DE4318780A1

DE4318780A1 - Process for the electrophoretic coating of small parts having electrically conductive surfaces

Info

Publication number: DE4318780A1
Application number: DE19934318780
Authority: DE
Inventors: Bert Dr Ing Kueppers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-06-05
Filing date: 1993-06-05
Publication date: 1994-12-08

Abstract

Process for the electrophoretic coating of bulk materials (bulk solids) comprising small parts (small components, mass-production parts) having electrically conductive surfaces, the establishment of the contact required for coating being effected by the bulk material itself, so that no additional auxiliary electrodes are required which otherwise as a rule are themselves coated in the process, becoming ineffective in making contact and having to be cleaned regularly. An essential constituent of this process is a bulk material container which is electrically conductive on the inside and whose outlet is situated in the coating bath. The bath voltage is applied between the inside of the container and the counterelectrode in the dipping bath, so that the electric flow field ends at the outlet of the container, the polarity of the bath voltage being arranged in such a way that the small parts are coated at the outlet of the bulk material container. A conveying device removes the coated material in a controlled manner, the material being again replenished (topped up) from the bulk material container.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur elek trophoretischen Beschichtung von Kleinteilen mit leitender Oberfläche.The invention relates to a method for elec trophoretic coating of small parts with conductive surface.

Es ist Stand der Technik, Teile mit elektrisch leitender Oberfläche ana- bzw. kataphoretisch in einem Tauchbad zu beschichten. Dabei müssen die zu beschichtenden Objekte ein festes elek trisches Potential gegenüber dem Tauchbad ha ben. Dieses kann in der Regel nur dadurch er reicht werden, daß zwischen der Elektrode und dem zu beschichtenden Objekt eine leitende Ver bindung hergestellt wird. Dies wird zum Bei spiel durch Einzelkontaktierung oder durch An ordnung dieser Teile auf kontaktgebenden Be schichtungsgestellen erreicht. Bei Kleinteilen ist die Einzelkontaktierung unwirtschaftlich. So sind Verfahren bekannt wobei die Kleinteile als Schüttgut auf einem als kontaktgebende Elek trode dienenden elektrisch leitenden Transport band aufgebracht werden und zusammen mit dem Transportband ein Tauchbad durchlaufen. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß das Band dabei selbst beschichtet wird und dabei seine kontaktierende Wirkung verliert, und nach jedem Durchlauf chemisch oder mechanisch von dem abgeschiedenen Lack gereinigt werden muß. It is state of the art, parts with electrical conductive surface ana- or cataphoretic to coat in an immersion bath. Doing so the objects to be coated a solid elec trical potential compared to the immersion bath ha ben. As a rule, this can only be achieved through this be enough that between the electrode and a conductive ver bond is made. This becomes an accessory play by individual contact or by contact order of these parts on contacting Be stratification frames reached. For small parts individual contacting is uneconomical. Methods are known in which the small parts as bulk goods on a contacting elec trode serving electrically conductive transport band are applied and together with the Conveyor belt go through an immersion bath. These methods have the disadvantage that The tape itself is coated while doing so loses its contacting effect, and chemically or mechanically after each run be cleaned of the deposited paint got to.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, das ohne kontaktierende Hilfselektroden im Bereich des spannungsführenden Lackbades arbeitet, so daß keine als Hilfs- oder Zuführungselektroden die nende Teile beschichtet werden, und deshalb eine periodische chemische und mechanische Reini gung dieser Elektroden entfällt. Wesentlicher Bestandteil dieses Verfahrens ist eine Einrichtung, die ohne Verwendung von be schichtenden Hilfselektroden eine Kontaktierung des Schüttgutes durch das nachfolgende Schütt gut ermöglicht.The present invention relates to a method that without contacting auxiliary electrodes in the area of the live paint bath works so that none as auxiliary or feed electrodes parts are coated, and therefore a periodic chemical and mechanical cleaning These electrodes are not required. An essential part of this process is a facility that without the use of be layering auxiliary electrodes a contact of the bulk material through the subsequent bulk well enabled.

Dabei wird eine Eigenschaft des Lackes genutzt, die man als Umgriff bezeichnet. Unter Umgriff versteht man die Eigenschaft eines Elektropho resematerials, nach Beschichtung der äußeren Teile eines Objektes auf Grund der Änderung des elektrischen Strömungsfeldes in beschränktem Maße auch in vorhandene Hohlräume einzudringen.A property of the paint is used which are called wrap-arounds. Under wrapping one understands the property of an electropho resematerials, after coating the outer Parts of an object due to the change of the electrical flow field in limited Dimensions also penetrate into existing cavities.

In ein angehäuftes Los von Kleinteilen dringt deshalb das elektrische Strömungsfeld je nach Struktur der einzelnen Elemente einige Milli meter bis einige Zentimeter tief ein. Darunter liegende Elemente sind nicht beschichtbar und bleiben in der Schüttung gegeneinander dauer haft gut leitend. Get into an accumulated lot of small parts therefore the electric flow field depending on Structure of the individual elements a few milli meters to a few centimeters deep. Underneath horizontal elements cannot be coated and remain in the bulk against each other good conductance.

Erfindungsgemäß wird deshalb das Schüttgut (1) in einem auf der Innenseite elektrisch leitendem Behältnis (2) dem Tauchbad (3) zugeführt derart, daß der Auslauf des trichterförmigen Behältnisses in das Tauchbad hineinragt. Die elektrisch leitende Innenseite dieses Behält nisses dient als nichtbeschichtbare Kon taktierungselektrode für das Schüttgut.According to the invention, the bulk material ( 1 ) is therefore fed to the immersion bath ( 3 ) in a container ( 2 ) which is electrically conductive on the inside such that the outlet of the funnel-shaped container projects into the immersion bath. The electrically conductive inside of this container serves as a non-coatable contact electrode for the bulk material.

Je nach Struktur des Schüttgutes läßt sich durch die Wahl des Austrittsquerschnittes (4) er reichen, daß das elektrische Strömungsfeld nie mals in den oberen Bereich dieses Behältnis ses gelangen kann, während die dem Lackbad ausgesetzten Teile von den nachfolgenden kon taktiert und infolgedessen beschichtet werden. Am Schüttgutaustritt innerhalb des Bades be findet sich eine Transportvorrichtung, die den Schüttgutdurchsatz zu steuern gestattet, z. B. ein Transportband (5). Das tragende Band die ser Transporteinrichtung besteht aus einem perforiertem Material oder einem grobmaschigen Gewebe, durch das das elektrische Strömungsfeld möglichst ungehindert an die darüberliegenden Objekte gelangen kann, wobei die Maschengröße kleiner sein muß als die Größe der Objekte. Am Ausgang des Schüttgutbehälters werden die Kleinteile dem elektrischen Strömungsfeld, das sich nach Anlegen der Spannung zwischen der kontaktgebenden Innenseite des Schüttgut behälters und der Gegenelektrode (6) im Tauchbad (3) ausbildet, ausgesetzt. Depending on the structure of the bulk material, he can reach through the choice of the outlet cross section ( 4 ) that the electric flow field can never get into the upper region of this container, while the parts exposed to the coating bath are contacted by the subsequent cones and consequently coated. At the bulk material outlet within the bath there is a transport device that allows the bulk material throughput to be controlled, e.g. B. a conveyor belt ( 5 ). The supporting band of this water transport device consists of a perforated material or a coarse-meshed fabric through which the electrical flow field can reach the objects above it as freely as possible, the mesh size having to be smaller than the size of the objects. At the exit of the bulk container, the small parts are exposed to the electrical flow field that forms after the voltage is applied between the contacting inside of the bulk container and the counter electrode ( 6 ) in the immersion bath ( 3 ).

Dabei muß die Badspannung so gepolt sein, daß das aus dem Behältnis jeweils austretende Materi al beschichtet wird. Um eine fehlerfreie Be schichtung zu erreichen, wird erfindungsgemäß das zu beschichtende Schüttgut innerhalb der Beschichtungszone umgelagert. Dies wird un ter anderem durch eine Querschnittsänderung des Auslauftrichters erreicht.The bath voltage must be polarized so that the material emerging from the container al is coated. To be a flawless loading Achieving stratification is according to the invention the bulk material to be coated within the Coating zone relocated. This will be un ter through a change in cross-section of the discharge funnel.

Der Beschichtungsbereich muß ständig gekühlt und mit neuem Badmaterial versorgt werden Deshalb wird erfindungsgemäß kontinuierlich ein regelbarer Lackstrom aus dem Bad (3) in den Schüttgutbehälter (2) geführt, so daß das Lackniveau (8) im Schüttgutbehäl ter höher liegt als das Lackniveau (9) im Lackbad (3). Die Höhe dieses Niveaus hängt ab von der Struktur der zu beschich tenden Teile und vom Austrittsquerschnitt, und läßt sich erfindungsgemäß durch einen Überlauf (10) konstant einstellen. Es müssen Vor kehrungen getroffen werden, die verhindern, daß das elektrische Strömungsfeld aus dem Lackbad über Pumpe (7) und Überlauf in das In nere des Schüttgutbehälters gelangen kann. Mit zunehmender Beschichtung steigt der el. Widerstand der Schicht stark an. In glei chem Maße fällt der Strom bei konstanter Spannung ab. Deshalb ist der Strom ein ge eignetes Kriterium für die fortschreitende Beschichtung. Es wird deshalb dieser Beschich tungsprozeß kontinuierlich, in Abhängigkeit vom Strom so geführt, daß bei konstanter Abzugsgeschwindigkeit der Strom über die Spannung geregelt wird, oder, bei konstan ter Badspannung, die Abzugsgeschwindigkeit über den Strom. Es ist ferner möglich, den Prozeß diskontinuierlich zu führen, wobei die Trans porteinrichtung intermittierend angetrieben wird (Stop and Go), oder der Austrittsquer schnitt intermittierend gelüftet wird, und die Taktfrequenz dazu jeweils durch den Strom vor gegeben wird.The coating area must be constantly cooled and supplied with new bath material. Therefore, according to the invention, a controllable paint flow from the bath ( 3 ) into the bulk goods container ( 2 ) is continuously carried out, so that the paint level ( 8 ) in the bulk goods container is higher than the paint level ( 9 ). in the lacquer bath ( 3 ). The level of this level depends on the structure of the parts to be coated and on the outlet cross section, and can be set according to the invention by an overflow ( 10 ). Precautions must be taken to prevent the electric flow field from entering the paint bath via the pump ( 7 ) and overflow into the interior of the bulk container. The electrical resistance of the layer increases sharply with increasing coating. The current drops to the same extent at constant voltage. Therefore, the current is a suitable criterion for the progressive coating. It is therefore this coating process continuously, depending on the current so that the current is regulated by the voltage at a constant withdrawal speed, or, at constant bath voltage, the withdrawal speed by the current. It is also possible to carry out the process discontinuously, the transport device being driven intermittently (stop and go), or the exit cross section being ventilated intermittently, and the clock frequency being given by the current in each case.

Zur Überwachung des Schüttgutbehälters ist eine Elektrode (11) vorgesehen, die verhindert, daß der Schüttgutbehälter leerläuft und das Strömungsfeld in das Innere des Schüttgutbe hälters gelangen kann, derart, daß bei einem elektrischen Potentialanstieg der Elektrode gegenüber dem Potential des Behälters eine Meldung erfolgt oder die Anlage selbst still gesetzt wird.To monitor the bulk container, an electrode ( 11 ) is provided, which prevents the bulk container from running empty and the flow field can get into the interior of the bulk container, in such a way that if the electrode has an electrical potential rise, a message is given or the container potential Plant itself is shut down.

Zur Führung des Elektrophoresebades dienen Kontroll-, Meß- und Betriebseinrichtungen, die das Bad überwachen und die Badkonstanz ge währleisten wie ansonsten üblich.Serve to guide the electrophoresis bath Control, measuring and operating equipment, the monitor the bathroom and check the constancy of the bathroom ensure as usual.

Das beschichtete Gut wird über eine Transport einrichtung, z. B. ein Transportband mit geeigne ter Neigung, in bekannter Weise durch Wäsche und Einbrennofen nachbehandelt.The coated goods are transported facility, e.g. B. a conveyor belt with suitable ter inclination, in a known manner by washing and after-baked.

Claims

1. A process for the ana- or cataphoretic coating of bulk goods from small parts len with an electrically conductive surface, characterized in that the contacting of the bulk material required for the electrophoretic coating takes place through the bulk material itself, that the bulk material is introduced into a container thereof Exit in an electrophoresis immersion bath ends that the inside of this container is the contacting electrode for the bulk material, and that the electrical flow field from the immersion bath can only penetrate into the outlet of the bulk material container to a limited extent.

2. Process for electrophoretic coating processing of bulk goods from small parts el. conductive surface, characterized thereby records that facilities exist are who the coated bulk goods on Output of the container dosed away trans port.

3. Process for electrophoretic coating processing of small parts according to claim 1 u. 2nd characterized in that the voltage feed on the inside of the container is so polar that at its exit the bulk material is coated det, and that the counter electrodes in the bathroom primarily near the exit point le be attached.

4. The method according to claim 1-3, characterized characterized in that the conveyor belt a coarse mesh or one perforated tape exists, electrically not is conductive and for the el. flow field is permeable without hindrance.

5. The method according to claim 1-4, characterized ge indicates that the bulk container a cross section at the material exit experience.

6. The method according to claim 1-5, characterized ge indicates that the coating zone through a pump, the paint from the bathroom in the bulk container, constantly is supplied with new paint material and that this paint flow is regulated, e.g. B. through an overflow.

7. The method according to claim 1-6, characterized ge indicates that the coating process depending on the current, that at constant take-off speed the current is regulated by the voltage or at constant voltage the trigger speed over the stream.

8. The method according to claim 1-7, characterized characterized that the process is discounted is managed with intermit Acting drive of the transport device tion (stop and go), or by period ventilation of the outlet cross-section where the clock frequency by the current is specified.

9. The method according to claim 1-8, characterized characterized in that to monitor the Tank level monitoring electrodes be introduced.

10. The method according to claim 1-9, characterized characterized that the usual Kon trolling, measuring and operating equipment used to run a Electrophoresis baths are necessary.

11. The method according to claim 1-10, characterized characterized that the coated Follow up bulk goods in a known manner delt is.