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La présente invention concerne un dispositif de recouvrement d'une
cuve de traitement de surface.
Il est habituel, que les matériaux, généralement métalliques, soient
soumis à une phase de finition, ou phase de galvanoplastie.
Le but d'une telle phase est d'apporter une protection contre la
corrosion, une augmentation de la dureté, une meilleure résistance à l'usure, une
amélioration des propriétés électriques de contact, une augmentation de certaines
propriétés optiques telles que la brillance ou l'anti-reflet, et de permettre lerattrapage de côtes par dépôts épais, la fabrication par électroformage, ainsi que
la protection locale éventuellement spécifique.
De telles phases de finition, sont obtenues soit par électrodéposition de
métaux ou de peinture, soit par transformation de la structure métallique externe
de la pièce et notamment par anodisation de l'aluminium et de ses alliages.
De ce fait, I'industrie de surface est implantée dans tous les secteurs
faisant appel à la transformation ou à l'utilisation de métaux.
Toutefois, une telle industrie est divisée en deux grandes catégories
dont la spécificité et l'importance sont différentes. Il existe, d'une part les
ateliers intégrés, c'est à dire ceux qui sont directement inclus dans la chaîne de
réalisation de pièces métalliques, et d'autre part, les ateliers de sous-traitance
et, ceux spécialisés dans un type particulier de traitement. -^
Pour effectuer un revêtement de galvanoplastie sur un matériau de
base, il est nécessaire d'avoir recours à une suite d'opérations appelées gammesopératoires. Il s'agit d'une succession d'étapes, dans des cuves différentes,
effectuées par voie humide et/ou sèche qui consistent:
- tout d'abord à nettoyer et à dégraisser les pièces généralement
métalliques,
- ensuite à les désoxyder et à les décalaminer voire éventuellement à
les décaper,
- puis à procéder au revêtement sous forme d'un traitement
électrolytique de ces pièces,
- et enfin à les finir ou à les passiver.
Chacune de ses opérations est suivie d'un ou plusieurs lavages et
rinçages des pièces, la dernière étape étant en sus précédée d'un sèchage final.Pour permettre le déroulement de ce procédé, I'installation de
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traitement de surface se compose d'une succession de bains. Il s'agit de bacs oude cuves dans lesquels les pièces à traiter sont successivement introduites
pendant un temps variable suivant le stade de la gamme opératoire.
Ces cuves constituant une chaîne de traitement sont généralement
5disposées côte à côte les unes derrière les autres de manière à faciliter la
manutention des pièces et éviter au maximum les égouttages.
Les solutions utilisées, lors de la gamme opératoire, sont des solutions
alcalines ou acides suivant la phase de traitement et la nature de l'opération
effectuée.
10Or certaines de ces solutions sont chauffées. Il en résulte un
dégagement gazeux de vapeurs corrosives et nocives, et un nuage de brouillard defines gouttelettes ou aérosol.
Les bains contenus dans les cuves de la ligne de traitement sont
ouvertes sur la face supérieure pour permettre l'immersion ou l'émersion de ces
15pièces et de cette façon le dégagement de vapeurs se fait naturellement dans
l'atmosphère de l'atelier, ce qui d'une part crée des nuisances importantes
notamment au niveau de la pollution de l'atmosphère, de la salubrité des
conditions de travail du personnel, et d'autre part entraîne une dégradation du
matériel et de son environnement, tout en s'accompagnant d'une perte importante
20de produits chimiques par entraînement.
Il est nécessaire, pour éviter ces nuisances, d'installer des équipements
improductifs pour la captation et le rejet de ces émissions polluantes.
Enfin, il y a une très importante consommation d'énergie correspondant
d'une part aux dispersions calorifiques et au fonctionnement des installations
25d'extraction et d'autre part à la compensation des débits d'air extrait.
Pour remédier à ces inconvénients, étant donné le surcoût engendré par
l'emploi d'équipements improductifs et la place occupée par ceux-ci, ainsi que la
dépense énergétique élevée, et en raison de la nécessité de réduire le dégagement
de vapeurs dans ces ateliers, il est connu de réduire la surface ouverte du bain30par des couvercles amovibles disposés sur les cuves pendant les périodes de non
introduction de pièces dans les bains, ce qui est très astreignant, notamment dans
le cas de procédé devant fonctionner de manière continue.
Une autre solution adoptée est de déposer soit un lit de mousse à la
surface du liquide de manière à jouer un rôle d'écran et d'emprisonner le
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brouillard de fines gouttelettes pouvant s'échapper, soit de repartir à la surface
des bains des flotteurs du type boules de ping-pong et similaires, ou de mettre en
suspension dans ces bains des microbilles.
Toutefois, de telles solutions présentent l'inconvénient d'être un vecteur
de contamination des différents bains, chaque pièce entraînant par son passage
d'un bain à un autre, généralement des microbilles ou des boules qui restent
fixées à sa surface. De plus, ces microbilles en suspension dans les bains
masquent les lignes de courant électrolytique.
Enfin, il est aussi quelquefois procédé à l'introduction d'agents
tensio-actifs, de manière à diminuer la tension superficielle du liquide et ainsi de
réduire l'entraînement du liquide par les pièces lors de leurs passages dans lesdifférents bains de la gamme opératoire.
Toutefois, aucune de ces solutions, actuellement envisagées, ne permet
de résoudre le problème des nuisances dans ces types d'atelier.
La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant
un dispositif de recouvrement d'une cuve de traitement de surface, qui permette
de réduire le dégagement de polluants un abaissement de la dispersion calorifique,
ainsi qu'une diminution des pertes par évaporation ou entrainement des produits,tout en étant simple à réaliser et à utiliser et d'un entretien facile
Ce dispositif peut également être utilisé dans une cuve munie d'un
dispositif de sèchage à air chaud de manière à réduire la dispersion calorifique.
A cette fin le dispositif de recouvrement d'une cuve de traitement de
surface, selon l'invention, comprend deux éléments à géométrie variable, non
adjacents et fixés en regard l'un de l'autre, sur deux bords opposés de la cuve
contenant le bain, chaque élément étant constitué par au moins une nappe
comportant des fibres souples et jointives réalisées dans un matériau qui est
compatible avec la température et les composants chimiques du bain contenu dans
la cuve et dont la nature et/ou la structure lui permettent de flotter à la surface
de celui-ci.
Ce dispositif adaptable à volonté aux différentes formes de cuve et à
différentes fixations favorise une diminution importante des dégagements de
substances nocives.
Il permet, grâce au matériau utilisé, qui flotte à la surface du liquide
du bain, d'épouser parfaitement celle-ci, ce qui dans le cas d'utilisation de
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plusieurs nappes superposées, permet de réduire presque totalement, toute la zone
de discontinuité susceptible de favoriser le passage de vapeurs et des fines
gouttelettes de brouillard, ce qui assure de cette façon une bonne étanchéité.
De surcroît, dans le cas de cuves où règne une agitation importante du
5liquide, ce dispositif réduit les projections et éclaboussures.
D'autre part, en raison des qualités intrinsèques du matériau utilisé
telles que sa grande souplesse, sa résistance à l'usure, et son bon coefficient de
glissement, il est possible d'avoir un dispositif qui peut être employé sans risque
sur la majorité des différentes natures de bains utilisés et les diverses structures
10des pièces à traiter.
Les fibres libres de l'extrémité libre des éléments permettent
d'accompagner les pièces en favorisant ainsi leur introduction.
Avantageusement, ce matériau est facile à mettre en oeuvre. Il est
notamment possible de réaliser des assemblages de formes et de dimensions
15variées, adaptés aux conformations des pièces à traiter ainsi qu'au dispositifd'introduction de celles-ci, grâce à ses facilités de découpe et de soudage par
ultra sons ou tout autres techniques similaires.
Selon une forme de réalisation de l'invention, le matériau constitutif
des fibres est du polyéthylène.
20Selon une autre forme de réalisation de l'invention, il est préféré le
polypropylène comme matériau pour constituer les fibres.
Ces deux matériaux sont de surcroît faciles d'entretien, ce qui dans le
cas des cuves de dégraissage est très avantageux, car ils permettent un nettoyage
des impuretés surnageant ces cuves.
25En effet, les graisses qui surnagent les cuves vont venir s'emprisonner à
la surface des fibres, et il suffira d'ôter les éléments du dispositif et de les laver.
Afin de faciliter ces opérations de nettoyage, les deux éléments du
dispositif sont fixés de manière amovible, facilement démontables, sur les
bordures des cuves.
30Selon une caractéristique de l'invention, si la température du bain est
supérieure à 80, le matériau utilisé est du polytétrafluoroéthylène.
De manière à pouvoir se servir de ce matériau Polytétrafluoroéthylène,
les fibres sont creuses et sont fermées à leurs extrémités afin de délimiter un
volume fermé leur procurant la flottabilité recherchée.
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Selon une caractéristique de l'invention, chacun des deux éléments de
forme variable de recouvrement du bain comprend une seule nappe de fibres.
Avantageusement, chacun des deux éléments de recouvrement de bain
comprend deux nappes de fibres supperposées.
Cette superposition apporte une meilleure étanchéité et favorise la
diminution de l'émission de nuisances toxiques par un meilleur recouvrement, et
une diminution de zones libres non obturées.
Enfin, selon une autre forme de réalisation, chacun des deux éléments
de forme variable de recouvrement du bain comprend trois nappes de fibres
1 0 superposées.
Cette réalisation du dispositif garantie une bonne couverture du bain, de
manière à limiter tout type dégagement de vapeurs nocives et du brouillard de
gouttelettes, et à diminuer la déperdition calorifique, en offrant une zone de
recouvrement maximale, ainsi qu'une meilleure isolation thermique.
Selon une forme particulière de réalisation de l'invention, chacun des
bords libres en regard des deux éléments de recouvrement possède une découpe
adaptée.
Cette découpe particulière est adaptée notamment à l'utilisation de
tonneaux, spécialement utilisés pour le traitement de petits objets, car elle
permet, même en cas de niveau bas d'éviter tout contact avec les moyens
mécaniques de mise en rotation de celui-ci.
Avantageusement, la section transversale des fibres souples et jointives
est cylindrique.
De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description
qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés, illustrant à titre
d'exemples non limitatifs trois formes de réalisation du dispositif de
recouvrement de cuve de traitement de surface selon l'invention.
Figure I à 3 sont une vue en coupe d'une cuve de traitement,
comportant le dispositif de couverture lors des différentes phases de traitementd'une pièce.
Figure 4 est une vue en perspective d'une cuve de traitement au bain
mort.
Figure 5 est une vue en perspective d'une cuve électrolytique. -
Figure 6 est une vue en coupe transversale d'une seule nappe.
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~2~2~
Figure 7 est une vue en coupe transversale de deux nappes.
Figure 8 est une vue en coupe transversale de trois nappes.
Figure 9 est une vue en coupe d'un dispositif d'accrochage.
Figure 10 est une vue en coupe d'une variante de ce dispositif
d'accrochage.
Figure 11 est une vue en coupe d'une autre forme de dispositif
d'accrochage.
Figure 12 est une vue en coupe d'un tonneau utilisé dans les
traitements de surface.
Figure 13 est une vue en plan de ce tonneau.
Les figures 1 à 3 représentent une vue d'une cuve 1 recouverte par les
deux éléments 2a,2b de recouvrement du dispositif. Ces deux éléments de
recouvrement sont fixés à chacune de leurs extrémités sur les bords opposés de la
cuve 1 contenant le bain 3 par deux moyens mécaniques tels que ceux réprésentés
aux figures 9 à 11. Cette cuve est surmontée d'une gaine d'aspiration 4 de
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manlere a ellmlner une partle des nulsances.
Comme montré plus particulièrement aux figures 9 et 10 une des
extrémités 5 de chaque nappe 6,7, 8 de fibres est insérée dans une pièce 9 en
forme de U renversé fixée par des moyens mécaniques du type boulon de serrage
rapide 9b. Cete pièce pouvant être fixée soit directement sur le bâti de la cuve
comme représenté à la figure 4 soit sur la partie horizontale d'une pièce 9a en
forme de L comme plus spécialement représenté à la figure 10.
Comme montré à la figure 1, les deux éléments 2a,2b de recouvrement
du dispositif non jointifs et fixés en regard l'un de l'autre, épousent parfaitement
la surface du bain de manière à limiter tout dégagement dans l'atmosphère de
nuisances. i~
J ors de l'introduction de la pièce à traiter 10, comme représenté à la
figure 2, en raison de la grande flexibilité du matériau constituant les fibres, les
deux éléments de recouvrement 2a,2b en regard vont s'écarter et s'effacer de
manière à permettre l'introduction de cette pièce 10 à l'intérieur du bain 3.
Après cette phase, comme représenté à la figure 3, ces deux éléments
de recouvrement 2a,2b vont reprendre leur position d'origine, comme à la figure
1, de manière à jouer le role d'écran, la zone non jointive 17 permettant le
passage des moyens mécaniques 12 d'introduction de la pièce à traiter 10. Cette
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~2~2~2~ -
conforma~ion permet d'obtenir une étanchéité satifaisante de la cuve 1 et
diminue de cette façon tout dégagement nocif gazeux ou du brouillard de fines
gouttelettes.
La figure 4 représente une vue en perspective de la cuve 1 décrite
ci-dessus et surmontée du dispositif de recouvrement selon l'invention.
La figure 5 représente une vue en perspective d'une cuve électrolytique
Il surmontée du dispositif selon l'invention.
Cette figure montre l'utilisation d'un moyen de fixation, plus
particulièrement représenté à la figure 10, et décrit ci-dessus, et d'une pièce 10
en cours d'immersion. Les fibres libres des extrémités libres de la zone non
jointive 17 des deux éléments de recouvrement 2a,2b du dispositif s'écartent de
manière à pouvoir parfaitement épouser son profil.
Le passage libre des anodes 16 est ménagé dans une zone non libre 15
des deux éléments de recouvrement 2a,2b du dispositif.
15La fixation du support des éléments de recouvrement 2a,2b du dispositif
est faite sur la bordure par des moyens mécaniques adaptés, non représentés sur
cette figure.
La figure 6 représente une vue en section transversale d'une nappe 6
comportant uniquement une rangée de fibres. Ce type de nappe est utilisé dans la20cuve à niveau global de risque peu élevé.
La figure 7 représente une nappe double 7. Cette nappe constituée par
deux rangées 7 de fibres superposées apporte une meilleure étanchéité et une
bonne réduction de l'entraînement du bain par les pièces retirées de celui-ci.
La figure 8 représente une nappe triple 8, constituée par une
25superposition de trois nappes simples. Ces types de nappe sont particulièrement
bien adaptés pour diminuer la déperdition calorifique en offrant une zone de
recouvrement maximum.
La figure 11 représente un type particulier de fixation, une des
extrémités 5 de chaque nappe~ de fibres est insérée dans une pièce en forme de U30 renversé 13 fixée par des moyens mécaniques du type boulon de serrage
rapide 13a et disposée dans la partie inclinée d'une pièce 14 de forme générale
en L et dont la conformation est adaptée à sa fixation sur la cuve
La figure 12 représente une cuve surmontée d'un tonneau. Ces tonneaux
18 de type connu sont généralement utillsés dans l'industrie du traitement de
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surface lors des traitements de petites pièces.
Ce tonneau 18 qui est immergé dans la cuve I est entraîné par des
moyens mécaniques du type pignon d'entraînement 19 de manière à en assurer la
rotation par l'intermédiaire d'un moteur agencé de manière connue.
La découpe des éléments de recouvrement 2a,2b du dispositif est
conformée de telle manière qu'elle permet d'éviter tout contact, même en
position basse, avec ce moyen mécanique d'entraînement 19.
Cette découpe est telle que la partie externe en regard de chacun des
éléments de recouvrement 2a,2b s'élargit en direction de leurs extrémités libres10 comme mieux représenté à la figure 15 et en vue de dessus à la figure 13.
La fixation des éléments de recouvrement 2a,2b sur la bordure des
cuves 1 est assurée par un écrou de serrage rapide, non représenté sur ces
figures, et ceci de manière pouvoir régler facilement l'altitude du recouvrement.
Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas aux seules formes
15 d'exécution de ce dispositif de recouvrement de cuves de traitement de surface,
qui ont été décrites ci-dessus, à titres d'exemples, elle en embrasse au contraire
toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe.
C'est ainsi que l'on ne s'éloignera pas du cadre de l'invention en
prévoyant une forme particulière des deux éléments constituants le dispositif de20 recouvrement ou des moyens particuliers de fixation de ces éléments ou encoredes fibres de sections différentes, ou creuses, ou encore par le nombre supérieur
de nappes superposées.
