專利名稱：用于涂敷物品的設(shè)備及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于涂敷物品的設(shè)備及系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種用于涂敷物品的傳動帶及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在工業(yè)及汽車零件這類產(chǎn)品的制造中，會使用在總裝中主要起功能性作用的沖壓件、鑄件、底座及夾具組件、螺栓、夾子、導(dǎo)管、管子等類的各種小零件。為了準備這些用于總裝的零件，通常至少在零件的部分上沉積涂料。在許多情況下，整個零件都要涂敷，以便使零件具有精制的外觀，和/或保護下部基底免遭因使用、磨損和/或環(huán)境條件而造成的損壞影響。
由于在制造業(yè)中要使用大量的小零件，因此已經(jīng)采用了各種涂敷技術(shù)將材料高速地涂敷在這些零件上。例如，可將小零件展開并松散地放在平面金屬網(wǎng)輸送帶上，以便高速涂敷。在零件通過干燥裝置被處理之前，將這些零件傳送到一個或多個附加的傳動帶上。在許多情況下，當通過涂敷和干燥系統(tǒng)時，各個零件開始相互接近或接合，使得當對零件進行涂敷以及干燥或固化時，兩個或多個零件可能會在接合點(通稱為“觸點”)處粘接在一起。然后，必須用一定量的力將這些涂敷過的零件相互分開，這通常導(dǎo)致每個零件在觸點或其周圍至少一些涂層脫落。觸點還可能在零件接觸到輸送帶的側(cè)面時形成。另外，即使在零件之間或輸送帶的側(cè)面之間沒有接觸，但在零件與放置其的輸送帶之間仍存在著接觸，并且在與該輸送帶接觸的每個點處均存在觸點。特別是在電泳涂敷工藝中情況就是這樣，該工藝要求輸送帶與零件電接觸，以便在涂敷前或涂敷時供給必要的電荷。
最低限度，觸點使成品上出現(xiàn)難看的瑕疵。當零件由腐蝕性材料構(gòu)成時，觸點除了使外觀降低之外，還會有相當大的可能使以后組件的腐蝕有過早發(fā)展跡象。因為零件是任意地放在輸送帶上的，很難預(yù)知涂敷之前觸點的位置。
在上述涂敷工藝中，因為例如小零件是任意放在輸送帶上并且零件在經(jīng)過干燥裝置之前要傳送到一個或多個附加的傳動帶上，所以很難將觸點的出現(xiàn)率降至最低。因此，為了滿足質(zhì)量標準，采用這種涂敷技術(shù)的供應(yīng)商會發(fā)現(xiàn)必須花費時間和成本來揀選不合格的零件并將其報廢。
所以希望提供能夠顯著減少或避免上述缺點和/或改善涂敷及制造效率同時使涂敷后的零件滿足或超過功能及美觀質(zhì)量要求的設(shè)備和/或系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于向物體施加涂料的連續(xù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括具有至少一個被設(shè)置成將物品保持在其上的支承件的傳動帶、與傳動帶操作接合的傳動件、與傳動帶連通的涂敷裝置以及與傳動帶及涂敷裝置連通的干燥裝置，其被設(shè)置使得物品在傳動帶上涂敷和干燥。
本發(fā)明還提供一種用于通過連續(xù)涂敷系統(tǒng)涂敷物品的傳動帶，其包括至少一個被設(shè)置成將物品保持在其上的支承件，該支承件包括至少一個具有多個突起的刀形件，這些突起中的至少一個被設(shè)置成與物品接觸。
本發(fā)明還提供一種用于通過連續(xù)涂敷系統(tǒng)涂敷物品的傳動帶。該傳動帶包括第一連續(xù)支承件和與第一連續(xù)支承件橫向隔開的第二連續(xù)支承件，第一連續(xù)支承件和第二連續(xù)支承件中的每一個包括多個構(gòu)造成支承物品的突起；多個與第一連續(xù)支承件和第二連續(xù)支承件在間隔位置連接的接地件，該多個接地件與多個突起電耦合；以及一對與第一連續(xù)支承件和第二連續(xù)支承件連接的側(cè)面件，側(cè)部件的至少一個與多個接地件電耦合。
本發(fā)明還涉及用于涂敷物品的方法。該方法包括將物品放置在傳動帶上，該傳動帶包括設(shè)置將物品保持在其上的支承件；用傳動件傳送傳動帶，使得傳動帶既通過涂敷裝置又通過干燥裝置；用涂料涂敷傳動帶上的物品；以及在傳動帶上干燥物品。
在其他方面，本發(fā)明還提供用于將水性電沉積涂料電泳涂敷到傳動帶上的物品的方法，該傳動帶包括設(shè)置將物品保持在其上的支承件。該方法包括進給傳動帶上的物品；將物品放置在傳動帶上，其中，支承件包括刀形件，其具有多個設(shè)置接觸物品的鋸齒；用傳動件傳送傳動帶，使得傳動帶既通過涂敷裝置又通過干燥裝置；用水性電沉積涂料電泳涂敷傳動帶上的物品；以及在傳動帶上干燥物品。
在另一實施例中，本發(fā)明提供一種方法，用于在連續(xù)電沉積涂敷過程中使傳動帶上的多個突起與電極的第一極性電耦合，其中，多個物品和傳動帶在槽中涂敷，并隨后固化。該方法包括如下步驟接合傳動帶的側(cè)面件，以推進傳動帶；清除側(cè)面件上的固化涂層，以形成電接觸部分；在側(cè)面件再次進入槽之前，使側(cè)面件的電接觸部分與電極的第一極性在某一位置接觸；以及使側(cè)面件的電接觸部分與多個突起耦合。
應(yīng)當理解，本發(fā)明并不限于該概略說明中所公開的實施例，而是表示包括本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的精神和范圍內(nèi)所作的各種改變。
附圖簡要說明結(jié)合附圖閱讀時將更好地理解上述概略說明以及下面詳述的優(yōu)選實施例。圖中

圖1A為本發(fā)明的傳動帶的一個實施例的透視圖；圖1B為圖1A所示傳動帶的一部分的分解透視圖；圖1C為圖1A所示傳動帶的一部分的分解透視圖；圖2為圖1A所示無側(cè)面件和導(dǎo)向件的傳動帶的立面?zhèn)纫暶妫粓D3為圖1A所示傳動帶的俯視平面圖；圖4為圖1A所示傳動帶的刀形件的一個實施例的立面?zhèn)纫暶妫粓D5為立面?zhèn)纫晥D，示出本發(fā)明的無側(cè)面件和導(dǎo)向件的圖1A中傳動帶進入或退出涂敷裝置(未示出)的移動；圖6為立面?zhèn)纫晥D，示出無側(cè)面件和導(dǎo)向件的圖1A中傳動帶圍繞主動輪的移動；以及圖7為本發(fā)明的涂敷系統(tǒng)的立面?zhèn)纫暿疽鈭D。
具體實施例方式
將要理解的是，本發(fā)明的附圖和說明書已經(jīng)簡化了示出與清楚理解本發(fā)明相關(guān)的部件，同時為了清楚起見省去了其他一些部件。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會認識到，為了實施本發(fā)明可能需要其他一些部件。但是，因為這類部件在本領(lǐng)域為人所共知，并且因為它們不利于更好地理解本發(fā)明，所以本文不再對這類部件進行論述。
在本發(fā)明的說明書中，將以一種對具有特殊結(jié)構(gòu)的物品沉積涂層的設(shè)備的形式描述和闡明本發(fā)明。應(yīng)當理解，就該結(jié)構(gòu)給出的物品尺寸和結(jié)構(gòu)形狀來說，本發(fā)明并不限于這種形式的實施例，而且可以應(yīng)用于任何一種尺寸、形狀和構(gòu)造的、需要涂敷的物品上。因此，盡管本發(fā)明可有許多不同形式的實施例，但是該詳細說明書和附圖僅公開作為本發(fā)明實例的具體形式。根據(jù)本說明書，有關(guān)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠使本發(fā)明適合應(yīng)用于其它非本文提供的具體形式。例如，在本發(fā)明的說明書中，本發(fā)明將以涂敷例如螺釘之類的物品的系統(tǒng)和/或設(shè)備舉例說明。應(yīng)當理解，此形式的詳細說明僅為本發(fā)明的示例，而本發(fā)明可用于非本文具體描述的其他形狀和結(jié)構(gòu)的物品。
此外，本發(fā)明及可與其連接的裝置在本文中可按正常工作狀態(tài)進行描述和/或舉例說明，并且象上、下、前、后、水平、近端、遠端等這類術(shù)語可參照涉及的裝置或部件的正常工作狀態(tài)使用。然而，將要理解，本發(fā)明的設(shè)備可不同于本文中所描述和/或闡明的方式制造、儲存、運輸、使用和出售。
除操作實例或另外表明之外，說明書及權(quán)利要求書中使用的、表示組分數(shù)量、反應(yīng)條件等的全部數(shù)值將要理解為術(shù)語“大約”，在所有的情況下均可修改。因此，除非有相反表示，在下面的說明書及所附權(quán)利要求書中所述的數(shù)值參數(shù)為近似值，該數(shù)值可根據(jù)本發(fā)明將要獲得的理想性能要求而改變。最低限度，并且不是作為試圖限制權(quán)利要求范圍的等同應(yīng)用原則，各個數(shù)值參數(shù)至少應(yīng)按照記錄的有效數(shù)字數(shù)目并采用普通的取整數(shù)技術(shù)進行分析。
盡管表示本發(fā)明主要范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但在任何具體實例中表示的數(shù)值均要記錄得盡可能精確。不過，任何數(shù)值均固有地含有在其相應(yīng)試驗測定中出現(xiàn)的標準偏差所必然產(chǎn)生的某些誤差。
此外還應(yīng)當理解，本文中所引用的任何數(shù)值范圍表示包括其中所含的所有子范圍。例如，范圍“1～10”是用來包括所述最小值1和所述最大值10及二者之間及包括二者的所有子范圍，即最小值等于或大于1，最大值等于或小于10。
本文中表示的所有專利和出版物在此引入作為參考。也就是說，在此引入將作為參考的任何專利、出版物或其他公開材料的全部或部分內(nèi)容在此引入達到的程度，使引入的資料不會與公開內(nèi)容中所述的現(xiàn)有定義、說明或其他公開材料相矛盾。因此并達到必要的程度使本文明確表示的公開內(nèi)容要取代引入作為參考的任何不一致的材料。
本發(fā)明涉及一種在物品上，例如象通過電泳涂敷技術(shù)沉積至少一個涂層的設(shè)備和系統(tǒng)。本文所用的術(shù)語在基底上“沉積”及類似的術(shù)語是指在基底的表面之上或上面沉積或設(shè)置，而不是必須靠近其表面。例如，涂層可直接沉積在基底上，或在它們之間可涂敷一個或多個另外的涂層。
本文所用的術(shù)語“物品”是指包括可適合放在本文表示的傳動帶上的所有制品，尤其是那些可以涂敷以備后用的物品。舉例來說，術(shù)語“物品”意指包括例如可用于產(chǎn)品總裝的工業(yè)、汽車以及航天小零件，例如象沖壓件、鑄件、底座和夾具組件、螺釘、夾子、導(dǎo)管、管子及用于制造的任何其他物體。只是為了舉例說明，而并非要限制本發(fā)明的范圍，所示物品為帶整體墊圈的螺栓。
本文所用的術(shù)語“保持”及類似術(shù)語是指保持或支持。
本發(fā)明提供了一種用于將涂層涂敷在物品上的連續(xù)系統(tǒng)，在一些非限制性的實施例中，該系統(tǒng)包括具有至少一個被設(shè)置成將物品保持在其上的支承件的傳動帶、與傳動帶操作接合的傳動件、與傳動帶連通的涂敷裝置、與傳動帶連通的清洗裝置以及與傳動帶及涂敷裝置連通的干燥裝置，其設(shè)置使得物品在傳動帶上進行涂敷和干燥。在下面的論述中，涂敷系統(tǒng)例如可為電泳涂敷系統(tǒng)。該連續(xù)系統(tǒng)可包括移動帶，物品置于該移動帶上，以便隨該帶運動。盡管附圖示出了可用于傳送象螺栓這類物品的傳動帶設(shè)備的一個實施例，這種傳送從起點通過涂敷系統(tǒng)的涂敷和/或干燥裝置至終點，但是應(yīng)當理解，本發(fā)明并不限于這種形式的實施例，而且可以應(yīng)用于需要使用的任何一種設(shè)計、尺寸、形狀和/或結(jié)構(gòu)的傳動帶上。因此，盡管本發(fā)明可有許多不同形式的實施例，但是該詳細說明書和附圖僅公開作為本發(fā)明實例的具體形式的傳動帶。根據(jù)本說明書，有關(guān)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠使本發(fā)明適合應(yīng)用于其它非本文提供的具體形式。例如，在下面詳述的一種傳動帶的實施例中，該傳動帶可由一系列帶節(jié)構(gòu)成，該帶節(jié)通過連接裝置彼此加接，從而形成所需長度的傳動帶。帶節(jié)可具有任意要求的長度，并且形成傳動帶的帶節(jié)無需統(tǒng)一的長度。至少一個支承件，比如刀形件，并在某些實施例中有多個刀形件可附加到傳動帶上并起作用，以接受、保持和/或傳送物品。支承件可包括形狀例如為鋸齒橫斷面的、與部分物品接觸的突起。在物品為螺栓的實施例中，例如螺栓的表面包括螺栓軸，僅需與傳動帶設(shè)備在沿螺栓的長度方向一個或多個較尖的突起點處接觸。因此，在與傳動帶設(shè)備接觸點處物品的表面上形成較小的、可能基本上看不見或不可識別的點。不過應(yīng)當指出，本文中未明確表示的其他形式的傳動帶也可用于本發(fā)明的系統(tǒng)中。
現(xiàn)在參見附圖，圖1A-1C示出用于本發(fā)明系統(tǒng)的傳動帶10的實施例。傳動帶10將一個或多個物品20支承和/或保持在其上面，以通過如下所述的涂敷和/或干燥工藝進行后續(xù)處理。傳動帶10可以是連續(xù)的，也就是說，當位于傳動機構(gòu)上時，該傳動帶是或可能是首尾相連接而形成無端循環(huán)。傳動帶10通?？捎杀绢I(lǐng)域已知的任何耐用材料制成，以承受與連續(xù)涂敷物品相關(guān)聯(lián)的溫度和條件。在本發(fā)明的實施例中，傳動帶10可由彈性、耐用和/或?qū)щ姴牧现瞥桑缦箐X、不銹鋼或低碳鋼。盡管所示的傳動帶10為水平結(jié)構(gòu)，但要理解的是，也可使用例如象角形結(jié)構(gòu)之類的其他構(gòu)型，并且這種改變規(guī)定包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。傳動帶10上可附帶至少一個支承件12。該支承件12可為各種傳送表面的形式，例如象至少一個，一般為多個刀形件14，以保持物品20和/或與其電接觸。支承件12可包括突起21，作為自其底部向外的延長部。在一個實施例中，支承件12的厚度約為0.06英寸(約0.15厘米)。如圖所示，傳動帶10可具有敞開底部，例如以使傳動帶具有較大程度的適應(yīng)性，有助于干燥及冷卻已涂敷的物品，和/或避免在傳動帶10穿過涂敷系統(tǒng)50時滯留涂料，如下所述。
使用時，刀形件14可位于傳動帶10上，并可包括多個突起21(圖1B和IC)，這些突起中至少一個起作用，以在表面積較小的點處至少部分地支承或接觸物品20，將接觸點降至最低程度。當涂敷系統(tǒng)50為電泳涂敷系統(tǒng)時，突起21還可作為向物品20傳遞電荷的電接點。另外，突起21可設(shè)置摩擦力增加點，以便當傳動帶10移動通過涂敷系統(tǒng)50的各段時將物品20更可靠地保持在傳動帶10上。刀形件14可具有任何尺寸或形狀，以便接觸物品20和/或有助于將物品20保持在傳動帶10上。例如，刀形件14的接觸點可具有鋸齒重復(fù)的橫斷面，其形式為沿刀形件14設(shè)置的多個接觸點，以便當物品20正確地定位于傳動帶10上時接觸物品20。在一個實施例中，如圖2和4中清楚示出，刀形件14的接觸點的橫斷面可為修枝刀形狀?？墒褂酶鞣N工業(yè)用刀片，比如威斯康星州密爾沃基的密爾沃基電動工具公司(Milwaukee Electric Tool Corporation)生產(chǎn)的、商品名稱為MILWAUKEE SAWZALL、型號為48-00-1303的修枝刀。刀形件14可由任何將物品20支承在傳動帶10上的彈性材料制成，并且可由彈性導(dǎo)電材料制成。在本發(fā)明的某些實施例中，刀形件14可由彈性、耐用和導(dǎo)電的材料制成，比如鋁、不銹鋼或低碳鋼，需要時，可通過熱處理進一步硬化。刀形件14可用本領(lǐng)域已知的任何方式固定在傳動帶10上。例如如圖所示，傳動帶10可包括一個或多個連接裝置，比如穿過刀形件14的細長銷22，細長銷22通過例如由此延伸的接片19與側(cè)面件16接合。可用任何合適的緊固件將細長銷22固定在側(cè)面件16上，例如象鉚釘、螺栓、螺絲等。
刀形件14可以以適合電接觸和/或保持物品10的任何方位布置，例如沿如圖所示的基本上互相平行的方位。刀形件14可彼此間隔開，使得任何兩個刀形件14之間的距離小于待要涂敷的物品20的長度、寬度或高度，以防物品20穿過傳動帶10。當傳動帶10包括側(cè)面件16時，刀形件14可相對于側(cè)面件16以任何合適的布置方式定位，例如象對角線、平行、垂直或其組合。要理解的是，可采用各種角度或方位，例如根據(jù)待要涂敷的物品20的尺寸、形狀和位置，或者傳動帶10通過涂敷系統(tǒng)50的運行情況。還可使用形狀和方位與刀形件14類似方式的導(dǎo)向件23。使用時，導(dǎo)向件23可比刀形件14稍大一點，以便當傳動帶10移動通過涂敷系統(tǒng)50時，傳動帶10上的物品20不會因傳動帶10上的力而從傳動帶10上滑落。
圖1A-1C和圖4清楚地示出，每個刀形件14可包括樞轉(zhuǎn)部15和開槽部17，用于傳動帶10操作運動通過連續(xù)系統(tǒng)50。樞轉(zhuǎn)部15可包括穿過刀形件14的開口，用于接收連接裝置22，如圖所示，該連接裝置為細長銷22。在該實施例中，細長銷22的橫截面直徑尺寸可設(shè)定為稍小于開口的直徑，以便當傳動帶10的移動方向例如從通常為水平方向變?yōu)樾苯欠较驎r，例如與水平面成15度至20度時，能使刀形件14圍繞銷22在樞轉(zhuǎn)部15上自由旋轉(zhuǎn)，比如如下所述，當傳動帶10移動進入涂敷裝置74或從中出來時。另外，每個刀形件14可包括開槽部17，該開槽部可為與樞轉(zhuǎn)部15相對端部處的敞開或封閉的凹口。開槽部17的任何高度可適合于接受細長銷22。凹口高度可稍大于細長銷22的橫截面直徑，而凹口長度可為任何長度，這種長度使傳動帶10的刀形件14能在樞轉(zhuǎn)部15的相對端部處相對自由地樞轉(zhuǎn)和/或橫向運動。例如，細長銷22可以使刀形件14在傳動帶10改變方向時，比如當傳動帶10圍繞彎頭通過涂敷系統(tǒng)50移動時，在開槽部17處能自由地樞轉(zhuǎn)、展開或者縮回。
如圖1A-1C和圖3所示，傳動帶10可具有多個采取單個帶節(jié)形式的刀形件14，，用于操作運動通過連續(xù)涂敷系統(tǒng)50。如圖所示作為實例，刀形件14可具有至少一個重疊部分18，使得刀形件14中一節(jié)的樞轉(zhuǎn)部15與同刀形件14中相鄰節(jié)的開槽部17相同的連接裝置22接合。這種設(shè)置使得刀片交錯定向，如圖所示，從而使刀形件14由連接裝置22，例如以細長銷22的形式保持在其方位中。如果需要去掉一節(jié)傳動帶10，則從側(cè)面件16上取下細長銷22，使具有與取下的細長銷22相接合的樞轉(zhuǎn)部15的該節(jié)刀形件14能與傳動帶10分離，其方式是通過將與相鄰細長銷22相接合的刀形件14的相對端從開槽部17的敞開端滑下。這樣，刀形件14交錯的重疊設(shè)置使傳動帶10各節(jié)能相對獨立和至少部分獨立地運動通過涂敷系統(tǒng)50。
可以考慮到，傳動帶組件，比如刀形件14和細長銷22是可調(diào)節(jié)且可定位的，以保持不同尺寸的物品，使得在一條生產(chǎn)線上可使用單個傳動帶10，以涂敷一系列不同尺寸的物品，例如不同直徑、長度等等。通過這種方式，可以減少或基本上消除在多串不同尺寸的物品(例如不同直徑或長度的螺栓)或完全不同的物品(例如一串螺栓之后緊跟著一串卡釘)之間所造成的傳動帶的更換。
當物品20的涂敷方法為電泳涂敷法時，本發(fā)明的傳動帶10可包括至少一個電接地件28，通常包括多個沿傳動帶10設(shè)置的接地件28，以確保該方法中的電路良好接地。使用時，電接地件28可設(shè)置在刀形件14下方的傳動帶10的底部，并通過本領(lǐng)域已知的任何方式與其電氣連接，例如通過緊固件或焊接。在本發(fā)明的某些實施例中，如圖1A-1C所示，各接地件28可為導(dǎo)電板或?qū)щ姉l，位于刀形件14的凹口內(nèi)并固定在其下側(cè)。只要以此達到適當?shù)碾娊佑|，接地件28可以任何方式定位于傳動帶10上，如圖所示，比如其方位與刀形件14基本上垂直。通常，接地件28可由與制成刀形件14的材料兼容的導(dǎo)電材料制成。在本發(fā)明的某些實施例中，接地件28由彈性、耐用和/或?qū)щ姴牧现瞥?，例如鋁、不銹鋼或低碳鋼。
接地件28可通過本領(lǐng)域已知的任何方式達到經(jīng)過傳動帶10的電接觸。例如接地件28可通過接地連接器29，比如接地電纜與細長銷22電氣連接，從而達到經(jīng)過接地件28至細長銷22和經(jīng)過側(cè)面件16的導(dǎo)電性。適合的接地電纜可為接線片與接線片相接的柔性編織接地電纜，標記為69925K32型，可從佐治亞州亞特蘭大市的McMaster-Carr供應(yīng)公司購得。接地連接器29可通過例如鉚釘、螺栓、螺絲等固定就位，以達到經(jīng)過傳動帶10的電接觸。接地連接器29也可由導(dǎo)電材料制成，例如低碳鋼、不銹鋼或鋁，以便當傳動帶10通過傳動機構(gòu)，比如旋轉(zhuǎn)傳送時，接地件28可接觸涂敷系統(tǒng)50的一個或多個組件，致使傳動帶10電接地。
可以考慮到，代替或除了刀形件14以外，本發(fā)明還可使用其他各種支承件作為傳送面。合適的支承件12可包括，例如具有多個突起的格條，比如可從佛羅里達州坦帕市的McNichols公司購得，商品名稱為GRIP STRUT，該產(chǎn)品包括邊緣帶鋸齒的菱形開口。支承件12也可包括一系列其間具有小缺口嚙合傳動帶10的淺盤。一系列淺盤可布置成使得物品20裝入，而不會從一個淺盤跨過另一個淺盤。在這些替換的實施例中，支承件12可按不同方式在傳動帶10上設(shè)置和構(gòu)造，例如象與本文所述的類似方式。
在一個實施例中，支承件12，圖示為刀形件14，用多個橫向間隔的連續(xù)支承件進行布置，每個支承件形成傳動帶10的連續(xù)環(huán)路，比如圖3中舉例所示的環(huán)路13A和13B。在圖示的實施例中，各排刀形件14與相應(yīng)的連接裝置22連接，圖示為銷22，并且與相應(yīng)的接地件28連接。接地件28通過連接器29與至少一個連接裝置22電耦合。連接裝置22與側(cè)面件16中的至少一個電耦合。
側(cè)面件16中的至少一個與導(dǎo)體72電耦合。因此，由于導(dǎo)體72通過側(cè)面件16、銷22、連接器29、接地件28和支承件12與支承物體20的突起電耦合，所以正被傳動帶10傳送的物品20可通過導(dǎo)體72帶電。如圖7所示，在側(cè)面件16進入涂敷裝置74的電鍍槽之前，導(dǎo)體72與側(cè)面件16電耦合。在一個實施例中，導(dǎo)體72通過一個或多個電刷(未示出)，比如銅簧片與側(cè)面件16電耦合。典型的電刷在美國專利號3,669,870和美國專利號3,607,711中公開，公開內(nèi)容本文明確引入作為參考。在一個實施例中，電極72通過電刷保持與側(cè)面件16的電連續(xù)性。
在一個實施例中，傳動帶10為連續(xù)涂敷工藝中的一個組成部分，其中，物品20和傳動帶10移動通過涂敷裝置74，隨后通過干燥裝置80。本文所述，包括突起21的傳動帶10部分可用清潔裝置88清理，以清除任何堆積涂層，比如干燥的和/或固化的涂層，和/或在接受另外要涂敷的物品20之前，促進刀形件14與物品20之間的電接觸。另外，如本文所述，可使用另外的清潔裝置和/或清潔裝置88，比如旋轉(zhuǎn)刷，從側(cè)面件16上清除任何堆積涂層，比如干燥的和/或固化的涂層，和/或在側(cè)面件16正要通過涂敷裝置74之前，促進電極72與側(cè)面件16之間的電接觸。
在一個實施例中，清除側(cè)面件16上的干燥的和/或固化的涂層，以便形成電接觸部分，比如裸金屬。在側(cè)面件16再次進入涂敷裝置74的槽之前，側(cè)面件16的電接觸部分在某一位置與電極72的第一極性接觸。如本文所述，因為側(cè)面件16的電接觸部分與電極72電耦合，所以多個突起21及由此物品20與電極72電耦合。在一個實例中，側(cè)面件16與電極72之間的電接觸鄰近恰好此時側(cè)面件16再次進入涂敷裝置74的槽之前的位置。
現(xiàn)參見圖7，本發(fā)明的傳動帶10可用于連續(xù)涂敷系統(tǒng)50中，該系統(tǒng)可包括傳動機構(gòu)或傳動系統(tǒng)60、82，當循環(huán)系統(tǒng)通過任選的預(yù)處理裝置70、涂敷裝置74、清洗裝置76和干燥裝置80時，該傳動機構(gòu)或系統(tǒng)與傳動帶操作接合而轉(zhuǎn)動。本發(fā)明中使用的涂敷系統(tǒng)50可為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的、用于涂敷物品20的任何系統(tǒng)，并且可包括例如電泳涂敷或電沉積涂敷系統(tǒng)或方法。盡管可使用任何連續(xù)涂敷系統(tǒng)，但是僅為舉例說明的目的，而不表示要限制于任何具體實施例，連續(xù)系統(tǒng)50將按照用于涂敷金屬物品20的電沉積涂敷系統(tǒng)形式進行描述和舉例說明。
雖然物品20可手動裝到傳動帶10上，但是連續(xù)涂敷系統(tǒng)50通常仍包括物品進給機構(gòu)52，用于接受、定位和/或進給要涂敷的物品。進給機構(gòu)52通常包括用于接受散裝物品20的裝料斗54以及一個或多個輸送機56，用于將物品從裝料斗54陸續(xù)排隊輸送到傳動帶10上的撿拾點。輸送機56可為任何通用類型，比如，但不限于帶式輸送機、鏈式輸送機、板式輸送機、重力輸送機等。進給機構(gòu)52還可包括傳統(tǒng)的分選裝置58，用于物品20定位或?qū)⑵鋸妮斔蜋C56分配到傳動帶10上。進給機構(gòu)52，更準確地說是輸送機56可將多個物品20通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的方法輸送到傳動帶10上，例如，象可避免物品20在傳動帶10上出現(xiàn)堆垛的連續(xù)、隨意方式。本發(fā)明使用的進給機構(gòu)52可為本領(lǐng)域人所共知的一種機構(gòu)，或者可由各種常用裝料斗、分選和輸送部分組裝而成。例如，如果要涂敷的物品20為螺栓，則可使用從密執(zhí)安州利沃尼亞市的光譜自動化公司購得的合適螺栓裝料斗、螺栓分選機和螺栓輸送機構(gòu)?？梢钥紤]到，各種物品進給機構(gòu)52均可用于本發(fā)明。
特別是，輸送機56上各個物品20的路徑通常是沿著與傳動帶10對齊并接合的路徑，致使物品20可放置并保持在刀形件14的一個或多個突起21上。諸如鋸齒一類的突起21的作用是將物品20支承和/或保持在傳動帶10上，并沿其長度方向在一個或多個尖點處與其接觸。當物品20自進給機構(gòu)52輸送至傳動帶10上時，物品20便沿著傳動帶10比如通過傳動機構(gòu)60和/或82而旋轉(zhuǎn)所輸送的路徑移動。本發(fā)明使用的傳動機構(gòu)可為驅(qū)動已知傳動帶輸送系統(tǒng)的任何已知的機構(gòu)，或者可為附圖所示的類型。傳動機構(gòu)60、82可通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的任何方式與傳動帶10操作旋轉(zhuǎn)接合，例如通過象通用的鏈輪裝置，其中，一個或多個齒狀主動輪82與側(cè)面件16中的鏈環(huán)嚙合，側(cè)面件則為鏈件形式，基本上沿傳動帶10的長度方向延伸，以使傳動帶10運動，繼而使物品20運動。當用傳動機構(gòu)60、82傳送時，傳動帶10的速度可為與物品20從輸送機56上被輸送的速度操作相關(guān)連的任何速度。盡管傳動帶10通過涂敷系統(tǒng)50的移動速率可為任意速率，但是在某些非限制性實施例中，流水線生產(chǎn)可在5.0英尺/分(每分鐘1.5米)的速度下進行。
如上所述，當用于涂敷物品20的方法為電泳涂敷法時，比如電沉積涂敷法，本發(fā)明的傳動帶10可包括至少一個電接地件28，而通常為多個接地件28，這些接地件設(shè)置在傳動帶10上，以確保該方法中的電路良好接地。
在物品20的表面上沉積涂層之前，可能須要通過物品表面徹底清潔和/或除油的方式將雜質(zhì)從金屬表面上清除。在這方面，任選的預(yù)處理裝置70可包括準備涂敷物品20表面的清潔系統(tǒng)。物品20的表面可用本領(lǐng)域已知的任何物理或化學(xué)方法清理，比如機械磨光表面，或者象通常用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的、市場上可購到的堿性或者酸性清潔劑進行清理/除油，比如硅酸鈉和氫氧化鈉。適當?shù)那鍧崉┑姆窍拗菩詫嵗–HEMKLEEN 163和CHEMKLEEN 177磷酸鹽清潔劑，二者均可從賓夕法尼亞州匹茲堡市的PPG工業(yè)公司購得。
清洗步驟之后，或者代替這種步驟，物品20的表面可用水漂洗以去除任何殘余物，一般是用去離子水。任選地，金屬表面可在用堿性清洗劑清洗之后用含水酸性溶液漂洗。漂洗液的實例包括輕度的或者強酸清洗劑，例如稀硝酸溶液，其可從市場上購到，通常用于例如金屬預(yù)處理工藝。物品20可用氣刀風(fēng)干，通過將物品20短暫暴露在高溫環(huán)境中使水揮發(fā)而干燥。
任選地，當物品20包括金屬基底時，可對物品20施加磷酸鹽基預(yù)處理或轉(zhuǎn)化型涂敷。適當?shù)牧姿猁}轉(zhuǎn)化型涂料包括本領(lǐng)域已知的涂料，比如磷酸鋅，任選用鎳、鐵、錳、鈣、鎂或鈷改良的涂料。美國專利號4,793,867和5,588,989、4,941,930、5,238,506和5,653,790描述了有效的磷酸鹽處理組分。
使涂敷裝置74中的涂層帶電之前，當物品20通過預(yù)處理裝置70時，可使用干燥/預(yù)熱機構(gòu)對其進行干燥和/或預(yù)熱。在預(yù)處理裝置70中可使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何干燥和/或預(yù)熱方法，例如象紅外線、電子束、光化輻射、對流、感應(yīng)及其組合。預(yù)處理裝置70也可根據(jù)所使用的清潔液加裝機罩，如圖所示。
用清潔劑和/或轉(zhuǎn)化型涂敷待預(yù)處理的物品20可利用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何一種機構(gòu)傳送通過預(yù)處理裝置70，比如任何通用的鏈從動扁鋼絲或鏈節(jié)傳動帶、圓筒和/或吊籃以及其他裝置。在某些實施例中，物品20由鏈從動平衡編織帶(包括與卷邊連接器相連的左右交替螺旋)傳送通過預(yù)處理裝置70，這種編織帶由Cambridge國際公司和Ashworth Brothers公司提供。在某些實施例中，平衡編織帶具有使支承件能通過平衡編織帶的長環(huán)。
任選的預(yù)處理階段之后，并在進入涂敷裝置74之前或一進入該涂敷裝置，便可通過導(dǎo)體72使物品20帶電。電流從導(dǎo)體72的一個極性被施加到電鍍槽內(nèi)，相反的極性施加在導(dǎo)電的傳動帶10上，并由此施加到物品20上。在該本發(fā)明的方法中，物品20在電路中起到電極的作用，通常為陰極，該電路包括浸在水性電沉積涂料中的電極和反電極。
通常，在施加電沉積涂層的過程中，電沉積組分的水性分散體處于與導(dǎo)電陽極和陰極相接觸的狀態(tài)。一旦電流在陽極和陰極之間通過，電沉積組分的粘合膜將以基本連續(xù)的方式沉積在物品20上，該物品根據(jù)組分是陰離子電沉積還是陽離子電沉積，或用作陽極，或是用作陰極。盡管可使用任何合適的電壓使導(dǎo)電傳動帶10帶電，但是所采用的電壓可能取決于待涂敷的物品20的尺寸和形狀以及所施加的涂料。電沉積通常在1伏至7,000伏范圍內(nèi)的某一恒壓下進行，通常在50～500伏之間。電流密度通常大約在1.0安和15安/平方英尺(10.8～161.5安/平方米)之間，如果所用涂料為陰離子涂料，則向傳動帶10供給陰離子電荷，而如果所用涂料為陽離子涂料，則向傳動帶10供給陽離子電荷。
涂敷裝置74可包含電沉積涂料，這種涂料例如從泵井、諸如供料槽一類的儲存裝置中抽出，該涂敷裝置可設(shè)置成在傳動帶10上涂敷所有或部分物品20。涂敷系統(tǒng)50還可使用使涂敷裝置74和儲存裝置能流體連通的再循環(huán)系統(tǒng)。任何電泳涂敷裝置均可用于本發(fā)明的連續(xù)涂敷系統(tǒng)50中，例如，象電沉積槽等。如圖所示，涂敷裝置74包括電沉積槽。另外，在某些實施例中，涂敷裝置74可包括電沉積槽，其具有用于攪動儲存其中的電沉積涂料的裝置。例如，可通過將電沉積涂料送入沿涂敷裝置74底部設(shè)置的噴射器中而在電沉積槽的底部或附近進行攪動。另外，通過設(shè)置用于朝涂敷傳動帶10的頂部和底部排放電沉積涂料的立管可在涂敷傳動帶10附近、電沉積槽的頂部或附近引導(dǎo)攪動。
如本發(fā)明系統(tǒng)的一個實施例，電沉積浴液組分可在槽中使用，該組分可以是聚合物的，并且可包含彌散在水介質(zhì)中的樹脂相。該樹脂相包括可具有陰離子電沉積涂料或通常的陽離子電沉積涂料的有機成膜成分。該電沉積涂料通常包括含活性氫基離子樹脂和具有與離子樹脂的活性氫起反應(yīng)的官能團的固化劑。
本文中所用的術(shù)語“反應(yīng)”是指一個官能團，其在適當?shù)姆磻?yīng)條件下與另一個官能團形成共價鍵。
非限制性陰離子電沉積涂料的實例包括那些具有未膠凝的水分散電沉積陰離子成膜型樹脂的涂料。適于用在陰離子電沉積涂料中的成膜型樹脂的實例是堿增溶的、含羧酸聚合物，比如干性油或半干脂肪酸酯與二羧酸或酐的反應(yīng)產(chǎn)物或加合物；以及脂肪酸酯、不飽和酸或酐和任何附加的不飽和改性材料進一步與多元醇反應(yīng)的反應(yīng)產(chǎn)物。另外適合的還有不飽和羧酸類、不飽和羧酸和至少一種另外的烯基不飽和單體的羥烷基酯的至少部分中和的共聚體。還有另一種合適的電沉積陰離子樹脂包括醇酸-氨基塑料載體，即含有醇酸樹脂和胺醛樹脂的載體。還有另一種陰離子電沉積樹脂組分包括樹脂多元醇的混合酯。美國專利號3,749,657的第9欄第1～75行和第10欄第1～13行詳細描述了這些組合物。也可使用其他的酸功能聚合物，例如本領(lǐng)域技術(shù)人員眾所周知的磷化處理的聚環(huán)氧化物或磷化處理的丙烯酸類聚合物。
“未膠凝的”是指聚合物基本上不交聯(lián)并且當溶于適當?shù)娜軇┲袝r其固有粘度可測量。聚合物的固有粘度是其分子量的象征。另一方面，由于膠凝聚合物的高分子量基本上無法計量，因此其固有粘度也將高得無法測量。
至于陽離子樹脂，已知有各種的陽離子聚合物并且可用于本發(fā)明的各組分中，只要該聚合物是“水分散的”，即適于在水中溶解、分散或乳化。水分散樹脂本質(zhì)上為陽離子樹脂，也就是該聚合物含有產(chǎn)生正電荷的陽離子官能團。通常，陽離子樹脂還含有活性氫基團。
陽離子樹脂的適當實例包括含鹽基樹脂，比如含三元锍鹽基樹脂和含季鹽基樹脂，例如這些樹脂分別描述在美國專利號3,793,278和3,984,922中。其他適當?shù)暮欲}基樹脂包括含季銨鹽基樹脂，例如有機聚環(huán)氧化物與叔胺鹽的反應(yīng)形成的樹脂。美國專利號3,962,165；3,975,346和4,001,101中描述了這類樹脂。另外合適的還有含胺鹽基樹脂，比如聚環(huán)氧化物與諸如美國專利號3,663,389；3,984,299；3,947,338和3,947,339中所描述的伯胺或仲胺的酸增溶反應(yīng)產(chǎn)物。
通常，上述含鹽基樹脂與封存性異氰酸酯(blocked isocyanate)固化劑結(jié)合使用。如美國專利號3,984,299所述，異氰酸酯可以全部封存，或者異氰酸酯可以部分封存并與如美國專利號3,947,338所述的樹脂主鏈起反應(yīng)。
此外，美國專利號4,134,866和DE-OS No.2,707,405中所述的單成分組合物也可用作陽離子樹脂。除了環(huán)氧胺反應(yīng)產(chǎn)物之外，也可自諸如美國專利號3,455,806和3,928,157中所述的陽離子丙烯酸樹脂中選擇樹脂。此外，也可使用諸如歐洲專利申請No.12463中所述的、經(jīng)過酯交換而固化的陽離子樹脂。另外，還可使用由諸如美國專利號4,134,932中所述的、用曼尼希堿制備的陽離子組合物。那些含有伯胺和/或仲胺基的正電荷樹脂在本發(fā)明的電沉積涂料中也是有用的。這類樹脂在美國專利號3,663,389；3,947,339和4,115,900中有所描述。美國專利號3,947,339描述一種諸如二亞乙基三胺或三亞乙基四胺的多元胺與從反應(yīng)混合物中真空汽提的過多元胺的聚酮亞胺(polyketimine)衍生物。這類產(chǎn)物在美國專利號3,663,389和4,116,900中有所描述。
在本發(fā)明的一個實施例中，適于包含在用于本發(fā)明的電沉積涂料中的陽離子樹脂為含鹽基丙烯酸樹脂。
以組合物的總重為基準，上述陽離子樹脂通常在電沉積涂料中的含量為1％～60％重量百分比，優(yōu)選為5％～25％重量百分比。
如上所述，本發(fā)明所用的電沉積涂料通常還包括含有與離子樹脂的活性氫基團起反應(yīng)的官能團的固化劑。
通常用作陰離子電沉積的固化劑的氨基塑料樹脂是胺或酰胺與醛的縮合產(chǎn)物。適當?shù)陌坊蝓０返膶嵗侨矍璋贰⒈交野?、尿素及類似化合物。通常，所用醛為甲醛，雖然該產(chǎn)物也可由諸如乙醛和糠醛一類的其他醛中制出。根據(jù)所用醛的具體情況，縮合產(chǎn)物含有羥甲基或類似的烷醇(alkylol)基。優(yōu)選地，這些羥甲基通過與醇反應(yīng)而醚化。所用的各種醇包括含有1～4個碳原子的一元醇，比如甲醇、乙醇、異丙醇和正丁醇，優(yōu)選為甲醇。氨基塑料樹脂可從美國氰氨基鈣公司購得，商標為CYMEL，以及從Monsanto化學(xué)公司購得，商標為RESIMENE。
氨基塑料固化劑通常與含活性氫的陰離子電沉積樹脂結(jié)合使用，含量為約5％～約60％，以重量計，優(yōu)選為約20％～約40％，以重量計，百分比以電沉積槽中的樹脂固體總重為基準。
可用于陽離子電沉積涂料的固化劑包括封存性有機聚異氰酸酯。該聚異氰酸酯可以全部封存，如美國專利號3,984,299第1欄第1～68行，第2欄和第3欄第1～15行所述，或部分封存并與聚合物主鏈起反應(yīng)，如美國專利號3,947,338第2欄第65～68行，第3欄和第4欄第1～30行所述?！胺獯妗笔侵府惽杷狨セ鶊F已經(jīng)與化合物起反應(yīng)，使得所生成的封存異氰酸酯基團在室溫條件下對活性氫穩(wěn)定，但是在高溫條件下，通常在90℃～200℃之間，與活性氫在成膜聚合物中起反應(yīng)。
適當?shù)木郛惽杷狨グǚ枷阕搴椭咀寰郛惽杷狨?，包括環(huán)脂肪聚異氰酸酯；典型的實例包括二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯(MDI)，2，4-或2，6-甲苯二異氰酸酯(TDI)，包括其混合物，p-亞苯基二異氰酸酯，四亞甲基和1，6-己二異氰酸酯，二環(huán)己基甲烷(dicyclohexylmethane)-4，4’-二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯，甲苯-4，4′-二異氰酸酯和聚乙烯聚苯基異氰酸酯的混合物?？墒褂酶呔郛惽杷狨ィ热缛惽杷狨?triisocyanates)。其中一個實例包括三苯甲烷-4，4′，4″-三異氰酸酯。還可使用具有諸如新戊基二醇和三羥甲基丙烷一類的多元醇以及具有諸如聚己內(nèi)酯二醇和三醇(NCO/OH當量比大于1)聚合多元醇的異氰酸酯預(yù)聚物。
以存在的樹脂固體組合物總重為基準，聚異氰酸酯固化劑通常與含量為1％～65％重量百分比，比如5％～45％重量百分比的陽離子樹脂結(jié)合使用。
本發(fā)明的含水組合物為水分散體形式。術(shù)語“分散體”被認為是二相反式涂敷(transcoating)、透明或不透明樹脂系統(tǒng)，其中，樹脂處于分散相，而水處于連續(xù)相。樹脂相的平均粒度一般小于1.0微米，通常小于0.5微米，可能小于0.15微米。
以水分散體總重為基準，水介質(zhì)中的樹脂相的濃度至少為1％且常為約2％～約60％，以重量計。當本發(fā)明的組合物為樹脂濃縮物形式時，以水分散體重量為基準，樹脂固體含量通常為約20％～60％，以重量計。
本發(fā)明所用的電沉積槽液通常供給兩種組分(1)純凈的樹脂料，其通常包括含活性氫的離子電沉積樹脂，即主成膜聚合物、固化劑和任何附加的水分散無色素組分；和(2)顏料膏，其通常包括一種或多種顏料、可與主成膜聚合物相同或不同的水分散研磨樹脂以及任選的添加劑，比如潤濕或分散的助劑。電沉積槽液組分(1)和(2)分散在包括水和通常為聚結(jié)溶劑的水介質(zhì)中。
以電沉積槽液總重為基準，本發(fā)明的電沉積槽液中的樹脂和顏料固體含量通常為約5％～25％以重量計。
除水之外，水介質(zhì)還可含有聚結(jié)溶劑。有效的聚結(jié)溶劑包括碳氫化合物、醇、酯、醚和酮。優(yōu)選的聚結(jié)溶劑包括醇、多元醇和酮。特殊的聚結(jié)溶劑包括異丙醇、丁醇、2-乙基己醇、異佛爾酮、2-甲氧基戊酮(methoxypentanone)、乙烯醇和丙二醇以及乙二醇的一乙酯(monoethyl)、一丁酯(monobutyl)和一己基(monohexyl)醚。聚結(jié)溶劑的含量可為約0.01％～25％，以重量計，比如約0.05％～約5％，以重量計以水介質(zhì)的總重為基準。
如上所述，分散體中可包含顏料組分，需要時，包含各種添加劑，比如表面活性劑、潤濕劑或催化劑。顏料組分可為通用型，包括顏料，例如鐵氧化物、鉻酸鍶、炭黑、煤粉、二氧化鈦、滑石、硫酸鋇以及彩色顏料，諸如鎘黃、鎘紅、鉻黃等。
分散體的顏料含量通常表示為顏料與樹脂之比。在本發(fā)明的實踐中，當使用顏料時，顏料與樹脂之比通常約為0.02～1∶1。以樹脂固體的重量為基準，上述其他添加劑在分散體中的含量通常為約0.01％～3％，以重量計。
本發(fā)明還可使用非電泳涂料。適當?shù)姆请娪就苛峡蔀楸绢I(lǐng)域人所共知的各種涂料中的任何一種，而使用的具體涂料通常按照用戶所需的最終外觀和性能而定。例如，非電泳涂料可為液體涂料或固體顆粒形式，例如粉狀涂料。合適的非電泳涂料為美國專利號6,676,820中所述的那種涂料，其全部在本文中引入作為參考。
再次參見圖7，當傳動帶10將物品20從任選的預(yù)處理裝置70運送到涂敷裝置74時，傳動帶10，尤其是刀形件14可樞軸旋轉(zhuǎn)進入到涂敷裝置74中，舉例來說，從水平位置轉(zhuǎn)至比如與水平面成15-20度角的稍微傾斜的位置。圖5中清楚地示出，刀形件14的樞轉(zhuǎn)部15和開槽部17使刀形件14能圍繞細長銷22樞轉(zhuǎn)，以向該處達到較為自由的角運動，從而當涂敷裝置74使用所示的涂敷槽時，傳動帶10自由地進入和退出涂敷裝置74。因此，涂敷裝置74中的涂料可順利地涂敷到定位于傳動帶10上的每個物品20上。
當涂過的物品20涂敷之后由傳動帶10運走時，涂敷裝置74也可用作從物品20的外表面收集剩余涂料的儲存器，以防止其浪費。這樣，根據(jù)比如傳動帶10的速度、涂料的組分、涂敷裝置74的溫度等各種因素可在物品20上沉積所需厚度的電泳涂層。通常，涂敷裝置74和涂料的溫度保持在21～38℃的范圍內(nèi)。通過涂敷裝置74的涂敷時間可能變化很大，并且根據(jù)涂料的電壓、溫度和組分，所需膜的厚度等因素而定。標準涂敷時間為2分鐘，變化范圍可為30秒～5分鐘。
剩余的涂料可用一個或多個位于涂敷裝置74下游的清洗裝置76從涂過的物品上清洗掉。可用氣刀(未示出)將剩余的清洗水從物品20上清除。清洗裝置76可包括用于將剩余涂料回收至母槽內(nèi)再使用的循環(huán)系統(tǒng)。去離子水、城市用水和/或來自超濾系統(tǒng)78的滲透水可用來清洗物品20上的剩余涂料。清洗水可由涂敷系統(tǒng)50過濾并排出，或可通過系統(tǒng)反向循環(huán)再利用，以形成封閉的無污染系統(tǒng)。
傳動帶10可載著涂過并任選地清洗過的物品20通過干燥裝置80來干燥沉積在物品20上的涂層。本文所用的術(shù)語“干燥的”、“干燥過的”或“正干燥的”是用來不但包含干燥，而且包含固化。在一個實施例中，利用室溫蒸發(fā)或高溫(例如150～600 (82℃～316℃))強制干燥基本上驅(qū)散涂層上所有的溶劑和/或水分而將電沉積涂層干燥。術(shù)語“干燥過的”還表示包括將電鍍過的物品20暴露在足以使共反應(yīng)的膜組分交聯(lián)的熱狀態(tài)下。
此外，本文所用的術(shù)語“固化”，當其與組合物連用時，例如“固化組合物”是指組合物的任何可交聯(lián)或共反應(yīng)的組分至少部分交聯(lián)或共反應(yīng)過。在本發(fā)明的某些實施例中，可交聯(lián)組分的交聯(lián)密度，即交聯(lián)度范圍為完全交聯(lián)的5％～100％。在其他的實施例中，交聯(lián)密度的范圍為完全交聯(lián)的35％～85％。在另外的實施例中，交聯(lián)密度范圍為完全交聯(lián)的50％～85％。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，可用多種方法測定交聯(lián)存在度和交聯(lián)度，即交聯(lián)密度，比如使用在氮氣條件下進行的聚合物實驗室MK III DMTA分析器的動態(tài)力學(xué)熱分析(DMTA)方法。該方法測定涂層或聚合物的非支撐膜的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和交聯(lián)密度。固化材料的這些物理性能與交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)相關(guān)。
通常，本發(fā)明使用的電沉積涂料的使用條件為，使得物品20的表面上形成有干燥膜厚度為0.3～2.0密耳(7.6～50.8微米)的基本連續(xù)涂層，通常為0.6～1.0密耳(15.2～25.4微米)的厚度。
可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的對涂敷涂層任何干燥的方法，例如象紅外線、電子束、光化輻射、對流、感應(yīng)及其組合。例如在連續(xù)系統(tǒng)50的干燥裝置80中，可組合使用紅外輻射和對流對涂層進行熱處理。在本發(fā)明的一個實施例中，在已完成電沉積涂層之后，通常要在82℃～316℃的高溫下加熱60～2400秒的時間進行固化。另一方面，可使用本領(lǐng)域人所共知的紅外線固化技術(shù)使涂層固化，通常固化時間為5～300秒，或固化時間足以獲得300 ～550 (149℃～288℃)的最高金屬溫度。對非金屬基底，可根據(jù)所使用的具體基底情況對時間和溫度進行調(diào)整，至少是部分調(diào)整。
在本發(fā)明的一個實施例中，在干燥裝置80之后可設(shè)置諸如致冷裝置、一系列吹風(fēng)機(未示出)、水霧噴嘴和/或水浴一類的冷卻裝置，以便為物品20降溫，進行裝卸和運輸?？蓪ξ锲?0吹以任何合適速度和溫度的氣流，例如在室溫下可為150～10,000英尺/分(0.8～51米/秒)。通常，冷卻裝置將物品20的表面溫度降至低于120(49℃)。
在離開干燥裝置80并通過任選的冷卻裝置之后，物品20可通過手動或自動裝置從傳動帶10上釋放。合適的釋放裝置包括機械助推和/或重力助推裝置，其中，當傳動帶10在主動輪82上傳送時，傳動帶10圍繞主動輪82的運動，借助于重力起作用而將各個物品20從傳動帶10上釋放下來。當傳動帶10圍繞主動輪82傳送時，傳動帶10可轉(zhuǎn)動，例如從水平位置旋轉(zhuǎn)至斜角位置，比如當傳動帶10使其回到進給機構(gòu)52時，從90度角轉(zhuǎn)動到180度角。雖然傳動帶10可圍繞主動輪82以任意角度傳送，但在本發(fā)明的一個實施例中，轉(zhuǎn)動角可為135度，從而當傳動帶10圍繞主動輪82傳送時，物品20可從傳動帶10上落下而離開。如圖6所示，刀形件14的樞轉(zhuǎn)部15和開槽部17使刀形件14借助于相對運動能圍繞細長銷22基本自由地旋轉(zhuǎn)，從而當傳動帶10圍繞主動輪82及其他回行輪自由轉(zhuǎn)動時，為傳動帶10提供一種如圖所示的展開和縮回的方式。然后，可將釋放并涂敷過的物品20存放在用于包裝或另外處理的容器84中。傳動帶10的連續(xù)轉(zhuǎn)動使得傳動帶10回到進給機構(gòu)52，以便接受另外的物品20，隨即對其支承和保持，以進行涂敷和干燥。
涂敷系統(tǒng)52可包括清潔裝置88，比如如圖所示的旋轉(zhuǎn)刷，用其清潔傳動帶10的表面，以減少傳動帶表面上的涂敷堆積物和/或在接收另外的涂敷物品20之前促進刀形件14與物品20之間的電接觸。如圖所示，在本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)刷的實施例中，該旋轉(zhuǎn)刷可由任何適合有效清潔傳動帶10表面的材料制成，并可包括達到有效清潔例如鋸齒尖及其中間部位的單獨彈性硬毛，比如碳鋼絲硬毛。在物品20釋放之后可使用一個或多個諸如旋轉(zhuǎn)刷之類的附加清潔裝置，以減少例如側(cè)鏈16上的涂敷堆積物，從而增強傳動帶10與導(dǎo)體72的接觸。
盡管上述涂敷系統(tǒng)50是按照在物品20上施加單一涂層進行描述的，但是可以考慮到，在物品20上可沉積一層以上的涂層。例如通過在上述涂敷系統(tǒng)50中增加另外的涂敷和干燥裝置，可在物品20上沉積兩層或多層涂層，或者通過使涂過的物品20另外通過涂敷系統(tǒng)50一次或多次，或者在涂敷系統(tǒng)50之前或是之后使物品20通過涂敷系統(tǒng)50(為電泳涂敷系統(tǒng)時)配合一個或多個非電泳涂敷系統(tǒng)的組合。因此，上述涂敷系統(tǒng)50的描述僅是舉例說明使用涂敷系統(tǒng)50的一種方法，并非表示限制本發(fā)明的范圍。
通過設(shè)置具有一個或多個，并在某些實施例中為許多個沿物品長度方向的小接觸點的支承件，本發(fā)明可使要涂敷的物品能高速通過各種涂敷工序，同時降低涂敷過的表面將被擦傷或者損壞的危險。較小的接觸點可將物品上的接觸點降至最低程度，促進重復(fù)涂敷循環(huán)之后的電接地和/或有助于在物品表面上施加更為光滑的涂層。另外，本發(fā)明提供一種用于在單個傳動帶上通過涂敷裝置和干燥裝置來涂敷物品的系統(tǒng)，無需轉(zhuǎn)換傳動帶。因此，物品表面上的沉積涂層可以更加均勻，并且比原先現(xiàn)有技術(shù)的涂敷工藝產(chǎn)生的瑕疵少。
盡管上面為舉例說明描述了本發(fā)明的具體實施例，但很明顯，在不背離附屬權(quán)利要求書所限定的發(fā)明內(nèi)容前提下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可對本發(fā)明的細節(jié)作各種改變。
權(quán)利要求
1.一種用于對物品施加涂層的連續(xù)系統(tǒng)，其包括傳動帶，其具有至少一個被設(shè)置成將物品保持在其上的支承件；與傳動帶操作接合的傳動件；與傳動帶連通的涂敷裝置；以及與傳動帶及涂敷裝置連通的干燥裝置，其設(shè)置成使得物品在傳動帶上被涂敷和干燥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述支承件包括至少一個刀形件，其具有用于將物品支承在其上的多個突起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個突起為多個鋸齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動帶包括多個被設(shè)置成將物品保持在其上的刀形件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個刀形件以基本上平行的方位設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動帶包括基本上沿所述傳動帶長度延伸的側(cè)面件，每個刀形件基本上平行于側(cè)面件設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳動帶，其特征在于，所述側(cè)面件為與傳動件操作接合的鏈件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述支承件包括具有至少一個重疊段并由貫穿其中的細長銷連接的多個刀形件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述支承件包括多個刀形件，每個刀形件包括樞轉(zhuǎn)部和開槽部，每個部構(gòu)造成接受細長銷，用于所述傳動帶操作運動通過連續(xù)系統(tǒng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述支承件包括多個鋸齒刀形件，刀形件具有重復(fù)的橫截面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述重復(fù)的橫截面為修枝刀的形狀。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳動帶還包括至少一個電接地件，該電接地件設(shè)置成與所述系統(tǒng)的至少一個組件電接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個組件設(shè)置成與間隔設(shè)在所述傳動帶上的多個接地件電接觸。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述涂敷裝置包括電沉積槽，其具有用于攪動存在于其中的電沉積涂料的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，該系統(tǒng)還包括具有可旋轉(zhuǎn)刷的清潔裝置。
16.一種用于使物品通過連續(xù)涂敷系統(tǒng)進行涂敷的傳動帶，該傳動帶包括至少一個被設(shè)置成將物品保持在其上的支承件，所述支承件包括至少一個具有多個突起的刀形件，這些突起中的至少一個設(shè)置成與物品接觸。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的傳動帶，其特征在于，所述支承件包括多個被設(shè)置成將物品保持在其上的刀形件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的傳動帶，其特征在于，所述多個突起為多介鋸齒。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的傳動帶，其特征在于，所述多個刀形件以基本平行的方位設(shè)置。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳動帶，該傳動帶還包括基本上沿所述傳動帶長度延伸的側(cè)面件，每個鋸齒刀形件基本上平行于側(cè)面件設(shè)置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的傳動帶，其特征在于，所述側(cè)面件為鏈件。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的傳動帶，其特征在于，所述支承件包括具有至少一個重疊段并由貫穿其中的細長銷連接的多個刀形件。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的傳動帶，其特征在于，所述支承件包括多個刀形件，每個刀形件包括樞轉(zhuǎn)部和開槽部，各個部構(gòu)造成接受細長銷，用于所述傳動帶操作運動通過連續(xù)涂敷系統(tǒng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的傳動帶，其特征在于，所述支承件包括多個鋸齒刀形件，該刀形件具有重復(fù)的橫截面。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的傳動帶，其特征在于，所述重復(fù)的橫截面為修枝刀的形狀。
26.一種用于使物品通過連續(xù)涂敷系統(tǒng)進行涂敷的傳動帶，該傳動帶包括第一連續(xù)支承件和與第一連續(xù)支承件橫向隔開的第二連續(xù)支承件，第一連續(xù)支承件和第二連續(xù)支承件中的每一個包括多個被構(gòu)造來支承物品的突起；多個接地件，其在間隔位置與第一連續(xù)支承件和第二連續(xù)支承件耦合，所述多個接地件與所述多個突起電耦合；以及一對與第一連續(xù)支承件和第二連續(xù)支承件耦合的側(cè)面件，至少一個側(cè)面件與所述多個接地件電耦合。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的傳動帶，其特征在于，所述第一連續(xù)支承件和第二連續(xù)支承件各包括多個刀形件。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的傳動帶，其特征在于，所述多個刀形件中的每一個以與兩個相鄰刀形件重疊構(gòu)造而設(shè)置，每個刀形件包括端部開口的槽部，以接受相鄰刀形件中之一的樞轉(zhuǎn)部。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的傳動帶，其特征在于，每個刀形件的樞轉(zhuǎn)部與多個銷中之一個耦合，所述多個銷橫向于傳動帶的移動方向延伸，所述多個銷與所述一對側(cè)面件耦合，每個刀形件的相應(yīng)銷容納在相應(yīng)相鄰刀形件的端部開口的槽內(nèi)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的傳動帶，其特征在于，所述多個接地件與由所述多個突起間隔開的第一個連續(xù)支承件和第二連續(xù)支承件的下部耦合。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的傳動帶，其特征在于，所述多個接地件通過連接器與所述多個銷耦合。
32.一種用涂料涂敷物品的方法，該方法包括將物品放置在傳動帶上，所述傳動帶包括被設(shè)置成將物品保持在其上的支承件；用傳動件傳送傳動帶，使得傳動帶既通過涂敷裝置又通過干燥裝置；用涂料涂敷傳動帶上的物品；以及干燥傳動帶上的物品。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述支承件包括至少一個鋸條件，該鋸條件包括多個被設(shè)置來接觸物品的鋸齒。
34.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述支承件包括多個被設(shè)置來將物品保持在其上的刀形件。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述刀形件以基本平行的方位設(shè)置。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述支承件包括多個刀形件，每個刀形件包括樞轉(zhuǎn)部和開槽部，每個部構(gòu)造成接受細長銷，用于所述傳動帶的操作運動。
37.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，該方法還包括在涂敷步驟之前對物品預(yù)處理。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的方法，其特征在于，所述預(yù)處理步驟包括施加磷酸鹽基預(yù)處理涂層。
39.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述涂料包括具有含活性氫基離子樹脂的電沉積涂料和具有與所述離子樹脂的活性氫起反應(yīng)的官能團的固化劑。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述離子樹脂包括陽離子樹脂。
41.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其特征在于，所述涂料包括(a)具有所述含活性氫的離子樹脂和所述固化劑的第一組分，以及(b)具有顏料的第二組分。
42.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，該方法還包括在涂敷步驟之后固化物品上的涂層。
43.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述涂敷步驟包括電泳涂敷。
44.一種用于將水性電沉積涂料電泳涂敷到傳動帶上的物品上的方法，所述傳動帶包括設(shè)置以將物品保持在其上的支承件，所述方法包括進給傳動帶上的物品；將物品放置在傳動帶上，其中，支承件包括刀形件，所述刀形件具有多個被設(shè)置成接觸物品的鋸齒；用傳動件傳送傳動帶，使得傳動帶既通過涂敷裝置又通過干燥裝置；用水性電沉積涂料電泳涂敷傳動帶上的物品；以及干燥傳動帶上的物品。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，所述刀形件以基本平行的方位被設(shè)置。
46.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，該方法還包括在涂敷步驟之前對物品預(yù)處理。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的方法，其特征在于，所述預(yù)處理步驟包括施加磷酸鹽基預(yù)處理涂層。
48.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，其特征在于，所述電沉積涂料包括含活性氫基的離子樹脂和具有與所述離子樹脂的活性氫起反應(yīng)的官能團的固化劑。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于，所述離子樹脂包括陽離子樹脂。
50.根據(jù)權(quán)利要求48所述的方法，其特征在于，所述涂料包括(a)具有所述含活性氫的離子樹脂和所述固化劑的第一組分，以及(b)具有顏料的第二組分。
51.根據(jù)權(quán)利要求44所述的方法，該方法還包括在涂敷步驟之后固化物品上的涂層。
52.一種用于在連續(xù)電沉積涂敷過程中使傳動帶上的多個突起與電極的第一極性電耦合的方法，其中，多個物品和傳動帶在槽中涂敷并隨后固化，所述方法包括如下步驟接合傳動帶的側(cè)面件，以推進傳動帶；從側(cè)面件上清除固化涂層，以形成電接觸部分；在側(cè)面件再次進入槽之前，使側(cè)面件的電接觸部分與電極的第一極性在某一位置接觸；以及使側(cè)面件的電接觸部分與多個突起耦合。
53.根據(jù)權(quán)利要求52的方法，其特征在于，將固化涂層從側(cè)面件上清除以形成電接觸部分的步驟包括如下步驟在側(cè)面件附近設(shè)置刷子；清刷側(cè)面件，以除去固化涂料，從而產(chǎn)生電接觸部分。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的方法，其特征在于，使側(cè)面件的電接觸部分與多個突起耦合的步驟包括如下步驟設(shè)置多個接地件，這些接地件通常橫向于傳動帶的運動方向設(shè)置，所述多個接地件與每個具有多個突起的部分的多個刀形件耦合；以及使多個接地件與側(cè)面件耦合。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述的方法，其特征在于，所述接地件與由所述多個突起間隔開的多個刀形件的下部耦合。
全文摘要
用于對物品涂敷涂料的設(shè)備、方法及系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括傳動帶(10)，其具有至少一個設(shè)置以將物品保持在其上的支承件(12)；與傳動帶操作接合的傳動件；與傳動帶連通的涂敷裝置；以及與傳動帶及涂敷裝置連通的干燥裝置，其設(shè)置使得物品在傳動帶上涂敷和干燥。傳動帶的支承件可包括至少一個具有多個突起(21)的刀形件(14)，這些突起中的至少一個設(shè)置成與物品接觸。
文檔編號B05B13/04GK101027136SQ200580032082
公開日2007年8月29日 申請日期2005年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月13日
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