DE2906548A1

DE2906548A1 - Verfahren und vorrichtung zum entfernen ueberschuessigen elektrophoretischen materials von beschichteten werkstueck-innenflaechen

Info

Publication number: DE2906548A1
Application number: DE19792906548
Authority: DE
Inventors: Loyd R Brower; Leonard P Madsen; Chesley L Zutaut
Original assignee: Standard T Chemical Co Inc
Current assignee: Standard T Chemical Co Inc
Priority date: 1978-02-17
Filing date: 1979-02-16
Publication date: 1979-09-06
Also published as: AU533495B2; FR2417558A1; FI790520A; DE2906548C2; FR2417558B1; CA1108091A; ES477829A1; SE7901291L; JPS54126248A; GB2014611A; IT7948021A0; GB2014611B; JPS5834560B2; SE445230B; ZA79716B; NZ189672A; CH638837A5; IT1115007B; AU4419079A; BR7901007A

Description

~⁷~ 29Q6548

Standard Chemical Oompany, Inc., Chicago, Illinois, V.St.A.

Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen überschüssigen elektrophoretischen Materials von beschichteten Werkstück-Innenflächen

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Elektrophorese

und insbesondere ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von überschüssigem elektrophoretxsehern Material von der beschichteten Innenfläche eines Werkstücks.

juachdem ein Werkstück elektrophoretisch beschichtet worden ist, muß das überschüssige elektrophoretische Material von der Beschichtung entfernt werden, um eine gleichmäßige Oberfläche zu erzeugen und mit dem elektrophoretischen Material selbst sparsam umzugehen. Die Verfahren des Standes der Technik richten sich im wesentlichen darauf, das Werkstück in einen Wasserbehälter zu tauchen und so den Materialüberschuß abzuspülen. Obgleich es möglich war, das dann stark verdünnte elektrophore-

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tische Material aus dem Spültank zu entfernen und, um Verschwendung zu vermeiden, aufzubereiten, waren diese Verfahren nicht ohne Schwierigkeiten und Nachteile. Beispielsweise war zusätzliche Ausrüstung erforderlich. Das Bad selbst ist sowohl hinsichtlich des Anlagenkapitals als auch der Unterhaltungskosen teuer. Zusätzliche Pilteranlagen mußten installiert werden, desgleichen zusätzliche Iverkstück-Handhabungsvorrichtungen vor und hinter dem Bad. Das Abwasser führte zu Umweltproblemen. Weiterhin erfordert der Spülschritt eine bestimmte Zeit, so daß die Produktion der beschichteten Werkstücke sich verlangsamt. Diese Faktoren gemeinsam ergeben ein Spülsystem, das hinsichtlich des Produktionswirkungsgrades und der Arbeitsgeschwindigkeit, der Investitions- und Betriebskosten, hinsichtlich der Umweltverschmutzung und der Einsparung von elektrophoretischem Material weniger als optimal war.

Es ist also ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von überschüssigem elektrophoretischem Material von der beschichteten Innenfläche eines Werkstücks anzugeben.

Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum elektrophoretischen Beschichten der Innenfläche eines elektrisch leitenden Werkstücks mit einer Längsachse und einer Längsdimension und einem an einem Ende geschlossenen und am anderen Ende offenen Körper. Nach diesem Verfahren bringt man das Werkstück auf eine bestimmte elektrische Polarität, läßt elektrophore-

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tisches Material entlang der Längsdimension des Werkstücks fließen, bringt eine elektrische Ladung entgegengesetzter Polarität auf das elektrophoretisch^ Material und entlang dessen gradliniger Strömung auf, damit das elektrophoretisch^ Material elektrophoretisch zum Werkstück wandert, bewegt das vierkstück und die geladene gradlinige Strömung aus elektrophoretischem Material relativ zueinander um eine Achse, die der Längsachse des Werkstücks entspricht, um auf diese Weise auf elektrophoretischem "wege eine Schicht des Materials auf die gesamte Innenfläche des Werkstücks aufzubringen, und leitet eine Luftströmung über die gesamte elektrophoretisch^ Beschichtung, um überschüssiges elektrophoretisches Material von dieser zu entfernen.

Me vorliegende Erfindung schafft auch eine Vorrichtung zum elektrophoretischen Beschichten der Innenfläche eines elektrisch leitfähigen 'Werkstücks mit gewählter Lineardimension an dessen Körper und mit einem geschlossenen Ende, das im wesentlichen rechtwinklig zu der gewählten Lineardimension verläuft. Diese Vorrichtung weist eine Düse aus elektrisch leitfähigem Werkstoff mit einem Kopfteil, der an das geschlossene Ende des Werkstücks geführt werden kann, und mit einer gewählten Lineardimension entsprechend der des Werkstücks auf. Eine Einrichtung ist vorgesehen, um die Liüse im V/erkstück in geringem Abstand zu dessen Innenfläche und entlang der gewählten Lineardimension desselben anzuordnen, weiterhin ein Vorratsbehälter zur Aufnahme eines elektrophoretischen Materials, eine Einrichtung, die elektrophoretisches Material unter Druck der Düse zuführt, um dieses

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aus einer Öffnung in dieser auszustoßen, einen elektrischen Stromkreis zwischen der Düse und dem Werkstück, um einen elektrophoretischen Weg zwischen diesen herzustellen, und eine Einrichtung zum Bewegen des Werkstücks und der Düse relativ zueinander um eine relativ zum Werkstück und der Düse feste Achse und in einer zu der gewählten Lineardimension des Werkstücks lateralen Richtung, so daß die gesamte Innenfläche des Werkstücks mit dem elektrophoretischen Material beschichtet wird. Weiterhin vorgesehen ist eine von der Düse getragene Luftleiteinrichtung, die eine Luftströmung auf die "beschichtete Innenfläche des Werkstücks richtet, um von dieser überschüssiges elektrophoretisches Material zu entfernen.

Die Luftströmung kann anfänglich auf das geschlossene Ende des Werkstücks gerichtet werden, um danach zum offenen Werkstückende über die gesamte beschichtete Fläche zu fließen. Alternativ kann man mindestens einen Teil der Luftströmung anfangs auf den Körper des Werkstücks nahe dessen geschlossenem Ende richten.

Die Einrichtung, die die Luftströmung liefert, wird vorzugsweise von der Düse getragen, die das elektrophoretische Material liefert, wobei die Luftströmung aus dem freien Ende der Düse durch eine öffnung in dieser austritt. Alternativ kann eine Vielzahl von Öffnungen nahe dem freien Ende der Düse vorgesehen = sein, um gleichzeitig mehrere Luftströmungen radial zur Längsachse des Werkstücks auf dessen Körper zu richten. In einer

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weiteren Ausführungsform ist ein elektrisch isolierendes Ringrohr nahe dem freien Ende der Düse angeordnet und hat einen etwas kleineren Durchmesser als das Werkstück. Es enthält Luftlöcher, durch die Luft während des Rückziehens der Düse auf die beschichteten Innenfläche gerichtet wird. In einer weiteren Ausführungsform ist eine elektrisch isolierende Luftsperre mit einem etwas kleineren Durchmesser als das Werkstück nahe dem freien Ende der Düse angeordnet, um die Luftströmung an der Oberfläche der Beschichtung zu führen und so während des xiückziehens der Düse aus dem Werkstück überschüssiges elektrophoretisches Material vom werkstück zu entfernen.

Die Erfindung soll nun unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben werden.

üi'ig. 1 ist eine schematisierte Seitendarstellung der Vorrichtung zur Durchufuhrung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung und zeigt ein geladenes Werkstück, das mit einem Dorn über einem Beschichtungsbad gelagert ist, das mit einer Kühlvorrichtung und einem Filter versehen ist. Eine dem Werkstück entgegengesetzt geladene Düse ist in dieses eingeführt, um seine Innenfläcl^ mit elektrophoretischem Material zu beschichten. Elek- i trophoretisches Material wird aus dem Beschichtungsbad

mit einer Pumpe zugeführt und eine Luftversorgung ist j an die Düse angeschlossen, um überschüssiges elektro- !

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phoretisches Material vom beschichteten Werkstückinneren zu entfernen.

Pig. 2 ist eine vergrößerte Perspektivdarstellung einer Ausführungsform der Düsenvorrichtung, wie sie zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Sie weist einen elektrisch leitfähigen Düsenkopf auf, der im wesentlichen rechtwinklig zu einem elektrisch leitfähigen gradlinigen Teil verläuft. Im Kopfteil der Düse ist eine Austrittsöffnung für das Beschichtungsmaterial enthalten sowie eine Luftöffnung, ; durch die eine Luftströmung auf die elektrophoretisch beschichtete Innenfläche des Werkstücks gerichtet wird. Schließlich ist der Kopfteil der Düse auch mit Laschen versehen, die sich in den konturierten Teil des Werkstückbodens hinein erstrecken können, die Strömung des elektrophoretischen Materials in diesen richten und eine gleichmäßige Elektrophorese zxvischen den Laschen

und den kontuderten Teilen des Werkstücks bewirken.

Fig. 3 ist eine teilgeschnittene vergrößerte Seitendarstellung der in ein Werkstück eingesetzten Düse der Pig. 2, wo-

! bei Pfeile die Strömung des elektrophoretischen Materials durch ein in der Austrittsöffnung des Kopfes

ι befindliches Sieb, um die Laschen an der Düse in den konturierten Bodenteil des Werkstücks hinein, entlang einer Lineardimension des Werkstückkörpers und aus

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dessen offenem Ende heraus zeigen.

ist eine auf der Linie 4-4 der ifig, 5'genommener feilschnitt und zeigt den Kopf der Düse mit dem Sieb in der Austrittsöffnung und einer Luftöffnung, die von dem Umfang; des Kopfteils abstehenden Laschen und den elektrischen Anschluß an der Lineardimension der Düse.

ist eine Perspektivdarstellung einer alternativen Ausführ uniform der Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung und zeigt einen soktorförmigen Düsenkopfteil mit einer Austrittsöffnung für eleKtrophoretisches Haterial und einer Luftaus— trittsöffnung, einem gradlinigen, im wesentlichen senkrecht zum Kopfteil der Düse verlaufenden Linearteil, von dem Umfang des Düsenkopfteils vorstehende Laschen sowie eine scheibenförmige Sperre mit einem etwas kleineren Durchmesser als dem des Vierkstücks, die die Luftströmung auf die nächstliegende Oberflächenteile der elektrophoretisch^ Beschichtung beschränkt.

ist eine vergrößerte, teilgeschnittene Seitenansicht der Düse der i'^lig. 5 ira einem Werkstück;

ist ein Schnitt auf der Linie 7-7 der Pig. 6 und zeigt den sektorformigen Kopfteil der Düse mit einer Aus-

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trittsöffnung für das elektrophoretische Material,
einer Luftaustrittsöffnung sowie den Laschen, die vom Umfang des Kopfes abstehen und in die Mähe des konturierten geschlossenen Bodens des Werkstücks bringbar sind;

Fig. 8 ist eine Perspektivdarstellung einer weiteren alternativen Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des verbesserten Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung mit einer Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen im Kopfteil der Düse, die eine Vielzahl von Luftstrahlen seitlich auf die Innenfläche des Werkstücks richten^

Fig. 9 ist eine vergrößerte teilgeschnittene Seitendarstellung der Düse der Fig. 8 in einem Werkstück mit konturiertem geschlossenem Ende5

Fig. 10 ist ein Schnitt etwa auf der Linie 10-10 der Fig. 9

und zeigt eine mit einem Sieb versehene Austrittsöffnung für das elektrophoretische Material im Kopfteil der Düse und eine Vielzahl von Luftaustrittsöffnungen, die eine Vielzahl von Luftstrahlen auf eine beschichtete Werkstückinnenflache richten. Weiterhin sind dort die vom Umfang des Kopfteils der Düse abstehenden
Laschen gezeigt$

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Fig. 11 ist eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung

einer weiteren Ausführungsform einer Düse zur Durchführung des Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung mit
einem elektrisch isolierenden Ringrohr mit etwas geringerem Durchmesser als dem des Werkstücks und einer
Vielzahl von Öffnungen, durch die die Luftströmung auf
die beschichtete vverkstückoberf lache austritt;

Fig. 12 ist eine vergrößerte Teilseitenansicht der Düse der
in ein Werkstück eingesetzten Fig. 11;

Fig. 13 zeigt einen Schnitt auf der Linie 13-13 der Fig. 12. _:

Die Fig. 1 zeigt die Vorrichtung 10 zum Durchführen des elektrophoretischen Beschichtungsmaterials nach der vorliegenden Erfindung. Ein V^erkstück 12, bei dem es sich um einen zylindrischen Dosenkörper mit geschlossenem Ende 14 und einem offenen Ende 16 ■■ handeln kann, ist auf einem Halter 20 angeordnet, der beispielsweise mit einem Dorn 20 gedreht werden kann. Das geschlossene
Ende 14 kann auf unterschiedliche .veise konturiert sein; die
Fig. 1 zeigt hier einen Ringwulst.

Eine Düse 22 ist in das werkstück 12 eingeführt und liefert
einen Strom aus elektrophoretischem Material (vergl. den |

Pfeil A) vorzugsweise beim Einführen sowie einen Luftstrom ■ (vergl. Pfeil B) vorzugsweise beim Herausziehen der Düse 22, um i

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überschüssiges elektrophoretisch.es Beschichtungsmaterial von der Innenfläche 24 des Werkstücks 12 zu entfernen. Eine elektrische Gleichstromversorgung 27 - "beispielsweise eine Gleichrichtereinheit - wird an das Werkstück 12 vorzugsweise über einen elektrisch leitfähigen Werkstückhalter 18 gelegt, um dem Werkstück eine bestimmte elektrische Polarität zu erteilen. Weiterhin ist die Gleichstromversorgung 27 an die Düse 22 gelegt, um an die Düse 22 eine entgegengesetzte Ladung zu legen und auf die elektrophoretische Beschichtung zwischen ihnen eine Ladung entgegengesetzter Polarität zu influenzieren. Das elektrophoretische Material 26 wird der Düse 22 aus dem Vorratsbehälter 28 zugeführt, der mit einer Kühleinrichtung 30 und einem Filter 32 versehen sein kann. Das elektrophoretische haterial 26 wird aus dem Vorratsbehälter 28 durch ein tauchrohr 34- herausgezogen und der Düse 22 mit der Pumpe 36 unter Druck zugeführt.

In einer beovorzugten Ausführungsform wird die Düse 22 in das Werkstück 12 eingeführt, während man elektrophoretisches Material 26 aus der Austrittsöffnung 37 der Düse in einem gradlinigen Strom auf eine Lineardimension 38 des V/erkstücks 12 pumpt. Während und nach dem Einführen Werkstück 12 und die geladene gradlinige Strömung des elektrophoretischen Materials (vergl. Den Pfeil A) um eine der Längsachse des V/erkstücks 12 entsprechende Achse relativ zueinander bewegt, so daß das elektrophoretische Material 26 über die gesamte Innenfläche 24 des Werkstücks 12 strömen kann. Danach bringt man eine Luft-

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strömung auf die gesamte Innenfläche 24 des Werkstücks auf. Vorzugsweise setzt man die relative Drehbewegung währenddessen fort und speist die Luftströmung (vergl. den Pfeil B) aus einer Luftquelle 40 - beispielsweise einem Kompressor - in eine Luftleitung 60, die mit der Luftaustrittsöffnung 43 in Strömungsverbindung steht.

Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform j einer Vorrichtung zum Durchführen des verbesserten Verfahrens ; nach der vorliegenden Erfindung. Deren Düse 22 weist Vorzugs- j

weise einen Kopfteil 44, der nahe an das geschlossene Ende 14 des 'Werkstücks 12 gebracht werden kann, und einen gradlinigen feil 46 auf, der im wesentliehen rechtwinklig zu diesem verläuft entsprechend der gewählten Lineardimension 38 des Werkstücks 12. Sowohl der Kopfteil 44 als auch der gradlinige Teil ; 46 der Düse sind aus elektrisch leitfähigem Werkstoff gefertigt.)

Eine elektrische Ladung wird auf den gradlinigen Düsenteil 46 ;

und dadurch auch auf den Kopfteil 44 mit einem Draht 45 gegeben,; der an einen elektrischen Anschluß 47 der Düse geführt ist. Die j Düse 22 weist weiterhin die Laschen 48 auf, die von der Umfangs-j fläche 49 des Kopfes 44 vorstehen, das elektrophoretische Ma- | terial in die konturierten Teile 15 des geschlossenen Endes 14 des Werkstücks 12 führen und die elektrische Ladung vorhalten, um an den konturierten Bereichen 15 für eine gleichmäßige Elektrophorese zu sorgen. Das elektrophoretische Material (vergl. den Pfeil A in Fig. 3) wird der Düse 22 durch das Rohr 50 und dem Kopfteil 44 durch das angeschlossene Rohr 52 aus

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ι elektrisch isolierendem Werkstoff zugeführt, das in die Austrittsöffnung 37 im Kopfteil 44 der Düse 22 mündet. Ein Maschen-* sieb 5^- "bedeckt die Öffnung 37» besteht vorzugsweise aus einem elektrisch leitfähigen Material und dient dazu, die aus der öffnung 37 austretende Strömung laminar zu machen. Die Düse wird von einem Düsenlager 56 getragen, das am Tragarm 58 einstellbar ist, um den Winkel zwischen der Düse 22 und der Längsachse des Werkstücks 12 verändern zu können. Die Luftströmung (vergl. den Pfeil B in S¹Xg. 3) zum Entfernen überschüssigen elektrophoretischen Materials wird durch eine Luftöffnung 4-3 im : Kopfteil 44 der Düse 22 und dieser durch eine Luftleitung 60 zugeführt, die vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff besteht. Die Luftleitung 60, der Düsenteil 46 und das Rohr 52 sind am hinteren Düsenende mit einer Stütze 61 miteinander verbunden. Die Düse kann an der Kupplung 62 abgeschraubt werden, um von einer Düsenkonfiguration auf eine andere überzugehen - beispielsweise zum Beschichten von Werkstücken mit unterschiedlich konfigurierten Böden.

Die Fig. 5» 6 und 7 zeigen eine weitere Ausführungsform der

J Vorrichtung zum Durchführen des verbesserten Verfahrens nach ! der vorliegenden Erfindung. Die Düse 122 weist einen sektor-

förmigen Kopfteil 144 auf, der im wesentlichen rechtwinklig zu einem gradlinigen Teil 146 liegt, und enthält weiterhin Laschen i

j 148, die vom Radialteil 149 des Kopfteils 144 aus vorstehen. i Elektrophoretisches Material wird durch ein Rohr 152 aus elektrisch leitfähigem Werkstoff an eine Austrittsöffnung 137 im

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Kopfteil 144 der Düse 122 und durch ein elektrisch leitfähiges I-iaschensieb 154 über dieser geführt. Luft wird mittels einer Luft0leitung 160 einer Luftaustrittsöffnung 14J nahe dem Scheitel 164 des sektorförmigen Kopfteils 144 zugeführt. Auf diese ".■eise tritt die Luft zentriert bezüglich des Körpers 66 des Werkstücks 12 aus. Die Düse 122 trägt nahe ihrem sektorförmigen Kopfteil 144 eine elektrisch isolierende Luftsperre vorzugsweise in der Gestellt einer Scheibe 168 eine elektrisch isolierende Luftsperre vorzugsweise in der Gestalt einer Scheibe 168; diese führt die Luftströmung entlang der Oberfläche der Beschichtung, um überschüssiges elektrophoretisches Material von dieser zu entfernen, während die Düse 122 aus dem Werkstück herausgezogen wird. Durch die mittige Lage der Luftöffnung bezüglich der elektrisch isolierenden Luftsperrscheibe 168 entsteht xi/ährend des Herausziehens der Düse 122 aus dem Werkstück 12 eine im wesentlichen gleichmäßige Luftströmung über die Oberfläche der Beschichtung. Folglich tritt im Werkstück 12 an der Kammer 70 ein höherer Luftdruck als der Atmosphärendruck auf und setzt sich über den Umfangsteil 172 der Scheibe 168 fort, um Luft an die Oberfläche der Beschichtung zu führen, wo sie überschüssiges elektrophoretisches Material entfernen soll.

Die !ig. 8, 9 und 10 zeigen eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zum Durchführen des verbesserten Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung. Die Düse 222 weist einen elektrisch leitfähigen Kopfteil 244 sowie einen gradlinigen Teil 246 auf, der im wesentlichen rechtwinklig zum Kopf verläuft.

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Der Kopfteil 244 weist elektrisch leitfähige Laschen 248 auf, die von seinem Umfang 249 vorstehen. Elektrophoretisches Material wird durch ein :lohv 252 aus elektrisch isolierendem Werkstoff der Düse 222 zugeführt und strömt durch ein über der Austrittsöffnung 237 angeordnetes elektrisch leitfähiges Gitter 254 (vergl. den Pfeil A in Fig. 9). Eine Luftströmung wird dem Kopfteil 244 durch eine Luftleitung 260 zugeführt; am Kopfteil 244 wird die Luft durch die Öffnung 243 und dann durch eine Vielzahl von öffnungen 273 im Kopfteil 244 ausgestoßen. Die Luftöffnungen 273 sind so angeordnet, daß mindestens ein i'eil der Luft seitlich auf die Innenfläche 24 des Körpers 66 des Werkstücks 12 gerichtet wird; die Luft wird ihnen durch eine entsprechende Vielzahl von radialen Luftleitungen 27^ zugeführt, die im Kopfteil 244 im wesentlichen rechtwinklig zur Hauptluftleitung 260 liegen. Die radialen Luftleitungen 274 können unterschiedlich bemessen sein, um das durch sie strömende Luftvolumen zu bestimmen. Beispielsweise kann die Hauptaustrittsöffnung 243, durch die die Luftströmung unmittelbar auf das geschlossene Ende 14 des Werkstücks 12 auftrifft, mit einem größeren Durchmesser ausgeführt sein als die radialen Luftkanäle 274, damit die Luft größtenteils zum geschlossenen Ende 14 des Werkstücks 12 strömt. Alternativ kann man die Hauptaustrittsöffnung 243 kleiner machen als die radialen Luftkanäle 274, damit ein größerer Anteil der Luft radial und seitlich zum Körper 66 des Werkstücks 12 strömt. Auf jeden Pail ist der Durchmesser der Öffnung 243 kleiner als der der Leitung 260, damit ein Teil der zugeführten Luft in die Kanäle 274

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strömt. Alternativ kann die Öffnung 243 natürlich ganz entfallen, so daß die Luft nur durch die Öffnungen 273 austritt.

Die Fig. 11, 12 und 13 zeigen eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des verbesserten Verfahrens nach der vorliegenden Erfindung. Die Düse 322 hat einen Kopfteil 344, den senkrecht zu ihm verlaufenden gradlinigen Seil 346, die Laschen 5^5 und das Rohr 352 für das elektrophoretische i-.aterial. Die Luftströmung wird jedoch auf die Innenfläche 24 des Körpers 66 des l.erkstücks 12 durch ein elektrisch isolierendes ßingrohr 376 aufgebracht, dessen Innendurchmesser kleiner als der des Uerkstücks 12 ist, und trifft auf die Innenfläche 24 durch eine Vielzahl von Öffnungen 378 hindurch auf, um - vorzugsweise beim herausziehen der Düse 322 aus dem Werkstück 12 - überschüssiges elektrophoretisch.es haterial von der Innenfläche zu entfernen. Das Ringrohr 3?6 wird aus einer Leitung 380 mit luft gespeist.

Das V/erkstück kann beliebig groß und beliebig gestaltet sein, sofern sich die Düse noch in seine unmittelbare Mähe bringen läßt. Die Vorrichtung und das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung haben sich jedoch als besonders geeignet erwiesen für den Einsatz mit Stahl- oder Aluminium-Getränkedosen mit einem profilierten oder gewölbten Boden. Der V/erkstoff für die elektrisch leitf^higen i'eile der Düse - beispielsweise der Kopfteil, den gradlinigen Teil, die Laschen, das Sieb und der

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elektrische Anschluß - kann im allgemeinen ein beliebiges Letall sein, obgleich sicn Aluminium und nichtrostender Stahl als besonders geeignet erwiesen haben. Elektrisch isolierende Düsenteile wie das Rohr für das elektrophoretisch^ Material, die Luftleitung, die Sperre, die Stütze und das Ringrohr können beispielsweise aus einem Kunststoff wie Polyäthylen gefertigt werden.

Aus den hier gezeigten Skelettstrukturen aus leitfähigen und isolierenden werkstoffen ist unmittelbar ersichtlich, daß eine Düse aus einem massiven Stück leitfähigen Materials gebohrt und auf der Außenfläche selektiv isoliert werden kann, um die gleiche Punktion wie die Skelettstrukturen zu erfüllen. Weiterhin kann man auch die Düse aus einem massiven Stück Isoliermaterial bohren und auf der Außen- und/oder Innenfläche wahlweise leitfähig machen; man erhält dann die gleichen Funktionen wie oben.

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Claims

33 8 MÜNCHEN 80

ÄS Dr. RUSCHKE & PARTNER

8¹"¹¹- PATENTANWÄLTE , 5

Tel. (030)8 28 SB 95/8 26 44 81 BERLIN - MÖNCHEN ^T"

Telegramn-Adresss: „ Telegramm-Adresse:

Quadratur Berlin * Quadratur München

TELEX: 183786 29 06548 TELEX: 522767

1730

Patentansprüche

f'\i Verfahren zum elektrophoretischen Beschichten der Innenfläche eines elektrisch leitfähigen Werkstücks mit einer Längsachse und einer Längsdimension sowie einem an einem Ende geschlossenen und am anderen Ende offenen Körper, demzufolge man das -serkstück auf eine bestimmte elektrische Polarität bringt, ein elektrophoretisches Material über das Werkstück entlang seiner Iangsdimension fließen läßt, eine eleKtrische Ladung entgegengesetzter Polarität auf das elektrophoretische Material und entlang dessen gradliniger Strömung aufbringt, um das elektrophoretische haterial elektrophoretisch zum Werkstück wandern zu lassen, und das /.erkstück und die geladene gradlinige Strömung des elektrophoretischen Materials- um eine der Längsachse des Werkstücks entsprechende Achse relativ zueinander bewegt, um auf elektrophoretischem Wege eine Schicht des Materials auf die gesamte Innenfläche des Werkstücks aufzubringen, dadurch gekenn ζ ei chn et, daß man Luft über die gesamte elektrophoretische Beschichtung strömen läßt, um überschüssiges elektrophoretisches Material von dieser zu entfernen.

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2. Verfahren noch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Luft entlang der Längsdimension des Werkstücks und vom geschlossenen zum offenen Ende desselben strömen läßt.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Vi'erkstück und die Luftströmung relativ zueinander um eine bezüglich der Längsachse des '.Werkstücks feste Achse bewegt, um auf diese weise die Luftströmung über ifc wesentlichen die gesamte beschichtete Oberfläche zu führen.

4·. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft der Luftströmung entlang der Oberfläche der Beschichtung höher als deren Rohäsionskraft ist, so daß überschüssiges Material von der beschichteten Oberfläche verdrängt und in der „Richtung der Luftströmung bewegt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß man die Luftströmung anfänglich gegen das geschlossene Ende des nerkötücks richtet und sie radial entlang der oberfläche des geschlossenen Endes zum Körper des i,erkstücks und entlang dessen Längsdimension verteilt.

ö. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Luft radial am geschlossenen Ende gegen den Körper des Werkstücks richtet und sie dann in Längsrichtung entlang der Innenfläche des Werkstückkörpers strömen läßt.

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7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Luft anfänglich auf einen umlaufenden i>^llüchenbereich der beschichteten Innenfläche des 'ierkstückkörpers nahe dessen geschlossenem Ende und danach auf aufeinanderfolgende umlaufende Flächenbereiche in Richtung der Idngsochse zum offenen Ende hin strömen läßt, um überschüssiges elektrophoretisches Material von der Beschichtung über den gesamten ,erkstückkörper zu entfernen.

o. Vorrichtung zum elektrophoretischen Beschichten der Innenfläche eines elektrisch leitfähigen Werkstücks mit einer gewühlten Lineardimension des Körpers und einem zu dieser im •..esentlichen rechtwinkligen geschlossenen Ende, mit einer Düse aus elektrisch leitfähip:em Werkstoff mit einem nahe an das geschlossene Ende des Werkstücks bringbaren Kopf, die eine gewählte Lineardimension entsprechend der des Werkstücks hat, :::it einer Einrichtung zum Lagern der Düse im Y/erkstück in unn.ittelbarer ITähe zu dessen Innenfläche und entlang dessen gewählter Lineardimension, einem Vorratsbehälter mit einem flüssigen elektrophoretischen Material, einer Einrichtung, die elektrophoretisches Iiaterial unter Druck der Düse zuführt, um es aus einer öffnung in dieser auszustoßen, einem elektrischen btromkreis, der zwischen die Düse und das Werkstück gelegt ist, um einen elektrophoretischen Pfad zwischen diesen herzustellen, und mit einer Einrichtung, um das Werkstück und die Düse relativ zueinander um eine relativ zum ..ericstück und der Düse feste Achse in einer zur gewählten

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Lineardimension des Werkstücks lateralen Richtung zu bewegen, wodurch die gesamte Innenfläche des Werkstücks eine I

Schicht des elektrophoretischen Materials erhält, gekennzeichnet durch eine der Düse zugeordnete Luftströmungseinrichtung, die eine Luftströmung der beschichteten Werkstück-Innenflache zuführt, um überschüssiges elektrophoretisches Material von dieser zu entfernen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ; die Luftströmungseinrichtung am Kopfteil der Düse eine öffnungsanordnung aufweist, aus der die Luftströmung austritt, daß eine Luftquelle vorgesehen ist, die der Düse eine Luftströmung zuführt, und daß eine Luftleitung die Öffnungsanordnung mit der Luftquelle verbindet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsanordnung so angeordnet ist, daß anfänglich mindestens ein Teil der Luftströmung auf das geschlossene Ende des Werkstücks trifft.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungseinrichtung eine Vielzahl von Öffnungen auf dem Düsenkopfteil aufweist, die so angeordnet sind, daß mindestens ein Teil der Luftströmung radial auf die Innenfläche des Werkstückkörpers trifft.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine von der Düse getragene und nahe deren Kopf angeordnete elektrisch isolierende Luftsperre, die die Luft nur nahe der Oberfläche der Beschichtung strömen läßt, um beim Herausziehen der Düse aus dem Werkstück überschüssiges elektrophoretisches Material von dieser zu entfernen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftsperre eine Scheibe mit einem etwas kleineren Durchmesser als dem des Werkstücks und einem Umfangsteil ist, wobei die Luft vom Umfangsteil der Scheibe auf die Oberfläche dor Beschichtung strömt.

14-. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch Mittel, die mindestens einen 'feil der luft in der gleichen Längsrichtung bezüglich des Werkstücks fließen lassen wie den gradlinigen Strom aus elektrophoretischem Material.

15· Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, die die Luftströmung und das Werkstück relativ zueinander um eine relativ zur Linearabmessung des Werkstücks feste Achse und seitlich zum gradlinigen Strom des elektrophoretischen Materials bewegt und so die Luft über im wesentlichen die gesamte beschichtete Oberfläche strömen läßt.

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16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftströmungseinrichtung ein elektrisch isolierendes Hingrohr mit einem etwas geringerem Durchmesser als dem des Werkstücks und mindestens einer Öffnung ist, die die.Luft radial bezüglich der Längsachse des Werkstücks auf die beschichtete Oberfläche austreten läßt, um so überschüssiges elektrophoretisches Material von dieser zu entfernen.

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