DE1970438U - Vorrichtung zur kontinuierlichen durchfuehrung des elektrophoreselackierverfahrens fuer die durchlauflackierung groesserer serien. - Google Patents

Description

!irma ETd er hard Hahn Masehinenfabrikj Wendlingen/Ueckar

Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des Elektrophorese lackier verfahr ens· für die Durchlauf lackierung grb's-

serer Serien

Die Neuerung "bezieht sich auf eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des ElektrophoreselackierVerfahrens für die Durchlauflackierung grösserer Serien* Bekannte Vorrichtungen dieser Art "bestehen im wesentlichen
aus einem in Durchlaufrichtung länglich geformten katodisch bzw. auf Masse geschalteten Behälter zur Aufnahme des die Lackdispersion enthaltanen Elektrolyts und aus einer !Führungsschiene für die einzelnem in einem bestimmten festen Abstand voneinander geführten Träger für die anodisch geschalteten Waren,

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Bei einer "bekannten Vorrichtung (Tgl. Transactions of the Institute of Metal finishing, 1963, 40, 93 bis 97), bei welcher die zu behandelnden Gegenstände im Kreislauf durch Reinigungs- und Entfettumgsbäder, den eigentlichen Lackierbehälter und einen Trockenofen geführt werden, gelangen die an Warenträgern aufgehängten zu lackierenden Gegenstände durch eine Absenkung der Führungsschiene in den Lackbehälter, Gleichzeitig gelangen Stromabnehmer, die an den Warenträgerenden im Bereich der Führungsschiene vorgesehen sind, in elektronen Kontakt mit einer Anodenschiene,, die dem Yer» lauf der Führungsschiene im Bereich des Behälters angepaßt ist, so daß die Gegenstände unter Stromführung in den Elektrolyt eingeführt und aus demselben herausgeführt werden, Für viele Zwecke erhält man mit einer derartigen Vorrichtung zufriedenstellende Lackierungen_e Es gibt jedoch, wie die Erfahrung gezeigt hat, Metalle, die eine solche relativ rauhe Behandlung, wie sie beispielsweise für Eisenteile zuträglich ist, nicht vertragen. Zu diesen Metallen zählen beispielsweise Magnesium und gewisse AlMg-Legierungen. Fährt j man Gegenstände aus solchen Metallen unter Strom in den Ele trophoreselackierbehälter ein, so stellt man eine unerwünscht te Oxydbildung, ja sogar Sauerstoff entwicklung §pa den zu lakJJ kierenden Oberflächen fest, die eine gleichmäßige Lackab« scheidung in Frage stellen oder in ungünstigen Fällen sogar unmöglich machen«

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Fährt man dagegen Waren aus solchen leicht oxydierbaren Metallen stromlos in den Elektrolyt ein und erhöht nach Einfah-

'» ren langsam die angelegte Spannung vom Anfangswert 0 auf die Lackierspannung, so läßt sich die störende Oxydbildung weitgehend vermeiden, und man erhält einen gleichmäßigen dichten Lackfilm»

In vielen lallen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Abscheidungsspannung im Lauf der Lackierung nicht konstant zu halten, sondern zu variieren« Meistens erhält man· bessere Lackschichten, wenn man die ursprünglich angelegte Ausgangs·-, spannung im Lauf der Lackierung etwas erniedrigt» Versuche

»- haben gezeigt, daß auch eine kurzzeitige Unterbrechung der
Stromzuführung zu den zu lackierenden Gegenstände^ ja sogar eine Umpolung günstigen Einfluß auf die Qualität der er»» haltenen Lackschieht haben.

Derartige Veränderungen bzw» Unterbrechungen der
Spannung lassen sich bei entsprechender Steuerung der Stromversorgung auch auf die oben beschriebene Anodenschiene neben der Führungsschiene für die Warenträger übertragen« Da sich
jedoch meistens im Bereich der ©noden Stromschiene gleich»
zeitig mehrere Warenträger befinden, würde zwangsläufig eine derartige Steuerung alle Warenträger beeinflussen und der

« gewünschte Effekt ließe sich nur für wenige benachbarte

Warenträger erreichen, während er bei entfernteren Waren«
trägern, die sich gleichfalls noch im Lackierbehälter

befinden, nicht erreicht oder im ungünstigsten lall mit umgekehrten Vorzeichen bei einer Yerschlechterung der abgeschiedenen Lacksehicht erreicht würde»

Es iet das Ziel der Neuerung, eine Vorrichtung der beschriebenen Art zu schaffen, welche die laehteile der bekannten Vorrichtungen nicht aufweist und eine unabhängige Steuerung der Stromzuleitung zu jedem Warenträger in Abhängigkeit von sei* ner Durchlaufphase durch den Lackierbehälter gestattet«

Neuerungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß längs der lührungsschiene im Bereich des Behälters mehrere Kontaktschienen für die Stromzuleitung zu den zu lackierenden Gegenständen vorgesehen sind, und daß die Länge der einzelnen gleichlangen und in gleichem Abstand voneinander angeordneten Kontaktschienen kleiner als der Abstand zwischen benachbarten in gleichem Abstand auf der lührungsschiene bewegten Warenträgern ist« Zweckmäßigerweise wählt man die Längenverhältnisse zwischen den Kontaktschienen einerseits und den Warenträgern andererseits so, daß der Abstand zwischen benachbarten Warenträgern gleich dem Abstand zwischen den Anfängen benachbarter Kontaktschienen ist» Um den Strom von den Kontaktschienen zu den zu lackierenden Gegenständen weitsrzuleiten, bestehen die Warenträger aus einem elektrisch leitfähigen Material und tragen an ihren in der lührungsschiene geführten Enden Stromabnehmer, die im Bereich der Kontaktschienen mit diesen elektrisch in Verbindung stehen«

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Dam.it die eingefahrenen Gegenstände jeweils mit frischem Elektrolyt in Berührung kommen, kann auf der Wareneinlaufseite des Behälters eine Verteilvorrichtung zum Einströmen des umge<~ pumpten Elektrolyts vorgesehen sein»·

Weitere Einzelheitender Erfindung ergehen sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele_β

Fig» 1 ist eine schematische Darstellung im Schnitt parallel zur Transportr-ichtung durch ein Ausführungsbeispiel der neuerungsgemäßen Vorrichtung*

!ig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines gegenüber Mg. 1 modifizierten Behälters im Schnitt«

Wie man aus Fig. 1 erkennt, besteht die neuerungsgemäße Vorrichtung im wesentlichen aus dem im Durchlaufrichtung länglich geformten und auf Masse geschalteten Behälter 1 zur Aufnahme des die Lackdispersion enthaltenden Elektrolyts 3? sowie aus der Führungsschiene 2_? auf welcher die einzelnen Warenträger W_Q, W^ _? ... W₁₂ i*¹ gleichmäßigem Abstand b voneinander beispielsweise durch einen Kettentrieb oder dergleichen bewegt werden« Die Schiene 2 ist im Bereich cies Behälters 1 etwa der Behälterform angepaßt, so daß die Warenträger bzw* die an diesen aufgehängten zu lackierenden Gegenstände bei ihrem Vorschub langsam in das Bad eintauchen und im mittleren Bereich des Behälters voll benetzt sind»

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Der Elektrolyt 3 wird zur Vermeidung einer unerwünschten Ablagerung von Feststoffen durch die Pumpe 4 umgepumpt, die den Elektrolyt durch das Filter und die Siebplatte 6 in den Behälter 1 zurückpumpt, von wo er über die Randkanten 7 in den Überlaufkanal 8 abfließt und von dort infolge der Neigung des Bodens 9 des Randkanals in den Sammelbehälter 10 abfließt, von wo er durch die Leitung 11 wieder von der Pumpe 4 angesaugt

Wie man aus Fig« 2 erkennt, kann der Behälter 1 bei sonst gleichem Aufbau auch so modifiziert werden, daß nur eine Über1aufkante 7 auf der in Fig. 2 rechten Seite vorgesehen ist, über welche der Elektrolyt in den Sammelbehälter 10', die Leitung 11', die Pumpe 4' und das Filter 5' wieder in den Behälter 1' zurückgepumpt wird«

Entsprechende. Teile von Fig» 2 sind mit den gleichen gestrichenen Bezugsziffern von Fig» 1 versehene

Die Zuleitung in den Behälter 1' erfolgt jedooh bei diesem Beipiel nicht über einen Siebboden 6, sondern über eine in der in Fig. 2 linken Seitenwandung des Behälters eingebaute Verteilereinrichtung , die beispielsweise aus einer perforierten Platte, mehreren gelochten Verteilerrohren od. dgl. bestehen kann. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Strömung des Elektrolyts 3' im Behälter gewährleistet» In dem in Fig·. 2 gezeigten Querschnitt besteht die Verteilein£i:eltung

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12 aus mehreren senkrecht zur Schnittrichtung in der Wandung angeordneten Verteilerrohren 13, die längs ihrer Mantelfläche Bohrungen-aufweisen, deren Achsen parallel zum Äußenrand 14' des Behälters 1^f bzw» zur Elektrolytoberfläehe 15' verlaufen, so daß sich im Behälter 1' eine HauptStrömungsrichtung einstellt, die durch die Pfeile 16 angegeben ist und : in Richtung auf die Kante 7^f verläuft«

Die anodisch geschalteten Warenträger W_Q ... W ₁₂ bestehen aus einem elektrisch leitfähigen Material. Die in der Führungsschiene 2 geführten Enden der Warenträger sind mit Stromabnehmern Sq ··. S^p versehen, die im Bereich der Kontakt schienen TJ^ «·, Uq mit diesen elektrisch in Verbindung stehen. Die Kontaktschienen IL· ... Uq haben alle gleiche Länge a und sind in gleichem Abstand e voneinander angeordnet, Heuerungsgemäß ist die Länge a der Kontaktschienen U kleiner als der Abstand b zwischen benachbarten Warenträgern W und zwar ist zweckmäßigerweise der Abstand b gleich dem Abstand a + c zwischen den Anfängen benachbarter Kontaktschienen U, so daß sämtliche Warenträger sich beim Durchlauf durch das Elektrophoresebad 3 stets in der gleichen Bewegungsphase auf den Kontaktschienen U₁ ,..Uq befinden. Es genügt jedoch^ wenn der Abstand b nur etwas grosser als die Kontaktschienenlänge a ist, damit vermieden wird, daß gleichzeitig zwei Warenträger sich auf einer Kontaktschiene befinden und eine

unerwünschte Stromverteilung stattfindet« Ton der Stromversorgungsseite her gesehen ist es günstiger, wenn die Bedingung b = a + ο, wie sie im Ausführungsbeispiel von Mg« 1 veranschaulicht ist j nicht erfüllt wird, da sonst die die Gleichspannung liefernden Gleichrichter oder andere G-leichspannungs— quellen jeweils stoßweise "belastet wurden, da alle Warenträger gleichzeitig an die Stromversorgung während ihrer elektrischen Verbindung mit den Kontaktschienen angeschlossen und auch alle gleichzeitig von der Stromversorgung in den Zwischenräumen β an- und abgeschaltet werden würden*

Mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung lassen sich in einfacher Weise beliebige Variationen in der Stromversorgung der zu lackierenden Werkstücke durchführen. Je nach dem zu lackierenden Material können beispielsweise die Warenträger stromlos eingefahren werden, wobei die Kontaktschienen U-, Up j U-z stromlos sind und erst die Kontaktschienen ab Ui an die Stromversorgung angeschlossen sind« Die Anlegung der Spannung im vollbenetzten Zustand des zu lackierenden Gegenstandes kann gleichfalls unter Berücksichtigung des zu lackierenden leitfähigen Materials entweder s-o erfolgen, daß sofort die Gesamtspannung angelegt wird oder so, daß diese Spannung vom Ausgangswert U = O,langsam auf den maximalen Gleichspannungswert von beispielsweise 120 V erhöht wird* In diesem

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Pall wird die Kontaktschiene U^, an welcher der Warenträger W^ erstmalig so weit eingefahren ist, daß die zu lackierenden Gegenstände völlig vom Elektrolyt iienetzt werden, an eine entsprechende Regelvorrichtung angeschlossen»

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel läßt sich die Spannung gemäß der Anzahl der vorgesehenen Kontaktschienen XL· ,..Uq 9-fach variieren. Bei der Elektrophoreselackierung von Eisenteilen lassen sich diese z_eB* unter Spannung einführen und werden zweckmäßigerweise stromlos aus dem Bad entnommen. Dabei kann man beispielsweise an die Kontaktschieneη υ.,, U₂ U^ eine Gleichspannung von 120 Y₉ an die Kontaktschienen U,, U,-, Ug eine Gleichspannung von 90 Y anlegen und die drei letzten Kontaktschienen Uy, U₈? Uq auf Nullpotential ^ legen. Die Vorschubgeschwindigkeit bei der Lackierung wird so gewählt, daß im Verlauf der Durchführung dfe zu lackieren-« den Teile vollständig lackiert werden« Man kann dabsi mit Vorschubgeschwindigkeiten von etwa 20 bis 100 om/min ;je nach der Länge der Eintauchstrecke im Behälter 1 arbeiten.

Die Vorrichtung gemäß der Heuerung erlaubt erstmalig eine individuell dem zu lackieranden Material angepaßte Be-= handlung bei der Durchführung des Elektrophoreselackierverfahr ens, so daß die mit der neuerungsgemäßen Vorrichtung erzielten Lackierungen den Lackierungen überlegen sind_f die bei Anwendung einer konstanten Spannung über die gesamte Lackier-β strecke erzielbar sind«,

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Darüber hinaus gestattet die neuerungsgemäße Vor«** ■ richtung in einfacher Weise auch die Lackierung leicht oxydierbarer Metalle j deren Elektrophoreselackierung "bei "bekannten Vorrichtungen wegen de^nerwünschten und der Lackab— scheidung vorgeschalteten_? zur Oxydation führenden Austausche» vorgänge an der Metalloberfläche bisher nicht möglich war».

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Claims (4)

Schutzansprüehe

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung des Elektrophoreselackierverfahrens für die Durchlauflackierung grösserer Serien, weiche Vorrichtung im wesentlichen aus einem im Durchiaufriehtung länglich geformten, katodisch bzw. auf Masse geschalteten Behälter zur Aufnahme des die Lackdispersion enthaltenden Elektrolyts und einer führungsschiene für die einzelnen in einem bestimmten festen Abstand voneinander geführten (Träger für die anodisch geschalteten Waren besteht, dadurch gekennzeichnet _t daß längs der !Führungsschiene (2) im Bereich des Behälters (1) mehrere Kontaktschienen (U) für die Stromzuleitung zu den zu lackierenden Gegenständen vorgesehen sind, und daß die Länge (a) der einzelnen gleich langen und in gleichem Abstand (e) voneinander angeordneten Kontaktschienen kleiner als der Abstand zwischen benachbarten in gleichem Abstand auf der führungsschiene bewegten Warenträgern (W,, 1,-) ist*

2_# Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (b) zwischen benachbarten Warenträgern gleich dem Abstand (a + ·) zwischen den Anfängen benachbarter Kontaktschienen ist_#

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3· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch, gekennzeichnet, daß die Warenträger (W) aus einem elektrisch leitfähigen Material bestehen, und daß an den in der lührungsschiene (2) geführten Enden derselben Stromabnehmer (5) vorgesehen sind, die im Bereich der Kontaktschienen (U) mit diesen elektrisch in Verbindung stehen,

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3j dadurch gekennzeichnet, daß eine Verteilvorrichtung zum Einströmen des umgepumpten Elektrolyts in den Behälter auf der Wareneinlaufseite des Behälters vorgesehen ist»