La présente invention concerne un procédé et une cuve de traitement de surface de pièces métalliques , et plus particulièrement un traitement de conversion tel que, par exemple, une anodisation d'une pièce en aluminium. Elle concerne également un procédé et une installation de traitement de surface en continu utilisant une telle cuve.

On connaît déjà différents procédés de traitement de surface de pièces, et plus spécialement de pièces métalliques telles qu'en aluminium. On peut citer, par exemple, des traitements anodiques de l'aluminium et de ses alliages, l'anodisation barrière ou passivation anodique, l'anodisation poreuse en milieu acide ou la dissolution anodique, voire le polissage électrolytique, l'anodisation dure ou auto-colorée. Tous ces traitements nécessitent une étape préalable de préparation des pièces.

Selon cette préparation des pièces, ces dernières sont, par exemple, dégraissées et rincées par trempage dans différents bains successifs. Les pièces sont, par exemple, trempées dans un bain de dégraissage, puis sont sorties pour être ensuite trempées dans un bain de rinçage.

Dans ces différents procédés existants, les pièces sont placées en un nombre déterminé sur des supports adaptés, tel que par exemple ceux décrits dans la demande de brevet publiée EP-A-1433 537, supports placés eux-mêmes en un nombre déterminé sur des « charges ». Ces charges sont déplacées individuellement de cuve en cuve respective et immergées dans chacune d'entre elles dans un mouvement de descente et de remontée verticales successifs à l'aide de palonniers. Les inconvénients de ces

procédés existants sont nombreux.

Tout d'abord, lorsque les pièces à traiter sont creuses, on constate que des bulles d'air peuvent apparaître sur leur paroi intérieure lors de la descente et/ ou remontée dans chacune des cuves. Ces bulles d'air peuvent s'avérer néfastes car elles engendrent une coulure du liquide actif de préparation et/ ou finition sur ces parois, ce qui peut nuire à l'homogénéité de dépôt de liquide(s) actif(s) et conduire parfois à une mise au rebut de certaines pièces ainsi traitées. Ensuite, il est nécessaire de construire des structures métalliques souvent complexes autour des cuves afin de supporter les palonniers eux-mêmes ayant à soulever des charges conséquentes. Les nombreux déplacements de palonniers et de charges soulevées augmentent les risques d'accidents. Les charges ne sont pas nécessairement construites avec une parfaite répétabilité, ce qui induit des différences dans la gamme de traitement des pièces et donc des variations d'une charge à l'autre qu'il faut régulièrement corriger.Cette correction consiste essentiellement à adapter le traitement en fonction de chaque charge. Afin de rentabiliser au mieux les charges, celles-ci sont fabriquées avec un volume assez important, ce qui conduit à avoir des cuves de grandes dimensions et donc conduit à produire un volume important d'effluents polluants. Enfin, l'utilisation de palonniers et les dimensions conséquentes des installations de mise en œuvre du procédé génèrent des frais de maintenance également conséquents.

Le but de l'invention est alors de pallier tout ou partie des inconvénients des procédés et installations de mise en œuvre existants, tels que mentionnés ci-dessus.

A cet effet, la présente invention concerne un procédé - traitement de surface de pièces creuses de type traitement de conversion, tel qu'une anodisation, procédé selon lequel les pièces creuses sont immergées

complètement à l'intérieur d'au moins une cuve de traitement contenant un liquide caractérisé en ce qu'on immerge chaque pièce creuse en lui faisant faire au moins un mouvement de rotation tel que les bulles d'air susceptibles d'être créées à l'intérieur de la cuve sont chassées de la paroi intérieure de ladite pièce creuse.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs.

La figure la est une vue de face illustrant une cuve destinée à mettre en œuvre le procédé de traitement de surface de l'invention ;

Les figures Ib et Ic sont des vues respectivement de dessus et de côté de la cuve selon la figure la ;

La figure Id est une vue de côté d'un support (2) de pièces préféré selon l'invention ;

La figure 2a est une vue de face illustrant une installation en continu destinée à mettre en œuvre le procédé de traitement de surface en continu de l'invention et utilisant une cuve selon les figures la à Ic ;

Les figures 2b et 2c sont des vues respectivement de dessus et de côté de l'installation selon la figure 2a .

Selon un procédé existant de traitement de pièces creuses destinées à subir un traitement de surface de type traitement de conversion, tel que, par exemple, une anodisation, les pièces creuses sont immergées complètement à l'intérieur d'au moins une cuve de traitement contenant un liquide. Selon le procédé de l'invention, on immerge chaque pièce creuse en lui faisant faire au moins un mouvement de rotation tel que les bulles d'air susceptibles d'être créées à l'intérieur de la cuve sont

chassées de la paroi intérieure de ladite pièce creuse.

Selon le mode de réalisation illustré, on fait faire un mouvement de rotation d'au moins 90° à chaque pièce creuse, et de préférence de 360°.

Selon ce mode de réalisation illustré, un nombre déterminé desdites pièces creuses est placé au préalable sur un support comprenant au moins un organe de maintien apte à immobiliser chacune d'entre elles.

La figure 1 illustre un premier mode de réalisation donné à titre d'exemple d'une cuve (1) destinée à mettre en œuvre le procédé de traitement selon l'invention.

Selon ce mode de réalisation, la cuve de traitement de pièces creuses portant la référence générale (1) comprend un tambour (10), monté en rotation à l'intérieur de la cuve, sur lequel chaque pièce creuse est apte à être fixée. Selon le mode de réalisation illustré, le tambour (10) comprend, à sa périphérie externe (100), au moins une piste de logement (11) sur laquelle chaque pièce creuse est apte à être fixée. Plus exactement, le tambour (10) comprend des moyens de fixation (12), solidaires de la piste de logement (11), aptes à fixer chaque support (2) de pièce(s) creuse(s) par coulissement avec emboîtement du support (2) dans la piste (11). Le support (2) est, dans le mode de réalisation illustré, tel que décrit dans la demande de brevet EP-A-1 433 537.

Par souci de clarté, les pièces creuses traitées conformément à l'invention ne sont pas représentées ici, seuls leurs supports (2) sont représentés (figure Id). Il va de soi que tous les mouvements subis par chaque support le sont également par les pièces fixées sur chaque support.

La cuve (1) selon l'invention, comprend son propre moyen moteur

(13) ici un moteur d'entraînement de type électrique, qui met en rotation le tambour (10). La cuve (1) comprend également dans le mode de réalisation

illustré, ses propres moyens de transmission (14,15), qui transmettent le mouvement de rotation du moteur (13) en un mouvement de rotation du tambour (10). Ici, dans le mode de réalisation illustré de l'invention, le tambour (10) est cranté (15) et engrène avec un pignon (14) solidaire de l'arbre (130) moteur (13). La cuve (1) comprend des moyens de poussée (4,40) pour pousser chaque support (2) depuis l'extérieur de la cuve vers la zone d'immersion et des moyens d'extraction (4,41) pour extraire chaque support (2) ayant subi une rotation depuis la zone de sortie vers l'extérieur, les moyens de poussée et d'extraction étant solidaires de la cuve afin de constituer un module autonome.

Les figures 2a et 2b illustrent un mode de réalisation d'une installation en continu destinée à mettre en œuvre un procédé de traitement de surfaces de pièces creuses en continu.

Selon le procédé de traitement de surface de pièces creuses en continu de l'invention, on utilise au moins une cuve de traitement (1) contenant un liquide telle que décrite en référence aux figures la à Ic, et on réalise les différentes étapes suivantes :

-positionnement des supports (2) de pièces sur une première chaîne de convoyage (30) disposée à la même hauteur (H) qu'une zone de la cuve (1) formant une zone d'immersion (Zl) et amenée des supports (2) de pièces par poussée horizontale depuis la première chaîne de convoyage (30) jusqu'à la zone d'immersion

(Z.I);

-immersion complète des supports (2) de pièces dans le liquide contenu dans la cuve (1);

-sortie des supports (2) de pièces traitées par extraction horizontale depuis une zone de la cuve (1) formant zone de sortie

(Z.S) jusqu'à une deuxième chaîne de convoyage (31) disposée à la même hauteur que la zone de sortie (Z.S).

Selon le mode de réalisation illustré, on réalise une immersion de chaque support (2) de pièces dans la cuve (1) en lui faisant suivre une trajectoire en hélice entre la zone d'immersion (Z.I) et la zone de sortie (Z.S) de la cuve (l).

De préférence, et selon le mode de réalisation illustré, on place au préalable un nombre déterminé desdites pièces creuses sur un support (2) comprenant au moins un organe de maintien (21) apte à immobiliser chacune d'entre elles et en ce qu'on introduit ledit support (2) dans la cuve (1) de manière à ce qu'il vienne pousser au moins un autre support (2a) immergé préalablement à l'intérieur de la cuve (1), sur lequel est placé un autre nombre déterminé desdites pièces creuses et comprenant également au moins un organe de maintien (21a) apte à immobiliser chacune des pièces de l'autre nombre déterminé, afin de réaliser la sortie d'au moins un autre support (2,2a,2b...) sur la deuxième chaîne de convoyage (31). Ici, dans le mode de réalisation illustré, tous les supports (2,2a,2b...) sont identiques et comprennent donc chacun le même nombre d'organes de maintien (21,21a,21b...). Selon le procédé illustré, on place donc un nombre identique de pièces creuses d'un support (2) à l'autre (2a,2b...). Il va de soi que le nombre de pièces par support (2) peut varier selon les dimensions unitaires de(s) la pièce(s) à traiter, seule les dimensions de chaque support reste invariable dans l'installation décrite.

Selon le procédé illustré, il est réalisé au moins une étape de rinçage par aspersion d'eau sur au moins une des deux chaînes de convoyage (30,31).

Selon le procédé illustré, on utilise, de préférence, au moins une cuve successive complémentaire (V, Y'...) contenant un liquide de traitement complémentaire, présentant également une zone d'immersion (Z.l) et à la même hauteur que la deuxième chaîne de convoyage (31) et en ce qu'on réalise l'amenée de chaque support (2) des pièces sorties de la cuve par poussée horizontale depuis la deuxième chaîne de convoyage (31) jusqu'à la zone d'immersion (Z.l) de la cuve complémentaire (l',l"...).

Selon le procédé illustré, on réalise de préférence la sortie de chaque support (2) des pièces traitées dans la cuve complémentaire (l',l"...) par extraction horizontale depuis une zone de sortie (Z.S) de la cuve complémentaire (l',l"...) jusqu'à la première chaîne de convoyage (30) convoyant dans le même sens ( S.C) que pour l'amenée de chaque support (2) des pièces vers la cuve précédente (1).

Selon le mode de réalisation illustré, le procédé de traitement de surfaces en continu de l'invention comprend l'immersion des pièces creuses dans cinq liquides actifs différents (Liquide de Satinage L.S, Liquide de Brillantage L.B, Liquide Nitrique L.N, Liquide d'Oxydation L.O, Liquide de Colmatage L.C) dans des étapes successives afin de réaliser l'anodisation desdites pièces creuses.

L'installation selon l'invention (3), destinée à mettre en œuvre le procédé de traitement de surfaces illustré, comprend au moins une cuve de traitement (1,1' ,1"...) apte à contenir un liquide de traitement (L.S,L.B,L.N,L.O,L.C) une première chaîne de convoyage (30), disposée à la même hauteur qu'une zone d'immersion (Z.l) de la cuve (1,1',1"...), et apte à amener chaque support (2) de pièces creuses au niveau de ladite zone d'immersion, des moyens de poussée (4,40) pour pousser horizontalement chaque support (2) de pièces creuses depuis la première chaîne de convoyage (30) vers la zone d'immersion (Z.l) de la cuve, des

moyens d'extraction (4,41) pour extraire horizontalement chaque support (2) de pièces traitées d'une zone de sortie (Z.S) de la cuve et l'amener à une deuxième chaîne (31), disposée à la même hauteur que la zone de sortie (Z.S) de la cuve (1,1',1"...) et apte à éloigner chaque support (2) de traitées de la cuve (UM"...).

Selon le mode de réalisation illustré, les moyens de poussée (4,40) comprennent, de préférence, au moins un vérin hydraulique (40). De même, les moyens d'extraction (4,41) comprennent de préférence au moins un vérin hydraulique (41). Ici, dans le mode de réalisation illustré, les vérins hydraulique de poussée (40) et d'extraction (41) sont identiques et un seul de poussée (40) et un seul d'extraction (41) sont disposés en regard l'un de l'autre, de part et d'autre de la cuve (1). Dans le mode de réalisation préféré, ces vérins de poussée (40) et d'extraction (41) sont montés directement sur chaque cuve (1,1',1",1'",1""...) afin de constituer un module autonome, facilement interchangeable puisque susceptible d'être enlevé individuellement de l'installation, par exemple en cas de défaillance momentanée ou changement de type de traitement.

Egalement, selon le mode de réalisation illustré, les deux chaînes de convoyage (30,31) sont aptes à convoyer une pluralités de supports (2,2a,2b,...) sur chacun desquels est placé un nombre déterminé desdites pièces creuses et comprenant chacun au moins un organe de maintien (21,21a,21b,...) immobilisant chacune d'entre elles.

Selon le mode de réalisation illustré, l'installation (3) comprend au moins une cellule de rinçage (32) par aspersion d'eau disposée autour d'au moins une des deux chaînes (30,31) de convoyage.

Ajoutons que selon le mode de réalisation illustré, la cuve (1) présente, dans sa partie supérieure, une ouverture (16) au bord de laquelle

sont situées respectivement la zone d'immersion (Z.I) et la zone de sortie (Z-S).

De préférence, et selon le mode de réalisation illustré, l'installation (3) comprend au moins deux cuves (1,1',1",1'"...) complémentaires de traitement successives et la première (30) et la deuxième (31) chaînes de convoyage sont continues et disposées parallèles entre elles de telle sorte que la première chaîne (30) s'étende le long de la zone d'immersion (Z.I) de la cuve en amont (1) et de la zone de sortie (Z.S) de la cuve en aval (l',l",l'"...) et que la deuxième chaîne (31) s'étende le long de la zone de sortie (Z.S) de la cuve en amont (1) et de la zone d'immersion (Z.I) de la cuve en aval (1',1",V"...).

De préférence, et selon le mode de réalisation illustré, chaque première (30) et deuxième (31) chaîne de convoyage est continue et droite.

Ici, selon le mode de réalisation préféré, l' installation comprend cinq cuves successives (1,1',1",1'",1"") dont l'une en aval (1"") est une cuve de finition des pièces et les quatre autres en amont (1,1',1",1'") sont des cuves de préparation et traitement des pièces. Les cuves (1,1',1'7T") sont, dans le mode de réalisation illustré, toutes de dimensions différentes et ce, afin d'avoir le temps d'immersion nécessaire au traitement des pièces creuses dans chaque liquide actif utilisé en tant que liquide de traitement (L.S,L.B,L.N,L.O,L.C). Dans l'exemple de réalisation illustré, selon lequel le traitement subi est un traitement d'anodisation, la cuve (1'") est une cuve d'oxydation. Elle se différencie essentiellement des autres (1,1',1",1"") par le fait que l'on y introduit le passage de courant adapté entre des électrodes et les pièces creuses à traiter pour réaliser une couche d'alumine d'épaisseur et de qualité voulues.il va de soi que les cuves (1,1',1",1'",1"") peuvent être toutes de mêmes dimensions et, le cas échéant identiques.

Le fonctionnement de l'installation (3) en continu selon l'invention, telle qu'illustrée, ressort déjà de ce qui précède :

-la première chaîne (30) de convoyage amène les supports (2,2a,2b..) en continu au niveau de la zone d'immersion (Z.I) de la cuve (1) la plus en amont puis chaque support (2,23,2b,... ) est poussé horizontalement au dessus de l'ouverture (16) et individuellement par le vérin de poussée (40) sur une des pistes de logement (11) du tambour (10) formant barillet ;

-simultanément, le support (2x) disposé sur la même piste de logement (11) est poussé par le support (2) amené à l'extrémité opposée de ladite piste (11) puis est extrait par le vérin d'extraction (41) en regard du vérin de poussée (40) jusqu'à la deuxième chaîne de convoyage (31) ;

-amenée du support (2x) vers la zone d'immersion ( Z.I) de la cuve (1') immédiatement succédant à la cuve (1) précédente et située du même bord que la zone de sortie (Z.S) de la cuve précédente....

Un même support (2,2a,2b,...2x...) suit donc le sens de convoyage (S.C) identique pour chaque chaîne (30,31) et passe donc alternativement d'une chaîne (30) à l'autre (31) après immersion dans l'une des cuves (1,1',1",1'",1"").

Le procédé en continu selon l'invention permet avantageusement de supprimer tous les palonniers existants dans les procédés existants et par conséquent, tous les inconvénients (nécessité de prévoir des structures de soutien des palonniers complexes, réduction des opérations de maintenance,...) et risques associés (déplacements nombreux et donc risques d'accidents).

Le procédé en continu selon l'invention permet de réduire le nombre de cuves nécessaires et de réduire ainsi l'encombrement de la ligne de traitement. Il permet, par ailleurs, une meilleure maîtrise des consommations d'eau et des liquides ainsi que les effluents résultants du traitement et permet donc une amélioration des conditions de dépollution.

Par ailleurs, grâce au procédé de l'invention, le volume des liquides nécessaires est diminué et il en résulte donc une économie sensible, notamment, de produits actifs.

Notons aussi que les traitements par aspersion sont plus fiables car le temps d'aspersion de chaque liquide de traitement peut être parfaitement maîtrisé et reproduit grâce à des électrovannes pilotées.

On a compris que l'immersion par rotation des pièces creuses dans le liquide actif de la cuve assure une homogénéité de dépôt avec suppression du phénomène de bulles à l'intérieur, et permet donc une action parfaite sur les pièces creuses à traiter quelles que soient leurs formes. En outre, les pièces creuses traitées qui sont déplacées par nombre déterminé et limité sur un support adapté peuvent être mieux égouttées.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons.

Par exemple, d'autres moyens que le tambour peuvent être prévus pour donner une rotation des pièces creuses dans la cuve telle que revendiquée.

De même, immédiatement après la cuve (1"') d'oxydation, il peut être prévu d'implanter un cellule de coloration (33) destinée à donner un aspect coloré aux pièces creuses traitées préalablement, directement entre deux zones de rinçages (32) tel qu'illustré à la figure 2b.