專利名稱：一種管式陽極單元及電泳裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電泳涂裝技術領域，特別是涉及一種管式陽極單元。本實用新型
還涉及包括上述管式陽極單元的電泳裝置。
背景技術：
電泳涂裝是利用外加電場使懸浮于電泳液中的顏料和樹脂等微粒定向遷移并沉 積于電極之一的基底表面的涂裝方法，已日益廣泛地應用于汽車、建材、五金、家電等各個 領域。 根據被涂物的極性和電泳涂料的種類，電泳涂裝可分為陰極電泳涂裝和陽極電泳 涂裝，其中陰極電泳涂裝的被涂物為陰極，所采用的電泳涂料為陽離子型，陽極電泳涂裝的 被涂物為陽極，所采用的電泳涂料為陰離子型。 現在通常采用陰極電泳涂裝，主要是因為陰極電泳涂裝在以下幾方面優于陽極電 泳涂裝。 其一，陰極電泳涂膜的耐腐蝕性強，耐鹽霧實驗在720-1000h以上，是高級汽車防 腐層的必選。 其二，陰極電泳被涂各部位電泳涂膜均勻，能有效地提高邊角部位的防腐性能。 其三，陰極電泳后的工件再進行表面噴塑粉使得漆膜附著力加強，表面平滑，涂層 均勻，邊緣覆蓋性好。 具體而言，陰極電泳涂裝是將具有導電性的被涂物浸漬在電泳槽中作為陰極，在 電泳槽中另設置與其對應的陽極，在兩極之間加上直流電壓并保持一定時間，在電場的作 用下，帶電荷的涂料樹脂粒子和顏料粒子移動到陰極的被涂物，在被涂物表面析出一層均 勻的不溶于水的涂膜。 陰極電泳裝置主要包括電源、陽極單元、電泳槽等幾部分，電源用于提供直流電， 在電泳槽中產生電場，驅動帶電分子遷移；陽極單元有板式、管式、弧形陽極等形式，其中管 式陽極單元的應用最為普遍，一般由陽極罩和陽極兩部分構成，陽極封閉在可沖洗的陽極 罩內，所述陽極罩由不導電材料制成，其敞開面裝有離子交換膜，還設有與陽極相連的電纜 以及陽極液輸入管、陽極液輸出管等附件；電泳槽是電泳裝置的核心部分，可以分為水平式 和垂直式兩類。 通常情況下，電泳槽的形狀和大小需要與待涂裝產品相適配，因此當陰極電泳裝
置用于對自行車架、輪轂、暖氣片等小部件進行涂裝時，其電泳槽形狀會具有狹長的特點。 狹長的電泳槽在安裝傳統的立式管式陽極單元時，不僅使用數量較多，而且電接
點、管接點和固定點較多，導致系統穩定性差，不便于安裝和維護，總體成本增加。 對此，可將管式陽極單元橫置使用，這樣其陽極可沿電泳槽長度方向延伸較長的
距離，以分利用電泳槽狹長的特點，可替代多個立式管式陽極單元，但這樣會帶有如下技術問題。 首先，當管式陽極單元橫置使用時，其電纜接頭會完全浸入槽液中，這就對電纜接點部位的絕緣性能提出了較高要求。 其次，由于安裝位置發生了變化，陽極液輸入管不再適宜從陽極罩的頂端引入，需 改變陽極液輸入管的引入方式，其設計難度較大。 再者，由于陽極液流程比較長以及浸入式的特點，陽極液需要進行強制循環，因此 陽極罩的罩頭蓋與罩頭之間需要形成密封結構。 如上所述，如何提高管式陽極單元電纜接頭部位的絕緣性能以及罩頭蓋與罩頭之 間的密封性能，并改進陽極液輸入管的引入方式，以滿足橫置使用的要求，是本領域技術人 員目前需要解決的技術問題。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種管式陽極單元。該陽極單元的電纜接點部位設有絕 緣結構，可避免電纜接頭與電泳槽中的槽液接觸，且整個陽極罩具有非常高的密封性能，其 陽極液輸入管的引入方式也更加合理，完全能夠滿足橫向浸入安裝的要求，適宜與具有狹 長特點的電泳槽一起使用。 本實用新型的另一目的是提供一種包括上述管式陽極單元的電泳裝置。 為解決上述技術問題，本實用新型提供一種管式陽極單元，包括陽極罩和封閉在
陽極罩內的陽極，所述陽極罩的罩頭蓋上設有與所述陽極通過導連桿相連接的電纜，所述
導連桿穿過罩頭蓋向外伸出的頭部帶有錐面連接段，所述電纜端部通過內嵌導電錐套的彈
性電纜接頭穿套于所述錐面連接段， 一旋擰部件與所述導連桿末段的螺紋相配合將所述彈
性電纜接頭壓緊密封在所述罩頭蓋上。 優選地，所述陽極罩的陽極液輸入管從所述陽極罩的罩頭側面引入。 優選地，所述陽極液輸入管連接于螺套，所述螺套穿過所述罩頭側面的通孔旋入
所述罩頭蓋側面的螺紋孔，所述陽極液輸入管通過所述螺套的中心孔以及所述罩頭蓋的橫
向孔與所述陽極的內部給液管相連通。 優選地，所述螺套外端設有環形限位臺階，與所述罩頭通孔部位的平面之間設有 密封墊圈。 優選地，所述罩頭蓋與罩頭的內壁之間在所述螺套旋入的螺紋孔兩邊分別設置有 密封圈。 優選地，所述陽極液輸入管通過軟管插頭連接于所述螺套的中心孔。 優選地，所述螺套位于所述罩頭側面的通孔中的上部為光套。 優選地，所述陽極在其引入所述內部給液管的入口處設有逆止板。 優選地，所述旋擰部件具體為壓緊手輪，其內部嵌有與所述導連桿末段的螺紋相
配合的螺母。 本實用新型還提供一種電泳裝置，包括上述任一項所述的管式陽極單元。 本實用新型針對管式陽極單元橫置使用時，其電纜接頭因浸入槽液而需要絕緣的
問題，對所述導連桿的頭部結構做了進一步改進，并采用了由旋擰部件壓緊彈性電纜接頭
的方式來進行密封和絕緣，所述導連桿穿過罩頭蓋向外伸出的頭部具有錐面連接段和螺紋
部分，所述彈性電纜接頭連接于預制電纜的端部，其通孔內部鑲嵌有導電錐套。當所述彈性
電纜接頭套在所述導連桿的錐面連接段上時，兩者的錐面相互壓緊對方而緊密地結合在一起，從而實現電纜與陽極在電路上的導通，由于彈性電纜接頭的材料本身具有一定的變形 量，因此當所述旋擰部件與所述導連桿的螺紋段相配合而擠壓彈性電纜接頭時，彈性電纜 接頭發生變形，進而實現所述旋擰部件與彈性電纜接頭、彈性電纜接頭與罩頭蓋之間兩處 接觸面的密封，可避免電纜接頭與電泳槽中的槽液接觸，使電纜接點絕緣，完全能夠滿足陽 極單元橫向使用的要求。 在一種具體實施方式
中，所述陽極罩的陽極液輸入管從所述陽極罩的罩頭側面引 入。現有的管式陽極單元的陽極液輸入管大都從所述陽極罩的罩頭頂端引入，當管式陽極 單元橫置使用時，由于位置的變化，所述陽極液輸入管必然會發生90度左右的彎曲，不僅 擠占電纜接頭的空間，而且會影響其接口部位的密封性能；這里將陽極液輸入管從所述陽 極罩的罩頭側面引入后，可避免陽極液輸入管發生任何角度的彎曲，且不會與電纜接頭相 互干涉，能很好地滿足陽極單元橫向使用的要求。 在另一種具體實施方式
中，所述陽極液輸入管連接于螺套，所述螺套穿過所述罩 頭側面的通孔旋入所述罩頭蓋側面的螺紋孔，所述陽極液輸入管通過所述螺套的中心孔以 及所述罩頭蓋的橫向孔與所述陽極的內部給液管相連通。這樣，所述螺套不僅具有連接、導 通功能，還可以起到定位銷的作用，阻止罩頭蓋從罩頭中退出，而無需在罩頭蓋與罩頭之間 另行設置螺紋或其它連接結構，有利于罩頭蓋與陽極一起從罩頭裝入。 本實用新型所提供的電泳裝置包括上述管式陽極單元，由于上述管式陽極單元具 有上述技術效果，具有該管式陽極單元的電泳裝置也應具備相應的技術效果。
圖1為本實用新型所提供管式陽極單元的剖視示意圖。
圖中數字編號所對應的零部件或部位名稱如下 1.電纜2.罩頭蓋3.陽極液輸入管4.陽極液輸出管5.罩頭6.離子交 換膜7.罩尾管8.盲堵9.壓緊輪10.彈性電纜接頭11.不銹鋼自攻螺套12.密 封圈13.密封墊圈14.螺套15.導連桿16.軟管插頭17.逆止板18.內部給液管 19.導流襯套20.環氧樹脂21.陽極
具體實施方式本實用新型的核心是提供一種管式陽極單元。該陽極單元的電纜接點部位設有絕 緣結構，且整個陽極罩具有非常高的密封性能，其陽極液輸入管的引入方式也更加合理，完 全能夠滿足橫置使用的要求。本實用新型的另一核心是提供一種包括上述管式陽極單元的 電泳裝置。 為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，
以下結合附圖和具體實施 方式對本實用新型作進一步的詳細說明。 下文中的"左、右、橫向"等是基于附圖的位置關系，僅是為了便于描述，不應將其 理解為對具體結構的限定。 請參考圖1，圖1為本實用新型所提供管式陽極單元的剖視示意圖。 在一種具體實施方式
中，本實用新型所提供的管式陽極單元，主要由陽極罩和封
閉在陽極罩內的陽極21組裝而成。[0041] 陽極21的材料一般采用316L不銹鋼制成中空的筒狀結構，厚度最好不小于 3. 2mm，在正常情況下，陽極21直接參與了電泳涂裝的電化學反應，所以會逐漸損耗，有一 定的生命周期，其消耗速率取決于通過電泳槽的產品及生產率。 陽極罩是利用離子交換膜及一些附件在陽極21外側形成的殼體，其作用就是使 槽液中的酸根離子進入到陽極液中，保持槽液的pH值的穩定，并可以沖刷陽極21的表面， 延長陽極21的使用壽命。 如圖所示，陽極罩由不導電材料制成，主要包括罩頭蓋2、罩頭5、罩尾管7、盲堵8 等構件，其罩頭5與罩尾管7之間的敞開面環繞離子交換膜6，離子交換膜6是陽極單元的 主要構件之一，它能夠在電場的作用下選擇性地允許帶有相應電荷(負電荷)的離子通過， 這種半透膜只有水分子、小的酸根離子等小分子能夠通過，樹脂、顏料等大分子則不能透 過，借助離子交換膜6可將陽極液和電泳槽中的槽液隔開，通過電滲析除去電泳過程中產 生的酸積聚，這樣就可以除去多余的酸，維持槽液的正常pH值。 除此之外，在陽極罩上還需設置與陽極相連的電纜1以及陽極液輸入管3、陽極液 輸出管4等附件，以構成完整的陽極單元。 電纜1的預制長度在2m 3m，其端部連接一彈性電纜接頭IO，此彈性電纜接頭10 由具有一定彈性變形量的聚氯乙烯材料制成，其左、右兩側均為平面，中間設有一通孔，通 孔內部鑲嵌一不銹鋼錐套，電纜1的芯線與不銹鋼錐套在電纜接頭10的內部連接在一起。 陽極21與彈性電纜接頭IO通過導連桿15連接，導連桿15的右端與陽極21的左 端相連接，導連桿15在其桿身的中間位置設有能夠卡在罩頭蓋內端面上的環狀體，導連桿 15的左端穿過罩頭蓋2與彈性電纜接頭10相連接，其頭部具有直徑一大一小的兩段螺紋， 大直徑螺紋和小直徑螺紋之間為錐面連接段，其中大直徑螺紋位于罩頭蓋2外端面上的沉 孔中，并旋入不銹鋼自攻螺套11進行緊固，而錐面連接段和小直徑螺紋則向外伸出。 彈性電纜接頭10穿套在導連桿15的錐面連接段上，壓緊手輪9的內部鑲嵌有與 導連桿末段的小直徑螺紋相配合的螺母，旋轉壓緊手輪9可將彈性電纜接頭10壓緊在罩頭 蓋2上，使彈性電纜接頭10內的不銹鋼錐套與導連桿15的錐面連接段相互壓緊對方而緊 密地結合在一起，從而實現電纜1與陽極21在電路上的導通。由于彈性電纜接頭10的材 料本身具有一定的變形量，因此當壓緊手輪9與導連桿15的螺紋段相配合而擠壓彈性電纜 接頭10時，彈性電纜接頭10發生變形，進而實現壓緊手輪9與彈性電纜接頭10、彈性電纜 接頭10與罩頭蓋2之間兩處接觸面的密封，可避免彈性電纜接頭10與電泳槽中的槽液接 觸，使電纜接點絕緣，完全能夠滿足陽極單元橫向使用的要求。此外，該絕緣結構安裝、拆卸 快捷方便，只需簡單的套接、旋擰動作即可完成，大大提高了工作效率。 為進一步提高壓緊手輪9與彈性電纜接頭10、彈性電纜接頭10與罩頭蓋2之間的 密封性能，可以在上述兩處接觸面之間再分別設置密封圈，而用于壓緊彈性電纜接頭10的 壓緊手輪9也可以采用內嵌螺母的手柄或其它適于人工操作的旋擰部件來代替，為節約篇 幅，本文不再--舉例。 這里需要說明的是，導連桿15的錐面部分伸出罩頭蓋2的距離要控制在合理范圍 內，以免當彈性電纜接頭10的不銹鋼錐套與導連桿15的錐面連接段的配合達到極限程度 時，因伸出距離太長，而導致彈性電纜接頭10的右側平面不能夠與罩頭蓋2的外端面進行 有效的密封，在理想狀態下，兩者應同時達到最佳的連接和密封效果。[0050] 陽極液輸入管3和陽極液輸出管4采用能耐pH值為2 5有機酸的不銹鋼管或 塑料管制成，從圖中可以看出，陽極罩的陽極液輸入管3不再從罩頭5的端部引入，而是與 陽極液輸出管4并排布置，從罩頭5的側面引入，其具體方式是陽極液輸入管3通過軟管插 頭連接一螺套14，罩頭5的側面設有一通孔，罩頭蓋2的側面設有一螺紋孔，螺套14穿過罩 頭5側面的通孔旋入罩頭蓋2側面的螺紋孔，陽極液輸入管3通過螺套14的中心孔以及罩 頭蓋2上的橫向孔與陽極罩內部相通，內部給液管18左端通過軟管插頭16連接于橫向孔 的內側端口，右端伸入陽極21的內部。 工作時，陽極液通過陽極液輸入管3和內部給液管18進入陽極21內部，然后從陽 極21與陽極罩之間的環形空間回流，最終從陽極液輸出管4返回陽極液供給裝置，陽極液 在陽極罩內循環，不斷沖洗陽極，帶走有機酸等陰離子。 將陽極液輸入管3從罩頭5的側面引入后，使引入方式變的更加合理，可避免陽極 液輸入管3發生彎曲，且不會與彈性電纜接頭10相互干涉，能很好地滿足陽極單元橫向使 用的要求。 螺套14的直徑較大，在30mm 50mm之間，壁厚在6mm 10mm之間，采用聚氯乙 烯材料制成，其位于罩頭通孔中的上部為沒有螺紋的光套，外端設有環形限位臺階，與罩頭 通孔部位的平面之間設有密封墊圈13，罩頭蓋2與罩頭5的內壁之間在旋入螺套14的螺紋 孔兩邊分別設有一道密封圈12，三處密封結構可有效地阻隔槽液和陽極液，使整個陽極罩 具有非常高的密封性能。 本領域技術人員應該理解的是，在不使用螺套14的情況下，采用軟管接頭能夠直 接將陽極液輸入管3與內部給液管18導通，此時，只需在罩頭5和罩頭蓋3上開設相應的 通孔即可，但這樣一來，罩頭5與罩頭蓋3之間便缺少了限制其相對移動的構件，必須采用 螺紋或其它結構進行連接，不利于罩頭蓋3與陽極21 —起從罩頭5裝入。因此，這里的螺 套14不僅具有連接、導通功能，還可以起到定位銷的作用，阻止罩頭蓋3從罩頭5中退出， 而無需在罩頭蓋3與罩頭5之間另行設置螺紋或其它結構，有利于罩頭蓋3與陽極21 —起 從罩頭5裝入。 陽極21在其引入內部給液管18的入口處設有逆止板17，此逆止板17固定在陽極 21上，其中間供內部給液管18穿過的通孔處，具有向內延伸的頸部，逆止板17能夠有效的 使內部給液管18中輸入的陽極液沿陽極內部向罩尾方向流動，保證了陽極外表面足夠的 沖刷流量，而傳統的防逆流結構是將內部給液管18 —直通至罩尾一端的開口橡膠碗上，不 僅加工困難，且軟管消耗量大，加裝逆止板17后，內部給液管18只需伸入陽極21約十分之 一至八分之一的距離即可，大大節省了軟管的使用量。 當管式陽極單元橫置使用時，由于方向的改變，其陽極21將不再處于自由下垂的 狀態，為了保證陽極21能處于水平位置，在罩頭5與離子交換膜6的連接處以及罩尾管7 與離子交換膜的連接處分別設有導流襯套19，并采用環氧樹脂20進行填充，在導流的同時 對陽極21起支撐作用，以便將陽極21穩定地限制在水平狀態。 除了上述管式陽極單元，本實用新型還提供一種包括上述管式陽極單元的電泳裝 置。該電泳裝置其他各部分的結構請參考現有技術，本文不再贅述。 以上對本實用新型所提供的管式陽極單元及電泳裝置進行了詳細介紹。本文中應 用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離 本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也 落入本實用新型權利要求的保護范圍內。
權利要求一種管式陽極單元，包括陽極罩和封閉在陽極罩內的陽極，所述陽極罩的罩頭蓋上設有與所述陽極通過導連桿相連接的電纜，其特征在于，所述導連桿穿過罩頭蓋向外伸出的頭部帶有錐面連接段，所述電纜端部通過內嵌導電錐套的彈性電纜接頭穿套于所述錐面連接段，一旋擰部件與所述導連桿末段的螺紋相配合將所述彈性電纜接頭壓緊密封在所述罩頭蓋上。
2. 根據權利要求1所述的管式陽極單元，其特征在于，所述陽極罩的陽極液輸入管從 所述陽極罩的罩頭側面引入。
3. 根據權利要求2所述的管式陽極單元，其特征在于，所述陽極液輸入管連接于螺套， 所述螺套穿過所述罩頭側面的通孔旋入所述罩頭蓋側面的螺紋孔，所述陽極液輸入管通過 所述螺套的中心孔以及所述罩頭蓋的橫向孔與所述陽極的內部給液管相連通。
4. 根據權利要求3所述的管式陽極單元，其特征在于，所述螺套外端設有環形限位臺 階，與所述罩頭通孔部位的平面之間設有密封墊圈。
5. 根據權利要求4所述的管式陽極單元，其特征在于，所述罩頭蓋與罩頭的內壁之間 在所述螺套旋入的螺紋孔兩邊分別設置有密封圈。
6. 根據權利要求5所述的管式陽極單元，其特征在于，所述陽極液輸入管通過軟管插 頭連接于所述螺套的中心孔。
7. 根據權利要求6所述的管式陽極單元，其特征在于，所述螺套位于所述罩頭側面的 通孔中的上部為光套。
8. 根據權利要求1至7任一所述的管式陽極單元，其特征在于，所述陽極在其引入所述 內部給液管的入口處設有逆止板。
9. 根據權利要求8所述的管式陽極單元，其特征在于，所述旋擰部件具體為壓緊手輪， 其內部嵌有與所述導連桿末段的螺紋相配合的螺母。
10. —種電泳裝置，其特征在于，包括上述權利要求1至9任一所述的管式陽極單元。
專利摘要本實用新型公開了一種管式陽極單元，包括陽極罩和封閉在陽極罩內的陽極，所述陽極罩的罩頭蓋上設有與所述陽極通過導連桿相連接的電纜，所述導連桿穿過罩頭蓋向外伸出的頭部帶有錐面連接段，所述電纜端部通過內嵌導電錐套的彈性電纜接頭穿套于所述錐面連接段，一旋擰部件與所述導連桿末段的螺紋相配合將所述彈性電纜接頭壓緊密封在所述罩頭蓋上。該陽極單元的電纜接點部位設有絕緣結構，可避免電纜接頭與電泳槽中的槽液接觸，且整個陽極罩具有非常高的密封性能，其陽極液輸入管的引入方式也更加合理，完全能夠滿足橫向浸入安裝的要求，適宜與具有狹長特點的電泳槽一起使用。本實用新型還公開了一種包括上述管式陽極單元的電泳裝置。
文檔編號C25D13/00GK201538825SQ201020132700
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月17日 優先權日2010年3月17日
發明者岳英, 朱小剛, 楊楠, 程智軍 申請人:安得膜分離技術工程(北京)有限公司