EP0375993B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung des Emailschlickers in Elektrotauch-Emaillier-Anlagen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Rückgewinnung des Emailschlickers in Elektrotauch-Emaillier-Anlagen Download PDF

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EP0375993B1
EP0375993B1 EP89122245A EP89122245A EP0375993B1 EP 0375993 B1 EP0375993 B1 EP 0375993B1 EP 89122245 A EP89122245 A EP 89122245A EP 89122245 A EP89122245 A EP 89122245A EP 0375993 B1 EP0375993 B1 EP 0375993B1
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Friedel Kaup
Heinrich Warnke
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Miele und Cie KG
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/22Servicing or operating apparatus or multistep processes
    • C25D13/24Regeneration of process liquids

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for reducing the entry of enamel slip into the first sink of electro-dip enamelling systems with a basin for electrophoretic dip enamelling (ETE basin) and with at least one sink arranged subsequently in the process.
  • ETE basin electrophoretic dip enamelling
  • ETE electrophoretic dip enamelling
  • DE-A1-34 33 576 describes a method and a device for recovering the rinsing slip, in which the coated part is transported directly to a subsequent sink after leaving the ETE basin.
  • the sink is equipped with an agitator, which puts the rinsing water in a forced flow and in which part of the rinsing water is led over a sedimentation area, from which the deposited enamel is then transported back to the ETE basin.
  • DD-A-203076 describes a method in which the electro-enamelled parts are rinsed off over the electrophoresis bath.
  • the disadvantage of the known method and the known device is essentially that the slip resulting from the recovered enamel has different properties than the one located in the coating basin.
  • the conductivity, the pH value, the density and, among other things, the content of auxiliary substances are different, which means that compensation is required in order to be able to use the rinsing slip again.
  • a difficulty then arises in the fact that the ratio of the amount of electrically deposited enamel to the amount of enamel carried into the rinsing bath is not always constant, for example caused by parts with different levels of scooping.
  • the invention has for its object to provide a method and an apparatus in which or in which the entry of enamel slip into the first sink is limited from the outset to a minimum.
  • the particular advantage is achieved that only very little of the enamel slip detaching from the coated part reaches the first sink (7), so that complex reprocessing measures for the flushing slip can be dispensed with. Furthermore, the slip properties of the slip used are stabilized and the content of interfering ions in the coating system is reduced. This measure also creates the possibility of improving the coating of the so-called Faraday cages as a whole.
  • the part (1) to be coated is immersed in the ETE basin (2).
  • the cathodes (3) are indicated in the ETE basin (2).
  • the ETE pool (2) is connected to an additional pool (5) via an overflow (4).
  • Drainage cells (6) also called migration cells, are arranged in the additional basin (5).
  • the additional sink (5) is then followed by the first sink (7).
  • the additional basin (5) is connected to the ETE basin (2) via a return device for the enamel slip.
  • the return device essentially consists of a pump (8) which returns the pumpable enamel slip to the ETE basin (2) via a transport line (9). Via an arranged in the transport route Density measuring device (10) monitors the density of the enamel slip and corrects it accordingly.
  • a spraying device (11) is installed above the ETE basin (2) with which demineralized water can be sprayed onto the parts (1) to be coated.
  • the part (1) After spraying, the part (1) is transported over the additional basin (5) where, if necessary, another spraying with demineralized water can be carried out.
  • the draining time is extended by one full work cycle and thus by more than 100%, so that this measure allows a large part of the enamel loosely adhering to the part (1) to be coated to drip off before the first sink (7).
  • the part (1) In the work cycle after the additional sink (5), the part (1) is drained into the sink (7) submerged.
  • part (1) On the electrophoretically deposited, relatively solid enamel layer, part (1) also adheres to an enamel slip layer which is only connected to the surface by adhesive forces. In order to avoid that this loosely adhering enamel slip gets into the sink, the part (1) is rinsed with deionized water after it has been moved out of the ETE basin (2). The loosely adhering enamel runs back into the ETE basin (2) with the spray water. The flow of demineralized water lowers the conductivity in the ETE basin (2), which is desirable, but the density of the enamel slip also decreases, which in turn is not permitted.
  • the water extracted via the drainage cells (6) should also generally be discarded so that the conductivity of the slip in the coating basin is as low as possible.
  • the battery of the drainage cells (6) can also be arranged in an enlarged ETE basin (2) without the basic process steps and device arrangements changing appreciably. In this way, the additional basin (5) can be dispensed with.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzierung des Eintragens von Emailschlicker in das erste Spülbecken von Elektrotauch-Emaillier-Anlagen mit einem Becken für die elektrophoretische Tauchemaillierung (ETE-Becken) und mit mindestens einem im Verfahrensgang nachfolgend angeordneten Spülbecken.
  • Bei der elektrophoretischen Tauchemaillierung, in der Abkürzung als ETE bezeichnet, wird in der Regel etwa ein Drittel des eingesetzten Emailschlickers in das erste Spülbecken, das sich in der Verfahrensfolge dem ETE-Becken anschließt, eingetragen. In erster Linie aus Kostengründen muß dieses abgespülte Email zurückgewonnen und dem Prozeß wieder zugeführt werden. Verfahren für die Rückgewinnung des Emailschlickers sind bekannt aus der DE-A1-34 33 576 und DE-A1 31 21 604. Hierzu ist in der DE-A1-34 33 576 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Rückgewinnung des Spülschlickers beschrieben, bei dem das beschichtete Teil nach Verlassen des ETE-Beckens direkt in ein nachfolgendes Spülbecken transportiert wird. Das Spülbecken ist mit einem Rührwerk versehen, welches das Spülwasser in eine Zwangsströmung versetzt und bei dem ein Teil des Spülwassers über einen strömungsberuhigten Absetzbereich geführt wird, woraus dann das sich absetzende Email in das ETE-Becken zurücktransportiert wird.
  • Die DD-A-203076 beschreibt ein Verfahren, bei welchem die elektrotauchemaillierten Teile über dem Elektrophoresebad abgespült werden.
  • Der Nachteil des bekannten Verfahrens und der bekannten Vorrichtung besteht im wesentlichen darin, daß der aus dem zurückgewonnenen Email resultierende Schlicker andere Eigenschaften aufweist als der im Beschichtungsbecken befindliche. Unterschiedlich sind insbesondere die Leitfähigkeit, der PH-Wert, die Dichte und unter anderem der Gehalt an Hilfsstoffen, was zur Folge hat, daß eine Kompensation erforderlich ist, um den Spülschlicker wieder verwenden zu können. Dabei liegt dann eine Schwierigkeit darin, daß das Verhältnis der elektrisch abgeschiedenen Emailmenge zu der ins Spülbad getragenen Emailmenge nicht immer konstant ist, z.B. bewirkt durch unterschiedlich stark schöpfende Teile.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei dem bzw. bei der das Eintragen von Emailschlicker in das erste Spülbecken von vornherein auf ein Minimum begrenzt wird.
  • Die Lösung dieser Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung gemäß Anspruch 2 erzielt. Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Mit der erfindungsgemäßen Lehre wird der besondere Vorteil erzielt, daß von dem sich von dem beschichteten Teil ablösenden Emailschlicker nur noch sehr wenig in das erste Spülbecken (7) gelangt, so daß aufwendige Wiederaufbereitungsmaßnahmen für den Spülschlicker entfallen können. Weiterhin kommt es zu einer Stabilisierung der Schlickereigenschaften des eingesetzten Schlickers und es wird der Gehalt an störenden Ionen im Beschichtungssystem reduziert. Durch diese Maßnahme wird außerdem die Möglichkeit geschaffen, die Beschichtung der sogenannten Faradayschen Käfige insgesamt zu verbessern.
  • Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird das erfindungsgemäße Verfahren und eine erfindungsgemäße Vorrichtung nachstehend näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in rein schematischer Form den Teilbereich einer elektrophoretischen Tauchemaillieranlage mit einem nachfolgenden Spülbecken.
  • Bei der elektrophoretischen Emaillierung wird das zu beschichtende Teil (1) in das ETE-Becken (2) eingetaucht. In dem ETE-Becken (2) sind die Kathoden (3) angedeutet.
  • Das ETE-Becken (2) ist über einen Überlauf (4) mit einem Zusatzbecken (5) verbunden. In dem Zusatzbecken (5) sind Drainierzellen (6), auch Migrationszellen genannt, angeordnet. Dem Zusatzbecken (5) ist dann das erste Spülbecken (7) nachgeschaltet.
  • Das Zusatzbecken (5) ist mit dem ETE-Becken (2) über eine Rückführeinrichtung für den Emailschlicker verbunden. Die Rückführeinrichtung besteht dabei im wesentlichen aus einer Pumpe (8), die über eine Transportleitung (9) den pumpfähigen Emailschlicker ins ETE-Becken (2) zurückführt. Über ein im Transportweg angeordnetes Dichtemeßgerät (10) wird die Dichte des Emailschlickers überwacht und entsprechend korrigiert.
  • Über dem ETE-Becken (2) ist eine Absprüheinrichtung (11) installiert, mit der entsalztes Wasser auf die zu beschichtenden Teile (1) gesprüht werden kann.
  • Nach dem Absprühen wird das Teil (1) über das Zusatzbecken (5) transportiert, wo gegebenfalls nochmals ein weiteres Absprühen mit entsalztem Wasser erfolgen kann.Durch die Zwischenschaltung des Zusatzbeckens (5) verlängert sich die Abtropfzeit um einen vollen Arbeitstakt und damit um mehr als 100%, so daß bereits durch diese Maßnahme ein großer Teil des lose am zu beschichtenden Teil (1) anhaftenden Email vor dem ersten Spülbecken (7) abtropfen kann.Im Arbeitstakt nach dem Zusatzbecken (5) wird das Teil (1) in das Spülbecken (7) getaucht.
  • Die Funktionsweise der gezeigten Anordnung ist wie folgt: Auf der elektrophoretisch abgeschiedenen relativ festen Emailschicht haftet auf dem Teil (1) außerdem noch eine Emailschlicker-Schicht, die nur durch Adhäsionskräfte mit der Oberfläche verbunden ist. Um zu vermeiden, daß dieser lose anhaftende Emailschlicker ins Spülbecken gelangt, wird das Teil (1) nach dem Herausfahren aus dem ETE-Becken (2) mit entsalztem Wasser abgespült. Das lose anhaftende Email läuft mit dem Spritzwasser ins ETE-Becken (2) zurück. Durch den Zufluß von entsalztem Wasser wird die Leitfähigkeit im ETE-Becken (2) gesenkt, was wünschenswert ist, jedoch nimmt auch die Dichte des Emailschlickers ab, was wiederum nicht zulässig ist.
  • Um den Wassergehalt des Emailschlickers im ETE-Becken (2) im Gleichgewicht zu halten, befindet sich weiterer Emailschlicker in einem Zusatzbecken (5), das über die Rohrleitung (9), die Pumpe (8) und den Überlauf (4) derart mit dem ETE-Becken (2) verbunden ist, daß ein guter Austausch des Emailschlickers gewährleistet ist. In dem Zusatzbecken (5) befinden sich die Drainierzellen (6), die es ermöglichen, daß dem Emailschlicker soviel Wasser entzogen wird, wie ihm beim Abspülen zufließt. Wählt man die Drainierzellen (6) so groß, daß die entzogene Wassermenge größer ist als die über dem ETE-Becken (2) zugeführte, so regelt ein in dem Pumpenkreis eingebautes Dichtemeßgerät (10) zusammen mit der Ablaufeinrichtung (12), die Dichte im ETE-Becken (2) sowie im Zusatzbecken (5).
  • Bei der Elektrotauchemaillierung muß das Wasser, das zur Zeit des Stromflußes in die Beschichtungskathoden gelangt, wegen der hohen Leitfähigkeit (16000 µS/cm und darüber) unbedingt verworfen werden, weil sonst der Prozeß instabil wird. Dieses Wasser kann also für die Sprühdüsen der Absprüheinrichtung (11) nicht verwendet werden.
  • Das über die Drainierzellen (6) entzogene Wasser (Leitfähigkeit etwas höher als die des Schlickers) sollte ebenfalls in der Regel verworfen werden, damit die Leitfähigkeit des Schlickers im Beschichtungsbecken möglichst tief liegt. Je tiefer die Leitfähigkeit im ETE-Becken (2), desto unproblematischer ist die Beschichtung.
  • In einer weiteren Ausführung kann anstelle eines besonderen Zusatzbeckens (5) die Batterie der Drainierzellen (6) auch in einem vergrößerten ETE-Becken (2) angeordnet sein, ohne daß sich hier die grundsätzlichen Verfahrensschritte und Vorrichtungsanordnungen nennenswert ändern. Auf diese Weise kann eventuell auf das Zusatzbecken (5) verzichtet werden.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Reduzierung des Eintragens von Emailschlicker in das erste Spülbecken in Elektrotauch-Emaillier-Anlagen mit einem Becken für die elektrophoretische Tauchemaillierung (ETE-Becken) und mit mindestens einem im Verfahrensgang nachfolgenden Spülbecken wobei die elektrotauchemaillierten Teile (1) über dem ETE-Becken (2) und /oder einem dem ETE-Becken (2) im Behandlungsablauf nachgeschalteten, mit diesem über einen Überlauf (4) und eine Rückführungseinrichtung für den Emailschlicker verbundenen Zusatzbecken (5) ganz oder teilweise mit entsalztem Wasser abgesprüht werden und daß durch im ETE-Becken (2) integriert oder in dem Zusatzbecken (5) angeordnete Drainierzellen (6) der Wassergehalt des Emailschlickers im ETE-Becken (2) konstantgehalten wird.
  2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß im Behandlungsablauf zwischen dem ETE-Becken (2) und dem ersten Spülbecken (7) ein Zusatzbecken (5) mit Drainierzellen (6) angeordnet ist, daß über dem ETE-Becken (2) und/ oder dem Zusatzbecken (5) eine Absprüheinrichtung (11) zum Absprühen mit entsalztem Wasser installiert ist, und daß das Zusatzbecken (5) mit dem ETE-Becken (2) über einen Überlauf (4) und eine Rückführeinrichtung für den Emailschlicker verbunden ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Drainierzellen (6) mit einer Ablaufeinrichtung (12) für überschüssige Flüssigkeit versehen sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rückführeinrichtung des Emailschlickers ein Dichtemeßgerät (10) angeordnet ist und daß die Dichte des Schlickers eingeregelt wird.
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