Dispositif d'alimentation en électrolyte d'une cellule de dépôt électrolytique.
La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en électrolyte d'une cellule de dépôt électrolytique d'un revêtement sur un substrat mobile.
On connaît actuellement de nombreux types de cellules destinées à déposer des revêtements éLectroLytiques sur des substrats mobiles présentant une certaine Largeur. D'une manière générale, ces cellules comportent une cuve dans laquelle un substrat, le plus souvent cathodique, se déplace devant une anode. L'intervalle d'électrolyse compris entre la cathode et l'anode est alimenté en électrolyte par des moyens très divers. La cuve est elle-même alimentée en électrolyte par une conduite et une pompe dimensionnéesen fonction du débit d'électrolyte.
Dans les installations existantes, la conduite d'alimentation se termine en général par un diffuseur, c' est-à-di re par un tronçon qui s'évase sensiblement jusqu'à La largeur de la cuve, afin d'assurer une distribution transversale aussi uniforme que possible de l'électrolyte. Ce tronçon évasé doit présenter à cette fin une longueur importante. De même, la conduite d'évacuation de l'électrolyte comporte un tronçon initial convergent, afin d'assurer une évacuation aussi uniforme de l'électrolyte. Une telle disposition cherche à éviter l'établissement de trajectoires d'écoulement préférentielles dans la cuve d'électrolyse. Elle nécessite cependant des tronçons évasés de grande section et de grande largeur, qui la rendent très encombrante et par conséquent très coûteuse. En outre, elle ne permet pas d'éliminer entièrement Les irrégularités du dépôt.
La présente invention a pour objet de proposer un dispositif permettant de remédier aux inconvénients précités, par le fait qu'elle assure une nette réduction de L'encombrement et dL coût de l'installation et qu'elle améliore sensiblement La distribution transversale de l'électrolyte.
Conformément à la présente invention, un dispositif d'alimentation en électrolyte d'une cellule de dépôt électrolytique d'un revêtement sur un substrat mobile, comportant des moyens de sortie pour extraire l'électrolyte de Ladite ceLlule, des moyens d'entrée pour introduire L'électrolyte dans Ladite cellule et des moyens de propulsion pour faire circuler l'électrolyte, à l'extérieur de ladite cellule, entre lesdits moyens de sortie et lesdits moyens d'entrée, est caractérisé en ce que Lesdits moyens de propulsion comprennent une pompe disposée à proximité de ladite cellule et orientée suivant La Largeur dudit substrat, en ce que ladite pompe s'étend sur au moins une partie de La largeur dudit substrat, en ce que lesdits moyens d'entrée comprennent au moins un orifice ménagé dans une paroi de La cellule d'électrolyse,
ledit orifice ayant une section allongée suivant la Largeur dudit substrat et en ce que Ladite pompe est reliée audit orifice par au moins un premier conduit ayant une section transversale allongée suivant la Largeur dudit substrat.
Suivant une réalisation particulière, ladite pompe se compose d'un corps cylindrique, de préférence fermé à ses extrémités, disposé parallèlement à la dimension transversale du substrat, d'un arbre rotatif disposé suivant L'axe dudit corps cylindrique, et d'ailettes fixées audit arbre, Ledit corps cylindrique présentant des orifices d'admission et d'expulsion de l'électrolyte.
Lesdits orifices d'admission et d'expulsion de L'éLectro'Lyte sont de préférence raccordés respectivement auxdits moyens de sortie et
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IL est intéressant que L'arbre rotatif précité passe à travers les parois d'extrémité dudit corps cylindrique, par des orifices où
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ainsi être raccordé à un moteur d'entraînement installé hors dudit corps cylindrique. Ce montage est intéressant, car le moteur n'est alors pas exposé à l'électrolyte et il ne doit dès Lors pas présenter de caractéristiques d'étanchéité particulières; de plus, il est aisément accessible pour les travaux d'entretien et de réparation.
Il va de soi que, pour des substrats de grande largeur nécessitant une pompe très Longue, ou encore pour des raisons de sécurité de fonctionnement, L'arbre de La pompe peut être en deux parties mises bout à bout et entraînées par des moteurs distincts disposés par exemple de part et d'autre du corps de la pompe.
SeLon une première variante de l'invention, lesdits moyens de sortie comprennent au moins un orifice ménagé dans une paroi de la cellule d'électrolyse, Ledit orifice ayant une section allongée suivant La largeur dudit substrat, et ledit orifice est relié audit orifice d'admission du corps cylindrique par au moins un second conduit ayant une section transversale allongée suivant la Largeur dudit substrat.
De préférence, le dispositif de L'invention comporte un seul orifice d'entrée, un seul conduit d'entrée, un seul conduit de sortie et un seul orifice de sortie de l'électrolyte, tels qu'ils ont été définis plus haut, chacun de ces éléments présentant une section transversale allongée suivant la largeur du substrat, sur une Longueur sensiblement égale à La Longueur dudit corps cylindrique de La pompe.
Il ne sortirait cependant pas du cadre de L'invention de diviser lesdits éléments, ou certains d'entre eux en une pluralité d'éléments de même nature mais de plus petites dimensions, juxtaposés suivant la Largeur du substrat. Il serait ainsi possible de constituer une pluralité de circuits parallèles de circulation de l'électrolyte, chacun de ces circuits pouvant être muni de moyens de réglage du débit de l'électrolyte peur modifier la répartition de ce débit suivant la largeur du substrat.
Selon une autre variante, le dispositif de l'invention comporte une cuve disposée à proximité de La cellule d'électrolyse et dans laquelle débouchent lesdits moyens de sortie de l'électrolyte. La pompe est disposée dans cette cuve et son orifice -d'expulsion est. relié auxdits moyens d'entrée par au moins un premier conduit ayant une section allongée suivant la Largeur du substrat; le corps cylindrique de La pompe est également pourvu d'un orifice d'admission qui débouche Librement à l'intérieur de La cuve.
D'une manière générale, le dispositif de l'invention est de préférence installé sous La cellule d'électrolyse. Cette disposition est particulièrement intéressante dans la seconde variante précitée, car l'électrolyte quittant La cellule d'électrolyse peut alors s'écouler par gravité dans la cuve contenant la pompe.
D'autres particularités du dispositif de L'invention apparaîtront à la Lecture de la description détaillée qui va suivre et qui est donnée à titre de simples exemples de réalisation; cette description porte sur deux réalisations actuellement préférées, qui sont illustrées dans les dessins annexés dans lesquels la Fig. 1 montre une première réalisation du dispositif de l'invention, dans laquelle une pompe est reliée directement à l'entrée et à La sortie d'une cellule d'éLectroLyse; La Fig. 2 représente une autre réalisation du dispositif de l'invention, dans laquelle la pompe est installée dans une cuve contenant de l'électrolyte; et la Fig. 3 illustre, en une coupe prise suivant la ligne A-A de la Fig. 1, une structure de pompe utilisable dans le dispositif de L'invention.
Ces figures constituent bien entendu des représentations schématiques, dans lesquelles on n'a volontairement reproduit que Les éléments directement nécessaires à la compréhension de l'invention. Dans ces figures, des éléments identiques ou analogues sont en outre désignés par les mêmes repères numériques.
Dans la Fig. 1, on a représenté une cellule de dépôt électrolytique d'un revêtement sur un substrat mobile constitué par une bande métallique 1. La bande métallique 1 constitue la cathode de La cellule; elle défile devant une anode semi-cylindrique 2 qui fait partie d'une chambre 3 d'alimentation en éLectroLyte. Dans la réalisation illustrée ici à titre d'exemple, l'anode 2 consiste en une plaque semi-cylindrique qui délimite avec la cathode 1 un intervalle d'électrolyse 4 de faible hauteur. Cette anode 2 est percée d'une part de trous 5 qui relient le volume intérieur de la chambre 3 et L'intervatle d'électrolyse 4, et d'autre part de trous 6 auxquels est raccordé un conduit 7. Comme on le sait, l'électrolyte présent dans La chambre 3 pénètre dans l'intervalle d'électrolyse 4 par les trous 5 et il est rapidement repris par les trous 6 et le conduit 7.
La cellule d'électrolyse, représentée ici en coupe, s'étend perpendiculairement au plan du dessin sur une longueur appropriée à la largeur maximum du substrat 1.
Le dispositif de L'invention, destiné à assurer une alimentation en électrolyte uniformément distribuée sur La longueur de La cellule, comprend essentiellement une pompe, une conduite d'alimentation et une conduite d'évacuation.
La pompe se compose d'un corps cylindrique 8, disposé parallèlement à la dimension transversale du substrat 1, et d'un arbre 9 disposé suivant l'axe du corps 8 et portant des ailettes 10 généralement radiales.
Le corps 8 de La pompe est raccordé par une conduite d'alimentation 11 à un orifice d'entrée 12 ménagé dans une paroi de La chambre 3. IL est également raccordé par une conduite d'évacuation 13 au conduit 7, à travers un orifice de sortie 14 ménagé dans une paroi de La chambre 3.
Les conduits 11 et 13, ainsi que Les orifices 12 et 14 présentent une section de préférence rectangulaire, qui s'étend suivant La largeur du substrat 1 sur une longueur sensiblement égale à la Longueur du corps 8 de la pompe.
Les ailettes 10 peuvent être continues sur toute la Longueur de l'arbre 9; elles sont de préférence subdivisées en une pluralité d'éléments d'ailettes légèrement espacés, comme le montre La Fig. 3. Entre ces éléments d'ailettes, il est prévu des joues 15 s'étendant circonférentieLLement sur une partie au moins du périmètre intérieur dudit corps cylindrique 8; ces joues aident à maintenir l'orientation du courant d'électrolyte envoyé vers La cellule 3. Elles peuvent notamment être fixées par soudage ou être moulées d'une pièce avec le corps cylindrique 8.
La subdivision des ailettes 10 en éléments espacés permet de prolonger La conduite 13 par des tubes 16, disposés entre les éléments d'ailettes et amenant l'électrolyte à proximité de l'arbre 9; cette disposition contribue à répartir l'électrolyte de façon uniforme sur la longueur de celle-ci.
La Fig. 2 montre une autre variante du dispositif de l'invention.
La cellule d'électrolyse est la même que dans la fig. 1. Ici, le dispositif d'alimentation en électrolyte de La chambre 3 comprend une cuve 17, située de préférence sous La chambre 3 et recueillant l'électrolyte qui est évacué par le conduit 7. Ce conduit 7 peut comporter des moyens d'aspiration de l'électrolyte dans l'intervalle d'électrolyse 4; de tels moyens sont bien connus et ne sont pas représentés ici.
La pompe (8, 9, 10) est disposée dans la cuve 17, où elle est immergée dans l'électrolyte. Lorsque La pompe tourne dans Le sens indiqué par La flèche, l'électrolyte est aspiré par des tubes 16 fixés au corps 8 entre Les éléments d'ailettes, puis refoulé dans La conduite d'alimentation 11 en direction de La chambre 3.
Ici également, Les conduites 7 et 11 ainsi que Les orifices 12 et 14 ont une section allongée suivant La largeur du substrat. Cette section peut d'ailleurs être composée d'une pluralité de sections plus petites juxtaposées.
Comme on L'a déjà indiqué plus haut, La pompe peut comporter des ailettes 10 continues, ou des ailettes subdivisées en éléments légèrement espacés comme le montre La figure 3. Cette figure montre également que L'arbre 9 est avantageusement supporté par des paliers
18 disposés dans Les faces d'extrémité du corps 8; l'arbre 9 se prolonge extérieurement jusqu'à un moteur d'entraînement M aisément accessible.
Le substrat 1 ainsi que Le rouleau de déviation sont symbolisés en trait mixte, afin de montrer La position de La pompe par rapport à ce substrat.
IL va de soi que L'invention n'est pas Limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits et illustrés. En particulier, L'invention peut être utilisée avec tout type de ceLlule d'électrolyse déposant un revêtement sur un substrat mobile qui présente une certaine largeur. A cet égard, Le substrat est généralement une bande, mais il pourrait aussi être une nappe d'éléments filiformes.
REVENDICATIONS
1. Dispositif d'alimentation en électrolyte d'une cellule de dépôt électrolytique d'un revêtement sur un substrat mobile, comportant des moyens de sortie pour extraire l'électrolyte de ladite cellule, des moyens d'entrée pour introduire l'électrolyte dans ladite cellule et des moyens de propulsion pour faire circuler l'électrolyte à L'extérieur de ladite cellule entre lesdits moyens de sortie et lesdits moyens d'entrée, caractérisé en ce que lesdits moyens de propulsion comprennent une pompe (8, 9, 10) disposée à proximité de Ladite cellule (3) et orientée suivant La largeur dudit substrat (1), en ce que ladite pompe s'étend sur au moins une partie de la largeur dudit substrat, en ce que lesdits moyens d'entrée comprennent au moins un orifice (12) ménagé dans une paroi de la cellule d'électrolyse (3), Ledit orifice (12)
ayant une section allongée suivant La largeur dudit substrat (1), et en ce que Ladite pompe (8, 9, 10) est reliée audit orifice (12) par au moins un premier conduit (11) ayant une section transversale allongée suivant La largeur dudit substrat (1).