KR100908948B1 - 물체를 코팅하기 위한 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물체에 코팅물을 도포하기 위한 장치, 방법들, 및 시스템들에 관한 것이다. 상기 시스템들은, 상기 물체를 유지하도록 위치되는 적어도 하나의 지지 부재를 구비하는 연속 벨트, 상기 연속 벨트와 작동적인 관계로 계합되는 구동 부재, 상기 연속 벨트와 통신하는 코팅 유닛, 및 상기 연속 벨트 및 상기 코팅 유닛과 통신하며 상기 물체가 상기 연속 벨트 상에서 코팅 및 건조되도록 하기 위해 배열되는 건조 유닛을 구비한다. 상기 벨트의 상기 지지 부재는 다수의 돌출부들을 구비하는 적어도 하나의 블레이드 부재를 포함할 수 있고, 상기 돌출부들 중의 적어도 하나는 상기 물체와 접촉되도록 위치된다. 또한, 본 발명은 연속적인 코팅 시스템을 통하여 물체를 코팅하기 위한 연속적인 벨트들 및 관련되는 방법들에 관한 것이며; 상기 연속적인 벨트들은, 제 1의 연속적인 지지 부재 및 상기 제 1의 연속적인 지지 부재로부터 측방향으로 격설되는 제 2의 연속적인 지지 부재로서, 각각 상기 물체를 지지하도록 형상화되는 다수의 돌출부들을 포함하는, 상기 제 1 및 제 2의 연속적인 지지 부재들; 격설된 위치들에서 상기 제 1 및 제 2의 연속적인 지지 부재들에 결합되며 상기 다수의 돌출부들에 전기적으로 결합되는 다수의 접지 부재들; 및 상기 제 1 및 제 2의 연속적인 지지 부재들에 결합되는 한 쌍의 측면 부재들로서, 상기 측면 부재들 중의 적어도 하나가 상기 다수의 접지 부재들에 전기적으로 결합되는, 상기 한 쌍의 측면 부재들을 구비한다.

Description

물체를 코팅하기 위한 방법{PROCESS FOR COATING OBJECTS}

본 발명은 물체들을 코팅하기 위한 장치 및 시스템들에 관한 것이고, 특히 물체들을 코팅하기 위한 연속적인 벨트들 및 시스템들에 관한 것이다.

산업적인 구성품들 그리고 자동차의 구성품들과 같은 제품들의 제조에 있어서, 스탬핑물들, 주조물들, 시트 및 클램프 조립체들, 볼트들, 클램프들, 도관, 파이프들 등과 같은 다양한 소형 부품들이 사용되며, 이들 다양한 소형 부품들은 최종 조립에 있어서 기능적인 역할을 주로 수행한다. 최종 조립용의 이들 부품들을 제조하기 위해, 전형적으로는 코팅 재료가 부품의 적어도 일부분들 상에 도장된다. 많은 경우들에 있어서, 전체 부품은, 그 부품에 피니싱된 외관을 제공하기 위해 및/또는 사용, 마모 및/또는 환경 조건들의 결과로서 내측에 있는 기질이 손상되는 것을 방지하기 위해, 코팅된다.

제조 산업에 있어서 사용되는 소형 부품들의 수가 상당하기 때문에, 이들 부품들에 높은 속도로 재료를 도장하기 위한 다양한 코팅 기술들이 사용되어 왔다. 예컨대, 소형 부품들이 고속 코팅을 위해 평탄한 금속 메시 컨베이어 상에 분산되며 짜임새 없이 놓여질 수 있다. 상기 부품들이 건조 유닛을 통하여 처리되기 전 에, 상기 부품들은 하나 또는 그 이상의 부가적인 벨트들 상으로 전달된다. 많은 경우들에 있어서, 개개의 부품들은 코팅 및 건조 시스템들을 통과하는 동안 아주 근접하거나 또는 서로 계합되어, 코팅물이 부품들 상에 도포되어 건조 또는 경화될 때, 두 개 또는 더욱 많은 부품들이 (접점으로서 알려진) 계합점에서 서로 들러붙을 수 있다. 이들 코팅된 부품들은 그리고나서 특정 정도의 힘에 의해 서로 분리되어야만 하며, 이에 따라, 전형적으로, 각각의 부품으로부터 또는 접점 근처에서 코팅물의 적어도 특정 부분이 제거된다. 또한, 부품이 컨베이어의 측면에 접촉될 때, 접점들이 형성된다. 부가적으로, 부품들 또는 컨베이어의 측면들 간에 접촉이 이루어지지 않더라도, 부품 및 그 부품이 안착되는 컨베이어 벨트 사이에 접촉이 있게 되며, 벨트와 접촉되는 각각의 지점에서 접점이 형성된다. 이러한 경우는 특히, 코팅 전에 또는 코팅 시에 필요한 전하를 공급하기 위해 컨베이어 벨트가 부품과 전기적으로 접촉될 것을 요구하는 전착 코팅 공정들에 있어서, 발생된다.

적어도, 이러한 접점은 피니싱된 제품에 있어서 보기 흉한 흠을 드러낸다. 부품이 부식성 재료로 성형되었을 때에는, 접점은, 외관을 손상시키는 것에 부가하여, 조립후 이른 시기에 부식의 징후가 나타날 가능성을 상당히 증가시킨다. 부품들이 벨트 상에 임의적으로 위치되기 때문에, 코팅 전에 접점들의 위치를 예측하기는 어렵다.

상기한 바와 같은 코팅 공정에 있어서는, 예컨대 소형 부품들이 컨베이어 벨트 상에서 임의적으로 위치되고 부품들이 건조 유닛을 거치기 전에 하나 또는 더 많은 벨트들로 전달되기 때문에, 접점들의 발생을 최소화하기가 어렵게 된다. 따 라서, 품질 표준을 만족시키기 위해, 상기 코팅 기술을 사용하는 공급자들은, 품질 표준에 부합하지 않는 부품들을 골라내서 폐기하는, 시간 및 인건비가 소모되는, 노력들을 행하는 것이 필요할 수 밖에 없다는 것을 느낄 수 있다.

기능적인 그리고 미적인 품질 요구조건들을 만족시키거나 초과하는 코팅된 부품을 제공하면서 상기한 바와 같은 결점들을 실질적으로 감소시키거나 방지할 수 있고 코팅 및 제조 효율을 개선할 수 있는 장치 및/또는 시스템이 요구된다 할 것이다.

본 발명은 물체에 코팅물을 도포하기 위한 연속적인 코팅 장치를 제공한다. 상기 코팅 장치는 그 위에 물체를 유지하도록 위치되는 하나 이상의 지지 부재를 구비하는 연속 벨트, 상기 연속 벨트를 이송하기 위한 구동 부재, 상기 연속 벨트상에 위치하는 물체를 코팅하기 위한 코팅 유닛으로, 상기 연속 벨트는 상기 코팅 유닛을 통한 이동의 방향을 바꾸도록 구성되는, 상기 코팅 유닛, 및 상기 연속 벨트 상의 코팅된 물체가 건조되도록 배열되는 건조 유닛을 구비한다.

본 발명은 또한 연속적인 코팅 장치를 관통하여 물체를 코팅하기 위한 연속 벨트를 제공하며: 상기 연속 벨트는, 그 위에 물체를 유지하도록 위치되는 하나 이상의 지지 부재를 구비하고, 상기 지지 부재는, 하나 이상이 상기 물체와 접촉되도록 위치되는 다수의 돌출부들을 구비하는 하나 이상의 블레이드 부재를 구비한다.

본 발명은 또한 연속적인 코팅 장치를 관통하여 물체를 코팅하기 위한 연속 벨트를 제공한다. 상기 연속 벨트는, 제 1의 연속적인 지지 부재 및 상기 제 1의 연속적인 지지 부재로부터 측방향으로 격설되는 제 2의 연속적인 지지 부재로서, 각각 상기 물체를 지지하도록 형상화되는 다수의 돌출부들을 포함하는, 상기 제 1 및 제 2의 연속적인 지지 부재들; 격설된 위치들에서 상기 제 1 및 제 2의 연속적인 지지 부재들에 결합되며 상기 다수의 돌출부들에 전기적으로 결합되는 다수의 접지 부재들; 및 상기 제 1 및 제 2의 연속적인 지지 부재들에 결합되는 한 쌍의 측면 부재들로서, 상기 측면 부재들 중의 하나 이상이 상기 다수의 접지 부재들에 전기적으로 결합되는, 상기 한 쌍의 측면 부재들을 구비한다.

본 발명은 또한 물체들을 코팅하기 위한 방법들에 관한 것이다. 상기 방법들은, 그 위에 상기 물체를 유지하도록 위치되는 지지 부재를 구비하는 연속 벨트상에 상기 물체들을 위치시키는 단계; 상기 연속 벨트가 코팅 유닛 및 건조 유닛을 통과하도록 구동 부재에 의해 상기 연속 벨트를 구동하는 단계; 상기 연속 벨트 상에서 코팅 조성물로 상기 물체들을 코팅하는 단계; 및 상기 연속 벨트 상에서 상기 물체들을 건조시키는 단계를 구비한다.

다른 면들에 있어서, 본 발명은, 그 위에 물체들을 유지하도록 위치되는 지지 부재를 구비하는 연속 벨트 상에서 물체들에 수성의 전착가능한 코팅 조성물을 전착 도포하기 위한 방법들을 제공한다. 이들 방법들은, 상기 연속 벨트 상에 상기 물체들을 공급하는 단계; 상기 연속 벨트 상에 상기 물체들을 위치시키는 단계로서, 상기 지지 부재가, 상기 물체들과 접촉하도록 배열되는 다수의 톱니부들을 구비하는 블레이드 부재를 구비하는, 상기 위치시키는 단계; 상기 연속 벨트가 코팅 유닛 및 건조 유닛 모두를 통과하도록 구동 부재에 의해 상기 연속 벨트를 구동하는 단계; 상기 연속 벨트 상에서 상기 수성의 전착가능한 코팅 조성물로 상기 물 체들을 전착 코팅하는 단계; 및 상기 연속 벨트 상에서 상기 물체들을 건조시키는 단계를 구비한다.

다른 하나의 실시예에서, 본 발명은, 연속 벨트 상의 다수의 물체들이 탱크 내에서 코팅되고 후속적으로 경화되는 연속적인 전착 코팅 공정중 상기 연속 벨트 상의 다수의 돌출부들을 전극의 제 1 극에 전기적으로 결합시키기 위한 방법을 제공한다. 상기 방법은, 상기 연속 벨트를 추진하기 위해 상기 연속 벨트의 측면 부재를 계합시키는 단계; 전기적인 접촉 부분을 제공하기 위해 상기 측면 부재로부터 경화된 코팅물을 제거하는 단계; 상기 측면 부재가 상기 탱크로 재진입하기 전에 소정 위치에서 상기 측면 부재의 전기적인 접촉 부분을 상기 전극의 상기 제 1 극에 접촉시키는 단계; 및 상기 측면 부재의 상기 전기적인 접촉 부분을 상기 다수의 돌출부들에 결합시키는 단계를 구비한다.

본 발명이 상기 발명의 요약에 기재된 실시예들에 한정되지 않으며 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 다양한 개조물들을 포함하도록 의도된 것이라는 점을 이해하여야 한다.

상기 발명의 요약 및 이하에 주어지는 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 첨부한 도면을 참조할 때 더욱 명확하게 이해될 수 있다.

첨부한 도면들 및 본 발명의 설명들은 본 발명의 명확한 이해를 위해 관련되는 요소들만을 나타내도록 단순화된 것이며 다른 요소들은 명료함을 위해 제거하였다는 점을 이해하여야 한다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명을 실 시하기 위해 다른 요소들이 요구될 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 그러나, 그러한 요소들이 당 업계에 공지되어 있고 본 발명의 명확한 이해를 돕는 것은 아니기 때문에, 그러한 요소들에 대한 설명은 본 명세서에서 제공되지 않는다.

본 발명의 설명들에 있어서, 본 발명은 특별한 형상을 갖는 물체 상에 코팅물을 도장하기 위한 장치의 형태로 설명되고 도시될 것이다. 이 형상이 상기 물체에 크기 및 구조적인 형상을 부여하는 정도까지, 본 발명이 그러한 형태에 있어서의 실시에 제한되지 않으며 코팅이 요구되는 물체들의 어떠한 크기, 형태 및 형상에도 적용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 그러므로, 본 발명은 수많은 다른 형태들로 실시될 수 있고, 본 상세한 설명 및 첨부한 도면들은 본 발명의 예들로서 특정 형태들만을 제시한다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 본 설명에 기초해서 본 명세서에 특별하게 주어지지 않은 다른 형태들에 적용되도록 본 발명을 적합화시킬 수 있다. 예컨대, 본 발명의 설명들에 있어서, 본 발명은, 예컨대 볼트와 같은 물체를 코팅하기 위한 시스템 및/또는 장치로서 예시될 것이다. 이러한 형태에 있어서 본 상세한 설명은 본 발명을 단지 예시하는 것이며 본 발명은 본 명세서에 특별히 언급하지 않는 다른 형태들 및 형상들을 갖는 물체들에도 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

또한, 본 발명 및 본 발명이 적용되는 장치들은 본 명세서에 있어서 정상 작동 위치에 있는 상태로 설명 및/또는 예시되며, 상부, 하부, 전방, 후방, 수평, 근접, 말단 등과 같은 용어들은 관련 장치 또는 요소의 상기 정상 작동 위치와 관련하여 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명의 장치는 본 명세서에서 기재 및/또는 예 시한 방위들(orientations)과는 다른 방위들에서 제조, 저장, 이송, 사용 및 판매될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

작동 예들에 있어서와는 달리 또는 다르게 명시되는 바와는 달리, 본 명세서 및 청구항들에서 사용되는 성분들의 양들, 반응 조건들 등을 나타내는 모든 숫자들은 모든 경우들에 있어서 "약"이라는 용어에 의해 수정될 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 따라서, 반대로 명시되지 않는 한, 이하의 명세서 및 첨부한 청구항들에 있어서 사용된 숫자 파라미터들은 본 발명에 의해 달성이 요청되는 요구 특성들에 따라 변화될 수 있는 근사치들이다. 적어도, 균등론의 적용을 청구항들의 보호범위에 제한하는 시도로서가 아니라, 각각의 숫자 파라미터는 적어도, 보고된 유효 숫자의 숫자 관점에서 그리고 정상적인 반올림 기술들을 적용함으로써 해석되어야 한다.

본 발명의 포괄적인 보호범위를 마련하는 숫자 범위들 및 파라미터들이 근사치들임에도 불구하고, 특정의 특별한 예들에서 사용된 숫자 값들은 가능한한 정확하게 보고된다. 그러나, 특정의 숫자 값들은 그들의 각각의 시험 측정치들에서 발견되는 표준 편차로부터 필연적으로 발생되는 특정의 오차들을 본질적으로 내포한다.

또한, 본 명세서에서 언급되는 특정의 숫자 범위는 본 명세서에 포함되는 모든 하위-범위들(sub-ranges)을 포함하도록 의도된 것이라는 점을 이해하여야 한다. 예컨대, "1 내지 10"의 범위는 1의 언급된 최소값 및 10의 언급된 최대값 사이에 들면서 상기 최소값과 최대값을 포함하는, 즉, 1과 동일하거나 1보다 큰 최소값과 10과 동일하거나 10보다 작은 최대값을 갖는, 모든 하위-범위들을 포함하도록 의도된다.

본 명세서에서 언급되는 모든 특허들 및 간행물들은 본 명세서에 참조로 인용된다. 본 명세서에서 참조로 인용되는 것으로 언급되는, 특정의 특허, 간행물, 또는 다른 개시 자료는, 전부 또는 일부분에 있어서, 인용된 자료가 기존 정의들, 설명들 또는 본 명세서에 기재된 다른 개시 자료와 상충하지 않는 정도까지만 본 명세서에 통합된다. 그러한 이유로, 필요한 정도까지는, 본 명세서에서 명확하게 설명된 개시내용은 본 명세서에서 참조로 인용되는 특정의 상충 자료를 대체한다.

본 발명은 예컨대 전착 코팅 기술들을 이용하여 물체 상에 적어도 하나의 코팅물을 도장하기 위한 장치 및 시스템들에 관한 것이다. 본 명세서에서 사용되는 구(phrase)로서, 기질 "상에의 증착"이라는 용어 및 그와 동일한 용어는 필연적으로 기질의 표면에 인접한 것은 아니지만 기질의 표면에서 떨어져서 위에 또는 기질의 표면 바로 위에 도포되거나 제공되는 것을 의미한다. 예컨대, 코팅물이 기질 상에 직접적으로 도장될 수도 있거나 하나 또는 더 많은 다른 코팅물들이 상기 코팅물과 기질 사이에 도포될 수도 있다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "물체"는 본 명세서에서 설명되는 연속 벨트 상에 적당하게 놓여질 수 있는 모든 물품들, 특히 후속적인 사용을 위해 코팅될 수 있는 모든 물품들을 포함하는 것으로 의미된다. 상기 용어 "물체"는, 제품들의 최종 조립에 사용될 수 있는, 예컨대 스탬핑물들, 주조물들, 시트 및 클램프 조립체들, 볼트들, 클램프들, 도관, 파이프들, 및 제조용으로 이용되는 다른 본체들과 같 은, 예컨대 산업적인, 자동차의 그리고 우주항공용의 소형 부품들을 포함하는 것으로 의미된다. 단지 예시적인 목적으로 그리고 본 발명의 보호범위를 제한하지 않는 의도로, 상기 물체는 일체적인 와셔를 갖는 볼트로서 도시된다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "유지" 및 그와 동일한 용어는 보존 또는 지지의 의미를 갖는다.

본 발명은 물체에 코팅물을 도포하기 위한 연속적인 시스템들을 제공하며; 이러한 시스템들은, 특정의 비제한적인 실시예들에 있어서 그 위에 물체를 유지하도록 위치되는 적어도 하나의 지지 부재를 갖는 연속 벨트, 상기 연속 벨트와 작동적인 관계로 계합되는 구동 부재, 상기 연속 벨트와 통신하는 코팅 유닛, 상기 연속 벨트와 통신하는 정화 유닛, 및 상기 연속 벨트 및 상기 코팅 유닛과 통신하며 상기 물체가 상기 연속 벨트 상에서 코팅 및 건조되도록 하기 위해 배열되는, 건조 유닛을 구비한다. 이하의 설명에 있어서, 상기 코팅 시스템은 예컨대 전착 코팅 시스템일 수 있다. 상기 연속 시스템은 이동가능한 벨트를 포함할 수 있으며, 벨트 상에는 물체들이 벨트와 함께 이동되도록 위치된다. 비록 도면들이, 볼트와 같은 물체를 원 지점으로부터 코팅 시스템의 코팅 및/또는 건조 유닛을 관통하여 목표 지점으로 이동시키기 위해 사용될 수 있는, 연속적인 벨트 장치의 하나의 실시예를 도시하지만, 본 발명이 그러한 형태의 실시예에 한정되지 않으며 사용이 요구되는 연속 벨트의 어떠한 디자인, 크기, 형상 및/또는 구성에도 본 발명이 적용될 수 있다는 것을, 이해할 수 있다. 그러므로, 본 발명이 여러가지의 다른 형태들로 실시예를 구현할 수 있고, 본 상세한 설명 및 첨부한 도면은 본 발명의 예들로서 단지 특정 형태의 연속 벨트들 만을 개시한다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 본 상세한 설명에 기초해서 본 명세서에서 특별히 주어지지 않은 다른 형태들을 갖는 용도에 본 발명을 적합화시킬 수 있다. 예컨대, 이하에 상세히 설명하는 하나의 벨트 실시예에서, 벨트는, 요구되는 길이의 연속 벨트를 형성하기 위해 결합 장치들에 의해 서로 고착되는, 일련의 벨트 단편들(segments)로 형성될 수 있다. 상기 벨트 단편들은 특정의 요구되는 길이를 가질 수 있으며, 벨트를 형성하는 벨트 단편들은 균일한 길이를 가질 필요는 없다. 블레이드 부재와 같은 적어도 하나의 지지 부재 또는 특정 실시예들에 있어서는 다수의 지지 부재들이 벨트에 고착되어 물체들을 수납, 유지 및/또는 이동시킬 수 있다. 이러한 지지 부재들은 돌출부들을 포함할 수 있고, 이 돌출부들은 예컨대 상기 물체의 부분들과 접촉하는 톱니형 횡단면 윤곽의 형상을 갖는다. 상기 물체가 볼트인 실시예들에 있어서, 예컨대, 볼트 샤프트를 포함하는 볼트의 표면들은 볼트의 길이를 따른 하나 또는 더 많은 비교적 미세한 돌출 지점들에서 벨트 장치와 접촉하기만 하면 된다. 그러므로, 비교적 작은 그리고 가능하게는 대체로 눈에 보이지 않거나 인식될 수 없는 지점들이 벨트 장치와의 접촉 지점들에서 물체의 표면들 상에 창출된다. 본 명세서에 기재되지 않은 연속 벨트들의 다른 형태들도 본 발명의 시스템들에서 사용될 수 있다는 데에 주목하여야 한다.

도면들을 참조하면, 도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 시스템들에서 사용되는 연속 벨트(10)의 실시예들을 도시한다. 벨트(10)는 이하에 설명하는 바와 같은 코팅 및/또는 건조 공정을 통한 후속적인 처리를 위해 하나 또는 더 많은 물체들(20) 을 그 위에서 지지 및/또는 유지한다. 벨트(10)는 연속적일 수 있고, 즉, 단부 대 단부 부착되어 구동 기구 상에 위치되었을 때 무한 루프를 형성할 수 있다. 벨트(10)는 일반적으로 물체들의 연속적인 코팅과 연관되는 온도들 및 조건들을 견디기 위해 당 업계에 공지된 특정의 인성(durable) 재료로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 있어서, 벨트(10)는, 예컨대 알루미늄, 스테인리스 강 또는 연강(mild steel)과 같은 탄성적이고 인성을 가지며 및/또는 도전성을 갖는 재료로 성형될 수 있다. 벨트(10)가 수평 형상을 갖는 것으로 도시되었지만, 예컨대 각도를 이루는 형상과 같은 다른 형상들도 사용될 수 있고 이러한 개조예들은 본 발명의 보호범위에 포함되도록 의도된다는 점을 이해하여야 있다. 적어도 하나의 지지 부재(12)가 벨트(10)에 부착될 수 있다. 지지 부재(12)는, 예컨대 물체들(20)을 유지하고 및/또는 물체들(20)과 전기적으로 접촉하기 위한 적어도 하나 그리고 전형적으로는 다수인 블레이드 부재들(14)과 같은, 다양한 이송 표면들의 형태를 취할 수 있다. 지지 부재들(12)은, 그 베이스로부터의 외향 연장부들로서, 돌출부들(21)을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 지지 부재들(12)은 약 0.06 인치(약 0.15 cm)의 두께를 갖는다. 벨트(10)는 도시한 바와 같이 개방된 바닥 부분을 가져서, 예컨대, 더욱 큰 정도의 벨트 가요성을 제공할 수 있고 코팅된 물체의 건조 및 냉각을 도울 수 있으며 및/또는 이하에 설명하는 바와 같이 벨트(10)가 코팅 시스템(50)을 관통하여 이동할 때 코팅 재료가 잔류되는 것을 방지할 수 있다.

사용되었을 때, 블레이드 부재들(14)은 벨트(10) 상에 위치될 수 있고, 다수의 돌출부들(21)(도 1b 및 도 1c 참조)을 포함할 수 있으며, 상기 돌출부들(21)의 적어도 하나는 접점들을 최소화하기 위해 비교적 작은 표면적의 지점들에서 적어도 부분적으로 물체들(20)을 지지하거나 이 물체들(20)과 접촉하도록 작용한다. 코팅 시스템(50)이 전착 코팅 시스템일 때, 돌출부들(21)은 물체들(20)로 전하를 통과시키기 위한 전기적인 접점들로서도 작용할 수 있다. 부가하여, 돌출부들(21)은, 벨트(10)가 코팅 시스템(50)의 다양한 섹션들을 관통하여 이동할 때 물체들(20)을 벨트(10)에 더욱 견고하게 유지하기 위해 부가적인 마찰 지점들을 제공할 수 있다. 블레이드 부재들(14)은 물체들(20)과 접촉하기 위해 및/또는 벨트(10)에 대한 물체들(20)의 유지를 돕기 위해 특정의 크기 또는 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 블레이드 부재들(14)의 접촉 지점들은 그 형태에 있어서 반복적인 톱니형 횡단면 윤곽을 가져서, 물체들(20)이 벨트(10) 상에서 적당하게 방위되었을 때 물체들(20)과 접촉하기 위한 다수의 접촉 지점들이 블레이드 부재들(14)을 따라 형성될 수 있도록 한다. 하나의 실시예에서, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 블레이드 부재들(14)의 접촉 지점들의 횡단면 윤곽은 전장 가위의 블레이드(pruning blade)의 형태를 취할 수 있다. 미국 위스콘신주 밀워키에 소재하는 Milwaukee Electric Tool Corporation에 의해 모델 48-00-1303으로 MILWAUKEE SAWZALL 전장 블레이드로서 제조되는 것과 같은, 다양한 상업적으로 입수가능한 블레이드들이 사용될 수 있다. 블레이드 부재들(14)은 벨트(10) 상에서 물체들(20)을 지지하는 특정의 탄성 재료로 제조될 수 있고, 탄성을 가지면서 전기적인 전도성을 갖는 재료로 제조될 수도 있다. 본 발명의 특정 실시예들에 있어서, 블레이드 부재들(14)은 스테인리스 강 또는 연강과 같은 탄성, 인성 및 도전성을 갖는 재료로 제조될 수 있으며, 이 재료 는 요구될 경우 열처리에 의해 더욱 경화될 수 있다. 블레이드 부재들(14)은 당 업계에 공지된 특정의 방식으로 벨트(10)에 고정될 수 있다. 예컨대, 도시한 바와 같이, 벨트(10)는 블레이드 부재들(14)을 관통하는 연신된 핀들(22)과 같은 하나 또는 더 많은 커플링 장치들을 포함할 수 있고, 연신된 핀들(22)은 예컨대 그로부터 연장되는 탭들(19)에 의해 측면 부재들(16)에 계합된다. 예컨대, 리벳들, 볼트들, 스크루들 등과 같은, 특정의 적당한 패스너들이 연신된 핀들(22)을 측면 부재들(16)에 고착시키기 위해 사용될 수 있다.

블레이드 부재들(14)은, 예컨대 도시한 바와 같이 서로 평행한 방위에 있어서와 같이, 물체들(20)과 전기적으로 접촉하고 및/또는 물체들(20)을 유지하기 위해 적당한 특정의 방위에 배열될 수 있다. 상기 블레이드 부재들(14)은, 특정의 두 개의 블레이드 부재들(14) 사이의 거리가 코팅될 물체들(20)의 길이, 폭 또는 높이보다 작도록, 서로 격설되어, 물체들(20)이 벨트(10)를 통하여 아래로 빠지는 것을 방지할 수 있다. 벨트(10)가 측면 부재들(16)을 포함할 때, 블레이드 부재들(14)은 측면 부재들(16)과 특정의 적당한 배열체를 이루도록, 측면 부재들(16)에 관하여 상대적으로 예컨대 대각선 방향으로, 평행하게, 수직하게 또는 그들의 조합적인 방향으로, 방위될 수 있다. 예컨대, 코팅될 물체들(20)의 크기, 형상 및 위치 또는 코팅 시스템(50)을 관통한 벨트(10)의 작동에 기초해서, 다양한 각들 또는 방위들이 사용될 수 있다는 것을 상정할 수 있다. 블레이드 부재들(14)과 유사한 방식으로 형상화되고 배향되는 안내 부재들(23)도 사용될 수 있다. 사용되었을 때, 안내 부재들(23)은 블레이드 부재들(14)보다 약간 크게 되어, 벨트(10)가 코팅 시스템(50)을 관통하여 이동할 때 벨트(10) 상의 물체들(20)이 벨트(10) 위에서 작용하는 힘들에 기인하여 미끄러지지 않도록 한다.

도 1a 내지 도 1c 및 도 4에 가장 명확하게 도시한 바와 같이, 각각의 블레이드 부재(14)는 연속적인 시스템(50)을 관통한 벨트(10)의 작동적인 이동을 위해 선회가능한 부분(15) 및 슬로팅된 부분(17)을 포함할 수 있다. 상기 선회가능한 부분(15)은, 도시한 바와 같은 연신된 핀(22)인 커플링 장치(22)의 수납을 위해, 블레이드 부재(14)를 관통하여 형성되는 개구부를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 연신된 핀(22)의 횡단면 직경은 상기 개구부의 직경보다 약간 작게 되어, 벨트(10)가 이하에 설명하는 바와 같이 코팅 유닛(74)의 내외부로 이동할 때에 있어서와 같이, 벨트(10)가 그 이동 방향을 예컨대 대체로 수평방향으로부터 수평에 대해 예컨대 15°내지 20°의 각도를 이루는 경사방향으로 변화시킬 때, 블레이드 부재들(14)이 상기 선회가능한 부분(15)에서 핀(22)을 중심으로 자유롭게 회전될 수 있도록 한다. 부가하여, 각각의 블레이드 부재(14)는 슬로팅된 부분(17)을 포함할 수 있으며, 이 슬로팅된 부분(17)은 상기 선회가능한 부분(15)에 대향하는 단부에 형성되는 개방된 또는 폐쇄된 노치일 수 있다. 슬로팅된 부분(17)은 연신된 핀(22)의 수납을 위해 적당한 특정의 높이를 가질 수 있다. 노치의 높이는 연신된 핀(22)의 횡단면 직경보다 약간 클 수 있고; 노치의 길이는, 상기 선회가능한 부분(15)에 대향하는 단부에서의 벨트(10)의 블레이드 부재들(14)의 비교적 자유로운 선회 및/또는 측방향 이동을 허용하는 특정 길이로 된다. 예컨대, 연신된 핀(22)은, 벨트(10)가 코팅 시스템(50)을 통하여 굴곡부들을 지날 때에 있어서와 같이, 벨트(10)가 방향을 바꿈에 따라, 블레이드 부재들(14)이 슬로팅된 부분(17)에서 자유롭게 선회, 팽창 또는 수축할 수 있도록 한다.

도 1a 내지 도 1c 및 도 3에 도시한 바와 같이, 벨트(10)는, 연속적인 코팅 시스템(50)을 통한 작동적인 이동을 위해 개개적인 벨트 단편들의 형태를 취하는 다수의 블레이드 부재들(14)을 가질 수 있다. 도시한 바와 같이, 그리고 예컨대, 블레이드 부재들(14)은 적어도 하나의 중첩 섹션(18)을 가져서, 블레이드 부재들(14) 중의 하나의 단편의 선회가능한 부분(15)이 블레이드 부재들(14) 중의 근접한 단편의 슬로팅된 부분(17)과 동일한 커플링 장치(22)에 계합한다. 이러한 배열은 도시한 바와 같은 엇갈리는 블레이드 방위를 제공하여, 블레이드 부재들(14)이 예컨대 연신된 핀(22)의 형태를 취하는 커플링 장치(22)에 의해 그들의 방위에 유지되도록 한다. 벨트(10)의 하나의 단편의 제거가 필요한 경우, 측면 부재들(16)로부터 연신된 핀(22)을 제거함으로써, 제거된 연신된 핀(22)에 계합하고 있는 선회가능한 부분(15)을 갖는 블레이드 부재들(14)의 단편이, 근접한 연신된 핀(22)에 계합하고 있는 상기 블레이드 부재(14)의 대향 단부를 슬로팅된 부분(17)의 개방 단부에서 슬라이딩시킴으로써, 벨트(10)로부터 분리될 수 있게 된다. 이러한 방식으로, 블레이드 부재들(14)의 엇갈리는 중첩 배열은, 코팅 시스템(50)을 통한 벨트(10)의 개개의 단편들의 상대적인 그리고 적어도 부분적인 독립적인 이동을 허용한다.

블레이드 부재들(14) 및 연신된 핀(22)과 같은 벨트 구성품들이 변화하는 크기들을 갖는 물체들을 유지하도록 조절가능하고 위치가 바뀔 수 있게 되어, 단일 벨트(10)가 예컨대 다른 직경들, 길이들 등을 갖는 일련의 다른 크기를 갖는 물체들을 코팅하기 위한 생산 라인 상에서 사용될 수 있다는 것을, 상정할 수 있다. 이러한 형태에 있어서, 다양한 크기를 갖는 물체들(예컨대, 다른 직경들 또는 길이들을 갖는 볼트들)의 가동들(runs) 또는 전적으로 다른 물체들의 가동들(예컨대, 볼트들의 가동에 곧바로 이어지는 클램프들의 가동) 사이에 있어서, 벨트 교체 횟수가 감소되거나 또는 벨트 교체 자체가 실질적으로 필요없게 될 수 있다.

물체들(20)을 코팅하기 위한 공정이 전착 코팅 공정일 때, 본 발명의 벨트(10)는 적어도 하나의 전기적인 접지 부재(28)를 포함할 수 있으며, 전형적으로는 공정 중에 전기 회로의 만족할 만한 접지를 보장하기 위해 벨트(10)를 따라 위치되는 다수의 접지 부재들(28)을 포함한다. 사용되었을 때, 전기적인 접지 부재들(28)은 블레이드 부재들(14)의 아래에서 벨트(10)의 바닥 부분에 위치되고 패스너들의 사용 또는 용접과 같은 당 업계에 공지된 특정의 수단을 통해 블레이드 부재들(14)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 접지 부재들(28)은, 도시한 바와 같은 블레이드 부재들(14)에 대체로 수직한 방위에 있어서와 같이, 벨트(10)와의 적당한 전기적 접촉을 제공하는 특정의 방식으로 벨트(10) 상에서 배향될 수 있다. 전형적으로, 접지 부재들(28)은 블레이드 부재들(14)을 형성하는 재료와 친화적인 전기적인 전도성을 갖는 재료로 성형될 수 있다. 본 발명의 특정 실시예들에 있어서, 접지 부재들(28)은 알루미늄, 스테인리스 강 또는 연강과 같은 탄성, 인성 및/또는 전도성을 갖는 재료로 성형된다.

접지 부재들(28)은 당 업계에 공지된 특정의 수단에 의해 벨트(10)를 통하여 전기적인 접촉을 제공할 수 있다. 예컨대, 접지 부재들(28)은 접지 케이블들과 같은 접지 커넥터들(29)에 의해 연신된 핀(22)에 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 접지 커넥터들(29)은 접지 부재들(28)을 통하여 연신된 핀(22)에 그리고 측면 부재들(16)을 통하여 전기적인 전도성을 제공한다. 적당한 접지 케이블들은, 미국 조지아주 아틀란타에 소재하는 McMaster-Carr Supply Company로부터 상업적으로 입수가능한 모델 69925K32로서 식별되는, 가요성을 갖도록 짜여진 러그 대 러그 접지 케이블들일 수 있다. 접지 커넥터들(29)은 연강, 스테인리스 강 또는 알루미늄과 같은 전기적인 전도성을 갖는 재료로 성형될 수 있고, 따라서, 벨트(10)가 회전되는 것과 같은 방식으로 구동 기구에 의해 이송됨에 따라, 접지 부재들(28)은 벨트(10)를 전기적으로 접지시키기 위해 코팅 시스템(50)의 하나 또는 더 많은 구성품들과 접촉할 수 있다.

이송 표면들로서의 다양한 다른 지지 부재들(12)도 블레이드 부재들(14)을 대신하여 또는 블레이드 부재들(14)에 부가하여 본 발명에서 사용될 수 있다는 것을 상정할 수 있다. 적당한 지지 부재들(12)은 예컨대, 플로리다 탐파에 소재하는 McNichols Company에 의해 GRIP STRUT이라는 상품명으로 상업적으로 입수가능하면서 세레이션 치들로 연부가 형성된 다이아몬드형 개구부들을 포함하는 부재들과 같은, 다수의 돌출부들을 갖는 격자 스트립들을 포함할 수 있다. 지지 부재들(12)은 또한 작은 간극들을 가지고 벨트(10)와 계합하는 일련의 트레이들도 포함할 수 있다. 이러한 일련의 트레이들은, 물체들(20)이 하나의 트레이를 다른 하나의 트레이와 교락(bridge)시키지 않으면서 로딩되도록, 배열될 수 있다. 이들 선택적인 실시예들에 있어서, 지지 부재들(12)은, 예컨대 본 명세서에 기재하는 것과 유사한 방식으로 다양한 수단들에 의해 벨트(10) 상에서 배열되고 구성된다.

하나의 실시예에서, 지지 부재(12)가, 도시적으로는 블레이드 부재들(14)이, 도 3에 예시적으로 도시한 루프들(13A 및 13B)과 같은 벨트(10)의 연속적인 루프를 각각 형성하는 다수의 측방향으로 격설되는 연속적인 지지 부재들 내에 배열된다. 도시한 실시예에서, 블레이드 부재들(14)의 각각의 열은 각각의 커플링 장치(22) 즉 도식적으로는 핀(22)에 결합되고, 각각의 접지 부재(28)에 결합된다. 접지 부재(28)는 커넥터들(29)을 통하여 적어도 하나의 커플링 장치(22)에 전기적으로 결합된다. 커플링 장치들(22)은 측면 부재들(16) 중의 적어도 하나에 전기적으로 결합된다.

측면 부재들(16) 중의 적어도 하나는 전극(72)과 같은 전도체에 전기적으로 결합된다. 그에 따라, 벨트(10)에 의해 이송되는 물체들(20)은, 측면 부재(16), 핀들(22), 커넥터들(29), 접지 부재(28) 및 지지 부재들(12)을 통한, 전도체와 물체(20)를 지지하는 돌출부들(21)과의 전기적인 결합에 기인하여, 전도체에 의해 전기적으로 대전될 수 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 전도체는 측면 부재(16)가 코팅 유닛(74)의 전착 탱크로 도입되기 전에 측면 부재(16)에 전기적으로 결합된다. 하나의 실시예에서, 전도체는, 동제의 판 스프링들과 같은, 하나 또는 더 많은 가동 접촉자들(wipers)(도시안됨)을 통하여 상기 측면 부재(16)에 전기적으로 결합된다. 예시적인 가동 접촉자들은 미국 특허 제 3,669,870 호 및 3,607,711 호에 기재되어 있고, 이들 특허들의 내용은 본 발명에서 명확하거니와 참조적인 목적으로 인용된다. 하나의 실시예에서, 전극(72)이 상기 가동 접촉자들을 통하여 측면 부재(16)와 전기적인 연속성을 유지한다.

하나의 실시예에서, 벨트(10)는, 물체들(20) 및 벨트(10)가 코팅 유닛(74)을 통하여 이동하고 그리고 후속적으로 건조 유닛(80)을 통하여 이동하도록 되어 있는, 연속적인 코팅 공정에 있어서의 하나의 구성품이다. 본 명세서에서 언급되는 바와 같이, 돌출부들(21)을 포함하는 벨트(10)의 부분은, 건조 및/또는 경화된 코팅물과 같은 특정의 누적된 코팅물(any buildup of coating)을 제거하기 위해서 및/또는 블레이드 부재들(14)과 물체들(20) 사이의 전기적인 접촉을 향상시키기 위해서, 코팅을 위해 추가적인 물체들(20)을 수용하기 전에 정화 유닛(88)에 의해 정화될 수 있다. 또한, 본 명세서에서 언급되는 바와 같이, 측면 부재(16)가 코팅 유닛(74)을 통과하기 전에, 측면 부재들(16)로부터 건조 및/또는 경화된 코팅물과 같은 특정의 누적된 코팅물을 제거하기 위해서 및/또는 전극(72)과 측면 부재들(16) 사이의 전기적인 접촉을 향상시키기 위해서, 회전 브러시와 같은 부가적인 청정 유닛 및/또는 정화 유닛(88)이 사용될 수도 있다.

하나의 실시예에서는, 건조 및/또는 경화된 코팅물이 측면 부재(16)로부터 제거되어 베어 메탈(bare metal)과 같은 전기적인 접촉 부분을 제공한다. 측면 부재(16)의 전기적인 접촉 부분은, 측면 부재(16)가 코팅 유닛(74)의 탱크로 재진입하기 전의 위치에서, 전극(72)의 제 1 극과 접촉된다. 본 명세서에서 설명되는 바와 같이, 측면 부재(16)의 전기적인 접촉 부분이 전극(72)에 전기적으로 결합되기 때문에, 다수의 돌출부들(21)이 전극(72)에 전기적으로 결합되며, 그에 따라 돌출부들(21) 위의 물체들(20)도 전극(72)에 전기적으로 결합된다. 하나의 예에서, 측면 부재(16)와 전극(72) 사이의 전기적인 접촉은 측면 부재(16)가 코팅 유닛(74)의 탱크로 재진입하기 직전의 위치에 근접한 곳에서 이루어진다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 연속 벨트(10)가 연속 코팅 시스템(50) 내에서 사용될 수 있고, 연속 코팅 시스템(50)은 임의적인 전처리 유닛(70), 코팅 유닛(74), 세정 유닛(76) 및 건조 유닛(80)을 관통한 무한 시스템으로서 회전용 벨트(10)와 작동적인 관계로 계합되는 구동 휠(60, 82)과 같은 구동 기구 또는 시스템을 포함할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 코팅 시스템(50)은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 물체들(20)을 코팅하기 위한 특정의 시스템일 수 있으며, 예컨대 전착 코팅 시스템들 또는 공정들을 포함할 수 있다. 임의의 연속 코팅 시스템이 사용될 수도 있지만, 상기 연속 코팅 시스템(50)은 금속 물체들(20)을 코팅하기 위한 전착 코팅 시스템의 형태로 설명되고 도시된다. 이 연속 코팅 시스템은 단순히 예시만을 위한 것으로서, 임의의 특별한 실시예에 한정되지 않는다.

비록 물체들(20)이 벨트(10) 상으로 수작업으로 공급될 수도 있지만, 연속 코팅 시스템(50)은 코팅될 물체들을 수납, 위치 정렬, 및 공급하기 위한 물체 공급 기구(52)를 포함한다. 공급 기구(52)는 전형적으로, 물체들(20)의 용적형 적재물을 수납하기 위한 호퍼(54), 및 물체들을 호퍼(54)로부터 벨트(10)에의 픽업 지점으로 연속적으로 줄을 지어 이송하기 위한 하나 또는 더 많은 컨베이어들(56)을 포함한다. 컨베이어(56)는, 제한적인 것은 아니지만, 벨트 컨베이어, 체인 컨베이어, 플랫폼 컨베이어, 중력 컨베이어 등과 같은 특정의 통상적인 형태를 취할 수 있다. 공급 기구(52)는 또한, 물체들(20)을 배향 또는 분산시켜 물체들이 컨베이어(56)로부터 벨트(10) 상으로 이송될 수 있도록 하는 통상적인 분류 장치(58)를 포함할 수 있다. 공급 기구(52) 및 특히 컨베이어(56)는, 예컨대 벨트(10) 상에 물체들(20)이 쌓이는 것을 피할 수 있도록 연속적으로 그리고 임의적으로 줄을 짓는 방식과 같은, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 방법들에 의해, 다수의 물체들(20)을 벨트(10) 상으로 공급할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 공급 기구(52)는 당 업계에 공지된 것일 수 있고, 다양한 통상적인 호퍼, 분류 및 반송 구성품들로부터 조립될 수 있다. 예컨대, 코팅될 물체들(20)이 나사가 형성된 볼트일 경우, 미국 미시간주 리보니아에 소재하는 스펙트럼 오토메이션 캄파니(Spectrum Automation Company)로부터, 적당한 볼트 호퍼, 볼트 소터 및 볼트 컨베이어 기구들을 상업적으로 구입가능하다. 다양한 물체 공급 기구들(52)이 본 발명에 이용될 수 있다는 것을 상정할 수 있다.

특히, 컨베이어(56) 상에서의 각각의 물체(20)의 경로는 벨트(10)와의 일반적인 정렬 및 계합 관계에 있는 경로를 따르게 되어, 물체들(20)이 블레이드 부재들(14)의 하나 또는 더 많은 돌출부들(21) 상에 위치 및 유지될 수 있도록 한다. 톱니의 형태와 같은 상기 돌출부(21)는 벨트(10) 상에서 물체들(20)을 지지 및/또는 유지하고 그들의 길이를 따른 하나 또는 더 많은 미세한 지점들에서 물체들(20)과의 접촉을 제공하는 역할을 수행한다. 물체들(20)이 공급 기구(52)로부터 벨트(10) 상으로 공급될 때에는, 벨트가 구동 휠(60 및/또는 82)과 같은 구동 기구에 의해서 회전 등의 방법으로 이송됨에 따라 물체들(20)이 벨트(10)의 경로를 따라 이동한다. 본 발명에서 사용되는 구동 기구는 공지된 연속 벨트 컨베이어 시스템들을 구동하기 위한 특정의 공지된 기구일 수 있고, 도면들에 도시한 형태를 취할 수도 있다. 구동 기구는, 예를 들면 통상적인 스프로켓 배열체에 의해서 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 특정의 수단에 의해 벨트(10)와 작동가능하게 회전결합하고 있을 수도 있는데, 이러한 구조에 있어서는 하나 또는 더 많은 치가 형성된 구동 휠들(82)이, 벨트(10)의 길이를 따라 대체로 연장되는 체인 부재들의 형태를 취하는 측면 부재들(16) 내의 링크들에 계합하여서, 벨트(10)를 이동시킴으로써 물체들(20)을 반송시킨다. 구동 기구들에 의해 이송되는 벨트(10)의 속도는 컨베이어(56)로부터 물체들(20)이 공급되는 속도와 작동적인 연관성을 갖는 임의의 속도일 수 있다. 코팅 시스템(50)을 통한 벨트(10)의 이동 속도가 임의의 속도로 세팅될 수 있지만, 특정의 비제한적인 실시예들에 있어서, 연속적인 라인 생산은 5.0 ft/min(1.5 m/min)에서 수행될 수 있다.

상기한 바와 같이, 물체들(20)을 코팅하기 위한 공정이 전착 도장 공정과 같은 전착 코팅 공정일 경우, 본 발명의 벨트(10)는, 벨트(10) 상에 위치되어 공정 중 전기 회로의 만족할 만한 정도의 접지를 보장하는, 적어도 하나의 전기적인 접지 부재(28) 또는 전형적으로는 다수의 접지 부재들(28)을 포함할 수 있다.

물체(20)의 표면 상에 코팅물들을 전착하기 전에, 기질 표면을 철저하게 세정하거나 및/또는 기름을 제거(degreasing)함으로써 금속 표면으로부터 이물질을 제거하는 것이 필요할 수 있다. 이 점과 관련하여, 임의적인 전처리 유닛(70)은, 코팅에 적합하도록 물체(20)의 표면을 처리하는 세정 시스템을 포함할 수 있다. 물체(20)의 표면은, 이 표면을 기계적으로 연마하거나 또는 전형적으로 알려진 바 와 같이 나트륨 메타실리케이트 및 나트륨 수산화물과 같은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 상업적으로 입수가능한 알칼리성 또는 산성 세정제들로 세정/디그리싱하는 것과 같은 당 업계에 공지된 특정의 물리적인 또는 화학적인 수단에 의해, 세정될 수 있다. 적당한 세정제들의 비제한적인 예들은 미국 펜실베니아주 피츠버그에 소재하는 PPG Industries, Inc.로부터 상업적으로 입수가능한 CHEMKLEEN 163 및 CHEMKLEEN 177 인산염 세정제들을 포함한다.

세정 단계에 이어서 또는 세정 단계를 대신하여, 물체(20)의 표면이 물, 전형적으로는 탈이온수로 세정되어 특정의 잔류물을 제거할 수 있다. 선택적으로, 알칼리성 세정제들로 세정한 후에 상기 금속 표면이 산성 수용액으로 세정될 수 있다. 세정 용액의 예들은, 상업적으로 입수가능하고 예컨대 금속 전처리 공정들에서 통상적으로 사용되는 희석 질산 용액들과 같은 순하거나 강한 산성 세정제들을 포함한다. 물체(20)는, 높은 온도에 물체(20)를 간단히 노출시켜 물을 증발시킴으로써, 에어 나이프(air knife)를 이용하여 공기 건조될 수 있다.

선택적으로, 물체(20)가 금속 기질을 포함할 때, 인산염계 전처리 또는 컨버젼 코팅이 상기 물체(20)에 도포될 수 있다. 적당한 인산염 컨버젼 코팅 조성물들은, 니켈, 철, 망간, 칼슘, 마그네슘 또는 코발트로 개질된 인산 아연과 같은, 당 업계에 공지된 것들을 포함한다. 유용한 인산염 조성물들은 미국 특허 제 4,793,867 호, 5,588,989 호, 4,941,930 호, 5,238,506 호 및 5,653,790 호에 기재되어 있다.

물체들(20)이 코팅 유닛(74)에서의 코팅을 위해 충전되기 전의 과정에서, 물체들(20)이 전처리 유닛(70)을 통과할 때 건조/예열 기구를 이용하여 물체들(20)을 건조 및/또는 예열시킬 수도 있다. 예컨대 적외선, 전자 빔, 양이온 복사, 대류, 유도, 및 그들의 조합체들과 같은, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 특정의 건조 및/또는 예열 방법이 전처리 유닛(70)에서 사용될 수 있다. 사용되는 세정제에 따라, 상기 전처리 유닛(70)도 도시한 바와 같이 덮개로 씌워질 수 있다.

세정제 및/또는 컨버젼 코팅물로 전처리될 물체들(20)은, 다른 수단들 가운데에서 특정의 체인 구동식의 통상적인 플랫-와이어 또는 체인 링크된 연속 벨트, 배럴, 및/또는 배스킷과 같은, 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 특정의 기구에 의해 전처리 유닛(70)을 통하여 이송될 수 있다. 특정의 실시예들에 있어서, 물체들(20)은, Cambridge Internation Inc. 및 Ashworth Brothers, Inc.에 의해 공급되는 것과 같은, 체인 구동식 평형 직조 벨트(크림핑된 커넥터들과 연결되는 교대적인 좌우측 나선부들을 구비함)에 의해 전처리 유닛(70)을 통하여 이송된다. 특정 실시예들에 있어서는, 상기 평형 직조 벨트는 연신된 루프를 가질 수 있고, 이러한 연신된 루프는 지지 부재가 평형 직조 벨트를 통과할 수 있도록 한다.

임의적인 전처리 스테이지 후에 그리고 코팅 유닛(74)으로 도입되기 전에 또는 도입될 때, 물체들(20)은 전극(72)과 같은 전도체에 의해 충전될 수 있다. 전류는 하나의 극성에 있어서 전도체로부터 전착 조로 인가되고 다른 하나의 극성에 있어서 전도성 벨트(10) 및 그에 의해 물체들(20)로 인가된다. 본 발명의 공정에 있어서, 전착가능한 수성 코팅 조성물 내에 액침된 전극 및 카운터 전극을 구비하는 전기 회로에 있어서, 물체(20)는 전극, 전형적으로 음극으로서 작용한다.

일반적으로, 전착 코팅물을 도포하는 공정에 있어서, 전착가능한 조성의 수성 분산물은 전기적으로 전도성을 띠는 양극 및 음극과 접촉되도록 위치된다. 양극과 음극 사이로 전류가 통과할 때, 전착가능한 조성의 점착성 필름은, 조성물이 음이온적으로 또는 양이온적으로 전착가능한 가에 따라 양극 또는 음극으로서 작용하는 물체(20) 상에서 대체로 연속적인 방식으로 전착된다. 전도성 벨트(10)를 충전하기 위해 특정의 적당한 전압이 사용될 수 있지만, 사용되는 전압은 코팅될 물체(20)의 크기 및 형상과 인가되는 코팅 재료에 따라 변화될 수 있다. 전착은 보통 1 볼트 내지 7,000 볼트, 전형적으로는 50 내지 500 볼트 사이의 범위에 드는 일정한 전압에서 이루어진다. 전류 밀도는 보통 평방 피트당 1.0 암페어 내지 15 암페어(평방 미터당 10.8 내지 161.5 암페어) 사이이다. 사용되는 코팅 재료가 음이온성일 때, 벨트(10)에는 음이온 전하가 공급되고, 사용되는 코팅 재료가 양이온성이면, 벨트(10)에는 양이온 전하가 공급된다.

코팅 유닛(74)은 전착가능한 코팅 재료를 예컨대 공급 탱크와 같은 펌프 웰 또는 저장 유닛으로부터 흡입하여 함유할 수 있고, 벨트(10) 상에서 물체들(20)의 전부 또는 일부분을 코팅하도록 위치될 수 있다. 코팅 시스템(50)은, 코팅 유닛(74)과 저장 유닛이 유체 연통되도록 하는 재순환 시스템을 사용할 수 있다. 특정의 전착 코팅 유닛이, 예컨대 전착 탱크 등과 같은 본 발명의 연속 코팅 시스템(50)에서 사용될 수 있다. 도시한 바와 같이, 코팅 유닛(74)은 전착 탱크를 포함한다. 부가하여, 특정의 실시예들에 있어서, 코팅 유닛(74)은 전착 탱크를 구비 할 수 있고, 전착 탱크는 그 내부에 저장된 전착가능한 코팅 재료의 교반을 위한 수단을 포함한다. 예컨대, 코팅 유닛(74)의 바닥 부분을 따라 위치되는 추출기 내로 전착가능한 코팅 재료를 공급함으로써 전착 탱크의 바닥에서 또는 바닥 근처에서 교반이 이루어질 수 있다. 부가하여, 코팅 벨트(10)의 정부(top) 또는 바닥을 향하여 전착가능한 코팅 재료를 배출하도록 배열되는 라이저들을 포함함으로써, 전착 탱크에서 또는 전착 탱크 근처에서 코팅 벨트(10)를 향하여 교반작업이 이루어질 수 있다.

전착 조 조성물(electrodeposition bath composition)이 본 발명의 시스템들에 있어서 하나의 실시예로서 탱크 내에서 사용될 수 있는데, 중합성일 수도 있으며, 수성 매체 내에 분산된 수지 상(resinous phase)을 구비할 수도 있다. 수지 상은 전착가능한 양이온 코팅 조성물 또는 전형적으로 사용되는 바와 같은 전착가능한 양이온 코팅 조성물을 구비하는 필름-형성 유기 성분을 포함한다. 전착가능한 폴리머 코팅 조성물은 전형적으로 활성 수소 기를 포함하는 이온 수지 및 이온 수지의 활성 수소들과 반응적인 작용 기들(functional groups)을 갖는 경화제를 구비한다.

본 명세서에서 사용되는 용어 "반응적인"은 적당한 반응 조건들 하에서 다른 하나의 작용 기와 공유 결합(covalent bond)을 형성하는 작용 기를 나타낸다.

전착가능한 음이온 코팅 조성들의 비제한적인 예들은 겔화되지 않은 수화성(water-dispersible)의 전착가능한 음이온 필름-형성 수지를 구비하는 것들일 수 있다. 음이온 전착 코팅 조성들에서 사용되기에 적당한 필름-형성 수지들의 예들은, 건조 오일 또는 반-건조 지방산 에스테르와 디카르복실산 또는 무수물의 반응 생성물 또는 부가 생성물, 및 지방산 에스테르, 불포화 산 또는 무수물 및 폴리올과 또한 반응하는 특정의 부가적인 불포화 개질 재료들의 반응 생성물과 같은, 염기-용해된 카르복실산 포함 폴리머들이다. 또한, 불포화 카르복실산들, 불포화 카르복실산 및 적어도 하나의 다른 에틸렌계 불포화 모노머의 하이드록시-알킬 에스테르들의 적어도 부분적으로 중성화된 인터폴리머들도 적당하다. 또 다른 적당한 전착가능한 음이온 수지는 알키드-아미노플래스트 용액, 즉 알키드 수지 및 아민-알데히드 수지를 포함하는 용액을 구비한다. 또 다른 전착가능한 음이온 수지 조성은 수지 폴리올의 혼합 에스테르들을 구비한다. 이들 조성들은 미국 특허 제 3,749,657 호 칼럼 9 라인 1 내지 75 및 칼럼 10 라인 1 내지 13에 상세하게 기재되어 있다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 인화 폴리에폭사이드 또는 인화 아크릴 폴리머들과 같은 다른 산 작용 폴리머들도 사용될 수 있다.

"겔화되지 않은"이라는 용어는, 폴리머가 실질적으로 교차결합을 갖지 않고 적당한 용제 내에서 용해되었을 때 고유 점도를 갖는다는 것을 의미한다. 폴리머의 고유 점도는 그 분자량을 나타낸다. 다른 한편으로, 겔화된 폴리머는 무한히 큰 분자량을 갖기 때문에, 너무 높아서 측정하기 어려운 고유 점도를 갖는다.

양이온 수지와 관련하여, 다양한 종류의 양이온 폴리머들이 공지되어 있고, 그 폴리머들이 수화가능한 한, 즉 수중에서 용해되고 분산되거나 에멀젼화되는 한, 본 발명의 조성들에서 사용가능하다. 수화가능한 수지는 본질적으로 양이온을 띠며, 즉, 폴리머는 양 전하를 부여하기 위해 양이온 작용 기들을 포함한다. 전형적으로, 양이온 수지는 활성 수소 기들도 포함한다.

적당한 양이온 수지들의 예들은, 예컨대 미국 특허 제 3,793,278 호 및 3,984,922 호에 각각 기재된, 삼원(ternary) 술포니움 염 기-함유 수지들 및 사원(quaternary) 포스포늄 염 기-함유 수지들과 같은, 오늄 염 기-함유 수지들을 포함한다. 다른 적당한 오늄 염 기-함유 수지들은, 예컨대 유기 폴리에폭사이드를 삼차 아민 염과 반응시켜 형성되는, 사원 암모늄 염 기-함유 수지들을 포함한다. 그러한 수지들은 미국 특허 제 3,962,165 호, 3,975,346 호, 및 4,001,101 호에 기재되어 있다. 또한, 미국 특허 제 3,663,389 호, 3,984,299 호, 3,947,338 호 및 3,947,339 호에 기재된, 폴리에폭사이드들 및 일차 또는 이차 아민들의 산-용해화 반응 생성물들과 같은, 아민 염 기-함유 수지들도 적당하다.

일반적으로, 상기한 바와 같은 염 기-함유 수지들은 블록 이소시아네이트 경화제와 조합적으로 사용된다. 이소시아네이트는 전기 미국 특허 제 3,984,299 호에 기재된 바와 같이 완전히 블록화될 수 있거나 또는 미국 특허 제 3,947,338 호에 기재된 바와 같이 부분적으로 블록화되어 수지 백본(resin backbone)과 반응될 수 있다.

또한, 미국 특허 제 4,134,866 호 및 독일-OS 제 2,707,405 호에 기재된 단일-성분 조성들도 양이온 수지로서 사용될 수 있다. 에폭시-아민 반응 생성물들 외에도, 미국 특허 제 3,455,806 호 및 3,928,157 호에 기재된 양이온 아크릴 수지들로부터 수지들이 선택될 수 있다. 또한, 유럽 출원 제 12463 호에 기재된 바와 같은 에스테르화반응(transesterification)을 통하여 경화될 수 있는 양이온 수지들도 사용될 수 있다. 또한, 미국 특허 제 4,134,932 호에 기재된 바와 같은 마니 크 염기들로부터 제조되는 양이온 조성들도 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 전착가능한 코팅 조성들에 있어서, 일차 및/또는 이차 아민 기들을 포함하는 양극으로 충전된 수지들도 유용하게 사용될 수 있다. 그러한 수지들은 미국 특허 제 3,663,389 호, 3,947,339 호 및 4,115,900 호에 기재되어 있다. 미국 특허 제 3,947,339 호는 반응 혼합물로부터 진공 제거된 여분의 폴리아민을 갖는 디에틸렌트리아민 또는 트리에틸렌테트라아민과 같은 폴리아민의 폴리케티민 유도체를 기재하고 있다. 그러한 생성물들은 미국 특허 제 3,663,389 호 및 4,116,900 호에 기재되어 있다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 본 발명의 방법들에서 유용한 전착가능한 코팅 조성들에 포함되기에 적당한 양이온 수지들은 오늄 염 기-함유 아크릴 수지들이다.

상기한 양이온 수지는 전형적으로 조성물의 전체 중량을 기준으로 할 때 1 내지 60 중량 퍼센트 바람직하게는 5 내지 25 중량 퍼센트의 양으로 전착가능한 코팅 조성물들 내에 존재된다.

전기한 바와 같이, 본 발명에서 유용한 전착가능한 코팅 조성물들은 전형적으로 이온 수지의 활성 수소 기들과 반응하는 작용 기들을 포함하는 경화제를 추가로 구비한다.

양이온 전착을 위해 바람직한 경화제인 아미노플래스트 수지들은 아민들 또는 아미드들과 알데히드들과의 축합(condensation) 생성물들이다. 적당한 아민들 또는 아미드들의 예들은 멜라민, 벤조구아나민, 요소(urea) 및 유사 화합물들이다. 일반적으로, 사용되는 알데히드는 포름알데히드지만, 아세트알데히드 및 퍼퓨랄과 같은 다른 알데히드들로부터 생성물이 얻어질 수도 있다. 상기 축합 생성물들은 사용되는 특정 알데히드에 따라 메틸올 기들 또는 유사한 알킬올 기들을 포함한다. 바람직하게는, 상기 메틸올 기들은 알콜과의 반응에 의해 에테르화된다. 사용되는 다양한 알콜들은 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 n-부탄올과 같은 1 내지 4의 탄소 원자들을 포함하는 1가 알콜들이고, 메탄올이 바람직하다. 아미노플래스트 수지들은 American Cyanamid Co.로부터 CYMEL이라는 상표하에 그리고 Monsanto Chemical Co.로부터 RESIMENE이라는 상표하에 상업적으로 입수가능하다.

아미노플래스트 경화제들은 전형적으로, 전착 조 내에서의 수지 고형물들의 전체 중량을 기준으로 할 때 약 5 내지 약 60 중량 퍼센트 바람직하게는 약 20 내지 약 40 중량 퍼센트의 양이온 전착가능한 수지를 포함하는 활성 수소와 함께 사용된다.

전착가능한 양이온 코팅 조성물들을 위해 가장 종종 사용되는 경화제들은 블록화된 유기 폴리이소시아네이트들이다. 이 폴리이소시아네이트들은 미국 특허 제 3,984,299 호의 칼럼 1 라인 1 내지 68, 칼럼 2 및 칼럼 3 라인 1 내지 15에 기재된 바와 같이 완전히 블록화될 수 있거나 또는 미국 특허 제 3,947,338 호 칼럼 2 라인 65 내지 68, 칼럼 3 및 칼럼 4 라인 1 내지 30에 기재된 바와 같이 부분적으로 블록화되어 폴리머 백본과 반응될 수 있다. "블록화"라는 용어는, 결과적으로 블록화된 이소시아네이트 기가 실온에서는 활성 수소들에 안정한 상태로 있지만 보통 90℃ 내지 200℃인 상승된 온도들에서는 필름 형성 폴리머 내의 활성 수소들과 반응하도록, 상기 이소시아네이트 기들이 특정 화합물과 반응한다는 것을 의미한다.

적당한 폴리이소시아네이트들은, 시클로지방족 폴리이소시아네이트들을 포함하는 방향족 및 지방족 폴리이소시아네이트들을 포함하고; 대표적인 예들은, 그들의 혼합물들을 포함하는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트(MDI)와 2,4- 또는 2,6-톨루엔 디이소시아네이트(TDI), 피-페닐렌 디이소시아네이트, 테트라메틸렌 및 헥사메틸렌 디이소시아네이트들, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 및 페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트와 폴리메틸렌 폴리페닐이소시아네이트의 혼합물들을 포함한다.

트리이소시아네이트들과 같은 더욱 높은 폴리이소시아네이트들도 사용될 수 있다. 일 예는 트리페닐메탄-4,4',4"-트리이소시아네이트를 포함한다. 네오펜틸 글리콜 및 트리메틸올프로판과 같은 폴리올들을 갖는 그리고 (1보다 큰 NCO/OH 당량비를 갖는) 폴리카프로락톤 디올들 및 트리올들과 같은 폴리머 폴리올들을 갖는, 이소시아네이트 프리폴리머들도 사용될 수 있다.

폴리이소시아네이트 경화제들은 전형적으로, 본 발명 조성물의 전체 수지 고형물들의 중량을 기준으로 할 때 1 내지 65 중량 퍼센트 바람직하게는 5 내지 45 중량 퍼센트의 양으로 존재되는 양이온 수지와 함께 사용된다.

본 발명의 수성 조성물들은 수성 분산물의 형태를 취한다. 용어 "분산물"은, 수지가 분산된 상으로 존재되고 물이 연속적인 상으로 존재되는 2-상 트랜스코팅물의 반투명 또는 불투명 수지 시스템으로서 여겨진다. 수지 상(resinous phase)의 평균 입자 크기는 일반적으로 1.0보다 작고 보통 0.5 마이크론보다 작으며 0.15 마이크론보다 작을 수 있다.

수성 매체 내에서의 수지 상의 농도는 수성 분산물의 전체 중량을 기준으로 할 때 적어도 1 그리고 보통 약 2 내지 약 60 중량 퍼센트이다. 본 발명의 조성물들이 수지 농축물들의 형태를 취할 때, 이 조성물들은 일반적으로, 수성 분산물의 전체 중량을 기준으로 할 때 약 20 내지 약 60 중량 퍼센트의 수지 고형물 함량을 갖는다.

본 발명에서 사용가능한 전착 조들은 전형적으로 두 개의 성분들로서 공급된다: (1) 투명한 수지 공급물로서 일반적으로 활성 수소-함유 이온 전착 수지, 즉 주-필름 형성 폴리머, 경화제, 및 특정의 부가적인 수-분산 비-착색 성분들을 포함하며; (2) 안료 페이스트로서 일반적으로 하나 또는 더욱 많은 안료들, 주-필름 형성 폴리머와 동일하거나 또는 다를 수 있는 수-분산 그라인드 수지, 및 임의적으로 습윤 또는 분산 보조제들과 같은 첨가제들을 포함함. 전착 조 성분들 (1) 및 (2)는, 물 및 보통으로는 유착 용제들을 구비하는 수성 매체 내에 분산된다.

본 발명의 전착 조는 전착 조의 전체 중량을 기준으로 할 때 약 5 내지 25 중량 퍼센트의 수지 및 안료 고형물 함량을 갖는다.

물 외에도, 상기 수성 매체는 유착 용제를 포함할 수 있다. 유용한 유착 용제들은 탄화수소들, 알콜들, 에스테르들, 에테르들, 및 케톤들을 포함한다. 바람직한 유착 용제들은 알콜들, 폴리올들, 및 케톤들을 포함한다. 특별한 유착 용제들은 이소프로판올, 부탄올, 2-에틸헥사놀, 이소포론, 2-메톡시펜타논, 에틸렌 및 프로필렌 글리콜, 및 에틸렌 글리콜의 모노에틸, 모노부틸 및 모노헥실 에스테르들을 포함한다. 유착 용제의 양은, 수성 매체의 전체 중량을 기준으로 할 때 전형적으로 약 0.05 내지 약 5 중량 퍼센트와 같은, 약 0.01 내지 25 퍼센트이다.

상기한 바와 같이, 안료 조성물, 및, 요구될 경우, 계면 활성제들, 습윤제들 또는 촉매와 같은 다양한 첨가제들이 상기 분산물 내에 포함될 수 있다. 안료 조성물은, 예컨대 철 산화물들, 스트론튬 크롬산염, 카본 블랙, 석탄 가루, 티타늄 이산화물, 탈크, 바륨 황산염과 같은 안료들 뿐만 아니라 카드뮬 옐로우, 카드뮴 레드, 및 크로뮴 옐로우 등과 같은 칼라 안료들을 구비하는, 통상적인 형태일 수 있다.

분산물의 안료 함량은 보통 안료-수지 비로서 나타내어진다. 본 발명의 실시에 있어서, 안료가 사용될 때, 안료-수지 비는 일반적으로 약 0.02 내지 1:1의 범위 이내이다. 상기한 다른 첨가제들은 일반적으로 수지 고형물들의 중량을 기준으로 할 때 약 0.01 내지 3 중량 퍼센트의 양으로 존재된다.

본 발명은 또한 비-전착성 코팅 조성물들을 사용할 수 있다. 적당한 비-전착성 코팅 조성물들은 당 업계에 공지된 다양한 코팅 조성물들중 특정의 것일 수 있으며, 사용되는 특정 조성물은 일반적으로 사용자에 의해 요구되는 최종 외관 및 성능 상태량들에 기초한다. 예컨대, 상기 비-전착성 코팅 조성물은 액체 코팅 조성물 또는 고체 입자 형태 예컨대 분말 코팅 조성물일 수 있다. 적당한 비-전착성 코팅 조성물들은 미국 특허 제 6,676,820 호에 기재되어 있고, 이 특허의 내용은 본 명세서에서 참조로 인용된다.

도 7을 다시 참조하면, 벨트(10)가 임의적인 전처리 유닛(70)으로부터 코팅 유닛(74) 내로 물체들(20)을 반송함에 따라, 벨트(10) 및 특히 블레이드 부재들(14)은 코팅 유닛(74)으로 도입되기 위해 수평 위치로부터 수평에 대해 15 내지 20 도 만큼 약간 경사진 위치로 선회적으로 회전될 수 있다. 도 5에 가장 명확하게 도시한 바와 같이, 블레이드 부재들(14)의 선회가능한 부분(15) 및 슬로팅된 부분(17)은 블레이드 부재들(14)이 연신된 핀(22)을 중심으로 회전되도록 하여 블레이드 부재들(14)에 비교적 자유로운 각 이동을 제공함으로써, 코팅 유닛(74)이 도시한 바와 같이 코팅 탱크를 이용할 때 벨트(10)가 자유롭게 코팅 유닛(74) 내로 도입되거나 또는 코팅 유닛(74)으로부터 배출될 수 있도록 한다. 결과적으로, 코팅 유닛(74) 내의 코팅 재료들이 벨트(10) 위에 위치되는 물체들(20)에 정상적으로 도포될 수 있다.

코팅된 물체들(20)이 코팅후 벨트(10)에 의해 운반됨에 따라 물체들(20)의 외부 표면으로부터 잉여 코팅 재료를 수집하여 코팅 재료의 낭비를 방지하기 위해, 코팅 유닛(74)이 저장기로서 작용할 수 있다. 이러한 방식으로, 전착 코팅물은 벨트(10)의 속도, 코팅 재료의 조성, 코팅 유닛(74)의 온도 등과 같은 다양한 인자들에 기초해서 요구되는 두께로 물체(20)에 도장될 수 있다. 전형적으로, 코팅 유닛(74) 및 코팅 재료의 온도는 21℃ 내지 38℃의 범위에 유지된다. 코팅 유닛(74)을 통한 코팅 시간은 코팅 재료의 전압, 온도 및 조성, 요구되는 필름 두께 등에 따라 현저하게 변할 수 있다. 전형적인 코팅 시간은 2 분이며, 예컨대 30 초 내지 5 분의 범위를 가질 수 있다.

잉여 코팅 재료는 코팅 유닛(74)으로부터 하류 영역에 위치되는 하나 또는 더욱 많은 세정 유닛들(76)에 의해 코팅된 물체로부터 세정될 수 있다. 물체들(20)로부터 잉여 세정수를 제거하기 위해 에어 나이프들(도시안됨)이 이용될 수 있다. 세정 유닛(76)은 잉여 재료를 재사용을 위해 마더 탱크로 복귀시키기 위한 재순환 시스템을 포함할 수 있다. 탈이온수, 수도물, 및/또는 한외여과 시스템(78)으로부터의 투과수가 물체(20)로부터 잉여 재료를 세정하기 위해 사용될 수 있다. 세정수는 여과되어 코팅 시스템(50)으로부터 방출되거나, 또는 재사용을 위해 시스템을 관통하여 재순환됨으로써 폐쇄식 비-오염유발 시스템(non-polluting system)을 제공할 수 있다.

벨트(10)는 코팅된 그리고 임의적으로는 세정된 물체들(20)을 건조 유닛(80)을 관통하여 반송함으로써 물체들(20) 상에 도장된 코팅물을 건조할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "건조", "건조되는" 또는 "건조하는"이라는 용어는 건조 및 경화 모두를 포함하도록 의도된 것이다. 하나의 실시예에서, 전착 도장된 코팅물은, 실온에서의 증발 또는 상승된 온도(예컨대 150℉ 내지 600℉(82℃ 내지 316℃))에서의 강제 건조에 의해 대체로 모든 용제 및/또는 물을 코팅물로부터 방출시킴으로써, 건조된다. "건조되는"이라는 용어는 또한 전착 도장된 물체(20)를 함께 반응하는 필름 성분들을 교차결합시키기에 충분한 열 조건들에 노출시키는 것을 포함하도록 의도된 것이다.

또한, 조성물, 예컨대 "경화된 조성물"과 함께 본 명세서에서 사용되는 용어 "경화"는, 조성물의 특정의 교차결합가능한 또는 함께 반응하는 성분들이 적어도 부분적으로 교차결합되거나 또는 함께 반응한다는 것을 의미한다. 본 발명의 특정 실시예들에 있어서, 교차결합가능한 성분들의 교차결합 밀도, 즉, 교차결합 정도는 완전한 교차결합의 5% 내지 100%의 범위를 갖는다. 다른 실시예들에서, 교차결합 밀도는 완전한 교차결합의 35% 내지 85%의 범위를 갖는다. 다른 실시예들에서, 교차결합 밀도는 완전한 교차결합의 50% 내지 85%의 범위를 갖는다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는, 교차결합의 존재 및 정도, 즉, 교차결합 밀도가, 질소 분위기 하에서 수행되는 Polymer Laboratories MK III DMTA 분석기를 사용하는 동역학적 열분석(DMTA: dynamic mechanical thermal analysis)과 같은, 다양한 방법들에 의해 결정될 수 있다는 것을, 알 수 있다. 이러한 방법은 코팅물들 또는 폴리머들의 유리 전이 온도 및 교차결합 밀도를 결정한다. 경화된 재료의 이와 같은 물리적 상태량들은 교차결합된 네트웍의 구조와 관계된다.

일반적으로, 본 발명에 있어서 유용한 전착가능한 코팅 조성물들은, 0.3 내지 2.0 밀(7.6 내지 50.8 마이크로미터), 보통적으로는 0.6 내지 1.0 밀(15.2 내지 25.4 마이크로미터)의 건조된 필름 두께를 갖는 대체로 연속적인 코팅물이 물체(20)의 표면들 상에 형성되도록하는 조건들 하에서, 도포된다.

예컨대 적외선, 전자 빔, 양이온 복사, 대류, 유도, 및 그들의 조합체들과 같은, 도포된 코팅물을 건조시키는 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 특정의 방법이 사용될 수 있다. 예컨대, 연속적인 시스템(50)의 건조 유닛(80)은 적외선 복사 및 대류의 조합에 의해 코팅물에 열처리를 행할 수 있다. 본 발명의 하나의 실시예에서, 코팅물이 전착 도장에 의해 도포된 후에, 그 코팅물은 보통, 82 ℃ 내지 316℃ 범위의 상승된 온도들에서 60 내지 2,400 초동안의 가열에 의해 경화된다. 선택적으로, 상기 코팅물은, 전형적으로는 5 내지 300 초동안 또는 300℉ 내지 550℉(149℃ 내지 288℃)의 범위에 드는 최대 금속 온도를 얻기 위해 충분한 시간동안 당 업계에 공지된 적외선 경화 기법들을 사용하여, 경화될 수 있다. 비-금속 기질들에 대해, 상기 시간들 및 온도들은 적어도 부분적으로는 사용되는 특정 기질에 따라 조절될 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 냉장 유닛, 일련의 송풍기들, 물 분무 노즐들, 및/또는 수조와 같은 냉각 유닛이 건조 유닛(80)의 하류 영역에 위치되어, 건조 유닛(80)으로부터 배출되는 물체들(20)의 온도를 핸들링 및 이송을 위해 적합하도록 낮추게 된다. 공기는 특정의 적당한 속도 및 온도로 물체들(20) 상으로 취송될 수 있고 예컨대 실온에서 150 내지 10,000 ft/min(0.8 내지 51 m/s)의 속도 범위를 가질 수 있다. 전형적으로, 상기 냉각 유닛은 물체들(20)의 표면 온도를 120℉(49℃) 아래로 떨어뜨린다.

건조 유닛(80)으로부터 배출되어 임의적인 냉각 유닛을 통과한 후에, 물체들(20)은 수동적인 또는 자동화된 수단에 의해 벨트(10)로부터 분리될 수 있다. 적당한 분리 수단은 기계적으로 원조되는 및/또는 중력적으로 원조되는 수단을 포함하며, 이 경우, 벨트(10)가 구동 휠(82) 상부로 반송됨에 따라, 휠 둘레에서의 벨트(10)의 이동은 중력의 도움으로 각각의 물체(20)를 벨트(10)로부터 분리시키도록 작용한다. 벨트(10)가 구동 휠(82) 둘레로 이송됨에 따라, 벨트(10)가 공급 기구(52)로 회전될 때, 벨트(10)는, 예컨대, 수평 위치로부터 90 내지 180 도의 각도를 이루는 경사진 위치로 회전될 수 있다. 벨트(10)가 각도를 이루면서 구동 휠(82) 둘레에서 이송될 수 있지만, 본 발명의 하나의 실시예에서, 회전 각도는 135 도일 수 있고, 따라서, 벨트(10)가 구동 휠(82) 둘레에서 이송됨에 따라, 물체들(20)은 벨트(10)로부터 제거되는 방식으로 낙하된다. 도 6에 도시한 바와 같이, 블레이드 부재들(14)의 선회가능한 부분(15) 및 슬로팅된 부분(17)은, 블레이드 부재들(14)이 대체로 자유롭게 연신된 핀(22)에 대한 상대적인 이동을 통하여 연신된 핀(22)을 중심으로 회전될 수 있도록 하며, 이에 따라, 도시한 바와 같이, 벨트(10)가 구동 휠(82) 및 다른 복귀 휠들 둘레에서 자유롭게 회전할 때 벨트(10)가 팽창 및 수축할 수 있도록 하기 위한 수단이 제공된다. 분리적으로 코팅된 물체(20)는 그 후 포장 및 다른 처리를 위해 리셉터클(84) 내에 적재될 수 있다. 연속 벨트(10)의 연속적인 회전에 의해, 상기 벨트(10)는, 다른 물체들(20)을 수납하여 분리가능하게 유지하고 코팅하기 위해, 공급 기구(52)로 다시 복귀된다.

코팅 시스템(50)은 도시한 바와 같이 회전가능한 브러시와 같은 정화 유닛(88)을 포함할 수 있고, 이러한 정화 유닛(88)은 다른 물체들(20)이 코팅을 위해 수납되기 전에 벨트(10)의 표면을 정화하여 벨트 표면 상의 코팅물 누적량을 감소시키고 및/또는 블레이드 부재들(14)과 물체들(20) 사이의 전기적인 접촉성을 향상시킨다. 도시한 바와 같은 회전가능한 브러시를 사용하는 본 발명의 실시예들에서, 회전 브러시는 벨트(10)의 표면을 효과적으로 정화하는 특정의 적당한 재료로 형성될 수 있고, 예컨대 톱니부들의 선단 및 그들 사이를 효과적으로 정화할 수 있는 탄소강 와이어 브러시 모와 같은 개개의 탄성적인 브러시 모를 포함할 수 있다. 회전가능한 브러시와 같은 하나 또는 더 많은 부가적인 정화 유닛들이 물체들(20)의 분리 이후에 사용되어 예컨대 측면 체인들(16) 상의 코팅물 누적을 감소시키고 벨트(10)와 전도체 간의 접촉 효율을 향상시킬 수 있다.

상기한 바와 같은 코팅 시스템(50)이 물체들(20) 상에 단일 코팅물을 도포하는 것으로 설명하였지만, 하나보다 많은 코팅물이 물체들(20) 상에 도장될 수 있는 것을 상정할 수 있다. 예컨대, 상기한 코팅 시스템(50)에 부가적인 코팅 및 건조 유닛들을 제공함으로써, 하나 또는 더욱 많은 부가적인 횟수만큼 코팅 시스템(50)을 관통하여 코팅된 물체들(20)을 가동시킴으로써, 또는 코팅 시스템(50) 전에 또는 후에 배설되는 하나 또는 더 많은 비-전착 코팅 시스템들과 (전착) 코팅 시스템(50)의 조합체를 관통하여 물체들(20)을 가동시킴으로써, 두 개 또는 더 많은 코팅 층들이 물체들(20) 상에 도장될 수 있다. 따라서, 상기한 바와 같은 코팅 시스템(50)의 설명은 코팅 시스템(50)을 사용하는 하나의 방법의 예시에 불과하며, 본 발명의 보호범위를 제한하도록 의도된 것은 아니다.

본 발명은, 물체의 길이를 따라 하나 또는 더 많은 그리고 특정의 실시예들에서는 다수인 작은 접촉 지점들을 제공함으로써 코팅된 표면들에 흠집이 생기거나 이 표면들이 손상될 가능성을 감소시키면서, 물체들이 다양한 코팅 공정들을 통하여 높은 속도로 코팅될 수 있도록 한다. 비교적 작은 접촉 지점들은, 물체 상에서 접점들을 최소화할 수 있고, 반복적인 코팅 사이클들을 수행한 후의 전기적인 접지 성능을 향상시키며, 및/또는 물체의 표면에 대한 매끄러운 코팅물의 도포가 가능하도록 한다. 부가하여, 본 발명은 벨트간 이동의 필요성을 배제하면서 코팅 및 건 조 유닛을 통하여 단일의 연속 벨트 상에서 물체들을 코팅하기 위한 시스템을 제공한다. 결과적으로, 물체의 표면들에 도포된 코팅물은 더욱 균일할 수 있고 이전의 선행 기술에 따른 코팅 기법들에 비해 결함이 현저히 감소될 수 있다.

본 발명의 특정 실시예들을 예시적인 목적으로 설명하였지만, 첨부한 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 보호범위를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명의 세부 사항들에 대한 다양한 변화가 수행될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자는 명확하게 이해할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 연속 벨트의 하나의 실시예에 대한 사시도,

도 1b는 도 1a에 도시한 연속 벨트의 하나의 부분의 확대 사시도,

도 1c는 도 1a에 도시한 연속 벨트의 다른 하나의 부분의 확대 사시도,

도 2는, 측면 및 안내 부재들이 없는 상태에서, 도 1a에 도시한 연속 벨트를 나타내는 측면도,

도 3은 도 1a에 도시한 연속 벨트를 나타내는 평면도,

도 4는 도 1a에 도시한 연속 벨트의 블레이드 부재의 하나의 실시예에 대한 측면도,

도 5는, 측면 및 안내 부재들이 없는 상태에서, 본 발명의 코팅 유닛(도시안됨)으로 진입되거나 또는 배출되는 도 1a의 연속 벨트의 이동을 나타내는 측면도,

도 6은, 측면 및 안내 부재들이 없는 상태에서, 구동 휠 둘레에서의 도 1a의 연속 벨트의 이동을 나타내는 측면도,

도 7은 본 발명의 코팅 시스템의 개략적인 측면도.

Claims (4)

1. 연속 벨트 상의 다수의 물체들이 탱크 내에서 코팅되고 후속적으로 경화되는 연속적인 전착 코팅 공정중 상기 연속 벨트 상의 다수의 돌출부들을 전극의 제 1 극에 전기적으로 결합시키기 위한 방법에 있어서,

   상기 연속 벨트를 추진하기 위해 상기 연속 벨트의 측면 부재를 계합시키는 단계;

   전기적인 접촉 부분을 제공하기 위해 상기 측면 부재로부터 경화된 코팅물을 제거하는 단계;

   상기 측면 부재가 상기 탱크로 재진입하기 전에 소정 위치에서 상기 측면 부재의 전기적인 접촉 부분을 상기 전극의 상기 제 1 극에 접촉시키는 단계; 및

   상기 측면 부재의 상기 전기적인 접촉 부분을 상기 다수의 돌출부들에 결합시키는 단계를 구비하는

   방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   전기적인 접촉 부분을 제공하기 위해 상기 측면 부재로부터 경화된 코팅물을 제거하는 상기 단계가,

   상기 측면 부재에 근접하여 브리시를 위치시키는 단계; 및

   상기 전기적인 접촉 부분을 생성하도록 경화된 페인트를 제거하기 위해 상기 측면 부재를 브리싱하는 단계를 구비하는

   방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 측면 부재의 상기 전기적인 접촉 부분을 상기 다수의 돌출부들에 결합시키는 상기 단계가,

   상기 연속 벨트의 이동 방향을 가로질러서 배열되며, 상기 다수의 돌출부들의 일부를 각각 포함하는 다수의 블레이드 부재들에 결합되는, 다수의 접지 부재들을 제공하는 단계; 및

   상기 다수의 접지 부재들을 상기 측면 부재에 결합시키는 단계를 구비하는

   방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 접지 부재들이, 상기 다수의 돌출부들로부터 격설된 상기 다수의 블레이드 부재들의 하부 부분에 결합되는

   방법.

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