Appareil du type à plongée pour phosphater
une surface métallique La présente invention concerne un appareil du type à plongée pour phosphater une surface métallique. Plus particulièrement, elle concerne un perfectionnement à un. appareil pour phosphater des bases métalliques telles que des corps d'automobiles.
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traitement par une solution de phosphatation dans un bassin, il se produit une grande quantité de boue comprenant des phosphates insolubles- A moins que cette boue ne soit retirée du bassin, elle s'y accumule et adhère aux bases métalliques, ce qui fait qu'il devient difficile de laver celles-ci à l'eau et que l'opération est incomplète et, en conséquence, qu'il a été produit un revêtement non satisfaisant.Pour cette raison, le contenu de boue du bassin pour le traitement des corps
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ppm. Pour satisfaire à cette condition, la solution de phosphatation doit être extraite du bassin, soumise à filtration pour en éliminer la boue, et être renvoyée au bassin. Cependant, l'appareil pratique pour phosphater des corps d'automobiles est de grande capacité ; par exemple, le bassin est parfois en forme de nacelle d'une largeur de 2 800 mm, d'une longueur maximale de 25 000 mm, d'unie profondeur de 3 000 �m et d'une capa-
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litree de solution de phosphatation par minute. Ainsi, l'équipement de filtration doit avoir une capacité de traitement suffisante pour une grande quantité de solu-
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tion efficace pour séparer la boue qui est à l'état finement divisé. La construction d'un tel équipement de
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En général, la boue précipite au fond du bassin. Lorsqu'on soumet des bases métalliques au traitement par plongée tout en les déplaçant continuellement, la boue précipitée s'accumule progressivement du coté de' la sortie du bassin. Lorsque l'accumulation s'accroît, la boue vient en contact avec les bases métalliques et elle est retirée du bassin avec ces bases métalliques, donnant lieu ainsi à un mauvais revêtement. Pour résoudre
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l'accumulation de boue au fond du bassin. Ainsi, une
partie de la solution de phosphatation est projetée
sur la boue précipitée pour la faire passer dans ce renfoncement et la boue accumulée dans le renfoncement
est évacuée du bassin ( Modèle d'utilité japonais - non examiné - No. 157 918/1979). Cependant, la boue précipitée qui est à l'état finement divisé, se prête à être agitée en tourbillons et à être dispersée à nouveau
lorsqu'à lieu le déplacement des bases métalliques dans
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conséquence, 11 devient difficile d'accumuler effectivement dans le renfoncement la boue précipitée et d'extraire la boue de ce renfoncement avec une concentration supérieure à 1000 ppm qu'en considère comme nécessaire pour réaliser une séparation efficace de la boue par filtration.
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procurer un appareil pour phosphater une surface métallique, dans lequel -la boue produite est accumulée effi-
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l'invention est de procurer un procédé pour éliminer effectivement du bassin la boue produite dans le traitement par plongée d'une surface métallique dans un bassin contenant une solution de phosphatation, sans
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un revêtement satisfaisant
L'appareil du type à plongée suivant la présente invention comprend: (a) un bassin ayant au moins un renfoncement pour l'accumulation de la boue au fond ; (b) des moyens de projection pour produire un courant de la solution de phosphatation, suffisant pour déplacer la boue précipitée au fond et pour l'accumuler dans le renfoncement ; (c) une multiplicité de plaques de guidage prévues près du fond mais au-dessus du courant pour constituer des passages pour ce courant en empêchant la boue précipitée ou accumulée de s'élever en tourbillons ou de se redisperser, les plaques de guidage étant dis-
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rection du courant; et (d) des moyens de décharge pour extraire du renfoncement la boue accumulée dans celuici.
On décrira l'invention en détail ci-après en se référant aux dessins joints au présent mémoire, sur lesquels:
- la figure 1 est un croquis en coupe d'une <EMI ID=13.1>
- la figure 2 est une vue en perspective d'une forme de réalisation des plaques de guidage constituant une partie de l'appareil suivant l'invention;
- la figure ? est un croquis en coupe d'une autre forme de réalisation de l'appareil suivant l'invention ;
- la figure 4 est un croquis en coupe d'une autre <EMI ID=14.1>
et
- la figure 5 est un croquis en plan de l'appareil montré à la figure 4.
A la figure 1, un bassin ayant la forme d'une nacelle, convenable pour soumettre une base ou substrat métallique 2 à un traitement par plongée tout en la
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a été représenté. Au lieu de lui donner la forme d'une nacelle, on peut le construire de toute autre forme, par exemple en forme de boite. Du cet' de l'entrée du bassin 1, on prévoit ordinairement un réservoir de trop-plein 4. Au fond du bassin 1, ordinairement dans sa partie horizontale la (dite ci-après "fond horizontal"), on a prévu un renfoncement 5 pour l'accumulation de boue.
Le renfoncement 5 peut avoir une forme quelconque, de préférence être en forme de pyramide ou de cône inversé se rétrécissant vers le bas et sur toute la direction en largeur du bassin 1. A la partie inférieure du renfoncement 5, on a prévu un tuyau 6 avec une vanne , et la boue accumulée dans le renfoncement est déchargée par
le tuyau 6. L'autre extrémité du tuyau 6 est reliée au coté aspiration d'une pompe 7. Du cote décharge de la
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voyer la solution de phosphatation,avec la boue, à un filtre (non montré). Le filtrat (c'est-à-dire la solution de phosphatation séparée de la boue par le filtre)
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au réservoir de trop-plein 4. Un tuyau 9 muni d'une vanne est branché sur le tuyau 8 et son autre extrémité s'ouvre dans le renfoncement 5. Une partie de la solution de phosphatation provenant du tuyau 8 est renvoyée par le tuyau 9 dans le renfoncement 5 pour empêcher l'accumulation de boue sur la partie de paroi du renfoncement 5
et également pour rendre capable de s'écouler la boue accumulée dans le renfoncement 5, la décharge de la boue du bassin étant obtenue de façon efficace. 10 désigne
un tuyau d'évacuation muni d'une vanne.
Le réservoir de trop-plein 4 est relié à un tuyau à vanne 11 pour extraire une partie de la solution de phosphatation, et le tuyau 11 est relié par son extrémité opposée au cote aspiration d'une poupe 12. Lorsqu'on n'a pas prévu de réservoir de trop-plein 4, le tuyau 11 peut être relié au bassin 1 en un point quelconque, ailleurs qu'au fond du bassin. Au côté décharge de la pompe 12 est relié un tuyau principal 11 et plusieurs tuyaux à vannes 14 sont branchés sur le tuyau
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Les extrémités des tuyaux 14 sont reliées à des tuyaux ascendants 15 arrivant au fond horizontal 1a et
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de la partie horizontale la" Les parties inclinées à l'avant et à l'arrière correspondent:* respectivement aux
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tion , de sorte que la boue précipitée au fond du bassin 1 est déplacée et accumulée dans le renfoncement 5. La configuration et l'arrangement des tuyaux ascendants 15 peuvent être choisis convenablement pour produire un courant suffisant pour transporter la boue précipitée vers le renfoncement 5 et l'y accumuler. Dans le cas montré à la figure 1, le renfoncement est en forme dé pyramide renversée dont chaque côté a une longueur égale à toute la largeur du bassin 1 et les tuyaux ascendants droits qui couvrent toute la largeur du bassin 1 sont disposes parallèlement, à des intervalles convenables.
Les intervalles de cet arrangement de 1[deg.]appareil réalisé pour la traitement des corps d'automobiles peuvent être par exemple de 0,50 à 1 mètre et la quantité de solution de phosphatation projetée à travers les trous peut être de 20 à 50 litres par minute pour chaque tuyau ascendant.
Plusieurs plaques de guidage 16 qui forment les passages pour la solution de phosphatation sont disposées près du tond du bassin mais au-dessus du courant de solution de phosphatation formé au fond du bassin par la projection de la solution de phosphatation à partir des tuyaux ascendants 15. L'arrangement des plaques de guidage 16 couvre de préférence sensiblement tout le fond, y compris le renfoncement 5. Une forme de réalisation des plaques de guidage 16 est montrée à la figure 2 où chaque plaque 17 est inclinée et a une longueur qui couvre toute la largeur du bassin 1. En disposant plusieurs de ces plaques en parallèle à des in- <EMI ID=21.1>
solution de phosphatation. L'arrangement des plaques 17 est fixé à l'aide des pièces portantes 19. L'inclinaison de la plaque 17 peut se faire sous un angle droit ou aigu vers l'arrière, de préférence sous un angle de 20
à 90 degrés vers l'arrière. avec le courant de solution de phosphatation. De cette façon, la boue accompagnée de la solution de phosphatation qui s'écoule entre les plaques de guidage 16 et le fond du bassin, est empêchée d'être soulevée en tourbillons ou redispersée dans la solution de phosphatation , au-delà des plaques de guidage 16., De façon générale, l'inclinaison des plaques
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quent, les plaques de guidage 16 sont ordinairement disposées en plusieurs blocs suivant la construction du fond. Les plaques de guidage 16 sont de préférence faites d'une matière suffisamment résistante à la corrosion que provoque la solution de phosphatation et au choc mécanique dû à la chute des bases métalliques. Un exemple spécifique d'une telle matière est l'acier inoxydable. En outre, on préfère construire des plaques de guidage 16 de façon à pouvoir les détacher facilement pour la commodité de l'inspection et de l'entretien de l'appareil. L'angle d'inclinaison, l'intervalle d'arrangement, la hauteur, la distance à partir du fond, etc., peuvent être choisis convenablement suivant la forme du bassin, la quantité et la nature de la boue, l'état d'écoulement de la solution de phosphatation, etc.
Par exemple, dans l'appareil effectif pour le traitement des corps d'automobiles, l'angle d'inclinaison peut être d'environ 20 à 90 degrés vers l'arrière par rapport à l'écoulement. Lorsque cet angle est trop petit, la boue peut être accumulée sur la plaque inclinée 17 et est <EMI ID=23.1>
de phosphatation. Lorsque l'angle devient trop grand, une partie du courant de solution de phosphatation s'élève au-dessus des plaques de guidage 16 pour provoquer le tourbillonnement et la redispersion de la boue.
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L'intervalle de l'arrangement des plaques inclinées 17 peut être de 10 à 120 mm. Si l'intervalle est trop pe-
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être bloqué par la boue. Lorsque l'intervalle est trop grand, l'effet technique attribué aux plaques inclinées
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mm. Si elle est trop faible, l'effet d'empêchement des plaques de guidage 16 sur 1 élévation en tourbillons et la redispersion de la boue est insuffisant. Si la hauteur est trop grande, il faut que la capacité du bassin soit plus grande pour empêcher le contact des bases métalliques avec les plaques de guidage 16. La hauteur préférée est de 100 à 200 mm. La distance entre le fond du bassin et les plaques de guidage 16 peut être d'au moins 50 mm. Si elle est trop faible, l'espace pour l'écoulement de la solution de phosphatation ne peut être assuré, il y a production de troubles dans l'écou- lement et la boue est soulevée en tourbillons. Si la distance est trop grande, il faut donner au bassin une capacité plus grande pour empêcher les bases métalliques de venir en contact avec les plaques de guidage 16. Une distance préférée est de 100 à 200 mm.
Dans l'appareil tel que montré à la figure 3 où les Indices de référence désignent les mômes parties
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més en une disposition parallèle sur tcut le fond horizontal du bassin 1, chaque renfoncement étant muni
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Exemple 1
En utilisant un bassin du genre crime nacelle
(voir figure 1) , ayant une largeur de 0,5 mètre et une longueur maximale de 2 mètres, une profondeur de 1 mètre et une capacité de 1000 litres, le traitement par plongée de bases métalliques en vue de leur phosphatation a été mis en oeuvre au moyen d'une solution
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briquée par la société Nippon Paint Co., Ltd) contenant la boue à une concentration de 500 ppm dans les conditions suivantes : débit de circulation de la solution de phosphatation, 70 litres/minute ; vitesse de
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tée : 60 m<2>) ,on a déterminé les concentrations de la boue aux points a et b à la figure 1 .Les résultats sont montrés au Tableau 1 pour diverses formes de réalisation des plaques de guidage 16.
Tableau 1
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Les essais Nos. 1 à 6 sont les exemples de travail selon l'invention et les essais 7 à 12 sont des exemples comparatifs. Comme cela apparaît d'après les résultats précédents, la concentration de la boue dans la solution de phosphatation au point b où les bases métalliques sont soumises au traitement par plongée, est suffisamment petite et , d'autre part, la concentration de la boue au point a, c'est-à-dire dans le renfoncement, est suffisamment grande pour obtenir de façon u efficace la séparation par filtration.
La mesure de la quantité de boue dans la solution de phosphatation a été exécutée d'après le procédé décrit dans la norme JIS K0102-10.2 (Solides en suspension). Dans l'essai No. 2, on a observé une certaine accumulation de la boue sur les plaques inclinées. Dans l'essai No. 5, on a observé une obstruction par la boue de certains points de passage. Dans l'essai No. 11, l'écoulement était satisfaisant au début, mais après écoulement d'un certain temps, une obstruction s'est produite dans la plupart des passages.
L'appareil tel que montré aux figures 4 et 5 est pourvu au surplus de moyens pour décharger à partir du bain au moins une partie de la boue précipitée et accumulée dans le fond horizontal 1a, sans la faire passer
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rieure 22 du tuyau 21 est coudée à angle droit suivant un niveau horizontal le long du fond horizontal 1a, avec une distance au fond horizontal prévue (par exemple de
50 à 100 mm). A la partie inférieure 22, on a prévu sur leur surface périphérique plusieurs trous (non montrés) pour aspirer la solution de phosphatation qui contient la boue. Les trous sont de préférence prévus du coté qui fait face au fond horizontal 1a. Le tuyau d'aspiration 21 a, à son extrémité supérieure au-dessus de la surface de la solution de phosphatation, un joint à ro- <EMI ID=33.1>
Grâce au dispositif d'entraînement 24, on peut faire tourner librement le tuyau d'aspiration 21 autour d'un axe. Dans le mouvement de rotation du tuyau d'aspiration 21, l'extrémité de la partie inférieure 22 décrit, dans un sens et dans l'autre, une trajectoire semicirculaire, comme montré à la figure 5. La vitesse de rotation peut être d'environ 0,5 à 5 mètres/minute à son extrémité. Le tuyau d'aspiration 21 est relié à un tuyau 25 muni d'une vanne, par l'intermédiaire du joint
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d'une pompe 26. L'extrémité de décharge de la pompe 26 est reliée à un tuyau 27 muni d'une vanne, pour envoyer la solution de phosphatation qui contient la boue, à un filtre (non montré). Le filtrat (c'est-à-dire la solution de phosphatation provenant du filtre) peut être renvoyé au bassin 1 ou au réservoir de trop-plein 4, si nécessaire.
Les moyens pour décharger la boue du fond horizontal 1a peuvent être prévus soit isolément, soit à
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Sur le fond horizontal 1a, dans la zone à l'extérieur du champ de rotation de la partie inférieure 22 du tuyau d'aspiration 21, on a prévu un ou des tuyaux ascendants
15, si nécessaire, de façon à faire passer la boue de cette zone dans le champ de rotation susdit ou dans le renfoncement 5. Lorsque les moyens de décharge sont prévus à plusieurs, ils peuvent être situés tous près d'une paroi latérale du bassin 1, comme montré à la figure 5 ou, en variante, ils peuvent être prévus près des deux parois latérales du bassin avec une différence de niveau de chaque moyen,de façon à éviter une colli- <EMI ID=36.1>
la partie intérieure horizontale ci-dessus 22, étant mise en parallèle à la direction de la largeur du bassin 1, peut être entraînée en mouvement alternatif dans la direction de la longueur du bassin 1.
Exemple 2
En utilisant un bassin du type d'une nacelle
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que dans l'exemple 1, le traitement par plongée de bases métalliques à phosphater a été mis en oeuvre avec une solution de phosphate de zinc 'Granodine SD 2 000 ' ' contenant de la boue à une concentration de 500 ppm , dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1 mais avec décharge continuelle de la solution de phosphatation contenant la boue. à raison de 10 litres/minute à partir du bassin en passant par deux tuyaux d'aspiration, et filtration de la solution de phosphatation déchargée, pour en éliminer la boue, et avec retour au bassin du filtrat résultant.Après le traitement continu de 2
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concentrations de la boue aux points a et b de la figure 4. Les résultats sont montrés au tableau 2 pour diverses formes de réalisation des plaques de guidage
16.
Tableau 2
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partie horizontale au centre et des parties inclinées
à l'avant et à l'arrière de la partie centrale-, un procédé pour décharger du bassin la boue produite dans le traitement, sans interrompre le déroulement continu de
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au fond, à déplacer la boue précipitée par un courant de solution de phosphatation produit par projection ,
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fond , et extraire de ce renfoncement'la boue accumulée, par un tuyau qui y est placé, la projection étant réalisée par un ajutage pour produire l'écoulement en dessous de plusieurs plaques de guidage arrangées près du fond, chaque plaque de guidage étant inclinée d'un angle non supérieur à 90 degrés, de préférence de 20 à
90 degrés par rapport à la direction de l'écoulement.
REVENDICATIONS
1.- Appareil du type à plongée pour phosphater
une surface métallique à l'aide d'une solution de phos-
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renfoncement pour l'accumulation de la boue au fond. ;
(b) des moyens de projection pour produire un courant <EMI ID=44.1>
le renfoncement ; (c) une multiplicité de plaques de
guidage prévues près du fond mais au-dessus du courant,
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chant la boue précipitée ou accumulée de s'élever en tourbillons ou de se redisperser, les plaques de guidage
étant disposées avec des angles n'excédant pas 90 degrés
avec la direction du courant ; et (d) des moyens de
décharge pour extraire du renfoncement la boue accumulée
dans celui-ci.