DE3304940A1

DE3304940A1 - Verfahren zum beschichten einseitig offener hohlkoerper

Info

Publication number: DE3304940A1
Application number: DE19833304940
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Bogdan; Hans-Peter Dr. 5600 Wuppertal Patzschke; Hans-Jürgen 3302 Cremlingen Schlinsog
Original assignee: Herberts GmbH
Current assignee: Axalta Coating Systems Germany GmbH and Co KG
Priority date: 1983-02-12
Filing date: 1983-02-12
Publication date: 1984-08-16
Also published as: ATE27311T1; DK58584A; EP0118756B1; DK58584D0; ES8501012A1; EP0118756A1; JPH0429756B2; US4659445A; ES529625A0; EP0118756B2; JPS59153897A; DE3463791D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einseitig offener Hohlkörper wie mit einem Boden versehener metallischer Dosen mit Lack oder dergleichen, bei dem die einzelnen Hohlkörper gewaschen, außen und innen beschichtet und getrocknet und danach gegebenenfalls bedruckt und erneut getrocknet und außerdem am offenen

Ende gebördelt werden. 20

Die zunehmend verschärften Anforderungen des Umweltschutzes führen zu Überlegungen, wie das Elektrotauchlackier-Verfahren (ETL) für die Dosenhersteller-Industrie als vollautomatisches Lackierverfahren eingeführt werden kann. Es ist bekannt, Dosenrümpfe für dreiteilige Dosen oder auch das Beschichten einer Schweißnaht durch Eintauchen in ein Elektrotauchbad elektrophoretisch zu lackieren (US-PS 3 694 336, DE-OS 21 16 715). Die Dosenkörper sind hierbei einfach zu handhaben, weil sie noch keinen Boden haben und die Badflüssigkeit zum Beschichten problemlos eintreten und nach dem Beschichten ebenso problemlos wieder auslaufen kann.

Einseitig geschlossene Hohlkörper wie mit einem Boden versehene - Dosen lassen sich nicht einfach elektrophoretisch

beschichten, weil es für eine gleichförmige Beschichtung notwendig ist, daß die in dem Hohlkörper befindliche Luft vollständig entweicht. Daher wurden von der Maschinenbauindustrie spezielle Methoden entwickelt, bei denen schrittweise vorgegangen wird, d.h. es wird in einzelnen aufeinanderfolgenden Schritten lackiert, beispielsweise zunächst innen.Die hierfür bekannten Konstruktionen haben einige Gemeinsamkeiten. So werden die Dosen für die Innenlackierung am Boden gehalten und dabei zugleich die notwendigen elektrischen Kontakte hergestellt. Dabei wird eine Gegenelektrode in die Dose vom oflenen Ende eingefahren, die mit geringem Abstand von 0,25 bis 5 mm zur Innenwand der Dose liegen muß, so daß die Form der Elektrode sehr genau an die der Dose anzupassen ist. Wegen des komplizierten Aufbaues der entsprechenden Anlage müssen die Dosen einzeln nacheinander beschichtet werden, so daß nur sehr kurze Beschichtungszeiten von 10 bis 500 msec zur Vefügung stehen, wenn man einen hohen Dosendurchsatz erreichen will. Bei geschlossenen Systemen in beispielsweise senkrechter Anordnung (EP 50 045, EP 19 669, GB-PS 1 117 831, US-PS 3 922 213 und DE-OS 29 29 570) muß Flüssigkeit mit hohen Geschwindigkeiten gepumpt werden, um abwechselnd ETL-Flüssigkeit und eine Wasserspülung in kurzen Zeitspannen durchführen zu können und die bei der ETL-Beschichtung entstehenden

Gase (Sauerstoff oder Wasserstoff je nach Polung) abzuführen. Bei offenen Systemen müssen die etwa waagerecht angeordneten Dosen gedreht werden, um eine gleichmäßige Beschichtung zu erzielen (DE-OS 26 33 179 und US-PS 4 107 016). Beim Ausblasen der Dosen ergibt sich eine große Verschmutzungsgefahr.

Der Nachteil aller dieser bekannten Konstruktionen besteht darin , daß die Dosen mit hohem mechanischen Aufwand einzeln nacheinander beschichtet werden müssen.

Der große Platzbedarf der Anlage macht eine wirtschaftliche Massenproduktion fast unmöglich. Innenelektroden können nur in Dosen mit geraden glatten Wänden paßgenau eingefahren werden, d.h. von der Zylinderform abweichende Dosenformen führen zu großen Schwierigkeiten. Wegen des geringen Abstandes der Inrienelektrode zur Dosenwand besteht die Gefahr von Kurzschlüseen so wie von elektrischen Durchschlägen in Zonen sehr hoher Stromdichte.Dementsprechend müssen Lacke mit niedrigem Schichtwiderstand eingesetzt werden,um mit niedrigen elektrischen Spannungen störungsfrei in den zur Verfügung stehenden kurzen Zeiten die Beschichtung anbringen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Beschichten von nur einseitig offenen Hohlkörpern wie mit einem Bcc&i versehenen metallischen Dosen derart zu vereinfachen, daß in einem kontinuierlichen Arbeitsgang sowohl außen

2g als auch innen beschichtet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung erfindungsgemäß mit den Merkmalen

des kennzeichnenden Teiles des Hauptanspruches gelöst. 30

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche .

Durch die Erfindung ist es möglich, einseitig offene "° Hohlkörper wie mit einem Boden versehene metallische

Dosen in einem Arbeitsgang gleichzeitig außen und innen zu beschichten und unmittelbar anschließend zu trocknen

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und gegebenenfalls 9"
zu bedrücken öder etikettieren. Der mechanische Aufwand und der Platzbedarf sind verhältnismäßig gering, so daß eine wirtschaftliche Betriebsweise möglich ist. Beispielsweise können bis'zu 16 Dosen gleichzeitig , d.h. nebeneinander durch ein Elektrotauchlackier-Bad hindurchgeführt und dabei mit Lack beschichet werden. Beim Durchlauf durch das Tauchbad veerden die Dosen von den sie haltenden Transport elementen um wenigstens 90 gekippt, so daß sie zunächst mit bis zu 45 zur Badoberfläche geneigter Längsachse in das Bad eintauchen, in welchem sie so gekippt werden, daß ihre Längsachse nun in entgegengesetzter Richtung schräg verläuft, so daß die Öffnung nunmehr nach oben weist. Zum Ausheben der Dosen aus dem Tauchbad werden diese wieder so gekippt, daß die Öffnung nach unten liegt , damit die in den Dosen befindliche Art Flüssigkeit vollstän-

20 dig ablaufen kann.

Das Transportelement kann ein endloses Förderband oder auch eine endlose Kette sein. Ebenso sind Räder _ oder Walzen als Transportelemente geeignet, welche die zubeschichtenden Hohlkörper kontinuierlich durch ein wässeriges Tauchbad führen.

Da die Hohlkörper zum Beschichten durch ein Tauchbad

geführt werden und es dabei auch möglich ist, nebeneinander mehrere Hohlkörper gleichzeitig durch das Tauchbad zu führen, können selbst bei Massenproduktion

ch mit hohem Durchsatz ausreichend lange Besichtungszeiten erreicht werden, um auch höher-wertige LackbeSchichtungen einwandfrei aufbringen zu können. So wird beispielsweise bei einer Beschichtungszeit von 1 bis 120 Sekunda!

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ein pigmentierter oder nichtpigmentierter Lack mittels Gleichstrom elektrophoretisch aufgetragen, wobei

der auf den Hohlkörpern abgeschiedene Naßfilm einen Schii * hat.

Schichtwiderstand von mindestens 1 χ 10 Ohm χ cm

Die zu beschichtenden Hohlkörper "werden über die Haltevorrichtung bei Verwendung eines anionischen ETL-Lackes als Anode und bei Verwendung eines kationischen ETL-Lackes als Kathode geschaltet.Die Gegenelektrode befindet sich jeweils im Abstand von den Hohlkörpern in Tauchbad. Die Innenbeschichtung erfolgt mit Hilfe des sogenannten Umgriffes, den der Lack wegen seiner möglichst hohen isolierenden Wirkung im abgeschiedenen Naßfilm entwickelt. Bevor die Innenbeschichtung «insetzt, muß alle in den Hohlkörpern befindliche Luft aus dem Innenraum entweichen.

Um einen möglichst hohen Umgriff zu erzielen, müssen eine Reihe von Faktoren bei der Entwicklung des Lackes _OP. beachtet werden* Die elektrophoretische Beschichtung verläuft so, daß zuerst die der Gegenelektrode gegenüberliegende Wand, d.h. die Außenwand des Hohlkörpers beschichtet wird. Durch den sich aufbauenden Naßfilm wird zuerst die äußere Wand isoliert. Die elektrischen

Feldlinien wandern dann in das Innere des Hohlkörpers, wo die Abscheidung sich fortsetzt.Die Abscheidezeit und die Isolierwirkung des Materials charakterisiert durch den Schichtwiderstand , müssen aufeinander abgestimmt sein, um einen guten Umgriff zu erzielen. Je länger die Beschichtungszeit, desto höher wird der Schichtwiderstand durch die Steigerung der Schichtdicke

und durch elektroosmotische Vorgänge, die zur Verringerung des Gehaltes an Neutralisationsmittel oder zur elektrochemischen Entwässerung gebraucht werden. Die untere Grenze der Beschichtungszeit sollte deshalb über 3 Sekunden, insbesondere über 5 Sekunden und besonders zweckmäßig über 10 Sekunden liegen. Die obere Grenze wird bestimmt durch die Länge des Tauchbades, die Transportgeschwindigkeit und die zu bewältigende Menge

der zu beschichtenden Hohlkörper. Um auf ein wirtschaftlich vertretbares Maß zu kommen, sollte die obere Grenze zweckmäßig unter 60 Sekunden und vorzugsweise unter 30 Sekunden Beschichtungsdauer liegen. Die aufgebrachte Menge Film ist von der Abscheidespannung abhängig , die zwischen 100 und 400 Volt liegt. Mit steigender Spannung wird eine Verbesserung des Umgriffes erzielt. Um elektrische Durchbrüche zu vermeiden, wird entweder die Spannung kontinuierlich hochgeregelt oder mit kurzer Vorspannung gearbeitet, d.h. vor der eigentlichen Beschichtung wird 0,1 bis 0,5 see mit Spannungen von unter 100 Volt gearbeitet.

Der für eine gute Isolation notwendige Naßfilmwiderstand sollteim Prinzip so hoch wie möglich sein. Seine untere Grenze wird jedoch durch die gewünschte kurze Beschichtungszeit begrenzt. So sollte die untere Grenze mindestens bei 1 χ 10 Ohm χ cm , zweckmäßig über 1,5 χ 10

und vorzugsweise über 2 χ 10 öhm χ cm liegen. Je höher der Schichtwiderstand, desto dünner ist die erreichbare .

Schicht auf der Dosenwand. Die obere Grenze liegt daher

8 8

unter 10 χ 10 , zweckmäßig unter 7 χ 10 nnd vorzugswei-

8
se unter 4 χ 10 0hm χ cm. Um für die elektrophoretische Abscheidung analog den Faradayschen Gesetzen die _

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1 notwendige elektrische Strommenge zur Verfügung zu

stellen, ist es notwendig, daß die Badleitfähigkeit, die durch den Neutralisationsgrad des Bindemittels bestimmt wird, über 800 uScm , zweckmäßig über 1200 und vorzugs-

5 weise über 1600 uScm liegt.

Als Bindemittel können sowohl anionische als auch kationische Harze verwendet werden, wobei die anionischen für saure, die kationischen für basische Füllungen bevorzugt werden. Die anionischen Harze wie maleinisierte oder acrylierte Butadienöle, maleinisierte natürlich Öle, carboxylgruppenhaltige Epikoteester und Acrylatharze, Acrylepoxidharze, unmodifizierte oder mit Fettsäuren modifizierte Polyester haben eine Säurezahl von 30 bis 180, insbesondere zwischen 40 und 80, und werden mit Ammoniak, Aminen oder Aminoalkoholen mindestens anteilweise neutralisiert. Bevorzugt werden leicht flüchtige Amine, damit sie bei den gewünschten kurzen Einbrennzeiten von 30 Sek. bis 300 Sek. möglichst vollständig aus dem Film entfernt

20 werden. Besonders bevorzugt ist Ammoniak.

Die Vernetzung erfolgt entweder oxidativ über ungesättigte Doppelbindungen oder durch thermische Reaktion mit entsprechenden Vernetzungsmitteln wie Phenolharze oder Amin-Formaldehydharze. Zur Herstellung von Weißlackbeschichtungen werden fremd- oder selbstvernetzende Acrylatharze bevorzugt. Zur Beschichtung mit Klarlacken werden acrylierte oder maleinisierte Epoxidester oder Epoxyacrylate bevorzugt.

Die kationischen Harze wie Butadienöl-aminoalkylimide, Mannichbasen von Phenolharzen, Michael-Additionsprodukte von primären und/oder sekundären Aminen und/oder Alkanolaminen an Harze mit ungesättigten Doppelbindungen oder Amino-Epoxidharze haben eine Aminzahl von 30 bis 120 mg KOH/g/Festharz, vorzugsweise von 50 bis 90, und werden

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mit organischen Monocarbonsäuren wie Kohlensäure, Ameisensäure, Essigsäure, Milchsäure usw. mindestens anteilweise neutralisiert. Als Vernetzungsmittel dienen vorzugsweise blockierte Isocyanate oder Harze, die umesterungsfähige

5 Estergruppen enthalten.

Die Bindemittel werden mit den Neutralisationsmitteln anneutralisiert und gegebenenfalls in Gegenwart von Lösemitteln mit entionisiertem oder destilliertem Wasser verdünnt. Als Lösemittel sind geeignet Alkohole, Äthylen- oder Propylenglykol-mono- oder -diether, Diacetonalkohol oder auch geringe Anteile von nicht wasserverdünnbaren Lösemitteln wie Benzinkohlenwasserstoff.

Es wird ein möglichst niedriger Gehalt an Lösemitteln angestrebt, zweckmäßig unter 15 Gew.-?(> und.vorzugsweise

; unter 5 Gew.-%, denn mit steigendem Lösemittelgehalt verschlechtert sich der Umgriff.

Der Badfestkörper liegt im allgemeinen zwischen 5 und 30 Gew.-9η, insbesondere über 8 und unter 20 Gew. -%. Mit

: steigendem Festkörper wird die Badleitfähigkeit erhöht und das Abscheideäquivalent (Ampere·sec/g) herabgesetzt, wodurch der Umgriff gesteigert werden kann. Durch die hohe Konzentration an schichtbildenden Ionen geht dabei der Schichtwiderstand durch ein Maximum.

Die Badtemperatur liegt zwischen 20 und 35°C Mit fallender Temperatur erhöht sich der Umgriff. Temperaturen unter 20⁰C sind unwirtschaftlich, weil die bei der ET-Beschichtung entstehende Yförme durch viel Kühlwasser wieder abgeführt werden muß. Temperaturen über 35°C erschweren die Badführung, weil zu viel Lösemittel verdunstet und Hydrolyseerscheinungen am Bindemittelsystem Schwankungen in den

35 elektrischen Daten erzeugen.

Das Überzugsmittel kann zusätzlich übliche lacktechnische Hilfsmittel wie Katalysatoren, Verlaufmittel, Antischaummittel, Gleitmittel usw. enthalten. Naturgemäß sind solche Zusatzstoffe auszuwählen, die mit Wasser bei dem pH-Wert des Bades keine störenden Reaktionen eingehen, keine störenden Fremdionen einschleppen und beim längeren Stehen nicht in nichtaufrührbarer Form ausfallen.

Die Bindemittel können pigmentiert oder unpigmentiert eingesetzt werden. .Als Pigmente und Füllstoffe können solche Materialien eingesetzt werden, die aufgrund ihrer geringen Teilchengröße unter 10 tun, besonders unter 5 um, in den Lack stabil eindispergiert werden können und sich beim Stehen wieder aufrühren lassen. Sie dürfen keine störenden Fremdionen enthalten und dürfen mit Wasser oder dem Neutralisationsmittel nicht chemisch reagieren.

Die Pigmente werden in einem konzentrierten Mahlgut angerieben und danach mit weiterem Bindemittel auf ein Pigment-Bindemittel Verhältnis von etwa 0.1 zu 1 bis 0.7 zu 1 eingestellt. Durch den Einbau von Pigmenten wird der Umgriff gesteigert. Anstelle von Pigmenten können auch fein pulverisierte nichtionische Harze wie pulverisierte Polykohlenwasserstoffharze, Epoxidharze oder blockierte Polyisocyanate eingesetzt werden, wobei die Zusatzmengen so ausgewählt werden, daß sie das Maximum des Schichtwiderstandes nicht überschreiten. Bindemittel, Pigmentgehalt, Badfestkörper, Lösemittelgehalt, Auswahl des Neutralisationsmittels und der Neutralisationsgrad werden so mit den Beschichtungsbedingungen wie Badtemperatur, Abscheidespannung und Abscheidezeit abgestimmt, daß in dem Elektrotauchlackbad eine vollständige Ganzbeschichtung erfolgt, die nach dem Einbrennen im Inneren der Dose bei Schichtdicken von mindestens 3 pm, bevorzugt mindestens 4 pm, ganz bevorzugt mindestens 5 pm und höchstens 10 tun, besonders höchstens 7 pm porenfrei ist."

- io -copy]

Die Elektrotauchlackierung erfolgt in einem Tauchbad. Die einseitig geschlossenen Hohlkörper (z.B. Dosen) können mit Hilfe einer magnetischen, elektromagnetischen oder mechanischen Halteeinrichtung, worunter auch die Haltung mit Vakuum verstanden wird, an der Hohlkörperöffnung geführt werden. Die Lage der Dose gewährleistet bei der Befüllung der Dose und bei der Elektrophorese, daß entstehende Gase nach oben entweichen können. Durch die Transportgeschwindigkeit und die drehbare Lagerung wird .

in der Dose eine Strömung erzeugt, die die bei der Elektrophorese entstehende Wärme abführt. Der einfache Bau der Gehänge ermöglicht einen engen Abstand der Dosen voneinander. Das Entleeren der Dose erfolgt wiederum durch eine Drehung, wobei der Dosenboden nach oben geführt wird. Als Stromquelle dient Gleichstrom. Der Hohlkörper wird über die Haltevorrichtung je nach Bindemittelart als Anode oder als Kathode elektrisch angeschlossen. Die Gegenelektrode befindet sich außerhalb des Hohlkörpers im Elektrotauchbad Aufgrund des Umgriffs 'des Lackes und der für die jeweilige Dosenform notwendigei Abscheidespannung und Beschichtungszeit wird die Dose vollständig innen und außen beschichtet, anschließend mit Ultrafiltrat und Wasser abgespült, danach getrocknet und gegebenenfalls bedruckt oder etikettiert. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die Ganzbeschichtung in einem einzigen Verfahrensschritt erfolgt und durch den geringen mechanischen Aufwand am Gehänge viele Dosen gleichzeitig nebeneinander beschichtet werden können.

In einem anderen Verfahren wird stufenweise vorgegangen, d.h. erst wird der äußere Dosenrumpf konventionell lackiert und dann - nach einer Zwischentrocknung - der restliche Teil der Dose (Boden und Doseninneres) elektrophoretisch beschichtet. Dieses "Reverse-Verfahren" hat den Vorteil, daß das für jeden Arbeitsgang notwendige Lacksystem auf seine speziellen Eigenschaften optimal abgestimmt werden kann.

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Zur Unterstützung, insbesondere wenn große Durchlaufgeschwindigkeiten gewünscht werden, kann zusätzlich eine Hilfselektrode in die Dose eingeführt werden. Die Tauchelektrode hat eine nicht von der Dose bestimmte Form und liegt im Durchmesser unter dem halben Durchmesser der Dose. Sie wird bevorzugt so angeordnet, daß sie gleichzeitig mit der Dosenhalterung in das Doseninnere eingeführt wird. Um in der Dose eine Strömung zu erzielen, die die Lackqualität verbessert, kann die Hilfselektrode hohl ausgeführt werden. Durch diese Zuleitung wird filtrierter Lack in die Dose gepumpt. Durch Einbau von Düsen in das Elektrophoresebecken, die auf den gewölbten Dosenboden gerichtet sind, können zusätzlich durch gerichtete Lackströme Gasblasen von der Bodenwandung entfernt werden.

Beim Ausfahren des Gehänges wird es zusammen mit der Dose erst mit Ultrafiltrat und dann mit Wasser, dem gegebenenfalls zum Vermeiden von Benetzungstörungen ein Emulgator zugesetzt werden kann, abgespült. Danach erfolgt das Einbrennen des Lackes bei 'Zeiten von 1 bis 300 Sekunden

bei Temperaturen von 180 bis 250⁰C. Dabei wird das Trans- ; portband mit Gehänge und Dose geschlossen durch den Ofen ; geführt. In einer bevorzugten Ausführungsform kann der .

ί Dosenboden vorgetrocknet und mit einer schützenden Hilfs-25 sfciicht versehen werden. Danach kann die Übergabe auf ein durch den Trockenofen führendes Förderband erfolgen. Die : Öffnung der Dose kann nach unten oder bevorzugt nach oben gerichtet sein.

Beim kontinuierlichen Beschichten im ET-Becken reichert . sich bei einem anionischen Bindemittel das Amin, bei einem kationischen die Carbonsäure an. Zum Ausgleichen

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dieses Effekts werden die Nachfüllmaterialien entweder entsprechend niedriger anneutralisiert oder die überschüssigen Neutralisationsmittel durch Elektrodialyse entfernt,* Das Spülwasser wird durch Ultrafiltration angereichert und wieder in das Lackbecken zurückgegeben, wodurch sich der Ausnutzungsgrad des Lackes steigert und störende Fremdionen entfernt werden.

In der Zeichnung sind schematisch zwei Beispiele für

■■ eine Anlage zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt , und zwar zeigt

Fig. 1 eine Anlage, bei der die elektrophoretisch

zu beschichtenden Dosen an ihren offenen Enden ' gehalten durch ein Tauchbad hindurchgeführt werden,

und 20

Fig. 2 eine Anlage, bei der die elektrophoretisch zu

beschichtenden Dosen an ihren geschlossenen Enden j gehalten durch das Tauchbad geleitet und mittels" eines einzigen Förderelementes zu dem durch einen . Trockenofen führenden Transportband gefördert werden.

Bei der Anlage gemäß Fig, I werden durch einen Fallschacht j 1 an einer Seite offene Dosen 2 derart herangeführt, daß deren nach innen gewölbter Boden 3 außen liegt. Der 'Fallschacht 1 endet über einem Badbehälter 4, d.er bis

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¹ zu einem Spiegel 5 mit einer Elektrotauchlackier-

fltissigkeit gefüllt ist. Der Fallschacht 1 endet dicht über dem Flüssigkeitsspiegel 5 . Um eine horizontale Achse 6 drehbar ist über dem Badbehälter 4 ein Sternrad 7 in Richtung eines Pfeiles 8 drehbar gelagert, das in Fig. 1 im einzelnen nicht dargestellt ist. Am Außenumfang dieses Sternrades 7 befinden sich mechanischer Halter 9, welche die Dosen 2 jeweils an ihrem

offenen Ende 10 mechanisch erfassen und dabei gleichzeitig die notwendigen elektrischen Kontakte bilden. Die Gegenelektrode ist am Badbehälter 4 und im Abstand vom Sternrad 7 unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 5

¹⁵ angeordnet.

Obwohl in Fig . 1 nur ein Sternrad 7 angedeutet ist, sind tatsächlich mehrere Sternräder dieser Art nebeneinander angeordnet und gemeinsam um die Achse 6 drehbar. Beispielsweise sind insgesamt 16 Sternräder 7 nebeneinander vorgesehen, so daß gleichzeitig 16 Dosen 2 nebeneinander durch das Tauchbad 4 hindurchgeführt _ werden können. Die Sternräder 7 liegen in einem ausreichendem Abstand nebeneinander, so daß sich die benachbarten Dosen 2 nicht gegensdtig berühren.

Die Dosen 2 werden,wie Fig. 1 zeigt, von den Sternrädern

7 auf einer kreisförmigen Bahn durch das Tauchbad 2

hindurchgeführt, wobei sie etwa mit horizontal liegender Längsachse auf den Flüssigkeitsspiegel 5 auftreffen und in dieser Position in das Bad eintauchen. Dadurch wird das Innere der einzelnen Dosen schnell geflutet.

Die in das Bad eingetauchten Dosen wandern durch dasselbe

derart, daß sich ihre Längsachse immer mehr senkrecht

stellt, so daß die im Inneren der Dosen befindliche Luft durch die immer mehr nach oben weisende Öffnung entweichen kann und die Dosen dementsprechend schnell vollständig mit Flüssigkeit gefüllt sind. Die eingetauchten Dosen 2 werden in der oben beschriebenen Weise beim Durchlauf durch das Tauchbad elektrophoretisch mit dem Lack der Tauchbadfüllung beschichtet.

·

Am Ende des Durchlaufes durch das Tauchbad werden die

Dosen wieder mit horizontaler Längsachse aus dem Bad ausgehoben und dann weiter gekippt, so daß die in ihnen

befindliche Badflüssigkeit mit Sicherheit ausläuft. 15

Oberhalb der Sternräder 7 befindet sich ein endloses Magnetband 11 , an das die von den Halterungen 9 freigegebenen beschichteten Dosen 2 mit ihrem Boden 3 auf dem Band aufliegend übergeben werden. Dieses Magnetband 11 dient als Übergabestrecke , wobei eine Vortrocknung des auf die Dosen aufgetragenen Naßfilmes stattfinden kann. Auch ist es möglich, im Bereich des Mag-netbandes Spülvorgänge an den beschichteten Dosen 2 vorzunehmen.

Vom Magnetband 11 werden die Dosen 2 an einweiteres

Mag-netband 12 übergeben, an denen die Dosen 2 mit ihrem ■*'· 30

offenen Ende gehalten werden. Dieses Magnetband 12 überführt die Dosen 2 zu einem Transportband 13 eines Trockenofens 14, auf das die Dosen 2 beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Boden nach unten weisen

on

im gegenseitigen Abstand voneinander gestellt werden.

¹ Nach Durchlauf durch den Trockenofen 14 ist die

elektrophoretisch aufgebrachte Beschichtung der Dosen trocken, so daß die Dosen nunmehr , falls erwünscht,

5 auch noch etikettiert oder bedruckt werden können.

Wenn aus irgendwelchen Gründen die Dosen 2 mit der Öffnung 10 nach unten weisen durch den Trockenofen 14

hindurchgeführt werden sollen, kann das Magnetband 11 10

die Dosen 2 unmittelbar an das Transportband 13

des Trockenofens 14 abgeben. Wesentlich ist, daß die hintereinander und nebeneinander durch die Anlage geführten Dosen 2 stets in einem ausreichenden Abstand ° zuehander bewegt werden, daß sie Hinander nicht berühren können, um Oberflächenfehler an der Beschichtung mit Sicherheit auszuschließen.

Die in Fig. 1 dargestellte Anlage kann in Verbindung mit bereits vorhandenen Trockenofen 14 benutzt werden, d.h. der Trockenofen 14 und sein Transportband 13 brauchen für die Benutzung mit den vorgeschalteten Anlagenteilen _ nicht umgebaut oder abgewandelt zu werden. Die iti der Zeichnung dargestellte Anlage kann dementsprechend mit bereits vorhandenen Anlagenteilen betrieben warden.

Die in Figur 2 dargestellte Anlage unterscheidet sich

von der aus Fig. 1 im wesentlichen dadurch, daß die

zu beschichtenden Dosen 2 beim Transport durch das Tauchbad 4 an ihrem Boden gehalten werden und daß zur Übergabe an das Transportband 13 des Trockenofens 14 nur ein einziges Förderelement benötig wird, an welchem die Dosen 2 mit ihrem offenen Ende 10 gehalten werden.

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Die Dosen 2 werden durch einen Fall schacht 1 zugeführt und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 5 des Tauchbades 4 an ein Magnetrad 15 übergeben, an welchem sie mit

ihrem Boden 3, der eine hierfür geeignete ausreichend große Masse hat, übergeben werden-. Im Bereich des Flüssigkeitsspiegels 5 werden die Dosen 2 von der Außenseite zur Innenseite-· des Magnetrades 15 überführt, wie in Fig. 2a angedeutet ist. Das Magnetrad 15 wird

SO

in Richtung eines Pfeils 16 gedreht, daß die Dosen 2 ebBnso wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 durch das Tauchbad 4 hindurchlaufen und dabei mit Badflüssigkeit geflutet, dann elektrophoretisch beschichtet und schließlich nach dem Ausheben aus dem Tauchbad von der Badflüssigkeit entleert werden.

Nahe dem höchsten Punkt des Magnetrades 15 werden die ^&

Dosen 2 wieder auf die Außenseite desselben zurückgebracht und an einen Magnetförderer 17 übergeben, an dessen endlosem Transportelement sie mit ihrem

offenen Ende 10 haften. 25

Der Magnetförderer 17 , der auch ein anderes Transportelement , wie beispielsweise ein endloser Kettenförderer sein kann, an welchem die Dosen 2 dann mechanisch gehalten werden, fördert die Dosen 2 bis zum Transportband 13 des Trockenofens 14, aus welchem er die Dosen mit ihren Boden nach unten absetzt, so daß die Dosen im gegenseitigen Abstand voneinander durch den Trocken-

₃₅ ofen 14 hindurc-hgeführt werden.

-· 17 -

PT

Auch bei dieser Ausführungsform könnai mehrer Dosen 2 nebeneinander gleichzeitig durch das Tauchbad 4 hindurchgeführt werden, beispielsweise 16 Dosen. Wesentlich ist wiederum, daß die Dosen schon im Tauchbad 4 einen ausreichenden Abstand voneinander aufweisen, damit sich weder aufeinanderfolgende noch nebeneinander angeordnete Dosen gegenseitig berühren, was zu Oberflächenfehlern führen könnte.

Beispiel 1

Ein anionisches, selbstvernetzendes Acrylatharz nach DE-B-16 69 107 wurde mit Ammoniak anneutralisiert und auf einen Festkörper von 15 Gew.-5K> mit entionisiertem Wasser verdünnt. Die gebördelte Dose (Durchmesser 56 mm, Länge 116 mm) wurde am Bördelrand mit einer elektrisch leitenden Klammer gehalten und vorsichtig in ein gegen Erde isoliertes leitendes Gefäß mit einem Durchmesser von 19 cm vollständig eingetaucht, das mit verdünntem Lack gefüllt wurde. Der Gleichstrom der Spannungsquelle wurde einmal an die Dose und der andere Pol an das Außengefäß angeschlossen. Die Beschichtung erfolgte mit einer Hilfselektrode im Inneren der Dose, die eine Eintauchtiefe von 8 cm und einen Elektrodendurchmesser von 2 cm hatte. Nach dem Abspülen mit Wasser wurde 3 Minuten bei 215°C im Umluftofen eingebrannt. Die Dose war innen und außen vollständig mit einem dünnen Klarlack überzogen, der porendicht war. Meßwerte vgl. Tabelle 1.

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Beispiel 2

Das Bindemittel nach Beispiel 1 wurde mit 0.4 Gew.-Teilen Titandioxid auf 1 Gew.-Teil Bindemittel pigmentiert und nach Neutralisation mit Ammoniak auf einen Festkörper von 9 Gew.-% verdünnt. Die Beschichtung erfolgte ohne Einsatz einer Hilfselektrode. Die Dose war vollständig mit einem weißen Lack überzogen. Die Porigkeit, gemessen in einer Elektrolytlösung bei 4 Volt Spannung beträgt nach 30 Sekunden 5 mA. Meßwerte vgl. Tabelle 1.

Beispiel 3

Ein kationisches Amino-Epoxidharz nach DE 31 22 641 wurde mit 0.4 Gew.-Teilen eines Gemisches aus 99 Gew.-Teilen Titandioxid und 1 Gew.-Teil Ruß pigmentiert und nach Neutralisation mit Ameisensäure auf einen Festkörper von 15 Gew.-% mit entionisiertem Wasser verdünnt. Die Beschichtung erfolgte ohne Einsatz einer Hilfselektrode. Die Dose war vollständig mit einem grauen Lack überzogen. Meßwerte vgl. Tabelle 1.

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Tabelle 1

Beispiel	1	2	3
Festkörper	14.9 Gew.-%	8.7 Gew.-%	14.8 Gew.-%
pH-Wert	8.3	8.6	5.5
Badleitfähigkeit	1977 μβσπΓ¹	940 μεοη	1640 uScm
MEQ-Wert	54	40	45
Badtemperatur	25°C	25°C	25°C
Abscheidezeit	16 s	16 s	4 s
Spannung	100 Volt	100 Volt	240 Volt
Strommenge	39 Amp*s	31 Amp * s	25 Amp*s
Lackauflage pro Dose	792 mg	895 mg	663 mg
Schichtwiderstand	1.3 · 10⁸ Ohm>cm	1.3 · 10** Ohm*cm	5.9 · 10⁸ Ohm»cm

CO GO CD -P^ CD

Zl

- Leerseite -

Claims

10 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beschichten einseitig offener Hohlkörper wie mit einem Boden versehener metallischer Dosen mit Lack oder dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hohlkörper in einem kontinuierlichen Arbeitsgang mit seiner Öffnung schräg nach unten weisend in ein Elektrotauchbad eingetaucht, im Bad untergetaucht derart bewegt wird, daß seine Öffnung nach oben weist, und anschließend mit seiner Öffnung nach unten weisend aus dem Bad ausgehoben und dann mit einem endlosen Transportmittel durch eine oder mehrere Trockenöfen geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper auf einem Teilkreis durch das

Tauchbad geführt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper auf einer zweidimensional sinusförmigen

30 Bahn durch das Tauchbad geführt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper für eine Zeit von 1 bis 120 Sekunden durch ein elektrophoretisches Tauchbad geführt und dabei mit einem sich auf ihren Ober-

flächen absetzenden Naßfilm beschichtet werden, der einen elektrischen Schichtwiderstand von wenigstens 1 χ 10 «OLx cm aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Hohlkörper gleichzeitig nebeneinander und im gegenseitigen Abstand voneinander lackiert und getrocknet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper während des Beschichtens mit ihrem offenen Ende an einem sie durch das Tauchbad führenden Transportelement gehalten
werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine am Transportelement vorgesehene Halterung für die einzelnen Dosen als die eine Elektrode für das Elektrotauchlackier-Beschichten elektrisch geschaltet wird, während sich die Gegenelektrode im Abstand von der Transportbahn der Hohlkörper im Tauchbad befindet.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in die einzelnen Hohlkörper einfahrbare Hilfselektroden verwendet werden, die in einem Abstand von größer als dem halben Radius der Hohlkörper von der Innenwand der Hohlkörper liegen.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper zunächst an ihrem offenen Ende gebördelt, dann gewaschen, anschließend beschichtet und schließlich getrocknet und gegebenenfalls etikettiert oder bedruckt werden.

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10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper nach dem Beschichten und vor dem Trocknen mit Ultrafiltrat oder Wasser gespült werden.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper nach dem Ausheben aus dem Bad auf ein durch einen oder mehrere Trockenöfen führendes endloses Transportmittel wie ein Förderband in gegenseitigem Abstand voneinander aufgesetzt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper nach dem Waschen zunächst außen am Rumpf konventionell beschichtet und getrocknet und danach ihr Boden und ihre Innenseite' im Elektrotauchbad beschichtet werden.