专利名称：一种管式阳极单元及电泳装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电泳涂装技术领域，特别是涉及一种管式阳极单元。本实用新型
还涉及包括上述管式阳极单元的电泳装置。
背景技术：
电泳涂装是利用外加电场使悬浮于电泳液中的颜料和树脂等微粒定向迁移并沉 积于电极之一的基底表面的涂装方法，已日益广泛地应用于汽车、建材、五金、家电等各个 领域。 根据被涂物的极性和电泳涂料的种类，电泳涂装可分为阴极电泳涂装和阳极电泳 涂装，其中阴极电泳涂装的被涂物为阴极，所采用的电泳涂料为阳离子型，阳极电泳涂装的 被涂物为阳极，所采用的电泳涂料为阴离子型。 现在通常采用阴极电泳涂装，主要是因为阴极电泳涂装在以下几方面优于阳极电 泳涂装。 其一，阴极电泳涂膜的耐腐蚀性强，耐盐雾实验在720-1000h以上，是高级汽车防 腐层的必选。 其二，阴极电泳被涂各部位电泳涂膜均匀，能有效地提高边角部位的防腐性能。 其三，阴极电泳后的工件再进行表面喷塑粉使得漆膜附着力加强，表面平滑，涂层 均匀，边缘覆盖性好。 具体而言，阴极电泳涂装是将具有导电性的被涂物浸渍在电泳槽中作为阴极，在 电泳槽中另设置与其对应的阳极，在两极之间加上直流电压并保持一定时间，在电场的作 用下，带电荷的涂料树脂粒子和颜料粒子移动到阴极的被涂物，在被涂物表面析出一层均 匀的不溶于水的涂膜。 阴极电泳装置主要包括电源、阳极单元、电泳槽等几部分，电源用于提供直流电， 在电泳槽中产生电场，驱动带电分子迁移；阳极单元有板式、管式、弧形阳极等形式，其中管 式阳极单元的应用最为普遍，一般由阳极罩和阳极两部分构成，阳极封闭在可冲洗的阳极 罩内，所述阳极罩由不导电材料制成，其敞开面装有离子交换膜，还设有与阳极相连的电缆 以及阳极液输入管、阳极液输出管等附件；电泳槽是电泳装置的核心部分，可以分为水平式 和垂直式两类。 通常情况下，电泳槽的形状和大小需要与待涂装产品相适配，因此当阴极电泳装
置用于对自行车架、轮毂、暖气片等小部件进行涂装时，其电泳槽形状会具有狭长的特点。 狭长的电泳槽在安装传统的立式管式阳极单元时，不仅使用数量较多，而且电接
点、管接点和固定点较多，导致系统稳定性差，不便于安装和维护，总体成本增加。 对此，可将管式阳极单元横置使用，这样其阳极可沿电泳槽长度方向延伸较长的
距离，以分利用电泳槽狭长的特点，可替代多个立式管式阳极单元，但这样会带有如下技术问题。 首先，当管式阳极单元横置使用时，其电缆接头会完全浸入槽液中，这就对电缆接点部位的绝缘性能提出了较高要求。 其次，由于安装位置发生了变化，阳极液输入管不再适宜从阳极罩的顶端引入，需 改变阳极液输入管的引入方式，其设计难度较大。 再者，由于阳极液流程比较长以及浸入式的特点，阳极液需要进行强制循环，因此 阳极罩的罩头盖与罩头之间需要形成密封结构。 如上所述，如何提高管式阳极单元电缆接头部位的绝缘性能以及罩头盖与罩头之 间的密封性能，并改进阳极液输入管的引入方式，以满足横置使用的要求，是本领域技术人 员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种管式阳极单元。该阳极单元的电缆接点部位设有绝 缘结构，可避免电缆接头与电泳槽中的槽液接触，且整个阳极罩具有非常高的密封性能，其 阳极液输入管的引入方式也更加合理，完全能够满足横向浸入安装的要求，适宜与具有狭 长特点的电泳槽一起使用。 本实用新型的另一目的是提供一种包括上述管式阳极单元的电泳装置。 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种管式阳极单元，包括阳极罩和封闭在
阳极罩内的阳极，所述阳极罩的罩头盖上设有与所述阳极通过导连杆相连接的电缆，所述
导连杆穿过罩头盖向外伸出的头部带有锥面连接段，所述电缆端部通过内嵌导电锥套的弹
性电缆接头穿套于所述锥面连接段， 一旋拧部件与所述导连杆末段的螺纹相配合将所述弹
性电缆接头压紧密封在所述罩头盖上。 优选地，所述阳极罩的阳极液输入管从所述阳极罩的罩头侧面引入。 优选地，所述阳极液输入管连接于螺套，所述螺套穿过所述罩头侧面的通孔旋入
所述罩头盖侧面的螺纹孔，所述阳极液输入管通过所述螺套的中心孔以及所述罩头盖的横
向孔与所述阳极的内部给液管相连通。 优选地，所述螺套外端设有环形限位台阶，与所述罩头通孔部位的平面之间设有 密封垫圈。 优选地，所述罩头盖与罩头的内壁之间在所述螺套旋入的螺纹孔两边分别设置有 密封圈。 优选地，所述阳极液输入管通过软管插头连接于所述螺套的中心孔。 优选地，所述螺套位于所述罩头侧面的通孔中的上部为光套。 优选地，所述阳极在其引入所述内部给液管的入口处设有逆止板。 优选地，所述旋拧部件具体为压紧手轮，其内部嵌有与所述导连杆末段的螺纹相
配合的螺母。 本实用新型还提供一种电泳装置，包括上述任一项所述的管式阳极单元。 本实用新型针对管式阳极单元横置使用时，其电缆接头因浸入槽液而需要绝缘的
问题，对所述导连杆的头部结构做了进一步改进，并采用了由旋拧部件压紧弹性电缆接头
的方式来进行密封和绝缘，所述导连杆穿过罩头盖向外伸出的头部具有锥面连接段和螺纹
部分，所述弹性电缆接头连接于预制电缆的端部，其通孔内部镶嵌有导电锥套。当所述弹性
电缆接头套在所述导连杆的锥面连接段上时，两者的锥面相互压紧对方而紧密地结合在一起，从而实现电缆与阳极在电路上的导通，由于弹性电缆接头的材料本身具有一定的变形 量，因此当所述旋拧部件与所述导连杆的螺纹段相配合而挤压弹性电缆接头时，弹性电缆 接头发生变形，进而实现所述旋拧部件与弹性电缆接头、弹性电缆接头与罩头盖之间两处 接触面的密封，可避免电缆接头与电泳槽中的槽液接触，使电缆接点绝缘，完全能够满足阳 极单元横向使用的要求。 在一种具体实施方式
中，所述阳极罩的阳极液输入管从所述阳极罩的罩头侧面引 入。现有的管式阳极单元的阳极液输入管大都从所述阳极罩的罩头顶端引入，当管式阳极 单元横置使用时，由于位置的变化，所述阳极液输入管必然会发生90度左右的弯曲，不仅 挤占电缆接头的空间，而且会影响其接口部位的密封性能；这里将阳极液输入管从所述阳 极罩的罩头侧面引入后，可避免阳极液输入管发生任何角度的弯曲，且不会与电缆接头相 互干涉，能很好地满足阳极单元横向使用的要求。 在另一种具体实施方式
中，所述阳极液输入管连接于螺套，所述螺套穿过所述罩 头侧面的通孔旋入所述罩头盖侧面的螺纹孔，所述阳极液输入管通过所述螺套的中心孔以 及所述罩头盖的横向孔与所述阳极的内部给液管相连通。这样，所述螺套不仅具有连接、导 通功能，还可以起到定位销的作用，阻止罩头盖从罩头中退出，而无需在罩头盖与罩头之间 另行设置螺纹或其它连接结构，有利于罩头盖与阳极一起从罩头装入。 本实用新型所提供的电泳装置包括上述管式阳极单元，由于上述管式阳极单元具 有上述技术效果，具有该管式阳极单元的电泳装置也应具备相应的技术效果。
图1为本实用新型所提供管式阳极单元的剖视示意图。
图中数字编号所对应的零部件或部位名称如下 1.电缆2.罩头盖3.阳极液输入管4.阳极液输出管5.罩头6.离子交 换膜7.罩尾管8.盲堵9.压紧轮10.弹性电缆接头11.不锈钢自攻螺套12.密 封圈13.密封垫圈14.螺套15.导连杆16.软管插头17.逆止板18.内部给液管 19.导流衬套20.环氧树脂21.阳极
具体实施方式本实用新型的核心是提供一种管式阳极单元。该阳极单元的电缆接点部位设有绝 缘结构，且整个阳极罩具有非常高的密封性能，其阳极液输入管的引入方式也更加合理，完 全能够满足横置使用的要求。本实用新型的另一核心是提供一种包括上述管式阳极单元的 电泳装置。 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施 方式对本实用新型作进一步的详细说明。 下文中的"左、右、横向"等是基于附图的位置关系，仅是为了便于描述，不应将其 理解为对具体结构的限定。 请参考图1，图1为本实用新型所提供管式阳极单元的剖视示意图。 在一种具体实施方式
中，本实用新型所提供的管式阳极单元，主要由阳极罩和封
闭在阳极罩内的阳极21组装而成。[0041] 阳极21的材料一般采用316L不锈钢制成中空的筒状结构，厚度最好不小于 3. 2mm，在正常情况下，阳极21直接参与了电泳涂装的电化学反应，所以会逐渐损耗，有一 定的生命周期，其消耗速率取决于通过电泳槽的产品及生产率。 阳极罩是利用离子交换膜及一些附件在阳极21外侧形成的壳体，其作用就是使 槽液中的酸根离子进入到阳极液中，保持槽液的pH值的稳定，并可以冲刷阳极21的表面， 延长阳极21的使用寿命。 如图所示，阳极罩由不导电材料制成，主要包括罩头盖2、罩头5、罩尾管7、盲堵8 等构件，其罩头5与罩尾管7之间的敞开面环绕离子交换膜6，离子交换膜6是阳极单元的 主要构件之一，它能够在电场的作用下选择性地允许带有相应电荷(负电荷)的离子通过， 这种半透膜只有水分子、小的酸根离子等小分子能够通过，树脂、颜料等大分子则不能透 过，借助离子交换膜6可将阳极液和电泳槽中的槽液隔开，通过电渗析除去电泳过程中产 生的酸积聚，这样就可以除去多余的酸，维持槽液的正常pH值。 除此之外，在阳极罩上还需设置与阳极相连的电缆1以及阳极液输入管3、阳极液 输出管4等附件，以构成完整的阳极单元。 电缆1的预制长度在2m 3m，其端部连接一弹性电缆接头IO，此弹性电缆接头10 由具有一定弹性变形量的聚氯乙烯材料制成，其左、右两侧均为平面，中间设有一通孔，通 孔内部镶嵌一不锈钢锥套，电缆1的芯线与不锈钢锥套在电缆接头10的内部连接在一起。 阳极21与弹性电缆接头IO通过导连杆15连接，导连杆15的右端与阳极21的左 端相连接，导连杆15在其杆身的中间位置设有能够卡在罩头盖内端面上的环状体，导连杆 15的左端穿过罩头盖2与弹性电缆接头10相连接，其头部具有直径一大一小的两段螺纹， 大直径螺纹和小直径螺纹之间为锥面连接段，其中大直径螺纹位于罩头盖2外端面上的沉 孔中，并旋入不锈钢自攻螺套11进行紧固，而锥面连接段和小直径螺纹则向外伸出。 弹性电缆接头10穿套在导连杆15的锥面连接段上，压紧手轮9的内部镶嵌有与 导连杆末段的小直径螺纹相配合的螺母，旋转压紧手轮9可将弹性电缆接头10压紧在罩头 盖2上，使弹性电缆接头10内的不锈钢锥套与导连杆15的锥面连接段相互压紧对方而紧 密地结合在一起，从而实现电缆1与阳极21在电路上的导通。由于弹性电缆接头10的材 料本身具有一定的变形量，因此当压紧手轮9与导连杆15的螺纹段相配合而挤压弹性电缆 接头10时，弹性电缆接头10发生变形，进而实现压紧手轮9与弹性电缆接头10、弹性电缆 接头10与罩头盖2之间两处接触面的密封，可避免弹性电缆接头10与电泳槽中的槽液接 触，使电缆接点绝缘，完全能够满足阳极单元横向使用的要求。此外，该绝缘结构安装、拆卸 快捷方便，只需简单的套接、旋拧动作即可完成，大大提高了工作效率。 为进一步提高压紧手轮9与弹性电缆接头10、弹性电缆接头10与罩头盖2之间的 密封性能，可以在上述两处接触面之间再分别设置密封圈，而用于压紧弹性电缆接头10的 压紧手轮9也可以采用内嵌螺母的手柄或其它适于人工操作的旋拧部件来代替，为节约篇 幅，本文不再--举例。 这里需要说明的是，导连杆15的锥面部分伸出罩头盖2的距离要控制在合理范围 内，以免当弹性电缆接头10的不锈钢锥套与导连杆15的锥面连接段的配合达到极限程度 时，因伸出距离太长，而导致弹性电缆接头10的右侧平面不能够与罩头盖2的外端面进行 有效的密封，在理想状态下，两者应同时达到最佳的连接和密封效果。[0050] 阳极液输入管3和阳极液输出管4采用能耐pH值为2 5有机酸的不锈钢管或 塑料管制成，从图中可以看出，阳极罩的阳极液输入管3不再从罩头5的端部引入，而是与 阳极液输出管4并排布置，从罩头5的侧面引入，其具体方式是阳极液输入管3通过软管插 头连接一螺套14，罩头5的侧面设有一通孔，罩头盖2的侧面设有一螺纹孔，螺套14穿过罩 头5侧面的通孔旋入罩头盖2侧面的螺纹孔，阳极液输入管3通过螺套14的中心孔以及罩 头盖2上的横向孔与阳极罩内部相通，内部给液管18左端通过软管插头16连接于横向孔 的内侧端口，右端伸入阳极21的内部。 工作时，阳极液通过阳极液输入管3和内部给液管18进入阳极21内部，然后从阳 极21与阳极罩之间的环形空间回流，最终从阳极液输出管4返回阳极液供给装置，阳极液 在阳极罩内循环，不断冲洗阳极，带走有机酸等阴离子。 将阳极液输入管3从罩头5的侧面引入后，使引入方式变的更加合理，可避免阳极 液输入管3发生弯曲，且不会与弹性电缆接头10相互干涉，能很好地满足阳极单元横向使 用的要求。 螺套14的直径较大，在30mm 50mm之间，壁厚在6mm 10mm之间，采用聚氯乙 烯材料制成，其位于罩头通孔中的上部为没有螺纹的光套，外端设有环形限位台阶，与罩头 通孔部位的平面之间设有密封垫圈13，罩头盖2与罩头5的内壁之间在旋入螺套14的螺纹 孔两边分别设有一道密封圈12，三处密封结构可有效地阻隔槽液和阳极液，使整个阳极罩 具有非常高的密封性能。 本领域技术人员应该理解的是，在不使用螺套14的情况下，采用软管接头能够直 接将阳极液输入管3与内部给液管18导通，此时，只需在罩头5和罩头盖3上开设相应的 通孔即可，但这样一来，罩头5与罩头盖3之间便缺少了限制其相对移动的构件，必须采用 螺纹或其它结构进行连接，不利于罩头盖3与阳极21 —起从罩头5装入。因此，这里的螺 套14不仅具有连接、导通功能，还可以起到定位销的作用，阻止罩头盖3从罩头5中退出， 而无需在罩头盖3与罩头5之间另行设置螺纹或其它结构，有利于罩头盖3与阳极21 —起 从罩头5装入。 阳极21在其引入内部给液管18的入口处设有逆止板17，此逆止板17固定在阳极 21上，其中间供内部给液管18穿过的通孔处，具有向内延伸的颈部，逆止板17能够有效的 使内部给液管18中输入的阳极液沿阳极内部向罩尾方向流动，保证了阳极外表面足够的 冲刷流量，而传统的防逆流结构是将内部给液管18 —直通至罩尾一端的开口橡胶碗上，不 仅加工困难，且软管消耗量大，加装逆止板17后，内部给液管18只需伸入阳极21约十分之 一至八分之一的距离即可，大大节省了软管的使用量。 当管式阳极单元横置使用时，由于方向的改变，其阳极21将不再处于自由下垂的 状态，为了保证阳极21能处于水平位置，在罩头5与离子交换膜6的连接处以及罩尾管7 与离子交换膜的连接处分别设有导流衬套19，并采用环氧树脂20进行填充，在导流的同时 对阳极21起支撑作用，以便将阳极21稳定地限制在水平状态。 除了上述管式阳极单元，本实用新型还提供一种包括上述管式阳极单元的电泳装 置。该电泳装置其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。 以上对本实用新型所提供的管式阳极单元及电泳装置进行了详细介绍。本文中应 用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离 本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也 落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求一种管式阳极单元，包括阳极罩和封闭在阳极罩内的阳极，所述阳极罩的罩头盖上设有与所述阳极通过导连杆相连接的电缆，其特征在于，所述导连杆穿过罩头盖向外伸出的头部带有锥面连接段，所述电缆端部通过内嵌导电锥套的弹性电缆接头穿套于所述锥面连接段，一旋拧部件与所述导连杆末段的螺纹相配合将所述弹性电缆接头压紧密封在所述罩头盖上。
2. 根据权利要求1所述的管式阳极单元，其特征在于，所述阳极罩的阳极液输入管从 所述阳极罩的罩头侧面引入。
3. 根据权利要求2所述的管式阳极单元，其特征在于，所述阳极液输入管连接于螺套， 所述螺套穿过所述罩头侧面的通孔旋入所述罩头盖侧面的螺纹孔，所述阳极液输入管通过 所述螺套的中心孔以及所述罩头盖的横向孔与所述阳极的内部给液管相连通。
4. 根据权利要求3所述的管式阳极单元，其特征在于，所述螺套外端设有环形限位台 阶，与所述罩头通孔部位的平面之间设有密封垫圈。
5. 根据权利要求4所述的管式阳极单元，其特征在于，所述罩头盖与罩头的内壁之间 在所述螺套旋入的螺纹孔两边分别设置有密封圈。
6. 根据权利要求5所述的管式阳极单元，其特征在于，所述阳极液输入管通过软管插 头连接于所述螺套的中心孔。
7. 根据权利要求6所述的管式阳极单元，其特征在于，所述螺套位于所述罩头侧面的 通孔中的上部为光套。
8. 根据权利要求1至7任一所述的管式阳极单元，其特征在于，所述阳极在其引入所述 内部给液管的入口处设有逆止板。
9. 根据权利要求8所述的管式阳极单元，其特征在于，所述旋拧部件具体为压紧手轮， 其内部嵌有与所述导连杆末段的螺纹相配合的螺母。
10. —种电泳装置，其特征在于，包括上述权利要求1至9任一所述的管式阳极单元。
专利摘要本实用新型公开了一种管式阳极单元，包括阳极罩和封闭在阳极罩内的阳极，所述阳极罩的罩头盖上设有与所述阳极通过导连杆相连接的电缆，所述导连杆穿过罩头盖向外伸出的头部带有锥面连接段，所述电缆端部通过内嵌导电锥套的弹性电缆接头穿套于所述锥面连接段，一旋拧部件与所述导连杆末段的螺纹相配合将所述弹性电缆接头压紧密封在所述罩头盖上。该阳极单元的电缆接点部位设有绝缘结构，可避免电缆接头与电泳槽中的槽液接触，且整个阳极罩具有非常高的密封性能，其阳极液输入管的引入方式也更加合理，完全能够满足横向浸入安装的要求，适宜与具有狭长特点的电泳槽一起使用。本实用新型还公开了一种包括上述管式阳极单元的电泳装置。
文档编号C25D13/00GK201538825SQ201020132700
公开日2010年8月4日 申请日期2010年3月17日 优先权日2010年3月17日
发明者岳英, 朱小刚, 杨楠, 程智军 申请人:安得膜分离技术工程(北京)有限公司