APARATOS Y SISTEMAS PARA RECUBRIR OBJETOS CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención es concerniente con aparatos y sistemas para recubrir objetos, y más en particular es concerniente con bandas continuas y sistemas para recubrir objetos.
ANTECEDENTES Y DISCUSIÓN DE LA INVENCIÓN En la manufactura de productos, tales como componentes industriales y automotrices, se usan varias partes pequeñas, tales como estampados, vaciados, conjuntos de asiento y abrazadera, pernos, abrazaderas, conductos, tubos y los semejantes, que sirven principalmente como un papel funcional en el conjunto final. Con el fin de preparar estas partes, para el montaje final, un material de recubrimiento es depositado comúnmente sobre por lo menos porciones de las parte. En muchas instancias, toda la parte es recubierta para proporcionar una apariencia terminada a la parte y/o proporcionar protección al sustrato subyacente de efectos dañinos como resultado del uso, desgaste y/o condiciones ambientales. Debido al número sustancial de partes pequeñas usadas en la industria de manufactura, se han usado varias técnicas de recubrimiento para depositar el material sobre estas partes a altas velocidades. Por ejemplo, las partes pequeñas pueden ser
dispersadas y colocadas holgadamente sobre una banda transportadora de malla de metal plana para recubrimiento a alta velocidad. Las partes son transferidas a una o más bandas adicionales antes de que las partes sean procesadas a través de una unidad de secado. En muchas instancias, las partes individuales entran en proximidad estrecha entre o se acoplan entre sí en tanto que pasan a través de los sistemas de recubrimiento y secado, de tal manera que cuando el recubrimiento es aplicado sobre las partes y secado o curado, dos o más partes se pueden adherir conjuntamente en el punto de acoplamiento (conocidos como un "punto de contacto") . Luego estas partes recubiertas deben ser separadas entre sí con algún grado de fuerza que comúnmente da como resultado la remoción de por lo menos algo del recubrimiento de cada una de las partes en o alrededor del punto de contacto. Los puntos de contacto pueden también ser formados cuando una parte toca el costado o lado del transportador. Adicionalmente, aun si no se hace ningún contacto entre las partes o los lados del transportador, el contacto todavía está presente entre la parte y la banda transportadora sobre la que se apoya y un punto de contacto está presente en- cada punto de contacto con la banda. Este es particularmente el caso en procesos de recubrimiento electroforético que requieren que la banda transportadora esté en contacto eléctrico con la parte para
suministrar la carga necesaria antes de o al tiempo del recubrimiento. Finalmente, el punto de contacto proporciona un defecto desagradable sobre el producto terminado. Cuando la parte es formada a partir de un material corrosivo, el punto de contacto, además de su apariencia reducida, tiene probabilidad sustancialmente mayor de desarrollar signos prematuros de corrosión en salida del montaje. Debido a que las partes están colocadas aleatoriamente sobre a banda, es difícil predecir la ubicación de los puntos de contacto antes del recubrimiento. En los procesos de recubrimiento descritos anteriormente, debido por ejemplo a que las partes pequeñas están colocadas aleatoriamente sobre la banda transportadora, y las partes son transferidas a una o más bandas adicionales antes de la unidad de secado, ha sido difícil minimizar la presencia de puntos de contacto. Así, con el fin de cumplir con estándares de calidad, el proveedor que emplea esta técnica de recubrimiento puede encontrar necesario incurrir en esfuerzos que consumen tiempo y costo para clasificar y desechar partes que no se conforman. Se desean aparatos y/o sistemas que puedan reducir o evitar materialmente las deficiencias discutidas anteriormente y/o mejorar la eficiencia de recubrimiento y
manufactura, en tanto que proporciona una parte recubierta que cumple o excede los requerimientos funcionales y de calidad estética.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención proporciona un sistema continuo para la aplicación de un recubrimiento a un objeto. El sistema comprende una banda continua que comprende por lo menos un elemento de soporte colocado para retener el objeto sobre la misma, un elemento impulsor en acoplamiento operativo con la banda continua, una unidad de recubrimiento en comunicación con la banda continua y una unidad de secado en comunicación con la banda continua y la unidad de recubrimiento son dispuestas de tal manera que el objeto s recubierto y secado sobre la banda continua. La presente invención también proporciona una banda continua para el recubrimiento del objeto a través de un sistema de recubrimiento continuo, que comprende por lo menos un elemento de soporte colocado para retener el objeto sobre el mismo, el elemento de soporte comprende por lo menos un elemento de hoja que comprende una pluralidad de proyecciones, por lo menos una de las cuales es colocada para ponerse en contacto con el objeto. La presente invención también proporciona una banda continua para recubrimiento de un objeto a través de
un sistema de recubrimiento continuo. La banda continua comprende: un primer elemento de soporte continuo y un segundo elemento de soporte continuo espaciado lateralmente del primer elemento de soporte continuo, cada uno del primer elemento de soporte continuo y el segundo elemento de soporte continuo incluyen una pluralidad de proyectos configuradas para soportar el objeto; una pluralidad de elementos de conexión a tierra acoplados al primer elemento de soporte continuo y el segundo elemento de soporte continuo en sitios espaciados, la pluralidad de elementos de conexión a tierra están acoplados eléctricamente a la pluralidad de proyecciones y un par de elementos laterales acoplados al primer elemento de soporte continuo y el segundo elemento de soporte continuo, por lo menos uno de los elementos laterales está acoplado eléctricamente a la pluralidad de elementos de conexión a tierra. La presente invención también es concerniente con procesos para el recubrimiento de objetos. Los procesos comprenden colocar los objetos sobre la banda continua que comprende un elemento de soporte colocado para retener un objeto sobre la misma, transportar la banda continua con un elemento impulsor, de tal manera que la banda continua pasa a través tanto de una unidad de recubrimiento como de una unidad de secado, recubrimiento de los objetos sobre la
banda continua con la composición de recubrimiento y secado de los objetos sobre la banda continua. En otros aspectos, la presente invención proporciona proceso para la aplicación electroforética de una composición de recubrimiento electrodepositable acuosa a objetos sobre una banda continua que comprende un elemento de soporte colocado para retener los objetos sobre la misma. Estos métodos comprenden: alimentar los objetos sobre la banda continua; colocar los objetos sobre la banda continua, en donde el elemento de soporte comprende un elemento de hoja que comprende una pluralidad de dientes de sierra arreglados para ponerse en contacto con los objetos; transportar la banda continua con un elemento impulsor, de tal manera que la banda continua pasa a través tanto de una unidad de recubrimiento como de una unidad de secado; recubrir electrofuréticamente los objetos sobre la banda continua con la composición de recubrimiento electrodepositable acuosa; y secado de los objetos sobre la banda continua. En otra modalidad, la presente invención proporciona un proceso para el acoplamiento eléctrico de una pluralidad de proyecciones sobre una banda continua a una primera polaridad de un electrodo durante un proceso de recubrimiento de electrodeposición continuo en donde una pluralidad de objetos y la banda continua son recubiertos
en un tanque y curados subsecuentemente. El proceso comprende las etapas de: acoplamiento de un elemento lateral de la banda continua para propulsar la banda continua; remover un recubrimiento curado del elemento lateral para proporcionar una porción de contacto eléctrico; poner en contacto la porción de contacto eléctrico del elemento lateral con la primera polaridad del electrodo en un sitio antes de que el elemento lateral vuelva a entrar al tanque; y acoplamiento de la porción de contacto eléctrico del elemento lateral a la pluralidad de proyección. Se debe entender que esta invención no está limitada a las modalidades reveladas en esta breve descripción de la invención, sino que pretende cubrir modificaciones que están dentro del espíritu y alcance de la invención, como se define por las reivindicaciones.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La breve descripción de la invención anterior, también como la siguiente descripción detallada de las modalidades preferidas, se comprenderá mejora cuando se lean en conjunción con las figuras adjuntas. En las figuras: La figura 1A es una vista en perspectiva de una modalidad de la banda continua de la presente invención;
La figura IB es una vista detallada en perspectiva de una porción de la banda continua, como se ilustra en la figura LA; La figura 1C es una vista detallada en perspectiva de una porción de la banda como se ilustra en la figura 1A; La figura 2 es una vista en elevación la de la banda continua ausente de los elementos laterales y de guía, como se ilustra en la figura LA; La figura 3 es una vista en planta superior de la banda continua, como se ilustra en la figura 1A; La figura 4 es una vista en elevación lateral de una modalidad del elemento de hoja de la banda continua, como se ilustra en la figura 1A; La figura 5 es una vista en elevación lateral que ilustra el viaje de la banda continua de la figura 1A ausente de los elementos laterales y de guía que entran o salen de la unidad de recubrimiento (no mostrada) de la presente invención; La figura 6 es una vista en elevación lateral que ilustra el viaje de la banda continua de la figura ÍA ausente de los elementos laterales y de guía alrededor de una rueda impulsora; y
La figura 7 es una vista en elevación lateral esquemática del sistema de recubrimiento de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se comprenderá que las figuras y descripciones de la presente invención han sido simplificadas para ilustrar elementos que son relevantes para un entendimiento claro de la presente invención, en tanto que eliminan, por propósitos de claridad, otros elementos . Aquellos de habilidad ordinaria en el arte reconocerán que otros elementos pueden ser deseables con el fin de implementar la presente invención. Sin embargo, debido a que tales elementos son bien conocidos en el arte, y debido a que no facilitan un mejor entendimiento de la invención, una discusión de tales elementos no es proporcionada en la presente. En las descripciones de la presente invención, la invención será descrita e ilustrada en forma de un aparato para depositar un recubrimiento sobre un objeto que tiene una configuración particular. A la extensión que esta configuración da tamaño y forma estructural al objeto, se comprenderá que la invención no está limitada a implementación en tal forma y puede tener aplicación en cualquier tamaño, forma y configuración de objetos que se
desea recubrir. Así, en tanto que la presente invención es apta de implementarse en muchas formas diferentes, esta descripción detallada y las figuras adjuntas revelan solamente formas específicas como ejemplos de la invención. Aquellos que tienen habilidad ordinaria en el arte relevante serán aptos de adaptar la invención para aplicación en otras formas no presentadas específicamente en la presente en base a la presente descripción. Por ejemplo, en la descripción de la presente invención, la invención será ilustrada como un sistema y/o aparato para recubrir un objeto, tal como por ejemplo un perno. Se debe comprender que la descripción detallada en esta forma es solamente ilustrativa de la presente invención y que la presente invención puede ser usada con objetos de otras formas y configuraciones no descritas específicamente en la presente. También, la presente invención y dispositivos a las cuales puede ser anexada puede ser descrita y/o ilustrada en la presente en una posición de operación normal y términos tales como superiores, inferior, frontal, posterior, horizontal, próximo, distante, etc. pueden ser usados con referencia a las posición de operación normal del dispositivo o elemento al que se hace referencia. Sin embargo, se comprenderá que el aparato de la invención puede ser manufacturado, almacenado, transportado, usado y
vendido en orientaciones diferentes a aquellas descritas y/o ilustradas en la presente. A diferencia de los ejemplos de operación o en donde se indique de otra manera, todos los números que expresan cantidades de ingredientes, condiciones de reacción y así sucesivamente usados en la especificación y reivindicaciones se comprenderá que son modificados en todas las instancias por el término "aproximadamente". Así, a no ser que se indique lo contrario, los parámetros numéricos resumidos en la siguiente especificación y reivindicaciones adjuntas son aproximaciones que pueden variar dependiendo de las propiedades deseadas que se busca obtener con la presente invención. Finalmente y no como intento de limitar la aplicación de la doctrina de equivalentes al alcance de las reivindicaciones, cada parámetro numérico debe por lo menos ser interpretado a la luz del número de dígitos significativos reportados y mediante la aplicación de técnicas de redondeo ordinarias. No obstante que los intervalos y parámetros numéricos resumen el plano alcance de la invención son aproximaciones, los valores numéricos resumidos en cualesquier ejemplos específicos son reportados tan precisamente como sea posible. Cualesquier valores numéricos, sin embargo, contienen inherentemente ciertos errores resultantes necesariamente de la desviación
estándar encontrada en sus mediciones de pruebas respectivas. También, se comprenderá que cualquier intervalo numérico citado en la presente se propone incluir todos los sub-intervalos contenidos en el mismo. Por ejemplo, un intervalo de "1 a 10" pretende incluir todos los sub-intervalos entre e incluyendo del valor mínimo citado de 1 y el valor máximo citado de 10, esto es, que tiene un valor mínimo mayor o a 1 y un valor máximo menor o igual a 10. Todas las patentes y publicaciones resumidas en la presente son incorporadas en la presente por referencia. Cualquier patente, publicación u otro material de revelación, en todo o en parte, que se dice incorporado por referencia en la presente es incorporado en la presente solamente a la extensión que el material incorporado no entra en conflicto con las definición, afirmaciones u otro material de revelación existente resumido en esta revelación. Como tal y la extensión necesaria, la revelación como se resume explícitamente en la presente sustituye cualquier material en conflicto incorporado en la presente por referencia. La presente invención es concerniente con un aparato y sistemas para depositar por lo menos un recubrimiento sobre un objeto, tal como por ejemplo vías técnicas de recubrimiento electroforético. Como se usa en
la presente, la frase "depositado sobre" un sustrato y términos semejantes significado depositado o provisto por encima o sobre pero no necesariamente a la superficie del sustrato. Por ejemplo, un recubrimiento puede ser depositado directamente sobre el sustrato o uno o más recubrimientos pueden ser aplicados entre los mismos. Como se usa en la presente, el término "objeto" incluye todos los artículos que pueden ser colocados apropiadamente sobre la banda continua como se resume en la presente, particularmente aquellos que pueden ser recubiertos para uso subsecuente. El término "objeto" se propone incluir, por ejemplo, partes industriales, automotrices y aeroespaciales pequeñas que pueden ser usadas en el montaje final de productos, tales como por ejemplo estampados, vaciado, conjuntos de asiento y abrazadera, pernos, abrazaderas, conductos, tubos y cualesquier otros cuerpos empleados en la manufactura. Por propósitos de ilustración solamente y sin pretender limitar el alcance de la presente invención, el objeto es ilustrado como un perno con arandela integral. Como se usa en la presente, el término "retener" y términos semejantes significa mantener o soportar. La presente invención proporciona sistemas continuos para la aplicación de un recubrimiento a un objeto que comprende una banda continua que tiene en
ciertas modalidades no limitantes por lo menos un elemento de soporte colocado para retener el objeto sobre el mismo, un elemento impulsor en acoplamiento operativo con la banda continua, una unidad de recubrimiento en comunicación con la banda continua, una unidad de enjuague en comunicación con la banda continua y una unidad de secado en comunicación con la banda continua y la unidad de recubrimiento, dispuesto de tal manera que el objeto es recubierto y secado sobre la banda continua. En la discusión a continuación el sistema de recubrimiento puede ser por ejemplo un sistema de recubrimiento electroforético. Los sistemas continuos pueden incluir una banda movible a la cual los objetos son situados sobre la misma para el movimiento con la banda. Aunque las figuras ilustra una modalidad del aparato de banda continua que puede ser usado para transportar un objeto, tal como un perno, desde un punto de origen a un punto de destino a través de una unidad de recubrimiento y/o secado de un sistema de recubrimiento, se debe comprender que la invención no está limitada a implementarse en tal forma y puede tener aplicación en cualquier diseño, tamaño, forma y/o configuración de banda continua que se desea usar. Así, en tanto que la presente invención es apta de implementarse en muchas formas diferentes, esta descripción detallada y las figuras adjuntas ilustran solamente formas específicas
de bandas continuas como ejemplos de la invención. Aquellos que tienen habilidad ordinaria en el arte relevante serán aptos de adaptar la invención para aplicación en otras formas no presentadas específicamente en la presente en base a la presente descripción. Por ejemplo, en una modalidad de banda discutida a detalle a continuación, la banda puede ser formada de una serie de segmentos de banda que se fijan entre sí por medio de dispositivos de acoplamiento para formar una banda continua de una longitud deseada. Los segmentos de banda pueden ser de cualquier longitud deseada y los segmentos de banda que forman la banda no necesitan ser de una longitud uniforme. Por lo menos un elemento de soporte, tal como un elemento de hoja y en algunas modalidades una pluralidad de elementos de hoja, se pueden fijar a la banda y actuar para aceptar, retener y/ transportar objetos. Los elementos de soporte pueden incluir proyecciones que toman la forma de, por ejemplo, un perfil de sección transversal de diente de sierra que se pone en contacto con porciones del objeto. En modalidades en donde el objeto es un perno, por ejemplo, superficies del perno, en los que se incluyen el vastago del perno, necesitan solamente estar en contacto con el aparato de banda en uno o más puntos de proyección relativamente finos a lo largo de la longitud del perno. Por consiguiente, puntos relativamente pequeños y
posiblemente, sustancialmente invisibles o irreconocibles, son creados sobre la superficies del objeto en los puntos de contacto con el aparato de banda. Sin embargo, se debe notar que otras formas de bandas continuas que no son resumidas específicamente en la presente pueden ser usadas en los sistemas de la presente invención. Volviendo ahora a las figuras, las figuras 1A-1C ilustran modalidades de la banda continua 10 usada en los sistemas de la presente invención. La banda 10 soporta y/o retiene uno o más objetos 20 sobre la misma para su tratamiento subsecuente a través de un proceso de recubrimiento y/o secado, descrito posteriormente en la presente. La banda 10 puede ser continua, esto es, puede ser anexada de extremo a extremo para formar un bucle o circuito sin fin cuando es colocada sobre un mecanismo impulsor. La banda 10 puede ser formada en general de cual material durable conocido en el arte para soportar las temperaturas y condiciones asociadas con el recubrimiento continuo de objetos. En modalidades de la presente invención, la banda 10 puede ser formada de un material resiliente, durable y/o conductor, tal como por ejemplo aluminio, acero inoxidable o acero dulce. Aunque la banda 10 es mostrada en una configuración horizontal, se comprende que otras configuraciones, tales como por ejemplo una configuración angular, pueden ser usadas y que se
pretende que tales modificaciones sean incluidas dentro del alcance de la presente invención. Sobre la banda 10 puede ser anexado por lo menos un elemento de soporte 12. El elemento de soporte 12 puede estar en forma de varias superficies transportadoras, tales como por ejemplo, por lo menos una y comúnmente una pluralidad de elementos de hoja 14 para retener y/o ponerse en contacto eléctricamente con los objetos 20. Los elementos de soporte 12 pueden incluir proyecciones 21, como extensiones hacia fuera, desde su base. En una modalidad, los elementos de soporte 12 tienen un espesor de aproximadamente 0.15 cm (0.06 pulgadas). La banda 10 puede tener una porción inferior abierta, como se ilustra, para proporcionar por ejemplo mayor grado de flexibilidad de banda, para ayudar en el secado y enfriamiento del objeto recubierto y/o para evitar retención de material de recubrimiento a medida que la banda 10 viaja a través del sistema de recubrimiento 50, descrito posteriormente en la presente. Cuando se emplean, los elementos de hoja 14 pueden ser colocados sobre la banda 10 y pueden incluir una pluralidad de proyecciones 21 (figuras IB y 1C) , por lo menos una de las cuales actúa para soportar por lo menos parcialmente o ponerse en contacto con los objetos 20 en puntos de área superficial relativamente pequeña para minimizar los puntos de contacto. Cuando el sistema de
recubrimiento 50 es un sistema de recubrimiento electroforético, las proyecciones 21 pueden también actuar como puntos de contacto eléctricos para hacer pasar la carga a objetos 20. Además, las proyecciones 21 pueden proporcionar puntos de fricción adicional con el fin de retener más seguramente los objetos 20 a la banda 10 a medida que la banda 10 se mueve a través de las varias secciones del sistema de recubrimiento 50. Los elementos de hoja 14 pueden ser de cualquier tamaño o forma para ponerse en contacto con los objetos 20 y/o para ayudar en la retención de objetos 20 a la banda 10. Por ejemplo, los puntos de contacto de los elementos de hoja 14 pueden tener un perfil de sección transversal de diente de sierra repetitivo en forma de una pluralidad de puntos de contacto colocados a lo largo de los elementos de hoja 14 para ponerse en contacto con los objetos 20 cuando los objetos 20 están orientados apropiadamente sobre la banda 10. En una modalidad, ilustra mejor en las figuras 2 y 4, el perfil de sección transversal de los puntos de contacto de los elementos de hoja 14 puede estar en forma de una hoja podadora. Varias hojas comerciales se pueden usar, tales como aquellas manufacturadas bajo el nombre comercial de hoja podadora, MILWAUKEE SAWZALL, Modelo 48-00-1303, de Milwaukee Electric Tool Corporation, Milwaukee, Wisconsin. Los elementos de hoja 14 pueden ser formados de cualquier
material resiliente que soporta objetos 20 sobre la banda 10 y pueden ser formados de un material conductor eléctricamente resiliente. En ciertas modalidades de la presente invención, los elementos de hoja 14 pueden ser formados de un material resiliente, durable y conductor, tal como acero inoxidable o acero dulce, que puede, si se desea, ser endurecido adicionalmente mediante tratamiento térmico. Los elementos de hoja 14 pueden ser asegurados a la banda 10 de cualquier manera conocida en el arte. Por ejemplo, y como se ilustra, la banda 10 puede incluir uno o más dispositivo de acoplamiento, tales como perno alargados 22 que pasan a través de los elementos 14, con pernos alargados 22 que se acoplan con los elementos laterales 16 mediante por ejemplo lengüeta 19 que se extienden desde los mismos. Cualesquier sujetadores apropiados pueden ser usados para fijar pernos alargados 22 a elementos laterales 16, tales como por ejemplo remaches, pernos, tornillos y los semejantes. Los elementos de hoja 14 pueden ser dispuestos en cualquier orientación apropiada para ponerse en contacto eléctricamente y/o retener objetos 20, tales como por ejemplo en una orientación sustancialmente paralela entre sí, como se ilustra. Los elementos de hoja 14 pueden estar separados de tal manera que la distancia entre cualesquier dos elementos de hoja 14 es menor que la longitud, ancho. o
altura de objetos 20 a ser recubiertos, para el impedir el paso de objetos 20 a través de la banda 10. Cuando la banda 10 incluye elementos laterales 16, los elementos de hoja 14 pueden estar orientados en relación con los elementos laterales 16 en cualquier disposición apropiada a los mismos, tal como por ejemplo diagonal, paralela, perpendicular o combinaciones de las mismas. Se contempla que varios ángulos u orientaciones pueden ser empleados, en base por ejemplo al tamaño, forma y colocación de objetos 20 a ser recubiertos o la operación de la banda 10 a través del sistema de recubrimiento 50. Los elementos de guía 23 que son formados y orientado de manera similar al elemento de hoja 14 pueden también ser usados. Cuando se usan, los elementos de guía 23 pueden ser ligeramente más grandes que los elementos de hoja 14, de tal manera que los objetos 20 sobre la banda 10 no se deslizan de la banda 10 debido a las fuerzas sobre la banda 10 a medida que la banda 10 viaja a través del sistema de recubrimiento 50. Como se ilustra mejor en las figuras 1A-1C y la figura 4, cada elemento de hoja 14 puede incluir una porción pivotable 15 y una porción ranurada 17 para el movimiento operativo de la banda 10 a través del sistema continuo 50. La porción pivotable 15 puede incluir un orificio que pasa a través del elemento de hoja 14 para la recepción del dispositivo de acoplamiento 22, que, como se
ilustra, es un perno alargado 22. En esta modalidad, el diámetro de sección transversal del perno alargado 22 puede ser dimensionado ligeramente más pequeño que el diámetro del orificio para permitir que los elementos de hoja 14 giren libremente alrededor del perno 22 en la porción pivotable 15 a medida que la banda 10 cambia su dirección de viaje de, por ejemplo, una dirección en general horizontal a una dirección angular de, por ejemplo, 15° a 20° de la horizontal, tal como cuando la banda 10 viaja dentro o fuera de la unidad de recubrimiento 74, descrita posteriormente en la presente. Además, cada elemento de hoja 14 puede incluir una porción ranurada 17 que puede ser una muesca abierta o cerrada en una porción pivotable 15 opuesta del extremo 15. La porción ranurada 17 puede tener cualquier altura apropiada para recepción del perno alargado 22. La altura de muesca puede ser ligeramente más grande que el diámetro de sección transversal del perno alargado 22 y la longitud de muesca puede ser cualquier longitud que permite un movimiento pivotable y/o lateral relativamente libre de los elementos de hoja 14 de la banda 10 en una porción pivotable del extremo opuesto 15. Por ejemplo, el perno alargado 22 puede permitir que los elementos de hoja en la porción ranurada 17 pivoteen, se expandan o contraigan libremente a medida que la banda 10 cambia de dirección, tal como cuando la banda 10 viaja
alrededor de dobleces o curvas a través del sistema de recubrimiento 50. Como se ilustra en las figura 1A-1C y la figura 3, la banda 10 puede tener una pluralidad de elementos de hoja 14 en forma de segmentos de banda individuales para movimiento operativo a través del sistema de recubrimiento continuo 50. Como se ilustra y a manera ejemplo, los elementos de hoja pueden tener por lo menos un sección de superposición 18 de tal manera que la porción pivotable 15 de un segmento de elementos de hoja 14, se acopla con el mismo dispositivo de acoplamiento 22 a medida que la porción ranurada 17 de un segmento adyacente de los elementos de hoja 14. Esta disposición proporciona un orientación de hoja escalonada, como se ilustra, del tal manera que los elementos de hoja 14 son retenidos en su orientación mediante el dispositivo de acoplamiento 22, en forma de por lo ejemplo el perno alargado 22. Si se desea la remoción de un segmento de banda 10, la remoción del perno alargado 22 de los segmentos laterales 16 permite que segmento de elementos de hoja 14 que tienen su porción pivotable 15 que se acoplan con el perno alargado 22 sean separados de la banda 10, al deslizar los extremos opuestos de los elementos de hoja 14 que se acoplan con el perno alargado adyacente 22 desde el extremo abierto de la porción ranurada 17. De esta manera, la disposición de
superposición escalonada de los elementos de hoja 14 permite el movimiento relativo y por lo menos parcial independiente de los elementos individuales de la banda 10 a través del sistema de recubrimiento 50. Se contempla que los componentes de banda, tales como elementos de hoja 14 y perno alargado 22 pueden ser ajustables y colocables para retener objetos de tamaños variables de tal manera que una sola banda 10 puede ser usada en una línea de producción para recubrir una serie de objetos de tamaño diferente que tienen por ejemplo diámetros, longitudes y los semejantes diferentes. De esta manera, el reemplazo de banda podría ser reducido o eliminado sustancialmente entre corridas de objetos de varios tamaños (por ejemplo, pernos de diámetros o longitudes diferentes) u objetos completamente diferentes (por ejemplo, una corrida de pernos seguida inmediatamente por una corrida de abrazadera) . Cuando el proceso para recubrir objeto 20 es un proceso de recubrimiento electroforético, la banda 10 de la presente invención puede incluir por lo menos un elemento de conexión a tierra eléctrico 28 e incluye comúnmente una pluralidad de elementos de conexión a tierra 28 colocados a lo largo de la banda 10 para asegurar una conexión a tierra satisfactoria para el circuito eléctrico en el proceso. Cuando se usan, los elementos de conexión a tierra
eléctricos 28 pueden ser colocados en la posición inferior de la banda 10 debajo de los elementos de hoja 14 y conectados eléctricamente a la misma por medio de cualesquier elementos conocidos en el arte, tal como mediante el uso de sujetadores o mediante soldadura. En ciertas modalidades de la presente invención, y como se ilustra en la figura 1A-1C, los elementos de conexión a tierra 28 pueden ser cada uno una placa eléctricamente conductora o barra y colocados en una muesca en el elemento de hoja 14 y asegurados a un lado inferior de la misma. Los elementos de conexión a tierra 28 pueden estar orientados sobre la banda 10 de cualquier manera que proporcione un conectado eléctrico apropiado con la misma, tal como en una orientación sustancialmente perpendicular a los elementos de hoja 14, como se ilustra. Comúnmente, los elementos de conexión a tierra 28, pueden ser formados de un material eléctricamente conductor que es compatible con el material que forma los elementos de hoja 14. En ciertas modalidades de la presente invención, los elementos de conexión a tierra 28 son formados de un material resiliente, durable y/o conductor, tal como aluminio, acero inoxidable o acero dulce. Los elementos de conexión a tierra 28 pueden proporcionar contacto eléctrico por medio de la banda 10 mediante cualesquier medios conocidos en el arte. Por
ejemplo, los elementos de conexión a tierra 28 pueden estar conectados eléctricamente al perno alargado 22 mediante conectores de conexión a tierra 29, tales como cables de conexión a tierra, que proporcionan conductividad eléctrica por medio de los elementos de conexión a tierra 28 al perno alargado 22 y a través de los elementos laterales 16. Cables de conexión a tierra apropiados pueden ser cables de conexión a tierra trenzados flexibles de oreja a oreja identificados como modelo 69925K32, disponible comercialmente de McMaster-Carr Supply Company, Atlanta, Georgia. Los conectores de conexión a tierra 29 pueden ser mantenidos en su lugar mediante por ejemplo remaches, pernos, tornillos y los semejantes para proporcionar contacto eléctrico por medio de la banda 10. Los conectores de conexión a tierra 29 pueden también ser formados de un material eléctricamente conductor, tal como acero dulce, acero inoxidable o aluminio, de tal manera que a medida que la banda 10 es transportada, tal como mediante rotación, mediante un mecanismo impulsor, los elementos de conexión a tierra 28 se pueden poner en contacto con uno o más componentes del sistema de recubrimiento 50 para conectar eléctricamente a tierra la banda 10. Se contempla que varios otros elementos de soporte 12, como superficies de transportación, pueden ser usadas en la presente invención en lugar de, o además de
los elementos de hoja 14. Elementos de soporte apropiado 12 pueden incluir, por ejemplo, tiras de rejillas que tienen una pluralidad de proyecciones tales como aquellas disponibles comercialmente bajo el nombre comercial GRIP STRUT, DE McNichols Company, Tampa, Florida que incluyen orificios en forma de diamante rebordeados con dientes con cerrados . Los elementos de soportes 12 pueden también incluir una serie de bandejas que se acoplan con la banda 10 con espacios pequeños entre los mismos. La serie de bandejas pueden ser dispuestas de tal manera que los objetos 20 son cargados no unen una bandeja a otra. En estas modalidades alternativas, los elementos de soportes 12 pueden ser dispuestos y configurados sobre la banda 10 mediante varios medios tales como por ejemplo de una manera similar a aquella descrita en la presente. En una modalidad, el elemento de soporte 12, ilustrativa elementos de hoja 14, son arreglados en una pluralidad de elementos de soporte continuos espaciados lateralmente que forman cada uno un bucle continuo de banda 10, tales como los bucles o circuitos 13A y 13B mostrados ilustrativa en la figura 3. En la modalidad ilustrada, cada hilera de elementos de hoja 14 es acoplada a un dispositivo de acoplamiento respectivo 22, ilustrativamente el perno 22 y es acoplado a un elemento de conexión a tierra respectivo 28. El elemento de conexión a tierra 28 es acoplado
eléctricamente a por lo menos un dispositivo de acoplamiento 22 por medio de conectores 29. Los dispositivos de acoplamiento son acoplados eléctricamente a por lo menos uno de los elementos laterales 16. Por lo menos uno de los elementos laterales 16 es acoplado eléctricamente al conductor 72. Como tal, los objetos 20 que son transportados por la banda 10 pueden ser cargados eléctricamente por el conductor 72 debido al acoplamiento eléctrico del conductor 72 a las proyecciones 21 que soportan el objeto 20 por medio del elemento lateral 16, pernos 22, conectores 29, elemento de conexión a tierra 28 y elementos de soporte 12. Como se muestra en la figura 7, el conductor 72 es acoplado eléctricamente al elemento lateral 16 antes de que el elemento lateral 16 entre al tanque de electrodeposición de la unidad de recubrimiento 74. En una modalidad, el conductor 72 es acoplado eléctricamente al elemento lateral 16 por medio de uno o más enjugadores (no mostrado) , tales como muelles de hojas de cobre. Enjugadores ejemplares son revelados en las patentes estadounidenses Nos. 3,669,870 y 3,607,711, las revelaciones de las cuales son incorporadas expresamente por referencia en la presente. En una modalidad, el electrodo 72 mantiene continuidad eléctrica con el elemento lateral 16 por medio de los enjugadores.
En una modalidad, la banda 10 es un componente de un proceso de recubrimiento continuo en donde los objetos 20 y la banda 10 son movidos a través de una unidad de recubrimiento 74, y subsecuentemente a través de una unidad de secado 80. Como se afirma en la presente, la porción de banda 10 que incluye proyecciones 21 puede ser limpiada con una unidad limpiadora 88 para remover cualquier acumulación de recubrimiento, tal como recubrimientos de secado y/o curado y/o promover contacto eléctrico entre los elementos de hoja 14 y objetos 20 antes de recibir objetos adicionales 20 para recubrimiento. Además, como se afirma en la presente, una unidad limpiadora adicional y/o unidad de limpieza 88, tal como un cepillo giratorio, puede ser usado para remover cualquier acumulación de recubrimiento de los elementos laterales 16, tales como recubrimiento seco y/o curado y/o para promover contacto eléctrico entre el electrodo 72 y el elemento lateral 16 antes de que el elemento lateral 16 se haga pasar a través de la unidad de recubrimiento 74. En una modalidad, un recubrimiento seco y/o curado es removido del elemento lateral 16 para proporcionar una porción de contacto eléctrico, tal como metal desnudo. La porción de contacto eléctrico del elemento lateral 16 se pone en contacto con una primera polaridad del electrodo 72 en un sitio antes de que el
elemento lateral 16 vuelva a entrar al tanque de la unidad de recubrimiento 74. Como se explica en la presente, puesto que la porción de contacto eléctrico del elemento lateral 16 es acoplada eléctricamente al electrodo 72, la pluralidad de proyecciones 21 y de aquí los objetos 20, son acoplados eléctricamente al electrodo 72. En un ejemplo, el contacto eléctrico entre el elemento lateral 16 y el electrodo 72 es próximo a una posición justo antes de en donde el elemento lateral 16 vuelve a entrar al tanque de la unidad de recubrimiento 74. Volviendo ahora a la figura 7, la banda continua 10 de la presente invención puede ser usada en un sistema de recubrimiento continuo 50 que puede incluir un mecanismo o sistema impulsor 60, 82 en acoplamiento operativo con la banda 10 para su rotación como un sistema sin fin a través de una unidad de pre-tratamiento opcional 70, unidad de recubrimiento 74, unidad de enjuague 76 y unidad de secado 80. El sistema de recubrimiento 50 usado en la presente invención puede ser cualquier sistema para recubrir objetos 20 conocidos para aquellos de habilidad ordinaria en el arte y puede incluir, por ejemplo, sistemas o procesos de recubrimiento electroforéticos o de electrodeposición. Aunque cualquier sistema de recubrimiento continuo puede ser usado, por propósitos ilustrativos solamente y sin pretender estar limitados a alguna modalidad particular, el
sistema continuo 50 será descrito e ilustrado en forma de un sistema de recubrimiento de electrodeposición para recubrir objetos metálicos 20. Aunque los objetos 20 pueden ser alimentados manualmente sobre la banda 10, el sistema de recubrimiento continuo 50 incluye comúnmente un mecanismo 52 de alimentación de objetos para recibir, orientar y/o alimentar objetos a ser recubiertos. El mecanismo de alimentación 52 incluye comúnmente una tolva 54, para recibir una carga global de objetos y uno o más transportadores 56 para transportar objetos desde la tolva 54 en una hilera que fluye a un punto de recolección en la banda 10. El transportador 56 puede ser de cualquier tipo convencional, tal como, pero no limitado a, un transportador de banda, un transportador de cadena, un transportador de plataforma, un transportador por gravedad y los semejantes. El mecanismo de alimentación 52 puede también incluir un dispositivo de clasificación convencional 58 para orientar o distribuir objetos 20 del transportador 56 sobre la banda 10. El mecanismo de alimentación 52 y más específicamente, el transportador 56 puede alimentar una pluralidad de objetos 20 sobre la banda 10 mediante métodos bien conocidos para aquellos de habilidad ordinaria en el arte, tal como por ejemplo de una manera aleatoria, que fluye que puede evitar el apilado de
objetos 20 sobre la banda 10. El mecanismo de alimentación 52 usado en la presente invención puede ser uno que es bien conocido en el arte o puede ser montado de varios componentes de tolva, clasificación y transporta convencionales. Por ejemplo, si los objetos 20 a ser recubiertos son pernos roscados, mecanismos de tolva de pernos, clasificador de pernos y transportador de pernos apropiados están disponibles comercialmente de Spectrum Automation Company, Livonia, Michigan. Se contempla que varios mecanismos de alimentación de objetos 52 pueden ser usados en la presente invención. En particular, la trayectoria de cada objeto 20 sobre el transportador 56 es a lo largo de una trayectoria que está en alineación general y acoplamiento con la banda 10, de tal manera que los objetos 20 pueden ser colocados y retenidos sobre una o más proyecciones 21 de elementos de hoja 14. Las proyecciones 21, tal como en forma de dientes de sierra, actúa para soportar y/o retener objetos 20 sobre la banda 10 y proporcionar contacto con los mismos en uno o más puntos finos a lo largo de su longitud. A medida que los objetos 20 son alimentados del mecanismo de alimentación 52 sobre la banda 10, los objetos 20 viajan a lo largo de una trayectoria de la banda 10 a medida que es transportado, tal como mediante rotación, mediante el mecanismo impulsor 60 y/u 82. El mecanismo impulsor usado
en la presente invención puede ser cualquier mecanismo conocidos para impulsar sistemas transportadores de banda continua conocidos o puede ser del tipo que es mostrado en las figuras. El mecanismo impulsor 60, 92 puede estar en acoplamiento rotacional operativo con la banda 10 mediante cualesquier medios conocidos para aquellos de habilidad ordinaria en el arte, tal como por ejemplo mediante una disposición de ruta de entrada convencional en donde una o más ruedas impulsoras dentadas 82 se acoplan con eslabones en el elementos laterales 16 que están en forma de elementos de cadena que se extienden sustancialmente por la longitud de la banda 10 para proporcionar el movimiento de la banda 10 y consecuentemente a los objetos 20. La velocidad de la banda 10, tal como es transportada por el mecanismo impulsor 60, 82, puede estar en cualquier velocidad que está en asociación operativa con la velocidad a la cual los objetos 20 son alimentados del transportador 56. Aunque la velocidad de viaje de la banda 10 a través del sistema de recubrimiento 50 puede ser a cualquier velocidad, en ciertas modalidades no limitantes, la producción en línea continua puede ser efectuada a 1.5 metros/minuto (5.0 pies/minuto). Como se discute anteriormente, cuando el proceso para recubrir objetos 20 es un proceso de recubrimiento electroforético, tal como un proceso de recubrimiento por
electrodeposición, la banda 10 de la presente invención puede incluir por lo menos un elemento de conexión a tierra eléctrico 28 y comúnmente una pluralidad de elementos de conexión a tierra 28, colocados sobre la banda 10 para asegurar una conexión a tierra satisfactoria para el circuito eléctrico en el proceso. Antes de depositar recubrimientos sobre la superficie del objeto 20, puede ser necesario remover materia extraña de la superficie de metal al limpiar completamente y/o desengrasar a superficie del objeto. A este respecto, la unidad de pre-tratamiento opcional 70 puede incluir un sistema de limpieza que prepara la superficie de los objetos 20 para el recubrimiento. La superficie del objeto 20 puede ser limpiada mediante cualesquier medios físicos o químicos conocidos en el arte, tal como al someter a abrasión mecánicamente la superficie o como es típico, limpieza/desengrasado con agentes limpiadores alcalinos o ácidos disponibles comercialmente que son bien conocidos para aquellos experimentados en el arte, tales como metasilicato de sodio e hidróxido de sodio. Ejemplos no limitantes de agentes limpiadores apropiados incluyen limpiadores de fosfato CHEMKLEEN 163 y CHEMKLEEN 177 ambos de los cuales están disponibles comercialmente de PPG industries, Inc. de Pittsburgh, Pennsylvania. Enseguida o en lugar de la etapa de limpieza,
la superficie del objeto 20 puede ser enjuagada con agua, comúnmente agua desionizada, con el fin de remover cualquier residuo. Opcionalmente, la superficie de metal puede ser enjuagada con una solución acida acuosa después de la limpieza con los limpiadores alcalinos. Ejemplos de soluciones de enjuague incluyen limpiadores ácidos moderados o fuertes tales como las soluciones de ácido nítrico diluidas disponibles comercialmente y usadas convencionalmente por ejemplo en procesos de pre-tratamiento de metal. El objeto 20 puede ser secado por aire utilizando una cuchilla de aire, mediante evaporación instantánea del agua mediante breve exposición del objeto 20 a una alta temperatura. Opcionalmente, un pre-tratamiento a base de fosfato o recubrimiento de conversión puede ser aplicado al objeto 20 cuando el objeto 20 incluye un sustrato metálico. Composiciones de recubrimiento de conversión de fosfato apropiadas incluyen aquellas conocidas en el arte, tales como fosfato de zinc, modificado opcionalmente con níquel, hierro, manganeso, calcio, magnesio o cobalto. Composiciones de fosfatación útiles con descritas en las patentes estadounidenses Nos. Nos. 4,793,867 y 5,588,989; 4,941,930; 5,238,506 y 5,653,790. Un mecanismo de secado/pre-calentamiento puede ser usado para secar y/o precalentar objetos 20 a medida
que pasan a través de la unidad de pre-tratamiento 70 antes de ser cargados para su recubrimiento en la unidad de recubrimiento 74. Cualquier método de secado y/o precalentamiento conocido para aquellos experimentados en el arte puede ser usado en la unidad de pre-tratamiento 70, tal como por ejemplo infrarrojo, haz de electrones, radiación actínica, convección, inducción y combinaciones de los mismos. La unidad de pre-tratamiento 70 también puede ser aplicada en campana, como se ilustra, dependiendo de la solución de limpieza usada. Los objetos 20 a ser pre-tratados con un limpiador y/o un recubrimiento de conversión pueden ser transportados a través de la unidad de pre-tratamiento 70 mediante cualquiera de los mecanismos conocidos para aquellos experimentados en el arte, tales como cualquier banda continua de alambre plano o cadena eslabonada convencional impulsada por cadena, un barril y/o un cesto, entre otros medios. En ciertas modalidades, los objetos 20 son transportados a través de la unidad de pre-tratamiento 70 mediante una banda trenzada equilibrada impulsada por cadena (que comprende espirales izquierdos y derechos alternantes unidos con conectores engarzados) , tal como es suministrada or Cambridge International, Inc. y Ashworth Brothers, Inc. En ciertas modalidades, la banda trenzada de
equilibrio tiene bucles alargados que permiten que un elemento de soporte pase a través de trenzado equilibrado. Enseguida de la etapa de pre-tratamiento opcional y antes de entrar y/o en tanto que se entra a la unidad de recubrimiento 74, los objetos 20 pueden ser cargados mediante un conductor 72. Se aplica corriente eléctrica en una polaridad del conductor 72 al baño de electrodeposición y en la polaridad opuesta a la banda conductora 10 y mediante esto a los objetos 20. En el proceso de la presente invención, el objeto 20 sirve como un electrodo, comúnmente el cátodo, en un circuito eléctrico que comprende el electrodo y contra-electrodo que están sumergidos en una composición de recubrimiento electrodepositable acuosa. En general, en el proceso de aplicación del recubrimiento electrodepositable, la dispersión acuosa de la composición electrodepositable es colocada en contacto con un ánodo y cátodo eléctricamente conductores. Después del paso de una corriente eléctrica entre el ánodo y el cátodo, se depositará una película adherente de la composición electrodepositable de manera sustancialmente continua sobre el objeto 20 que sirve ya sea como el ánodo o el cátodo, dependiendo de si la composición es electrodepositable aniónica o catiónicamente. Aunque cualquier voltaje apropiado puede ser usado para cargar la
banda conductora 10, el voltaje usado puede ser dependiente del tamaño y forma del objeto 20 a ser recubierto y el material de recubrimiento aplicado. La electrodeposición se lleva a cabo usualmente a un voltaje constante que fluctúa de 1 volt a 7,000 volts y comúnmente entre 50 y 500 volts. La densidad de corriente es usualmente de entre aproximadamente 10.8 a 161,5 amperes/metro cuadrado (1.0 amperes/pie cuadrado a 15 amperes por pie cuadrado) . Si el material de recubrimiento usado es aniónico, la banda 10 es suministrada con una carga aniónica, mientras que si el material de recubrimiento usado es catiónico, la banda 10 es suministrada con una carga catiónica. La unidad de recubrimiento 74 puede contener un material de recubrimiento electrodepositable, que extrae tal material de por ejemplo, una cavidad de bomba, una unidad de almacenamiento, tal como un tanque de alimentación y puede ser colocado para recubrir todos o una porción de los objetos 20 sobre la banda 10, El sistema de recubrimiento 50 puede también usar un sistema de recirculación que permite que la unidad de recubrimiento 74 y la unidad de almacenamiento estén en comunicación fluida. Cualquier unidad de recubrimiento electroforético puede ser usada en el sistema de recubrimiento continuo 50 de la presente invención, tal como por ejemplo un tanque de electrodeposición y los semejantes. Como se ilustra, la
unidad de recubrimiento 74 incluye un tanque de electrodeposición. Además, en ciertas modalidades, la unidad de recubrimiento 74 puede comprender un tanque de electrodeposición que incluye medios para agitación del material de recubrimiento electrodepositable almacenado en el mismo. Por ejemplo, la agitación puede ser proporcionada en o cerca del fondo del tanque de electrodeposición, al alimentar el material de recubrimiento electrodepositable a eductores colocados a lo largo de la porción inferior de la unidad de recubrimiento 74. Además, la agitación puede ser dirigida cerca de la banda de recubrimiento 10, en o cerca de la parte superior del tanque de electrodeposición, al incluir tubos ascendentes dispuestos para descargar el material de recubrimiento electrodepositable hacia la parte superior y fondo de la banda de recubrimiento 10. La composición del baño de electrodeposición puede ser usada en un tanque como una modalidad en los sistemas de la presente invención, puede ser polimérica y puede comprender una fase resinosa dispersada en un medio acuoso. La fase resinosa incluye un componente orgánico formador de película que puede comprender una composición de recubrimiento electrodepositable aniónica o como es típico, una composición de recubrimiento electrodepositable catiónica. La composición de recubrimiento electrodepositable comprende comúnmente una resina iónica
que contiene grupo hidrógeno activo y un agente de curado que tiene grupos funcionales reactivos con los hidrógenos activos de la resina iónica. Como se usa en la presente, el término "reactivo" se refiere a un grupo funcional que forma un enlace covalente con otro grupo funcional, bajo condiciones de reacción apropiadas . Ejemplos no limitantes de composiciones de recubrimiento electrodepositables aniónicas incluyen aquellas que comprenden una resina formadora de película aniónica electrodepositable, dispersable en agua, sin gelificar. Ejemplos de resinas formadoras de película apropiadas para uso en composiciones de recubrimiento de electrodeposición aniónica son polímeros que contienen ácido carboxílico, solubilizados por base, tales como el producto de reacción o aducto de un aceite de secado o éster de ácido graso semi-seco con un ácido dicarboxílico o anhídrido y el producto de reacción de un éster de ácido graso, ácido insaturado o anhídrido y cualesquier materiales modificadores insaturados adicionales que se hacen reaccionar adicionalmente con poliol. También apropiados son los inter-polímeros por lo menos parcialmente neutralizados de hidroxi-alquil esteres de ácidos carboxílicos insaturados, ácido carboxílico insaturado y por lo menos otro monómero etilénicamente
insaturado. Todavía otra resina aniónica electrodepositable apropiada comprende un vehículo alquídico-aminoplasto, esto es, un vehículo que contiene una resina alquídica y una resina de amina-aldehido. Todavía otra composición de resina electrodepositable aniónica comprende esteres mezclados de un poliol resinoso. Estas composiciones son descritas en detalle en la patente estadounidense No. 3,749,657 en la columna 9, líneas 1 a 75 y columna 10, líneas 1 a 13. Otros polímeros ácido funcionales pueden también ser usados tales como polímeros de poliepóxido fosfatado o polímeros acrílicos fosfatados, como son bien conocidos para aquellos experimentados en el arte. "Sin gelificar" significa que el polímero está sustancialmente libre de reticulación y tiene una viscosidad intrínseca cuando es disuelto en un solvente apropiado. La viscosidad intrínseca de un polímero es una indicación de su peso molecular. Un polímero gelificado, por otra parte, puesto que es de peso molecular esencialmente infinitamente alto, tendrá una viscosidad intrínseca demasiado alta para medirse. Con referencia a la resina catiónica, una amplia variedad de polímeros catiónicos son conocidos y pueden ser usados en las composiciones de la invención, en tanto que los polímeros sean "dispersable en agua", esto es, aptos para ser solubilizados, dispersados o emulsificados en
agua. La resina dispersable en agua es catiónica por naturaleza, esto es, el polímero contiene grupos funcionales catiónicos para impartir una carga positiva. Comúnmente, la resina catiónica también contiene grupos hidrógeno activos. Ejemplos de resinas catiónicas incluyen resinas que contienen grupo de sal onio, tales como resinas que contienen grupos sal de sulfonio ternarias y resinas que contienen grupos de sal de fosfonio cuaternarias, por ejemplo aquellas descritas en las patentes estadounidenses Nos. 3,793,278 y 3,984,922, respectivamente. Otras resinas que contiene grupo de sal onio apropiadas incluyen resinas que contienen grupo de sal de amonio cuaternario, por ejemplo aquellas que son formadas al hacer reaccionar un poliepóxido orgánico con una sal de aminoácido terciaria. Tales resinas son descritas en las patentes estadounidenses Nos. 3,962,165; 3,975,346; y 4,001,101. También apropiadas son las resinas que contienen grupo de sal de amina, tales como los productos de reacción solubilizados por ácido de poliepóxidos y aminas primarias o secundarias, tales como aquellas descritas en las patentes estadounidenses Nos. 3,663,389; 3,984,299; 3,947,338 y 3,947,339. üsualmente, las resinas que contienen grupo de sal descritas anteriormente son usadas en combinación con un agente de curado de isocianato bloqueado. El isocianato
puede estar plenamente bloqueado como se describe en la patente estadounidense No. 3,984,299 o el isocianato puede estar parcialmente bloqueado y hacerse reaccionar con la cadena fundamental de resina tal como se describe en la patente estadounidense No. 3,947,338. También, composiciones de un componente como se describen en la patente estadounidense No. 4,134,866 y DÉOS No. 2,707,405 pueden ser usadas como la resina catiónica. Además de los productos de reacción de epoxi-amina, las resinas pueden también ser seleccionadas de resinas acrílicas catiónicas tales como aquellas descritas en las patentes estadounidenses Nos. 3,455,806 y 3,928,157. También, resinas catiónicas que curan vía transeterificación, tal como se describe en la solicitud de patente europea No. 12463 pueden ser usadas. Además, composiciones catiónicas preparadas a partir de bases de Mannich, tal como se describe en la patenté estadounidense No. 4,134,932 pueden ser usadas. También útiles en las composiciones de recubrimiento electro-depositables de la presente invención son aquellas resinas cargadas positivamente que contienen grupos amina primaria y/o secundaria. Tales resinas son descritas en las patentes estadounidenses Nos. 3,663,389; 3,947,339 y 4,115,900. La patente estadounidenses No. 3,947,339 describe un derivado de policetimina de una poliamina, tal como dietilentriamina
o trietilentetramina con el exceso de poliamina separada por vacío de la mezcla de reacción. Tales productos son descritos en las patentes estadounidenses Nos. 3,663,389 y 4,116,900. En una modalidad de la presente invención, las resinas catiónicas apropiadas para inclusión en las composiciones de recubrimiento electrodepositables útiles en los métodos de la presente invención son resinas acrílicas que contienen grupo de sal onio. La resina catiónica descrita anteriormente está comúnmente presente en las composiciones de recubrimiento electrodepositables en cantidades de 1 a 60 por ciento en peso, preferiblemente 5 a 25 por ciento en peso, en base al peso total de la composición. Como se discute previamente, las composiciones de recubrimiento electrodepositables que son útiles en los métodos de la presente invención comprenden además comúnmente un agente de curado que contiene grupos funcionales que son reactivos con los grupos de hidrógeno activo de la resina iónica. Resinas de aminoplasto, que son usadas comúnmente como agentes de curado para electrodeposición aniónica, son los productos de condensación de aminas o amidas con aldehidos. Ejemplos de amina o amidas apropiadas son melamina, benzoguanamina, urea y compuestos similares. En
general, el aldehido usado es formaldehído, aunque los productos pueden ser elaborados de otros aldehidos, tales como acetaldehído y furfural . Los productos de condensación contienen grupos metilol o grupos alquilol similares dependiendo del aldehido particular usado. Preferiblemente, estos grupos metilol son eterificados mediante reacción con un alcohol. Varios alcoholes usados incluyen alcoholes monohídricos que contienen de 1 a 4 átomos de carbono, tales como metanol, etanol, isopropanol y n-butanol, metanol es preferido. Resinas de aminoplasto están disponibles comercialmente de American Cyanamid Co. bajo la marca comercial CYMEL y de Monsanto Chemical Co. bajo la marca comercial RESIMENE. Los agentes de curado de aminoplasto son usados comúnmente en conjunción con la resina electrodepositable aniónica que contiene hidrógeno activo en cantidades que fluctúan de aproximadamente 5 por ciento a aproximadamente 60 por ciento en peso, preferiblemente de aproximadamente 20 por ciento a aproximadamente 40 por ciento en peso, los porcentajes están basado en el peso total de los sólidos de resina en el baño de electrodeposición. Los agentes de curado que pueden ser usados para composiciones de recubrimiento electrodepositables catiónicas incluyen poliisocianatos orgánicos bloqueados. Los poliisocianatos pueden ser plenamente bloqueados como
se describe en la patente estadounidense No. 3,984,299 columna 1, líneas 1 a 68, columna 2 y columna 3, líneas 1 a 15 o parcialmente bloqueados y hacerse reaccionar con la cadena fundamental del polímero, como se describe en la patente estadounidense No. 3,947,338, columna 2, líneas 65 a 68, columna 3 y columna 4, líneas l a 30. "Bloqueado" significa que los grupos isocianato se han hecho reaccionar con un compuesto, de tal manera que el grupo isocianato bloqueado resultante es estable a los hidrógenos activos a la temperatura ambiente, pero es reactivo con hidrógenos activos en el polímero formador de película a temperaturas elevadas, usualmente entre 90°C y 200°C. Poliisocianatos apropiados incluyen poliisocianatos aromáticos y alifáticos, en los que se incluyen poliisocianatos cicloalifáticos; ejemplos representativos incluyen difenilmetan-4, 4' -diisocianato (MDI) , diisocinato de 2,4- o 2,6-tolueno (TDI) , en las que se incluyen mezclas de los mismos, diisocianato de p-fenileno, diisocianato de tetrametileno y hexametileno, diciclohexilmeta-4, 4 '-diisocianato, diisocianato de isoforona, mezclas de fenilmetan- 4, 4 ' -diisocianato y polifenilisocianato de polimetileno. También se pueden usar poliisocianatos superiores tales como triisocianatos. Un ejemplo incluiría trifenilmetan-4, 4 ' , 4"-triisocianato. También se pueden usar pre-polímeros de isocianato con
polioles tales como neopentilglicol y trimetilolpropano y con polioles poliméricos tales como dioles y trioles de policaprolactona (proporción de equivalente NCO/OH mayor de
1). Los agentes de curado de poliisocianato son utilizados comúnmente en conjunción con la resina catiónica en cantidades que fluctúan de 1 por ciento en peso a 65 por ciento en peso, preferiblemente de 5 por ciento en peso a 45 por ciento en peso, en base al peso de la composición presente de sólidos de resina total. Las composiciones acuosas de la presente invención están en forma de una dispersión acuosa. Se cree que el término "dispersión" es un sistema resinoso translúcido u opaco, de trans-recubrimiento de dos fases en el cual la resina está en la fase dispersada y el agua está en la fase continua. El tamaño de partícula promedio de la fase resinosa es en general menor de 1.0 y usualmente menor de 0.5 mieras y puede ser menor de 0.15 mieras. La concentración de la fase resinosa en el medio acuoso es por lo menos 1 y usualmente alrededor de 2 a aproximadamente 60 por ciento en peso en base al peso total de la dispersión acuosa. Cuando las composiciones de la presente invención están en forma de concentrados de resina, tienen en general un contenido de sólidos de resina de aproximadamente 20 a aproximadamente 60 por ciento en
peso en base al peso de la dispersión acuosa. Baños de electrodeposición útiles en la presente invención son suministrados comúnmente como dos componentes: (1) una alimentación de resina clara, que incluye en general la resina electrodepositable iónica que contiene hidrógeno activo, esto es, el polímero formador de película principal, el agente de curado y cualesquier componentes dispersables en agua, no pigmentados adicionales y (2) una pasta de pigmento, que incluye en general uno o más pigmentos, una resina molida dispersable en agua que puede ser la misma o diferente del polímero formador de película principal y opcionalmente, aditivos tales como auxiliares de humectación o auxiliares de dispersión. Los componentes (1) y (2) del baño de electrodeposición son dispersados en un medio acuoso que comprende agua y usualmente solventes coalescentes . El baño de electrodeposición de la presente invención tiene un contenido de sólidos de resina usualmente dentro del intervalo de aproximadamente 5 a 25 por ciento en peso, en base al peso total del baño de electrodeposición. Como se menciona anteriormente, además del agua, el medio acuoso puede contener un solvente coalescente. Solventes coalescentes útiles incluyen hidrocarburos, alcoholes, esteres, éteres y cetonas. Los solventes
coalescentes preferidos incluyen alcoholes, polioles y cetonas . Solventes coalescentes específicos incluyen isopropanol, butanol, 2-etilhexanol, isoforona, 2-metoxipentanona, etileno y propilenglicol y los monoetil, monobutil y monohexil éteres de etilenglicol. La cantidad de solvente coalescente puede ser de entre aproximadamente 0.01 y 25 por ciento, tal como de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 5 por ciento en peso en base al peso total del medio acuoso. Como se discute anteriormente, una composición de pigmento y si se desea, varios aditivos tales como surfactantes, agentes de humectación o catalizadores pueden estar incluidos en la dispersión. La composición de pigmento puede ser del tipo convencional que comprende pigmentos, por ejemplo óxidos de hierro, cromato de estroncio, negro de carbono, polvo de carbón, dióxido de titanio, talco, sulfato de bario, también como pigmentos de color tales como amarillo cadmio, rojo cadmio, amarillo cromo y los semejantes. El contenido de pigmento de la dispersión es expresado usualmente como una proporción de pigmento a resina. En la práctica de la invención, cuando se usa pigmento, la proporción de pigmento a resina está usualmente en el intervalo de aproximadamente 0.02 a 1:1. Los otros aditivos mencionados anteriormente están
usualmente en la dispersión en cantidades de aproximadamente 0.01 a 3 por ciento en peso en base al peso de sólidos de resina. La presente invención puede también usar composiciones de recubrimiento no electroforéticas. Composiciones de recubrimiento no electroforéticas apropiadas pueden ser cualquiera de una variedad de composiciones de recubrimiento bien conocidas en el arte y la composición específica utilizada está basada en general en la apariencia final y propiedades de desempeño deseadas por el usuario. Por ejemplo, la composición de recubrimiento no electroforética puede ser una composición de recubrimiento líquida o en forma de partículas sólidas, por ejemplo, una composición de recubrimiento en polvo. Composiciones de recubrimiento no electroforéticas apropiadas son aquellas resumidas en la patente estadounidense No. 6,676,820, que es incorporada por referencia en la presente en su totalidad. Refiriéndose otra vez a la figura 7, a medida que la banda 10 transporta objetos 20 desde la unidad de pretratamiento opcional 70 a la unidad de recubrimiento 70 y particularmente los elementos de hoja 14, puede ser girada pivotadamente, por ejemplo, desde una posición horizontal a una posición ligeramente angular, tal como un ángulo de 15-20 grados de la horizontal, para entrar a la
unidad de recubrimiento 74. Como se ilustra mejor en la figura 5, la porción pivotable 15 y porción ranurada 17 de los elementos de hoja 14 permiten que los elementos de hoja 14 pivoteen alrededor de pernos alargados 22 para proporcionar un movimiento angular relativamente libre alrededor de los mismos, de tal manera que el perno 10 entra y sale libremente de la unidad de recubrimiento 74 cuando la unidad de recubrimiento 4 emplea un tanque de recubrimiento, como se ilustra. Como resultado, los materiales de recubrimiento en la unidad de recubrimiento 74 pueden ser aplicados fácilmente a cada objeto 20 colocado sobre la banda 10. La unidad de recubrimiento 74 también puede servir como depósito para recolectar material de recubrimiento en exceso de la superficie exterior de objetos 20 a medida que los objetos recubiertos son transportados a lo lejos de la banda 20 después del recubrimiento, para impedir el desperdicio del mismo. De esta manera, el recubrimiento electroforético puede ser depositado sobre objetos 20 a un espesor deseado, en base a varios factores, tales como la velocidad de la banda 10, la composición del material de recubrimiento, la temperatura de la unidad de recubrimiento 74 y los semejantes. Comúnmente, la temperatura de la unidad de recubrimiento 74 y el material de recubrimiento es mantenida en el intervalo
de 21°C a 38 °C. Los tiempos de recubrimiento a través de la unidad de recubrimiento 74 pueden variar considerablemente y dependen del voltaje, temperatura y composición del material de recubrimiento, espesor de película deseado y los semejantes. El tiempo de recubrimiento típico es de 2 minutos y puede variar de 30 segundos a 5 minutos. El material de recubrimiento en exceso puede ser enjuagado del objeto recubierto mediante una o más unidades de enjuague 76 colocadas corriente abajo de la unidad de recubrimiento 74. Se pueden usar cuchillas de aire (no mostradas) para remover el agua de enjuague en exceso de los objetos 20. La unidad de enjuague 76 puede incluir un sistema de reciclado para devolver el material en exceso al tanque madre para su reutilización. Agua desionizada, agua municipal y/o perneado de un sistema de ultrafiltración 78 puede ser usada para enjuagar el material en exceso de los objetos 20. El agua de enjuague puede ser filtrada y expulsada del sistema de recubrimiento 50 o puede ser reciclada de regreso al sistema para reutilización, con el fin de proporcionar un sistema cerrado no contaminante. La banda 20 puede portar los objetos 20 recubiertos y opcionalmente enjuagados a través de la unidad de secado 80 para secar el recubrimiento depositado sobre los objetos 20. Como se usa en la presente, los términos "anhidro", "seco" o "secado" pretenden incluir
tanto secado como curado. En una modalidad, el recubrimiento electrodepositado es secado al expulsar sustancialmente todo el solvente y/o agua del recubrimiento ya sea mediante evaporación a temperatura ambiente o mediante secado forzado a temperaturas elevadas (por ejemplo 82°C a 316°C (150°F a 600°F) ) . El término "seco" también se propone incluir "curado", por ejemplo, mediante exposición del sustrato electrorecubierto a condiciones térmicas suficientes para reticular los componentes de película co-reactivos. También, como se usa en la presente, el término "curado" como se usa en relación con una composición, por ejemplo, "una composición curada" significará que cualesquier componentes reticulables o co-reactivos de la composición están por lo menos parcialmente reticulados o se hacen co-reaccionar. En ciertas modalidades de la presente invención, la densidad de reticulación de los componentes reticulables, esto es, el grado de reticulación, fluctúa de 5% a 100% de reticulación completa. En otras modalidades, la densidad de reticulación fluctúa de 30% a 85% de plena reticulación. En otras modalidades, la densidad de reticulación fluctúa de 50% a 85% de plena reticulación. Aquel de habilidad en el arte entenderá que la presencia y grado de reticulación, esto es, la densidad de reticulación, puede ser determinada
mediante una variedad de métodos, tal como un análisis térmico mecánico dinámico (DMTA) utilizando un analizador de DMTA Polymer Laboratories llevado a cabo bajo atmósfera de nitrógeno. Este método determina la temperatura de transición vitrea y densidad de reticulación de películas libres de recubrimiento o polímeros . Estas propiedades de un material curado están relacionadas con la estructura de la red reticulada. En general, las composiciones de recubrimiento electrodepositables que son útiles en la presente invención son aplicadas bajo condiciones de tal manera que se forma un recubrimiento sustancialmente continuo, que tiene un espesor de película seca que fluctúa de 7.6 a 50.8 mieras (0.3 a 2.0 milésimas de pulgada), usualmente de 15.2 a 25.4 mieras (0.6 a 1.0 milésimas de pulgada) sobre las superficies de los objetos. Cualquier método conocido para aquellos experimentados en el arte de secado del recubrimiento aplicado se pueden usar, tal como por ejemplo infrarrojo, haz de electrones, radiación actínica, convección, inducción y combinaciones de los mismos. Por ejemplo, la unidad de secado 80 del sistema continuo 50 puede usar tratamiento térmico al recubrimiento mediante la combinación de radiación infrarroja y convección. En una modalidad de la presente invención, después que el
recubrimiento se ha aplicado mediante electrodeposición, es curado, usualmente mediante calentamiento, a temperaturas elevadas que fluctúan de 82°C a 316°C por un período que fluctúa de 60 a 2400 segundos. Alternativamente, el recubrimiento puede ser curado utilizando técnicas de curado por infrarrojo como es bien conocido en el arte, comúnmente por un período que fluctúa de 5 a 300 segundos o un tiempo suficiente para obtener una temperatura de metal pico que fluctúa de 149°C a 288°C (300°F a 550°F) . Para sustratos no metálicos, los tiempos y temperaturas pueden ser ajustados y dependen por lo menos en parte, del material de sustrato particular usado. En una modalidad de la presente invención, una unidad de enfriamiento, tal como una unidad de refrigeración, una serie de ventiladores (no mostrados), boquillas de nebulización de agua y/o un baño de agua, pueden ser colocados después de la unidad de secado 80 para disminuir la temperatura de los objetos 20 para manipulación y transporte. El aire puede ser soplado sobre los objetos 20 a cualquier velocidad y temperatura apropiados y puede fluctuar por ejemplo de 0.8 a 51 metros/segundo (150 a 10,000 pies/minuto) a temperatura ambiente. Comúnmente, la unidad de enfriamiento reduce la temperatura superficial de los objetos 20 a menos de 49°C (120°F).
Después de salir de la unidad de secado 80 y pasar a través de la unidad de enfriamiento opcional, los objetos 20 pueden ser liberados de la banda 10 mediante medios manuales o automáticos. Los medios de liberación apropiados incluyen medios de asistencia mecánica y/o medios accionados por gravedad, en donde, a medida que la banda 10 es transportada sobre la rueda impulsora 82, el movimiento de la banda 10 alrededor de la rueda 82, con la ayuda de la fuerza de la gravedad, actúa para liberar cada objeto 20 de la banda. A medida que la banda 10 es transportada alrededor de la rueda impulsora 82, la banda 10 puede ser girada, por ejemplo, desde una posición horizontal a una posición angular, tal como por ejemplo a un ángulo de 90 a 180 grados, a medida que la banda 10 hace su regreso al mecanismo de alimentación 52. Aunque la banda 10 puede ser transportada alrededor de la rueda impulsora 82 a cualquier ángulo, en una modalidad de la presente invención, el ángulo de rotación puede ser de 135 grados, de tal manera que los objetos 20 pueden caer separados de la banda 10 a medida que la banda 10 es transportada alrededor de la rueda impulsora 82. Como se ilustra en la figura 6, la porción pivotable 15 y porción ranurada 17 de los elementos de hoja 14 permiten que los elementos de hoja 14 giren sustancialmente libremente alrededor del perno alargado 22 vía movimiento relativo al mismo que
proporciona un medio para que la banda 10 se expanda y contraiga a medida que la banda 10 gira libremente alrededor de la rueda impulsora 82 y otras ruedas de retorno, como se ilustra. Luego, los objetos liberados y recubiertos 20 pueden ser depositados en el receptáculo 84 para empaque o para procesamiento adicional. La rotación continua de la banda 10 devuelve la banda 10 de regreso al mecanismo de alimentación 52 para la recepción de objetos adicionales 20 para soporte y retención con el mismo para recubrimiento y secado. El sistema de recubrimiento 52 puede incluir una unidad limpiadora 88, tal como un cepillo giratorio, como se ilustra, que limpia la superficie de la banda 10 para reducir la acumulación de recubrimiento sobre la superficie de banda y/o promover contacto eléctrico entre los elementos de hoja 14 y objetos 20, antes de recibir objetos adicionales 20 para su recubrimiento. En modalidades de la presente invención que usan un cepillo giratorio, como se ilustra, el cepillo giratorio puede ser formado de cualquier material apropiado que limpia efectivamente la superficie de la banda 10 y puede incluir cerdas resilientes individuales, tales como cerdas de alambre de acero al carbón, que proporcionan limpieza efectiva de, por ejemplo, las puntas de los dientes de sierra y entre los mismos. Una o más unidades limpiadoras adicionales, tal como un cepillo giratorio, pueden ser usadas después de la liberación de los objetos 20 para reducir la acumulación del recubrimiento sobre,
por ejemplo, las cadenas laterales 16, para mejorar el contacto de la banda 10 al conductor 72. Aunque el sistema de recubrimiento 50 resumido anteriormente ha sido descrito como la aplicación de un solo recubrimiento sobre objetos 20, se contempla que más de un recubrimiento puede ser depositado sobre los objetos 20. Por ejemplo, dos o más capas de recubrimiento pueden ser depositadas sobre los objetos 20 al agregar unidades de recubrimiento y secado adicionales al sistema de recubrimiento 50 descrito anteriormente o al hacer correr los objetos recubiertos 20 a través del sistema de recubrimiento 50 una o más veces adicionales o al hacer correr los objetos 20 a través de una combinación del sistema de recubrimiento 50 (cuando es electroforético) en conjunción con uno o más sistemas de recubrimiento no electroforéticos, ya sea antes o subsecuentemente al sistema de recubrimiento 50. Así, la descripción del sistema de recubrimiento 50 resumido anteriormente es solo ilustrativo de un método para usar el sistema de recubrimiento 50 y no se pretende limitar el alcance de la presente invención. La presente invención permite que objetos sean recubiertos a altas velocidades por medio de varios procesos de recubrimiento, en tanto que reduce el riesgo de que aquellas superficies recubiertas sean deterioradas o dañadas de otra manera, al proporcionar un elemento de soporte que tiene uno o más - y en algunas modalidades - una pluralidad de puntos de contacto pequeños a lo largo de la longitud del objeto. Los puntos de contacto relativamente pequeños pueden minimizar los
puntos de contacto sobre el objeto, promover conexión a tierra eléctrica después de ciclos de recubrimiento repetidos y/o promover la aplicación de un recubrimiento más liso sobre la superficie del objeto. Además, la presente invención proporciona un sistema para recubrir objetos en una sola banda continua por medio de las unidades de recubrimiento y secado sin la necesidad de transferencia de banda. Como resultado, el recubrimiento depositado sobre las superficies del objeto puede ser más uniforme e incluir menos defectos que las técnicas de recubrimiento del arte previo. En tanto que modalidades particulares de la presente invención han sido descritas anteriormente por propósitos de ilustración, será evidente para aquellos experimentados en el arte que numerosas variaciones de los detalles de la presente invención se pueden efectuar sin desviarse de la invención como se define en las reivindicaciones adjuntas.