LU80496A1 - Procede et diopositif pour le depot electrolytique en continu et a haute densite de courant d'un metal de recouvrement sur une tole - Google Patents
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Description
V.345.525 DB.32.474 2.4118 OW
-—-GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG
Brevet N».......Q Q ^ 9 ö, du ...9......no vemb r e..... ! 9.7.8 — Monsieur le Ministre de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes
Titre délivré......................................... e§t|c| Service de la Propriété Industrielle
~Γ. TT'ï SjLlal LUXEMBOURG
i jf ff/^ W
ftfÛ' ®emanc*e brevet d’invention I. Requête
La.... so ci été anonyme belge dite : "C OCKER i L L " , avenue JULol p h.e........... .........m
Gre.ln.er.,......1...,......Seraing..,.....PQ.l.gi que,......représentée, par.....nonsietir.....................................
.Charl es l'uncban..* co ns e i l en . ..b re ve ts à L uxembourg., ., a gi ss an t ..........(2) en.....qualité.....de .iaandatai re..................................................................................................................................-.............................................
dépose ce flOU f' Ά0 V£ttb .£5 1300 SOI XarttS” d..1.Xr.b.U.lt.....................................(3) à ...15... 0.0...... . heures, au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : "i?.ra.cé.d.é.....et.....dispositif.....pour......le......dépôt.....é.l.£.c.t.r.Q.ly..ti4'{.o.....e.n.....continu. (4) .et.....à.....h.c..ute....den.s..i.tê.....de.....courant......d.!...u.n.....mâ.t.a.1......de......re.co..u.v..ir.eEie.n.t.....sur...................
.une.....tôle..,.."....................................................................................................................................................................................................................................................
déclare, en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventaires) est (sont) : .; ......Res S .·'!. lUJlD., 2 4...,......¾ .....JL- a il .. X.X.I1.T..S fU.x an sx.rt..,................................(5) ' ·.] :i.auê.......................................................................................................................................................................................................................................................
2. la délégation de pouvoir, datée de ________Γ. '** n.g........................ - le .J......rta VÎ :···ν-·;'--3.....1-3 7-8— 3. la description en langue..........f.£.V;C.&..ls.2................................. de l’invention en deux exemplaires ; 4. ...........g................ planches de dessin, en deux exemplaires ; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l'Enregistrement à Luxembourg, le J......rt.o.v.£.:b.4.'.â......IC .7.8.............................................................................................................................................................................................................
revendique pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6) .......................i f..............................................................déposêe(s) en (7).......................//.........................................................................................
le .....................................//.......................................................................................................................................................................................................................(8i ...............................................................//..................................................................................................................................................................................................-..........
au nom de ............... ...................................//.............................................................................................................. .................................................................... 0) élit domicile pour lui (elle) et,^ si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg ........................................
sollicite la délivrance d’un brevet d'invention p nr l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, — avec a^p^nement de cette délivrance à .1 y. i £........... mois.
II. Procès-verbal de Dépôt
La susdite demande de brevet d'invention a été déposée au Ministère de l’Économie Nationale . et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Industrielle à Luxembourg, en da'e du: 0 v *» * ' -· *?. ! C v pj
Pr. le Ministre à ......1 .C.* J: 3_____ hairces * %V de TÉconomie ITstrcnale e: - dûs Cla^ts rjoysnr.ss, / i f' ·· : ti \ / ! I·.. v: ; / ; . : 7 y „ ... \7 '*·-. bv ;.-7 7/ *7 ! ..L'L'i \ y. X- /
V
^ τ ϊ.^λλθ »
MEMOIRE DESCRIPTIF
dépose à l'appui d'une demande de BREVET D'INVENTION au nom de la société anonyme dite : "Cockerill-Ougrée-Providence et Espérance-Longdoz" en abrégé "Cockerill".
pour : "Procédé et dispositif pour le dépôt êlectrolytiqixe en continu et à baute densité de courant d'un métal de recouvrement sur une tôle".
Inventeur : René _wINAND ^Professeur à_l'Université_Libre j3e_Bruxelle£ La présente invention a pour objet un procédé pour f le dépôt électrolytique, en continu et à baute densité de courant, d'un métal de recouvrement sur une tôle, suivant lequel on déplace, par une cathode mobile, la tôle appliquée contre cette dernière, en regard d'une anode, dans une zone comprenant un électrolyte pour le transfert du métal de recouvrement.
De nombreux procédés et dispositifs sont connus pour / ’ ' - 2 -
Ainsi, le brevet aux Etats-Unis d'Amérique n° 1.437.030 concerne une cellule d1électrolyse utilisant une anode insoluble j pour le recouvrement d'une tôle.
Le brevet aux Etats-Unis d'Amérique n° 1.819.130 décrit une ligne complète de traitement de surface. Deux tôles superposées constituent la cathode de la cellule d1électrolyse et trois * cylindres assurent un parfait guidage de la tôle dans la cellule.
Le brevet aux Etats-Unis d'Amérique n° 2.080.506 a trait à la galvanisation à haute densité de courant. Il concerne le recouvrement d'un fil dans une solution acide de sulfate de zinc.
Un transfert de matière amélioré est obtenu grâce à la circulation forcée de l'électrolyte. Ceci constitue la particularité principale d'une cellule d'électrolyse décrite et représentée dans le brevet aux Etats-Unis d'Amérique n° 2.370.973.
Le brevet aux Etats-Unis d'Amérique n° 2.399.964 concerne une chaîne de galvanisation comprenant une série de cellules verticales juxtaposées. La tôle y est revêtue sur une seule face. L'épaisseur du dépôt est uniformisée par une dissolution anodique postérieure au dépôt.
Le brevet aux Etats-Unis d'Amérique n° 2.461.556 fait mention d'une cellule d1 électrolyse dans laquelle les tôles, sont recouvertes sur les deux faces,en deux opérations,dans la même , cellule.
Le brevet aux Etats-Unis d'Amérique n° 2.509.304 est relatif à une cellule d1électrolyse qui se compose d'un grand nombre de cuves situées à des niveaux différents et permettant a 1'électrolyte de circuler,par gravité,de cuve en cuve. ^ / , , - 3 -
Le brevet aux Etats-Unis d'Amérique n° 2.569.577 fait mention de la répartition du métal déposé sur un substratum et propose d'ajouter de l'électrolyte au centre de la cuve élec-trolytique.
Dans le brevet aux Etats-Unis d'Amérique n° 2.899.445, on prévoit l'utilisation d'un conducteur courbe pour supporter la tôle dans la cuve d'électrolyse afin de ne déposer le métal qu'à une surface de la tôle.
Le brevet aux Etats-Unis d'Amérique 3.975.242 prévoit une cellule de galyanisation horizontale et rectiligne qui peut être adaptée à des largeurs de tôle variables et dans laquelle a lieu une circulation forcée de l'électrolyte.
Le brevet japonais n° 123.131 décrit l'électrogalvanisation à haute densité de courant au moyen d'une anode soluble de zinc.
Le brevet français 1.510.512 et le brevet américain 3.483.113 proposent plusieurs types de cellules d'électrolyse pour la galvanisation, permettant d'utiliser de hautes densités de courant électrique au moyen d'une anode insoluble.
Tous ces procédés et cellules d'électrolyse connus présentent divers inconvénients, surtout si on vise une t électrolyse à haute densité de courant et en continu pour couvrir une face d'une tôle avec un métal de recouvrement,tel que du zinc.
En effet, on constate,jusqu'à présent, que si on applique une électrolyse à haute densité de courant, il n'est pas possible d'obtenir un transfert de masse uniforme à la cathode, , * - 4 - ce qui a comme conséquence la formation d'un recouvrement irrégulier et de qualité insatisfaisante.
Un des buts essentiels de la présente invention consiste à proposer un procédé qui permet de remédier à cet inconvénient.
A cet effet, suivant l'invention, on répartit le courant cathodique sensiblement uniformément sur la partie de tôle * se déplaçant dans la zone pour le transfert du métal vers la cathode d'une manière telle à créer une densité de courant sensiblement égale à chaque endroit de cette partie de tôle.
L'invention concerne également un dispositif pour le dépôt électrolvtique, en continu, et à haute densité de courant, d'un métal de recouvrement sur une tôle, notamment destiné à la mise en oeuvre du procédé susdit et qui, en outre, constitue une cellule d'êlectrolyse fonctionnelle propre à un usage à l'échelle industrielle à très haute productivité.
Le dispositif suivant l'invention comprend une anode fixe et une cathode mobile, cette dernière coopérant avec une amenée de courant cathodique et présentant une paroi conductrice d'électricité pouvant se déplacer à une distance sensiblement constante de l'anode, dans une zone, dans laquelle peut circuler un électrolyte pour le transfert d'un métal de recouvrement vers la tôle, des moyens étant prévus pour appliquer, dans la zone - susdite, la tôle à recouvrir contre la face de la paroi conduc trice susdite dirigée vers l’anode et pour entraîner cette tôle à la même vitesse que la paroi conductrice d'électricité.
Ce dispositif est caractérisé par le fait que l'amenée de courant cathodique compr end une série de contacts montés en , ’ ' - 5 - i j parallèle et répartis sensiblement uniformément sur la face I ' de la paroi conductrice susdite opposée à celle contre laquelle , est appliquée la tôle.
Avantageusement ces contacts comprennent des balais d*amenée de courant appliqués contre la face de la paroi conductrice opposée à celle contre laquelle est appliquée la tôle.
» Suivant une forme de réalisation préférentielle de j l'objet de l'invention, la paroi conductrice d'électricité est ü ü constituée d'une bande sans fin tendue autour de deux cylindres ! tournant autour de leur axe.
j! Enfin, l'invention concerne encore une tôle recou- j j verte,sur au moins une de ses faces, d'une couche métallique j- ; obtenue par la mise en oeuvre du procédé ou du dispositif d’élec- ! trolyse décrits ci-dessus.
! D'autres détails et particularités de l'invention ; ressortiront de la description donnée ci-après, à titre d'exemple r l non limitatif, de auelques formes de réalisation particulières, j ‘ avec référence aux dessins annexés, du procédé et du dispositif t suivant l'invention.
i i La figure 1 représente,schématiquement, une vue en ! élévation et en coupe longitudinale suivant la ligne Ici de la * \ ’ figure 2 d'un dispositif d'électroly e suivant l'invention.
j
La figure 2 est une coupe, à plus grande éclielle, suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une coupe transversale, semblable à la coupe II-II de la figure 1. d'une variante d'un disposi ::if / d'eiaetrolyse suivant l'invention. v J 4 , » - 6 -
La figure 4 représente également une coupe analogue d'une autre variante d'un dispositif d'électrolyse suivant l'invention .
La figure 5 montre une coupe transversale d'une variante semblable à celle dévia fig. 4,complétée par des éléments'de cathode.
Dans les différentes figures les mêmes chiffres de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
L'invention concerne un procédé pour le dépôt électrolytique, en continu et à haute densité de courant d'un métal de recouvrement, tel que du zinc ou de l'étain.sur une tôle.
Suivant ce ρχ-océdé, on déplace, par une cathode mobile, la tôle appliquée contre cette dernière, en regard d'une anode, dans une zone comprenant un électrolyte pour le transfert du métal 'de recouvrement.
Une caractéristique essentielle de ce procédé est qu'on répartit le courant cathodique sensiblement uniformément sur la partie de tôle se déplaçant dans cette zone d'une manière telle à créer une densité de courant sensiblement égale à chaque endroit de cette partie de tôle.
Il a, en effet, été constaté qu'il est essentiel d'obtenir une distribution uniforme du courant dans toute la partie de tôle sur laquelle a lieu le dépôt électrolytique de métal, dès qu'on atteint une certaine densité de courant électrique,pour obtenir un recouvrement métallique sur la tôle d'une épaisseur sensiblement constante et d'une finition répondant aux exigences industrielles actuelles.
De plus, pour assurer une homogénéité parfaite dans / / - 7 - en régime turbulent et sous pression entre l'anode et la partie de tôle passant dans la zone susdite, de manière à y appliquer fermaient la tôle contre la cathode mobile et ainsi réduire au minimum les différences dans les chutes de tension entre la cathode et la tôle à des endroits différents et également à maintenir la distance sensiblement constante entre la tôle et l’anode à tous les endroits de la zone de transfert susdite.il a été constaté que ceci constitue une solution très simple mais très efficace pour le but visé.
Afin de réduire au minimum la vitesse absolue de la cathode mobile et de l'électrolyte, on fait circuler ce dernier dans toute la zone de transfert dans le sens contraire à celui de la cathode mobile. De plus, ceci contribue à créer en chaque endroit de cette zone sensiblement les mêmes conditions de transfert pour le métal de recouvrement vers la tôle et ainsi à assurer l'épaisseur constante de la couche de métal sur cette tôle.
Suivant la nature du métal ou de la construction du dispositif d'électrolyse utilisé, l'anode peut être constitué du métal de recouvrement soluble dans l'électrolyte ou être en une matière inerte, le métal de recouvrement étant, dans ce cas, mis préalablement en solution dans l'électrolyte.
. Avantageusement, on appl3.çue a la cathode une densité 2 de courant d'au moins 50 amperes par dm et de préférence d'au 2 moins 100 ampères par dm .
Par ailleurs, on fait circuler l'électrolyte dans la /
zone de transfert du métal à une vitesse relative oar r a or-or t S
- - ~ ,/-/ s à la tôle de l'ordre de 4 m. par seconde. //
Ci-après sont groupés quelques exemples concrets d'application du procédé suivant l'invention.
Dans le cas du zinc, l'anode soluble était constituée d'un bloc de zinc de qualité S.H.G. (Special high grade).
La cathode utilisée était en acier doux et la distance entre l'anode et la cathode était de l'ordre de 6 mm. L'électrolyte avait une vitesse relative de 4 m/sec.. Sa température était de 50°C et il avait une concentration en Zn++ de 80 g/1. L'épaisseur du dépôt de zinc obtenue était de 10 microns.
Avec les paramètres définis ci-dessus, on a fait varier la densité du courant cathodique entre 50 ampères par dm2 et 300 ampères par dm . Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau ci-après ,
Densité de courant Rendements de courant __.__cathodiques__anodiques___ 50 A/dm2 95% 101% 100 A/dm2 95% 101% 200 A/dm2 95% 10O% 300 A/àm2 95% 100%
Dans le cas de l'étain, l'anode soluble était constituée d'un bloc d'étain pur, la cathode utilisée était en acier doux et la distance entre l'anode et la cathode était de l'ordre de 6 mm. L'électrolyte avait une vitesse relative de 4 m/sec., sa température était de 50°C et il avait une concentration en Snf+ de 27 g/1.
L'épaisseur du dépôt d'étain obtenue était de 10 microns. Les résultats obtenus sont présentés dans lé tableau ci-après.
Densité du courant Rendements de courant __________ cathodiques___anodiques.______ 50 A/dm2 · 100% 104% 100 A/dm2 - 100% 102% , /
200 A/dm2 100% 102% A
L'objet de l'invention sera illustré davantage oar la description donnée ci-après de quelques variantes d’un dispositif d'électrolyse, suivant l'invention/ pouvant être utilisé avantageusement pour la mise en oeuvre du procédé exposé ci-dessus .
Les figures 1 et 2 montrent un dispositif pour le dépôt électrolytique, en continu et à haute densité de courant, d'un métal de recouvrement sur une tôle 1.
Ce dispositif comprend une anode fixe 2 et une cathode mobile 3. La cathode mobile présente une paroi conductrice d'électricité constituée d'une bande sans fin 4 pouvant se déplacer à une distance sensiblement constante de l'anode 2 dans une zone 5 dans laquelle peut circuler un électrolyte dans le sens des flèches 6 pour le transfert d'un métal de recouvrement,tel que du zinc, vers la tôle. La bande sans fin 4 se déplace dans le sens de la flèche 7. L'entraînement de cette bande peut,par exemple, être réalisé directement par le frotuemenc. de la parure de tôle 3 tirée à travers la zone de transfert 5/ dans le sens de la flèche 9. Cette tôle peut par exemple se dérouler en continu d'un rouleau non représenté, situé à gauche de la figure 1, pour s'enrouler ensuite, après le passage à travers la zone de transfert 5,sur un -autre rouleau ,également non représenté, situé à droite de la figure 1. Dans ce cas, la bande sans fin est tendue autour dè deux cylindres 10 et 11 tournant librement autour de 5 leur axe 12.
La bande transporteuse 4 coopère avec une amenée de courant cathodique comprenant une série de contacts, tels que / des balais 13 montés en parallèle sur des porte-balais 14 et/- / ' // répartis sensiblement uniformément sur la face 15 de la bande 4 opposée à celle contre laquelle est appliquée la tôle 1.
Des moyens, indiqués par la référence 16, tels que des moyens magnétiques,hydrauliques ou pneumatiques connus en soi peuvent être prévus à chaque balai 13 pour permettre de régler leur pression sur la face 15 de la bande 4 indépendamment l'un de l'autre en fonction de l'intensité du courant. -
Ces balais sont de préférence réalisés en Cu-C, quoique, bien entendu, d'autres matières pourraient être envisagées.
* La bande sans fin peut être réalisée en un alliage de
Cu-Be-Ag, d'autres alliages pouvant également être envisagés.
Des contacts, non représentés aux figures, pourraient être montés,d'une manière analogue aux balais 13, à l'intérieur des cylindres 10 et 11 du côté de la partie de tôle 8, de manière à agrandir, a; si autant que possible la surface de tôle soumise au recouvrement dans la zone de transfert 5.
La zone de transfert précitée 5 est délimitée de manière sensiblement étanche a l'électrolyte par la partie de tôle 8 appliquée contre la bande sans fin 4, par l'anode 2 s'étendant en regard de cette partie de tôle 8 et par des flasques 17 et 18 s'étendant de part et d'autre des bords latéraux correspondants de la bande sans fin 4 et de l'anode 2. Une entrée 19 pour l'électrolyte dans cette zone de transfert 5 est prévue à proximité de l'extrémité de l'anode situ.ee a l'endroit ou la tôle 1 quitte la bande 4, tandis qu'une sortie 20 pour l'électrolyte de cette zone est prévue à proximité de l'extrémité opposée de 1'anode.
L'entrée 19 et la sortie 20 pour l'électrolyte sont raccordées à un réservoir,non représenté,par des conduites 21 et 22^/ respectivement ,f.
— J.X —
Comme montré à la figure 2, les côtés latéraux de la bande sans fin 4 sont pourvus de bords 23 en une matière électriquement isolante sensiblement élastique contre lesquels sont appliqués/ de manière sensiblement étanche, les bords correspondants de la partie de tôle 8 coopérant avec la bande 4 dans la zone de^ transfert 5.
Des courroies sans fin 24, également réalisées en une matière électriquement isolante sensiblement élastique t sont appliquées contre les faces des bords 23 opposées à celles coopérant avec la partie de tôle 8 et se déplacent à la même vitesse que ces bords 23.
Des joints d'étanchéité 25 sont prévus entre ces courroies 24 et les flasques correspondants 17 et 18.
Pour éviter une infiltration possible d'électrolyte entre la bande transporteuse 4 et les bords 23 vers la face 15 de la bande transporteuse 4,sur laquelle frottent les malais 13, des perforations 26 sont pratiquées dans la partie des courroies en contact avec les bords 23.et des organes d'aspiration 27 sont montés sur la face intérieure de celles-ci,du côte opposé des courroies par rapport aux bords 23.Ces organes 27 sont fixes,froutent sur les courroies et sont" par exemple liés à une 'pompe d’aspiration, non représentée,qui permet de recirculer l'électrolyte des fuites éventuelles vers le réservoir précité.
Les flasques 17 et 18 présentent, en regard des courroies 24, das organes d'aspiration analogues comprennant des petits canaux 29 traversant les flasques de part en part, ces canaux 29 étant egalement raccordés à ladite pompe d'aspiration de manière à recirculer l'électrolyte des fuites éventuelles aux joints/ / 25 entre les flasaues 17 et 18 et les courroies 24. /' y -1/- [
Ces courroies 24 se déplacent sur des poulies 30/ de même diamètre que les cylindres 10 et 11 et montées sur les extré-: mités litres de l'arbre 12 de ces cylindres, de part et d'autre de ceux-ci.
Dans la forme de réalisation montrée aux figures, les courroies présentent une section transversale en U dont les ailes t ; s'étendent contre les faces latérales des poulies 30.
i I Toutefois, on pourrait remplacer ces courroies en U par i i des courroies d'une certaine épaisseur et de section rectangulaire, : présenta:··'- par exemple sur la face destinée à coopérer avec la pou lie, une ou plusieurs nervures longitudinales s'engageant dans des rainures correspondantes prévues dans la face cylin-1 drique de la poulie. Une courroie présentant une section en L , : dont une des ailes s'applique contre la face latérale extérieure i " ! des poulies pourrait également facilement convenir.
Pour assurer l'étanchéité entre les flasques 17 et 18 et le support 32 de l'anode fixe 2, on peut prévoir entre les flasques et le support des joints d'étanchéité 31.
Etant donné qu'il s'agit de joints situés entre deux parties immobiles, aucun problème d'étanchéité ne se posa à ces endroits.
La cathode 2 est par exemple constituée par une série de barreaux parallèles 33 séparés les uns des autres par des ,* joints 34 en matière isolante, Des amenées de courant snodique indépendantespour chaque barreau ou groupe de barreaux, mises en parallèle, sont par exemple prévues pour assurer également à l'anode une répartition sensiblement uniforme du courant d'elec- trolyse à travers l'électrolyte circulant dans la zone de trans^. / // sert 5. / // - 13 -
Les figures 3 à 5 concernent d'autres variantes du dispositif d1électrolyse suivant l'invention qui ont surtout comme avantage de permettre de traiter, en continu, des tôles dont la largeur est variable.
La figure 3 illustre le cas du recouvrement électrolytique d'une tôle 1 avec une anode soluble 2, c'est-à-dire constituée d'un bloc du métal à déposer sur la tôle.
Cette anode est montée sur un support 32 pouvant se déplacer vers la cathode,comme indiqué par la flèche 35,en fonction de sa consommation, de manière.à maintenir, entre la surface supérieure de cette dernière et la tôle, une distance sensiblement constante.
La largeur de l'anode peut être réglée en fonction de la largeur de la tôle 1 à recouvrir par l'addition de blocs supplémentaires 36 séparés les uns des autres par des joints 37 en une matière électriquement isolante.
Pour faire varier la largeur de la cathode mobile 3 en fonction de la largeur de la tôle 1 à traiter, on fait usage d'éléments sépares 38 qui comprennent chacun une bande sans fin 4a.dont au moins le côté latéral extérieur est muni d'un bord 23a en une matière électriquement isolante sensiblement élastique, des cylindres 10a et liarde même diamètre que les cylindres correspondants 10 et 11 des figures 1 et 2t et une courroie 24a également en une matière électriquement isolante montée sur des poulies 30a et coopérant avec le bord 23a..
Par un mécanisme approprié, par exemple à glissière, , non représenté aux figures, on peut prévoir un montaa^ et un démon- p / tage très aisés de ces éléments de cathode sépares 38. / / /
Dans chaque élément de cathode 38 des contacts,par exemple sous forme de balais 13asont montés et répartis de la mène façon que les contacts 13 coopérant par frottement sur la face 15 de la bande sans fin 4.
Les moyens d'étanchéité et les autres parties constitutives du dispositif d'électrolyse montré à la fig. 3 correspondent à ceux déjà décrits en rapport avec les figures 1 et 2.
Les figures 4 et 5 concernent d'autres variantes du dispositif d1électrolyse suivant 11 invention.Elles se distinguent par rapport à la variante de la figure 3 essentiellement par le fait qu'on fait usage d'une anode insoluble du meme type que celle montrée aux figures 1 et 2 et que l'étanchéité entre les flasques 17 et 18,les courroies 24 eu les bords 23 de la bande 4 est exécutée d'une façon quelqvte peu différente.
Etant donné que l'anode 2 couvre la largeur maximum admissible pour le dispositif d'électrolyse, des moyens sont prévus pour mettre sous tension électrique uniquement les barreaux 33 s'étendant en regard du type de tôle à traiter. Ainsi/les barreaux 33' et 33" ne sont pas mis sous tension pour le traitement de la tôle montrée à la figure 4.
La largeur des poulies s'étendant de part et d'autre des cylindres 10 et 11 dépasse largement celle des poulies des formes de réalisation montrées aux figures 1 à 3. Comme on peut le constater, ces poulies entraînent des courroies 24 reposant partiellement sur le bord 23 de la bande sans fin 4, partiellement sur la face supérieure des flasques 17 et 18, qui sonu,dans ceurne forme de réalisation, entièrement fixes.indépendamment de la larceu-r / de la tôle 1 à traiter.
/* - IL) -
Suivant que cette largeur de tôle varie, la partie de la courroie reposant sur les flasques varie également.
Ceci ressort clairement de la figure 5 dans laquelle on a représenté un dispositif d1électrolyse semblable à celui de la figure 4;dans laquelle cependant un élément de cathode 38 a été ajouté de part et d'autre des cylindres 10 et 11. Ces éléments 38 ont donc été intercalés entre les cylindres 10 et 11 et les poulies de grande largeur 30. Ainsi,ils ne comportent pas de : courroie supplémentaire.
Pour traiter une tôle 1 de largeur minimum, la surface de contact des courroies 24 avec les flasques 17 et 18 peut être très réduite, de sorte qu'on pourrait avoir intérêt à prévoir des moyens d'étanchéité supplémentaires entre un flasque et la courroie correspondante. Ces moyens peuvent par exemple être constitués par un support 39 pour des joints fixes 40 et 41 coopérant respectivement avec les flasques 17 et 18 et avec les courroies 24.
Les organes d'aspiration 27 se situent,dans les formes de réalisation des figures 4 et 5,en dehors des courroies 24, du côté des cylindres 10 et 11 et frottent sur lesbords 23 de la bande 4 réalisés en une matière électriquement isolante. De tels types d'organes.'· d'aspiration pourraient bien entendu egalement être prévusdans les formes de réalisation montrées aux figures 1 à 3.
Egalement en rapport avec les formes de réalisation montrées dans ces figures 1 et 3,on peur prévoir avantageusement un mécanisme,indiqué schématiquement par les références 42,qui ^ permet d'appliquer,sous pression,les flasques contre l'anode et / /// — _l υ — les courroies 24 afin d'assurer l'étanchéité nécessaire avec les joints 25 et 31. Ce mécanisme peut être actionné magnétiquement, hydrauliquement ou pneumatiquement et se déplacer suivant une direction sensiblement parallèle à une droite,comprise dans la surface de la tôle et perpendiculaire à la direction de déplacement de cette dernière.
Enfin, il est important de prévoir entre les parois d'extrémité 43,délimitant transversalement la zone de transfert 5 en dessous des cylindres 10 et 11, des joints d'étanchéité 44 s'appliquant contre la tôle entrant dans et sortant de la zone de transfert 5.
Il y a lieu de remarquer que, grâce à la conception tout a fait particulière dû dispositif d'électrolyse suivant l'invention, la surface de tôle opposée à celle à recouvrir de métal reste entièrement intacte, ce qui a comme conséquence que le traitement ultérieur éventuel de cette surface non recouverte peut être réduit au strict minimum.
Ceci est en particulier dû à l'efficacité de l'étanchéité créée entre la zone de transfert 5 et cette surface de tôle non recouverte,, qui est surtout obtenue par suite de la pression exercée par l'électrolyte sur la partie de tôle 8 se déplaçant dans la zone de transfert 5.
De plus, il y a lieu de remarquer qu'à l'exception aes joints 44, il n'existe aucun frottement d'un joint d'étanchéité sur des parties métalliques.
Des moyens, non représentés dans les figures, peuvent être prevus pour maintenir constamment la bande sans fin sous tension de manière à ce que la partie de celle-ci, contre laquelle· I . · -17- ! I déplace dans un plan sensiblement horizontal à une distance 1 constante de l'anode. La présence des balais 13,s'appuyant sur la face intérieure 15 de cette bande,ainsi que celle des courroies 24 assure- également un guidage qui permet de contribuer à cette horizontalité.
III y a toutefois lieu de remarquer que si on se limite à utiliser des anodes insolubles, pour certaines applica-| tions, on pourrait remplacer la bande transporteuse 4 et les i· I) | deux cylindres 10 et 11 par un tambour creux unique de plus 1 grand diamètre à l'intérieur duquel seraient prévus des conracts, tels que des balais/ répartis uniformément sur la partie de sa surface cylindrique intérieure opposée à celle contre laquelle serait alors appliquée la tôle traversant la zone de transfert pour le métal de recouvrement. L'anode serait dans ce cas courbée.
i | Il va bien entendu de soi que la présente invention i j I n'est pas limitée aux différentes formes de réalisation décrites et que bien d'autres variantes peuvent encore être envisagées sans sortir du cadre du présent brevet.
C'est ainsi par exemple que si on désire recouvrir les deux faces d'une tôle, il suffira de prévoir deux dispositifs d*électrolyse du type tel que décrit ci-dessus en série en vue de recouvrir successivement les deux faces de la tôle.
Les balais pourraient, le cas échéant, être remplacés par d'autres moyens permettant d'assurer une uniformité dans la reuartition du courant sur la partie de tôle passant en regard / //' de l'anode.
/ // / / . v
J
- 18 -
On pourrait, pour des tôles destinées à certaines applications ou pour certains types de tôles, omettre la bande transporteuse 4 tournant autour des cylindres 10 et 11.
Dans ce cas, les bords de la tôle seraient appliqués directement sur la face extérieure des courroies et les contacts pour l'amenée de courant cathodique s'appliqueraient directement sur la face • de la tôle qui ne devra pas être recouverte d'une couche métal lique. La paroi conductrice susdite serait donc formée, dans ce / cas, par la partie de tôle 8 même. /'// 7 /
Claims (24)
1. Procédé pour le dépôt électrolytique/en continu et à haute densité de courant;d'un métal de recouvrement sur une tôle, suivant lequel on déplace,par une cathode mobile, la tôle appliquée contre cette dernière,en regard d'une anode, dans une zone comprenant un électrolyte pour le transfert du métal de recouvrement, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on répartit le courant cathodique sensiblement uniformément sur la partie de tôle se déplaçant dans cette zone d'une manière telle à créer une densité de courant sensiblement égale à chaque endroit de cetce partie de tôle.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait circuler l'électrolyte en χ-égime turbulent et sous pression antre l'anode et la £>artie de tôle passant dans la zone susdite de manière à y appliquer la tôle contre la cathode mobile.
3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on fait circuler l'électrolyte dans toute la zone susdite de transfert dans le sens contraire à celui de la cathode mobile, de manière à créer, à chaque endroit de cette zone, sensiblement les mêmes conditions de transfert pour le métal de recouvrement vers la tôle.
4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on fait usage d'une anode constituée du métal de recouvrement soluble dans l'électrolyte.
5. Procédé suivant l'une quelconque des revenô.ica- insoluble, le métal de recouvrement étant mis préalablement en solution dans l'électrolyte.
6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on utilise du zinc comme métal de recouvrement. 7, - Procédé suivant l*une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on utilise de l'étain comme métal de recouvrement.
8,- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'on applique à la cathode une densité de courant d'au moins 50 A/dm2. 9Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'on applique à la cathode une densité de courant d'au moins 100 A/'dm2.
10.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce qu'on fait circuler l'électrolyte dans la zone de transfert du métal à une vitesse relative par rapport à la tôle de l'ordre de 4 m/sec.
11. Procédé de dépôt électrolytique/en continu et à haute densité de courant, d’un métal de recouvrement sur une tôle tel que décrit ci-demsus, ou montré aux dessins annexés. 12, - Dispositif pour le dépôt électrolytique, en continu et à haute densité de courant/d'un métal de recouvrement sur une tôle,, destiné notamment à la mise en oeuvre du procédé suivant : l'une quelconque des revendications 1 à 11·»comprenant une anode fixe et une cathode mobile, cette dernière coopérant avec une amenée de courant cathodique et présentant une paroi conductrice d'électricité pouvant se déplacer à une distance sensiblement constante de l'anode dans une zone dans laquelle peut circuler un électrolyte pour le transfert d'un métal de recouvrement • - 21 - δ I zone susdite, la tôle à recouvrir contre le face de la paroi Ë s conductrice susdite dirigée vers l'anode et pour entraîner s i " cette tôle à la même vitesse que cette paroi, ce dispositif | étant caractérisé en ce que l'amenée de courant cathodique | comprend une série de contacts montés en parallèle et répartis sensiblement uniformément sur la face de la paroi conductrice susdite opposée à celle contre laquelle est appliquée la tôle.
13 Dispositif suivant la revendication 12 caracté- i ; risé en ce que ces contacts comprennent des balais d'amenée de ! courant appliqués contre la face de la paroi conductrice catho- i dique opposée à celle contre laquelle est appliquée la tôle.
14 Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce que les balais sont appliqués d'une manière réglable sur la face susdite de la paroi de la cathode en fonction de l'intensité du courant. S
15. Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- I cations 12 à 14, caractérisé en ce que la paroi conductrice d'électricité est constituée d'une bande sans fin, tendue au-| tour de deux cylindres tournant autour de leur axe.
16.- Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que la zone de transfert pi'écitée est délimitée de manière sensiblement étanche à l'électrolyte par la partie de tôle appliquée contre la bande sans fin, par l'anode s'étendant en regard de cette partie de tôle et par des flasques s'étendant de part et d'autre des bords latéraux correspondants de la bande / sans fin et de l'anode,une entrée pour l'électrolyte dans cecne^ • · - 22 - zone de transfert étant prévue à proximité de 1'extrémité de l'anode située à l'endroit où la tôle quitte la bande, une sortie pour l'électrolyte de cette zone étant prévue à proximité de l'extrémité opposée de l'anode.
17. Dispositif suivant la revendication 15, caractérisé en ce que les côtés latéraux de la bande sans fin sont pourvus de bords en une matière électriquement isolante relativement élastique contre lesquels sont appliqués, de manière sensiblement étanche, les bords correspondants de la partie de tôle coopérant avec la bande dans la zone de transfert précitée.
18. Dispositif suivant la revendication 17, caractérisé en ce qu'il comprend, d'une part, des courroies sans fin, également réalisées en une matière électriquement isolante sensiblement élastique, appliquées contre les faces des bords susdits en une matière électriquement isolante sensiblement élastique opposées à celles coopérant avec la tôle et se déplaçant à la même vitesse que ces bords et, d'autre part, des joints d'étanchéité prévus entre les courroies et les flasques correspondants.
19. Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé en ce que les organes d’asrjiration sont prevus pour récupérer et recirculer 1'électrolyte des fuites éventuelles aux joints, d'une part, entre les courroies et les bords précités de la bande ' sans fin et, d'autre part, entre les courroies et les flasques.
20. Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 18 et 1*5, caractérisé en ce que les courroies se déplacent sur des ooulies, coaxiales aux cylindres et situées de part et f /7 d'autre de ces derniers. /7 / t - 23 -
21.-Dispositif suivant l’une quelconque des revendications 12 à 20, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments indépendants de cathode pouvant être montés latéralement les uns à côté des autres en vué de recouvrir des tôles de largeurs variables, ces éléments comportant également une paroi mobile conductrice d'électricité et des contacts montés en parallèle répartis sensiblement uniformément sur la face de cette paroi opposée * à celle destinée à coopérer avec la tôle.
22- Dispositif suivant la revendication 21, caractérisé en ce que ces éléments de cathode comprennent chacun une bande sans fin,- dont au moins le côté latéral extérieur est muni d'un bord en une matière électriquement isolante sensiblement élastique/ et une courroie également en une matière électrique- ment isolante montée sur des poulies et coopérant avec ce bord. 23 .- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 12 à 22, caractérisé en ce que l'anode comprend des barreaux insolubles sensiblement parallèles et séparés les uns des autres par des joints en une matière électriquement isolante, des moyens étant prévus pour régler le nombre de barreaux mis sous tension en fonction de la largeur de la tôle à recouvrir.
24,- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 12 à 22, caractérisé en ce que l'anode est soluble et réalisée en des blocs du métal à déposer sur la tôle à recouvrir, ces blocs étant montés dans un support oermettant de les déplacer vers la cathode en fonction de leur consommation, des moyens étant prévus pour régler la largeur de l'anode en fonoy tion de la largeur de la tôle à recouvrir car l'addition de- / - 24 - . » N blocs supplémentaires en ce métal séparés les unes 'des autres par des joints en une matière électriquement isolante.
25. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 16 à 24, caractérisé en ce que les flasques précités sont montés sur un mécanisme permettant de les soumettre à un déplacement suivant une direction sensiblement parallèle à une € droite comprise dans la surface de la tôle et perpendiculaire à la direction de déplacement de cette dernière et de les appliquer sous pression contre l'anode et la cathode, indépendamment de la largeur de celles-ci.
26. Dispositif suivant l'une quelconque des reven- Idications 12 à 25, caractérisé en ce que la paroi conductrice précitée de la cathode est montée de manière à se déplacer dans un plan sensiblement horizontal.
27.- Dispositif pour le dépôt électrolytique, en-continu et à haute densité de courant, d'un métal de recouvrement tel que décrit ci-dessus o\i montré aux dessins annexés.
28.- Tôle recouverte d'une couche de métal par la mise en oeuvre du procédé ou au moyen du dispositif tel que décrit ci-dessus ou montré aux dessins. ! .· IO. c . â. - O'iSftù'r-eS DpSsM.S . ......... * , ------ ......r I ..........<.....r.·· ^ ; X ; ... . ·. .-aï
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