DE1577726C3 - Verfahren zum kontinuierlichen elektrophoretischen Überziehen von Gegenständen - Google Patents

Description

dem Segment 35 hat. Der Gegenstand 15 steht als dann mit dem Segment 37 über den Aufhänger 19 und die Bürste 29 in elektrischer Verbindung. Während dieser Zeit gelangt der Gegenstand 15 unter die Oberfläche des Bades 13, und die Kontaktplatte 29 löst den Schalter 49 aus. Hierdurch öffnet sich der Kontaktsatz 47, und der Kontaktsatz 51 schließt sich durch eine elektromechanische, nicht dargestellte Einrichtung, wodurch die elektrische Verbindung zwischen den Segmenten 35 und 37 unterbrochen und eine elektrische Verbindung zwischen den Segmenten 37 und 39 hergestellt wird, so daß die Kontaktplatte 29 den Wechsel der Polarität durchführen kann, ohne daß ein Schaden an ihr oder der Sammelschiene entstehen kann.

Die Verbindungseinrichtung zwischen dem Schalter 49 und den Kontakten 47 und 51 ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Sie kann in verschiedener, an sich bekannter Weise erfolgen, z. B. kann der Schalter 49 derart angeordnet sein, daß er bei mechanischer Auslösung durch die Bewegung der Kontaktplatte 29 ein übliches Relais unter Strom setzt, durch welches die Kontaktgeber Strom erhalten und den Kontaktsatz 47 öffnen bzw. den Kontaktsatz 51 schließen.

Das Segment 39 ist, da es mit dem Leiter 53 verbunden ist, der an der positiven Klemme der Gleichstromquelle 59 liegt, positiv geladen. Das Schließen des Kontaktsatzes 51 erteilt dem Gegenstand 15 eine positive Polarität und leitet die Überzugsperiode ein, wenn der Kontaktsatz 51 in der Leitung 53 geschlossen ist. Das Segment 39 steht, wenn es sich in elektrischer Verbindung mit der Gleichstromquelle 59 befindet, unter Gleichstrom mit einem Potential von etwa 50 bis 1000, vorzugsweise 100 bis 500 V.

Ist der Kontaktsatz 61 offen, wie dargestellt, so wird die Einleitung der Überzugsperiode verzögert, bis durch die Schließung des Kontaktsatzes das Segment 39 eine positive Polarität erhält oder bis die Kontaktplatte oder -bürste 29 in elektrische Verbindung mit einem folgenden Segment der Sammelschiene 33 tritt, die so geladen ist. Die Verzögerung in der Einleitung des Überziehens ist ein Merkmal von vielen, welches verwendet werden kann, um eine konstante Überzugszeit zu erhalten, wenn die Geschwindigkeit der Fördervorrichtung in Übereinstimmung mit geringeren Produktionszahlen verringert ist. Es ist eine Einrichtung zum Unterstromsetzen des Segmentes 39 vorgesehen, indem z. B. eine elektrische Verbindung mit der Stromquelle 50 durch den Schalter 55 hergestellt wird. Bei dieser Ausführungsform betätigt die Auslösung des Schalters 55 eine übliche Zeitvorrichtung, die nicht dargestellt ist, durch welche das Schließen des Kontaktsatzes 61 nach Ablauf einer bestimmten Zeit durch übliche Schaltvorrichtungen bewirkt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verzögerungs- und Beschleunigungsvorrichtung in elektrischer Verbindung mit einer solchen Zeitvorrichtung und mit dem Stromkreis für die Fördervorrichtung, wobei die Einleitung und Beendigung der Überzugsperiode automatisch durch übliche Schaltvorrichtungen verzögert und beschleunigt wird, um eine konstante Überzugszeit für jeden Gegenstand zu erhalten, der durch den Behälter hindurchgeht, wodurch die Gleichförmigkeit des Überzuges verbessert wird.

In dem System kann auch eine Stromanzeigevorrichtung vorgesehen sein, durch welche Veränderungen im Stromfluß innerhalb des Stromkreises der Fördervorrichtung bestimmt werden können. Auch kann eine elektrische oder elektromechanische Verbindung zwischen dieser Vorrichtung und dem elektrischen Stromkreis vorgesehen sein, der dem zu überziehenden Gegenstand Strom zuführt, so daß eine automatische Steuerung der Überzugszeit durch Veränderungen der Geschwindigkeit der Fördervorrichtung erreicht wird.

Bei der dargestellten Ausführungsform hat das Segment 41 über die Leitung 57 Verbindung mit der Gleichstromquelle 50. Die Leitung 57 enthält bewegliche Kontakte 63. Das Segment 41 kann durch irgendeine zweckmäßige Anzahl gleicher Segmente ersetzt werden, welche ihrerseits mit der Gleichstromquelle 59 durch Leitungen verbunden sind, die mit Kontakten, wie den Kontakten 61 und 63, ausgerüstet sind. Diese Kontakte und der Kontaktsatz 63 können mit Schaltern, Zeitvorrichtungen und/oder ähnlichen Vorrichtungen ausgerüstet sein, wie es in Verbindung mit dem Kontaktsatz 61 beschrieben worden ist, und können durch diese Einrichtung an der automatischen Steuerung der Uberzugszeit teilhaben, um Differenzen im Wegfall zu bringen, die sonst bei einer Änderung der Geschwindigkeit der Fördervorrichtung auftreten können.

Die Auslösung des Schalters 55 dient auch dazu, den Kontaktsatz 51 zu öffnen und den Kontaktsatz 47 durch einen nicht dargestellten Mechanismus zu schließen, die in gleicher oder ähnlicher Weise betätigt werden, wie es in Verbindung mit dem Schalter 49 beschrieben worden ist. Hierdurch wird die Fördervorrichtung dem ursprünglichen elektrischen Zustand wieder unterworfen, und der Gegenstand 17 kann in das Bad in der gleichen Weise eingeführt werden, wie es für den Gegenstand 15 beschrieben worden ist.

Wenn der Gegenstand 15 durch das Bad 13 hindurchtritt, so kann die Kontaktplatte 29 unter Umständen den Schalter 65 berühren, welcher den Kontaktsatz 67 öffnet und den Kontaktsatz 69 durch einen nicht dargestellten Mechanismus schließt, der in gleicher oder ähnlicher Weise betätigt wird, wie es in Verbindung mit dem Schalter 49 beschrieben worden ist. Das Segment 43 kommt dann in elektrische Verbindung mit dem Austrittssegment 45. Die negative Leitung 58 aus der Gleichstromquelle 59 ergibt eine elektrische Verbindung zwischen dem Segment 45 und der Stromquelle 59. Der Schalter 65 steht so, daß seine Betätigung und die sich daraus ergebende öffnung des Kontaktsatzes 67 den Überzugsvorgang beendigt, während der Gegenstand 15 noch in die gewünschte Tiefe in dem Bad 13 eingetaucht ist. Bei Fortsetzung der Austrittsbewegung löst die Kontaktplatte 29 den Schalter 71 aus, der die Kontakte 60 öffnet und die Kontakte 67 schließt, wie es in Verbindung mit dem Schalter 49 beschrieben worden ist. Diese Wirkung setzt die Fördervorrichtung in den gleichen elektrischen Zustand, wie er vor der Auslösung des Schalters 65 durch die Kontaktplatte 29 bestand.

Der Behälter 11 besitzt eine oder mehrere Rührvorrichtungen, die in der Zeichnung als Propeller 73 mit Antriebsmotor 75 dargestellt sind. Der Motor 75 ist durch geeignete, nicht dargestellte Leitungen elektrisch mit der Stromquelle verbunden. Diese Stromquelle kann eine Gleichstromquelle 59 sein, wenn ein Gleichstrommotor verwendet wird, oder es kann auch eine unabhängige Stromquelle benutzt werden.

Bei der dargestellten Ausführungsform sind zwei feste Hilfselektroden 77 und 79 benutzt, um das Überziehen des mittleren Teils der Oberfläche eines breiten Gegenstandes zu erleichtern, z. B. des Daches einer Kraftfahrzeugkarosserie. Die Elektrode 77 ist in

F i g. 1 mit Leitungen 76 und 78 dargestellt, durch die eine elektrische Verbindung zwischen der Elektrode und dem Behälter 11 hergestellt wird. In der F i g. 2 sind die Elektroden 77 und 79 zu jeder Seite des Aufhängers 19 dargestellt und liegen unter der Oberfläche des Bades 13 sowie über dem Gegenstand 15, wenn dieser durch das Bad hindurchtritt. Selbstverständlich ist es, daß die Elektroden 77 und 79 und ihre elektrischen Anschlüsse an den Behälter 11 so angeordnet sind, daß sie den Eintritt und den Austritt des zu überziehenden Gegenstandes in den Behälter und aus diesem heraus

nicht stören. Es können z. B. unregelmäßig gestaltete Elektroden Verwendung finden, durch welche ein zweckmäßiger Abstand am Eintritt und Austritt erreicht wird, indem die Elektroden im mittleren Teil des Behälters angeordnet werden und indem eine elektrische Verbindung mit den Seitenwänden des Behälters hergestellt wird, die parallel zu den Elektroden verläuft oder eine elektrische Verbindung mit einer unabhängigen Stromquelle, oder die Elektroden können für jedes Werkstück gehoben und gesenkt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum kontinuierlichen elektrophoretischen Überziehen von Gegenständen mit einem organischen, als wässerige Dispersion in einem Behälter vorliegenden Filmbildner, bei dem die Gegenstände aufeinanderfolgend durch die Dispersion hindurchbewegt werden, wobei die Gegenstände als erste Elektroden mit dem einen Pol einer Gleichstromquelle verbunden sind, deren anderer Pol an wenigstens eine zweite, mit der Dispersion in Kontakt stehende und zu den ersten Elektroden mindestens für die Zeitdauer des Überziehens eine Potentialdifferenz aufrechterhaltende Elektrode angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn und das Ende des elektrophoretischen Überziehens eines jeden in die Dispersion voll untergetauchten Gegenstandes in Abhängigkeit von dessen Bewegungsgeschwindigkeit durch die Dispersion hindurch für eine konstante Überzugsdauer angesteuert wird, und daß an die Gegenstände bis zu ihrem vollen Untertauchen in die Dispersion und vor ihrem Auftauchen aus dieser das Potential mit dem Vorzeichen der zweiten Elektrode angelegt wird.

   Bei einem aus der Zeitschrift »Metalworking Production«, März 1963, S. 56, 57 bekannten Verfahren zum kontinuierlichen elektrophoretischen Überziehen von Gegenständen der durch den Oberbegriff des Patentanspruches ausgewiesenen Gattung werden alle zu überziehenden Gegenstände für eine konstante Zeit durch den Filmbildner hindurchbewegt, so daß sich dadurch sowohl von der Bewegungsgeschwindigkeit der Gegenstände durch den Filmbildner hindurch als auch von der Länge der Wegstrecke, über welche die Gegenstände in dem Filmbildner untergetaucht bleiben, abhängige Überzugsdauer ergibt. Da bei dem bekannten Verfahren diese Wegstrecke, über welche die zu überziehenden Gegenstände in dem Filmbildner untergetaucht bleiben, im wesentlichen zusammenfällt mit der Zeitdauer des Stromdurchganges durch die Gegenstände, kommt es dabei dann bezüglich eines angenommenen Mittelwertes zu einer Verlängerung oder Verkürzung der Überzugsdauer, sobald sich die Bewegungsgeschwindigkeit der Gegenstände entlang dieser Wegstrecke erniedrigt oder erhöht.

   Mit solchen wechselnden Bewegungsgeschwindigkeiten ist indessen zu rechnen, wenn ein Verfahren dieser Art in einen kontinuierlichen Arbeitsprozeß mit unterschiedlichen Fertigungsabläufen eingegliedert wird, so beispielsweise in eine Fließbandfertigung von Kraftfahrzeugkarosserien. Sofern dabei die Überzugsdauer entsprechend häufig wechselt, so ergeben sich damit unterschiedliche Qualitäten des jeweiligen Überzugs, dessen erwünschte Gleichmäßigkeit im übrigen auch noch dadurch nachteilig beeinflußt werden kann, daß die oberen Schichten des Bades häufig Verfallsprodukte des Filmbildners und sonstige Fremdkörper enthalten, die bei einem zu frühen Beginn oder einer zu späten Beendigung des Stromdurchganges durch die zu überziehenden Gegenstände dann an diesen haften und mithin dann eine zu beanstandende Qualität des Überzugs ergeben. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum kontinuierlichen elektrophoretischen Überziehen von Gegenständen bereitzustellen, das auch unter solchen wechselnden Bedingungen gleichmäßige Überzüge einer weitgehend gleich bleibenden Qualität erzielen läßt.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen gelöst, die durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruches erfaßt sind. Es wird damit erfindungsgemäß also praktisch eine Konstanthaltung des Verhältnisses zwischen der Länge der Wegstrecke, über welche die zu überziehenden Gegenstände mit

   ίο einem Stromdurchgang in den Filmbildner untergetaucht bleiben, und der betreffenden Bewegungsgeschwindigkeit empfohlen, so daß jeweils dann eine Korrektur des für diese Konstanthaltung maßgeblichen Faktors vorzunehmen ist, wenn sich die Bewegungsgeschwindigkeit der Gegenstände ändert. Da solche Korrekturmaßnahmen vergleichsweise einfach zu verwirklichen sind, ist damit eine einfachste Maßnahme für eine andererseits äußerst wirksame Erzielbarkeit gleichmäßiger Überzüge mit einer weitgehend gleich bleibenden Qualität auch dann getroffen, wenn ein häufiger Wechsel der Bewegungsgeschwindigkeit der zu überziehenden Gegenstände auftritt.

   Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

   F i g. 1 eine Schemadarstellung einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung zum elektrophoretischen Überziehen von Gegenständen und

   F i g. 2 eine Ansicht dieser Vorrichtung nach der Linie 2-2 in Fig. 1.

   Das Verfahren wird unter Verwendung eines Behälters 11 durchgeführt, der eine wässerige Dispersion 13 eines organischen Filmbildners enthält und über eine Leitung 56 an den negativen Pol einer Gleichstromquelle 59 angeschlossen ist. Die zu überziehenden Gegenstände 15 und 17 hängen an leitenden Aufhängern 19 und 21, die ihrerseits an einer Fördervorrichtung 23 aufgehängt sind. Mit 25 und 27 sind Isolatoren der Aufhänger 19 und 21 bezeichnet. Ihnen fällt die Aufgabe zu, die Gegenstände 15 und 17 von der geerdeten Fördervorrichtung 23 zu isolieren. An den Aufhängern 19 und 21 sitzen Kontaktplatten oder -bürsten 29 und 31, um eine elektrische Verbindung zwischen den Werkstücken 15 und 17 und einer Sammelschiene 13 herzustellen, welche parallel zu der Fördervorrichtung angeordnet ist. Die Kontaktplatten sind an den Aufhängern 19 und 21 befestigt und stehen mit diesen in elektrischer Verbindung. Außerdem stehen sie in elektrischem Kontakt mit dem Zuführungssegment 35, der in Segmente unterteilten Sammelschiene 33, während die Gegenstände, die überzogen werden sollen, sich dem Bade nähern. Außer dem Segment 35 besitzt die Sammelschiene 33 ein Abführungssegment 45 und eine Anzahl Zwischensegmente 37,39,41 und 43, die durch Isolatoren 36,38,42 und 44 getrennt sind.

   Das Segment 35 ist negativ bzw. hat eine entgegengesetzte Polarität zur Überzugspolarität des zu überziehenden Gegenstandes. Es ist hier in elektrischer Verbindung mit der Gleichstromquelle 59 durch einen Leiter 54 dargestellt.

   Wenn der Gegenstand 15 sich dem Bad nähert, so wird ein Kontaktsatz 47 geschlossen, und das Segment 37 hat die gleiche Polarität wie das Zuführungssegment 35. Bewegt sich der Gegenstand 15 von rechts nach links in der Zeichnung, so geht die Kontaktplatte 29, welche ausreichend lang ist, um über den Isolator 36 hinwegzureichen, über diesen Isolator 36 hinweg und berührt das Segment 37, während sie noch Kontakt mit