DE1927436A1 - Process for electrically effected coating of small objects and a suitable device for this - Google Patents
Process for electrically effected coating of small objects and a suitable device for thisInfo
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Verfahren zum elektrisch bewirkten Überziehen kleiner Gegenstände und hierfür geeignete "VorrichtungProcess for the electrically effected coating of small objects and a device suitable therefor
Das erfindungsgemäße Verfahren zur elektrisch bewirkten Abscheidung von Anstrichen auf kleinen ferromagnetischen Gegenständen besteht darin, daß das Werkstück während des Überziehens und Härtens von elektromagnetischen Trägervorrichtungen getragen wird und die Überzugsspannung über die magnetische Verbindung aufgegeben wird.The inventive method for electrically effected deposition of paint on small ferromagnetic objects consists in that the workpiece during coating and hardening of electromagnetic carrier devices is worn and the coating tension is above the magnetic Connection is abandoned.
Es wird ein Elektromagnet verwendet, der einem zweifachen Zweck dient, nämlich, das Werkstück während des Überziehens zu halten und als elektrische Verbindung zwischen dem äußeren Stromkreis und dem Werkstück zu dienen.An electromagnet is used that has a twofold The purpose is, namely to hold the workpiece during the coating and as an electrical connection between the outer one To serve the circuit and the workpiece.
Die Erfindung betrifft ein wirksameres Verfahren bei der Anwendung elektrischer Abscheidung sram Überziehen kleiner Gegenstände sowie eine hierfür geeignete Vorrichtung. Wenn der Anstrich aus einem flüssigen Bad elektrisch abgeschieden wird, dient der zu überziehende Gegenstand als eine Elektrode der elektrischen Abscheidungszelle, d.h. als Anode bei der anodischen Abscheidung. Eine derartige Anordnung setzt eine elektrische Verbindung zwischen dem Werkstück und einem geeigneten Leiter eines äußeren Stromkreises mit einer Stromquelle für Gleichstrom, beispielsweise einenThe invention relates to a more efficient method of use electrical deposition sram coating of small objects and a device suitable for this purpose. if When the paint is electrodeposited from a liquid bath, the object to be coated serves as an electrode the electrical deposition cell, i.e. as the anode in anodic deposition. Such an arrangement establishes an electrical connection between the workpiece and a suitable conductor of an external circuit a power source for direct current, for example a
gleichgerichteten Wechselstrom voraus. Die Fläche der elektrischen Verbindung wird nicht überzogen. Zum Überziehen einer großen Zahl kleiner ferromagnetischer Gegenstände, z.B. Federn, Bolzen, Schrauben, Gewinde, Schellen oder Bügel und dgl., durch elektrische Abscheidung wurde vorgeschlagen, eine große Zahl derartiger Gegenstände in einen elektrisch leitenden Drahtkorb zu hängen und dadurch eine Zahl derartiger Gegenstände aufeinmal zu überziehen. Es wurde bald festgestellt, daß Gegenstände, die auf diese Weise mit·einem Anstrich versehen worden waren,nicht überzogene oder wenig überzogene Flecken an drei oder mehr Stellen aufwiesen, an denen diese Gegenstände mit dem Korb oder miteinander in Berührung standen. Ferner kann bei einem derartigen Verfahren die lege dieser Flecken nicht geregelt werden.rectified alternating current. The area of the electric Connection is not overdrawn. For covering a large number of small ferromagnetic objects, e.g. springs, Bolts, screws, threads, clips or brackets and the like, by electrodeposition, have been proposed in large numbers to hang such objects in an electrically conductive wire basket and thereby a number of such objects to cover all at once. It was soon discovered that objects painted in this way, uncoated or lightly coated stains on three or more places where these objects were in contact with the basket or with each other. Furthermore can with such a method, the stains would not be placed be managed.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht in einem Verfahren und einer Vorrichtung zum elektrischen Aufbringen von Überzügen auf kleine leitende Gegenstände unter Verringerung des nicht überzogenen Bereichs des Werkstücks auf ein Minimum, d.h. unter Herabsetzung der Anzahl der Kontaktbereiche während des Überziehens auf einen und Herabsetzung des Bereichs eines derartigen Einzelkontakts auf ein Minimum.It is an object of the invention to provide a method and an apparatus for electrically applying coatings small conductive objects while reducing the uncoated area of the workpiece to a minimum, i.e. under Decreasing the number of contact areas during coating to one and decreasing the area of such Individual contact to a minimum.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in einem Verfahren und einer Vorrichtung zum elektrischen Überziehen kleiner leitender Gegenstände, wobei die Stelle des nicht überzogenen Bereichs nebenbei auf die Berührungsstelle mit dem Überzugsstromkreis geregelt wird. Another object of the invention is a method and apparatus for electrical plating smaller conductive objects, whereby the location of the uncoated area is regulated incidentally to the point of contact with the coating circuit.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird also der Kontaktbereich zwischen äußerem Stromkreis und Werkstück auf ein Minimum herabgesetzt, was insbesondere beim überziehen von klei-The method according to the invention therefore minimizes the contact area between the external circuit and the workpiece reduced, which is particularly important when covering small
nen Gegenständen,z.B. Bolzen, Schrauben, Spiralfedern und dgl. von besonderer Bedeutung ist.[Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur elektrisch bewirkten Abscheidung von Anstrichen auf elektrisch leitenden ferromagnetischen Gegenständen aus einem wäßrigen Überzugsbad, in dem Anstrichsbestandteile dispergiert sind, während die Gegenstände in dem Bad eingetaucht sind und als eine Elektrode des elektrischen Stromkreises der elektrisch bewirkten Abscheidung dienen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Gegenstände, während sie in dem Bad eingetaucht sind, mit einer elektromagnetischen 'Irägervorrichtung gehalten werden und daß die elektrische "Verbindung zwischen den Gegenständen und dem Stromkreis durch die elektromagnetische Trägervorrichtung bewirkt wird.nen objects, e.g. Bolts, screws, coil springs and The like is of particular importance. [The invention relates to a method for the electrically effected deposition of Painting on electrically conductive ferromagnetic objects from an aqueous coating bath in which paint ingredients are dispersed, while the articles are in the Are immersed in the bath and serve as one electrode of the electrical circuit of the electrified deposition, which is characterized in that the objects, while they are immersed in the bath, with an electromagnetic 'I support device are held and that the electrical "connection between the objects and the circuit is effected by the electromagnetic carrier device.
Bei diesem Verfahren wir einer oder werden mehrere, bevorzugt eine große Zahl der zu überziehenden Gegenstände an der gewünschten Stelle mit einer elektromagnetischen Kontaktvorrichtung in Berührung gebracht and davon gehalten, während sie in dem Überzugsbad eingetaucht sind waä während der elektrisch abgeschiedene Überzug gehärtet wire! J,, magnetische Kraft wird freigegeben, und die überzogenen Gegenstände werden in Aufnahmevorrichtungen abgeführt. Zur elektrischen Abscheidung wirdielektrische Verbindung zwischen dem Werkstück und dem äußeren Überzugsstromkreis durch die elektromagnetische Kontaktanordnung hergestellt.In this process, one or more, preferably a large number, of the objects to be coated are brought into contact at the desired location with an electromagnetic contact device and held by it while they are immersed in the coating bath or while the electrically deposited coating is hardened! Magnetic force is released and the coated objects are discharged into receiving devices. For electrical deposition, a dielectric connection is established between the workpiece and the external coating circuit through the electromagnetic contact arrangement.
Eine Schwierigkeit, die bei der elektrisch bewirkten Abscheidung von Anstrichen auftritt?besteht darin, daß ein freiliegender Leiter in elektrischer Verbindung mit dem Werketück beim Eintauchen in das Überaugsbad überzogen wird. Da die Verbindung während des Härtens beim vorliegenden Verfahren beibehalten wird, wird ein derartiger Überzug in der gleichenA difficulty encountered with the electrified deposition of paint ? consists in that an exposed conductor in electrical connection with the workpiece is coated when immersed in the Überaugsbad. Since the bond is retained during curing in the present method, such a coating will be in the same
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Weise wie derjenige auf dem Werkstück polymerisiert. Wenn daher kein dazwischentretendes Element verwendet wird, muß darauf geachtet werden, eine Berührung zwischen dem Trägerleiter und dem Bad zu vermeiden und dadurch die Notwendigkeit zu vermeiden, den polymerisieren Überzug von einem derartigen Leiter zu entfernen. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung nimmt daher der elektromagnetische Kontakt und leiter zunächst einen beseitigbaren Schutz aus geeignetem Metall auf, vorteilhafterweise eine fingerhutförmige Folie, bevor er den zu überziehenden Gegenstand aufnimmt. Nach einer anderen Ausführungsform umgibt ein Kunststoffschutz das verbindende Ende des elektromagnetischen Kontaktes und leiters mit Ausnahme des erforderlichen Kontaktbereichs.The way that polymerizes on the workpiece. if therefore, no intervening element is used, care must be taken to avoid contact between the carrier conductor and avoid the bath, thereby avoiding the need to polymerize the coating of one to remove such a conductor. According to one embodiment of the invention, the electromagnetic contact therefore makes and first put on a removable protection made of suitable metal, advantageously a thimble-shaped foil, before he picks up the object to be coated. According to another embodiment, a plastic protection surrounds the connecting end of the electromagnetic contact and conductor except for the required contact area.
Zur Zeit stellt die elektrisch bewirkte Abscheidung eines Niederschlags aus einem Bad einen wesentlichen Anteil der industriellen Überzugsverfahren dar. Zwar können Anstriche chemisch so aufgebaut sein, daß sie entweder anodisch oder kathodisch abgeschieden werden können, jedoch werden praktisch sämtliche industriellen Anstriche durch elektrische Abscheidung zur Zeit als anodische Abscheidung aus einer wäßrigen Dispersion eines Anstrichsmittel enthaltenden Polycarbonsäureharzes aufgebracht. Sowohl das Verfahren als die speziell dafür hergestellten Anstrichsmittel sind in der USA-Patentschrift 3 230 162 beschrieben. Bei solchen Ausführungsformen, in denen der Überzug durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl gehärtet werden mußj enthalten die bevorzugten Binderharze Polycarbonsäureharze mit olefinischer Mchtsättigung in α,β-Stellung. Je nach dem Molekulargewicht und der Art und dem Ausmaß an olefinischer Niehtsättigung kann es notwendig sein, Yinylmonomere mit derartigen Harzen zu verwenden, um eine angemessene Vernetzung herzustellen. Die Härtung vonAt present, the electrically effected deposition of a precipitate from a bath represents a substantial proportion of the industrial coating processes. Admittedly, paints chemically so that they can be deposited either anodically or cathodically, however, it becomes practical all industrial paints by electrical deposition currently as anodic deposition from an aqueous one Dispersion of a paint containing polycarboxylic acid resin applied. Both the procedure and the specific Paints produced for this purpose are described in US Pat. No. 3,230,162. In such embodiments, in which the coating must be cured by irradiation with an electron beam contain the preferred binder resins Polycarboxylic acid resins with olefinic saturation in α, β position. Depending on the molecular weight and the type and to the extent of olefinic unsaturation it may be necessary to use yinyl monomers with such resins in order to to establish adequate networking. The hardening of
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Anstrichen "bzw. Überzügen mit Elektronenstrahlen ist in der USA-Patentschrift 3 247 012 beschrieben.Painting "or coatings with electron beams is in the U.S. Patent 3,247,012.
Die Erfindung wird durch die folgende Beschreibung und die Zeichnungen näher erläutert, in denenThe invention is explained in more detail by the following description and the drawings, in which
Pig. 1 eine schetnatische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens,Pig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the method according to the invention and an embodiment of the device for performing this Procedure,
Pig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt einer Teilansicht einer der in Pig. 1 gezeigten elektromagnetischen Ladungsvorrichtungen, Pig. 2 shows an enlarged detail of a partial view of one of the in Pig. 1 electromagnetic charging devices shown,
Pig. 3 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der Kernanordnung der in Pig. 2 gezeigten elektromagnetischen Ladungsvorrichtung, die einen zentral angeordneten elektrisch isolierten elektrischen Leiter zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen dem Werkstück und dem Überzugsstromkreis darstellt undPig. 3 is a sectional view of one embodiment of the core assembly the one in Pig. 2, which has a centrally located electrically insulated electrical conductor for establishing the electrical connection between the Represents the workpiece and the plating circuit and
Pig. 4 eine schematische Wiedergabe einer anderen Ausführungsform der magnetischen Ladungsvorrichtung wiedergaben, die so ausgebildet und angeordnet ist, daß sich das Werkstück während des Durchgangs durch die Härtungszone dreht und das mit Kunststoffschutzeinrichtungen versehen ist.Pig. Figures 4 are a schematic representation of another embodiment of the magnetic charging device constructed and arranged to be the workpiece rotates during the passage through the hardening zone and that with plastic protection devices is provided.
In den Pig. 1, 2 und 3 ist eine elektromagnetische Ladungsanordnung 11 gezeigt. Die Anordnung 11 umfaßt eine Kerneinrichtung 11-1, die mit dem Werkstück in Kontakt steht, ein Gehäuse 11-2, eine die Kerneinrichtung 11-1 umgebende elektrisch leitende Spule 11-3 und einen rohrförmigen Träger 11-4. Bei dieser Ausführungsform weist die Kerneinrichtung 11-1 einen rohrförmigen Weicheisenkern 11-11, einen Leiter 11-12 und einen Isolator 11-13 auf. Die Enden der Spule 11-3In the pig. 1, 2 and 3, an electromagnetic charge arrangement 11 is shown. The assembly 11 comprises a core device 11-1, which is in contact with the workpiece, a housing 11-2, an electrical surrounding the core device 11-1 conductive coil 11-3 and a tubular support 11-4. In this embodiment, the core device 11-1 a tubular soft iron core 11-11, a conductor 11-12 and an insulator 11-13. The ends of the coil 11-3
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stehen über elektrische Verbindungen 11-5 und 11-6 in elektrischer Verbindung mit einer nicht gezeigten Stromquelle für Gleichstrom. Die Spule 11-3 und der Kern 11-11 bilden den Elektromagnet der Ladungseinrichtung 11-1. Der Leiter 11-12 liefert Leitungseinrichtungen zur Herstellung des im folgenden beschriebenen Überzugsstromkreises. Bei einer anderen Ausführungsform ist der Kern einheitlich und dient sowohl als Kern des Elektromagneten zum Anheben als auch als Leiter zur Vervollständigung des ÜberzugsstromkreifEB.have electrical connections 11-5 and 11-6 in electrical connection to a power source (not shown) for direct current. The coil 11-3 and the core 11-11 form the electromagnet of the charging device 11-1. Of the Ladder 11-12 supplies conduit equipment for manufacture of the coating circuit described below. In another embodiment, the core is unitary and serves both as the core of the electromagnet for lifting and as a conductor to complete the coating current loop EB.
Die Ladungsvorrichtung 11 ist in mehrfacher Ausfertigung durch die rechts von der Anordnung 11 in Fig. 1 wiedergegebenen Ladungseinrichtungen 17, 19, 21, 23 und 25 wiederholt. Die Arbeitsweise dieser Einrichtungen wird im folgenden unter Bezugnahme auf die an den angegebenen Stellen durchgeführten Betriebsstufen beschrieben.The charging device 11 is in multiple copies by the charging devices 17, 19, 21, 23 and 25 shown to the right of the arrangement 11 in FIG. 1. The operation of these devices is carried out below with reference to the locations indicated Operating levels described.
Der rohrförmige Träger 11-4 und die mehrfach vorliegenden Träger der Einrichtungen 17, 19 21, 23 und 25 v/erden von einer kontinuierlichen Fördereinrichtung darin hin- und herbewegbar gehalten, wobei ein Teil der Fördereinrichtung mit bezeichnet ist. Gemäß einer Ausführungsform ist die Träger-' einrichtung 27 zur intermittierenden.kontinuierlichen Bewegung mit im Abstand befindlichen Haltepunkten ausgebildet. Nach einer anderen Ausführungsform werden die durch 11, 17, 19, 21, 23 und 25 wiedergegebenen Ladungseinrichtungen bei den im folgenden beschriebenen Überzugs- und/oder Härtungszonen automatisch aus der Fördereinrichtung herausgenommen und automatisch wieder in Eingriff gebracht, wenn diese Funktionen ausgeführt sind.The tubular carrier 11-4 and the multiple carriers of the devices 17, 19, 21, 23 and 25 are held in such a way that they can be moved to and fro by a continuous conveyor device, part of the conveyor device being designated by. According to one embodiment, the carrier device 27 is designed for intermittent continuous movement with spaced-apart stopping points. According to another A u sführungsform those represented by 11, 17, 19, 21, 23 and 25 charge devices are automatically removed in the described in the following coating and / or Hardened zone from the conveyor and automatically brought into engagement again, if these functions are performed .
Bei der hier erläuterten Ausführungsform ist der Elektromagnet einer Ladungseinrichtung in der Stellung der Anordnung entaktiviert.In the embodiment explained here, the electromagnet of a charging device is in the position of the arrangement deactivated.
9 ί < f-j H /. q / I 3 u 49 ί <fj H /. q / I 3 u 4
In der durch die Ladungseinrichtung 17 angegebenen ersten Arbeitsstellung wird die Ladungseinrichtung durch übliche Kräfteinwirkung (nicht gezeigt), z.B. mechanische Mittel, pneumatische Mittel und dgl., gesenkt. Nach Erreichen seiner unteren Stellung berührt der Kern 17-1 einen in Stellung befindlichen verwerfbaren Fingerhut 29 aus ferromagnetischer Folie, z.B. Stahlfolie von etwa 0,005 cm Stärke. Diese "Fingerhüte oder Tauchhülsen werden für diesen Kontakt durch übliche Zuführungseinrichtungen (nicht gezeigt) über Kanal 31 in die richtige Stellung gebracht. Der Elektromagnet der Einrichtung 17 wird betätigt, Fingerhut 29 wird angezogen, und die Einrichtung 17 wird in ihre obere Stellung gehoben. Der Elektromagnet bleibt unter Strom, bis die Ladungsein-In the first indicated by the charging device 17 The loading equipment is in the working position through the usual Forces (not shown), e.g. mechanical means, pneumatic means and the like., lowered. After reaching its lower position, the core 17-1 touches one in position located discardable thimble 29 made of ferromagnetic Foil, e.g. steel foil about 0.005 cm thick. These "thimbles or immersion sleeves are used for this contact by conventional feed devices (not shown) via channel 31 brought into the right position. The electromagnet of the device 17 is actuated, thimble 29 is tightened, and the device 17 is raised to its upper position. The electromagnet remains energized until the charge
ourch. dieourch. the
richtung die Ladungseinrichtung 25 angegebene Stellung erreicht.direction of the loading device 25 indicated position achieved.
In der zweiten Arbeitsstellung, die durch die Ladungseinrichtung 29 wiedergegeben ist, wl.:.d die Ladungs einrichtung wie zuvor gesenkt, und die untere Oberfläche ΰ^ν 'Tauchhülse 33 berührt den Kopf der Schraube 35. Die Sci^auiü. IZ wird durch übliche Zuführungseinrichtungen (nicht gezeigt) üb ex- Kanal 37 in die Stellung für einen derartigen Kontakt gebracht. Die Schraube 35 wird von dem Magneten der Ladungseinrichtung 19 angezogen und gehalten, die dann in ihre obere Stellung gehoben wird.In the second working position, which is reproduced by the charging device 29, wl.:.d the charging device lowered as before, and the lower surface ΰ ^ ν 'immersion sleeve 33 touches the head of the screw 35. The sci ^ auiü. IZ is brought into the position for such a contact by conventional feed devices (not shown) via ex-channel 37. The screw 35 is attracted and held by the magnet of the loading device 19, which is then raised to its upper position.
In der durch die Ladungseinrichtung 21 wiedergegebenen dritten Arbeitsstellung wird die Ladungseinrichtung auf ihre untere Stellung gesenkt, wo die Schraube 41 in ein wäßriges Überzugsbad 43 vollständig eingetaucht wird. Der untere Teil der Tauchhülse 45 ist gleichfalls in das Bad 43 eingetaucht. Das Bad 43 wird in einem Überzugstank gehalten, der als Kathode einer Slektroabscheidungszelle dient. !Dank 47 stehtIn the third working position represented by the loading device 21, the loading device is on its Lowered position, where the screw 41 is completely immersed in an aqueous coating bath 43. The lower part the immersion sleeve 45 is also immersed in the bath 43. The bath 43 is held in a coating tank that acts as the cathode serves as an electrodeposition cell. ! Thanks 47 stands
9 0 9 8 L 9 / 1 3 k 49 0 9 8 L 9/1 3 k 4
über Leiter 49 mit dem negativen Leiter einer nicht gezeig-via conductor 49 to the negative conductor of a not shown
Tleich.
ten .stromquelle in leitender Verbindung. Schraube 41
befindet sich über Tauchhülse 45,Leiter 21-12 der Einrichtung
21 und Leiter 51 mit einem positiven Leiter dieser
Stromquelle in elektrischer Verbindung. Bad 43 weist eine
wäßrige Dispersion aus Polycarbonsäureharz, wasserlöslicher
Base, teilchenförmigen] Pigment und Wasser auf. Die angelegte
Überzugsspannung liegt im Bereich von etwa 50 bis 500,
bevorzugt etwa 100 bis 500 Volt. Die Verweilzeit im Bad beträgt vorteilhafterweise etwa 0,2 bis 2,0 Minuten. Nach
Fertigstellung des Überzugs wird die Ladungseinrichtung 21
mit der daran haftenden Schraube 41, die einen feuchten Überzug
eines Anstrichsmittels aufweist, in ihre obere Stellung gehoben und zur Härtungszone weiterbewegt.Tleich.
th. power source in conductive connection. Screw 41 is located above immersion sleeve 45, conductor 21-12 of device 21 and conductor 51 with a positive conductor of this
Power source in electrical connection. Bathroom 43 has a
aqueous dispersion of polycarboxylic acid resin, water-soluble base, particulate] pigment and water. The applied coating voltage is in the range of about 50 to 500,
preferably about 100 to 500 volts. The residence time in the bath is advantageously about 0.2 to 2.0 minutes. To
When the coating is completed, the charging device 21 with the screw 41 adhering to it, which has a moist coating of paint, is lifted into its upper position and moved on to the hardening zone.
In der vierten Arbeitsstellung, der Härtungszone 531 ist in
Umrißlinien die Ladungseinrichtung 23 mit daran haftender
Tauchhülse und Schraube wiedergegeben. Die Polymerisation
des in Bad 43 abgeschiedenen Überzugs erfolgt hier durch
geeignete Energiehärtungsmittel, z.B, Wärmehärtung oder,
falls geeignetes Überzugsmaterial angewendet wird, durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl.In the fourth working position, the hardening zone 531, the charging device 23 is adhered to it in outline lines
Immersion sleeve and screw shown. The polymerization
of the coating deposited in bath 43 passes through here
suitable energy hardening agents, e.g., heat hardening or,
if a suitable coating material is applied, by irradiation with an electron beam.
Wenn eine Ladungseinrichtung die durch Ladungseinrichtung
25 angegebene Endarbeitsstellung erreicht, wird der Elektromagnet unter Freigabe der Tauchhülse 55 und Schraube 57 abgeschaltet,
die in einen Aufnahmebehälter 59 fallen, Die
Ladungs einrichtung kehrt; dann in die von der Ladungs einrichtung 11 eingenommene Stellung zurück»
When a charging device reaches the final working position indicated by charging device 25, the electromagnet is switched off, releasing the immersion sleeve 55 and screw 57, which fall into a receptacle 59, The
Cargo facility reverses; then return to the position assumed by the loading device 11 »
In Pig. 4 ist eine elektromagnetische Ladungseinrichtung 61
wiedergegeben, die sich von den vorstehend beschriebenen
Ladungseinrichtungen in den nachfolgend angegebenen Einzel-In Pig. 4 shows an electromagnetic charging device 61 different from those described above
Loading equipment in the individual items specified below
90Ö849/1344 Bad original.90Ö849 / 1344 Original bathroom.
heiten unterscheidet und zwei andere Ausführungsfonnen der Erfindung wiedergibt. Auf einem rohrförmigen Träger 61-4 iüt eine mit Keilnut versehene oder zahnradähnliche Muffe 61-7 aufgebracht, die so ausgebildet ist, daß sie mit den auf den Wellen 67 bzw. 69 befindlichen Zahnrädern 65 und 65 in Eingriff steht und dadurch gedreht werden kann. Die Wellen 67 und 69 sind auf einer Fördereinrichtung drehbar gelagert und mit Antriebsvorrichtungen kraftschlüssig verbunden, die so ausgebildet sind,die Wellen 67 und 69 zu drehen. Diese Anordnung sorgt für eine Drehbewegung der Ladungsanordnung und somit der Werkstücke, während diese durch die Härtungszone hindurchgehen. Eine derartige Rotation ist besonders zweckmäßig, wenn der Überzug mit einem Elektronenstrahl gehärtet wird. Die Ladungseinrichtung 61 besitzt eine Kerneinrichtung 61-1 ähnlich den in Pig. 1 bis 3 wiedergegebenen entsprechenden Kernanordnungen. An beiden Seitenand two other types of execution Invention reproduces. A splined or gear-like sleeve is mounted on tubular support 61-4 61-7 applied, which is designed so that they are located on the shafts 67 and 69 gears 65 and 65 is engaged and can be rotated thereby. The shafts 67 and 69 are rotatably mounted on a conveyor and positively connected to drive devices, which are adapted to rotate the shafts 67 and 69. This arrangement causes the charge arrangement to rotate and thus the workpieces as they pass through the hardening zone. Such a rotation is special useful when the coating is hardened with an electron beam. The charger 61 has a core device 61-1 similar to that in Pig. 1 to 3 reproduced corresponding core arrangements. On both sides
KunststoffePlastics
der Kernanordnung 61-1 ist eine«Hülse 71 mit einer biegsamen Lippe 71-1 befestigt, welche den unteren Teil der Kernanordnung 61-1 schützt und den Werkstückkontaktbereich vom Kontakt mit dem Überzugsbad ausschließt. Die Hülse 71 besteht vorzugsweise aus einem Kunststoff mit geringer Oberflächenenergie, wie beispielsweise Polytetrafluoräthylen. In den Ausführungsformen, bei denen die Hülse 71 angewendet wird, ist die Verwendung der verwerfbaren Polientauchhülsen ausgeschaltet.of the core assembly 61-1 is a sleeve 71 with a flexible one Attached lip 71-1, which protects the lower part of the core assembly 61-1 and the workpiece contact area from Excludes contact with the coating bath. The sleeve 71 is preferably made of a plastic with low surface energy, such as polytetrafluoroethylene. In the embodiments in which the sleeve 71 is applied is to use the disposable polishing sleeves switched off.
Zur Vereinfachung der Beschreibung werden das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung in den Zeichnungen so erläutert, daß jede Ladungseinrichtung einen einzigen mit einem Anstrich zu versehenden Gegenstand aufnimmt. !Für den Fachmann ist es klar, daß der Elektromagnet jeder Ladungseinrichtung hinsichtlich seiner Größe und seiner Konstruktion so ausgebildet sein kann, daß gleichzeitig eine große Anzahl kleiner Gegenstände aufgenommen und bearbeitet werden kann.To simplify the description, the method and the device of the invention are explained in the drawings so that each charging device accommodates a single object to be painted. ! For the professional it is clear that the electromagnet of any charging device in terms of its size and construction can be designed so that a large number of small objects can be picked up and processed at the same time.
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Die Größe und die diesen Magneten zugeführte elektrische Leistung können auf den Betrieb einer gegebenen Vorrichtung zugeschnitten sein, Auch kann der magnetische Kontaktbereich eine einzelne Oberfläche oder eine Reihe nadelförmiger Punkte, beispielsweise drei Punkte in Dreiecksform darstellen. The size and electrical applied to these magnets Performance can be tailored to the operation of a given device, as well as the magnetic contact area represent a single surface or a series of needle-shaped points, such as three points in a triangle shape.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden (1) die Gegenstände mit elektromagnetischen !Trägereinrichtungen in Verbindung gebracht und davon gehalten,According to a preferred embodiment of the invention (1) the objects brought into contact with electromagnetic carrier devices and held by them,
^ (2) die von den. elektromagnetischen Trägereinrichtungen getragenen Gegenstände in das Überzugsbad eingetaucht und die elektromagnetischen Trägereinrichtungen in elektrische Verbindung mit dem die elektrische Verbindung zwischen dem Stromkreis und dem Gegenstand herstellenden äußeren Stromkreis bewegt,^ (2) those of the. electromagnetic carrier devices Objects immersed in the coating bath and the electromagnetic carrier devices in electrical connection with which the electrical connection between the circuit and the object is moved,
(3) die Gegenstände fortgesetzt durch die elektromagnetischen Trägereinrichtungen gehalten, während ein Anstrichsüberzug auf den Gegenständen aus dem Bad elektrisch abgeschieden wird,(3) the articles continued to be held by the electromagnetic support devices while a paint coating is electrically deposited on the objects from the bath,
(4) iie Gegenstände durch die elektromagnetischen Trägereinrichtungen fortgesetzt gehalten, während die erhaltenen mit Anstrich versehenen Werkstücke aus dem Bad entfernt werden,(4) iie items by the electromagnetic carrier devices held continuously while the obtained painted workpieces are removed from the bath,
(5) die Gegenstände durch die elektromagnetische Trägereinrich- ) tung fortgesetzt gehalten, während der Anstrichsüberzug durch Energie gehärtet wird und(5) the objects held by the electromagnetic continued Trägereinrich-) tung, during the paint coating is cured by energy, and
(6) die Gegenstände von den elektromagnetischen Trägereinrichtungen freigegeben.(6) the items from the electromagnetic carrier facilities Approved.
Die folgenden Beispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung, ohne sie zu begrenzen.The following examples serve to illustrate the invention without limiting it.
Spiralfedern aus Stahl von etwa 6,4 cm (2,5 inch) Länge und einem äußeren Durchmesser von etwa 16 mm (5/8 inch) werden unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit einemSpiral springs made of steel about 6.4 cm (2.5 inch) length and an outer diameter of about 16 mm (5/8 inch) to a using the method described above with
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BAD ORIGlNALORIGlNAL BATHROOM
Anstrich versehen, wobei ein in folgender Weise hergestelltes Überzugsbad verwendet wird:Paint, using a coating bath prepared in the following way:
Ein gestreckter bzw. verschnittener Anstrichsbinder aus trocknenden) Glyceridöl wird dadurch hergestellt, daß man in einem Ilührbehälter 8467 Teile Alkali-raffiniertes Leinöl und 2025 Teile Maleinsäureanhydrid umsetzt, d.h. die Bestandteile während etwa 3 Stunden zusammen auf 232 0C erhitzt, bis sich eine Säurezahl von 80 bis 90 einstellt, das Zwischenprodukt auf 157 l'C kühlt, 1789 Teile Vinyltoluol zugibt, welches 48 Teile Di-tert.-butylperoxyd enthält und die Reaktion bei 218 1C während etwa 1 Stunde fortsetzt.A stretched or cutback paint binder from drying) glyceride oil is produced by reacting in a Ilührbehälter 8467 parts of alkali refined linseed oil and 2025 parts of maleic anhydride, the components that is, during about 3 hours together at 232 0 C heated until an acid number of 80 to 90 sets, the intermediate product cools to 157 l 'C, 1789 parts of vinyltoluene are added, which contains 48 parts of di-tert-butyl peroxide and the reaction is continued at 218 1 C for about 1 hour.
Das erhaltene mit Vinyltoluol umgesetzte Material wird dann auf 157 CC gekühlt, und es werden 5294 Teile nicht-wärmereaktionsfähiges thermoplastisches öllösliches Phenolharz zugegeben, die Temperatur wird auf 232 1C gesteigert und während 1 Stunde dabei gehalten. Das Phenolharz ist ein Kondensationsprodukt aus etwa äquimolaren Mengen p-tert.-Butylphenol und Formaldehyd und wird als festes stückiges Harz mit einem Erweichungspunkt von 120 bis 1500C, einem spezifischen Gewicht von 1,03 bis 1£)5 bei 20 0C zugegeben, wobei das Harz zur Entfernung von überschüssigem Phenol und Stoffen geringen Molekulargewichts abgestreift worden war. Das elektrische Äquivalentgewicht des erhaltenen gestreckten Säureharzes beträgt etwa 1640,und die Säurezahl beträgt 65.The obtained reacted with vinyl toluene material is then cooled to 157 C C, and there are 5294 parts of non-heat-reactive thermoplastic oil-soluble phenolic resin was added, the temperature is increased to 232 C and maintained at 1 during 1 hour. The phenolic resin is a condensation product of about equimolar amounts of p-tert-butylphenol and formaldehyde, and is added as a solid lumpy resin having a softening point of 120 to 150 0 C, a specific gravity from 1.03 to 1 £) 5 at 20 0 C wherein the resin had been stripped to remove excess phenol and low molecular weight materials. The electrical equivalent weight of the elongated acid resin obtained is about 1,640 and the acid value is 65.
Das Material wird dann auf 93 0C gekühlt, und man nimmt 1140 Teile zur Bildung der Farbdispersion. Zu diesen 1140 Teilen werden 100 Teile Wasser zugegeben, dann- 13,6 Teile Triäthylamin, das Gemisch wird während einiger Minuten gerührt und dann weitere 74 Teile Wasser und 92,5 Teile Diisopropanolamin zugegeben. Das Gemisch wird mit 1825 Teilen Wasser und 32,5 Teilen Diäthylentriamin unter fortgesetztem Rühren weiter verdünnt.The material is then cooled to 93 ° C. and 1140 parts are taken to form the color dispersion. 100 parts of water are added to these 1140 parts, then 13.6 parts of triethylamine, the mixture is stirred for a few minutes and then a further 74 parts of water and 92.5 parts of diisopropanolamine are added. The mixture is further diluted with 1825 parts of water and 32.5 parts of diethylenetriamine with continued stirring.
9*;l'8^9/ 13 49 *; l'8 ^ 9/13 4
Zu dieser Anstrichsdispersion werden 50 Teile eines Behandlungsgemischs aus Lackbenzin, einer leichten Kohlenwasserstoff flüssigkeit mit einem A.P.!.-Gewicht von 45 bis 49,5, • spezifischen Gewicht von 0,78 bis 0,80 bei 15,6 0C, Flammpunkt (Cleveland offene Schale) zwischen 37,8 und 46 0C, einem negativen Plombitversuch und keiner Acidität und 12 Teile eines Benetzungsmittels (der Ölsäureester von Sarkosin mit maximal 2 % freier Fettsäure, einem spezifischen Gewicht von 0,948, einem Farbwert nach Gardner von 6 und einem Molekulargewicht von 340 Ms 350) zugesetzt.50 parts of a treatment mixture of mineral spirits, a light hydrocarbon liquid with an AP! - weight of 45 to 49.5, • specific gravity of 0.78 to 0.80 at 15.6 ° C., flash point (Cleveland open shell) between 37.8 and 46 0 C, a negative plombit test and no acidity and 12 parts of a wetting agent (the oleic acid ester of sarcosine with a maximum of 2 % free fatty acid, a specific gravity of 0.948, a Gardner color value of 6 and a molecular weight of 340 Ms 350) was added.
Eine vermahlene Pigmentmasse wird aus 123 Teilen mit Vinyltoluol-uragesetztem Maleinsäure-verstrecktem Leinöl, das in gleicher Weise wie das vorstehend in diesem Beispiel beschriebene Harz mit der Ausnahme hergestellt wurde, daß das erhaltene Polycarbonsäureharz nicht mit dem Phenolharz gestreckt wurde, 8,4 Teilen Diisopropanolamin, 0,7 Teilen eines Antischaummittels (ein ditertiäres Acetylenglykol mit Methyl- und Isopropylsubstituenten an den tertiären Kohlenstoffatomen), 233 Teilen feinem Kaolinton, 155 Teilen pigmentärem Titandioxyd, 7,8 Teilen feinem Bleichromat, 15,5 Teilen feinem roten Eisenoxyd, 16,9 Teilen Ruß und 201 Teilen Wasser hergestellt. Die erhaltene vermahlene Pigmentmasse wird Y dann mit der vorstehenden Anstrichsdispersion und dem Behandlungsgemisch unter Herstellung eines konzentrierten Anstrichs vermischt. Die erhaltene Anstrichsmasse wird weiter mit Wasser im Verhältnis von einem Teil des erhaltenen Anstrichmittels auf 5 Teile Wasser zur Herstellung eines Ausgangsüberzugsbades zum elektrischen Aufbringen eines Anstrichs verdünnt. Das erhaltene Bad besitzt eine Konzentration an Harzfeststoffen (nicht-flüchtige Stoffe) von 7,24$. Der Gesamtwert der zur Herstellung des Ausgangsbades verwendeten Aminäquivalente beträgt etwa das 4,5-fache der Mindest-A milled pigment composition is made from 123 parts of vinyltoluene-substituted maleic acid-extended linseed oil, which was prepared in the same manner as the resin described above in this example, except that the resulting polycarboxylic acid resin was not extended with the phenolic resin, 8.4 parts of diisopropanolamine , 0.7 parts of an antifoam agent (a ditertiary acetylene glycol with methyl and isopropyl substituents on the tertiary carbon atoms), 233 parts of fine kaolin clay, 155 parts of pigmentary titanium dioxide, 7.8 parts of fine lead chromate, 15.5 parts of fine red iron oxide, 16.9 Parts of carbon black and 201 parts of water. The milled pigment composition obtained is Y then mixed with the above paint dispersion and the treatment mixture to produce a concentrated paint. The resulting paint is further diluted with water in the proportion of one part of the obtained paint to 5 parts of water to prepare a starting coating bath for electrical application of paint. The resulting bath has a resin solids (non-volatile) concentration of $ 7.24. The total value of the amine equivalents used to prepare the starting bath is about 4.5 times the minimum
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menge, die dazu notwendig ist, dieses einmal dispergierte Polycarbonsäureharz in dem Bad in anionischen Polyelektro-Iytbedingungen zu halten und etwa das 1,25-fache der zur vollständigen Neutralisation des Säureharzes hinsichtlich seiner Säurezahl (bestimmt nach der Pyridin-Methode) erforderlichen Menge.amount that is necessary for this once dispersed Polycarboxylic acid resin in the bath in anionic polyelectrolyte conditions to hold and about 1.25 times that of the complete neutralization of the acid resin in terms of its acid number (determined by the pyridine method) required Lot.
Die Ersatzanstrichsfeststoffe werden dadurch hergestellt, daß 1140 Teile der gleichen Art eines gestreckten Polycarbonsäureharzes mit 100 Teilen Wasser und 13,6 Teilen Triäthylamin dispergiert werden. Dazu werden das Lackbenzin, die Benetzungsmittel und die vorstehende vermahlene Pigmentmasse, sämtlich der gleichen Zusammensetzung und in den gleichen Verhältnissen, wie sie zur Herstellung der Originalanstriohsdispersion für das Bad verwendet werden, zugesetzt.The replacement paint solids are made by adding 1140 parts of the same type of extended polycarboxylic acid resin be dispersed with 100 parts of water and 13.6 parts of triethylamine. To do this, the white spirit, the wetting agents and the above milled pigment mass, all of the same composition and in the same Ratios such as those for the production of the original anriodic dispersion used for the bath.
Die angelegte Potentialdifferenz zwischen den eingetauchten Werkstücken und der Kathode beträgt etwa 200 Volt. Die überzogenen Werkstücke werden in einem Ofen bei Atmosphärendruck bei etwa 190 0C während etwa 15 Minuten gehärtet.The applied potential difference between the immersed work piece and the cathode is about 200 volts. The coated workpieces are cured in an oven at atmospheric pressure at about 190 ° C. for about 15 minutes.
Mit Gewinde versehene Stahlbolzen von etwa 7,6 cm (3 inch) Länge werden unter Anwendung der vorstehend beschriebenen Methode mit einem Anstrich versehen, wobei ein in der folgenden Weise hergestelltes Überzugsbad verwendet wird.Threaded steel bolts approximately 3 inches long are threaded using those described above Method using a coating bath prepared in the following manner.
Ein siliconmodifiziertes Polycarbonsäureharz vom Polyestertyp wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt:A silicone-modified polyester-type polycarboxylic acid resin is prepared from the following ingredients:
:j iJ £ B Λ 9 / 1 3 A: j iJ £ B Λ 9/1 3 A
Mol g mlMole g ml
7070
Das verwendete Polysiloxan ist ein handelsübliches funk-" tionelle Hydroxylgruppen aufweisendes cyclisches Polysiloxan (Dow Corning Z-6018) mit den folgenden Eigenschaften:The polysiloxane used is a commercially available radio- " Cyclic polysiloxane containing functional hydroxyl groups (Dow Corning Z-6018) with the following properties:
Hydroxylgehalt (Dean Stark)Hydroxyl content (Dean Stark)
kondensierbare Gruppen {%) 5,5condensable groups {%) 5.5
freie Gruppen (?£) 0,5free groups (? £) 0.5
mittleres Molekulargewicht 1600average molecular weight 1600
Verbindungsgewicht 400Link weight 400
Brechungsindex 1,531 bis 1,539Refractive index 1.531 to 1.539
Erweichungspunkt (Quecksilbermethode nach Durran), CC 93Softening point (Durran mercury method), C C 93
bei 60 at 60 j> j> Feststoffgehalt in XylolSolid content in xylene
k spezifisches Gewicht bei 25 0C 1,075k specific gravity at 25 0 C 1.075
Viskosität bei 25 0C, cP 33Viscosity at 25 ° C., cP 33
Gardner-Holdt-Wert A-1Gardner-Holdt value A-1
Das Glykol, das Polysiloxan und das Xylol werden in einen 1 1-Vierhalskolben gegeben und während etwa 2 Stunden auf eine Temperatur von etwa 160 bis 165 0C unter einer Stickstoff atmosphäre erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird auf etwa 125 bis 130 0C gekühlt, das Maleinsäureanhydrid, das Tetrahydrophthalsäureanhydrid und das Hydrochinon werden zugegeben und die Temperatur langsam auf etwa 190 bis 200 0C ge-The glycol, the polysiloxane and the xylene are placed in a 1 liter four-necked flask and heated for about 2 hours to a temperature of about 160 to 165 ° C. under a nitrogen atmosphere. The reaction mixture is cooled to about 125 to 130 ° C., the maleic anhydride, the tetrahydrophthalic anhydride and the hydroquinone are added and the temperature is slowly increased to about 190 to 200 ° C.
909849/1344909849/1344
steigert und diese Temperatur während etwa 3»5 Stunden beibehalten, bis eine Säurezahl von etwa 4-7»? erreicht ist. Das Erwärmen wird abgebrochen, das Xylol abgestreift und das Gemisch auf etwa 80 0C gelcühlt. Etwa 45 g Styrol und etwa 45 g Methylmethacrylat werden zugegeben. Die Säurezahl dieser Binderlösung wird dann als etwa 43,4 ermittelt. Diese Binderlösung wird im folgenden mit Binder A bezeichnet. increases and this temperature is maintained for about 3 »5 hours until an acid number of about 4-7»? is reached. The heating is stopped, the xylene stripped off and gelcühlt the mixture to about 80 0 C. About 45 grams of styrene and about 45 grams of methyl methacrylate are added. The acid number of this binder solution is then determined to be about 43.4. This binder solution is referred to as Binder A in the following.
Eine Mahlgrundlage wird aus folgenden Bestandteilen hergestellt: A grinding base is made from the following components:
Das Gemisch wird in eine Kugelmühle gebracht und während etwa 38 Stunden vermählen. Diese Mahlgrundlage · wird im folgenden mit Mahlgrundlage 1 bezeichnet.The mixture is placed in a ball mill and milled for about 38 hours. This grinding base will be used in the following labeled with grinding base 1.
Eine Harz-Monomerdispersion wird aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:A resin monomer dispersion is made up of the following ingredients manufactured:
Mahlgrundlage 1 13,8 gMill base 1 13.8 g
Binder A 66,2 gBinder A 66.2 g
Diisopropanolamin 7,3 gDiisopropanolamine 7.3 g
destilliertes Wasser 312,7 gdistilled water 312.7 g
Das Amin und Wasser werden in einem Mischer mit hoher Geschwindigkeit vermischt. Die Mahlgrundlage und der Binder werden vorgemischt und dann in den Wirbel des wäßrigen Gemischs aus Amin und Wasser gegossen. Das erhaltene Gemisch wird während 10 Minuten gemischt. Das Vermischen wird für 5 Minuten unterbrochen und dann weitere 5 Minuten fortge-The amine and water are in a mixer at high speed mixed. The mill base and binder are premixed and then placed in the vortex of the aqueous mixture poured from amine and water. The resulting mixture is mixed for 10 minutes. The blending is for Interrupted for 5 minutes and then continued for another 5 minutes
9 J 9 8 k 9 / 1 3 A U 9 J 9 8 k 9/1 3 A U
setzt. Das Vennischen wird für 20 Minuten unterbrochen und dann 5 Minuten fortgesetzt. Nach 5 Minuten wird die Dispersion mit 400 g destilliertem Wasser verrührt. Die erhaltene Emulsion weist etwa 10 Gew.-# Peststoffe auf.puts. The Vennische is interrupted for 20 minutes and then continued for 5 minutes. After 5 minutes, the dispersion is stirred with 400 g of distilled water. The received Emulsion has about 10% by weight of pesticides.
Die Stufe der elektrischen Abscheidung wird mit einer Potentialdifferenz zwischen Werkstück und Kathode von etwa 100 Volt durchgeführt. Die elektrisch abgeschiedenen Überzüge werden durch Drehung der überzogenen Schrauben,während diese einen Elektronenstrahl durchwandern, polymerisiert. Es werden folgende Bestrahlungsbedingungen angewen- r det:The electrical deposition stage is carried out with a potential difference between workpiece and cathode of about 100 volts. The electrodeposited coatings are polymerized by rotating the coated screws while they pass through an electron beam. There are the following irradiation conditions angewen- r det:
Spannung 275 kVVoltage 275 kV
Stromstärke 15 mACurrent strength 15 mA
Gesamtdosierung 10 MegaradTotal dosage 10 megarads
Atmosphäre StickstoffAtmosphere nitrogen
Abstand zwischen Elektronenfenster und Werkstück 17»8 cmDistance between electron window and workpiece 17 »8 cm
Holzschrauben von etwa 3,8 cm Länge werden unter Anwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens mit einem Anstrich ) versehen, wobei ein eine wäßrige Dispersion aus Diisopropanolamin, Methylmethacrylat und einem Vinylcopolymeren aus Methylmethacrylat, Ä'thylacrylat, Glycidylmethacrylat und Methacrylsäure enthaltendes Überzugsbad angewendet wird. Der Überzug wird durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl wie im vorstehenden Beispiel gehärtet, wobei ein Potential von etwa 295 kV, eine Stromstärke von etwa 1 mA und eine Gesamtdosierung von etwa 10 Megarad angewendet werden.Wood screws approximately 3.8 cm long are painted using the procedure described above ) provided, an aqueous dispersion of diisopropanolamine, Methyl methacrylate and a vinyl copolymer Coating bath containing methyl methacrylate, ethyl acrylate, glycidyl methacrylate and methacrylic acid is used. The coating is cured by irradiation with an electron beam as in the previous example, using a potential of about 295 kV, a current of about 1 mA and a total dosage of about 10 megarads can be applied.
9098/,9098 /,
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OF | Willingness to grant licences before publication of examined application | ||
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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