Verfahren und Vorrichtung zum elektrophoretischen Beschichten von Eisen- oder Stahlteilen mit Email

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrophoretischen Beschichten von Eisen- oder Stahl­teilen mit Email.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist mindestens eine Gegenelektrode in einem mit Email-Schlicker gefüllten Beschichtungsbehälter angeordnet.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Transport der Werkstücke (8) durch den Beschichtungsbehälter (3) über ein Kettenfördersystem (9) erfolgt und daß während der Beschichtung eines Werkstücks (8) mit Email die Gegen­elektrode (7) in fester Zuordnung zum Werkstück (8) angeordnet ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrophoretischen Beschichten,von vorzugsweise Eisen­oder Stahlteilen mit Email.
Bei diesen bekannten Emaillier-Verfahren wurde bisher die elektrophoretische Beschichtung mit Email ausschließlich in Anlagen, die mit Hubgestängen oder dergl. arbeiten, im Takt­verfahren durchgeführt.
Nachteilig bei diesem bekannten im Taktverfahren arbeitenden Anlagen ist, daß die Anlagekosten relativ hoch sind. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß die Werkstücke nach dem Beschichten mit Email auf ein Kettenfördersystem umgehängt werden müssen, damit sie anschließend durch den Trockner transportiert werden können.
Das vom elektrophoretischen Lackieren bekannte Durchlauf­Verfahren über ein Kettenfördersystem konnte bisher nicht eingesetzt werden, weil beim elektrophoretischen Emaillieren - im Gegensatz zum elektrophoretischen Lackieren - eine Selbstbegrenzung der Schichtdicke durch Erhöhung des elektrischen Widerstands in der elektrophoretisch abge­schiedenen Emailschicht nicht gegeben ist und dadurch extrem unterschiedlich dicke Email-Schichten erreicht werden.

[0002] Die Aufgabe der Erfindung ist, die bekannten Nachteile zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durch­führung des Verfahrens zu offenbaren, bei welchem ein preiswertes Kettenfördersystem eingesetzt werden kann und bei dem trotzdem gleichmäßig dicke Email-Schichten erreicht werden.

[0003] Zu diesem Zweck ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Transport der Werkstücke durch den Beschichtungsbe­hälter über ein Kettenfördersystem erfolgt und daß während der Beschichtung eines Werkstücks mit Email die Gegen­elektrode in fester Zuordnung zum Werkstück angeordnet ist.

[0004] Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist, daß die Gegen­elektrode während der Beschichtung parallel zu dem Werkstück durch den mit Email-Schlicker gefüllten Beschichtungsbehälter bewegt wird.

[0005] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt.
Es zeigen:

Fig. 1 eine elektrophoretische Emaillier-Anlage in Seitenansicht,

Fig. 2 den Beschichtungsbehälter in Seitenansicht,

Fig. 3 den Beschichtungsbehälter nach Fig. 2 in Draufsicht.

[0006] Die elektrophoretische Emaillier-Anlage (1) besteht aus den Vorbehandlungsbädern (2), in denen die übliche Vorbehandlung wie Spülen, Entfetten, Aktivieren u.s.w. durchgeführt wird und einem Beschichtungsbehälter (3) für die elektrophore­tische Beschichtung mit Email. Daran schließen sich noch weitere Spülbäder (4), ein Trockner (5) und ein nicht ge­zeichneter Einbrenn-Ofen an. In dem mit Email-Schlicker gefüllten Beschichtungsbehälter (3) ist mindestens eine Gegenelektrode (7) vorhanden, die während der elektro­phoretischen Beschichtung in fester Zuordnung zum Werkstück (8) angeordnet ist.

[0007] Die Gegenelektrode (7) wird bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 3 während der Beschichtung parallel zu dem Werkstück (8) durch den mit Email-Schlicker gefüllten Be­schichtungsbehälter (3) bewegt. Der Antrieb für diese Bewegung kann durch das Kettenfördersystem (9) erfolgen, das auch die Werkstücke (8) durch die Emaillier- Anlage (1) transportiert.
Eine besonders exakte Parallelführung der Gegenelektrode (7) zum Werkstück (8) wird erreicht, wenn dem Beschichtungsbe­hälter (3) eine Führung (10) zugeordnet ist, auf der die Gegenelektrode (7) geführt ist. Die Führung (10) kann z. B. aus Führungsstangen (11) und Führungsbuchsen (12) bestehen.

[0008] Die Gegenelektrode (7) ist über eine Kupplung (13) mit dem Kettenfördersystem (9) verbunden. Die Kupplung (13) besteht aus einer nach oben offenen Kupplungsgabel (14) und einem Kupplungszapfen (15). Die Kupplungsgabel (14) ist an der Führungsbuchse (12) befestigt, mit der auch die Gegenelektrode (7) verbunden ist. Der Kupplungszapfen (15) ist vorzugsweise waagerecht angeordnet und mit der Förder­kette des Kettenfördersystems (9) verbunden.
Konstruktiv besonders einfach ist diese Verbindung, wenn an dem waagerechten Kupplungszapfen (15) gleichzeitig auch das Gehänge (16) für die Aufnahme der Werkstücke (8) angeordnet ist.

[0009] Die Stromzuführung zu den Werkstücken (8) kann ebenfalls über den waagerecht angeordneten Kupplungszapfen (15) erfolgen. Die gewünschte Beschichtungszeit kann über eine Regelung der Transportgeschwindigkeit des Kettenfördersystems (9) erfolgen.

[0010] Der mit der Förderkette (17) des Kettenfördersystems (9) ver­bundene waagerecht angeordnete Kupplungszapfen (15) greift in die nach oben offene Kupplungsgabel (14) und stellt somit die feste Zuordnung der Gegenelektrode (7) zum Werkstück (8) her. Die Gegenelektrode (7) und das Werkstück (8) können somit völlig parallel von dem Kettenfördersystem (9) durch den mit Email-Schlicker gefüllten Beschichtungsbehälter (3) transportiert werden.
Wenn die Gegenelektrode (7) und das Werkstück (8) die End­stellung (18) erreicht haben, wird der Kupplungszapfen (15) von der Förderkette (17) wieder aus der nach oben offenen Kupplungsgabel (14) gehoben und dadurch ausgekuppelt. Da nun keine Verbindung mehr mit der Förderkette (17) besteht, kann das Gewicht (19) die Gegenelektrode (7), der Führungs­buchse (12) und die Kupplungsgabel (14) auf der Führungs­stange (11) wieder über einen Seilzug (20) in die Anfangs­stellung (21) ziehen und der nächste Beschichtungsvorgang kann beginnen, sobald der nächste Kupplungszapfen (15) in die Kupplungsgabel (14) eingreift.

[0011] Bei einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Gegenelek­troden (7) stationär im Beschichtungsbehälter (3) angeordnet. Die Werkstücke (8) werden von dem Kettenfördersystem (9) in eine für die Beschichtung optimale Stellung zu den Gegen­elektroden (7) transportiert. Sobald diese optimale Stellung erreicht ist, wird das Kettenfördersystem (9) über eine Lichtschranke oder dergl. stillgesetzt und außerdem der Beschichtungsstrom eingeschaltet.
Sobald die elektrophoretische Beschichtung des Werkstücks (8) abgeschlossen ist, wird der Beschichtungsstrom wieder aus­geschaltet und das Werkstück (8) von dem Kettenförder­system (9) aus dem Beschichtungsbehälter (3) transportiert.

[0012] Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Gegenelek­trode (7) parallel zum Beschichtungsweg des Werkstücks (8) ebenfalls stationär im Beschichtungsbehälter (3) angeordnet. Die Gegenelektrode (7) ist jedoch mindestens so breit, wie der Beschichtungsweg des Werkstücks (8) lang ist. Dadurch ist gewährleistet, daß dem Werkstück (8) immer eine konstant große Fläche der Gegenelektrode (7) unmittel­bar wirksam gegenübersteht.

[0013] Bei dem Transport des Werkstückes (8) durch den Beschichtungs­behälter (3) wechselt zwar die wirksame Fläche der Gegen­elektrode (8) in Fahrtrichtung, da jedoch die Größe und die wesentlichen Abstandsverhältnisse zwischen der wirk­samen Fläche der Gegenelektrode (7) und dem Werkstück (8) während der Beschichtung praktisch gleich bleiben, werden auch bei diesem Ausführungsbeispiel noch ausreichend gleich­mäßige Emailschichten erreicht.

[0014] Wenn zwei oder mehr nebeneinander stehende Beschichtungs­behälter (3) horizontal und quer zur Förderrichtung des Kettenfördersystems (9) verschiebbar auf einer Führung (22) angeordnet sind, können die Beschichtungsbehälter (3) mit unterschiedlichen Emails gefüllt werden, so daß z. B. ein Farbwechsel kurzfristig und ohne lange Umrüstzeiten durch­geführt werden kann. Die den Beschichtungsbehältern (3) nachgeschalteten Spülbäder (4) können ebenfalls horizontal und quer zur Förderrichtung des Kettenfördersystems (9) ver­schiebbar auf einer Führung (22) angeordnet sein.

Ansprüche

1. Verfahren zum elektrophoretischen Beschichten von Eisen- oder Stahlteilen mit Email, bei dem in einem mit Email-Schlicker gefüllten Beschichtungsbehälter mindestens eine Gegenelektrode angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Transport der Werkstücke (8) durch den Beschich­tungsbehälter (3) über ein Kettenfördersystem (9) erfolgt und daß während der Beschichtung eines Werkstücks (8) mit Email die Gegenelektrode (7) in fester Zuordnung zum Werk­stück (8) angeordnet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenelektrode (7) während der Beschichtung parallel zu dem Werkstück (8) durch den mit Email-Schlicker ge­füllten Beschichtungsbehälter (3) bewegt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenelektrode (7) während der Beschichtung des Werkstücks (8) mit Email von dem Kettenfördersystem (9) durch den mit Email-Schlicker gefüllten Beschichtungsbe­hälter (3) bewegt wird.

4. Vorrichtung zum elektrophoretischen Beschichten von Eisen- oder Stahlteilen nach den Ansprüchen 1 , 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Beschichtungsbehälter (3) eine Führung (10) zuge­ordnet ist, auf der die Gegenelektrode (7) geführt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenelektrode (7) über eine Kupplung (13) mit dem Kettenfördersystem (9) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplung (13) aus einer Kupplungsgabel (14) und einem Kupplungszapfen (15) besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplungsgabel (14) an der Führung (10) der Gegen­elektrode (7) befestigt und nach oben offen ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kupplungszapfen (15) waagerecht angeordnet und zylindrisch ausgebildet ist und daß er an der Förderkette (17) des Kettenfördersystems (9) befestigt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem waagerechten Kupplungszapfen (15) Gehänge (16) für die Aufnahme der mit Email zu beschichtenden Werkstücke (8) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stromzuführung zu den Werkstücken (8) über den waagerecht angeordneten Kupplungszapfen (15) erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenelektrode (7) von einem Gewicht (19) wieder in die Anfangsstellung (21) zurückgezogen wird, sobald der Kupplungszapfen (15) sich in der Endstellung (18) aus der nach oben offenen Kupplungsgabel (14) gelöst hat.

12. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenelektrode (7) stationär im Beschichtungsbe­hälter (3) angeordnet ist und daß das Werkstück (8) über das Kettenfördersystem bei ausgeschaltetem Beschichtungsstrom in eine für die Beschichtung optimale Stellung zur Gegen­elektrode (7) transportiert wird, daß das Kettenförder­system (9) in dieser Stellung angehalten und das Werk­stück (8) mit Email beschichtet wird und daß anschließend - ebenfalls wieder bei ausgeschaltetem Beschichtungsstrom - das Werkstück (8) von dem Kettenfördersystem (9) aus dem Beschichtungsbehälter (3) transportiert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Transport des Werkstücks (8) in die Beschichtungs­position über eine Lichtschrankensteuerung gesteuert wird.

14. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei oder mehr nebeneinanderstehende Beschichtungs­behälter (3) horizontal und quer zur Förderrichtung des Kettenfördersystems (9) verschiebbar auf einer Führung (22) angeordnet sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die den Beschichtungsbehältern (3) nachgeschalteten Spülbehälter (4) ebenfalls als Mehrfachbehälter ausgebildet sind und auch horizontal und quer zur Förderrichtung des Kettenfördersystems (9) verschiebbar auf einer Führung (22) angeordnet sind.

16. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenelektrode (7) parallel zum Beschichtungsweg des Werkstückes (8) stationär im Beschichtungsbehälter (3) angeordnet ist und daß die Gegenelektrode (7) mindestens so breit wie der Beschichtungsweg des Werkstückes (8) lang ist.

Zeichnung