用于對工件進(jìn)行涂層的涂層設(shè)備和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于對工件進(jìn)行涂層的涂層設(shè)備，其包括浸浴槽，工件能浸入該浸浴槽中以用于對其進(jìn)行涂層，包括用于提供涂層電流的變流系統(tǒng)，涂層電流能傳導(dǎo)通過浸浴槽以用于對工件進(jìn)行涂層，并且包括電極，該電極能布置在浸浴槽中并且該電極與變流系統(tǒng)電連接，該涂層設(shè)備能靈活且可靠地運行，為了提供該涂層設(shè)備而提出，變流系統(tǒng)包括變流單元，變流單元包括功率開關(guān)和隔離變壓器，其中，功率開關(guān)在輸入側(cè)能與供電電源連接，而在輸出側(cè)與隔離變壓器連接，并且其中，隔離變壓器在輸入側(cè)與功率開連接，而在輸出側(cè)與電極連接。
【專利說明】用于對工件進(jìn)行涂層的涂層設(shè)備和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對工件進(jìn)行涂層的涂層設(shè)備，其包括浸浴槽工件能浸入到該浸浴槽中以用于對其進(jìn)行涂層，包括用于提供涂層電流的變流系統(tǒng)，該涂層電流能傳導(dǎo)通過浸浴槽以用于對工件進(jìn)行涂層，并且包括電極，該電極能布置在浸浴槽中并且該電極與變流系統(tǒng)電連接。
【背景技術(shù)】
[0002]例如由DE102004061791A1公知了這種類型的涂層設(shè)備。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種能靈活且可靠地運行的涂層設(shè)備。
[0004]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)以如下方式得以解決，即，變流系統(tǒng)包括變流單元，該變流單元包括功率開關(guān)和隔離變壓器，其中，功率開關(guān)在輸入側(cè)能與供電電源連接，而在輸出側(cè)與隔離變壓器連接，并且其中，隔離變壓器在輸入側(cè)與功率開關(guān)連接，而在輸出側(cè)與電極連接。
[0005]變流系統(tǒng)包括變流單元，變流單元包括功率開關(guān)和隔離變壓器，由此，能靈活地使用變流系統(tǒng)。優(yōu)選地，設(shè)置有多個變流單元，它們分別包括功率開關(guān)以及在輸入側(cè)與該功率開關(guān)連接的隔離變壓器。
[0006]在本說明書和從屬權(quán)利要求中，“流(StiOm) ”可以理解為電流。
[0007]在本說明書和從屬權(quán)利要求中，“能連接”和“連接”的概念不僅可以理解為能直接的電連接，而且可以理解為間接的電連接。在間接的連接的情況下可以設(shè)置，在兩個彼此連接的或能連接的元件或構(gòu)件之間布置另外的元件或構(gòu)件。
[0008]在本發(fā)明的設(shè)計方案中設(shè)置，借助功率開關(guān)能從供電電源的供電電流中產(chǎn)生用于向電極輸送的、能預(yù)先給定的涂層電流。 [0009]尤其地，借助功率開關(guān)能調(diào)整涂層電流的電流強度。
[0010]可以有利的是，功率開關(guān)能借助隔離變壓器與電極流電(galvanisch)隔離。
[0011]尤其地，供電電源能借助隔離變壓器與電極流電隔離。
[0012]有利的是，功率開關(guān)包括功率半導(dǎo)體。
[0013]尤其可以設(shè)置，功率開關(guān)包括絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)。其能夠使功率開關(guān)并且因此使變流系統(tǒng)實現(xiàn)特別可靠且損失少的運行。
[0014]變流單元優(yōu)選包括整流裝置和/或濾波裝置，整流裝置在輸入側(cè)能與供電電源連接，而在輸出側(cè)與功率開關(guān)連接。以這種方式能夠向變流單元輸送交流電，交流電能借助整流裝置和/或濾波裝置轉(zhuǎn)換為直流電以用于在功率開關(guān)上提供直流電。
[0015]此外可以設(shè)置，變流單元包括整流裝置和/或濾波裝置，濾波裝置在輸入側(cè)與隔離變壓器連接，而在輸出側(cè)與電極連接。為了利用涂層電流對電極進(jìn)行均勻地加載，能夠以這種方式將借助功率開關(guān)產(chǎn)生的、高頻的矩形信號特別簡單地濾波。[0016]尤其可以設(shè)置，變流單元包括整流裝置和/或濾波裝置，供電電源的三相交流電能借助該整流裝置和/或濾波裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)換以用于產(chǎn)生具有較低紋波的直流電。
[0017]在本發(fā)明的設(shè)計方案中設(shè)置，變流系統(tǒng)包括至少兩個基本上構(gòu)造一致的變流單
J Li ο
[0018]尤其可以設(shè)置，變流單元構(gòu)造為模塊并且因此是變流系統(tǒng)的尤其在其中封閉的、可替換的和/或在功能上彼此單獨的功能單元。
[0019]可以有利的是，涂層設(shè)備包括至少兩個變流單元，它們分別與電極電連接。
[0020]尤其可以設(shè)置，涂層設(shè)備包括至少兩個變流單元，為它們配設(shè)彼此不同的電極組。以這種方式借助兩個彼此不同的變流單元能彼此獨立地驅(qū)控和/或調(diào)節(jié)至少兩個電極組。
[0021]優(yōu)選地，為每個電極配設(shè)單獨的變流單元。以這種方式可以在浸浴槽中執(zhí)行對電極特別靈活的驅(qū)控。
[0022]在浸浴槽中優(yōu)選形成多個涂層區(qū)域。例如可以設(shè)置，多個涂層區(qū)域在垂直的方向上上下重疊地布置。此外可以設(shè)置，多個涂層區(qū)域朝著工件的運送方向一個接一個地布置。
[0023]優(yōu)選地，為每個涂層 區(qū)域配設(shè)電極，尤其電極組。
[0024]電極組可以包括一個或多個電極。
[0025]可以有利的是，電極構(gòu)造為滲析器。
[0026]可以有利的是，電極基本上片狀、圓柱形或半圓柱形地構(gòu)造。尤其可以設(shè)置，電極構(gòu)造為平板狀，例如成片狀、半圓形，例如半圓柱碗形或圓形，例如圓柱形的滲析器。
[0027]優(yōu)選地，涂層設(shè)備包括用于對變流系統(tǒng)進(jìn)行控制和/或調(diào)節(jié)的控制裝置。
[0028]尤其可以設(shè)置，控制裝置用作對變流系統(tǒng)的多個變流單元進(jìn)行控制和/或調(diào)節(jié)。
[0029]優(yōu)選地，借助控制裝置能基本上彼此獨立地控制和/或調(diào)節(jié)多個變流單元，為這些變流單元配設(shè)彼此不同的電極組。
[0030]優(yōu)選地，能在浸浴槽中實現(xiàn)有目的的在空間上的電流分布。
[0031]可以優(yōu)選的是，借助控制裝置能這樣地彼此互相配合配設(shè)有彼此不同的電極組的多個變流單元，即，能有目的地影響電流強度和/或涂層電流的在空間上的電流分布以用于使它們匹配于工件的幾何形狀和/或匹配于工件的運送線路和/或以用于抵消變流單元的非常規(guī)的功能。
[0032]變流單元的“非常規(guī)的功能”尤其可以理解為變流單元的損壞或全部失效。此外，“非常規(guī)的功能”出現(xiàn)在借助變流單元提供的涂層電流超過預(yù)先給定的值，尤其是預(yù)先給定的電流強度時。
[0033]可以有利的是，與變流單元電連接的電極是陽極。于是，工件優(yōu)選形成陰極。
[0034]與變流單元電連接的電極尤其是穩(wěn)定不變的、在空間上固定地布置在浸浴槽中的電極，尤其是陽極。
[0035]優(yōu)選地，與變流單元電連接的全部電極是穩(wěn)定不變的電極，尤其是陽極。
[0036]但是，原則上可以設(shè)置，與變流單元電連接的電極是陰極。于是，陰極可以是在浸浴槽中穩(wěn)定不變的電極或工件。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的涂層設(shè)備尤其適合用于由供電電源和涂層設(shè)備組成的組合的應(yīng)用。
[0038]因此，本發(fā)明還涉及了由供電電源和涂層設(shè)備組成的組合。
[0039]優(yōu)選地在根據(jù)本發(fā)明的組合中設(shè)置，涂層設(shè)備的變流單元的功率開關(guān)在輸入側(cè)能夠無流電隔離地接到供電電源上或無流電隔離地接到供電電源上。
[0040]尤其可以設(shè)置，變流單元的功率開關(guān)能借助電線路直接接到供電電源的三相交流電-供電線路上。于是，在供電電源與電極之間必需的流電隔離優(yōu)選僅通過隔離變壓器來實現(xiàn)，該隔離變壓器在輸入側(cè)與功率開關(guān)連接，而在輸出側(cè)與電極連接。
[0041]此外，由供電電源和涂層設(shè)備組成的組合優(yōu)選具有上述與根據(jù)本發(fā)明的涂層設(shè)備有關(guān)的特征和/或優(yōu)點。
[0042]本發(fā)明的另外的任務(wù)在于，提供一種用于對工件進(jìn)行涂層的方法，該方法能靈活且可靠地，尤其能借助根據(jù)本發(fā)明的涂層設(shè)備和/或由涂層設(shè)備和供電電源組成的組合來執(zhí)行。
[0043]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過如下方法來解決，即，該方法包括以下的方法步驟:
[0044]-將工件浸入到浸浴槽中以用于對工件進(jìn)行涂層；
[0045]-借助變流系統(tǒng)從供電電流中產(chǎn)生涂層電流，該變流系統(tǒng)包括變流單元，變流單元包括功率開關(guān)和隔離變壓器，
[0046]其中，功率開關(guān)在輸入側(cè)與供電電源連接，而在輸出側(cè)與隔離變壓器連接并且
[0047]其中，隔離變壓器在輸入側(cè)與功率開關(guān)連接，而在輸出側(cè)與布置在浸浴槽中的電極連接；并且
[0048]-將涂層電流傳導(dǎo)通過浸浴槽以用于對工件進(jìn)行涂層。
[0049]根據(jù)本發(fā)明的用于對工件進(jìn)行涂層的方法優(yōu)選具有上述的與根據(jù)本發(fā)明的涂層設(shè)備和/或與根據(jù)本發(fā)明的由供電電源和涂層設(shè)備組成的組合有關(guān)的特征和/或優(yōu)點。
[0050]尤其地，在根據(jù)本發(fā)明的方法中可以設(shè)置，涂層電流的電流強度借助變流單元的功率開關(guān)來調(diào)整。于是，涂層電流借助變流單元的隔離變壓器向布置在浸浴槽中的電極輸送。
[0051]此外，根據(jù)本發(fā)明的涂層設(shè)備、根據(jù)本發(fā)明的由涂層設(shè)備和供電電源組成的組合和/或根據(jù)本發(fā)明的用于對工件進(jìn)行涂層的方法具有下述的特征和/或優(yōu)點:
[0052]尤其地，通過對變流系統(tǒng)的多個變流單元的應(yīng)用，相鄰的變流單元可以優(yōu)選額外地施加由已失效的變流單元提供的涂層電流。變流系統(tǒng)的變流單元的相應(yīng)的控制和/或調(diào)節(jié)優(yōu)選借助控制裝置來實現(xiàn)。
[0053]優(yōu)選地，必需的總涂層能量，也就是說，必需的總涂層電流分配到變流系統(tǒng)的多個變流單元上。由此，可以提供多個用于對工件進(jìn)行涂層的電壓電勢，由此能夠改進(jìn)涂層結(jié)果O
[0054]在應(yīng)用多個變流單元的情況下，這些變流單元可以優(yōu)選完全自給自足的引導(dǎo)電流或引導(dǎo)電壓地驅(qū)控。
[0055]依賴于利用電極，尤其是陽極，例如形成陽極的平板狀、半圓形或圓形的滲析器裝備浸浴槽，可以設(shè)置，電極成對地分別與變流單元連接。
[0056]尤其為了對非對稱的物體進(jìn)行涂層，可以在垂直的方向上設(shè)置經(jīng)劃分的電極，尤其是滲析器，其中，分別設(shè)置變流單元，該變流單元為電極尤其是滲析器的部分供應(yīng)涂層電流。 [0057]原則上可以設(shè)置，至少一個電極，尤其至少一個滲析器，尤其在垂直方向上劃分成至少兩個部分，使得至少兩個部分的比值，尤其是高度比值和/或面積比值可以假定為任意數(shù)值。
[0058]可以有利的是，至少一個電極，尤其是滲析器的兩個或多個部分的比值，尤其是高度比值和 / 或面積比值大約為:1: 1>3/4:1/4,1/4:3/4,2/3:1/3U/3:2/3U/3:1/3:1/3,1/4:1/4:2/4、1/4:2/4:1/4或2/4:1/4:1/4。以這種方式可以使涂層電流有目的地匹配要涂層的工件的要求。
[0059]應(yīng)用經(jīng)劃分的電極，尤其是經(jīng)劃分的滲析器，也就是說具有多個部分的電極，或者說滲析器優(yōu)選地能夠減少在涂層設(shè)備的送貨和裝配時必需的構(gòu)件。
[0060]原則上地，平板狀室、半圓形室和/或圓形室適合于全部電極，尤其是全部滲析器，和/或電極或者說滲析器的單個的或多個的部分。
[0061]優(yōu)選地，為電極的每個部分，尤其是為滲析器的每個部分設(shè)置單獨的變流單元。
[0062]滲析器的每個部分優(yōu)選形成電極的電極區(qū)段。
[0063]優(yōu)選地，單獨的變流單元配屬于電極的每個電極區(qū)段。
[0064]尤其可以設(shè)置，至少一個 電極劃分成至少兩個電極區(qū)段或部分和/或包括兩個或多個電極區(qū)段或部分，它們是彼此獨立的，其中，為電極的每個電極區(qū)段或部分配設(shè)單獨的變流單元。優(yōu)選地，借助單獨的變流單元能控制和/或調(diào)節(jié)向相應(yīng)的電極區(qū)段或部分輸送的涂層電流，尤其不依賴于用于另外的電極區(qū)段或部分的涂層電流。
[0065]通過應(yīng)用獨特地引導(dǎo)電流或引導(dǎo)電壓的、分別配屬有單獨的變流單元的電極，尤其是陽極，也可以對非對稱的工件優(yōu)化地進(jìn)行涂層。尤其地，通過這樣的對電極的單獨驅(qū)控，可以驅(qū)控運送線路的非對稱的、非直線的走向，工件沿著該走向輸送通過浸浴槽。
[0066]優(yōu)選地，必需的流電隔離不是通過在輸入側(cè)的隔離變壓器來實現(xiàn)，而是通過在高頻側(cè)的安裝在變流單元中的隔離變壓器來實現(xiàn)。頻率fp優(yōu)選為大約20kHz。變流單元可以優(yōu)選直接連接到普通電網(wǎng)系統(tǒng)上。
[0067]在變流單元失效時，對要涂層的工件的涂層優(yōu)選由其他的變流單元中的一個經(jīng)由配屬于這些其他的變流單元的電極來承擔(dān)。
[0068]借助根據(jù)本發(fā)明的涂層設(shè)備可以優(yōu)選實現(xiàn)節(jié)能，這是因為幾乎不需要無功功率(在從OV至大約400V完整的電壓范圍中COSCj5≥0.97)。隔離變壓器優(yōu)選這樣地設(shè)計，即，視在功率至少近似相應(yīng)于有效功率。饋電可以優(yōu)選由標(biāo)準(zhǔn)的霍爾電網(wǎng)(Hallennetz)來實現(xiàn)。
[0069]優(yōu)選地，通過明顯減少的高次諧波負(fù)荷能夠得到非常低的電網(wǎng)負(fù)荷。
[0070]通過優(yōu)選非常低的剩余紋波(在完整的電流范圍和電壓范圍內(nèi)小于1% )優(yōu)選獲得經(jīng)改進(jìn)的涂層質(zhì)量。此外，涂層質(zhì)量優(yōu)選通過均勻地引導(dǎo)電流的行進(jìn)方式得到優(yōu)化。
[0071]通過基于對變流單元并且因此對與電流單元連接的電極，尤其是陽極進(jìn)行單獨驅(qū)控而有目的的涂層，能夠優(yōu)選減少涂層材料的消耗。
[0072]此外，通過均勻地進(jìn)行電流引導(dǎo)的行進(jìn)方式能夠減少集電器和電極，尤其是陽極的損耗。
[0073]基于優(yōu)選的且模塊化的結(jié)構(gòu)，涂層設(shè)備能夠無須高成本地根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)展。
[0074]根據(jù)本發(fā)明的涂層設(shè)備適合于在所有的范圍內(nèi)使用，電化學(xué)的涂層過程，尤其涂漆過程應(yīng)在該范圍內(nèi)執(zhí)行。
[0075]涂層設(shè)備優(yōu)選為電脈浸涂設(shè)備。[0076]涂層電流優(yōu)選為涂漆電流。
[0077]工件優(yōu)選能借助涂層設(shè)備進(jìn)行涂漆。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0078]本發(fā)明的另外的特征和/或優(yōu)點是以下的說明和實施例的附圖表示的主題。在附圖中:
[0079]圖1示出由涂層設(shè)備和供電電源組成的組合的示意圖；
[0080]圖2示出圖1中涂層設(shè)備的變流系統(tǒng)的變流單元的示意圖；
[0081]圖3 示出圖1的涂層設(shè)備的示意圖，其具有電極布局的第一實施方式，在該第一實施方式中，涂層設(shè)備的變流系統(tǒng)的變流單元配屬于每個電極組，每個電極組分別由兩個電極組成；
[0082]圖4示出電極布局的第二實施方式的示意圖，在該第二實施方式中，為每個電極配設(shè)單獨的變流單元并且電極構(gòu)造為半圓柱形的滲析器；
[0083]圖5示出電極布局的第三實施方式的相應(yīng)于圖4的示意圖，在該第三實施方式中，設(shè)置在垂直方向上劃分的且平板狀的滲析器，其中，為每個分滲析器設(shè)置單獨的變流單元;
[0084]圖6示出電極布局的第四實施方式的相應(yīng)于圖4的示意圖，在該第四實施方式中，設(shè)置圓柱形的滲析器，該滲析器布置在涂層設(shè)備的浸浴槽的上部區(qū)域中并且平行于涂層設(shè)備的運送裝置的運送方向地取向；
[0085]圖7示出電極布局的第五實施方式的相應(yīng)于圖6的示意圖，在該第五實施方式中，圓柱形的滲析器布置在浸浴槽的下部區(qū)域中；
[0086]圖8示出電極布局的第六實施方式的相應(yīng)于圖7的示意圖，在該第六實施方式中，設(shè)置半圓柱形的滲析器，該滲析器橫向于涂層設(shè)備的運送裝置的運送方向地取向；并且
[0087]圖9示出電極布局的第七實施方式的相應(yīng)于圖4的示意圖，在該第七實施方式中，設(shè)置兩個平板狀的滲析器和兩個布置在浸浴槽的下部區(qū)域中的圓柱形的滲析器。
[0088]相同的或功能上等效的元件在所有的附圖中采用同一個附圖標(biāo)記。
【具體實施方式】
[0089]圖1至圖9所示的整體以100標(biāo)注的涂層設(shè)備包括浸浴槽102和變流系統(tǒng)106，該浸浴槽用由涂層液體組成的浸浴電解液(Tauchbad) 104注滿，借助該變流系統(tǒng)能為涂層設(shè)備100的大量的電極110提供來自供電電源108的電流。
[0090]借助涂層設(shè)備100能對工件112，例如汽車車身114進(jìn)行涂層，尤其進(jìn)行涂漆，方法是:借助運送裝置116能將工件112浸入到浸浴槽102中，沿運送方向118引導(dǎo)通過浸浴槽102并且再從浸浴槽102中取出，其中，當(dāng)工件112停留在浸浴槽102中的期間，電流傳導(dǎo)通過在浸浴槽102中的浸浴電解液104。
[0091]電極110用于向浸浴槽102中的浸浴電解液104導(dǎo)入電流，其中，工件112形成陰極120，而其中，穩(wěn)定不變地布置在浸浴槽102中的電極110形成陽極122。
[0092]在不同的實施例中，陽極122均勻或不均勻分布地布置在浸浴槽102中并且分別與變流系統(tǒng)106的變流單元124電連接。[0093]為了運行涂層設(shè)備需要能借助供電電源108來提供的電流。
[0094]因此，為了執(zhí)行涂層工序需要由涂層設(shè)備100和供電電源108組成的組合126。
[0095]上述的由涂層設(shè)備100和供電電源108組成的組合126以如下方式正常運轉(zhuǎn):
[0096]借助供電電源108來提供供電電流，尤其是三相交流電。因為這個交電流不能直接施加于電極110，而是必須轉(zhuǎn)換為直流電，以便能夠執(zhí)行涂層工序，因此借助變流系統(tǒng)106對供電電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換。尤其地，可以借助變流系統(tǒng)106產(chǎn)生直流電，直流電在下面也被稱為涂層電流。
[0097]工件112，尤其是汽車車身114借助運送裝置116浸入在浸浴槽102中的浸浴電解液104中并且沿運送方向118引導(dǎo)通過浸浴槽102。在此，來自供電電流的且借助變流系統(tǒng)106產(chǎn)生的涂層電流施加到電極110上。從陽極122向由工件112形成的陰極120的電流流通導(dǎo)致:涂層材料沉積在工件112上并且因此對這個工件進(jìn)行涂層。
[0098]借助變流系統(tǒng)106的各個變流單元124實現(xiàn)了給各個陽極122提供涂層電流。
[0099]如參閱圖2，每個變流單元124包括輸入端130，利用該輸入端變流單元124能連接到供電電源108上。
[0100]此外，變流 單元124包括整流裝置132以用于來自供電電源108的三相交流電產(chǎn)生直流電并且以用于向變流單元124的功率開關(guān)134輸送直流電。
[0101]功率開關(guān)134構(gòu)造為絕緣柵雙極型晶體管(IGBT) 136并且用于調(diào)整借助變流單元124傳遞的電功率。
[0102]功率開關(guān)134在輸入側(cè)與整流裝置132并且因此在輸入側(cè)與供電電源108連接。
[0103]功率開關(guān)134在輸出側(cè)與變流單元124的隔離變壓器138連接。
[0104]變流單元124的隔離變壓器138用于與變流單元124連接的電極110和供電電源108的流電隔離。
[0105]在輸入側(cè)，隔離變壓器138與功率開關(guān)134連接。在輸出側(cè)，隔離變壓器138與電極110，尤其是陽極122連接。因為借助隔離變壓器138僅能夠傳遞交流電，但是在陽極122上必須施加直流電，所以在隔離變壓器138與陽極122之間設(shè)置有整流裝置140和濾波裝置 142。
[0106]借助整流裝置140可以對借助隔離變壓器138傳遞的交流電進(jìn)行整流。隨后，可以借助例如構(gòu)造為過濾器144的濾波裝置142對該電流進(jìn)行濾波，從而使輸送向陽極122的涂層電流具有盡可能小的紋波。
[0107]整流裝置140在輸入側(cè)與隔離變壓器138，而在輸出側(cè)與濾波裝置142連接。
[0108]濾波裝置142在輸入側(cè)與整流裝置140，而在輸出側(cè)與變流單元124的輸出端146連接。
[0109]變流單元124的輸出端146與電極110，尤其陽極122連接。
[0110]為了控制和/或調(diào)節(jié)變流單元124，尤其是變流系統(tǒng)106的所有的變流單元124，涂層設(shè)備100包括控制裝置148。
[0111]控制裝置148可以集中設(shè)置用于所有的變流單元124。
[0112]為此可以備選地設(shè)置，每個變流單元124設(shè)有單獨的控制裝置148。于是此外，為每個變流單元124優(yōu)選配設(shè)接口 150，從而使不同變流單元124的控制裝置148能夠直接地和/或經(jīng)由上一級(未圖示出)的控制裝置彼此交流。[0113]借助圖2所示的變流單元124，能施加在變流單元124的輸入端130上的、借助供電電源108提供的三相交流電能夠以簡單的方式轉(zhuǎn)換為能向陽極122輸送的、能在變流單元124的輸出端146上提供的直流電。
[0114]在下述的圖3至圖9中圖示出了在涂層設(shè)備110的浸浴槽102中的電極110，尤其是陽極122的優(yōu)選的布局方案和設(shè)計方案。
[0115]圖3示出了電極布局149的第一實施方式，在該電極布局中，設(shè)置了陽極122的兩個平行于運送裝置116的運送方向118且彼此平行走向的行列151。
[0116]在此，每個陽極122均構(gòu)造為平板狀、片狀的滲析器152。每個滲析器152在垂直方向上進(jìn)行多次劃分，例如進(jìn)行兩次劃分，其中，優(yōu)選滲析器152的兩個部分154與共同的變流單元124連接。
[0117]陽極122的兩個行列151布置在朝著工件112的運送線路的兩個面(右和左)的水平方向上。
[0118]圖4所示的電極布局149的第二實施方式與圖3所示的第一實施方式的區(qū)別基本上在于，陽極122構(gòu)造為半圓形的、未進(jìn)行劃分的滲析器152，其在垂直的方向上取向，其中，為每個滲 析器152配設(shè)單獨的變流單元124。尤其地，滲析器152基本上構(gòu)造成半圓柱碗形。
[0119]此外，圖4所示的電極布局149的第二實施方式關(guān)于結(jié)構(gòu)和功能方面與圖3所示的第一實施方式相對應(yīng)，從而就此方面的內(nèi)容參閱上述說明。
[0120]圖5所示的電極布局149的第三實施方式與圖3所示的第一實施方式的區(qū)別基本上在于，為滲析器152的每個部分154設(shè)置了單獨的變流單元124。
[0121]此外，圖5所示的電極布局149的第三實施方式關(guān)于結(jié)構(gòu)和功能方面與圖3所示的第一實施方式相對應(yīng)，從而就此方面的內(nèi)容參閱上述說明。
[0122]圖6所示的電極布局149的第四實施方式與圖4所示的第二實施方式的區(qū)別基本上在于，陽極122構(gòu)造為圓形的滲析器152。圓形的滲析器152尤其是基本上圓柱形的滲析器 152。
[0123]根據(jù)圖6所示的電極布局149的第四實施方式，滲析器152布置在浸浴槽102的上部區(qū)域156中并且基本上平行于運送方向118地延伸。
[0124]此外，圖6所示的電極布局149的第四實施方式關(guān)于結(jié)構(gòu)和功能方面與圖4所示的第二實施方式相對應(yīng)，從而就此方面的內(nèi)容參閱上述說明。
[0125]圖7所示的電極布局149的第五實施方式與圖6所示的第四實施方式的區(qū)別基本上在于，滲析器152布置在浸浴槽102的下部區(qū)域158中。
[0126]此外，圖7所不的電極布局149的第五實施方式關(guān)于結(jié)構(gòu)和功能方面與圖6所不的第四實施方式相對應(yīng)，從而就此方面的內(nèi)容參閱上述說明。
[0127]圖8所示的電極布局149的第六實施方式與圖7所示的第五實施方式的區(qū)別基本上在于，滲析器152構(gòu)造為半圓柱碗形的滲析器152。
[0128]此外，根據(jù)圖8所示的電極布局149的第六實施方式，滲析器152與運送方向118不平行而是橫向地取向。
[0129]此外，圖8所示的電極布局149的第六實施方式關(guān)于結(jié)構(gòu)和功能方面與圖7所示的第五實施方式相對應(yīng)，從而就此方面的內(nèi)容參閱上述說明。[0130]圖9所示的電極布局149的第七實施方式與圖3所示的第一實施方式的區(qū)別基本上在于，不僅設(shè)置有兩個平板狀、片狀的滲析器152而且設(shè)置有兩個圓柱形的滲析器152，其中，圓柱形的滲析器152布置在片狀的滲析器152下面，并且其中，每個滲析器配屬于單獨的變流單元124。
[0131]平板狀、片狀的滲析器152相對于運送方向118彼此相鄰地布置。
[0132]圓形的滲析器152在垂直方向上彼此錯開地布置并且彼此平行以及平行于運送方向118地取向。
[0133]滲析器152不是在運送方向上一個接一個地布置，而是至少成區(qū)段式地且相對運送方向118彼此平行地延伸。
[0134]此外，圖9所示的電極布局149的第七實施方式關(guān)于結(jié)構(gòu)和功能方面與圖3所示的第一實施方式相對應(yīng)，從而就此方面的內(nèi)容參閱上述說明。 [0135]為了匹配工件112的形狀和大小，上述的陽極122，尤其是上述的滲析器152的所有的形式和布局方案可以彼此任意地進(jìn)行組合。
[0136]因此，尤其能夠應(yīng)用圓形或半圓形的滲析器152以用于作為對平板狀的滲析器152的補充來對涂層過程進(jìn)行優(yōu)化。
[0137]通過應(yīng)用多個變流單元124，對于彼此不同的電極組160來說，尤其是對于各個陽極122的應(yīng)用來說，可以有目的地影響浸浴電解液104中涂層電流的電流強度和電場，以便獲得經(jīng)優(yōu)化的涂層結(jié)果。
[0138]此外，由于彼此獨立的變流單元124分別設(shè)有單獨的隔離變壓器138，因此損壞的變流單元124的失效能夠以如下方式進(jìn)行補償，即，借助另一個變流單元124相應(yīng)地加強發(fā)送給相鄰的陽極122的涂層電流。
[0139]由此，圖1至圖9所示的涂層設(shè)備100能靈活地且可靠地運行。
【權(quán)利要求】
1.一種用于對工件(112)進(jìn)行涂層的涂層設(shè)備，其包括: -浸浴槽(102)，所述工件(112)能浸入所述浸浴槽中以用于對所述工件進(jìn)行涂層； -用于提供涂層電流的變流系統(tǒng)(106)，所述涂層電流能傳導(dǎo)通過所述浸浴槽(102)以用于對所述工件(112)進(jìn)行涂層，；以及 -電極(110)，所述電極能布置在所述浸浴槽(102)中并且所述電極與所述變流系統(tǒng)(106)電連接， 其特征在于， 所述變流系統(tǒng)(106)包括變流單元(124)，所述變流單元包括功率開關(guān)(134)和隔離變壓器(138)， 其中，所述功率開關(guān)(134)在輸入側(cè)能與供電電源(108)連接，而在輸出側(cè)與所述隔離變壓器(138)連接，并且 其中，所述隔離變壓器(138)在輸入側(cè)與所述功率開關(guān)(134)，而在輸出側(cè)與電極(110)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的涂層設(shè)備，其特征在于，借助所述功率開關(guān)(134)能從所述供電電源(108)的供電電流中產(chǎn)生用于向電極(110)輸送的、能預(yù)先給定的涂層電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的涂層設(shè)備，其特征在于，所述功率開關(guān)(134)能借助所述隔離變壓器(138)與所述電極(110)流電隔離。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求1至3中任一項所述的涂層設(shè)備，其特征在于，所述功率開關(guān)(134)包括絕緣柵雙極型晶體管(IGBT) (136)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求1至4中任一項所述的涂層設(shè)備，其特征在于，所述變流單元(124)包括整流裝置(132、140)和/或濾波裝置(142)，所述整流裝置在輸入側(cè)能與所述供電電源(108)連接，而在輸出側(cè)與所述功率開關(guān)(134)連接，和/或所述變流單元(124)包括整流裝置(132、140)和/或濾波裝置(142)，所述濾波裝置在輸入側(cè)與所述隔離變壓器(138)，而在輸出側(cè)與電極(110)連接。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求1至5中任一項所述的涂層設(shè)備，其特征在于，所述變流系統(tǒng)(106)包括至少兩個基本上構(gòu)造一致的變流單元(124)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的涂層設(shè)備，其特征在于，所述涂層設(shè)備(100)包括至少兩個變流單元(124),所述變流單元與相應(yīng)的電極(110)電連接。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求1至7中任一項所述的涂層設(shè)備，其特征在于，所述變流系統(tǒng)(106)包括多個變流單元(124)并且至少一個電極(110)包括兩個或多個部分(154)，其中，為所述電極(110)的每個部分(154)配設(shè)單獨的變流單元(124)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求1至8中任一項所述的涂層設(shè)備，其特征在于，所述涂層設(shè)備(100)包括至少兩個變流單元(124)，為所述變流單元配設(shè)于彼此不同的電極組(160)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求1至9中任一項所述的涂層設(shè)備，其特征在于，電極(110)構(gòu)造為滲析器(152)，所述電極基本上片狀、圓柱形或半圓柱形地構(gòu)造。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求1至10中任一項所述的涂層設(shè)備，其特征在于，所述涂層設(shè)備(100)包括用于對所述變流系統(tǒng)(106)進(jìn)行控制和/或調(diào)節(jié)的控制裝置(148)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的涂層設(shè)備，其特征在于，借助所述控制裝置(148)能基本上彼此單獨地控制和/或調(diào)節(jié)多個配設(shè)于彼此不同的電極組(160)的變流單元(124)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的涂層設(shè)備，其特征在于，借助所述控制裝置(148)能使配設(shè)于彼此不同電極組(160)的多個變流單元(124)這樣彼此互相配合，即，能有目的地影響電流強度和/或所述涂層電流的在空間上的分布以用于使所述電流強度和/或所述涂層電流的在空間上的分布匹配于所述工件(112)的幾何形狀和/或所述工件(112)的運送線路和/或以用于抵消變流單元(124)的非常規(guī)的功能。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求1至13中任一項所述的涂層設(shè)備，其特征在于，與所述變流單元(124)電連接的電極(110)是陽極(122)，而所述工件(112)形成陰極(120)。
15.一種由供電電源(108)和根據(jù)前述權(quán)利要求1至14中任一項所述的涂層設(shè)備(100)組成的組合體，其特征在于，所述涂層設(shè)備(100)的變流單元(124)的功率開關(guān)(134)在輸入側(cè)能夠無流電隔離地接到所述供電電源(108)上。
16.一種用于對工件(112)進(jìn)行涂層的方法，其包括以下的方法步驟: -將工件(112)浸入到浸浴槽(102)中以用于對所述工件(112)進(jìn)行涂層； -借助變流系統(tǒng)(106)從供電電流中產(chǎn)生涂層電流，所述變流系統(tǒng)包括變流單元(124)，所述變流單元包括功率開關(guān)(134)和隔離變壓器(138)， 其中，所述功率開關(guān)(134)在輸入側(cè)與供電電源(108)連接,而在輸出側(cè)與所述隔尚變壓器(138)連接并且 其中，所述隔離變壓器(138)在輸入側(cè)與所述功率開關(guān)(134)，而在輸出側(cè)與布置在所述浸浴槽(102)中的電極(102)連接；并且 -將所述涂層電流傳導(dǎo)通過所述浸浴槽(102)以用于對所述工件(112)進(jìn)行涂層。
【文檔編號】C25D13/22GK103987880SQ201280060897
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月15日
【發(fā)明者】阿爾弗雷德·普雷根策, 邁克爾·迪特里希 申請人:杜爾系統(tǒng)有限公司