<Desc/Clms Page number 1>
Perfectionnements apportés à un procédé et aux appareils pour le dépôt électrolytique des métaux
L'invention vise le dépôt électrolytique rapide et économique de métaux, en particulier du cuivre, d'une qualité supérieure à celles antérieurement atteintes et sous une forme que l'inventeur estime être un état physique nouveau, tel que le métal déposé est, sans traitement subséquent, approprié à la fabrication d'un grand nombre de produits industriels comme il sera indiqué par après.'
Le métal obtenu est de pureté, densité et dureté exoeptionnell es.
Ainsi, dans le cas du cuivre, on a pu obtenir une dureté Brinell
<Desc/Clms Page number 2>
ou plus de 130/et une résistance à traction de 56 Kilos par mm2.
Le procédé permet d'obtenir l'uniformité de la texture en raison du fait que , tout au moins dans une large mesure, les cristaux métalliques sont détruits ; tous cristaux subsis- tant sont orientés dans une direction,en conduisant également' à l'uniformité. Le métal peut être obtenu sous forme de feuille, ou de bande, ou de fil ou bien encore en forme de cylindres/de tubes de tous diamètres voulus.
Conformément à l'invention, la cathode employée, pour le dépôt électrolytique du métal désiré, est constituée par un mandrin horizontal entrainé en rotation à une vitesse telle qu'elle détermine une turbulence de l'électrolyte suffisante à briser ou réduire la pellicule de l'électrolyte aspiré au voisinage dumandrin, des galets, rouleaux ou disques, libres de tourner, et susceptibles d'un déplacement limité en direction circonférentielle du mandrin, étant prévus pour faire pression sur le.métal qui s'y trouve déposé. 'Les galets ou rouleaux ou disques sont disposés sur un chariot ou l'équivalent, déplacé d'un mouvement alternatifparallèlement à l'axe du mandrin, l'agencement étant de préférence tel que les rouleaux 'ou analogues n'agissent que durant le déplacement dans une direction.
Les qualités du métal déposé,dont il a été question , peuvent être modifiées en'faisant varier la pression qu'exerce les rouleaux, galets ou disques, ou bien le nombre de déplace- ments alternatifs exécutés dans l'unité de temps, ou bien-en agissant simultanément sur ces deux facteurs*
Il est à remarquer que l'invention diffère de celle anté- rieurement proposée par l'inventeur en ce.que dans celle-là il est fait emploi d'un mandrixi vertical complètement immergé et entrainé en rotation à une vitesse suffisamment élevée pour écarter par la force centrifuge le film cathodique d'électrolyte aspiré contenant des -bulles d'hydrogène, tandis que dans le présent cas le mandrin n'est que partiellement immergé et la vitesse n'est principalement suffisante que pour soulever,
'au
<Desc/Clms Page number 3>
point ou la surface tournants du mandrin émerge de l'électrolyte, une petite quantité de ce dernier à quelques centimètres'au dessus de la surface normale du liquide, point dont il retombe avec l'apparence d'une cascade, en provoquant l'agitation du liquide et la rupture du film cathodique .Le fait que les rouleaux n'agissent que durant le déplacement axial dans une direction, assure l'égalité de traitement sur toute la surface . du mandrin et conditionne le dépôt du métal d'une manière telle que tous les cristaux, non rompus au cours du procédé, s'orientent sensiblement dans une direction, en produisant l'uniformité de la texture métallique qui, antérieurement;, ne semble' pas avoir' été atteinte.
Les rouleaux ou analogues sont de préférence montés de telle sorte qu'ils n'exercent de pression sur le mandrin qu'en raison de leur propre poids, cette pression déterminant, dans une large mesure, la densité et les autres qualités du métal déposé. pour modifier la pression, en a de préférence recours à des rouleaux de poids différents, mais il va de soi que semblable. modification ou variation peut s'obtenir par pression élastique ou à l'aide de poids appliqués sur le cadre ou l'équivalent qui porte les rouleaux ou analogues.
Dans la description de l'invention qui va suivre on prendra le cuivre comme exemple de métal à déposer, à partir d'un éleo- , trolyte approprié tel que du sulfate de cuivre et on décrira en premier lieu le procédé dans son application à la fabrication de feuilles ou planches de cuivre. ,
Dans un récipient approprié contenant l'électrolyte, on monte un mandrin tournant, de manière que la moitié environ de sa périphérie se trouve sous la surface de l'électrolyte. Sous le mandrin on dispose l'anode qui-peut être constituée de barres de cuivre disposées côte à côte afin de former un conducteur ''. continu semi-cylindrique, voisin et épousant le contour de la' surface cylindrique du mandrin, l'espace compris entre la cathode et l'anode étant d'environ 6m/m.
Le mandrin est constitué d'un cylindre ou d'un tambour qui peut être entièrement ou partiellement:;
<Desc/Clms Page number 4>
formé de métal, mais possède une surface métallique polie ayant été traitée de toute manière connue pour empêcher l'adhérence . du métal déposé.
Une méthode spéciale de traitement de la surface propre à empêcher l'adhésion du dépôt constitue une caractéristique secondaire de l'invention. On prévoit des arrangements ou agencements appropriés pour entraîner rapidement le mandrin en rotation à la vitesse critique définie plus haut qui, toute-. fois, n'est pas suffisamment élevée pour qu'une partie appré- ciable de liquide soit entraînée avec et par dessus le mandrin, mais suffisante pour déterminer dans l'électrolyte la turbulence nécessaire à briser le film cathodique, ainsi que décrit plus haut.
On prévoit, prenant appui sur la portion du mandrin qui n'est pas immergée dans l'électrolyte, des rouleaux, galets ou des disques tournants, de métal, de verre ou de toute autre matière appropriée. Pour le dépôt du cuivre, on a constaté qu' une matière bien appropriée est constituée d'un alliage de ferro silicium à haute teneur, lequel n'est pas attaqué par la solu- tion de sulfate-' de cuivre. Les rouleaux, galets ou disques sont agencés de telle manière qu'ils exercent une pression relativement élevée par unité de surface de contact sur le métal déposé, en raison du fait que cette surface-est'très petite. En pratique, on a constaté qu'il était désirable d'ef- ' fectuer le dépôt d'une mince couche de cuivre avant l'application des rouleaux, galets ou des disques.
Les rouleaux galets ou disques peuvent librement tourner par contact de friction avec la surface du mandrin ---étant entendu que dans le terme "mandrin" est compris le métal qui s'y trouve déposé --, 'et sont également susceptibles d'un déplacement limité en direc- tion circonférentielle du mandrin. Ces rouleaux ou analogues, seront ci-après désignés par l'expression "rouleaux flottants".
En outre, ces rouleaux .pu disques sont agencés et montés de manière qu'ils puissent, en contact avec le mandrin, se
<Desc/Clms Page number 5>
mouvoir transversalement, suivant une direction parallèle à l'axe de ce mandrin. Le mouvement transversal des rouleaux ou des disques est un mouvement alternatif, mais des organes ne resteront toutefois en contact avec le mandrin que durant le déplacement dans une direction.. Le mouvement de retour s'effectuera sans contact avec le mandrin. La fonction de ces rouleaux du disques est:1 - d'assurer mieux encore la rupture du film d'électrolyte sur le mandrin et, 2 - en même temps, par leur pression de roulement et leur action de frottement résultant du déplacement transversale de produire un dépôt de cuivre . possédant un degré de résistance extraordinaire.
L'action de consolidation des rouleaux ou des disques concoure également à l'élimination de tous nodules ou rugosités que le cuivre déposé peut avoir tendance à former,avec le résul- tat que ce dernier présente dans toute son étendue une surface extraordinairement lisse et uniforme.
On peut prévoir, portant sur le mandrin, une ou plusieurs rangées de rouleaux ou de disques, et dans le cas *de mandrins longs et minces ayant tendance à fléchir, on constate expédient de disposer une rangée de rouleaux ou de disquessous le mandrin et deux rangées de semblables organes à la partie supérieure du ce mandrin.
Afin d'empêcher le dépôt d'excroissances métalliques sur les bords du mandrin, qui rendent malaisé le dégagement des plaques ou des tubes,détruisent rapidement la matière isolante, . influencent la vitesse de rotation et généralement réduisent la rendement ou l'efficacité du procédé, on dispose des électrodes auxiliaires aux deux extrémités du mandrin-.
Oes électrodes auxiliaires sont des plaques semi-circulaires formées de plomb ou d'autres conducteurs électriques inertes, ou bien de bois., de vulcanite, ou d'autres matières isolantes, ou bien encore d'une combinaison de matière isolante et conductriee, capables de réister à l'action de l'électrolyte, agencées de manière qu'elles se trouvent au voisinage immédiat du mandrin et de préférence pourvues, d'une bride ou d'un rebord destiné à recouvrir
<Desc/Clms Page number 6>
une portion de la surface de dépôt de ce mandrin.
L'action de ces électrodes auxiliaires est de réduire la vitesse du dépôt aux extrémités du mandrin, et au lieu que le métal s'accumule aux extrémités, le dépôt peut être réglé de telle sorte que les extrémités soient aussi lisses et l'épaisseur du métal déposé la même que sur les autres parties du mandrin, ou bien on peut s'arranger pour que l'épaisseur du dépôt y aille légèrement en décroissant. De plus, en établissant les électrodes auxiliaires du même métal que celui déposé sur le mandrin, on peut accroître l'épaisseur du dépôt aux extrémités.
Afin de faciliter le dégagement ou séparation du métal dépo- sé,' on forme sur la surface métallique du mandrin un film ou pellicule d'oxyde ou de sulfure. On pourrait encore y déposer une mince couche ou pellicule de plomb qui peut être polie à un degré élevé à l'aide de. plombage ou d'un autre agent de polissage approprié.
Afin d'éviter les petits trous ou autres imperfections dans le métal déposé, pouvant résulter de l'agent appliqué afin .de faciliter le dégagement ou la séparation, ou d'autres causes, il convient, après que le dépôt s'est poursuivi pendant un temps relativement court, et avant application des rouleaux ou disques flottants, de déplacer sur la surface du mandrin une brosse tournant rapidement, ce qui'à pour effet d'égaliser la mince couche déposée, et d'éviter les fentes et défauts dans le dépôt subséquent.
De préférence, le mandrin est pourvu d'une gorge transversa- le ou.d'une incrustation d'une matière de résistance spécifique plus élevée 'que celle de l'ensemble,de la surface du mandrin, avec le résultat'que le.dépôt est localement de moindre épaisseur ou même complètement supprimé, ce qui fournitune ligne suivant laquelle pourra s'amorcer le dégagement de la feuille formée.
Les feuilles de métal produites de cette manière sont d'homogénité et lisses au point de pouvoir avantageusement être utilisées comme plaques d'impression ou disques de gramophone
<Desc/Clms Page number 7>
ou d'autres buts, emplois pour lequels le cuivre électrolytique- ment déposé ne convient pas normalement..
Le procédé de dépôt électrolytique qui a été décrit est applicable à la production de tubes ou de cylindres. Dans le dépôt de métal sous forme de tubes sans soudure, de plus grandes difficultés se rencontrent parfois pour dégager le tube du man- drin que dans le cas ou l'enlèvement du métal déposé.. s'obtient en le séparant du mandrin sous forme--de feuille ou de bande. On a constaté que pour assurer la séparation ou le dégagement aise du dépôt tubulaire, il. est avantageux d'utiliser des mandrins. de cuivre ou recouvert de laiton, dont les surfaces présentent un degré élevé de polissage et qui sont alors recouvertes d'une solution contenant de 0,05% à 0,5% de cire d'abeilles dissoute dans la térébenthine, solution à laquelle on ajoute 1% de bisulfure de carbone.
La même composition peu si on le désire, être utilisée, pour faciliter le détachement ou séparation des feuilles ou des bandes.
Afin de réaliser,sur le mandrin une surface qui, pour un prix de revient raisonnable, permettra d'obtenir une surface interne de la feuille déposée (c'est à dire la surface en contact avec le mandrin) parfaitement lisse et exempte d'imperfections, on forme le mandrin ou tambour à l'aide d'une feuille d'acier ou de fer soudée, ou en fonte, et il est ensuite tourné et poli.' Sur cette surface on dépose alors électrolytiquement du;cuivre, en l'ayant tout d'abord rendue passive par traitement à l'acide nitrique ou un autre moyen connu assurant l'adhérence du cuivre déposé.
Sur'un mandrin dont la surface a été préparée de cette gaçon, polie et traitée à l'aide d'une préparation'pour facili- ter le détachement du dépôt on peut alors déposer du cuivre conformément au procédé décrit afin de produire des feuilles, tubes ou cylindres dont la surface interne ressemble à celle d'un miroir et dont la surface externe est également extraordi- nairement lisse et exempte de défauts.
<Desc/Clms Page number 8>
On produit une bande du fil de cuivre présentant les carac- téristiques.particulières que procure la présente invention, à la manière suivante. On forme sur la surface du mandrin une gorge de section en V conformée en hélice, le pas de l'hélice correspon- dant à la largeur de la-bande que l'on désire obtenir. La gorge en V forme une ligne faible de séparation dans le métal déposé, permettant de le séparer du mandrin sous forme d'une bande continue, laquelle peut alors être laminée ou étirée dans des matrices ou filières pour former le fil.
La bande de cuivre déroulée du'-mandrin présente une petite bavure sur chaque bord, provenant de l'arrachement,suivant la ligne de séparation, du métal déposé dans la gorge en V. A moins de prévoir des moyens spéciaux pour éliminer cette bavure elle peut donner un fil imparfait. On a constaté que le meilleur moyen pourri'éliminer consiste à engager la bande, durant le processus de séparation du mandrin, entre des rouleaux qui sont façonnés et disposés suivant un angle tel qu'ils refoulent les bavures dans la masse de la bande de sorte que lorsque cette dernière est étirée dans une filière circulaire, il n'est'pas sur à craindre que les bavures -se replient lee lignesde formation, ou d'imperfections du fil terminé.
.Pour l'exécution de l'invention, on fait usage de l'un quel- conque des électrolyt'es ordinairement utilisés pour le dépôt de métaux auxquels s'appliquent l'invention. On a constaté toutefois qu'en déposant du cuivre conformément à l'invention, un électro- lyte avantageux, dans certains buts, consiste en une solution ' forte, presque saturée, de sulfate d'aluminium, de magnésium ou d'un autre métal alcalin, pour chaque 41/2 litres de laquelle on ajoute 140 grammes environ de sulfate de cuivre et un volume d'acide sulfurique sensiblement de même poids.
On constate que cet;:\: électrolyte donne des dépôts remarquablement lisses, homogènes et ductiles, et il peut être mis en oeuvre avec une densité de courant élevée et un bas voltage, par exemple, 1 ampè- re environ ou plus par centimètre carré,' le voltage aux bornes de l'élément étant de l'ordre de 0,8. La solution est de préférence
<Desc/Clms Page number 9>
mise en oeuvre à chaud, à une température d'environ 90 C. Si dans semblable solution l'on fait usage d'une anode de cuivre, elle se dissout uniformément .en laissant une surface lisse.
On comprendra que dans le cas de toutes les opérations décrites ci-dessus l'anode-constitue la source de métal déposé, sur la cathode tournante, l'électrolyte agissant principalement' comme véhicule pour le transfert de ce métal. Il est toutefois possible d'employer l'électrolyte comme source du métal déposé, l'anode étant, si on le désire, constituée de plomba de carbone, de ferro silicium, ou de toute autre matière électro-chimiquement inerte. On peut ainsi obtenir par une méthode électrolytique, directement un métal en partant d'un composé qui le contient pourvu que semblable composé puisse s'obtenir sous forme de solution, ou être maintenu en suspension dans un liquide propre à former un électrolyte.
Ainsi, on pourra extraire directement un métal de son minerai sans qu'il soit nécessaire de passer par un procédé de fusion, par exemple, afin de récupérer de cette façon du cuivre d'un minerai sulfuré, on pourra procéder ainsi qu'il suit,;
Le minerai est tout d'abord concentré par l'une quelconque des méthodes bien connues et, si cette méthode a nécessité l'emploi d'huile, cette dernière doit être séparée par traitement à l'aide d'un dissolvant approprié ou par application de la chaleur méces- saire. Le minerai concentré est alors mélangé à une solution,de chlorure de sodium dont la concentration est d'environ 10% et le résidu ainsi que le minerai de la solution sont amenés en circulation dans un récipient, récipient dans lequel-., ainsi qu'il est décrit plus haut,
on a prévu une cathode horizontale tournante'' et une anode formée de graphite ou d'une autre matière appropriée.
La solution, avec le minerai en suspension est amenée en circula- tion dans l'espace annulaire intermédiaire, de manière que le sulfure de cuivre soit attaqué par le chlore naissant et converti en un chlorure cuivreux, le cuivre étant déposé sur la cathode tournante. On constate que, de cette façon,il est possible de
<Desc/Clms Page number 10>
travailler à des densités élevées de courant -- par exemple 2 ampères environ par CM2 -- à bas voltage et, la solution étant maintenue à l'état cuivreux par l'une quelconque des méthodes connues, on peut pratiquement obtenir pour une densité de courant donnée un poids de cuivre déposé double de celui atteint dans le cas'd'une solution cuivrique. Le voltage est également bas, considérablement inférieur à 1 volt.
En remplacement du'chlorure de sodium, on peut utiliser une solution d'acide sulfurique, le sulfure étant réduit avec dégagement d'hydrogène sulfuré, et le soufre finalement récupéré. Dans le cas d'un minerai contenant différents métaux, il est possible, en ayant recours à ce que l'on dénomme "électrolisation fractionnée", (S'est à dire en modifiant lés conditions dans lesquelles est réalisé le procédé électrolytique, d'obtenir succe'ssivement les dépô-ts, de'chacun 'des métaux à l'état pur.
Par exemple, en traitant'un minerai sulfura contenant 4% de nickel, 9% de cuivre et du cobalt dans la proportion de 3%,le minerai ou le concentré est tout d'abord grillé dans un four approprié à la chaleur du rouge brillant, avec agitation entretenue jusqu'à atteindre l'état de sulfate.
Le minerai grillé est lixivié tout d'abord à l'aide d'eau et ensuite d'une solution à 10% d'acide sulfurique, sans permet- tre à la température de dépasser 30 C. Après l'extraction désirée, la solution est décantée et contient le cuivre et le cobalt, le nickel restant dans le résidu. CE dernier est soumis ) une opé- ration de lixiviation subséquente avec 10% d'acide sulfurique, à 90 C, en vue de l'extraction du nickel, et la solution est alors électrolysée à la manière décrite plus haut à une température de 80 C. On a recours à une anode insoluble et un voltage appliqué suffisant pour donner une densité de courant d'environ 0,6 ampère par cm2, après quoi le nickel est déposé sous forme de cylindre. qui peut être détaché sous forme'de feuille.
La.première solution de lixiviation contenant les sels de cui- vre et de cobalt, est électrolysée à une température de 30 C, et une densité de courant d'environ 0,1 ampère par cm2 avec une
<Desc/Clms Page number 11>
acidité de 6% calculée en acide libre, et, utilisant une anode insoluble, le cobalt est déposé sur une cathode tournante appro- priée.
Lorsque tout le cobalt a été séparé, on substitue une autre cathode tournante, la densité de courant est élevée à 0,3 ampère par cm2 environ, la température à 60 C et l'acidité à environ 9 - 10% diacide libre, le cuivre étant ainsi obtenu par dépôt sur la cathode, le fer en solution étant séparé de temps à autre par cristallisation.'
Dans tous les cas, on a constaté qu'il était.possible d'opérer économiquement, sous une densité de courant plus élevée que celle industriellement permise antérieurement.
Semblable densité de courant peut s'obtenir par application de voltagesest est sensiblement plus bas que ceux antérieurement utilisés ce qui du, dans une large mesura à la dépolarisation efficace et au renou-. vellement continuel du film cathodique, assurés par l'entraînement de la cathode à la vitesse critique mentionnée plus haut.
Les caractéristiques mécaniques de l'appareil, requises pour exécuter l'invention peuvent prendre diverses formes. Une forme d'appareil, que l'on a constaté appropriée, est celle dans laquelle le mandrin est supporté par l'intermédiaire de tourillons montés dans des paliers extérieurs au récipient de dépôts
Oomme du courante dont l'intensité est considérable, passe du mandrin ou tambour par ces paliers, on prévoit pour ces derniers, un refroidissement à l'eau et une lubrification à l'aide de graphite ou d'un autre lubrifiant électriquement conducteur .Le courant peut encore être envoyé au, et faire retour du mandrin, par des balais et des anneaux de frottement.
On a constaté qu'un moyen approprié pour assurer le mouvement des rouleaux, galets ou disques est constitué par un mécanisme d'inversion à vis de principe bien connu, mais, ainsi qu'il est mentionné par après, d'autres dispositifs peuvent être employés.
Et à l'effet que l'invention puisse être clairement comprise et aisément exécutée, elle sera ci-après plus explicitement décrite en se référant aux dessins annexés, qui représentent
<Desc/Clms Page number 12>
diverses formes d'appareils pour le dépôt de métaux possédant les qlités uniques s'obtenant conformément à l'invention et dans lesquels:
Figs 1 à 3 montrent respectivement en vue latérale , en bout et en plan., des appareils appropriés au dépôt de métal sur un mandrin de diamètre relativement important, dans le but de l'en séparer Ultérieurement sous forme de feuille.
Les figs 4 àt 5 représentent respectivement les coupes de deux formes de rouleaux, galets ou disques flottants destinés à faire pression sur le mandrin;
Figs 6 et 7 montrent une variante de mécanisme destiné à assurer le mouvement transversal alternatif des rouleaux, galets ou disques.
Fige 8 et 9 montrent, en coupe et #.. schématiquement en plan, un appareil approprié à la fabrication de tubes.
Fige 10 et 11 montrent respectivement, en vue latérale et en vue en bout, des rouleaux grâce auxquels on peut supprimer les granges subsistant sur la bande, déposée sur un mandrin pourvu d'une gorge en hélice et ultérieurement détachée ou arrachée de ce derhier, figs 12'et 13 représentant respectivement des coupes dans la dite bande avant et après le-traitement par les rouleaux.
En se référant aux figs 1 à 3, le mandrin 1 est monté dans un récipient approprié ou son équivalent, 2, de préférence garni de plomb, ,le montage's'obtenant à l'aide d'un arbre 3 supporté dans des paliers 4 verticalement réglables grâce à des vis 5 traversant des supports filetés appropriés 6, Comme indiqué, les paliers 4 sont de préférence ouverts à la partie supérieure, afin de faciliter l'enlèvement rapide et le remplacement du mandrin
1, et, du courant étant amené au mandrin par les paliers, ces derniers sont,lubrifiés à l'aide de graphite ou d'un autre lubri- fiant électriquement conducteur, ces paliers étant en outre, en raison du fort courant à transmettre, de préférence refroidis à l'eau grâce aux ajutages 7.
reliés par des conduites 8 à une
EMI12.1
, ,.j.;. ."" '-alimentation d'eau. pour soulager les paliers, le mandrin peut être établi creux et étanche, de manière qu'une partie de son
<Desc/Clms Page number 13>
poids soit équilibrée par flottaison dans l'électrolyte, le niveau de ce dernier étant avantageusement sensiblement celui indiqué à la fig 2. Le mandrin est entrainé en rotation à l'aide d'une poulie 9, ou d'un organe d'entrainement analogue, à partir d'un arbre 10 , lequel, par l'intermédiaire d'une roue héicoidale 11 sert également à déterminer la rotation d'un arbre à came 12 dont le but sera défini par après.
L'anode 13 constituée d'une, pièce coulée de cuivre ou d'une feuille de cuivre, ou bien, ainsi' qu'il est indiqué à la fig 2, d'Orne série de barres de cuivre disposées en forme d'arc de cylindre, entourant la partie inférieu- re du mandrin constituant la cathode,est supportée dans cette position par l'intermédiaire de berceaux ou d'organes analogues 14 prenant appui sur le bord du récipient 2.
Au voisinage des extrémités du mandrin on prévoit des électrodes auxiliaires 15, de préférence, ainsi qu'il est indiqué à la fig 2, de forme approximativement semi-circulaire, et pourvues, comme il est représenté, de brides ou rebords tournées vers l'intérieur, en plomb ou une autre matière inerte, pénétrant entre le bord du mandrin'et l'anode 13o Les électrodes auxiliaires 15 sont supportées par des tiges ou des organes analogues 16 assujetties aux paliers 4 à l'aide d'écrous de réglage 17. La distance de chaque électrode secondaire a l'extrémité du mandrin peut être codifiée à l'effet de produire les différents effets cherchés, mentionnés plus haut, dans l'épaisseur du dépôt.
On remarquera que, comme les électrodes auxiliaires sont supportées par les paliers 4, elles participent de tout réglage vertical de la position du mandrin 1 par rapport à l'anode 13 qui se peut effectuer à l'effet d'obtenir la densité voulue de courant ou de compenser les pertes de l'anode 13.
Les rouleaux, galets ou disques flottants 18 prenant appui sur le mandrin sont supportés sur un axe ou cheville 19, porté à son tour par deux barres 20 propres à osciller sur une barre de pivotement 21, mais ne pouvant se déplacer en#+bout sur celle-ci en raison des colliers ou bagues 22 fixés sur la barre. Un racloir 23 est également de préférence articulé à jeu sur l'axe ou cheville
<Desc/Clms Page number 14>
19, dans une positon telle qu'il prenne contact avec le mandrin juste avant que ce dernier ne passe sous les rouleaux 18 afin d'éliminer les graviers, poussières ou autres matières étrangè- res qui peuvent s'être introduits dans l'électrolyte.
La barre de pivotement 21 est tourillonnée dans des paliers 24 supportés dans des montants 25 de manière à pouvoir librement se déplacer en direction axiale afin d'assurer le déplacement transversal voulu des rouleaux ou.disques 18 par rapport au mandrin 1..
Pour réaliser ce mouvement, l'arbre à came 12 est pourvu d'une same 26 conditionnée pour coopérer avec un galet 27 prévu sur un levier 28 articulé en 29 et relié , par une bielle
30, avec la barre de pivotement 21. La rotation de la came 26 se traduit ainsi par un déplacement à une vitesse uniforme des rouleaux ou disques 18, transversalement au mandrin 1, de gauche à droite, comme. on peut le voir en Fig 1 et, après avoir atteint l'extrémité de droite du mandrin, le levier 28, en même temps que ses organes associés, peut être ramené rapidement en arrière vers la gauche par l'action d'un poids 31 relié à la ' barre de pivotement 21 par l'intermédiaire d'un cable ou l'équivalent 33-passant sur la poulie 33 ainsi'qu'il est indiqué.
On peut éviter les chocs excessifs résultants du mouvement rapide du levier, de la barre de pivotement et des rouleaux, en prévoyant un tampon élastique 34, approprié. pour, lors de la course de retour , écarter les rouleaux, galets ou disques le du mandrin 1 on les soulève à l'aide d'une seconde came 35 agissant par l'inter- médiaire d'un levier 36 articulé en 37 et relié par une bielle
38, pourvue d'une double articulation 39, à une barre de.
soulève- ment 40 montée dans des bras 41 articulés sur la barre de pivotement 21, la dite barre 40 prenant appui sur la face supé- rieure de l'extrémité arrière des barres 20, La came 35 est, ainsi qu'il est indiqué, conformée de manière que, durant une courte période de sa révolution, le levier 36 est abaissé avec le résultat que les rouleaux ou plateaux 18 sont soulevés et dégagés du mandrin, cette'action étant réglée au synchronisme dû
<Desc/Clms Page number 15>
mouvement transversal de retour des rouleaux ou disques.
Ainsi qu'il est indiqué, le récipient 2 est de préférence su,ppor té par des Isolateurs 42, et des moyens appropriés, non représen- tés, sont prévus pour assurer des liaisons électriques appropriées, respectivement avec les paliers 4 et l'anode 13.
A l'effet que les rouleaux, galets ou disques 18 puissent individuellement avoir toute liberté, non seulement de tourner, ' mais également de se mouvoir en direction circonférentielle du mandrin, on peut adopter.les dispotions constructives représentées, à titre d'exemple, à la fig 4 ou la fig 5 des dessins..
En se référant à la fig 4, chaque rouleau ou galet 18 présente une ouverture centrale 43 d'un diamètre plus important que celui de l'axe 19, les rouleaux ou galets étant de préférence séparés par des pièces d'écartement 44, Conformément à la disposition représentée à la fig 5, l'axe 19 est entouré d'un manchon 45 tournant librement sur cet axe, et les espaces limités par' les ouvertures 43 ménagées dans les plateaux 18 et le manchon sont remplis de caoutchouc mousse 46, grâce à quoi on obtient la,, liberté désirée de mouvement des rouleaux individuels.
Dans la variante,de disposition constructive du mécanisme assurant le déplacement transversal, représentée aux figs 6 et 7, la barre de pivotement 21 est fixe et les barres 20 sort suscep- tibles de glisser le long de la barre 21. parallèlement à et de part et d'autre de la barre de pivotement 21, on prévoit des axes filetés 47 et 48, qui tous deux sont entrainés en rotation dans des directions opposées, ainsi que décrit par après, ou'munis de filets de pas inverse. Les barres 20 sont pourvues de demi-écrous 49 et 50 propres respectivement à co-opérer alternativement avec les axes 47 et 48, l'engagement de l'un ou l'autre des demi-écrous' avec son axe associé étant déterminé par la position d'un. poids basculant 51 se déplacant entre des broches 52 disposées'entre les barres 20.
L'axe 47 est celui grâce auquel s'effectue@le déplacement transversal des rouleaux 18, l'axe 48 étant utilisé pour assurer la course de retour. Par conséquent, il convient que-
<Desc/Clms Page number 16>
ce dernier axe tourne à vitesse plus réduite que le premier.
L'axe 48 peut être entrainé par un arbre 10, ou tout autre arbre convenablement placé, par l'intermédiaire d'un cable ou d'une chaine 53 passant sur une poulie 54 montée sur l'axe 48. Une deuxième poulie 55, montée sur cet axe sert à entrainer, par 'l'intermédiaire d'un câble ou d'une courroie transversale 56, une poulie 57 de diamètre plus important, montée sur l'axe 47.
A l'effet d'assurer l'inversion en fin de course à l'aller et au retour, on prévoit des butées cames 58 attaquant le bras oscillant sur lequel est monté le poids 51, en dégageant ainsi ce poids de l'une des broches 52 pour l'amemer en contact avec l'autre broche et, de cette fa on, faire osciller les barres 20 pour dégager le demi écrou se trouvant en liaison mécanique avec l'un des axes filetés et engager l'autre demi-écrou sur son axe. Les barres 20 sont de préférence pourvues d'un contre-poids 59, de manière que la pression des rouleaux, galets ou des disques 18 sur le mandrin
1 résulte, en tota-lité ou dans telle proportion que l'on voudra, du poids même des rouleaux ou analogues.
Dans l'appareil que montre les figs 6 et 9, on fait usage de deux mandrins dont chacun est pourvu d'une série correspon., dànte de rouleaux, galets ou disques flottants 18 portés par un cadre commun 60 reposant sur une barre de pivotement 21 et pouvant être basculé à la course de retour grâce à une barré de soulève- 'ment 40, comme dans la modification ou variante décrite plus haut.
Comme toutefois,' dans la fabrication de tubes, la longueur des mandrins 1 peut être considérable, il se peut qu'une flexion' puisse se produire comme-résultat de la pression des rouleaux, galets ou disques 18; on prévoit;en conséquence, une série supplé- mentaire de rouleaux 61 sur la face inférieure des mandrins afin, dans une certaine mesure, de leur.fournir un appui.
La série de rouleaux 61 est supportée par l'intermédiaire d'une tige 62 propre à coulisser verticalement dans le cadre 60,'et pourvue d'un écrou papillon ou l'équivalent 63 grâce auquel peut se régler la pression. ascendante qu'exerce un ressort 64,servant à supporter la tige 62
<Desc/Clms Page number 17>
et les rouleaux 61.
pour, durant la course de retour, 'écarter les rouleaux 18 de leurs mandrins respectifs , par oscillation du cadre 60, il est naturellement nécessaire d'abaisser les rouleaux 61 en les écartant des mandrins 1, et ce résultat s'obtient automatiquement grâce à un collier 65 monté sur la tige 62 et pourvu d'une surface inclinée 66, conditionnée pour co-opérer avec une surface de conformation analogue prévue sur un manchon 67, libre sur la tige 62 et 'prenant appui sur une butée fixe 68, d'une manière telle que la rotation du manchon
67 produise l'abaissement des rouleaux 61. Le manchon 67 est pourvu d'une tige, prolongée extérieurement, 69, qui, à la course d'aller ou active des rouleaux, galets ou disques 18 et 61 occupe, par rapport au cadre 60, la position représentée en traits pleins à la fig 9.
Lorsqu'on approche de l'extrémité de la course active,,' la tige 69 rencontre une cheville d'arrêt 70 et, de ce fait, le déplacement transversal du cadre 60 se prolongeant, la tige
69 est retardée et amenée dans la position représentée en traits interrompus, déterminant la rotation du manchon 67 et abaissant les rouleaux 61.
La barre 40 agit alors pour faire basculer le cadre 60 et le mécanisme de renversement intervient pour provo- quer la course de retour, après quoi la tige 69,' lorsqu'on appro- ' che de l'extrémité de cette course, rencontre une seconde cheville d'arrêt, non représentée, qui la ramène dans la position initiale indiquée en traits pleins, en permettant au ressort 64 de ramener les rouleaux 61 en contact,avec les mandrins 1, au moment même où la barre 40 est actionnée pour permettre au rouleaux 18 -de prendre appui sur les mandrins.
L'appareil, destiné à assurer l'enlèvement des franges subsistant sur une bande ou un fil, et produites, à la manière définie plus haut, par le dépôt du métal sur un mandrin pourvu d'une gorge en hélice et séparation subséquente du métal déposer représenté aux figs 10 et 11, comprend essentiellement deux galets 71 et 72 dont le premier est pourvu d'une gorge de section rectangulaire, propre à recevoir celui des côtés de la bande ou
<Desc/Clms Page number 18>
fil ne comportant pas de franges ou bavures, c'est à dire la partie inférieure du fil dont une sec,tion est, avant traitement, représentée à la fig 12.
Le second galet 72 comporte une gorge dont le fond est à parois inclinées, comme il est représenté en 73 à la fig 11, de manière qu'un fil, dont la section serait celle repré- sentée fig 12 lorsqu'il est engagé entre les rouleaux ou galets, ai sa section modifiée én celle représentée à la fig 13.
Le contour de la section initiale est indiqué en traits interrompus à la fig 11, et l'on remarquera qu'entre la portion de la surface supérieure du fil qui est comprise entre les franges ou bavures, et le fond opposé de la gorge formée dans le galet 72, subsiste un espace libre, lequel est'prévu pour que les franges ou bavures soient refoulées par les parties inclinées 73 de la gorge dans la masse du fil plut8t que d'être rabattus extérieurement à ce dernier. Il en résulte que la surface intermédiaire du fil di-dessus mentionnée est refoulée vers l'extérieur pour remplir l'espace dont il a été question plus haut, la section de fil, représentée à la .fig 13 correspondant à l'espace ménagé entre les galets 72 @t 73 et constitué par l'ensemble des gorges respectives de ces galets.
On comprendra qu'au lieu d'utiliser un seul galet 72, on pourrait prévoir deux séries de galets, disposées angulairement et dont chacune est propre à agir sur l'une des franges ou bavures, les contours des galets étant conformés de manière que leur action combinée,, en coopération du galet 71, soit analogue à celle décri- te plus haut.
Bien que le procédé et les appareils aient été décrits en par- ticulier dans leur application à la production de feuilles, de tubes, de bandes ou de fils de cuivre, l'invention est également applicable au dépôt d'autres métaux, comme par exemple celui du zinc, nickel, cobalt, ou argent, soit extraits de leurs minerais ou d'autres composés , comme indiquée plus haut, soit par trans- port d'une node constituée du métal considéré.