DE1577733A1 - Vorrichtung zur Durchfuehrung von Elektrocoat-Lackierverfahren - Google Patents

Description

K ö L N - N IE H L-HENRY-FORD-STRASSE

TELEFON SAMMEL-NR. KÖLN 77011 · BEI NEBENSTELLENDURCHWAHL 7701 UND HAUSRUFNUMMER

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Köln, _19e Oktober 1965 -

IHR ZEICHEN:

UNSER ZEICHEN: P8-2 Ri Ba SK-1J525-HAUSRUF:

_1

Patentanmeldung

VORRICiETOIiG ZUR DURCHFÜHRUNG VON ELEKTROCOAT-LACKIERVERFAiIREW ' "

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Durchführung von illoktrocoat-Lackierverfahren im kontinuierlichen Prozeß, wobei das zu lackierende Werkstück als Elektrode dient und eine zweite, anderspolige Elektrode vorgesehen ist.

Bei dem Lackierverfahren gemäß der Erfindung werden metallische Werkstücke in einer wässrigen Dispersion eines organischen Überzugsma.terials lackiert.

Schwierigkeiten bei bekannten Einrichtungen zur Durchführung von Elektro-coatverfahren treten dann auf, wenn Teile des Werkstückes lackiert werden sollen, die von der treibenden Elektrode abgewandt oder durch andere Teile abgedeckt sind. So bereitet beispielsweise das Lackieren der Innenseiten der hohlen Längsträger von Kraftfahrzeug-Karosserien, z. B. der Tjirschweller von Bodenplatten, Schwierigkeiten, Es ist bekannt, zu diesem Zweck Hilfselektroden anzubringen, die eine Verbesserung des Elektrocoatverfahrens bewirken sollen. Doch sind die Erfahrungen mit diesen Verfahren- nicht zufriedenstellend.

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Vorsitzer des Aufsichtsrates: Erhard Vltger Vorstand: Robert G. Layton, Vorsitzer

Hans Grandi · Jack L. Hooven · Archie R. Mc Cardell ■ Hans Schmidt · Toni Schmucker · Max Ueber Stellvertretend: Otto H.Hadtsteln ■ James L.Toohey Jr.

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KDlN-NIEHL

Blatt ....-.£...- zum Schreiben vom an

Eine Beseitigung dieser Schwierigkeiten wird.-gemäß der Erfindivij;

dadurch erreicht, daß dxe nicht durch das Werkstück gebildete
> und unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordnete Elektrode

hohl ausgebildet ist, wobei durch"Öffnungen der Elektroden
'Überzugsflüssigkeit-ausfließt. ^ . . .

In Atxsgestaltung der Erfindung kann neben der flüssigkeitdurchflossenen Elektrode auch der das Bad aufnehmende Tank mit
einem Pol der Gleichstromquelle verbunden sein.

Weiterhin kann die die Elektrode durchfließende Überzugsflüssigkeit eine von dem Bad verschiedene Zusammensetzung aufweisen.

Die flüssigkeitdurchflossene Elektrode kann mit einem mit einer
Öffnung versehenen kegelförmigen Endstück versehen sein.

Schließlich kann die flüssigkeitdurchflossene Elektrode mit einer Vielzahl von über ihre gesamte Länge verteilten Öffnungen versehen sein.

Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann insbesondere eine bessere Lackierung von Hohlräumen oder anderen abgedeckten Werkstückteilen vorgenommen werden.

Ein weiterer Vorteil der Anmeldung liegt darin, daß im Verein mit einer lokal begrenzten Kontrolle des elektrischen Feldes und somit auch des Elektrocoat-Vorganges eine begrenzte Beeinflussung der Zusammensetzung des Überzugslackes vorgenommen werden kann.

Die Erfindung wird anhand eines in den Figuren dargestellten.Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

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-Fig*/1 eine schematisehe Seitenansicht einer Einrichtung zur Durchführung des Elektrocoat-Verfahrens;

Fig. 2 eine schematisehe Seitenansicht einer Einrichtung zur Durchführvmg des Elektrocoat-Verfahrens unter Anwendung des Gegenstandes der Erfindungj■ ·

Pig. 3 - cine Endansicht einer Hohlelektrode gemäß der Erfindung;

Fig.· 4 eine Ansicht" entlang der Linie 4 - 4 der Anordnung nach Fig. 3;

-Fig. 5 eine Endansicht einer anderen Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Hohlelektrode;

Fig.;β einen Schnitt entlang der Linie 6 - 6 der Anordnung nach Fig. 5.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist ein elektrisch leitfähiger Tank 11 über eine Leitung 13 an den negativen Pol einer Spannungsquelle 15· angeschlossen. Er dient als Hauptelektrode der Elektrocoat-Anlage. Dor Tank 11 ist ebenfalls geerdet» Der positive Pol der SpannungS'-quelle 15 ist., über eine Leitung 17 an eine Kontaktschiene 19 angeschlossen. Es 1st dargestellt, wie sich das Werkstück 21 dem Tank 11 nähert.,-wobei das - Werkstück 21 von einer Laufkatzenschiene durch eine Laufkatze 25 getragen wird. Die Laufkatzenschiene ist Teil einer größeren Anlage, die eine endlose Kette zum Transport der Teile benutzt, wobei die Teile entlang der Laufkatzenschiene 2^ durch das Bad bewegt werden.

Der untere Teil der Laufkatze 25 ist durch einen Isolator 27 isoliert gegen die geerdete Laufkatzenschiene. Dieser Teil der Laufkatze besitzt als Kontakt eine Bürste 29, durch die die Laufkatze 25 und das Werkstück 21 elektrisch mit der Kontaktschiene 19 verbunden werden.

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Die Spannungsquelle 15 ist so ausgelegt* '-daß sie die für das Verfahren erforderliche Potentialdifferenz bereitstellen kann« In der Regel wird hierzu die Gleichrichtung eines Wechselstromes vorgenommen werden oder aber ein Gleichstromgenerator betrieben v/erden müssen» Spannungen im Bereich zwischen 5o und 5OQ Volt, meist zvfischen loo und 3oo Volt, sind für die meisten Elektrocoat-Operationen ausreichend. . . ; ' - \ -

«In der Fig. 2 ist teils im Schnitt die Ansicht eines Tankes 111 gezeigt, der ein Bad 112 enthält, das aus einer Dispersion von Carboxylsäureharz in Wasser besteht» Der Tank lllist über eine Leitung II3 mit einer nicht dargestellten Gleichspannungsquelle verbunden. Der positive Pol dieser Gleichspannungsquelle ist über eine Leitung 117 an eine Kontakts chiefle 119 angeschlossen, die teilweise dargestellt ist. Eine Karosserie 121 ist auf. einer Plattform 122 angeordnet, die selbst an einer Laufbahnschiene 123 hängt, und zwar an einem gegabelten Gehängeteil 124 und Seilen 126 und 128. Die Karosserie 121 ist elektrisch über eine Leitung 125 und eine Bürste 129 mit der Kontaktschiene 119 verbunden» Bei dieser Ausführungsform besteht die Plattform 122 aus Holz» Das Gehängeteil 124 besitzt Auslader 150 und 132. Am Auslader 130 ist.ein Rohr 133 befestigt, das aus elektrisch leitfähigem Material,z. B.Kupfer, besteht und über eine Leitung 135 mit einer zweiten Kontaktschiene 139 verbunden ist» Die Kontaktschiene 139 ist über eine Leitung l4l mit der errrähnter. Spannungsquelle verbunden. Das Rohr 133 ist in elektrisch leitfähiger Verbindung mit einem Krümmer l43, der ebenfalls das Rohr 133 fortsetzt. Der Krümmer l43 schließt elektrisch leitfähig an eine Elelctrode 145 an. Ebenfalls setzt, sieh die Rohrleitung in die Elektrode l45 hinein fort. Die Elektrode 145 ist aus geeignetem elektrisch leitfähigem Material hergestellt, so beispielsweise aus rostfreiem.Stahl. Sie ist innerhalb einer Hohlkammer 147 der Karosserie 121 angeordnet, so beispielsweise im Türschweller. Die Elektrode 145 besitzt eine Vielzahl von Öffnungen, die über ihre Oberfläche in ihrer gesamten Länge verteilt sind* Der Krümmer l43 ist weitehin durch einen Bügel 144 an der Plattform 122

befestigt« 9098 39/023 i

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Bei der vorliegenden Ausführungsform kann die Überzugsflüssigkeit in den Hohlraum 14? durch die elektrisch leitfähigen Teile 133* 143 und 145 eingeführt werden. Die Elektrode l45 selbst ist von anderer Polarität, als die Karosse 121. Die Potentialdifferenz zwischen diesen Teilen ist ausreichend* um auf elektrischem Wege ein Absetzen von ifberzugsmassö auf den Wänden des .Hohlraumes 1^7 zu bewirken. Die Potentialdifferenz karm die gleiche seirf'Iwischen Tank 111 und Werkstück. Sie kann jedoch auch verschieden sein» ■ ·

Die Überzugsflüssi'gkeity·die durch die Elektrode 145 in den Hohlraum 147 eingebracht wird, kann.gleich sein dem inhalt des Tankes 111 oder aber die Kbnaentratioiioder Zusammensetzung kann von dieser abweichen» ν

Bei einer^; Ausfuhrüngsfptm>_t wie sie in.Figv 2 gezeigt ist, wird die tiberzugsflüssigkeit durch einen flexiblen Schlauch 131 in das Hehr 133 eingeführt». Von dort gelangt sie durch die Schwerkraft oder durch Pumpen ittdie■ Elektrode''%M5 und\von dort^^ durch die "Vielzahl von Offnungert in, den Hohlraum:

Zur Vereinfachung der Darstellung ist nur eine Elektrode in Fig« 2 dargestellt* Es ist jedoch möglich, nach Erfordernis auch 2 oder mehr hohle Elektroden gleichzeitig anzuwenden».

Bei einer Ausführungsform besitzt die Elektrode einen Innendurchmesser, der in Richtung der sie durchfließenden Flüssigkeit abnimmt. Eine solche Elektrode ist in den Figuren 3 und 4 dargestellt. Die dort gezeigte Elektrode besitzt ein kegelförmiges. Endstück 247, das mit einer einzigen Öffnung 249 versehen"is$. Das Endstück 247 schließt an ein rohrförmiges Teil 251 und ein zweites Endteil 253 an* das einen geringeren äußeren Durchmesser besitzt, und somit auf den Krümmer l43 (Pig* 2) paßt. Das rohrförmige Teil 251 und das Endteil 253 besitzen den gleichen inneren Druchmesser. Bei der Elektrode nach den Figuren 5 und 6 ist der innere

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Durchmesser über die Längserstreckung gleichbleibend. Eine Vielzahl von Öffnungen 2öl ist gleichmäßig auf der Elektrode angeordnet.

Bei einer anderen, nioht dargestellten* Ausführungsforra ist eine Elektrode mit verändertem Innendurchmesser mit einer Vielzahl von Öffnungen versehen. ■ . = ■

Im.folgenden ist ein Anwendungsbeispiel der Erfindung gegeben, wobei im Vergleich mit bekannten Verfahren die Vorteile der Erfindung aufgezeigt sind»

In einem Elektrocoat-Bad befindet sich eine Überzugsflüssigkeit, bestehend aus einem Raumteil handelsüblichen Automobil-Primers und 4 Räumteilen Wasser.

Eine geerdete Kupferröhre wird in das Bad eingetaucht und dient dem Bad als Kathode. Das Werkstück ist an den positiven Pol angeschlossen.

Bei der ersten Operation besteht zwischen Werkstück und Kupferrohr eine Spannungsdifferenz von loo Volt, bis die Teile des Werkstückes,, die der Kathode zugewandt sind, einen glatten Überzug einer bestimmten Dicke besitzen. Die Potentialdifferenz wird nun auf 175 Volt erhöht. Die unter gleichen Bedingungen vorgenommene Operation hinterläßt auf der Oberfläche eine Vielzahl von Blasen. Unter-gleichen Bedingungen wird nun ein Teil des Bades durch die Kupferkafoode hindurchgepumpt und direkt gegen die Oberfläche des Werkstückes gerichtet. Der Durchfluß betrug dabei etwa 17 Liter pro Minute« Unter diesen Bedingungen wurde bei loo, Ifjo und 25ö Volt Potentialdifferenz zwischen Werkstück und Elektrode ein glatter Überzug erzielt.

/Patentansprüche ''t&isi-f^yy⁹. ^ -&<£■£? .» ~j ^t Asrdfc

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PK-1325 / 19. lo. 1965 ■

Claims (1)

1. ■■■■■-".. ' C-

   Patentansprüche

   _:i./ "yorrichttöig; zur Durchführung von Elelcfcrocoat-ijaekier-

   verfahren am kontinuierlichen Prozeß, wobei das zu V v . lackierende Werkstück als Elektrode dient und eine zweite anderspolige Elektrode vorgesehen ist, da-.-d u r c h g e k e η η ζ e i e h η e t / daß die nicht durch das "Werkstück gebildete und unterhalb. ^tf de's Flüssiglieitsspiegels angeordnete Elektrode (145) höhl-aLÜSgeMldet ist* wobei durch Offnungen (249, St6l) der Elektrode tjberzugsflüssigkeit auf das Vierk- V-.-stücic gerichtet ausfließt.

   2. Yorrieh-tung nach Anspruch 1, d a d u r e h g e , k e Un % fei c h η e t , daß neben der flüssigkeitdTarclxflOssenen Elektrode (l4.5) auch der das Bad (112) -aufnehmende Tank (ill)^ mit einem Pol der Gleichstrom-'quelle verbunden ist» ■ .".

   3« Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dad u r c h g e .kennzeichnet, daß die die Elektrode (l45)

   durchfließende Überzugsflüssigkeit eine vom Bad (112) ■·■■-■; verschiedene Zusammensetzung aüfiieist.

   4. vorrichtung nach Anspruch 1 bis J>, d a d u r e h g e ■"'" k e η η ze i c h η e t , daß die flüssigkeitdurchflossene Elelcbrode mit einem Mit einer Öffnung (249) verseheßem kegelförmigem Endstück (247) versehen ist.

   5* Torrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch g e i e η η ζ e i c h η e t , daß die flüssigkeitdurchflossene Elektrode mit einer Vielzahl von über ihre gesamte Lange verteilten Öffnungen versehen ist. 90983 9/02 3 4

   19. lo. 1965

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