EP0505967B1 - Process for depositing an enamel layer - Google Patents
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- EP0505967B1 EP0505967B1 EP92104996A EP92104996A EP0505967B1 EP 0505967 B1 EP0505967 B1 EP 0505967B1 EP 92104996 A EP92104996 A EP 92104996A EP 92104996 A EP92104996 A EP 92104996A EP 0505967 B1 EP0505967 B1 EP 0505967B1
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23D—ENAMELLING OF, OR APPLYING A VITREOUS LAYER TO, METALS
- C23D5/00—Coating with enamels or vitreous layers
- C23D5/02—Coating with enamels or vitreous layers by wet methods
Definitions
- the invention relates to a method for depositing an enamel layer according to the preamble of claim 1.
- Electro-dip enamelling means the transport of charged particles in liquid emulsion through an applied electric field. In contrast to electrolysis, this involves the transport of much larger particles; furthermore, there is no chemical and physical change in the deposited substance.
- the enamel particles When in contact with water as a dispersion medium, the enamel particles become negatively charged and migrate to the workpiece when an electric field is applied, which is connected as an anode.
- electroosmosis causes the opposite movement of the liquid to the cathode in the deposited enamel slip.
- the deposited enamel layer is thereby pre-dried, although the part remains in the aqueous medium.
- the cathode For the deposition of thicker enamel layers on a specific workpiece surface, it is also known to design the cathode to be adapted to the workpiece shape in such a way that there is a dense course of electrical current lines toward this workpiece surface, and thus sufficient deposition of enamel particles.
- the adaptation of the cathode shape to the workpiece shape is complex, and therefore uneconomical, in particular in the production of small series.
- the invention has for its object to develop a generic method so that predeterminable workpiece surfaces can be covered in a simple and reliable manner only with an enamel layer of small thickness, and that predeterminable workpiece areas in a simple and reliable manner with an enamel layer of greater thickness or with one compared to others Workpiece surfaces of constant thickness can be covered.
- the invention is further based on the object of creating a device for simple implementation of the method.
- a spacing element is assigned to the predefinable workpiece surface.
- the thickness of the enamel layer deposited on a workpiece surface can thus be influenced in a simple and reliable manner. It can be ensured, for example for a back of an object to be enamelled that does not need to be enamelled, that only a thin layer of enamel is applied there. This saves email compared to keeping email completely free.
- the solution according to the invention enables a rapid process sequence and thus high productivity with sufficient savings in enamel compared to the known sealing cover.
- the method according to the invention can also be used to ensure in a simple manner that a workpiece surface is formed with a relatively thick enamel layer or an enamel layer with a thickness that is constant compared to the other workpiece surfaces.
- an enamel layer can be reduced to a relatively small thickness in a simple and inexpensive manner where it is not necessary for an enamel layer to be formed.
- a constant or an increased thickness of the Eamille layer can also be achieved where this is required, for example, for functional or optical reasons.
- the shielding element is arranged on the carrier device according to the invention; the assignment to the predeterminable workpiece surface takes place by fastening the workpiece to the carrying device.
- the shielding element can, at least in regions, have an insulating section on the side facing away from the workpiece, which is connected to the electrically conductive section.
- the insulating section prevents the creation of a large potential between the cathode and the workpiece, and at the same time it ensures that only small amounts of enamel particles are deposited on the surface of the insulating layer. This will make an otherwise necessary frequent cleaning of the shielding element avoided.
- the insulating layer can be formed with a size corresponding to the size of the conductive section and can be connected to the conductive section essentially over the entire surface. However, the insulating section can also be made smaller and connected to it covering only a region of the conductive section.
- the shielding element is a shielding plate which is arranged at a distance essentially parallel to the predeterminable workpiece surface.
- Both the conductive section and the insulating section can be plate-shaped and lie flat against one another.
- the shielding plate is advantageously arranged such that it extends essentially in one plane with end faces of the free ends of the side walls.
- the shield can advantageously cover the predeterminable workpiece surface with an overhang. It can thus be ensured in a simple manner that a workpiece surface for which only a small enamel layer is to be deposited is provided essentially in its entirety with an enamel layer of the desired smaller thickness.
- a shielding element is assigned to it which has at least one curved or a prism-shaped area. Due to the area which is curved or prismatic in cross section, for example, the course and the density of electrical current lines can be predetermined in certain areas in such a way that a thicker enamel layer is deposited in the desired manner.
- a predeterminable dwell time of the workpiece in the enamel slip bath is essentially uniform or at least a sufficient thickness of the enamel layer is obtained at each point with regard to the requirements.
- an insulating plate with an electrically conductive section extending at least in regions thereof is assigned as a shielding element such that between A region with a high potential difference arises from the cathode and anode, from which the enamel particles in a recess via the conductive section Amount supplied that is sufficient for the deposition of an enamel layer of predeterminable thickness on the surfaces of the recess.
- a shielding element to be assigned to the workpiece is provided according to the invention, with an electrically conductive section to be connected as a secondary anode and a section attached to it , the electrically conductive section partially covering insulating section.
- the bath voltage is approximately 80 to 120 volts at a current density of 3 to 6 A / dm 2 and the electrical conductivity of the slip to be separated is between 1500 and 3500 ⁇ S / cm.
- the conductance is brought to this value with sodium aluminate in order to achieve a wrapping around of the coating, ie enamel also deposits on the side facing away from the cathode.
- the disadvantage of the process lies in the insufficient edge coating, since the enamel "prefers" to wander the edges. After firing, there is a black, narrow stripe on the edges, which makes the goods sharp-edged.
- a workpiece 1 is shown, which is to be provided on its outer surface 3 with an enamel layer.
- the workpiece 1 is shown in a state in which it is immersed in an enamel slip bath 5, not shown, which surrounds the workpiece on all sides.
- the workpiece 1 has a flat base body 7, with side walls 9 extending essentially perpendicularly therefrom.
- the workpiece 1 consisting of a conductive metal is connected in a manner not shown as an anode, while a cathode is also assigned to the enamel slip bath 5 in a manner not shown.
- a DC voltage acts between the cathode and the anode for depositing enamel particles 11 on the workpiece 1.
- Negatively charged enamel particles 11 are deposited on the positive workpiece surfaces of the workpiece 1 so that they adhere firmly.
- Such an enamel layer deposited on workpiece surfaces of the workpiece 1 adheres so well that only loosely adhering enamel slip particles 11 are rinsed off during a cleaning step following immersion in the enamel slip bath 5, and that in a subsequent process step the separated enamel layer can be baked in a kiln.
- the workpiece 1 is part of a double-walled domestic appliance door, such as for example, an oven door. It is only necessary that the outer surface 3 is enamelled.
- a shielding element 15 is assigned to the workpiece 1 or its back 13.
- the shielding element is designed as a shielding plate.
- the shielding plate 15 consists of a likewise plate-shaped, electrically conductive section 17 and an insulating section 19 covering the entire surface of the latter and connected to it in an unillustrated manner, for example by gluing or screwing.
- the shielding plate 15 is arranged according to the invention in such a way that the insulating section 19 corresponds to this Workpiece 1 is facing away.
- the shielding plate 15 is also essentially parallel to the base body 7 and is arranged at a distance therefrom such that the shielding plate 15 extends essentially in one plane with end faces 21 of the free ends of the side walls 9. Between the side walls 9 shown in FIG. 1 and the shielding plate 15, a gap with a gap width is formed such that the shielding plate 15 can be assigned to the workpiece 1 in a simple manner. In a corresponding manner, the shielding plate 15 can be assigned to the upper and lower side walls, not shown.
- the conductive section 17 of the shielding plate 15 is connected as a secondary anode, so that, as can be seen from FIG. 1, the surface of the conductive one Section 17 has the same polarity as the workpiece surfaces of the workpiece 1; the polarity is indicated by the "+" signs shown in FIG. 1.
- the conductive section 17 connected as a secondary anode results in an essentially uniform potential.
- the negative charge caused outside of this space by the cathode of the enamel slip bath 5 is therefore neutralized.
- email can be saved in a simple manner because it effectively prevents email from being deposited to a significant extent on the rear side 13. This applies accordingly to the conductive section 17 of the shielding plate 15.
- the insulating section 19 is arranged there, on which the enamel particles settle at most to a small extent and with low adhesion.
- a high streamline shape density results only in relation to the outside 3 of the workpiece 1 to be provided with an enamel layer.
- the inventive shielding measure of the assignment of a shielding element 15 to the workpiece 1 thus advantageously results in the formation of streamlines in such a way that deposition of enamel particles 11 on the outside 3 of the workpiece 1 is promoted.
- the shielding element or the shielding plate 15 according to the invention can advantageously be arranged on a support device, not shown, on which the workpiece 1 can be fastened.
- a corresponding assignment between the shielding element 15 and the workpiece 1 is thus obtained in a particularly simple manner simply by attaching the workpiece 1 to the carrying device, and thus without a further additional method step.
- the workpiece 1 can also be pretreated with the carrying device, for example cleaning before being immersed in the enamel slip bath 5. It can then be immersed together with the carrying device in the enamel slip bath 5 and then subjected to an aftertreatment, such as a rinsing process.
- no flat shielding element is arranged to cover predetermined workpiece surfaces.
- the shielding element 31 is rather prism-shaped, in the present case having an essentially circular cross section.
- the conductive section 33 connected as an auxiliary anode, not shown, has a circular cross section.
- An exposed area of the conductive section 33 is arranged facing a workpiece 35, which in the present case has a Z-shaped cross section.
- an insulating section 37 which is designed in the manner of a hollow cylindrical half-shell.
- a shielding element 31 can thus be ensured according to the invention in a simple manner that, on the one hand, an enamel layer of smaller thickness is deposited on the workpiece surface region 41 opposite the shielding element 31, while on the other hand, adjacent to this region, an enamel layer of greater thickness is formed.
- areas of the workpiece 35 such as the free end 47 and the edge area 49, which are adjacent to the workpiece surface area 41, can be provided with an enamel layer 45 of sufficient thickness in a simple manner without, for example, the adaptation of the cathode to the shape of the Workpiece 35 needs.
- the shielding element 31 from FIG. 2 can also be arranged in a corresponding manner on a support device (not shown), so that the assignment between the shielding element 31 and the workpiece 35 can be carried out more easily, without any further measure being required Way results in that the workpiece 35 is attached to the support device.
- the shielding element 33 With the inventive assignment of the shielding element 33 to the workpiece 35, it can further be ensured that the effects of different distances of individual areas of the workpiece 35 from the cathode, not shown, on the layer thickness of the enamel particles 11 deposited on the workpiece 35 are compensated.
- the conductive region 33 or the shielding element 31 connected as a secondary anode for example at a distance of 10 to 20 mm from the workpiece surface region 41 as the predeterminable region of the workpiece 35, the potential difference of the cathode relative to the workpiece surface region 41 becomes namely in a predeterminable manner reduced.
- the shielding element 31 By assigning the shielding element 31 to the workpiece 35 according to the invention, the prerequisite is also created for a relatively high voltage between the cathode and the workpiece to act as an anode and for a sufficient immersion time to be predetermined, so that it does not result in a Overcoating, for example with enamel, is avoided. It can thus be ensured in a simple manner that an enamel layer with an essentially constant thickness is deposited over the entire workpiece 35, which can be, for example, in the range from 200 to 250 micrometers.
- the conductive section 23 or 33 connected as an auxiliary anode is partially provided with an insulating section 19 or 37, through which an undesired application of enamel on the conductive sections 23 or 33 is at least largely reduced.
- the method described with reference to FIGS. 3 and 4 differs from that of FIGS. 1 and 2 essentially in that the conductive section connected as a secondary electrode is not arranged to run parallel to the insulating section.
- the conductive section 51 is formed by a leg 55, which is connected to individual holding legs 53 arranged at a distance from one another.
- the legs 55 and the holding legs 53 are substantially perpendicular to one another.
- the leg 55 which runs essentially perpendicular to the workpiece 57, for example a domestic appliance door, is connected to the plate-shaped insulating section 59 via the holding leg 53.
- the insulating section 59 runs in the same way as the holding limbs 53 essentially parallel to the workpiece 57.
- leg 55 of the conductive portion 51 of the recess 63 is formed accordingly, so that over the entire course of the circumferential recess 63, the conductive portion 51 is associated via leg 55.
- the conductive section 51 is connected to the insulating section 59 via a plurality of the holding legs 53; only a single connecting leg is shown in the figures.
- the assignment of the conductive section 51 to the recess 63 causes enamel particles to reach the surfaces of the recess 63 in sufficient quantity. This ensures that an enamel layer is also deposited on the wall areas of the recess 63, the thickness of which is sufficient to meet requirements with regard to the function of the enamel layer or its visual impression.
- the shielding element 61 can be arranged on a support device (not shown).
- the insulating section 59 which is connected to the shielding element only in regions via its holding leg 53, acts as a shield against the cathode, as a result of which the streamlines or the flow of enamel particles to workpiece surfaces of the workpiece 57 are influenced in a relatively global manner in a similar manner as described in connection with the first and second embodiments.
- the conductive section 51 or its leg 55 associated with the workpiece 57 or its recess 63 the transfer of enamel particles to predeterminable workpiece surfaces or their deposition on these surfaces is specifically influenced.
- FIGS. 5 and 6 show the basic structures of arrangements for coating workpieces with an enamel slip in the electro-immersion enamelling method, additional cathodes being used.
- the slip bath 72 is connected to DC voltage U1 via the main cathode 73, which is essentially arranged on one side, and the workpiece 74, which forms the anode, which is arranged on the opposite side and forms the anode. Due to the current flow from the cathode 73 to the workpiece 74, the enamel slip is transported in the direction of the workpiece 74 and deposited there, preferably on the side facing the cathode 73.
- auxiliary cathode 75 or 75 ' is arranged in the edges of the slip bath 72 and, according to FIG. 5, DC voltage U1 is also applied to workpiece 74 and individual DC voltage U2 according to FIG. 6. 7, the auxiliary cathode 75 "is not subjected to direct voltage from the outside.
- the voltage difference between the workpiece 74 and the insulated electrical conductor piece is used, which thus serves as a cathode.
- the quality of the enamel application on workpiece surfaces can be increased in a simple and quick manner. This applies both with regard to the formation of the layer thickness of the enamel coating and with regard to its adherence.
- the quality of enamelled workpieces such as, for example, household appliance components, can thus be improved in a simple and cost-effective manner without the need for complex process steps or device-side measures.
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden einer Emaillierschicht nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a method for depositing an enamel layer according to the preamble of
Unter Elektrotauchemaillierung versteht man den Transport geladener Teilchen in flüssiger Emulsion durch ein angelegtes elektrisches Feld. Im Gegensatz zur Elektrolyse handelt es sich hier um den Transport wesentlich größerer Partikel; außerdem tritt keine chemische und physikalische Veränderung der abgeschiedenen Substanz ein. Bei Berührung mit Wasser als Dispersionsmittel laden sich die Emailteilchen negativ auf und wandern beim Anlegen eines elektrischen Feldes zum Werkstück, das als Anode geschaltet ist. Gleichzeitig bewirkt die Elektroosmose die im abgeschiedenen Emailschlicker entgegengesetzte Bewegung der Flüssigkeit zur Kathode. Die abgeschiedene Emailschicht wird dadurch vorgetrocknet, obwohl das Teil im wässrigen Medium verbleibt.Electro-dip enamelling means the transport of charged particles in liquid emulsion through an applied electric field. In contrast to electrolysis, this involves the transport of much larger particles; furthermore, there is no chemical and physical change in the deposited substance. When in contact with water as a dispersion medium, the enamel particles become negatively charged and migrate to the workpiece when an electric field is applied, which is connected as an anode. At the same time, electroosmosis causes the opposite movement of the liquid to the cathode in the deposited enamel slip. The deposited enamel layer is thereby pre-dried, although the part remains in the aqueous medium.
Werkstückflächen, auf denen keine Emailschicht abgeschieden bzw. ausgebildet werden soll, könnten prinzipell im Rahmen des gattungsgemäßen Verfahrens abgedeckt werden. So kann durch eine im wesentlichen dichte Verbindung zwischen einer von einem Emailauftrag im wesentlichen freizuhaltenden Werkstückfläche und einem Abdeckelement verhindert werden, daß sich auf der freizuhaltenden Werkstückfläche Emailpartikel abscheiden. Die Anordnung und die spätere Abnahme derartiger Abdeckelemente an Werkstücken ist relativ zeitaufwendig, so daß durch derartige Verfahrensschritte die Produktivität gemindert bzw. die Produktionskosten erhöht werden.Workpiece surfaces on which no enamel layer is to be deposited or formed could in principle be covered within the scope of the generic method. Thus, an essentially tight connection between a workpiece surface to be kept essentially free of an enamel application and a cover element prevents enamel particles from depositing on the workpiece surface to be kept free. The arrangement and the subsequent removal of such cover elements on workpieces is relatively time-consuming, so that productivity is reduced or production costs are increased by such method steps.
Für das Ausscheiden dickerer Emailschichten an einer bestimmten Werkstückfläche ist es weiter bekannt, die Kathode der Werkstückform so angepaßt auszubilden, daß sich zu dieser Werkstückfläche hin ein dichter Verlauf elektrischer Stromlinien, und damit ein ausreichendes Abscheiden von Emailpartikeln ergibt. Die Anpassung der Kathodenform an die Werkstückform ist, insbesondere bei der Fertigung kleiner Serien, aufwendig und damit unwirtschaftlich.For the deposition of thicker enamel layers on a specific workpiece surface, it is also known to design the cathode to be adapted to the workpiece shape in such a way that there is a dense course of electrical current lines toward this workpiece surface, and thus sufficient deposition of enamel particles. The adaptation of the cathode shape to the workpiece shape is complex, and therefore uneconomical, in particular in the production of small series.
Der Erfindung liegt als Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren so weiterzubilden, daß vorgebbare Werkstückflächen in einfacher und zuverlässiger Weise lediglich mit einer Emailschicht geringer Dicke überzogen werden können, und daß vorgebbare Werkstückbereiche in einfacher und zuverlässiger Weise mit einer Emailschicht größerer Dicke oder mit einer gegenüber anderen Werkstückflächen gleichbleibenden Dicke überzogen werden können.The invention has for its object to develop a generic method so that predeterminable workpiece surfaces can be covered in a simple and reliable manner only with an enamel layer of small thickness, and that predeterminable workpiece areas in a simple and reliable manner with an enamel layer of greater thickness or with one compared to others Workpiece surfaces of constant thickness can be covered.
Der Erfindung liegt weiter die aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur einfachen Durchführung des Verfahrens zu schaffen.The invention is further based on the object of creating a device for simple implementation of the method.
Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.The object relating to the method is achieved according to the invention in a generic method by the characterizing features of
Erfindungsgemäß wird somit zur Beeinflussung der Dicke einer Emailschicht, die auf einer vorgebbaren Werkstückfläche abgeschieden wird, der vorgebbaren Werkstückfläche im Abstand ein Abschirmelement zugeordnet.According to the invention, to influence the thickness of an enamel layer which is deposited on a predefinable workpiece surface, a spacing element is assigned to the predefinable workpiece surface.
Damit kann in einfacher und sicherer Weise die Dicke der auf einer Werkstückfläche abgeschiedenen Emailschicht beeinflußt werden. Dabei kann, beispielsweise für eine Rückseite eines zu emaillierenden Gegenstandes, die nicht emailliert zu werden braucht, sichergestellt werden, daß dort lediglich eine Emailschicht geringer Dicke aufgetragen wird. Damit wird gegenüber einem vollständigen Freihalten von Email zwar Email eingespart. Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht jedoch bei ausreichender Ersparnis an Email gegenüber dem bekannten, dichtenden Abdecken einen schnellen Verfahrensablauf und damit eine hohe Produktivität.The thickness of the enamel layer deposited on a workpiece surface can thus be influenced in a simple and reliable manner. It can be ensured, for example for a back of an object to be enamelled that does not need to be enamelled, that only a thin layer of enamel is applied there. This saves email compared to keeping email completely free. However, the solution according to the invention enables a rapid process sequence and thus high productivity with sufficient savings in enamel compared to the known sealing cover.
Weiterhin kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in einfacher Weise auch sichergestellt werden, daß eine Werkstückfläche mit einer relativ dicken Emailschicht oder eine Emailschicht mit gegenüber den anderen Werkstückflächen gleichbleibender Dicke ausgebildet wird.Furthermore, the method according to the invention can also be used to ensure in a simple manner that a workpiece surface is formed with a relatively thick enamel layer or an enamel layer with a thickness that is constant compared to the other workpiece surfaces.
Damit kann einerseits erfindungsgemäß in einfacher und kostengünstiger Weise eine Emailschicht dort auf eine relativ geringe Dicke reduziert werden, wo es nicht erforderlich ist, daß eine Emailschicht ausgebildet wird. Andererseits kann damit erfindungsgemäß auch dort, wo dies beispielsweise aus funktionellen oder optischen Gründen erforderlich ist, eine gleichbleibende oder eine verstärkte Dicke der Eamilleschicht erreicht werden.Thus, on the one hand, according to the invention, an enamel layer can be reduced to a relatively small thickness in a simple and inexpensive manner where it is not necessary for an enamel layer to be formed. On the other hand, according to the invention, a constant or an increased thickness of the Eamille layer can also be achieved where this is required, for example, for functional or optical reasons.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel für ein Verfahren, bei dem das Werkstück vor dem Eintauchen in das Emailschlickerbad auf einer Tragvorrichtung angeordnet und mit dieser in das Emailschlickerbad eingetaucht wird, wird erfindungsgemäß das Abschirmelement auf der Tragvorrichtung angeordnet; die Zuordnung zu der vorgebbaren Werkstückfläche erfolgt dabei durch Befestigen des Werkstücks auf der Tragvorrichtung.In a preferred exemplary embodiment of a method in which the workpiece is arranged on a carrier device before being immersed in the enamel slip bath and is immersed with the latter in the enamel slip bath, the shielding element is arranged on the carrier device according to the invention; the assignment to the predeterminable workpiece surface takes place by fastening the workpiece to the carrying device.
In besonders vorteilhafter Weise kann dabei das Abschirmelement zumindest bereichsweise auf der dem Werkstück abgewandten Seite einen Isolierabschnitt aufweisen, der mit dem elektrisch leitenden Abschnitt verbunden ist. Durch den Isolierabschnitt kann zum einen das Entstehen eines großen Potentials zwischen der Kathode und dem Werkstück vermieden werden und es wird gleichzeitig sichergestellt, daß sich auf der Oberfläche der Isolierschicht nur im geringen Ausmaß Emailpartikel abscheiden. Damit wird ein andernfalls erforderliches, häufiges Reinigen des Abschirmelementes vermieden. Die Isolierschicht kann dabei mit einer der Größe des leitenden Abschnitts entsprechenden Größe ausgebildet und im wesentlichen vollflächig an dem leitenden Abschnitt anliegend mit diesem verbunden sein. Es kann aber auch der Isolierabschnitt kleiner ausgebildet und nur einen Bereich des leitenden Abschnitts überdeckend mit diesem verbunden sein.In a particularly advantageous manner, the shielding element can, at least in regions, have an insulating section on the side facing away from the workpiece, which is connected to the electrically conductive section. On the one hand, the insulating section prevents the creation of a large potential between the cathode and the workpiece, and at the same time it ensures that only small amounts of enamel particles are deposited on the surface of the insulating layer. This will make an otherwise necessary frequent cleaning of the shielding element avoided. The insulating layer can be formed with a size corresponding to the size of the conductive section and can be connected to the conductive section essentially over the entire surface. However, the insulating section can also be made smaller and connected to it covering only a region of the conductive section.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Abschirmelement eine Abschirmplatte, die mit Abstand im wesentlichen parallel zu der vorgebbaren Werkstückfläche angeordnet ist. Es können dabei sowohl der leitende Abschnitt als auch der Isolierabschnitt plattenförmig ausgebildet sein und flächig aneinander anliegen.In a further preferred embodiment, the shielding element is a shielding plate which is arranged at a distance essentially parallel to the predeterminable workpiece surface. Both the conductive section and the insulating section can be plate-shaped and lie flat against one another.
Bei einem Verfahren für ein Werkstück mit einem flächigen Grundkörper und sich davon im wesentlichen senkrecht erstreckenden Seitenwänden, ist die Abschirmplatte in vorteilhafter Weise so angeordnet, daß sie im wesentlichen in einer Ebene mit Stirnflächen der freien Enden der Seitenwände verläuft.In a method for a workpiece with a flat base body and side walls extending essentially perpendicularly therefrom, the shielding plate is advantageously arranged such that it extends essentially in one plane with end faces of the free ends of the side walls.
In vorteilhafter Weise kann die Abschirmung die vorgebbare Werkstückfläche mit einem Überstand überdecken. Damit kann in einfacher Weise sichergestellt werden, daß eine Werkstückfläche, für die lediglich eine geringe Emailschicht abzuscheiden ist, im wesentlichen in ihrer Gesamtheit mit einer Emailschicht der angestrebten geringeren Dicke versehen wird.The shield can advantageously cover the predeterminable workpiece surface with an overhang. It can thus be ensured in a simple manner that a workpiece surface for which only a small enamel layer is to be deposited is provided essentially in its entirety with an enamel layer of the desired smaller thickness.
Bei im wesentlichen gleichbleibender Vorgehensweise wird bei einem Verfahren, bei dem auf einer vorgebbaren Werkstückfläche eine dickere Emailleschicht abzuscheiden ist, erfindungsgemäß zur Beeinflussung des elektrischen Potentials des Emailschlickerbades gegenüber der vorgebbaren Werkstückfläche dieser ein Abschirmelement zugeordnet, das mindestens einen gekrümmten oder einen prismenförmigen Bereich aufweist. Durch den beispielsweise im Querschnitt gekrümmten oder prismenförmigen Bereich können in einfacher Weise der Verlauf und die Dichte elektrischer Stromlinien bereichsweise so vorgegeben werden, daß in der angestrebten Weise bereichsweise eine dickere Emailschicht abgeschieden wird.If the procedure is essentially the same, in a method in which a thicker enamel layer is to be deposited on a predefinable workpiece surface, according to the invention, in order to influence the electrical potential of the enamel slip bath compared to the predefinable workpiece surface, a shielding element is assigned to it which has at least one curved or a prism-shaped area. Due to the area which is curved or prismatic in cross section, for example, the course and the density of electrical current lines can be predetermined in certain areas in such a way that a thicker enamel layer is deposited in the desired manner.
Durch die Form und die Anordnung des Abschirmelementes können beispielsweise unterschiedliche Entfernungen von Werkstückflächen zu der Kathode dahingehend ausgeglichen werden, daß bei einer vorgebbaren Spannung bzw. Stromstärke zwischen der Kathode und dem Werkstück als Anode bei einer vorgebbaren Verweilzeit des Werkstücks in dem Emailschlickerbad eine im wesentlichen gleichmäßige bzw. eine an jeder Stelle hinsichtlich der gestellten Anforderungen zumindestens ausreichende Dicke der Emailschicht erhalten wird.Due to the shape and arrangement of the shielding element, for example, different distances from workpiece surfaces to the cathode can be compensated for in such a way that with a predeterminable voltage or current between the cathode and the workpiece as an anode, a predeterminable dwell time of the workpiece in the enamel slip bath is essentially uniform or at least a sufficient thickness of the enamel layer is obtained at each point with regard to the requirements.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform für ein Verfahren für ein Werkstück mit einer mit einer Emailschicht zu überziehenden Ausnehmung, wird erfindungsgemäß für ein ausreichendes Abscheiden von Email der Ausnehmung eine Isolierplatte mit einem sich davon zumindest bereichsweise erstreckenden, elektrisch leitenden Abschnitt als Abschirmelement so zugeordnet, daß zwischen Kathode und Anode ein Bereich mit hohem Potentialunterschied entsteht, von dem aus der Ausnehmung über den leitenden Abschnitt Emailpartikel in einer Menge zugeführt werden, die zur Abscheidung einer Emailschicht vorgebbarer Dicke an den Oberflächen der Aussparung ausreicht.In a further preferred embodiment for a method for a workpiece with a recess to be covered with an enamel layer, according to the invention, for an adequate deposition of enamel, an insulating plate with an electrically conductive section extending at least in regions thereof is assigned as a shielding element such that between A region with a high potential difference arises from the cathode and anode, from which the enamel particles in a recess via the conductive section Amount supplied that is sufficient for the deposition of an enamel layer of predeterminable thickness on the surfaces of the recess.
Damit kann in einfacher Weise sichergestellt werden, daß gezielt auch auf Oberflächen von Ausnehmungen, auf denen normalerweise die Dicke der Emailschicht reduziert ist, eine gegenüber den übrigen Werkstückflächen gleichbleibende bzw. verstärkte Emailschicht abgeschieden wird.It can thus be ensured in a simple manner that an enamel layer which is constant or reinforced compared to the other workpiece surfaces is deposited specifically on surfaces of recesses on which the thickness of the enamel layer is normally reduced.
Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der obengenannten Merkmale mit einem Emailschlickerbad mit einer Kathode und einem Anschluß für das Werkstück als Anode wird erfindungsgemäß ein dem Werkstück zuzuordnendes Abschirmelement vorgesehen, mit einem als Nebenanode anzuschließenden, elektrisch leitenden Abschnitt und einem daran befestigten, den elektrisch leitenden Abschnitt bereichsweise abdeckenden Isolierabschnitt. Mit dem erfindungsgemäßen Abschirmelement kann in einfacher und zuverlässiger Weise das Abscheiden von Email an einer zugeordneten Werkstückfläche beeinflußt werden.In a device for carrying out the method according to one or more of the above-mentioned features with an enamel slip bath with a cathode and a connection for the workpiece as an anode, a shielding element to be assigned to the workpiece is provided according to the invention, with an electrically conductive section to be connected as a secondary anode and a section attached to it , the electrically conductive section partially covering insulating section. With the shielding element according to the invention, the deposition of enamel on an assigned workpiece surface can be influenced in a simple and reliable manner.
In der praktischen Anwendung der Elektro-Tauchemaillierung (ETE) beträgt die Badspannung etwa 80 bis 120 Volt bei einer Stromdichte von 3 bis 6 A/dm2 und liegt die elektrische Leitfähigkeit des abzuscheidenden Schlickers zwischen 1500 und 3500 µS/cm. Der Leitwert wird mit Natrium Aluminat auf diesen Wert gebracht, um einen Umgriff der Beschichtung zu erzielen, d.h. Email scheidet sich auch auf der der Kathode abgewandten Seite ab. Der Nachteil des Verfahrens liegt bei der unzureichenden Kantenbeschichtung, da das Email "vorzieht" um die Kanten zu wandern. Nach dem Einbrand zeigt sich an den Kanten ein schwarzer, schmaler Streifen, der die Ware scharfkantig werden läßt.In the practical application of electro-dip enamelling (ETE), the bath voltage is approximately 80 to 120 volts at a current density of 3 to 6 A / dm 2 and the electrical conductivity of the slip to be separated is between 1500 and 3500 µS / cm. The conductance is brought to this value with sodium aluminate in order to achieve a wrapping around of the coating, ie enamel also deposits on the side facing away from the cathode. The disadvantage of the process lies in the insufficient edge coating, since the enamel "prefers" to wander the edges. After firing, there is a black, narrow stripe on the edges, which makes the goods sharp-edged.
Es ist somit eine weitere Aufgabe der Erfindung, durch verfahrensmäßige Maßnahmen die Kantenzehrung zu verhindern. Dies kann durch die Maßnahme gemäß den Ansprüchen 11 bis 15 geschehen.It is therefore a further object of the invention to prevent edge deterioration by means of procedural measures. This can be done by the measure according to
Drei Durchführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Verfahren werden anhand der Zeichnungen mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen jeweils in schematischer Ansicht:
- Fig. 1
- einen Querschnitt durch ein Emailschlickerbad mit darin angeordnetem Werkstück gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 2
- einen Querschnitt durch ein Emailschlickerbad mit darin angeordnetem Werkstück gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 3
- einen Querschnitt durch ein Emailschlickerbad mit darin angeordnetem Werkstück gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel und
- Fig. 4
- eine unvollständige Vorderansicht zur Erläuterung des dritten Ausführungsbeispiels,
- Fig. 5 bis Fig. 7
- Darstellungen von Prizip-Anordnungen für eine Elektro-Tauchemaillierung mit Hilfskathoden.
- Fig. 1
- 3 shows a cross section through an enamel slip bath with a workpiece arranged therein according to a first exemplary embodiment,
- Fig. 2
- 3 shows a cross section through an enamel slip bath with a workpiece arranged therein according to a second exemplary embodiment,
- Fig. 3
- a cross section through an enamel slip bath with a workpiece arranged therein according to a third embodiment and
- Fig. 4
- an incomplete front view to explain the third embodiment,
- 5 to 7
- Representations of principle arrangements for electro-dip enamelling with auxiliary cathodes.
In Figur 1 ist ein Werkstück 1 dargestellt, das an seiner Außenfläche 3 mit einer Emailschicht zu versehen ist. Das Werkstück 1 ist in einem Zustand dargestellt, in dem es in ein nicht näher dargestelltes Emailschlickerbad 5, das das Werkstück allseitig umgibt, eingetaucht ist. Das Werkstück 1 weist einen flächigen Grundkörper 7, mit sich davon im wesentlichen senkrecht erstreckenden Seitenwänden 9 auf. Das aus einem leitenden Metall bestehende Werkstück 1 ist in nicht dargestellter Weise als Anode angeschlossen, während gleichfalls in nicht dargestellter Weise dem Emailschlickerbad 5 eine Kathode zugeordnet ist. Für ein Abscheiden von Emailpartikeln 11 auf dem Werkstück 1 wirkt zwischen der Kathode und der Anode eine Gleichspannung. Negativ geladene Emailpartikel 11 werden dabei auf den positiv Werkstückflächen des Werkstückes 1 so abgeschieden, daß sie fest anhaften. Eine derart auf Werkstückflächen des Werkstückes 1 abgeschiedene Emailschicht haftet so gut, daß während eines, dem Eintauchen in das Emailschlickerbad 5 folgenden Reinigungsschrittes lediglich lose anhaftende Emailschlickerpartikel 11 abgespült werden, und daß in einem nachfolgenden Verfahrenschritt in einem Brennofen die abgeschiedene Emailschicht eingebrannt werden kann.In Figure 1, a
Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens sei davon ausgegangen, daß die Rückseite 13 des Werkstückes 1, die sowohl auf der Rückseite der Seitenwände 9 als auch auf der Rückseite des flächigen Grundkörpers 7 ausgebildet ist, als vorgebbare Werkstückfläche nicht zu emaillieren ist. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn das Werkstück 1 als Teil einer doppelwandigen Hausgerätetür, wie beispielsweise einer Backofentür, ausgebildet ist. Es ist dabei lediglich erforderlich, daß die Außenfläche 3 emailliert wird.To explain the method according to the invention, it is assumed that the
Um Email einzusparen, das sich bei einem Eintauchen des gesamten Werkstückes 1 in das Emailschlickerbad 5 auf der Rückseite 13 des Werkstückes 1 abscheiden könnte, ist erfindungsgemäß dem Werkstück 1 bzw. dessen Rückseite 13 ein Abschirmelement 15 zugeordnet. Entsprechend der Form des Grundkörpers 7 ist das Abschirmelement als Abschirmplatte ausgebildet. Die Abschirmplatte 15 besteht aus einem gleichfalls plattenförmigen, elektrisch leitenden Abschnitt 17 und einem vollflächig eine von dessen Seiten abdeckenden, mit diesem in nicht dargestellter Weise beispielsweise durch Kleben oder Verschrauben verbundenem Isolierabschnitt 19. Die Abschirmplatte 15 ist erfindungsgemämß so angeordnet, daß der Isolierabschnitt 19 dem Werkstück 1 abgewandt ist. Die Abschirmplatte 15 ist weiterhin im wesentlichen parallel zu dem Grundkörper 7 und im Abstand davon so angeordnet ist, daß die Abschirmplatte 15 im wesentlichen in einer Ebene mit Stirnflächen 21 der freien Enden der Seitenwände 9 verläuft. Zwischen den in Figur 1 dargestellten Seitenwänden 9 und der Abschirmplatte 15 ist jeweils ein Spalt mit einer Spaltbreite derart ausgebildet, daß die Abschirmplatte 15 dem Werkstück 1 in einfacher Weise zugeordnet werden kann. In entsprechender Weise kann die Abschirmplatte 15 den nicht dargestellten oberen und unteren Seitenwänden zugeordnet sein.In order to save enamel, which could be deposited on the
In nicht dargestellter Weise ist der leitende Abschnitt 17 der Abschirmplatte 15 als Nebenanode angeschlossen, so daß, wie aus Figur 1 ersichtlich, die Oberfläche des leitenden Abschnittes 17 die gleiche Polarität aufweist, wie die Werkstückflächen des Werkstückes 1; die Polarität ist durch die in Figur 1 eingezeichneten "+"-Zeichen angedeutet.In a manner not shown, the
In dem Raum zwischen der Abschirmplatte 15 und der Rückseite 13 des Werkstückes 1 ergibt sich durch den als Nebenanode angeschlossenen leitenden Abschnitt 17 ein im wesentlichen gleichförmiges Potential. Für dort befindliche Emailpartikel 11' ist deshalb die - außerhalb dieses Raumes durch die Kathode des Emailschlickerbades 5 bewirkte negative Aufladung - neutralisiert. Es werden somit im wesentlichen sowohl durch die Rückseite 13 als auch den leitenden Abschnitt 17 keine Anziehungskräfte auf die dort befindlichen Emailpartikel 11' ausgeübt; an diesen Flächen werden somit nur in geringem Ausmaße und mit geringem Haftungsvermögen Emailpartikel abgeschieden. Damit kann in einfacher Weise erfindungsgemäß Email eingespart werden, weil wirksam verhindert wird, daß an der Rückseite 13 in nennenswertem Ausmaß Email abgeschieden wird. Dies gilt entsprechend für den leitenden Abschnitt 17 der Abschirmplatte 15.In the space between the shielding
Damit auch an der negativ geladenen Emailpartikeln 11 gegenüberliegenden Außenseite 23 des leitenden Abschnitts 17 keine Emailpartikel 11 abgeschieden werden, ist dort der Isolierabschnitt 19 angeordnet, an dem sich Emailpartikel allenfalls in geringem Ausmaße und mit geringem Haftungsvermögen absetzen.So that no
Wie durch Stromlinien 25 angedeutet, ergibt sich eine hohe Stromlinienformdichte lediglich in bezug auf die mit einer Emailschicht zu versehende Außenseite 3 des Werkstückes 1. Durch die erfindungsgemäße Abschirmmaßnahme des Zuordnens eines Abschirmelementes 15 zu dem Werkstück 1 ergibt sich somit in vorteilhafter Weise auch eine Ausbildung von Stromlinien derart, daß ein Abscheiden von Emailpartikeln 11 auf der Außenseite 3 des Werkstückes 1 gefördert wird.As indicated by
Das erfindungsgemäße Abschirmelement bzw. die Abschirmplatte 15 kann in vorteilhafter Weise auf einer nicht dargestellten Tragvorrichtung angeordnet werden, auf der das Werkstück 1 befestigt werden kann. Damit ergibt sich in besonders einfacher Weise allein durch Befestigen des Werkstückes 1 auf der Tragvorrichtung, und somit ohne einen weiteren zusätzlichen Verfahrensschritt, eine entsprechende Zuordnung zwischen dem Abschirmelement 15 und dem Werkstück 1. Das Werkstück 1 kann mit der Tragvorrichtung auch einer Vorbehandlung, wie beispielsweise einer Reinigung, vor dem Eintauchen in das Emailschlickerbad 5 unterzogen werden. Es kann dann mit der Tragvorrichtung zusammen in das Email schlickerbad 5 eingetaucht werden und im Anschluß daran einer Nachbehandlung, wie beispielsweise einem Spülvorgang, unterzogen werden.The shielding element or the shielding
Bei dem anhand Figur 2 zu erläuternden Verfahren wird im Gegensatz zu dem in Verbindung mit Figur 1 beschriebenen Verfahren kein flächiges Abschirmelement zum Überdecken vorgegebener Werkstückflächen angeordnet. Das Abschirmelement 31 ist vielmehr prismenförmig, vorliegend mit im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ausgebildet. Der in nicht dargestellter Weise als Hilfsanode angeschlossene, leitende Abschnitt 33 weist dabei einen kreisförmigen Querschnitt auf. Ein freiliegender Bereich des leitenden Abschnitts 33 ist einem, vorliegend im Querschnitt Z-förmig ausgebildeten Werkstück 35 zugewandt, angeordnet. An der dem Werkstück 35 abgewandten Seite ist der leitende Abschnitt 33 durch einen Isolierabschnitt 37 abgedeckt, der nach Art einer Hohlzylinderhalbschale ausgebildet ist.In contrast to the method described in connection with FIG. 1, in the method to be explained with reference to FIG. 2, no flat shielding element is arranged to cover predetermined workpiece surfaces. The shielding
Wie aus den Stromlinien 39 aus Figur 2 ersichtlich, werden negativ geladene Emailpartikel 11 von der positiven Ladung des leitenden Abschnitts 33 angezogen. Damit wird erreicht, daß die dem Abschirmelement 31 gegenüberliegende Werkstückfläche 41 mit einem Emailüberzug versehen wird, dessen Dikke geringer ist als diejenige benachbarter Abschnitte, zu denen sich Stromlinien 43 höherer Dichte ergeben, als dies für den Werkstückflächenbereich 41 der Fall ist.As can be seen from the
Durch die Anordnung eines Abschirmelementes 31 kann somit erfindungsgemäß in einfacher Weise sichergestellt werden, daß zum einen an dem dem Abschirmelement 31 gegenüberliegenden Werkstückflächenbereich 41 eine Emailschicht geringerer Dicke abgeschieden wird, während zum anderen, diesem Bereich benachbart, eine Emailschicht größerer Dicke ausgebildet wird. Damit können in einfacher Weise Bereiche des Werkstückes 35, wie beispielsweise das freie Ende 47 und der Kantenbereich 49, die dem Werkstückflächenbereich 41 benachbart sind, mit einer Emailschicht 45 ausreichender Dicke versehen werden, ohne daß es dazu beispielsweise der Anpassung der Kathode an die Form des Werkstückes 35 bedarf.The arrangement of a shielding
Wie bereits in Zusammenhang Figur 1 beschrieben, kann auch das Abschirmelement 31 aus Figur 2 in entsprechender Weise an einer nicht dargestellten Tragvorrichtung angeordnet sein, so daß sich die Zuordnung zwischen Abschirmelement 31 und Werkstück 35, ohne daß eine weitere Maßnahme dafür erforderlich ist, in einfacher Weise dadurch ergibt, daß das Werkstück 35 an der Tragvorrichtung befestigt wird.As already described in connection with FIG. 1, the shielding
Mit der erfindungsgemäßen Zuordnung des Abschirmelementes 33 zu dem Werkstück 35 kann weiter sichergestellt werden, daß die Auswirkungen unterschiedlicher Entfernungen einzelner Bereiche des Werkstückes 35 von der nicht dargestellten Kathode auf die Schichtdicke der sich auf dem Werkstück 35 abscheidenden Emailpartikel 11 ausgeglichen werden. Durch die Anordnung des als Nebenanode angeschlossenen, leitenden Bereiches 33 bzw. des Abschirmelementes 31, beispielsweise in einem Abstand von 10 bis 20 mm von dem Werkstückflächenbereich 41 als vorgebbaren Bereich des Werkstückes 35, wird die Potentialdifferenz der Kathode gegenüber dem Werkstückflächenbereich 41 nämlich in vorgebbarer Weise reduziert. Damit wird erreicht, daß bei einer relativ großen Eintauchdauer bzw. einer relativ großen Spannung bzw. Stromstärke, die erforderlich sind, damit in dem Endbereich 47 bzw. dem Kantenbereich 49 des Werkstückes 35 eine ausreichend dicke Emailschicht abgesschieden wird, die an dem Werkstückflächenbereich 41 abgeschiedene Emailschicht nicht übermäßig dick ist. Damit ist sichergestellt, daß an Bereichen 47 bzw. 49, an denen sich Emailpartikel 11 normalerweise relativ langsam abscheiden sowie an einem Werkstückflächenbereich 41, an dem sich Emailpartikel 11 normalerweise ziemlich schnell abscheiden, eine im wesentlichen gleichmäßige, den Anforderungen genügende Emailschicht abgeschieden wird. Insbesondere wird dabei auch vermieden, daß Bereiche des Werkstückes 35 mit einer übermäßig dicken Email schicht überzogen werden, die während oder nach einem Einbrennen des Emails in einem nachfolgenden Verfahrensschritt zu einem Abplatzen neigen könnte.With the inventive assignment of the shielding
Durch die erfindungsgemäße Zuordnung des Abschirmelementes 31 zu dem Werkstück 35 wird somit auch die Voraussetzung dafür geschaffen, daß eine relativ hohe Spannung zwischen Kathode und dem Werkstück als Anode wirken kann und daß eine ausreichende Eintauchzeit vorgegeben werden kann, so daß, ohne daß es zu einer Überbeschichtung, beispielsweise mit Email vermieden ist. Es kann somit in einfacher Weise sichergestellt werden, daß über das gesamte Werkstück 35 eine Emailschicht mit im wesentlichen gleichbleibender Dikke abgeschieden wird, die beispielsweise im Bereich von 200 bis 250 Mikrometern liegen kann.By assigning the shielding
Sowohl bei dem anhand von Figur 1, wie auch dem anhand von Figur 2 erläuterten Verfahren ist der als Hilfsanode angeschlossene leitende Abschnitt 23 bzw. 33 bereichsweise mit einem Isolierabschnitt 19 bzw. 37 versehen, durch den ein unerwünschter Auftrag von Email auf den leitenden Abschnitten 23 bzw. 33 zumindest weitgehend herabgesetzt wird.Both in the method explained with reference to FIG. 1 and with the method explained with reference to FIG. 2, the
Das anhand der Figuren 3 und 4 beschriebene Verfahren unterscheidet sich von demjenigen der Figuren 1 und 2 im wesentlichen dadurch, daß der als Nebenelektrode angeschlossene, leitende Abschnitt nicht parallel zu dem Isolierabschnitt verlaufend angeordnet ist.The method described with reference to FIGS. 3 and 4 differs from that of FIGS. 1 and 2 essentially in that the conductive section connected as a secondary electrode is not arranged to run parallel to the insulating section.
Wie aus Figur 3 ersichtlich, wird der leitende Abschnitt 51 durch einen Schenkel 55 gebildet, der mit einzelnen, im Abstand voneinander angeordneten Halteschenkeln 53 verbunden ist. Die Schenkel 55 und die Halteschenkel 53 stehen dabei im wesentlichen senkrecht aufeinander. Der im wesentlichen senkrecht zu dem Werkstück 57, beispielsweise einer Hausgerätetür verlaufende Schenkel 55 ist über die Halteschenkel 53 mit dem plattenförmig ausgebildeten Isolierabschnitt 59 verbunden. Der Isolierabschnitt 59 verläuft dabei ebenso wie die Halteschenkel 53 im wesentlichen parallel zu dem Werkstück 57.As can be seen from FIG. 3, the
Der in dem Emailschlickerbad 5 zwischen dem Werkstück 57 und der nicht dargestellten Kathode angeordnete Isolierabschnitt 59, der ebenso wie das Werkstück 57 unvollständig dargestellt ist, erstreckt sich über die Halteschenkel 53 hinaus. Das durch den Isolierabschnitt 59, die Halteschenkel 53 und die Schenkel 55 gebildete, insgesamt mit 61 bezeichnete Abschirmelement ist so angeordnet, daß der Schenkel 55 des leitenden Abschnitts 51 in eine an dem Werkstück 57 ausgebildete Vertiefung 63 ragt bzw. zu dieser hin gerichtet ist.The insulating
Wie aus Figur 4 ersichtlich, ist der Schenkel 55 des leitenden Abschnitts 51 der Ausnehmung 63 entsprechend ausgebildet, so daß über den gesamten Verlauf der umlaufend ausgebildeten Ausnehmung 63 dieser der leitende Abschnitt 51 über Schenkel 55 zugeordnet ist. Über dessen gesamten Verlauf ist der leitende Abschnitt 51 über eine Vielzahl der Halteschenkel 53 mit dem Isolierabschnitt 59 verbunden; in den Figuren ist dabei lediglich ein einziger Verbindungsschenkel dargestellt.As can be seen from Figure 4, the
Durch die Zuordnung des leitenden Abschnitts 51 zu der Ausnehmung 63 wird, wie aus Figur 3 ersichtlich, bewirkt, daß zu den Oberflächen der Ausnehmung 63 in ausreichender Menge Emailpartikel gelangen. Damit ist sichergestellt, daß auch auf den Wandungsbereichen der Ausnehmung 63 eine Emailschicht abgeschieden wird, deren Dicke ausreicht, um Anforderungen hinsichtlich der Funktion der Emaillschicht bzw. ihres optischen Eindruckes zu genügen.As can be seen from FIG. 3, the assignment of the
Wie in Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben, kann das Abschirmelement 61 auf einer nicht dargestellten Tragvorrichtung angeordnet werden.As described in connection with the first and second exemplary embodiments, the shielding
Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wirkt der Isolierabschnitt 59, der mit dem Abschirmelement lediglich bereichsweise über dessen Halteschenkel 53 verbunden ist, als Abschirmung gegenüber der Kathode, wodurch die Stromlinien, bzw. die Strömung von Emailpartikeln zu Werkstückflächen des Werkstücks 57 relativ global in ähnlicher Weise beeinflußt wird, wie dies im Zusammenhang mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist. Mit dem leitenden Abschnitt 51 bzw. dessen, dem Werkstück 57 bzw. dessen Ausnehmung 63 zugeordneten Schenkel 55 wird der Transfer von Emailpartikeln zu vorgebbaren Werkstückflächen bzw. deren Abscheidung auf diesen Flächen gezielt beeinflußt.According to the third exemplary embodiment, the insulating
Die Figuren 5 und 6 zeigen prinzipielle Aufbauten von Anordnungen zum Beschichten von Werkstücken mit Emailschlikker im Elektro-Tauchemaillier-Verfahren, wobei Zusatzkathoden zum Einsatz gebracht sind. In einem Emailbecken 71 wird das Schlickerbad 72 über die im wesentlichen an der einen Seite angeordnete Hauptkathode 73 und das im wesentlichen an der gegenüberliegenden Seite angeordnete, zu beschichtende Werkstück 74, das die Anode bildet, an Gleichspannung U1 gelegt. Durch den Stromfluß von der Kathode 73 zum Werkstück 74 wird der Emailschlicker in Richtung auf das Werkstück 74 transportiert und dort abgelagert und zwar bevorzugt auf der der Kathode 73 zugewandten Seite. Um eine Vernachlässigung der Beschichtung an Kanten des Werkstücks 74 zu vermeiden, ist im Nahbereich der bewußt gut zu emaillierenden Kanten im Schlickerbad 72 eine Hilfskathode 75 bzw. 75' angeordnet, die gemäß Fig. 5 gegenüber dem Werkstück 74 ebenfalls mit Gleichspannung U1 und gemäß Fig. 6 mit individueller Gleichspannung U2 beaufschlagt ist. Gemäß Fig. 7 wird die Hilfskathode 75" von außen nicht mit Gleichspannung beaufschlagt. Hier wird die Spannungsdifferenz zwischen dem Werkstück 74 und dem isoliert aufgehängten, elektrischen Leiterstück genutzt, das somit als Kathode dient. Durch Änderung des Kathoden-Werkstück-Abstandes sowie durch Änderung der angelegten Gleichspannung wird den Anforderungen an die Beschichtung Rechnung getragen.FIGS. 5 and 6 show the basic structures of arrangements for coating workpieces with an enamel slip in the electro-immersion enamelling method, additional cathodes being used. In an
Mit den beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahren bzw. den in Verbindung damit beschriebenen, erfindungsgemäßen Vorrichtungen läßt sich in einfach und schnell durchzuführender Weise die Qualität des Emailauftrags auf Werkstückflächen steigern. Dies gilt sowohl im Hinblick auf die Ausbildung der Schichtdicke des Emailüberzugs wie auch im Hinblick auf dessen Haftvermögen. Damit kann in einfacher und kostengünstiger Weise die Qualität von emaillierten Werkstücken, wie beispielsweise Hausgerätekomponenten, verbessert werden, ohne daß es dazu aufwendiger Verfahrensschritte oder vorrichtungsseitiger Maßnahmen bedarf.With the described methods according to the invention and the devices according to the invention described in connection therewith, the quality of the enamel application on workpiece surfaces can be increased in a simple and quick manner. This applies both with regard to the formation of the layer thickness of the enamel coating and with regard to its adherence. The quality of enamelled workpieces, such as, for example, household appliance components, can thus be improved in a simple and cost-effective manner without the need for complex process steps or device-side measures.
Claims (13)
- Method for precipitating an enamel layer, in which method a workpiece with workpiece surfaces to be enamelled is dipped into an enamel slip bath, wherein a direct voltage is applied between a cathode associated with the enamel slip bath and the workpiece as anode in order to precipitate an enamel layer onto workpiece surfaces, characterised thereby, that for a reduction in the thickness of an enamel layer to be precipitated onto a given workpiece part surface (13, 41), a screening element (15, 31, 61), which comprises a portion (17, 33, 55) which is constructed to be electrically conductive and connected as auxiliary anode, is associated at a spacing with the given workpiece part surface (13, 41).
- Method according to claim 1, in which the workpiece is arranged on a carrying device before being dipped into the enamel slip bath and is dipped together therewith into the enamel slip bath, characterised thereby, that the screening element (15, 31, 61) is arranged on the carrying device and the association with the predeterminable workpiece surface (13, 41) takes place by fastening the workpiece (1, 35, 57) on the carrying device.
- Method according to one of the claims 1 and 2, characterised thereby, that the screening element (15, 31, 61) comprises an insulating portion (19, 37, 59), which is connected with the electrically conductive portion (17, 33, 35), at least in regions on the side remote from the workpiece (1, 35, 57).
- Method according to one of the claims 1 to 3, characterised thereby, that the screening element is a screening plate (15), which is arranged at a spacing from and substantially parallelly to the predeterminable workpiece surface (13).
- Method according to claim 4 for a workpiece with an areal basic body and side walls extending substantially perpendicularly therefrom, characterised thereby, that the screening plate (15) extends substantially in the same plane as end faces of the free ends (21) of the side walls (9).
- Method according to one of the claims 1 to 5, characterised thereby, that the screening covers the predeterminable workpiece surface with an excess portion projecting beyond.
- Method according to one of the claims 1 to 4
for a predeterminable workpiece surface, at which a thicker enamel layer is to be precipitated at least in regions thereof, characterised thereby, that for the influencing of the electrical potential of the enamel slip bath relative to the predeterminable workpiece surface (41), this is associated with a screening element (31), which comprises at least one curved or one prismatic region. - Method according to one of the claims 1 and 2
for a workpiece with a recess to be coated by an enamel layer, characterised thereby, that for an adequate precipitation of enamel, the recess (63) is so associated with an insulating plate (59) with an electrically conductive portion (51) as screening element (61) that a region of high current density arises between cathode and anode, from which region outwards enamel particles are fed to the recess (63) by way of the conductive portion (51), which extends as a limb (55) from the insulating portion (59) in at least a region thereof, in a quantity which suffices for the precipitation of an enamel layer of predeterminable thickness at the surfaces of the recess (63). - Method according to claim 1, characterised thereby, that apart from the main cathode, additional auxiliary cathodes are arranged in the enamel slip bath in the proximity of the workpiece.
- Device according to claim 9, characterised thereby, that the auxiliary cathode is acted on relative to the workpiece by the direct voltage applied at the main cathode.
- Method according to claim 9, characterised thereby, that the auxiliary cathode is acted on relative to the workpiece by an individual direct voltage.
- Method according to claim 9, characterised thereby, that the auxiliary cathode is arranged to be insulated in the enamel slip bath.
- Method according to one of the claims 9 to 13, characterised thereby, that the spacing between the cathodes and the workpiece is settable to be variable.
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