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Verfahren und Vorrichtung zur Messung
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der Streukraft eines Lackes.
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Beim Elektrotauchlackieren (Elektrophorese) werden unter dem Einfluß
eines Gleichstromfeldes wasserlösliche bzw.
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wasserverdünnbare Lacke aus Tauchbädern in Form einer Lackbeschichtung
auf leitfähigen Werkstücken abgeschieden. Beim anodischen Elektrotauchlackieren
(Anaphorese) bildet das zu beschichtende Werkstück die Anode, das Tauchbecken die
Kathode, wobei der negativ geladene Lack unter Einwirkung der sauren Grenzschicht
an der Anode koaguliert. Beim kathodischen Elektrotauchlackieren (Kataphorese) wird
das zu beschichtende Werkstück negativ geladen und der Lack koaguliert an der alkalischen
Grenzschicht der Kathode.
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Infolge der zwischen den beiden Elektroden bestehenden
Spannung
wandern die elektrisch geladenen Lacktejlchen zu einer der beiden anfänglich blanken
Metallelektrode und werden dort als Beschichtung abgeschieden. Zu Beginn des Abscheidungsvorganges
hängt die Stromstärke im wesentlichen nur von dem verhältnismäßig kleinen elektrischen
Widerstand des Tauchbades ab. Mit fortschreitendem Abscheidungsvorgang wird die
Elektrode durch die Lackschicht an der Abscheidungsselle zunehmend isoliert, d.h.
zum Widerstand des Tauchbades addiert sich dort der immer stärker ansteigende Widerstand
der Lackschicht. Dies hat zur Folge, daß sich während der Lackabscheidung die Stromstärke
schließlich im Tauchbad asymptotisch dem Werte Null nähert und somit die Abscheidung
zum Erliegen kommt.
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Schwierigkeiten treten bei der Beschichtung innenliegender Flächen
von Hohlräumen, Spalten, Schweißverbindungen und von anderen schwer zugänglichen
Werkstücken auf. Diese Teile eines Werkstückes werden während einer normalen Beschichtungszeit
mehr oder weniger schlecht beschichtet.
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Bei größeren Hohlräumen kann man eine bessere Feldverteilung und somit
auch eine bessere Lackabscheidung dadurch erzielen, daß man eine Hilfselektrode
in den Hohlraum einführt. Die Fähigkeit eines Lackes, unabhängig von Hilfselektroden
die innenliegenden Flächen von Hohlkörpern, Spalten, Uberlappungen u. dgl. mit einer
Lackschicht zu versehen, wird als Streukraft, Streufähigkeit oder Umgriff bezeichnet
(W. Machu, Elektrotauchlackierung, Verlag Chemie, Weinheim 1974, S. 59). Parameter,
welche die Streufähigkeit des Lackes bestimmen, sind die Abscheidungsspannung, die
Beschichtungsdauer, der spezifische Widerstand des Tauchbades, der Abstand der Elektroden
voneinander, der elektrische Widerstand der abgeschiedenen Schicht, die zur Abscheidung
erforderliche Mindeststromdichte,
der Festkörpergehalt des Tauchbades,
die Größe des elektrochemischen Abscheidungsäquivalentes, pH-Wert und Temperatur
des Tauchbades. Die Streukraft ist also ein wesentJiches Qualitätsmerkmal des Lackes;
es wird daher eine möglichst genaue experimentelle Bestimmungsmethode benötigt.
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Als Maß für die Streukraft eignet sich die unter definierten Bedingungen
gemessene Abhängigkeit der Schichtstärke und Beschichtungsstrecke des Lackes von
der Abscheidungsdauer. Es sind bereits mehrere derartige Bestimmungsmethoden bekannt,
und zwar die sogenannte Rohrmethode, die Schiffchenmethode, der Triplet-Test nach
Ford und die Methode nach Tawn und Berry (W. Machu, l.c., S. 69-72).
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Diese Verfahren unterscheiden sich hinsichtlich Ausgestaltung und
Anordnung eines zu beschichtenden Testkörpers.
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Gemeinsam ist ihnen hingegen die Methode, nach Ablauf einer bestimmten
Beschichtungszeit den Testkörper aus dem Tauchbad zu entnehmen, die abgeschiedene
Lackmenge zu wägen oder die Länge oder die Fläche der Beschichtung-bzw. die Schichtdicke
des abgeschiedenen Lackes zu messen. Um ein Bild über den zeitlichen Verlauf der
Beschichtung zu erlangen, ist es erforderlich, eine Vielzahl von Messungen mit unterschiedlichen
Beschichtungszeiten durchzuführen und die Ergebnisse in irgendeiner geeigneten Form
tabellarisch oder graphisch darzustellen. Diese Methoden sind aufwendig in der Durchführung,
langwierig und entsprechend der Anzahl der Messungen mehr oder weniger ungenau.
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Aus der US-PS 3 707 446 ist eine Meßmethode zur Bestimmung der Streukraft
bekannt, welche die Beschichtungshöhe während der Tauchlackierung an einzelnen Stellen
anzeigt, ohne daß
die Elektrotauchlackierung unterbrochen werden
muß. Bei diesem Verfahren werden eine oder mehrere metallische Sensorelektroden
in unmittelbarer Nachbarschaft des zu beschichtenden Testblechs angebracht. Sie
sind durch das Tauchbad vom Testblech getrennt, besitzen dieselbe Polarität, sind
wesentlich kleiner und benötigen jede für sich eine eigene Meßvorrichtung und einen
eigenen Anschluß an den Stromkreis. Während der Beschichtung erreicht das elektrische
Feld bei seiner Wanderung nach Ablauf einer bestimmten Zeit die bzw. die erste Sensorelektrode.
Durch den zugehörigen Stromkreis fließt ein Strom, dieser kann mittels eines Amperemeters
erfaßt und gemessen werden.
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Anstelle des Amperemeters kann auch ein automatischer Schreiber in
den Stromkreis geschaltet werden, welcher die Stromstärke in Abhängigkeit von der
Beschichtungsdauer auf zeichnet Man erhält also den zeitlichen Verlauf der Stromstärke
nur an der Stelle dieser Sensorelektrode und kann hieraus auf die Beschichtung des
Testblechs in dieser Höhe schließen. Die Stromstärke/Zeit-Krvze einer Sensorelektrode
steigt zunächst an, erreicht das Maximum der Stromstärke, fällt infolge von Beschichtung
ab und nähert sich asymptotisch dem Ausgangswert. Setzt man eine Vielzahl von Sensorelektroden
ein, so erhält man auch eine Vielzahl von Stromstärke/Zeit-Kurven. Dieses bekannte
Verfahren ist insofern nachteilig, als die Sensorelektroden bei der Messung beschichtet
werden. Bevor das Gerät für eine neue Messung eingesetzt werden kann, ist es also
erforderlich, die Sensorelektroden von der Lackschicht zu befreien. Ein einigermaßen
übersichtliches Bild über den zeitlichen Verlauf der Abscheidung erhält man nur
bei Anwendung einer Vielzahl von Sensorelektroden.
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Mit steigender Anzahl der Sensorelektroden wachsen jedoch auch der
konstruktive und regeltechnische Aufwand des Meßverfahrens. Es bestand daher das
Bedürfnis zur Schaffung eines einfachen und wartunasarmen Gerätes für die Messung
der Streukraft von Lacken, bei welchem die oben geschilderten Nachteile? vermieden
werden.
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Das Prinzip der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß bei der
Lackabscheidung wandernde Potential mit Hilfe einer beweglichen Sensorelektrode
abzutasten. Man kann das Potential, auf das die Sensorelektrode anspricht, nun so
wählen, daß sie genau mit der Beschichtungsgrenze konform läuft; kann das Potential
aber auch so wählen, daß die Beschichtung unmittelbar bevorsteht, d.h. eine etwas
geringere Spannung, oder kurz zuvor begonnen hat, d. h. eine etwas höhere Spannung.
Man kann aber auch bei einem bestimmten Lacksystem das Potential bei einer ganz
bestimmten Schichtdicke nachfahren. Diese Methode ist dadurch möglich, daß die Sensorelektrode
durch einen zwischengeschalteten hochohmigen Widerstand ohne Stromfluß bleibt und
deshalb nicht beschichtet wird.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Messung
der Streukraft eines Lackes, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man den zeitlichen
und örtlichen Besckichtunysverlauf mißt, indem man an dem als Elektrode fungierenden
Testblech mit Hilfe einer beweglichen Sensorelektrode das Potential abgreift, dessen
örtliche Lage sich in derselben Richtung wie die Frontlinie der Beschichtung ändert.
Vorzugsweise wird die Sensorelektrode durch eine Nachlauf steuerung auf demjenigen
Potential gehalten, das de: Potential der gerade einsetzenden
Abscheidung
bzw. Koagulation entspricht oder auf demjenigen Potential, das dem Potential der
kurz bevorstehenden Abscheidung entspricht oder auf demjenigen Potential, das dem
Potential der bereits kurz zuvor begonnenen Abscheidung entspricht. Nach einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Sensorelektrode
durch eine Nachlaufsteuerung auf einem Potential gehalten, das dem Potential zwischen
Elektrolytlösung und Elektrode mit einer zuvor gewählten Schichtdicke entspricht.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, daß man das Potential mittels hochohmiger Widerstände
so reduziert, daß an der Sensorelektrode praktisch keine 3cschichtung erfolgt, das
volle Potential oder einen Teil desselben abgreift, es einem Verstärker zuführt,
mit dem Ausgangssignal des Verstärkers einen Motor steuert, welcher <lie Stellung
der Sensorelektrode in der ELektroLysezeLle in Richtung der Beschichtung verschiebt
und welcher gleichzeitig elektrische Signale für einen automatischen Schreiber erzeugt,
den die Stellung der Sensorelektrode in Abhängigkeit von der Beschichtungsdauer
auf zeichnet. Die hochohmigen Widerstände besitzen hierbei vorzugsweise einen Widerstand
von 0,1 bis 100 MSY, insbesondere 1 bis 20 Mt. Die elektrischen Signale für den
automatischen Schreiber werden vorzugsweise mittels eines Potentiometers erzeugt.
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Beim serfindungsgemäßen Verfahren können die bei den bekannten Vorrichtungen
zur Messung der Streukraft verwendeten Tauchlackierungsbehälter eingesetzt werden.
Sie besitzen beispielsweise durch eine Trennwand isolierte Anoden- und Kathodenräume,
die durch enge Bohrungen, schmale
Spalte, große Abstände oder durch
andere Engpässe miteinander in Verbindung stehen. Eine vorzugsweise anzuwendende
Vorrichtung besteht aus einer Wanne beliebiger Form, deren Wände elektrisch leitend
sind und beispielsweise die Anode bilden, einem senkrecht in diesem Behälter angeordnet
Isolierrohr und dem zu beschichtenden Testblech, das im Innern des Isolierrohres
angeordnet ist und den Gegenpol, z.B. die Kathode bildet; das Isolierrohr ist an
seinem unteren, in das Tauchbad ragenden Ende verschlossen und besitzt zwei gegenüberliegende
Bohrungen, welche die Verbindung zwischen Anoden- und Kathodenraum schaffen. Es
sind jedoch im Prinzip ebensogut die bei den bekannten Testvorrichtungen benutzten
Behälter, Elektrodenandordnungen und Isoliervorrichtungen geeignet. So kann z.B.
statt des Gefäßes auch eine separate Elektrode als Anode oder Kathode dienen. Als
die zu beschichtende Elektrode wird vorzugsweise, wie bei den bekannten Testverfahren,
ein Autoblech verwendet.
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Die Sensorelektrode besitzt dieselbe Polarität wie die Elektrode,
auf welcher der Lack abgeschieden wird und befindet sich in unmittelbarer Näher
derselben. Da sie den fortlaufenden Zustand der Abscheidung an einem eng begrenzten
Bereich des Testbleches abfühlen soll, muß sie im Verhältnis zur Länge des gesamten
Testblechs vergleichsweise kurz sein. Vorzugsweise wird eine stabförmige Sensorelektrode
aus Metall verwendet, welche bis auf 10 mm, vorzugsweise 1 - 3 mm ihres unteren
Endes isoliert ist, beispielsweise mittels eines Teflon-Schlauches.
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Der hochohmige Widerstand im Stromkreis der Sensorelektrode hat den
Sinn, den Strom durch die Sensorelektrode so stark zu vermindern, daß an der Sensorelektrode
keine Beschichtung
erfolgt. Bei Ausbildung des hochohmigen Widerstandes
als Spannungsteiler kann man den nachfolgenden hochohmigen Verstärker, welcher den
Motor steuert, leichter anpassen.
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Die Spannungs teilung erfolgt entsprechend den Gerätedaten des Verstärkers.
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Als Spannungsteiler werden vorzugsweise zwei hintereinandergeschaltete
hochohmige Widerstände verwendet Derjenige Widerstand, welcher erforderlich ist,
um die Belegung der Sensorelektrode praktisch zu verhindern, beträgt 0,1 bis 100
M Q, vorzugsweise 1 bis 20 Mn. Anstelle von zwei hintereinandergeschalteten Widerständen
kann selbstverständlich auch ein Potentiometer oder ein einziger Widerstand verwendet
werden.
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Um eine möglichst geringe Verfälschung im Ausgangssignal des Verstärkers
zu erreichen, empfiehlt es sich, einen hochohmigen Verstärker anzuwenden. Spannungsteilung
und Widerstand des Verstärkers sind also miteinander in Einklang zu bringen. Vorzugsweise
beträgt der Innenwiderstand des Var.stärkers etwa 106ft/N bis 101°2 IV. Aus Sicherheitsgründen
ist es zweckmäßig, einen hochohmigen Trennverstärker einzusetzen, der eine galvanische
Trennung der Regelvorrichtung von der hohen Spannung im Elektrotauchbad erlaubt.
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Es können die handelsüblichen Geräte verwendet werden.
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Die an der Ausgangsseite des Verstärkers liegende Spannung wird für
die Steuerung des Motors verwendet. Gesteuert wird das Einschalten und Ausschalten
des Motors sowie seine Umdrehun.gsgeschwindigkeit und damit die Bewegung der Sensorelektrode
in der Meßzelle. Die Umdrehungsrichtung des Motors wird vorgegeben und ist separat
schaltbar. Eine Zener-Diode in Verbindung mit der Transistorverstärkung
erlaubt
eine große Regelgenauigkeit der Motorsteuerung.
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Als Motor eignet sich ein Präzisions-Gleichstrommotor für Rechts-
und Linkslauf, beispielsweise mit einer Betriebsspannung von 24 Volt und einer Leistung
von 2,5 Watt.
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Die Kraftübertragung für die Auf- bzw. Abwärtsbewegung der Sensorelektrode
erfolgt über ein geeignetes Getriebe zwecks Verminderung der Drehzahl.
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Die Stellung der Sensorelektorde im Tauchbad bzw. ihre Höhe in Abhängigkeit
von der Beschichtungsdauer wird beim erfindungsgemäßen Verfahren von einem automatischen
Schreiber registriert. Die Steuerung des Schreibers erfolgt mittels eines elektrischen
Signals, welches durch Spannungsabgriff an einem Potentiometer erzeugt werden, indem
man das Getriebe mechanisch mit dem Potentioemter verbindet. Es wird dabei die zeitliche
Veränderung der Spannung vom automatischen Schreiber registriert.
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Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird mit Hilfe einer einzigen Sensorelektrode
der zeItliche Verlauf des Beschichtungsvorganges auf dem estblech verfolgt. Die
Sensorelektrode durchläuft von Beginn bis zum Ende der Abscheidung in Abscheidungs-Richtung
das Tauchbad und befindet sich jederzeit in einem Bereich gleichen Potentials, und
zwar jenem Potential, bei welchem die Abscheidung des Lackes auf dem Werkstück unmittelbar
bevorsteht, gerade einsetzt oder kurz zuvor begonnen hat. Welches Stadium registriert
wird, hängt von der Einstellung der Motorsteuerung ab und ist vom jeweiligen Lacksystem
abhängig. Die zeitliche Veränderung der Stellung der
Sensorelektrode
im Tauchbad spiegelt den Fortschritt der Beschichtung am Testblech wider und ist
somit ein direktes Maß für die Streukraft des Lackes.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann sowohl die Beschichtung
eines Testgegenstandes von unten nach oben als auch die Beschichtung von oben nach
unten verfolgt werden sowie horizontal nach rechts oder links.
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Im ersten Falle wird die Verbindung zwischen den beiden Elektrodenräumen
im unteren Bereich des Tauchbades und am untern Ende des Werkstückes geschaffen,
im zweiten Fall im oberen Bereich des Tauchbades und am oberen Teil des Testbleches.
Dementsprechend wird auch die Umdrehungsrichtung des Motors und des Getriebes gewählt.
Im ersten Falle bewegt sich die Sensorelektrode von unten nach oben, im zweiten
Falle von oben nach unten Soll sich die Sensorelektrode infolge horizontaler Bewegung
nach rechts oder links bewegen, so läßt sich das mit entsprechender Führung und
über Umlenkrollen ermöglichen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl bei der Kataphorese als
auch bei der Anaphorese Verwendung finden.
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Bei der Kataphorese ist das zu beschichtende Testblech die Kathode
und die Sensorelektrode ebenfalls negativer Polarität, bei der Anaphorese ist das
zu beschichtende Testblech die Anode un die Sensorelektrode ebenfalls positiver
Polarität.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist weiterhin.
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eine Vorrichtung zur Messung der Streukraft eines Lackes, bestehend
aus einer Elektrolysezelle mit Anode, Kathode, einem in der Elektrolysezelle stehenden
Isolierrohr und einer Sensorelektrode, wobei gegebenenfalls die Wand der
Elektrolyse
zelle selbst als eine der Elektroden fungiert, die Snnsorelektrode unmittelbar der
zu beschichtenden Elektrode benachbart ist, die gleiche Polarität jedoch eine-wesentlich
kleinen Oberfläche als diese aufweist, beide innerhalb des Isolirrohres angeordnet
sind und das Isolierrohr am unteren oder oberen Ende enge Öffnungen als einzige
Verbindung zwischen den Elektrodenräumen aufweist und jeweils Anode und Kathode
sowie Sensorelektrode und Anode oder Kathode durch einen Spannungsabgriff miteinander
verbunden sind. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorelektrode
über ein Getriebe mit einem Motor mcckwnisch verbunden und in der Beschichtung srichtung
verschiebbar angebracht, Sensorelektrode und die zu beschichtende Elektrode über
einen Spannungsabgriff miteinander verbunden, die Spannung an der Eingangsseite
eines Verstärkers und eine Steuervorrichtung für den Motor an der Ausgangsseite
des Verstärkers angeschlossen sind, sowie durch eine Vorrichtung zur Umwandlung
der Getriebebewegung in elektrische Signale und ein hierdurch gesteuortes automatisches
Meßinstrument, welches laufend die Stellung der Sensorelektrode in Abhängigkeit
von der Beschichtungsdauer aufzeichnet.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich für die Messung der Streukraft
sowohl von Kathophorese- als auch von Anaphorese-Lacken. Als Kathode bzw. Anode
dient dann das zu beschichtende Material, z.B. ein Teststreifen aus Autoblech. Die
Sensorelektrode besteht vorzugs.;eise aus einem dünnen Metallstab, der bis auf maximal
10 mm, vorzugsweise 1 bis 3inp Länge an seinem untern Ende isoliert ist. Die Isolierung
kann beispielsweise aus einem über den Metallstab gezogenen Teflon-Schlauch bestehen.
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Das Isölierrohr besteht aus einem nichtleitenden Material, vorzugsweise
aus Glas oder einer nicht leitenden Kunststoffmasse. Es besitzt z.B. an seinem unteren
oder an seinem oberen Ende enge öffnungen. Es schafft auf diese Weise die für die
Messung der Streukraft erforderlichen erschwerten Abscheidungsbedingungen und trennt
den Kathodenvom Anodenraum.
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Die Übertragung der Motorbewegung auf die Sensorelektrode erfolgt
vorteilhafterweise über eine Schnurlaufrolle.
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Die Übertragung der Motorbewegung auf den die Steuersignale für das
automatische Meßinstrument erzeugenden Vorrichtungsteil erfolgt ebenfalls über die
Schnurlaufrolle. Vorteilhafterweise wird dafür am Getriebe eine Keilriemenscheibe
angeordnet, welche über einen Keilriemen eine zweite Keilriemenscheibe antreibt,
wobei der Keilriemen gleichzeitig als Rutschkupplung dient und außerdem auch den
Vorrichtungsteil für die Erzeugung der elektrischen.Signale für die Steuerung des
automatischen Meßinstrumentes vor Beschädigung durch Überdrehen schützt. Mit dieser
zweiten Keilriemenscheibe ist der Vorrichtungsteil für die Erzeugung der elektrischen
Signale für die Steuerung des automatischen MeBinstrumentes verbunden. Als derartiger
Vorrichtungsteil kann beispielsweise ein Potentiometer dienen, wobei die Potentiometersteuerung
mechanisch mittels einer Stange mit der zweiten Keilriemenscheibe verbunden ist.
Die Signalerzeugung kann jedoch auch induktiv bewirkt werden. Vorzuc3sweise-.rdendie
Getriebebewegung mittels eines Potentio;neters in elektrische Signale umgewandelt
und als Verbindung zwischen Getriebe und Potentiometer ein Reilriemen benutzt.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich gegebenüber den bekannten
Vorrichtungen zur Messung der Streukraft durch seinen einfachen Aufbau und seine
leichte Bedienung aus. Es wird lediglich eine einzige Sensorelektrode benötigt und
dennoch eine genaue Messung des gesamten-Beschichtungsverlaufes erzielt. Da die
Sensorelektrode keine festhaftende Beschichtung erfährt, kann sie nacheinander für
viele Messungen verwendet werden.
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Beispiele In Figur 1 ist ein schematisches Schaltbild einer Vorrichtung
zur Messung der Streukraft eines Lackes bei der Kataphorese dargestellt.
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In der Elektrolysezelle (1) zur Messung des Umgriffs sind Kathoden
und Anodenraum durch Einbau von Trennwänden (4) über einen schmalen Schlitz oder
über runde öffnungen rtiteinander verbunden, wodurch erschwerte Bedingungen für
den Feldlinienverlauf und damit für die Beschichtung eschaffen werden. Gleichzeitig
ist in unmittelbarer Nähe der zu beschichtenden Elektrode (2)(Testblech) eine über
eine Führung geleitete bewegliche Sensorelektrode (3) angebracht, welche die gleiche
Polarität wie das zu beschichtende Testblech (2) besitzt. Die Sensorelektrode (3)
ist bis auf 2 mm nach unten hin isoliert. Das obere Ende der Sensorelektrode ist
einerseits über einen hochohmigen Widerstand (5) von 20 Megvl mit der zu beschichtenden
Elektrode verbunden, zum anderen befindet sich daran mit einer Schnur verbunden
eine Keilriemenscheibe (10), lche die Elektrode entsprechend der Dotentialverschiehungauf
dem Testblech (2) über eine Motorsteuerung (7) nach oben zieht. Die Steuerung erfolgt
durch Angreifen einer Spannung an dem hochohmigen
Widerstand (5)
im Verhältnis 100 : 1 und Übertragung auf einem hochohmigen Trennverstärker (6)
von l010Q/V, dessen ausgehende Signale zwischen 0 und 10 Volt einem Gleichstrommotor
(8) von 24 Volt und 2,5 Watt automatisch über eine Zenerdiode und einen Transistor
ansteuert.
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In diesem hochohmigen Trennverstärker (6) wird die genaue Einstellung
der Spannung zwischen der zu besciiichtenden Elektrode (2) und Sensorelektrode (3)
im Bereich von 2 Volt in der Weise vorgenommen, daß man zwischen der zu beschichtenden
Elektrode (2) und der Sensorelektrode (3) eine Spannungsquelle von z.B. 2 Volt anlegt
und danach die Ausgangs-Spannung des Trennverstärkers durch Veränderung des Verstärkerverhältnisses
so festliegt, daß die Motorsteuerung gerade darauf anspricht. Der Gleichstrommotor
ist über ein Getriebe (9) mit einer Keilriemenscheibe (14) verbunden, deren Drehzahl
maximal 30 U/min. beträgt. Über eine zweite Keilriemenscheibe (10), die durch Rutschkupplung
mit der ersten verbunden ist, wird die Sensorelektrode (33 je nach der Geschwindigkeit
der vertikalen Beschichtung des Testbleches (2) und der damit verbundenen vertikalen
Potentialverschiebung in gleicher Richtung mit der Beschichtung und mit gleicher
Geschwindigkeit verschoben. Man wählt das Potential an der Sensorelektrode (3J möglichst
so, daß es dem Potential an der Frontlinie, d.h.
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der eben einsetzenden Abscheidung, entspricht. Dieser Wert ist bei
jedem Lacksystem unterschiedlich, beläuft sich im allgemeinen auf ca. 2 Volt.
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Mit der Keilriemenscheibe (10) ist außerdem auf der gleichen Welle
(11) ein 10-Wendelpotentiometer (12) von 25 K angebracht, an dem je nach Umdrehung,
das heißt nach Stellung der Sensorelektrode eine Spannung abgegriffen und einem
Kompensationsschreiber zugeführt wird. Die
abgegriffene Spannung
als Maß für die Höhe in Abhängigkeit von der Zeit wird dann im Diagramm aufgetragen.
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Beispiel 1 In das in Figur 1 aufgezeigte Elektrolysegefäß (1) füllt
man soviel einer 20%igen wäßrigen kationischen Lacksuspension, daß das als Kathode
zu schaltende Testblech (2) von 30 mm Breite und ca. 260 mm Höhe genau bis auf 240
mm vom unteren Rand her bedeckt ist. Man führt dann per Hand die Sensorelektrode
(3) bis zum unteren Rand des Testbleches (2) und stellt den Schreiber auf die Nullstellung
ein. Dann schaltet man bei gleichzeitigem Einschalten des Schreibers einem Strom
aus einer Spannungsquelle von z.B. 150, 200, 250 V usw. ein. Die Abscheidung beginnt
augenblicklich am unteren Ende des Testbleches (2) und verschiebt sich nach oben.
Gleichsinnig und mit derselben Geschwindigkeit wandert auch die Sensorelektrode
(3) nach oben. Am Schreiber werden die in Figur 2 aufgezeigten Diagramme registriert.
Die Messung wird entweder nach 120 sec. oder nach völliger Beschichtung des Testbleches
(nach 240 mm) beendet. Aus der Steilheit der Kurven wird auf den Umgriff geschlossen.
Je flacher die Kurven, umso besser der Umgriff.
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Beispiel' 2 In dem in Figur 3 aufgezeigten Elektrolysiergefäß füllt
man soviel 15%ge wäßrige Anaphoreselacksuspension, daß das als Anode fungierende
Testblech (15) (30 mm breit, 240 mm hoch) genau 240 mm von unten gemessen bedeckt
ist.
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Die Kathoden (16) befinden sich im Abstand von 7,5 cm von der Unterkante
gemessen in den beiden unten offenen schmalen Hohl zylindern (17) (Innendurchmesser
8 mm). Man verfährt dann wie in Beispiel 1. Die bei den verschiedenen Spannungen
registrierten Höhen-Zeit-Kurven sind ir. der Fig. 4 dargestellt.