Procédé et installation de traitement électrolytique d'une bande métallique

Abstract

 L'invention a pour objet une installation de traitement de surface électrolytique et plus spécialement de nettoyage d'une bande métallique (2).
Selon l'invention, l'installation comprend, pour le traitement d'une même face de la bande, au moins deux rouleaux-électrodes (4) entièrement immergés à l'intérieur d'un bain de liquide électrolytique et sur lesquels défile la bande. Les rouleaux sont recouverts d'un revêtement isolant constitué d'une série d'anneaux d'appui espacés centrés dans des plans perpendiculaires à l'axe du rouleau et entre lesquels sont ménagés des espaces annulaires de traitement dont le fond est constitué par la paroi conductrice et lesdits anneaux d'appui sont décalés axialement d'un rouleau à l'autre de telle sorte que dans le sens de défilement de la bande, les zones traitées entre les anneaux d'appui d'un rouleau correspondent aux zones d'appui sur les anneaux d'un rouleau suivant et inversement.
L'installation selon l'invention est applicable par exemple pour le dégraissage, le décapage ou le déchromage d'une bande défilant à grande vitesse.

Description

[0001] L'invention a pour objet un procédé de traitement de surface électrolytique d'une bande métallique défilant à grande vitesse ayant pour effet de décoller ou de dissoudre une pellicule de la surface de la bande, par exemple pour le dégraissage, le décapage ou le déchromage et couvre également les installations de traitement pour la mise en oeuvre du procédé.

[0002] On connaît bien des installations de traitement électrolytiques de bandes métalliques dans lesquelles on fait défiler la bande à grande vitesse devant une électrode placée à une certaine distance de la bande, un liquide électrolytique remplissant l'espace entre la bande et l'électrode. En plaçant la bande et l'électrode à des potentiels différents, on peut faire passer un courant électrique dans l'espace rempli de liquide électrolytique pour produire un effet d'électrolyse. Dans certaines installations utilisées pour le décapage ou le dégraissage de bandes métalliques, cet effet d'électrolyse produit un dégagement de bulles qui favorise le décollement d'une pellicule superficielle sur la bande.

[0003] Pour que l'électrolyse soit réalisée dans de bonnes conditions, il faut que l'entrefer entre la bande et l'électrode, traversé par le courant électrique, ait une largeur aussi faible que possible mais, en cas de défaut de traction ou de planéité de la bande, celle-ci peut venir en contact frottant avec la surface de l'électrode en vis-à-vis, ce qui peut entraîner une détérioration de la bande et/ou des électrodes.

[0004] Dans certaines installations connues, pour que la bande soit maintenue à une distance constante de l'électrode, cette dernière est constituée par un rouleau placé au contact de la bande. Le rouleau est constitué sur sa périphérie par une paroi conductrice recouverte d'un revêtement isolant discontinu ayant une épaisseur constante et dans lequel sont ménagés des évidements de façon que la paroi du rouleau soit constituée sur toute sa surface de parties d'appui en saillie de hauteur constante, séparées les unes des autres par des espaces laissant apparaître la paroi conductrice du rouleau; on injecte le liquide électrolytique dans les espaces ainsi ménagés pour produire l'électrolyse entre la bande et la paroi conductrice du rouleau qui sont portés à des potentiels différents. Dans ces installations connues, le rouleau-électrode est toujours placé à l'extérieur du bain électrolytique. Dans certains cas, le liquide est amené directement du bain au rouleau-électrode par la bande préalablement immergée ou bien par un rouleau de transport baignant dans le bain et placé au contact du rouleau-électrode. Dans d'autres cas, la bande passe sur des rouleaux décalés en hauteur et définissant un trajet en zig-zag, le liquide étant injecté dans les espaces en forme de dièdre ménagés entre le brin amont de la bande et chaque rouleau.

[0005] De telles dispositions ne permettent pas d'amener sur le rouleau-électrode ni d'évacuer de celui-ci une quantité de liquide importante, ce qui est particulièrement utile dans le cas d'un traitement de décapage ou de dégraissage.

[0006] En outre, il n'est pas facile, sans complication de l'installation, d'obtenir un effet homogène du traitement dans le sens du défilement, ni d'effectuer le traitement sur les deux faces.

[0007] Enfin, la vitesse de défilement est relativement limitée car, à partir d'une certaine vitesse, il peut se produire un flottement latéral de la bande dû à l'effet dit d'aquaplanning qui rend difficile le guidage de la bande et perturbe l'homogénéité transversale du traitement.

[0008] L'invention a pour objet de remédier à de tels inconvénients.

[0009] L'installation de traitement de bandes métalliques selon l'invention est donc du type comprenant un bain de liquide électrolytique et des moyens de commande du défilement de la bande sur au moins un rou leau-électrode monté rotatif autour d'un axe perpendiculaire à la direction de défilement et limité par une paroi latérale conductrice recouverte partiellement d'un revêtement isolant constitué de parties d'appui en saillie de hauteur constante séparées par des évidements dont le fond est constitué par la paroi conductrice et susceptible d'être rempli de liquide électrolytique venant du bain et introduit entre la bande et le rouleau et des moyens de commande du passage d'un courant électrique entre la bande et la paroi conductrice du rouleau.

[0010] Conformément à l'invention, l'installation comprend, pour le traitement d'une même face de la bande, au moins deux rouleaux électrodes entièrement immergés à l'intérieur du bain de liquide électrolytique et dont le revêtement isolant est constitué d'une série d'anneaux d'appui espacés, centrés dans des plans perpendiculaires à l'axe du rouleau et entre lesquels sont ménagés des espaces annulaires de traitement dont le fond est constitué par la paroi conductrice, lesdits anneaux étant décalés axialement d'un rouleau à l'autre de telle sorte que, dans le sens de défilement de la bande, les zones traitées entre les anneaux d'appui d'un rouleau correspondent aux zones d'appui sur les anneaux d'un rouleau suivant et inversement.

[0011] Dans l'installation selon l'invention, le traitement est donc réalisé à l'intérieur même du bain et il en résulte qu'il est facile, si on le désire, de traiter les deux faces de la bande dans une même opération et qu'en outre, un débit important de liquide circule dans les espaces annulaires de traitement, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas d'un traitement de décapage, pour évacuer rapidement les particules détachées.

[0012] En outre, dans le cas d'une installation de dégraissage, on limite considérablement la formation de mousse grâce à l'immersion des rouleaux de traitement.

[0013] De plus, selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, au moins une partie du gaz produit par l'électrolyse est entraînée et maintenue dans le courant de liquide circulant entre la bande et le rouleau et l'on dispose de différents moyens de réglage, en fonction de la vitesse de défilement de la proportion de gaz entraîné, de façon à rendre le liquide assez compressible pour éviter le décollement de la bande à cette vitesse. De la sorte, l'effet d'aquaplanning survenant normalement aux vitesses élevées peut être parfaitement contrôlé et l'on n'a plus à craindre de flottement de la bande, celle-ci restant appliquée sur le rouleau à une distance constante égale à l'épaisseur des anneaux d'appui, même à très grande vitesse, grâce au réglage de la compressibilité du liquide.

[0014] L'un au moins des rouleaux définissant le circuit de défilement peut donc être un simple rouleau de déflexion immergé ou non si le nombre et les emplacements des rouleaux-électrodes immergés sont déterminés de façon à éviter le flottement de la bande.

[0015] En outre, selon une autre caractéristique importante de l'invention, le traitement de chaque face de la bande est effectué par rubans parallèles espacés passant alternativement sur les espaces annulaires d'un rouleau puis de l'autre. Le décalage des anneaux peut en effet être réglé de façon que les rubans formés sur deux rouleaux successifs soient jointifs, ce qui permet de réaliser le traitment d'une face complète par passage sur deux rouleaux. En outre, du fait qu'il n'y a pas de flottement de la bande, le traitement est réalisé de façon homogène dans le sens transversal. Il n'est pas non plus nécessaire d'asservir les rouleaux en position angulaire l'un par rapport à l'autre ni de multiplier leur nombre pour obtenir un traitement homogène dans le sens longitudinal et les glissements longitudinaux qui peuvent se produire en particulier lors des phases d'accélération et de freinage ne risquent pas non plus d'affecter l'homogénéité du traitement.

[0016] Dans un premier mode de réalisation pour le traitement simultané des deux faces d'une ba nde, l'installation comprend un nombre pair de rouleaux, au moins une face de la bande passant sur deux rouleaux voisins. Ces rouleaux peuvent définir par exemple un circuit de défilement en T renversé délimité par deux paires de rouleaux-électrodes écartés placées à deux niveaux différents, chaque face de la bande étant traitée par une paire de rouleaux-électrodes.

[0017] Dans un second mode de réalisation pour le traitement simultané des deux faces d'une bande, l'installation comprend un nombre impair de rouleaux-électrodes immergés définissant un circuit de défilement en zig-zag, la bande étant appliquée alternativement sur une face puis sur l'autre.

[0018] De façon avantageuse, deux rouleaux-électrodes voisins sont reliés respectivement à deux bornes d'un circuit d'alimentation électrique placées à des potentiels différents, de telle sorte que le courant électrique soit transmis par la bande elle-même entre lesdits rouleaux voisins.

[0019] Il peut également être utile que le circuit d'alimentation électrique comporte un inverseur susceptible de changer périodiquement la polarité des rouleaux.

[0020] Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, chaque rouleau-électrode immergé est recouvert, sur la partie de sa périphérie non recouverte par la bande, par un capot en forme de secteur circulaire parallèle à paroi externe du rouleau et maintenu écarté de celle-ci d'une faible distance.

[0021] Selon une autre caractéristique avantageuse, chaque rouleau est associé à une électrode auxiliaire placée en amont du rouleau dans le sens de défilement de la bande écartée de celle-ci et/ou du rouleau d'une distance suffisante pour éviter les risques de frottement mais pour produire cepandant le dégagement d'une certaine quantité de gaz entraînée avec le liquide entre la bande et le rouleau de façon à régler la compressibilité du liquide dans cet espace.

[0022] Cette électrode auxiliaire peut être constituée par une électrode plane disposée parallèlement à la bande à faible distance de celle-ci, dans la zone de rapprochement, et placée à la même polarité que le rouleau. Cette électrode peut être associée au capot décrit précédemment de façon à combiner leurs effets.

[0023] Enfin, dans un autre mode de réalisation avantageux, le capot peut lui-même constituer une électrode auxiliaire, il est alors réalisé en un métal conducteur, au moins sur sa face tournée vers le rouleau, et relié au circuit électrique de façon à se trouver à une polarité opposée à celle du rouleau auquel il est associé.

[0024] Selon une caractéristique supplémentaire, le capot est monté coulissant radialement et associé à des moyens de réglage de sa distance par rapport au rouleau.

[0025] Grâce à cet ensemble de caractéristiques utilisables isolément ou en combinaison, l'installation selon l'invention permet de réaliser le dégraissage, le décapage ou le déchromage électrolytique et, d'une façon générale, tout traitement d'enlèvement d'une pellicule sur une ou deux faces de la bande, à des vitesses de défilement très élevées pouvant atteindre 1500 m/mn.

[0026] Mais, l'invention sera mieux comprise par la description suivante de certains modes de réalisation particuliers donnés à titre d'exemple et représentés sur les dessins annexés.

- Fig. 1 représente schématiquement une installation dans un premier mode de disposition des rouleaux;

- Fig. 2 est une coupe partielle d'un rouleau dans un plan axial;

- Fig. 3 est une coupe d'un rouleau par un plan transversal à l'axe;

- Fig. 4 et Fig. 5 sont des vues en détail à échelle agrandie en coupe par des plans radiaux selon les lignes IV et V de la Fig. 3;

- Fig. 6, 7, 8, 9, 10 représentent respectivement différents exemples de dispositions et d'ali mentation électrique des rouleaux.

[0027] Sur la Fig. 1, on a représenté un premier mode de réalisation de l'installation qui comprend un bain de liquide électrolytique 1 contenu da ns une cuve 10 et dans lequel une bande métallique 2 défile à grande vitesse. Le circuit extérieur comprenant, par exemple, une bobine à partir de laquelle la bande se déroule et des moyens de réenroulement placés en aval de la cuve, n'est pas représenté sur les dessins.

[0028] Le circuit de défilement de la bande 2 dans le bain 1 est limité, à l'extérieur, par des rouleaux de déflexion 3 et à l'intérieur du bain, selon l'une des caractéristiques essentielles de l'invention, par des rouleaux-électrodes 4.

[0029] Les rouleaux-électrodes 4 et, le cas échéant, d'autres parties de l'installation sont reliés à un circuit d'alimentation électrique 6 de telle sorte que, sur chaque rouleau, il existe une différence de potentiel déterminée entre la face de la bande 2 enroulée sur le rouleau et la face externe 47 du rouleau placé en vis-à-vis.

[0030] Pour des raisons de sécurité évidentes, la bande passe à l'entrée et à la sortie de l'installation sur des rouleaux conducteurs reliés à la terre, non représentés, sur le dessin.

[0031] D'une façon générale, le mode de branchement électrique dépend de la disposition des rouleaux-électrodes et du parcours de la bande ainsi que du processus de traitement que l'on désire effectuer. C'est pourquoi, sur la Fig. 1, le circuit électrique 6 n'a été représenté que schématiquement, les Fig. 6 à 9 indiquant, à titre d'exemple, des modes de branchement particulièrement avantageux.

[0032] Dans le mode de réalisation de la Fig. 1, le circuit de défilement a une forme en T renversé délimitée par deux paires de rouleaux-électrodes (41, 44) et (42, 43) immergés dans le bain à deux niveaux différents. Les rouleaux 41 et 44 placés au niveau supérieur sont rapprochés l'un de l'autre alors que les rouleaux 42 et 43 placés au niveau inférieur sont écartés.

[0033] La disposition en T renversé n'est d'ailleurs pas la seule que l'on pourrait adopter et un circuit en U renversé pourrait, par exemple être aussi réalisé en faisant passer la bande sur des rouleaux placés à des niveaux différents.

[0034] Les rouleaux immergés sont montés sur des arbres qui traversent les parois latérales du bac avec maintien de l'étanchéité, des paliers et des balais d'alimentation électrique pouvant être placés à l'extérieur du bac. En cas de besoin, les rouleaux peuvent être entraînés à une vitesse synchronisée à la vitesse de défilement de la bande.

[0035] Les Fig. 2 et 3 montrent un rouleau-électrode respectivement en coupe axiale et en coupe transversale.

[0036] Chaque rouleau-électrode est constitué par une paroi cylindrique 45 portée à ses extrémités par deux axes 46 logés dans des paliers non représentés et définissant un axe de rotation 40. La paroi cylindrique 45 est réalisée en totalité ou bien recouverte par un métal conducteur et peut être reliée de façon classique, par des balais, à un circuit électrique 6 de façon que sa face cylindrique externe 47 puisse être portée à un certain potentiel électrique.

[0037] En outre, le rouleau est recouvert sur sa périphérie d'une série d'anneaux 5 centrés dans des plans perpendiculaires à l'axe 40 et écartés les uns des autres de façon à ménager entre eux des espaces circulaires 51 dont le fond est constitué par la face externe 47 du rouleau.

[0038] La bande 2 s'enroule sur un secteur angulaire de la périphérie du rouleau en s'appliquant sur le sommet des anneaux 5, ceux-ci ayant une même hauteur de façon à maintenir entre la bande 2 et la face conductrice 47 du rouleau un entrefer constant de largeur e comprise, par exemple, entre 3 et 30 mm.

[0039] Au niveau de chaque rouleau-électrode 4, le passage du courant entre la face conductrice 47 du rouleau et la face en regard de la bande 2 produit sur cette dernière un dégagement gazeux qui en détache les particules d'huile, de graisse, de calamine, de chrome et d'une façon générale toute autre particule ou pellicule pouvant la recouvrir, en réalisant ainsi le dégraissage, le décapage ou le déchromage de cette face.

[0040] Bien entendu, sur chaque rouleau-électrode 4, le traitement n'est réalisé que sur des rubans écartés correspondant aux espaces entre les anneaux, les parties en appui sur les anneaux n'étant pas traitées. Pour obtenir un traitement complet des deux faces de la bande, on fera donc passer chaque face sur au moins deux rouleaux dont les anneaux 5 seront décalés axialement de l'un à l'autre de telle sorte que les rubans traités sur le premier rouleau soient en appui sur les anneaux du second rouleau et inversement.

[0041] On remarquera qu'en réalisant le traitement par rubans continus écartés et décalés d'un rouleau à l'autre, il suffit de faire passer la bande sur deux rouleaux pour obtenir un traitement complet d'une même face, le décalage des anneaux étant constant et facile à régler pour que les rubans soient au moins jointifs de sorte que le traitement réalisé soit homogène dans le sens transversal au défilement. En outre, il n'est pas nécessaire d'asservir les rouleaux en position angulaire les uns par rapport aux autres ou de multiplier le nombre des rouleaux pour obtenir un traitement homogène dans le sens de défilement et cette homogénéité n'est pas non plus affectée par les glissements longitudinaux pouvant se produire lors des phases d'accélération et de freinage.

[0042] Les particules ainsi décollées sont immédiatement évacuées dans le bain grâce à la circulation du liquide électrolytique qui, selon une caractéristique essentielle de l'invention, s'établit dans les espaces 51 entre les anneaux 5. En effet, le rouleau étant entièrement immergé à l'intérieur du bain, le liquide électrolytique est facilement entraîné, selon la flèche 11, par le défilement de la bande 2 et la rotation du rouleau, dans la zone 12 de rapprochement de la bande forment un dièdre limité d'un côté par le brin amont de la bande et de l'autre par la paroi circulaire du rouleau, puis il circule dans les espaces 51 entre les anneaux pour être éjecté tangentiellement, selon les flèches 13, dans la zone 14 d'éloignement de la bande. Comme on l'a représenté schématiquement sur les Fig. 4 et 5 qui représentent la position de la bande avant et après le contact, le liquide électrolytique 1 est entraîné dans un espace dont la largeur diminue progressivement jusqu'à la hauteur e des anneaux 5. Contrairement à ce que l'on aurait pu attendre, selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, ce resserrement de l'espace de passage du liquide électrolytique ne provoque pas le décollement de la bande sous l'effet de l'augmentation de pression qui en résulte.

[0043] En effet, au moins une partie du dégagement gazeux produit par l'électrolyse sur la face de la bande tournée vers le rouleau, est entraînée entre la bande et le rouleau par le courant de circulation du liquide. Une certaine quantité de bulles 15 se répand donc dans le liquide, dans une proportion qui dépend de l'intensité de l'effet électrolytique, de la polarité de la bande par rapport au rouleau et de la vitesse de défilement de la bande.

[0044] Cette proportion de bulles 15 rend compressible le liquide 1 qui, de la sorte, peut être évacué latéralement, selon les flèches A de la Fig. 4, vers les espaces 51, lorsque la face 20 de la bande se rapproche de la face externe 50 des anneaux; si la proportion de bulles contenues dans le fluide permet de rendre ce dernier assez compressible, on peut parvenir à ce qu'il n'existe plus, entre la bande 2 et les anneaux 5, de film résiduel susceptible de faire apparaître le phénomène d'"aquaplanning", ce qui permet de réaliser le traitement à très grande vitesse sans craindre les inconvénients mentionnés plus haut.

[0045] La quantité de gaz entraînée dans le liquide peut être réglée par divers moyens permettant de régulariser la proportion de bulles dans le liquide en maintenant constantes la vitesse de défilement et/ou l'intensité du courant d'électrolyse.

[0046] Un premier moyen de régularisation est constitué par un capot 7 en forme de secteur circulaire centré sur l'axe 40 du rouleau, entourant ce dernier sur le secteur non recouvert par la bande métallique 2 et écarté de la face externe 50 des anneaux isolants d'une distance (eʹ) que l'on peut régler.

[0047] A cet effet, le capot 7 est monté coulissant dans une direction radiale sur un support 71 comprenant un moyen 72 tel qu'un vérin mécanique, pneumatique ou hydraulique, permettant de régler la distance du capot 7 par rapport à l'axe 40 et par conséquent la largeur (eʹ) entre la face interne du capot et la face externe 50 des anneaux 5.

[0048] A la sortie des espaces 51, dans la zone 14 d'éloignement de la bande 2, les particules relativement lourdes décollées de la bande sont évacuées tangentiellement suivant les flèches 13 mais les bulles de gaz, légères et uniformément réparties dans l'électrolyte sont dérivées en partie par le capot 7 suivant les flèches 15 et sont recyclées dans la zone 12 de rapprochement de la bande 2. On peut ainsi, en réglant la position du capot 7, contrôler le recyclage des bulles dans la zone amont 12 et, en fonction de la quantité de gaz produite par l'électrolyse, réaliser un équilibre de la proportion de gaz de façon à donner au fluide contenu dans les espaces 51 le degré de compressibilité désiré.

[0049] Une autre disposition selon l'invention permet d'autre part d'augmenter la proportion de bulles produites. A cet effet, des électrodes planes 8 en forme de règle s'étendant sur au moins une partie de la largeur de la bande sont placées dans la zone 12 de rapprochement, de préférence le long du bord 73 du capot 7 tourné vers le brin amont dans le sens de défilement et sont reliées au circuit électrique 6 de façon à se trouver à un potentiel différent de celui de la bande. Les électrodes 8, représentées sur la partie gauche de la Fig. 1, sont écartées de la bande d'une distance assez grande pour ne pas risquer de contact par frottement, par exemple en cas de défaut de traction ou de planéité. Cette distance peut ne pas être assez réduite pour réaliser un effet de décapage mais permet cependant la formation sur la bande et sur les électrodes 8 d'une certaine quantité de bulles qui sont entraînées par le liquide vers le rouleau-électrode et viennent donc s'ajouter aux bulles formées sur la face en regard du rouleau de décapage.

[0050] Cependant pour produire un dégagement gazeux supplémentaire, on peut utiliser également le capot 7 lui-même, comme on l'a représenté sur la partie droite de la Fig. 1.

[0051] Dans ce cas, au moins la face du capot 7 tournée vers le rouleau doit être réalisée en métal conducteur et être reliée au circuit électrique 6 de façon à se trouver à un potentiel différent de celui du rouleau-électrode auquel est associé le capot. Un effet d'électrolyse se produit alors entre le capot 7 et le rouleau-électrode, avec formation de bulles qui sont entraînées par le rouleau et, comme précédemment, viennent s'ajouter aux bulles formées par l'électrolyse entre la bande et le rouleau.

[0052] On dispose ainsi de plusieurs moyens permettant de régler avec précision la proportion de bulles contenues dans les espaces 51 et par conséquent, la compressibilité du fluide et, par des moyens faciles à concevoir, on peut réaliser une régulation et une optimisation de la quantité de gaz contenu dans la zone de traitement en fonction des différentes caractéristiques de l'installation.

[0053] On notera que, selon l'une des caractéristiques de l'invention, les courants électrolytiques peuvent être émis ou captés uniquement à partir des rouleaux-électrodes, mis à part les rouleaux de terre placés en amont et en aval de la section de traitement électrolytique.

[0054] De la sorte, il n'y a jamais de contact direct entre la bande et le conducteur. En particulier, contrairement à certaines dispositions connues utilisant des rouleaux-électrodes par exemple pour le revêtement de bandes, on évite d'utiliser, pour faire circuler le courant, des rouleaux conducteurs au niveau desque ls peuvent se produire des arcs électriques préjudiciables à la durée de vie desdits rouleaux et à la qualité de la bande.

[0055] En outre, la nature et la quantité de gaz formé par électrolyse dépendent, sur chaque rouleau-éectrode, des polarités relatives de la bande, du rouleau et des électrodes auxiliaires et, selon une autre caractéristique de l'invention, il est avantageux de prévoir sur le circuit d'alimentation 6 un ou des inverseurs permettant d'inverser périodiquement le sens du courant d'électrolyse entre chaque rouleau et la face en regard de la bande.

[0056] On évite ainsi, de façon connue, un encrassement des électrodes qui se traduirait par une augmentation du voltage à courant constant, mais cette inversion périodique de sens du courant présente, dans le cadre de l'invention, des avantages spécifiques qui seront décrits plus loin.

[0057] Différents modes de branchement peuvent être adoptés en fonction du nombre de rouleaux, du circuit de défilement et des effets recherchés. Les Fig. 6 à 9 donnent différents exemples de circuits possibles.

[0058] Sur la Fig. 6, on a adopté la disposition en T renversé de la Fig. 1, chaque rouleau-électrode étant associé à un capot conducteur.

[0059] Les rouleaux-électrodes sont associés par paires de rouleaux voisins, 41 et 42 d'un côté, 43 et 44 de l'autre, les deux rouleaux de chaque paire étant branchés aux deux bornes opposées 61, 62, 61ʹ, 62ʹ d'un générateur, respectivement 60, 60ʹ, par l'intermédiaire d'un inverseur 64, 64ʹ. De la sorte, dans chaque paire, un rouleau fonctionne en anode et l'autre en cathode, la face de la bande au contact du rouleau étant de polarité opposée. A partir de la borne 62 du générateur 60, le courant électrique passe de la face conductrice 47 du rouleau-électrode 41 à la partie de la bande 2 enroulée sur le rouleau, en traversant le liquide électrolytique, puis circule dans le brin court 21 de la bande entre les rouleaux 41 et 42 et traverse de nouveau l'espace rempli d'électrolyte compris entre la partie enroulée sur le rouleau 42 de la bande 2 qui fonctionne alors en anode, et la face conductrice du rouleau 42 reliée à la borne 61 qui fonctionne en cathode.

[0060] L'intensité du courant d'électrolyse peut être réglée en agissant sur une résistance variable 63 ou bien, directement sur la tension délivrée par le générateur 60.

[0061] Les rouleaux 43 et 44 sont reliés de la même façon au générateur 60ʹ.

[0062] Dans ce circuit, une face de la bande est traitée par les rouleaux 41 et 44 et l'autre face par les rouleaux 42 et 43 et les rouleaux traitant la même face fonctionnent soit en anode, soit en cathode de telle sorte que l'ensemble de chaque face soit soumis au même dégagement gazeux. Si l'on désire que les deux faces de la bande soient soumises au même traitement, on peut brancher les rouleaux traitant la même face sur des polarités opposées et/ou inverser périodiquement le sens du courant grâce aux inverseurs 64, 64ʹ, de la façon indiquée plus loin.

[0063] Chaque rouleau-électrode est associé à un capot conducteur et, selon une autre caractéristique avantageuse, les capots 7 peuvent être alimentés sous une tension que l'on peut régler indépendamment de celles qui sont appliquées sur les rouleaux. Ainsi, dans le mode de réalisation de la Fig. 6, les capots 71 et 72 associés aux rouleaux 41, 42 sont branchés aux deux bornes d'un générateur 65, le courant passant de l'un à l'autre par le brin 21. Il en est de même sur l'autre côté de l'installation. L'intensité du courant peut être réglée par une résistance variable 66 ou bien en agissant sur la tension délivrée par le générateur 65.

[0064] De la sorte, sur chaque rouleau-électrode on pourra régler indépendamment les intensités des courants d'électrolyse permettant, respectivement, de réaliser le processus de décapage et de contrôler l'effet de décollement de la bande par réglage de la quantité de bulles contenues dans le liquide en circulation, celle-ci pouvant être également réglée en jouant sur la position du capot. On voit donc que l'on dispose d'un grand nombre de moyens d'action dont on peut combiner les effets de telle sorte que, sans changer l'efficacité du processus de décapage, il soit possible de régler, sur chaque rouleau, la quantité de gaz en circulation pour contrôler l'effet d'"aquaplanning".

[0065] Les circuits d'alimentation des capots conducteurs sont également munis d'inverseurs dont le fonctionnement peut être synchronisé avec celui du circuit principal d'alimentation des rouleaux-électrodes.

[0066] L'installation peut aussi être réalisée de la façon représentée sur la Fig. 7, en associant plusieurs groupes de rouleaux successifs. Dans ce cas, à titre d'exemple, chaque rouleau est associé à une électrode plane 8 de production d'une quantité additionnelle de gaz placée elle-même sur le bord d'un capot de réglage du débit de gaz réinjecté.

[0067] La Fig. 7 montre en outre un autre type de branchement utilisant plusieurs générateurs dont les bornes sont reliées à des rouleaux faisant partie de paires différentes. De façon également avantageuse, les électrodes auxiliaires peuvent être simplement reliées entre elles pour les intégrer dans la circulation du courant électrique, une résistance variable permettant de régler le courant passant dans les capots pour le contrôle de l'effet d'"aquaplanning".

[0068] Sur la Fig. 8, on a représenté un autre mode de disposition des rouleaux à l'intérieur du bain 1. Dans ce cas, on utilise un nombre impair de rouleaux placés éventuellement au même niveau à l'intérieur du bain et sur lesquels s'enroulent alternativement une face puis l'autre de la bande, en suivant un trajet en zig-zag. Cette disposition des rouleaux se prête également à de multiples modes de branchement. Par exemple, dans le mode de réalisation de la Fig. 8, le circuit d'alimentation comprend deux générateurs reliés chacun à un ensemble de trois rouleaux et les électrodes auxiliaires constituées, par exemple, pour chaque rouleau, par un capot conducteur sont simplement reliées entre elles par un circuit commun comprenant pour chaque électrode auxiliaire, une résistance variable de réglage de l'intensité. De la sorte, sur le rouleau 42 par exemple, une partie du courant venant du générateur 6 passe sur le capot associé 72 et revient par les capots 71 correspondants sur les rouleaux 41 et 43 alors que la plus grande partie du courant passe du rouleau 42 sur la face correspondante de la bande et de l'autre face sur les rouleaux 41 et 43 en provoquant le traitement de décapage.

[0069] Sur la Fig. 9, on a représenté une installation possédant un plus grand nombre de rouleaux avec un autre mode de branchement, chaque électrode auxiliaire 8 étant reliée au circuit d'alimentation du rouleau associé par l'intermédiaire d'une résistance variable permettant de régler la quantité de gaz ajoutée, sans modifier la valeur du courant d'électrolyse opérant le traitement.

[0070] Dans l'installation à neuf rouleaux représentée sur la Fig. 10, le dernier rouleau 49 de la série n'est pas un rouleau-électrode mais un simple rouleau de déflection. Les rouleaux-électrodes sont reliés par paires de rouleaux voisins, respectivement 41 et 42, 43 et 44, etc... à des générateurs séparés 60, 60ʹ, etc... dont les polarités sont inversées d'une paire à la suivante de telle sorte que deux rouleaux voisins reliés à des générateurs différents, tels que 42 et 43, 44 et 45, etc... soient à la même polarité.

[0071] Comme on l'a indiqué, il est avantageux que, dans les différents circuits que l'on vient de décrire, chaque générateur tels que 60, 60ʹ, etc. soit relié aux rou leaux-électrodes correspondants par l'intermédiaire d'un inverseur. En effet, chaque rouleau-électrode à anneaux circulaires traitant une demi-face à la fois, par rubans espacés, il est possible, en inversant périodiquement le sens du courant, de faire dégager sur chaque demi-face de l'oxygène ou de l'hydrogène dans une proportion correspondant au t emps pendant lequel la face de la bande est, respectivement, anode ou cathode.

[0072] On pourra ainsi traiter chaque demi-face avec les deux gaz dans un rapport prédéterminé et utiliser le fait que le débit du courant produit par électrolyse dépend de la nature de ce dernier.

[0073] Cette disposition génèrera en outre dans la bande des courants pulsés de nature à mieux réaliser l'opération de nettoyage.

[0074] En pratique, la fréquence d'inversion du sens du courant dépendra donc des proportions de gaz que l'on veut produire et sera asservie à la vitesse de défilement de la bande. Cette fréquence sera bien supérieure à celle utilisée de façon classique pour éviter l'encrassement des électrodes.

[0075] Dans un premier mode de réalisation particulièrement avantageux, à une durée (t _A) de fonctionnement en anode d'un rouleau-électrode succède une durée (t _c) de fonctionnement en cathode de ce même rouleau, la somme de ces deux durées étant exactement égale au temps (t) de séjour de la bande sur le rouleau électrode qui, par définition, est égal au quotient de la longueur (L) de bande enroulée autour du rouleau électrode, par la vitesse (V) de défilement de la bande.

[0076] Cette séquence composée d'un temps (t _A) de fonctionnement en anode et d'un temps (t _c) de fonctionnement en cathode du rouleau électrode est répétée de façon à constituer une suite continue et alternée.

[0077] De la sorte, on réalise un traitement homogène dans le sens longitudinal des rubans traités sur le rouleau-électrode, et on peut obtenir une valeur prédéterminée du rapport des volumes d'hydrogène et d'oxygène dégagés sur la bande en imposant une valeur prédéterminée du rapport (R) des temps (t _A) et (t _c). En effet, en posant:
R = t _A / t _c
on a: t _A = R.L / (1 + R) V
et t _c = L / (1 + R) V

[0078] On constate donc que ces temps (t _A) et (t _c) dépendent de la vitesse V de défilement de la bande et que les fréquences correspondantes doivent être asservies à cette vitesse V selon les formules ci-dessus afin de conserver ce rapport R constant.

[0079] De la sorte, et par exemple dans le cas de la Fig. 6, on obtiendra une valeur prédéterminée du rapport des volumes d'hydrogène et d'oxygène dégagés au niveau de la face de la bande en contact avec les rouleaux 41 et 44, et on obtiendra, pour ce même rapport et pour la face de la bande en contact avec les rouleaux 42 et 43, une valeur inverse, le traitement étant homogène pour chacune des faces de la bande.

[0080] Dans un mode de réalisation particulier, les temps de fonctionnement (t _A) et (t _c) sont égaux, R étant égal à 1. On obtient ainsi, au niveau de chaque rouleau électrode, la même valeur du rapport des volumes d'hydrogène et d'oxygène dégagés sur la bande, ce qui permet par exemple dans le cas de la Fig. 6, de réaliser un traitement homogène et identique pour les deux faces de la bande.

[0081] Dans un autre mode de réalisation avantageux, le temps t _A de fonctionnement en anode est égal au temps de séjour de la bande sur chaque rouleau-électrode c'est-à-dire L/V et le temps t _c de fonctionnement en cathode est égal au temps de transfert de la bande entre deux rouleaux électrodes donnés, c'est-à-dire au quotient Lʹ/V de la longueur Lʹ de bande séparant ces deux rouleaux électrodes, par la vitesse V de défilement de la bande. De la sorte, on réalise encore un traitement homogène dans le sens longitudinal des rubans traités sur le rouleau électrode.

[0082] Par exemple, dans la disposition représentée sur la Fig. 10, la longueur Lʹ de transfert prise en compte sera égale à la longueur de bande séparant deux rouleaux successifs de traitement de la même demi-face, tels que:
- 41 à 43 pour une moitié de la face supérieure et 45 à 47 pour l'autre moitié;
- 42 à 44 pour une moitié de la face inférieure et 46 à 48 pour l'autre moitié;

[0083] Cette disposition permettra également de réaliser un traitement homogène et identique des deux faces de la bande.

[0084] D'une façon générale, le sens et l'intensité des courants au niveau de chaque rouleau-électrode seront déterminés en fonction des conditions imposées par le processus de traitement choisi et devront évidemment être compatibles d'un rouleau à l'autre, de façon que la circulation du courant soit électriquement possible, la densité du courant électrolytique pouvant être comprise entre 1000 et 20000 A/m².

[0085] Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux détails des modes de réalisation qui n'ont été décrits qu'à titre d'exemple, d'autres variantes pouvant être imaginées en appliquant les mêmes principes, sans sortir du cadre de protection défini par les revendications.

[0086] C'est ainsi, par exemple que dans les modes de réalisation des Fig. 6 à 9, tous les rouleaux placés dans le bain constituent des rouleaux-électrodes permettant, comme on l'a vu, d'éviter le décollement de la bande.

[0087] Cependant, il n'est pas interdit de placer sur le circuit de défilement un simple rouleau de déflection, comme dans le cas de la Fig. 10, la bande étant suffisamment maintenue par les autres rouleaux-électrodes pour éviter tout flottement. En outre, dans les modes de réalisation à nombre impair de rouleaux définissant un trajet en zig-zag, l'utilisation d'un simple rouleau de déflection, comme par exemple le rouleau central 43 dans le cas de la Fig. 8, permet de faire passer la bande sur un nombre pair de rouleaux-électrodes et d'effectuer le traitement dans des conditions identiques à celles d'un circuit et T, comme dans le cas de la Fig. 6.

[0088] Dans le cas de la Fig. 9, les rouleaux 42, 45 et 47 pourraient être de simples rouleaux de déflection, une face de la bande étant traitée sur les rouleaux 41 et 43, et l'autre face sur les rouleaux 44 et 46.

[0089] On voit donc que l'invention se prête à de multiples combinaisons et qu'en jouant sur le nombre des rouleaux et leur disposition, l'écartement des capots, l'alimentation électrique des électrodes auxiliaires ou bien le temps pendant lequel chaque rouleau fonctionne en anode ou en cathode, on peut contrôler la nature et le débit du dégagement gazeux produit sur chaque face de la bande et adapter l'efficacité du traitement en fonction de l'état de chaque face, selon les besoins propres à chaque installation.

Revendications

1. Installation de traitement de surface électrolytique d'une bande métallique (2) comprenant un bain de liquide (1) électrolytique, des moyens de commande du défilement de la bande sur au moins un rouleau-électrode (4) monté rotatif autour d'un axe perpendiculaire à la direction de défilement et limité par une paroi latérale conductrice recouverte partiellement d'un revêtement isolant constitué de parties d'appui en saillie (5) de hauteur constante séparées par des évidements (51) dont le fond est constitué par la paroi conductrice et susceptibles d'être remplis de liquide électrolytique venant du bain et introduit entre la bande et le rouleau et des moyens (6) de commande du passage d'un courant électrique entre la bande (2) et la paroi conductrice du rouleau (4), caractérisée en ce qu'elle comprend, pour le traitement d'une même face de la bande, au moins deux rouleaux-électrodes (4) entièrement immergés à l'intérieur du bain de liquide électrolytique et dont le revêtement isolant est constitué d'une série d'anneaux d'appui espacés (5) centrés dans les plans perpendiculaires à l'axe du rouleau et entre lesquels sont ménagés des espaces annulaires (5) de traitement dont le fond est constitué par la paroi conductrice et que lesdits anneaux d'appui sont décalés axialement d'un rouleau à l'autre de telle sorte que dans le sens de défilement de la bande, les zones traitées entre les anneaux d'appui d'un rouleau cor respondent aux zones d'appui sur les anneaux d'un rouleau suivant et inversement.

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un au moins des rouleaux (4) définissant le circuit de défilement est un simple rouleau de déflection, immergé ou non, le nombre et les emplacements des rouleaux-électrodes immergés étant déterminés de façon à éviter tout effet de flottement de la bande.

3. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un nombre impair de rouleaux (4) définissant un circuit de défilement en zig-zag, la bande étant appliquée sur les rouleaux alternativement sur une face puis sur l'autre.

4. Installation selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un nombre pair de rouleaux (4), au moins une face de la bande (2) passant sur deux rouleaux voisins.

5. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'au moins deux rouleaux-électrodes (4) voisins sont placés à des potentiels différents, le courant électrique étant transmis par la bande (2) elle-même d'un rouleau à l'autre.

6. Installation selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque rouleau-électrode immergé (4) est recouvert, sur la partie de sa périphérie non recouverte par la bande, par un capot (7) en forme de secteur circulaire parallèle à la paroi externe du rouleau (4) et maintenu écarté de celle-ci d'une faible distance (eʹ).

7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le capot (7) est en un métal conducteur et est relié au circuit électrique (6) de façon à former une électrode de polarité opposée à celle du rouleau auquel il est associé.

8. Installation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chaque rouleau-électrode (4) est associé à une électrode plane (8) disposée parallèlement à la bande (2) et à faible distance de celle-ci entre la bande et le rouleau (4) dans la zone (12) de rapprochement de la bande, ladite électrode (8) étant de même polarité que le rouleau (4).

9. Installation selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que l'électrode plane (8) est placée le long du bord (73) du capot (7) parallèle à la bande (2) du côté amont par rapport au rouleau (4).

10. Installation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le capot (7) est monté coulissant radialement et associé à des moyens (72) de réglage de sa distance par rapport au rouleau (4).

11. Procédé de traitement électrolytique d'une bande métallique par passage sur au moins un rouleau-électrode (4) d'axe perpendiculaire à la direction de défilement comportant sur sa périphérie une paroi conductrice recouverte d'une pluralité de parties d'appui espacées en matière isolante entre lesquelles sont ménagés des évidements remplis de liquide électrolytique, lesdits rouleaux-électrodes (4) étant reliés à un circuit d'alimentation électrique (6) de telle sorte que, au niveau de chaque rouleau, la bande et la paroi conductrice du rouleau placée dans le fond des évidements soient portées à des potentiels différents, caractérisé par le fait que l'on réalise le traitement par rubans parallèles espacés en faisant passer chaque face à traiter de la bande sur au moins deux rouleaux-électrodes (4) immergés à l'intérieur d'un bain de liquide électrolytique (1) et dont la paroi latérale conductrice est recouverte d'une série d'anneaux d'appui espacés en matière isolante centrés dans des plans perpendiculaires à l'axe du rouleau et entre lesquels sont ménagés des espaces annulaires de traitement chacun, d'une partie de la face de la bande formant un ruban longitudinal continu perpendiculaire à l'axe du rouleau et que l'on décale axialement les anneaux d'appui d'un rouleau-électrode à l'autre de façon que, dans le sens de défilement, les rubans longitudinaux traités entre les anneaux d'un rouleau correspondant aux zones d'appui sur les anneaux d'un rouleau suivant et inversement, au moins une partie du gaz produit par électrolyse sur la bande se mélangeant au liquide électrolytique circulant dans les espaces de traitement entre les anneaux.

12. Procédé de traitement selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'on règle en fonction de la vitesse de défilement la proportion de gaz produit par électrolyse et entraînée avec le liquide circulant entre la bande et le rouleau de façon à rendre le liquide assez compressible pour éviter le décollement de la bande à cette vitesse.

13. Procédé de traitement selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'on produit une partie du gaz entraîné avec le liquide au moyen d'au moins une électrode auxilaire associée au rouleau-électrode et que l'on règle séparément les intensités des courants d'électrolyse au niveau de l'électrode auxiliaire et du rouleau-électrode pour maintenir la proportion voulue de gaz dans le liquide.

14. Procédé de traitement selon la revendication 13, caractérisé en ce que l'on dispose dans la zone (12) de rapprochement de la bande vers le rouleau une électrode auxiliaire (8) en forme de règle plane s'étendant sur au moins une partie de la largeur de la bande et placée à la même polarité que le rouleau.

15. Procédé de traitement selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'on entoure la partie du rouleau (4) non recouverte par la bande d'un capot (7) dont on peut régler la distance (eʹ) par rapport au rouleau (4) de façon à maintenir la proportion voulue de gaz dans le liquide circulant entre la bande (2) et le rouleau (4).

16. Procédé de traitement selon les revendications 13 et 15, caractérisé en ce qu'au moins la face du capot (7) tournée vers le rouleau (4) est réalisée en métal conducteur et reliée au circuit électrique (6) de façon à former une électrode auxiliaire placée à une polarité opposée à celle du rouleau.

17. Procédé de traitement selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé en ce que le circuit électrique (6) est muni d'au moins un inverseur (64) permettant d'inverser périodiquement les polarités des rouleaux (4) et/ou des électrodes auxiliaires (7, 8) à une fréquence asservie à la vitesse de défilement de la bande (2).

18. Procédé de traitement selon l'une des revendications 11 à 17, caractérisé en ce que le fonctionnement des rouleaux-électrodes d'une certaine polarité est constitué d'une succession continue de séquences identiques entre elles et composées chacune d'un temps de fonctionnement en anode t _A = R.L / (1 + R) V suivi d'un temps t _c = L / (1 + R) V de fonctionnement en cathode, où R est un nombre positif non nul, L la longueur de bande enroulée autour de chaque rouleau électrode, et V la vitesse de défilement de la bande, le fonctionnement de l'ensemble des rouleaux électrodes de polarité opposée aux précédents étant inversé et synchronisé avec le premier, c'est-à-dire constitué de séquences commençant par un temps de fonctionnement en cathode t _c = R x L / (1 + R) x V suivi d'un temps de fonctionnement en anode t _A = L / (1 + R) V.

19. Procédé de traitement selon la revendication 18 caractérisé en ce que le nombre R est égal à 1.

20. Procédé de traitement selon l'une des revendications 11 à 17, caractérisé en ce que le fonctionnement des rouleaux électrodes d'une polarité donnée est constitué d'une succession continue de séquences identiques entre elles et composées chacune d'un temps de fonctionnement en anode égale à L/V et d'un temps de fonctionnement cathode égal à Lʹ/V, où L est la longueur de bande enroulée autour de chaque rouleau électrode, Lʹ une longueur de bande séparant deux rouleaux électrodes donnés, et V la vitesse de défilement de la bande, le fonctionnement de l'ensemble des rouleaux électrodes de polarité opposée aux précédents étant inversé et synchronisé avec le premier, c'est-à-dire composé de séquences commençant par un temps de fonctionnement cathode égal à Lʹ/V et se terminant par un temps de fonctionnement anode égal à L/V.

Dessins