CA2102248C - Methode, dispositif et appareil de traitement de surface de corps de boites metalliques, en particulier en a1 ou ses alliages - Google Patents
Methode, dispositif et appareil de traitement de surface de corps de boites metalliques, en particulier en a1 ou ses alliagesInfo
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Abstract
Méthode, dispositif et appareillage de traitement de surface, tel qu'un revêtement et/ou un nettoyage de corps de boîtes métalliques, de préférence en Al et ses alliages, plus particulièrement de corps de boîtes obtenus par emboutissage, emboutissage-étirage ou filage par choc. Le dispositif comporte au moins les éléments suivants une buse en matériau conducteur de l'électricité tel que le graphite ou l'acier inoxydable, percée d'un canal axial, de direction sensiblement verticale, sur laquelle un corps de boîte à traiter peut être disposé sens dessus dessous. Des moyens de guidage permettent un déplacement aisé du corps de boîte dans une direction sensiblement verticale. Une électrode formant contact électrique, est située au-dessus du fond du corps de boîte. La méthode consiste à transporter un panier contenant les boîtes d'un poste de nettoyage (électrolytique), à un poste de rinçage, puis à un poste de revêtement (électrophorétique) et enfin à un poste de rinçage. L'invention trouve une application dans l'industrie de conditionnement.
Description
METHODE, DISPOSITIF ET APPAREIL DE TRAITEMENT DE SURFACE DE CORPS DE
BOITES METALLIQUES, EN PARTICULIER EN Al OU SES ALLIAGES
L'invention concerne une méthode, un dispositif et un appareil de traitement de surface, tel qu'un nettoyage et/ou un revê~ement de corps de boites metalliques, de preference en Al ou ses alliages, plus particulierement des corps de boites obtenus par emboutissage, emboutissage-etirage ou par filage par chcc .
Ces boites sont generalement preparees avant remplissage final, sur leurs parois interne et/ou externe, par des traitements de nettoyage, eliminant les pollutions diverses provenant des operations de formage precedentes (par exemple les residus de lubrifiants), et par des operations de revêtement, en general par une matiere organique, en vue de resister aux agressions physiques ou chimiques ulterieures, tant de la part du contenu, que de l'environnement exterieur.
Une particularite de la fabrication de ces boites est qu'elles sont formees a cadence elevee, de l'ordre de 2000 boites/min, ce qui implique que les operations de nettoyage et de revêtement doivent être rapides, pour ne pas constituer un goulot d'étranglement dans leur fabrication, que le procédé soit continu (boite par boite) ou discontinu (par lots de boites).
La solution generalement adoptee dans l'art anterieur est le traitement de chaque boite individuellement et successivement sur plusieurs postes de travail, chacun etant de tres courte duree, typiquement 1 sec. et implique donc un systeme automatique de transport rapide d'un poste a l'autre, de type carrousel (voir par exemple US-A-3969136 ou US-A-4883578). De plus en ce qui concerne le revetement organique, generalement deposé par électrophorese, la boite constituant une des électrodes, la (ou les) contre-electrodes doivent se trouver au voisinage immediat de la surface de la boite a revetir, ce qui exige un dispositif specifique par taille de boite consideree, donc une multiplication des outillages necessaires -voir par exemple GB-A-2085474 ou US-A-4400251.
BOITES METALLIQUES, EN PARTICULIER EN Al OU SES ALLIAGES
L'invention concerne une méthode, un dispositif et un appareil de traitement de surface, tel qu'un nettoyage et/ou un revê~ement de corps de boites metalliques, de preference en Al ou ses alliages, plus particulierement des corps de boites obtenus par emboutissage, emboutissage-etirage ou par filage par chcc .
Ces boites sont generalement preparees avant remplissage final, sur leurs parois interne et/ou externe, par des traitements de nettoyage, eliminant les pollutions diverses provenant des operations de formage precedentes (par exemple les residus de lubrifiants), et par des operations de revêtement, en general par une matiere organique, en vue de resister aux agressions physiques ou chimiques ulterieures, tant de la part du contenu, que de l'environnement exterieur.
Une particularite de la fabrication de ces boites est qu'elles sont formees a cadence elevee, de l'ordre de 2000 boites/min, ce qui implique que les operations de nettoyage et de revêtement doivent être rapides, pour ne pas constituer un goulot d'étranglement dans leur fabrication, que le procédé soit continu (boite par boite) ou discontinu (par lots de boites).
La solution generalement adoptee dans l'art anterieur est le traitement de chaque boite individuellement et successivement sur plusieurs postes de travail, chacun etant de tres courte duree, typiquement 1 sec. et implique donc un systeme automatique de transport rapide d'un poste a l'autre, de type carrousel (voir par exemple US-A-3969136 ou US-A-4883578). De plus en ce qui concerne le revetement organique, generalement deposé par électrophorese, la boite constituant une des électrodes, la (ou les) contre-electrodes doivent se trouver au voisinage immediat de la surface de la boite a revetir, ce qui exige un dispositif specifique par taille de boite consideree, donc une multiplication des outillages necessaires -voir par exemple GB-A-2085474 ou US-A-4400251.
2 21 0 22 48 Le problème à résoudre est donc de trouver une méthode, un dispositif et un appareillage de nettoyage et de revêtement de boîtes métalliques, permettant de traiter plusieurs géométries de boîtes soit successivement, soit simultanément, évitant ainsi les inconv~nients ou contraintes énoncés ci-dessus.
Le dispositif selon l'invention comporte au moins les éléments suivants:
- une buse en matériau conducteur de l'électricité tel que le graphite ou un acier inoxydable, percée d'un canal axial, de direction sensiblement verticale, sur laquelle un corps de boîte à traiter peut être disposé sens dessus dessous.
Cette buse est connectable électriquement à un pôle d'une source de courant (continu ou alternatif) et est alimenté
par le fluide de traitement.
- des moyens de guidage permettant un déplacement aisé
du corps de boîte dans une direction sensiblement verticale lors de l'injection d'un fluide dans la buse.
- une électrode formant contact électrique, située au-dessus du fond du corps de boite et connectable électriquement à l'autre pôle de la source de courant.
Il peut également comporter des électrodes auxiliaires internes ou externes au corps de boîte, électriquement connectables ~ l'un des pôles de la source de courant.
Le dispositif selon l'invention est utilisable aussi bien dans un appareil de traitement par lots de boites que dans un appareil de traitement en continu sur des postes successifs type carroussel; de plus il ne nécessite pas le rétreint du col et/ou le formage de la collerette, avant trait~ent.
2 a 2 ~ 8 La méthode selon l'invention consiste donc, dans une installation de traitement de surface de nature électrolytique (nettoyage) ou électrophorétique (revêtement) :
a) à placer chaque corps de boîte sens dessus-dessous, à l'aplomb d'une buse d'injection de fluide (électrolyte ou suspension électrophorétique) de ~~iere ~ ce que ~,~
, ~ , lors de l'injection du fluide, en contact avec une électrode formant contact electrique par un deplacement vertical de bas en haut.
b) a admettre le fluide, de maniere a recouvrir le corps de boite (dans sa position haute).
c) a admettre le courant electrique, puis a le couper.
d) a arrêter la circulation du fluide.
Dans le cas d'operations de nettoyage sans courant, ou de rinçages intermediaires, l'operation c) est omise.
La nature des fluides de nettoyage, de revêtement et de rinçage est connue de l'homme de metier en fonction de la methode de formage utilisee et de l'utilisation ulterieure envisagee des corps de boites. Les exemples donneront des indications a ce sujet, non limitatives de la portee de l~invention.
Les operations de nettoyage ou de rinçage peuvent être completees par admission dans l'enceinte de nettoyage ou de rinçage d'un ou plusieurs flux gazeux augmentant la turbulence du bain et augmentant ainsi l'efficacité du nettoyage (ou du rinçage).
Dans un variante, ou la méthode consiste en un traitement par lots de boites, le procede comporte les operations suivantes :
a) on dispose dans un panier un lot de corps de boites sens dessus dessous b) on amene ce panier dans une station de nettoyage, chaque corps de boite etant a l'aplomb d'une buse d'injection de fluide de nettoyage et chaque fond de boite venant en contact d'une electrode lors de l'injection du fluide de nettoyage par un deplacement vertical de bas en haut de la boite c) on admet le fluide de nettoyage d) on met le courant, si le nettoyage est de nature electrolytique, puis on le coupe e) on arrête le fluide de nettoyage f) on transporte le panier dans la station de rinçage suivante, de constitution analogue a la precedente, mais dépourvue d'amenees de courant ou munie d'amenees de courant non alimentees g) on admet le fluide de rinçage, puis on l'arrête h) on transporte le panier dans la station de revetement suivante, de constitution analogue a la station de nettoyage i) on admet la suspension électrophoretique j) on admet le courant continu, les buses constituant la cathode k) on coupe le courant et le flux electrophoretique 1) on transporte le panier dans la station de rinçage suivante, analogue ou confondue avec la station de rinçage (f) Ces operations sont generalement completees par des operations de sechage et cuisson des revetements obtenus.
Dans le cas du procedé par lots de boites, l'appareil selon l'invention se compose de plusieurs elements, comportant au moins une station de nettoyage, une station de rinçage, une station de revêtement, un panier mobile transportable d'une station a l'autre et contenant les corps de boites a nettoyer, rincer ou revêtir.
Le panier, constitue de materiau isolant type fil metallique plastifie, comporte un fond ajoure et des logements delimites par des armatures verticales, ces logements etant disposes de façon reguliere, et couvrant toute la surface du fond du panier. Ces logements ont generalement une forme prismatique droite avec une base polygonale, de preference reguliere telle que carree ou hexagonale, formant un reseau couvrant tout le fond du panier et des aretes laterales materialisees par les armatures; leurs dimensions transversales sont telles que le cercle correspondant au plus grand des diametres des boites a traiter, y est inscriptible. Les parois laterales de ces logements sont delimitees par des armatures verticales, recouvertes de plastique.
Le panier est constitue en un materiau inerte vis a vis des fluides de nettoyage, de rinçage ou de revetement utilises.
De plus, il est preferable de placer entre les armatures verticales, au niveau inferieur (ou plusieurs niveaux), un (ou plusieurs) anneau(x) en matiere isolante, dont la bordure externe s'engage dans une rainure peripherique de l'armature revetue et dont le diametre interieur est legerement superieur a celui du corps de boite a traiter. Comme on le ~ .~ .
verra plus loin, dans les exemples, cet(ces) anneau(x) ser(ven)t de guide lors du mouvement ascensionnel de la boîte, tout en s'adaptant aux diverses tailles des boîtes a traiter.
La station de nettoyage est essentiellement constituée d'un bac parallélepipedique comportant un fond et des parois latérales, ouvert a sa partie superieure et d'un couvercle venant s'y adapter. Dans le fond du bac, sont disposees d'une part des buses d'injections traversantes, positionnees sensiblement au centre de chacun des logements correspondants du panier et d'autre part des electrodes.
L'ensemble des buses est relie par une tuyauterie adequate a un reservoir de fluide (de nettoyage, de rinçage, ou de revêtement) soit en charge, soit de preference par l'intermediaire d'une pompe; le trop-plein, delimite par une deverse, revient au reservoir de fluide apres une eventuelle filtration ou ultrafiltration.
Le bac comporte egalement une ouverture de vidange inferieure munie d'une vanne ou d'un robinet. Le bac est en materiau inerte vis a vis des fluides utilises et de preference constitue d'un recipient metallique enrobe de matiere plastique. Les buses sont en un materiau conducteur de l'electricite tel que le graphite ou l'acier inoxydable.
Sur le fond du bac sont egalement disposees des electrodes verticales qui sont disposees regulierement a l'exterieur des logements du panier.
Ces electrodes peuvent être munies de manchons isolants permettant de reduire eventuellement leur surface active. Elles servent d'electrode auxiliaires en vue d'une meilleure homogeneite de l'epaisseur du revêtement electrophoretique et d'une meilleure regularite du nettoyage externe des boîtes. Elles servent egalement au guidage du panier lors de sa mise en place. Dans une autre variante, ces electrodes peuvent ne plus être solidaires du bac mais du panier lui-même: elles seront alors communes aux operations de nettoyage et de revêtement.
Elles sont isolees electriquement du bac (ou du panier) et sont reliees a l'un des pôles d'une source de courant par l'intermediaire d'un interrupteur.
Elles sont par exemple en graphite dans le cas de la station de nettoyage et métalliques (acier inoxydable) dans le cas de la station de revêtement.
Le couvercle comporte, au voisinage du centre de chacun des logements, une amenée de courant électrique constituée par une piece conductrice par exemple métallique (de préférence en acier inoxydable) pour le revêtement, ou en aluminium pour le nettoyage. Leur extrémité inférieure peut etre épanouie en forme de champignon (telle, par exemple, une vis a tete ~
ronde, placée tete en bas), laquelle assure le contact avec le fond de la bolte en cours de traitement.
Toutes ces amenées de courant sont connectées a l'un des poles d'une source de courant, par exemple alternatif dans le cas du nettoyage, ou continu (anode) dans le cas de revetement electrophoretique, avec les dispositifs de coupure ou de mise en route necessaires (interrupteurs).
Dans ce dernier cas, le courant continu est, de preference, pulsé.
La station de revetement est identique a la station de nettoyage décrite ci-dessus, sauf en ce qui concerne la nature du fluide utilisé.
L'invention sera mieux comprise a l'aide de la description détaillée suivante, illustrée par les figures 1 a 4 qui constituent un exemple de dispositif de traitement discontinu.
z5 . La figure 1 représente une vue en coupe horizontale selon la ligne IV-IV de la figure 2, d'une partie d'un panier en position de nettoyage, de rinçage ou de revetement.
. La figure 2A représente une coupe verticale suivant le tracé I-I de la fig. 1.
. La figure 2B représente une coupe verticale suivant le tracé II-II de la fig. 1 . La figure 3 représente une vue en coupe par un plan vertical suivant le tracé III-III de la fig. 1 210~2~8 . La figure 4 représente la position du corps de boîte avant ou après la circulation de l'electrolyte (ou du fluide de nettoyage ou rinçage) -fig. 4A- et pendant la circulation de l'electrolyte (ou du fluide de nettoyage ou rinçage) -fig. 4B-.
Un panier est constitue d'une armature metallique 1 enrobee de matiere plastique formant une embase et des parois laterales ajourees. Il comporte 20x20 logements, de base carree ABCD. A chacun des angles de ces carres, on trouve une armature verticale enrobee. Dans chacun de ces logements se trouve une boîte métallique 2 placee sens dessus dessous et reposant sur les armatures 1 du panier. Le centre du logement 0 se trouve sensiblement a l'aplomb de l'axe 26 de la buse d'injection 24.
Les electrodes 3 sont situees au centre du quadrilatere BEFG.
Entre le corps de boîte 2 et les armatures 1 est place un anneau 6 en matière plastique, qui est fixe sur les armatures verticales par clippage ou soudage et dont le diamètre interieur est legerement superieur au diamètre externe du corps de boite 2.
La section de nettoyage est constituee d'un bac parallelepipedique comportant un fond 21, et des parois laterales, en matière plastique, ouvert à sa partie superieure, capable de contenir le panier decrit ci-dessus, et inerte vis à vis des fluides utilises.
Le fond 21 est traverse par des buses d'injection 23 constituees d'un tube 24 et d'une embase 25, situees sensiblement sur les axes 0 des paniers;
les tubes 24 penètrent dans le corps de boîte 2 par l'ouverture 8.
Le fond 21 est egalement traverse de manière etanche et électriquement isolée par les électrodes 3. Celles-ci ainsi que les buses 23 sont reliées a un pôle P de la source de courant (non représentee). Les electrodes rentrent dans les logements du panier par les ouvertures 9 de celui-ci (fig. 1). Ces electrodes 3 servent également d'élements de guidage du panier lors de sa mise en place dans le bac de traitement.
Chacune des boites etant entouree de 8 electrodes, il est possible de moduler à volonte la repartition des lignes de courant autour de chacune ~ 2102248 d'elles. Dans le cas du traitement de revêtement par électrophorèse, il est possible de masquer une partie de la surface externe de ces electrodes
Le dispositif selon l'invention comporte au moins les éléments suivants:
- une buse en matériau conducteur de l'électricité tel que le graphite ou un acier inoxydable, percée d'un canal axial, de direction sensiblement verticale, sur laquelle un corps de boîte à traiter peut être disposé sens dessus dessous.
Cette buse est connectable électriquement à un pôle d'une source de courant (continu ou alternatif) et est alimenté
par le fluide de traitement.
- des moyens de guidage permettant un déplacement aisé
du corps de boîte dans une direction sensiblement verticale lors de l'injection d'un fluide dans la buse.
- une électrode formant contact électrique, située au-dessus du fond du corps de boite et connectable électriquement à l'autre pôle de la source de courant.
Il peut également comporter des électrodes auxiliaires internes ou externes au corps de boîte, électriquement connectables ~ l'un des pôles de la source de courant.
Le dispositif selon l'invention est utilisable aussi bien dans un appareil de traitement par lots de boites que dans un appareil de traitement en continu sur des postes successifs type carroussel; de plus il ne nécessite pas le rétreint du col et/ou le formage de la collerette, avant trait~ent.
2 a 2 ~ 8 La méthode selon l'invention consiste donc, dans une installation de traitement de surface de nature électrolytique (nettoyage) ou électrophorétique (revêtement) :
a) à placer chaque corps de boîte sens dessus-dessous, à l'aplomb d'une buse d'injection de fluide (électrolyte ou suspension électrophorétique) de ~~iere ~ ce que ~,~
, ~ , lors de l'injection du fluide, en contact avec une électrode formant contact electrique par un deplacement vertical de bas en haut.
b) a admettre le fluide, de maniere a recouvrir le corps de boite (dans sa position haute).
c) a admettre le courant electrique, puis a le couper.
d) a arrêter la circulation du fluide.
Dans le cas d'operations de nettoyage sans courant, ou de rinçages intermediaires, l'operation c) est omise.
La nature des fluides de nettoyage, de revêtement et de rinçage est connue de l'homme de metier en fonction de la methode de formage utilisee et de l'utilisation ulterieure envisagee des corps de boites. Les exemples donneront des indications a ce sujet, non limitatives de la portee de l~invention.
Les operations de nettoyage ou de rinçage peuvent être completees par admission dans l'enceinte de nettoyage ou de rinçage d'un ou plusieurs flux gazeux augmentant la turbulence du bain et augmentant ainsi l'efficacité du nettoyage (ou du rinçage).
Dans un variante, ou la méthode consiste en un traitement par lots de boites, le procede comporte les operations suivantes :
a) on dispose dans un panier un lot de corps de boites sens dessus dessous b) on amene ce panier dans une station de nettoyage, chaque corps de boite etant a l'aplomb d'une buse d'injection de fluide de nettoyage et chaque fond de boite venant en contact d'une electrode lors de l'injection du fluide de nettoyage par un deplacement vertical de bas en haut de la boite c) on admet le fluide de nettoyage d) on met le courant, si le nettoyage est de nature electrolytique, puis on le coupe e) on arrête le fluide de nettoyage f) on transporte le panier dans la station de rinçage suivante, de constitution analogue a la precedente, mais dépourvue d'amenees de courant ou munie d'amenees de courant non alimentees g) on admet le fluide de rinçage, puis on l'arrête h) on transporte le panier dans la station de revetement suivante, de constitution analogue a la station de nettoyage i) on admet la suspension électrophoretique j) on admet le courant continu, les buses constituant la cathode k) on coupe le courant et le flux electrophoretique 1) on transporte le panier dans la station de rinçage suivante, analogue ou confondue avec la station de rinçage (f) Ces operations sont generalement completees par des operations de sechage et cuisson des revetements obtenus.
Dans le cas du procedé par lots de boites, l'appareil selon l'invention se compose de plusieurs elements, comportant au moins une station de nettoyage, une station de rinçage, une station de revêtement, un panier mobile transportable d'une station a l'autre et contenant les corps de boites a nettoyer, rincer ou revêtir.
Le panier, constitue de materiau isolant type fil metallique plastifie, comporte un fond ajoure et des logements delimites par des armatures verticales, ces logements etant disposes de façon reguliere, et couvrant toute la surface du fond du panier. Ces logements ont generalement une forme prismatique droite avec une base polygonale, de preference reguliere telle que carree ou hexagonale, formant un reseau couvrant tout le fond du panier et des aretes laterales materialisees par les armatures; leurs dimensions transversales sont telles que le cercle correspondant au plus grand des diametres des boites a traiter, y est inscriptible. Les parois laterales de ces logements sont delimitees par des armatures verticales, recouvertes de plastique.
Le panier est constitue en un materiau inerte vis a vis des fluides de nettoyage, de rinçage ou de revetement utilises.
De plus, il est preferable de placer entre les armatures verticales, au niveau inferieur (ou plusieurs niveaux), un (ou plusieurs) anneau(x) en matiere isolante, dont la bordure externe s'engage dans une rainure peripherique de l'armature revetue et dont le diametre interieur est legerement superieur a celui du corps de boite a traiter. Comme on le ~ .~ .
verra plus loin, dans les exemples, cet(ces) anneau(x) ser(ven)t de guide lors du mouvement ascensionnel de la boîte, tout en s'adaptant aux diverses tailles des boîtes a traiter.
La station de nettoyage est essentiellement constituée d'un bac parallélepipedique comportant un fond et des parois latérales, ouvert a sa partie superieure et d'un couvercle venant s'y adapter. Dans le fond du bac, sont disposees d'une part des buses d'injections traversantes, positionnees sensiblement au centre de chacun des logements correspondants du panier et d'autre part des electrodes.
L'ensemble des buses est relie par une tuyauterie adequate a un reservoir de fluide (de nettoyage, de rinçage, ou de revêtement) soit en charge, soit de preference par l'intermediaire d'une pompe; le trop-plein, delimite par une deverse, revient au reservoir de fluide apres une eventuelle filtration ou ultrafiltration.
Le bac comporte egalement une ouverture de vidange inferieure munie d'une vanne ou d'un robinet. Le bac est en materiau inerte vis a vis des fluides utilises et de preference constitue d'un recipient metallique enrobe de matiere plastique. Les buses sont en un materiau conducteur de l'electricite tel que le graphite ou l'acier inoxydable.
Sur le fond du bac sont egalement disposees des electrodes verticales qui sont disposees regulierement a l'exterieur des logements du panier.
Ces electrodes peuvent être munies de manchons isolants permettant de reduire eventuellement leur surface active. Elles servent d'electrode auxiliaires en vue d'une meilleure homogeneite de l'epaisseur du revêtement electrophoretique et d'une meilleure regularite du nettoyage externe des boîtes. Elles servent egalement au guidage du panier lors de sa mise en place. Dans une autre variante, ces electrodes peuvent ne plus être solidaires du bac mais du panier lui-même: elles seront alors communes aux operations de nettoyage et de revêtement.
Elles sont isolees electriquement du bac (ou du panier) et sont reliees a l'un des pôles d'une source de courant par l'intermediaire d'un interrupteur.
Elles sont par exemple en graphite dans le cas de la station de nettoyage et métalliques (acier inoxydable) dans le cas de la station de revêtement.
Le couvercle comporte, au voisinage du centre de chacun des logements, une amenée de courant électrique constituée par une piece conductrice par exemple métallique (de préférence en acier inoxydable) pour le revêtement, ou en aluminium pour le nettoyage. Leur extrémité inférieure peut etre épanouie en forme de champignon (telle, par exemple, une vis a tete ~
ronde, placée tete en bas), laquelle assure le contact avec le fond de la bolte en cours de traitement.
Toutes ces amenées de courant sont connectées a l'un des poles d'une source de courant, par exemple alternatif dans le cas du nettoyage, ou continu (anode) dans le cas de revetement electrophoretique, avec les dispositifs de coupure ou de mise en route necessaires (interrupteurs).
Dans ce dernier cas, le courant continu est, de preference, pulsé.
La station de revetement est identique a la station de nettoyage décrite ci-dessus, sauf en ce qui concerne la nature du fluide utilisé.
L'invention sera mieux comprise a l'aide de la description détaillée suivante, illustrée par les figures 1 a 4 qui constituent un exemple de dispositif de traitement discontinu.
z5 . La figure 1 représente une vue en coupe horizontale selon la ligne IV-IV de la figure 2, d'une partie d'un panier en position de nettoyage, de rinçage ou de revetement.
. La figure 2A représente une coupe verticale suivant le tracé I-I de la fig. 1.
. La figure 2B représente une coupe verticale suivant le tracé II-II de la fig. 1 . La figure 3 représente une vue en coupe par un plan vertical suivant le tracé III-III de la fig. 1 210~2~8 . La figure 4 représente la position du corps de boîte avant ou après la circulation de l'electrolyte (ou du fluide de nettoyage ou rinçage) -fig. 4A- et pendant la circulation de l'electrolyte (ou du fluide de nettoyage ou rinçage) -fig. 4B-.
Un panier est constitue d'une armature metallique 1 enrobee de matiere plastique formant une embase et des parois laterales ajourees. Il comporte 20x20 logements, de base carree ABCD. A chacun des angles de ces carres, on trouve une armature verticale enrobee. Dans chacun de ces logements se trouve une boîte métallique 2 placee sens dessus dessous et reposant sur les armatures 1 du panier. Le centre du logement 0 se trouve sensiblement a l'aplomb de l'axe 26 de la buse d'injection 24.
Les electrodes 3 sont situees au centre du quadrilatere BEFG.
Entre le corps de boîte 2 et les armatures 1 est place un anneau 6 en matière plastique, qui est fixe sur les armatures verticales par clippage ou soudage et dont le diamètre interieur est legerement superieur au diamètre externe du corps de boite 2.
La section de nettoyage est constituee d'un bac parallelepipedique comportant un fond 21, et des parois laterales, en matière plastique, ouvert à sa partie superieure, capable de contenir le panier decrit ci-dessus, et inerte vis à vis des fluides utilises.
Le fond 21 est traverse par des buses d'injection 23 constituees d'un tube 24 et d'une embase 25, situees sensiblement sur les axes 0 des paniers;
les tubes 24 penètrent dans le corps de boîte 2 par l'ouverture 8.
Le fond 21 est egalement traverse de manière etanche et électriquement isolée par les électrodes 3. Celles-ci ainsi que les buses 23 sont reliées a un pôle P de la source de courant (non représentee). Les electrodes rentrent dans les logements du panier par les ouvertures 9 de celui-ci (fig. 1). Ces electrodes 3 servent également d'élements de guidage du panier lors de sa mise en place dans le bac de traitement.
Chacune des boites etant entouree de 8 electrodes, il est possible de moduler à volonte la repartition des lignes de courant autour de chacune ~ 2102248 d'elles. Dans le cas du traitement de revêtement par électrophorèse, il est possible de masquer une partie de la surface externe de ces electrodes
3 par des manchons isolants (non representes) de façon a optimiser la surface conductrice utile de celles-ci.
Comme cela a deja ete indique, les electrodes 3 peuvent être solidaires du couvercle 10 ou du panier (1) au lieu d'être solidaire du fond du bac 21.
Le bac comporte aussi une surverse et une tubulure de vidange.
Le bac de revêtement a une constitution analogue au bac de nettoyage.
Le bac de rinçage est egalemen~ semblable mais ne comporte pas d'amenees de courant 11, ni d'electrodes 3.
Sur le bac est posé un couvercle 10 en matiere isolante comportant sensiblement sur l'axe 0 du logement, une amenée de courant 11 en acier inoxydable (revêtement) ou graphite (nettoyage) possédant un corps cylindrique 13 et maintenue en place par un système d'écrou et de contre-écrou 14 et relié à l'autre pôle P' de la source de courant (non représentée).
ZO
Dans cet exemple de mise en oeuvre, les corps de boi~es traitées sont en 3104 et ont les dimensions suivantes :
2S ~rext. = 65 mm hauteur totale : 125 mm épaisseur du fond : 0,3 mm épaisseur de paroi : 0,17 mm hauteur utile (hB) : 120 mm La hauteur des buses hA est de 105 mm, et leur diamètre est de 30 mm.
La hauteur sous amenée de courant hC est de 130 mm Les 400 corps de boites sont places tête en bas dans le panier comportant 20 x 20 logements, lequel est amene à la station de nettoyage (fig. 4A).
les buses 24 et les amenees de courant 11 etant reliées aux bornes d'un générateur de courant alternatif sous une tension de 15 volts.
9 Z~ ~248 On admet alors dans le bac l'électrolyte constitué d'une solution d'acide phosphorique dont la conductivite electrique à 70-75~C est de 70 mS/m, en mettant en marche la pompe de circulation, assurant un debit de 2 m3/h par buse . Sous l'effet de la circulation de l'electrolyte, les corps de bo;te sont souleves (voir fig. 4B) et leur fond plaque contre les têtes des amenees de courant (12) et sont purges de l'air qu'ils contiennent; le bac se remplit d'electrolyte jusqu'au niveau 30 de la surverse fig.4;
l'electrolyte immerge alors completement les corps de boîte en position haute. On etablit alors le courant electrique pendant 2 a 5 s.
Apres arrêt de la pompe, les corps de boîtes redescendent en position basse (fig. 4A) on vide le bac par l'evacuation prevue a cet effet.
Le panier est retire et place dans la station de rinçage ou les corps de boîtes sont rinces par de l'eau, evidemment en absence de courant electrique.
Le panier est alors place dans le bac de revêtement et les buses 23, les amenees de courant 11 et eventuellement les electrodes 3 etant reliees aux bornes d'une source de courant continu sous une tension de 100 a 380 volts, typiquement 200 Volts. On admet dans ce cas le bain d'electrophorese constitue de vernis anaphoretique base epoxy (a raison de 10 g/litre, dans l'eau) dont le PH est de 7,7, la conductivite 1,76 mS/m et la temperature maintenue a 30~C, par les buses 23 et un cycle analogue a celui du nettoyage est demarre. Cependant ici le temps de traitement anaphoretique est de 2 a 15 sec, ce qui permet de deposer une couche a 1 a 10 ~m de resine, sous courant continu pulse (typiquement 50 ms sous courant + 20 ms sans courant).
Apres le cycle de revêtement, on procede au rinçage dans les mêmes - conditions que precedemment.
De plus, les appareils decrits ci-dessus sont d'une grande simplicite du point de vue mecanique.
Enfin, le procede ne necessite pas de séchage entre les operations de nettoyage et de revêtement, ce qui apporte une A-simplification significative induisant des gains d'énergie et d'investissements.
-
Comme cela a deja ete indique, les electrodes 3 peuvent être solidaires du couvercle 10 ou du panier (1) au lieu d'être solidaire du fond du bac 21.
Le bac comporte aussi une surverse et une tubulure de vidange.
Le bac de revêtement a une constitution analogue au bac de nettoyage.
Le bac de rinçage est egalemen~ semblable mais ne comporte pas d'amenees de courant 11, ni d'electrodes 3.
Sur le bac est posé un couvercle 10 en matiere isolante comportant sensiblement sur l'axe 0 du logement, une amenée de courant 11 en acier inoxydable (revêtement) ou graphite (nettoyage) possédant un corps cylindrique 13 et maintenue en place par un système d'écrou et de contre-écrou 14 et relié à l'autre pôle P' de la source de courant (non représentée).
ZO
Dans cet exemple de mise en oeuvre, les corps de boi~es traitées sont en 3104 et ont les dimensions suivantes :
2S ~rext. = 65 mm hauteur totale : 125 mm épaisseur du fond : 0,3 mm épaisseur de paroi : 0,17 mm hauteur utile (hB) : 120 mm La hauteur des buses hA est de 105 mm, et leur diamètre est de 30 mm.
La hauteur sous amenée de courant hC est de 130 mm Les 400 corps de boites sont places tête en bas dans le panier comportant 20 x 20 logements, lequel est amene à la station de nettoyage (fig. 4A).
les buses 24 et les amenees de courant 11 etant reliées aux bornes d'un générateur de courant alternatif sous une tension de 15 volts.
9 Z~ ~248 On admet alors dans le bac l'électrolyte constitué d'une solution d'acide phosphorique dont la conductivite electrique à 70-75~C est de 70 mS/m, en mettant en marche la pompe de circulation, assurant un debit de 2 m3/h par buse . Sous l'effet de la circulation de l'electrolyte, les corps de bo;te sont souleves (voir fig. 4B) et leur fond plaque contre les têtes des amenees de courant (12) et sont purges de l'air qu'ils contiennent; le bac se remplit d'electrolyte jusqu'au niveau 30 de la surverse fig.4;
l'electrolyte immerge alors completement les corps de boîte en position haute. On etablit alors le courant electrique pendant 2 a 5 s.
Apres arrêt de la pompe, les corps de boîtes redescendent en position basse (fig. 4A) on vide le bac par l'evacuation prevue a cet effet.
Le panier est retire et place dans la station de rinçage ou les corps de boîtes sont rinces par de l'eau, evidemment en absence de courant electrique.
Le panier est alors place dans le bac de revêtement et les buses 23, les amenees de courant 11 et eventuellement les electrodes 3 etant reliees aux bornes d'une source de courant continu sous une tension de 100 a 380 volts, typiquement 200 Volts. On admet dans ce cas le bain d'electrophorese constitue de vernis anaphoretique base epoxy (a raison de 10 g/litre, dans l'eau) dont le PH est de 7,7, la conductivite 1,76 mS/m et la temperature maintenue a 30~C, par les buses 23 et un cycle analogue a celui du nettoyage est demarre. Cependant ici le temps de traitement anaphoretique est de 2 a 15 sec, ce qui permet de deposer une couche a 1 a 10 ~m de resine, sous courant continu pulse (typiquement 50 ms sous courant + 20 ms sans courant).
Apres le cycle de revêtement, on procede au rinçage dans les mêmes - conditions que precedemment.
De plus, les appareils decrits ci-dessus sont d'une grande simplicite du point de vue mecanique.
Enfin, le procede ne necessite pas de séchage entre les operations de nettoyage et de revêtement, ce qui apporte une A-simplification significative induisant des gains d'énergie et d'investissements.
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Claims (24)
1. Dispositif utilisable pour le nettoiement, le rinçage ou le revêtement de corps de boites métalliques, comportant au moins les éléments suivants:
a) une buse (23) en matériau conducteur de l'électricité
tel que le graphite ou l'acier inoxydable, percée d'un canal axial, de direction sensiblement verticale, sur laquelle un corps de boîte à traiter peut être disposé sens dessus dessous, b) des moyens de guidage (6) permettant un déplacement libre du corps de boite dans une direction sensiblement verticale lors de l'injection d'un liquide dans la buse, c) une électrode (11) formant contact électrique, située au dessus du fond du corps de boîte.
a) une buse (23) en matériau conducteur de l'électricité
tel que le graphite ou l'acier inoxydable, percée d'un canal axial, de direction sensiblement verticale, sur laquelle un corps de boîte à traiter peut être disposé sens dessus dessous, b) des moyens de guidage (6) permettant un déplacement libre du corps de boite dans une direction sensiblement verticale lors de l'injection d'un liquide dans la buse, c) une électrode (11) formant contact électrique, située au dessus du fond du corps de boîte.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la buse (23) et l'électrode (11) sont connectables électriquement à chacun des pôles (P,P') d'une source de courant électrique alternatif ou continu.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte des électrodes auxiliaires (3), chacune étant interne ou externe à un corps de boîte et connectable à l'un des pôles (P) de la source de courant.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que une partie de la surface externe des électrodes auxiliaire (3) est masquée par des manchons isolants.
5. Méthode de traitement de surface de corps de boites métalliques, en particulier en Al ou ses alliages, dans une installation de nature électrolyte ou électrophorétique, caractérisée en ce que:
a) on place chaque corps de boîte sens dessus-dessous, à l'aplomb d'une buse d'injection de fluide formant une électrode axiale, de manière à ce que chaque fond de boîte vienne en contact avec une électrode lors de l'injection du fluide, par un déplacement vertical de bas en haut;
b) on admet le fluide de manière à recouvrir le corps de boîte;
c) on admet un courant électrique, entre la buse d'injection et l'électrode, puis on le coupe.
d) on arrête la circulation du fluide.
a) on place chaque corps de boîte sens dessus-dessous, à l'aplomb d'une buse d'injection de fluide formant une électrode axiale, de manière à ce que chaque fond de boîte vienne en contact avec une électrode lors de l'injection du fluide, par un déplacement vertical de bas en haut;
b) on admet le fluide de manière à recouvrir le corps de boîte;
c) on admet un courant électrique, entre la buse d'injection et l'électrode, puis on le coupe.
d) on arrête la circulation du fluide.
6. Méthode de traitement de surface de corps de boîtes métalliques, en particulier en Al et ses alliages, dans une installation de nettoyage sans courant et/ou de rinçage caractérisée en ce que:
a) on place chaque corps de boîte sens dessus-dessous, à l'aplomb d'une buse d'injection de fluide de nettoyage ou de rinçage, de manière à ce que chaque fond de boîte vienne en contact avec une électrode lors de l'injection du fluide, par un déplacement vertical de bas en haut;
b) on admet le fluide de manière à recouvrir le corps de boîte;
c) on arrête la circulation du fluide.
a) on place chaque corps de boîte sens dessus-dessous, à l'aplomb d'une buse d'injection de fluide de nettoyage ou de rinçage, de manière à ce que chaque fond de boîte vienne en contact avec une électrode lors de l'injection du fluide, par un déplacement vertical de bas en haut;
b) on admet le fluide de manière à recouvrir le corps de boîte;
c) on arrête la circulation du fluide.
7. Méthode selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce qu'on admet un ou plusieurs flux gazeux dans le bain de nettoyage ou de rinçage.
8. Méthode de nettoyage, de rinçage et de revêtement de corps de boîtes métalliques, en particulier Al ou ses alliages, caractérisée en ce qu'elle consiste:
a) à disposer dans un panier un lot de corps de boîtes sens dessus dessous b) à amener ce panier dans une station de nettoyage, chaque corps de boite étant à l'aplomb d'une buse d'injection de fluide de nettoyage formant une électrode axiale et chaque fond de boîte venant en contact d'une électrode lors de l'injection du fluide de nettoyage par un déplacement vertical de bas en haut de la boîte c) à admettre le fluide de nettoyage d) à mettre le courant, si le nettoyage est de nature électrolytique, puis à le couper e) à arrêter le fluide de nettoyage f) à transporter le panier dans la station de rinçage suivante, de constitution analogue à la précédente, mais dépourvue d'amenées de courant ou munie d'amenées de courant non alimentées g) à admettre le fluide de rinçage, puis à l'arrêter h) à transporter le panier dans la station de revêtement suivante de constitution analogue à la station de nettoyage i) à admettre la suspension électrophorétique j) à mettre le courant continu, les buses constituant la cathode k) à couper le courant et le flux électrophorétique l) à transporter le panier dans la station de rinçage suivante, analogue ou confondue avec la station de rincage (f) m) à sortir les boîtes du panier.
a) à disposer dans un panier un lot de corps de boîtes sens dessus dessous b) à amener ce panier dans une station de nettoyage, chaque corps de boite étant à l'aplomb d'une buse d'injection de fluide de nettoyage formant une électrode axiale et chaque fond de boîte venant en contact d'une électrode lors de l'injection du fluide de nettoyage par un déplacement vertical de bas en haut de la boîte c) à admettre le fluide de nettoyage d) à mettre le courant, si le nettoyage est de nature électrolytique, puis à le couper e) à arrêter le fluide de nettoyage f) à transporter le panier dans la station de rinçage suivante, de constitution analogue à la précédente, mais dépourvue d'amenées de courant ou munie d'amenées de courant non alimentées g) à admettre le fluide de rinçage, puis à l'arrêter h) à transporter le panier dans la station de revêtement suivante de constitution analogue à la station de nettoyage i) à admettre la suspension électrophorétique j) à mettre le courant continu, les buses constituant la cathode k) à couper le courant et le flux électrophorétique l) à transporter le panier dans la station de rinçage suivante, analogue ou confondue avec la station de rincage (f) m) à sortir les boîtes du panier.
9. Méthode de revêtement de corps de boîtes selon la revendication 5 ou 8, caractérisée en ce que la buse d'injection (24) agissant en tant qu'électrode axiale est alimentée en courant lors de l'étape c) de la revendication 5 ou j) de la revendication 8.
10. Méthode de revêtement de corps de boites selon la revendication 5 ou 8, caractérisée en ce que ladite installation comprend un dispositif tel que défini à la revendication 4 et en ce que la buse d'injection agissant en tant qu'électrode axiale et les électrodes auxiliaires (3) sont alimentées en courant lors de l'étape c) de la revendication 5 ou j) de la revendication 8.
11. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'entre les étapes l) et m) on interpose les étapes suivantes: transporter le panier dans une enceinte de séchage et/ou cuisson du revêtement.
12. Appareil de nettoyage, revêtement et rinçage de corps de boites métalliques caractérisé en ce qu'il comporte au moins une station de nettoyage, une station de rinçage, une station de revêtement et un panier mobile transportable d'une station à l'autre et contenant les corps de boîtes à
nettoyer, rincer ou revêtir.
nettoyer, rincer ou revêtir.
13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que le panier mobile (1) comporte un fond muni d'ouvertures (8,9) et des logements contigus, chacun d'eux pouvant contenir un corps de boîte (2) placé sens dessus dessous, et régulièrement répartis sur l'ensemble du fond.
14. Appareil selon la revendication 12 ou 13, caractérisé
en ce que le panier mobile est constitué d'une pluralité
d'armatures verticales métalliques enrobées de matière plastique.
en ce que le panier mobile est constitué d'une pluralité
d'armatures verticales métalliques enrobées de matière plastique.
15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'entre les armatures verticales métalliques est placé
au moins un anneau (6) en matière plastique dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur au diamètre externe du corps de boîte (2).
au moins un anneau (6) en matière plastique dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur au diamètre externe du corps de boîte (2).
16. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que la station de nettoyage ou de revêtement est constituée d'un bac dans le fond (21) duquel sont disposées des buses (23) d'injection de fluides et des électrodes auxiliaires (3).
17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que chaque buse d'injection (23) est constituée d'une partie tubulaire cylindrique et d'une embase (25) conductrice.
18. Appareil selon la revendication 15 ou 16, caractérisé
en ce que le bac est muni d'une surverse et d'un dispositif de vidange.
en ce que le bac est muni d'une surverse et d'un dispositif de vidange.
19. Appareil selon la revendication 16 ou 17, caractérisé
en ce que le bac comporte un couvercle (10) portant au voisinage du centre (0) de chaque logement une amenée de courant (11).
en ce que le bac comporte un couvercle (10) portant au voisinage du centre (0) de chaque logement une amenée de courant (11).
20. Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'amenée de courant (11) est conductrice et de préférence en acier inoxydable ou en aluminium.
21. Appareil selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'amenée de courant (11) est épanouie en forme de champignon (12).
22. Appareil selon la revendication 19, caractérisé en ce que les amenées de courant (11) sont reliées à l'un des pôles (P') d'une source de courant.
23. Appareil selon la revendication 16, caractérisé en ce que les buses (23) et les électrodes (3) sont reliées à
l'autre pôle (P) de la source de courant.
l'autre pôle (P) de la source de courant.
24. Appareil selon la revendication 12, caractérisé en ce que la station de rinçage est semblable aux stations de nettoyage ou de revêtement telles que définies aux revendications 16 à 24, mais ne comporte pas d'amenées de courant (11), ni d'électrodes auxiliaires (3).
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