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L'invention concerne un dispositif de réglage de la conductivié de
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liquid È5 ¯ e t'plus' pcrti culi'èrenierît de la bonductiv1éae solitions de décapage ou de nettoyage dans lesquelles on fàit passer une bande continue dans la solution contenue dans un bac ou récipient. Pendant que la bande passe dans le bac, une certaine quantité de la solution en sort sur la bande et par suite le niveau du liquide s'abaisse dans le bac. La concentration de la solution diminue au fur et à masure qu'elle sert à l'usage auquel elle est destinée et pour obtenir les meilleurs résultats il est nécessai- re d'ajouter un supplément d'acide pour maintenir la concentration de la solution à une valeur donnée. Pendant que la concentration d'une solution telle que celle d'un bain de décapage varie, sa conductivité électrique varie également.
Un des objets de l'invention consiste donc dans un dispositif de réglage de la conductivité d'un liquide pour maintenir la concentration d'un liquide dans un autre à la valeur désirée.
Un autre objet de l'invention consiste dans un dispositif de ré- glage qui maintient le niveau d'un liquide dans un récipient à la hauteur qu'on désire.
L'invention a encore pour objet un dispositif qui permet de remplir le-'récipient avec une solution d'une concentration déterminée.
Ces caractéristiques ainsi que d'autres apparaîtront au cours de la description détaillée donnée ci-après de l'invention avec le dessin an- nexé, domné uniquement à titre d'exemple et dont la figure unique est un schéma du dispositif de réglage appliqué à une installation de traitement d'une bande continue.
Suivant le mode de réalisation représenté, un récipient ou bac 2 contient un liquide L. Une bande d'acier continue S passe sur un rouleau conducteur 4 puis descend dans le bac 2 en passant sur des rouleaux im- mergés 6 et sort du bac 2 en passant sur des rouleaux 8. La bande passe entre deux électrodes 10 disposées dans le bac 2. Le rouleau conducteur 4 et les électrodes 10 sont connectés à une source de courant 12 qui peut consister en une génératrice excitée par une bobine inductrice 12F. Le courant d'excitation de la bobine inductrice 12F peut provenir d'une sour- ce de courant continu appropriée 14 par l'intermédiaire d'un rhéostat 16 connecté en série avec la bobine 12F de façon à régler la valeur du cou- rant d'excitation de la génératrice 12.
L'eau arrive dans le bac 2 par un tuyau 18 ; un acide ou autre électrolyte provenant d'un réservoir 20, arrive dans le bac par un conduit 22. L'installation telle qu'elle est dé- crite ci-dessus est du type courant. Une cellule de conductivité 24 est disposée dans le bac 2 sa-dessous du niveau normal du liquide L. La cel- lule de conductivité 24 comporte deux électrodes 26 connectées à une sour- ce 28 de courant alternatif à tension constante. Un potentiomètre réglable 30 est disposé dans un des conducteurs entre les électrodes 26 et la sour- ce de courant 28. Le bras réglable 32 du potentiomètre 30 est connecté à la grille 34 G d'un tube électronique 34 par un conducteur 36. Le tube comporte aussi une cathode 34C et une anode 34P.
La cathode 34C est con- nectée à une extrémité du potentiomètre 30 par un conducteur 38. Une bat- terie 40 est connectée entre les conducteurs 36 et 38 et fournit une ten- sion de polarisation du tube 34. Le tube 34 fait aussi partie d'un cir- cuit comprenant la bobine 42 d'un relais et une source de courant appro- priée, telle qu'une batterie 44. Ce relais comporte des contacts 42 C; une vanne 46 disposée dans le tuyau 22 peut être actionnée par un solénoi- de 48. Le courant faisant fonctionner le solénoïde 48 passe par un cir- cuit partant d'une ligne Ll passant par un conducteur 50, les contacts 42C, un contact 52C et aboutissant à une ligne L2.
Le contact 52C fait par-
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tie d'une minuterie normalisée 52, qui comporte un moteur 54 actionnant une came 56 et une contre-came 58 commandant le fonctionnement du contact 52 C.
La minuterie est construite de façon que le contact 52C se ferme pendant un intervalle d'une durée déterminée, puis s'ouvre pendant le reste du temps de chaque tour de la came 56. Le courant arrive dans le moteur 54 par les lignes L1 et L2 lorsqu'un contact 60C, action+par la bobine 60 d'un relais, se fer- me. L'excitation de la bobine 60 est commandée par un dispositif de comman- de 62 de l'installation, et la bobine 60 est excitée lorsque l'installation de traitement fonctionne. Le solénoide 48 est également excité lorsqu'un contact 64C est fermé, ce contact 64C étaht connecté en parallèle avec le contact 52C. Le contact 64C fait partie d'un relais de minuterie ordinaire 66 qui comporte un moteur 68 accouplé mécaniquement à une came 70 et une contre-came 72 faisant fonctionner le contact 64C.
Ce relais de minuterie ordinaire est construit de façon que son contact 64C se ferme lorsque le courant passe dans le moteur 68, s'ouvre au bout d'un intervalle de temps déterminé, puis reste ouvert tant que le courant continue à passer dans le moteur 68. Le courant passe dans le moteur 68 lorsqu'on ferme à la main le contact 74C d'un interrupteur bipolaire. Le conduit 18 contient une van- ne 76 actionée par un solénoïde 78. Le solénoide 78 est connecté à des son- des espacées 80 et est excité par l'enroulement secondaire 82S d'un trans- formateur 82 qui est connecté à la source d'énergie L1-L2 par l'intermédi- aire du contact 74Cl de l'interrupteur bipolaire.
Les sondes 80 peuvent être disposées dans le bac 2, mais plongent de préférence dans un bac 84 commu- niquant avec lebac 2pari. un conduit 86. L'extrémité inférieure des sondes 80 est disposée à la hauteur du niveau du liquide qu'on désire obtenir dans le bac 2. Deux autres sondes 88P et 88P1 sont également disposées dans le bac 84, la sonde 88P étant placée à la hauteur du niveau minimum du liquide qu on désire obtenir dans le bac 2. Les sondes 88P et 88P1 sont connectées à l'enroulement secondaire 82S en série avec la bobine 90 d'un relais. La bo- bine 90 comporte des contacts 90C et des contacts 90C1. Les contacts 90C sont mis en circuit avec le dispositif de commande 62 par l'intermédiaire d'un interrupteur 92 à bouton-poussoir.
Les contacts 90C1 complètent un cir- cuit partant des lignes L1 et L2 et passant par une lampe ou autre disposi- tif de signalisation 94.
Le fonctionnement du dispositif suivant l'invention est le suivant:
Si l'on suppose que le bac 2 ne contient pas de liquide et qu'on désire le remplir avec un électrolyte se composant d'environ 95% d'eau et 5% d'acide sulfurique en poids, et y maintenir cette concentration, on rè- gle à cet effet la position du bras de contact 32 du potentiomètre 30. On ferme l'interrupteur bipolaire comportait les contacts 74C et 7401. Etant donné que les sondes 80 ne plongent pas dans le liquide, le circuit passant par le solénoide 78 reste. ouvert, de même que la vanne 76 et par suite l'eau arrive dans le bac 2 par le tuyau 18. On arrête l'installation de traitement, de sorte que le contact 52C s'ouvre.
Mais le courant passe dans le moteur 68 du relais de synchronisation en provoquant ainsi la fermeture des contacts 640 et complètent un circuit aboutissant au solénoide 48, qui ouvre la vanne 46 et permet à l'acide de passer du réservoir 20 par le con- duit 22 dans le bac 2. On règle le relais de minuterie 66 de façon à faire passer le courant dans le solénoide 48 et à ouvrir la vanne 46 pendant un temps suffisant pour faire arriver la quantité d'acide qu'on désire dans le bac 2.
Ce temps prédéterminé étant écoulé, les contacts 64 s'ouvrent en restent ouverts tant que le courant passe dans le moteur 68. - Etant donne'que l'installation ne'fonctionne pas pendant le'remplissage du bac 2 le contact 60 C'est ouvert'et par suite le
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dispositif de réglage de la concentration ne fonctionne pas; Une fois l' arrivée d'acide interrompue, l'eau continue à arriver jusqu'à ce qu'elle atteigne,les sondes 80 en complétant ainsi un circuit passant par le so- lénoide 78 et ferment la vanne 76. On ferme alors l'interrupteur à bou- ton-poussoir 92 et l'installation entre en fonctionnement, en faisant ain- si passer le courant dans la bobine 60 et en fermant les contacts 60C.
Il en résulte que le courant passe dans le moteur 54 et que la minuterie
52 entre en action. On règle de préférence la minuterie 52 de façon que ses contacts ne se ferment que pendant une durée relativement courte pen- dant chaque tour de la came 56. A titre d'exemple, on peut régler ce re- lais de façon que ses contacts 52C se ferment pendant environ 30 secon- des pendant chaque période de 5 minutes de fonctionnement. Etant donné que la tension de sortie de la source d'énergie 28 est sensiblement cons- tante, le courant qui passe entre les électrodes 26 est sensiblement pro- portionnel à la conductivité électrique de l'électrolyte. La chute de ten- sion entre les bornes du potentiomètre 30 est proportionnelle en amplitu- de au courant passant entre les électrodes 26.
La chute de tension dans le potentiomètre 30 engendre un signal électrique actionnant le disposi- tif de réglage de la conductivité. Lorsque la concentration de l'élec- trolyte du bac 2 a la valeur qu'on désire, le courant qui passe entre les électrodes 26 est de nature à provoquer une chute de tension entre'le bras de contact mobile 32 et le conducteur 33, d'une valeur à peu près égale en amplitude à la tension de la batterie 40. Dans ces conditions , la grille 34G est légèrement positive par rapport à la cathode 34C et par suite le courant passe dans le tube 34 en excitant ainsi la bobine 42 du relais de commande. Ce relais provoque l'ouverture des contacts 42C de sor- te que le courant ne passe pas dans le solénoide 48 et la vanne 46 res- te fermée.
Lorsque la teneur en acide du bac 2 diminue, la conductivité de l'électrolyte diminue également ainsi que l'intensité du courant pas- sant entre les électrodes 26. Par suite, la tension entre le bras de con- tact mobile 32 et le conducteur 38 diminue. Lorsque cette tension est de- venue inférieure à celle de la batterie 40, la tension de la batterie de- vient prédominante et la grille 34G empêche le courant de passer dans le tube 34. Il en résulte que le courant cesse de passer dans la bobine de relais 42 et provoquant la fermeture de ses contacts 42C. Lorsque les contacts 42C se ferment, le courant passe dans le solénorde 48 pendant que les contacts 52C sont fermés et l'acide coule du réservoir 20 dans le bac 2 pendant une durée de 30 secondes.
L'acide dispose ainsi de 4 mi- nutes et demie pour se disperser dans le bac et si la valeur de la con- ductivité est encore inférieure à celle qu'on désire, le courant passe de nouveau dans le solénoide 48 pendant une durée de 30 secondes. L'acide arrive ainsi pendant une durée d'une demi-minute toutes les 5 minutes, jusqu'à ce que la conductivité atteigne la valeur qu'on désire, après quoi les contacts 42C s'ouvrent en interrompant ainsi l'arrivée de l'acide.
Lorsque le niveau du liquide s'abaisse au-dessous de l'extrémité infé- rieure des sondes 80, le courant cesse de passer dans le solénoide 78 et la vanne 76 s'ouvre en faisant ainsi arriver l'eau dans le bac 2, jusqu' à ce que le niveau du liquide arrive à la hauteur de l'extrémité inférieu- re des sondes 80. Si le niveau du liquide s'abaisse au-dessous de la son- de 88P, le courant cesse de passer dans la bobine de relais 90 en provo- quant ainsi l'ouverture des contacts 90C et la fermeture des contacts 90Cl.
Les contacts 90Cl, en se fermant, complètent un circuit aboutissant à la lampe 94 et avertissant ainsi l'opérateur que le niveau du liquide est trop bas et que le fonctionnement du @ @ dispositif de réglage est défectueux, Les contacts 90C, on s'ouvrant, coupent le circuit aboutissant au dispositif de commande de l'installation et par suite arrêtent son mou- vement.
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Bien entendu, l'invention ne doit pas être considérée comme limi- tée au mode do réalisation représenté et décritequi n'a été choisi qu'à titre d'exemple.
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The invention relates to a device for adjusting the conductivity of
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liquid È5 ¯ e t'plus' pcrti culi'èrenierît bonductiv1éae stripping or cleaning solitions in which a continuous strip is passed through the solution contained in a tank or container. As the tape passes through the tank, a certain amount of the solution comes out onto the belt and as a result the liquid level drops in the tank. The concentration of the solution decreases as it is used for its intended use and for the best results it is necessary to add additional acid to maintain the concentration of the solution at. a given value. As the concentration of a solution such as that of a pickling bath varies, its electrical conductivity also varies.
One of the objects of the invention therefore consists in a device for adjusting the conductivity of a liquid in order to maintain the concentration of one liquid in another at the desired value.
Another object of the invention consists of an adjustment device which maintains the level of a liquid in a container at the desired height.
A further subject of the invention is a device which enables the container to be filled with a solution of a determined concentration.
These characteristics and others will become apparent during the detailed description given below of the invention with the appended drawing, shown solely by way of example and the single figure of which is a diagram of the adjustment device applied to a continuous strip processing plant.
According to the embodiment shown, a container or tank 2 contains a liquid L. A continuous steel strip S passes over a conductive roller 4 then descends into the tank 2 passing over submerged rollers 6 and leaves the tank 2 passing over rollers 8. The strip passes between two electrodes 10 arranged in the tank 2. The conductive roll 4 and the electrodes 10 are connected to a current source 12 which may consist of a generator excited by an induction coil 12F. The excitation current of the field coil 12F can come from a suitable direct current source 14 through a rheostat 16 connected in series with the coil 12F so as to adjust the value of the current d. excitation of the generator 12.
The water arrives in the tank 2 by a pipe 18; an acid or other electrolyte coming from a reservoir 20 enters the tank via a conduit 22. The installation as described above is of the common type. A conductivity cell 24 is placed in the tank 2 sa below the normal level of the liquid L. The conductivity cell 24 has two electrodes 26 connected to a source 28 of alternating current at constant voltage. An adjustable potentiometer 30 is arranged in one of the conductors between the electrodes 26 and the current source 28. The adjustable arm 32 of the potentiometer 30 is connected to the grid 34 G of an electron tube 34 by a conductor 36. The tube also has a cathode 34C and an anode 34P.
Cathode 34C is connected to one end of potentiometer 30 by conductor 38. Battery 40 is connected between conductors 36 and 38 and supplies a bias voltage to tube 34. Tube 34 is also part of it. a circuit comprising the coil 42 of a relay and a suitable current source, such as a battery 44. This relay has contacts 42 C; a valve 46 disposed in the pipe 22 can be actuated by a solenoid 48. The current operating the solenoid 48 passes through a circuit from a line L1 passing through a conductor 50, the contacts 42C, a contact 52C and terminating in a line L2.
Contact 52C is made by-
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tie of a standardized timer 52, which comprises a motor 54 actuating a cam 56 and a follower 58 controlling the operation of the contact 52 C.
The timer is constructed so that contact 52C closes for an interval of a fixed time, then opens for the remainder of the time of each revolution of cam 56. Current flows into motor 54 through lines L1 and L2 when a contact 60C, action + by coil 60 of a relay, closes. The energization of the coil 60 is controlled by a control device 62 of the installation, and the coil 60 is energized when the treatment installation is in operation. The solenoid 48 is also energized when a contact 64C is closed, this contact 64C being connected in parallel with the contact 52C. Contact 64C is part of an ordinary timer relay 66 which has a motor 68 mechanically coupled to a cam 70 and a follower 72 operating the contact 64C.
This ordinary timer relay is constructed so that its contact 64C closes when current flows through motor 68, opens after a set time interval, and then stays open as long as current continues to flow through the motor. 68. Current flows through motor 68 when the contact 74C of a two-pole switch is manually closed. Conduit 18 contains a valve 76 operated by a solenoid 78. Solenoid 78 is connected to spaced probes 80 and is energized by the secondary winding 82S of a transformer 82 which is connected to the source d. L1-L2 energy via contact 74Cl of the bipolar switch.
The probes 80 can be placed in the tank 2, but preferably immerse in a tank 84 communicating with the tank 2pari. a conduit 86. The lower end of the probes 80 is placed at the height of the level of the liquid which is desired to be obtained in the tank 2. Two other probes 88P and 88P1 are also placed in the tank 84, the probe 88P being placed at the height of the minimum level of the liquid which it is desired to obtain in the tank 2. The probes 88P and 88P1 are connected to the secondary winding 82S in series with the coil 90 of a relay. Coil 90 has contacts 90C and contacts 90C1. The contacts 90C are switched on with the controller 62 by means of a push-button switch 92.
Contacts 90C1 complete a circuit starting from lines L1 and L2 and passing through a lamp or other signaling device 94.
The operation of the device according to the invention is as follows:
If we assume that tray 2 does not contain liquid and that we want to fill it with an electrolyte consisting of approximately 95% water and 5% sulfuric acid by weight, and maintain this concentration there, for this purpose, the position of the contact arm 32 of the potentiometer 30 is adjusted. The bipolar switch included the contacts 74C and 7401 is closed. Since the probes 80 do not immerse in the liquid, the circuit passing through the solenoid 78 remains. open, as well as the valve 76 and consequently the water arrives in the tank 2 through the pipe 18. The treatment installation is stopped, so that the contact 52C opens.
But the current passes through the motor 68 of the synchronization relay thus causing the closing of the contacts 640 and complete a circuit ending in the solenoid 48, which opens the valve 46 and allows the acid to pass from the reservoir 20 through the conduit. 22 in tank 2. We set the timer relay 66 so as to pass the current in the solenoid 48 and to open the valve 46 for a sufficient time to bring the quantity of acid which one wishes in the tank 2 .
This predetermined time having elapsed, the contacts 64 open and remain open as long as the current passes through the motor 68. - Since the installation does not operate during the filling of tank 2, the contact 60 is opened and consequently on
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concentration adjustment device not working; Once the acid supply is interrupted, the water continues to arrive until it reaches the probes 80, thus completing a circuit passing through the solenoid 78 and closing the valve 76. The valve is then closed. The push-button switch 92 and the installation comes into operation, thereby passing the current through the coil 60 and closing the contacts 60C.
As a result, current flows through motor 54 and the timer
52 goes into action. Preferably, timer 52 is set so that its contacts close only for a relatively short period of time during each revolution of cam 56. For example, this relay can be set so that its contacts 52C close for about 30 seconds during every 5 minute period of operation. Since the output voltage from power source 28 is substantially constant, the current flowing between electrodes 26 is substantially proportional to the electrical conductivity of the electrolyte. The voltage drop across the terminals of potentiometer 30 is proportional in magnitude to the current flowing between electrodes 26.
The voltage drop across potentiometer 30 generates an electrical signal actuating the conductivity adjuster. When the concentration of the electrolyte in tank 2 has the desired value, the current which passes between the electrodes 26 is such as to cause a drop in voltage between the movable contact arm 32 and the conductor 33, of a value approximately equal in amplitude to the voltage of the battery 40. Under these conditions, the grid 34G is slightly positive with respect to the cathode 34C and consequently the current passes through the tube 34 thereby energizing the coil 42 control relay. This relay causes the opening of the contacts 42C so that the current does not pass through the solenoid 48 and the valve 46 remains closed.
When the acid content of tank 2 decreases, the conductivity of the electrolyte also decreases as well as the intensity of the current flowing between the electrodes 26. As a result, the voltage between the movable contact arm 32 and the conductor 38 decreases. When this voltage has become lower than that of the battery 40, the voltage of the battery becomes predominant and the grid 34G prevents the current from passing through the tube 34. As a result, the current stops passing through the coil. relay 42 and causing its contacts 42C to close. When contacts 42C close, current flows into solenoid 48 while contacts 52C are closed and acid flows from reservoir 20 into tank 2 for a period of 30 seconds.
The acid thus has 4 and a half minutes to disperse in the tank and if the value of the conductivity is still lower than that which one wishes, the current passes again in the solenoid 48 for a period of time. 30 seconds. The acid thus arrives for a period of half a minute every 5 minutes, until the conductivity reaches the desired value, after which the contacts 42C open, thus interrupting the arrival of l. 'acid.
When the level of the liquid drops below the lower end of the probes 80, the current stops passing through the solenoid 78 and the valve 76 opens, thus bringing the water into the tank 2, until the liquid level reaches the height of the lower end of the probes 80. If the liquid level drops below the 88P sound, current stops flowing through the coil relay 90, thus causing the opening of the contacts 90C and the closing of the contacts 90Cl.
The 90Cl contacts, by closing, complete a circuit ending in the lamp 94 and thus warning the operator that the level of the liquid is too low and that the operation of the @ @ adjustment device is defective. opening, cut the circuit leading to the installation control device and consequently stop its movement.
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Of course, the invention should not be considered as limited to the embodiment shown and described which has been chosen only by way of example.