Disposición de contacto eléctrico para un proceso de recubrimiento.

Un aparato de recubrimiento para aplicar un electrorrecubrimiento (36) por encima de una superficie contorneada eléctricamente conductora

(38) de un artículo, comprendiendo el aparato:

una disposición (158) para aplicar una composición de recubrimiento electrodepositable, que tiene una conductividad eléctrica, por encima de la superficie contorneada conductora (38) del artículo, y un dispositivo de contacto eléctricamente conductor (158, 164, 184) que comprende un par de miembros de mordaza (184, 186) desviados uno hacia otro, en donde por lo menos uno de los miembros de mordaza (184, 186) comprende un material maleable eléctricamente conductor (92).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2011/052248.

Solicitante: PPG INDUSTRIES OHIO, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3800 WEST 143RD STREET CLEVELAND, OH 44111 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: BOYD, DONALD, W., KABAGAMBE,BENJAMIN, MCCAMY,JAMES W.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > PROCESOS ELECTROLITICOS O ELECTROFORETICOS; SUS APARATOS > PROCESOS PARA LA PRODUCCION ELECTROLITICA O ELECTROFORETICA... > Revestimientos electroforéticos caracterizados por... > C25D13/22 (Operación o servicio)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS... > Sujeciones de presión por fricción que se pueden... > F16B2/06 (externos, es decir, actuando por contracción (F16B 2/14 - F16B 2/18 tienen prioridad))
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > PROCESOS ELECTROLITICOS O ELECTROFORETICOS; SUS APARATOS > PROCESOS PARA LA PRODUCCION ELECTROLITICA O ELECTROFORETICA... > Revestimientos electroforéticos caracterizados por... > C25D13/12 (caracterizados por el artículo revestido)

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Fragmento de la descripción:

Disposición de contacto eléctrico para un proceso de recubrimiento Notificación de apoyo estatal

La presente invención se realizó con apoyo estatal con N2 de Contrato DE FC36-8GO1833 (DOE SOLAR POWER) concedido por el Departamento de Energía. El Gobierno de los Estados Unidos puede tener determinados derechos en la presente invención.

Antecedentes de la invención

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una disposición de contacto eléctrico para un proceso de recubrimiento, y más en particular, a una disposición de contacto eléctrico para su uso, y a un método de uso de la misma, en combinación con una cortina de flujo de un proceso de electro-recubrimiento (electrorrecubrimiento).

Análisis de la tecnología actualmente disponible

En general, los espejos solares incluyen un sustrato transparente, por ejemplo un sustrato de vidrio que tiene un recubrimiento reflectante solar, por ejemplo una lámina de metal, o un recubrimiento que tiene una o más películas reflectantes solares, sobre una superficie del sustrato de vidrio orientada de espaldas con respecto al sol. Un recubrimiento se aplica por encima del recubrimiento reflectante para proteger el recubrimiento reflectante frente a daño mecánico, por ejemplo arañazos y abrasión por impactos, y / o ataque químico, por ejemplo frente a oxidación y / o corrosión causadas por la lluvia y productos químicos en el entorno. Existen diferentes técnicas que pueden usarse para aplicar el recubrimiento protector por encima del recubrimiento reflectante. Una técnica de recubrimiento de interés en el presente análisis es el proceso de electrorrecubrimiento. En una realización del proceso de electrorrecubrimiento, un electrodo se sitúa en un depósito que contiene una composición de recubrimiento electrodepositable. El espejo solar que va a recubrirse está conectado a un primer terminal de un suministro de potencia eléctrica, y el electrodo en la composición de recubrimiento electrodepositable está conectado a un segundo terminal del suministro de potencia eléctrica.

Con la disposición anterior, el proceso de electrorrecubrimiento puede verse como un circuito eléctrico cuando una corriente eléctrica se aplica al electrodo y el espejo solar. En este circuito eléctrico, la composición de recubrimiento electrodepositable tiene una carga catiónica o aniónica mientras que la superficie eléctricamente conductora del recubrimiento reflectante, que va a recubrirse, tiene una carga que es opuesta con respecto a la de la composición de recubrimiento electrodepositable, es decir, la superficie eléctricamente conductora del sustrato y el líquido eléctricamente conductor puede ser aniónica o catiónica, respectivamente. Durante el proceso de electrorrecubrimiento, se establece un circuito eléctrico completo mediante el suministro de potencia, por ejemplo un rectificador de corriente continua, permitiendo de ese modo que la composición de recubrimiento se deposite sobre la superficie con carga opuesta del recubrimiento reflectante del espejo solar.

A pesar de que el proceso de cortina de flujo de electrorrecubrimiento que se ha descrito en lo que antecede es aceptable, existe una limitación. Más en particular, los dispositivos de contacto disponibles en la actualidad no compensan los diversos contornos de los espejos solares que van a recubrirse. Como resultado, hay un contacto superficial que no llega a ser completo entre la superficie de contacto de los dispositivos y la superficie contorneada de los espejos solares. Este contacto superficial que no llega a ser completo da como resultado un aumento de densidad de corriente, lo que da como resultado la formación de arco eléctrico. Se ha observado que la formación de arco eléctrico puede dañar, por ejemplo fundir, el recubrimiento reflectante del espejo solar. Tal como pueden apreciar los expertos en la materia, sería ventajoso proporcionar un dispositivo de contacto eléctrico que proporcione un contacto superficial completo con independencia del contorno superficial del espejo solar.

La solicitud de patente GB129298 A divulga un elemento de sujeción que tiene un par de miembros de mordaza desviados uno hacia otro y un par de cabezales de sujeción, en la que unos dientes en punta adaptados para entrar en contacto con la pieza de trabajo se extienden a partir de las caras de los cabezales de sujeción. Estos dientes en punta posibilitan que el elemento de sujeción sujete superficies curvadas.

Sumario de la invención

La presente invención se dirige a un aparato de recubrimiento para aplicar un electrorrecubrimiento por encima de una superficie contorneada eléctricamente conductora de un artículo. El aparato incluye, entre otras cosas, una disposición para aplicar una composición de recubrimiento electrodepositable que tiene una conductividad eléctrica por encima de la superficie contorneada conductora del artículo, y un dispositivo de contacto eléctricamente conductor que incluye, entre otras cosas, un par de miembros de mordaza desviados uno hacia otro, en el que por lo menos uno de los miembros de mordaza incluye, entre otras cosas, un material maleable eléctricamente conductor.

Un método de aplicación de un electrorrecubrimiento por encima de una superficie contorneada eléctricamente conductora de un artículo, el método incluye, entre otras cosas, mover una composición de recubrimiento electrodepositable que tiene una conductividad eléctrica por encima de la superficie contorneada eléctricamente conductora; proporcionar un par de miembros de mordaza; proporcionar una capa de un material eléctricamente conductor maleable sobre una superficie de un primer miembro de mordaza del par de miembros de mordaza; desviar el primer miembro de mordaza contra la superficie eléctricamente conductora del artículo para desviar la capa contra la superficie eléctricamente conductora del artículo; mover la composición de recubrimiento electrodepositable por encima de la superficie conductora para establecer una trayectoria de corriente, en el que la trayectoria de corriente comprende la composición de recubrimiento electrodepositable, la superficie conductora del sustrato, la capa y el primer miembro de mordaza del par de miembros de mordaza, y mover una corriente eléctrica a lo largo de la trayectoria de corriente para depositar el recubrimiento sobre la superficie eléctricamente conductora en contacto con la composición de recubrimiento electrodepositable.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista isométrica de un espejo solar parabólico que tiene una película protectora que se aplica de acuerdo con las enseñanzas de la invención.

La figura 2 es una vista que se toma a lo largo de las líneas 2 - 2 de la figura 1.

La figura 3 es una vista isométrica de un espejo solar plano que tiene una película protectora que se aplica de acuerdo con la invención.

La figura 4 es una vista isométrica de un espejo solar con forma de canal que tiene una película protectora que se aplica de acuerdo con las enseñanzas de la invención.

La figura 5 es una vista isométrica de una realización no limitante de una disposición de contacto eléctricamente conductor de la invención montada sobre una sección de un espejo solar plano.

La figura 6 es un diagrama esquemático de un sistema eléctrico que puede usarse en la práctica de la invención. La figura 7 es una vista de alzado lateral de otra realización no limitante de una disposición de contacto eléctricamente conductor de la invención montada sobre una sección de un espejo solar de acuerdo con las enseñanzas de la invención.

La figura 8 es una vista del miembro de contacto de la disposición de contacto eléctricamente conductor de la figura 7 que tiene... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un aparato de recubrimiento para aplicar un electrorrecubrimiento (36) por encima de una superficie contorneada eléctricamente conductora (38) de un artículo, comprendiendo el aparato:

una disposición (158) para aplicar una composición de recubrimiento electrodepositable, que tiene una conductividad eléctrica, por encima de la superficie contorneada conductora (38) del artículo, y un dispositivo de contacto eléctricamente conductor (158, 164, 184) que comprende un par de miembros de mordaza (184, 186) desviados uno hacia otro, en donde por lo menos uno de los miembros de mordaza (184, 186) comprende un material maleable eléctricamente conductor (92).

2. El aparato de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la disposición para la aplicación de una composición de recubrimiento electrodepositable se selecciona de entre uno de lo siguiente:

(A) un conducto eléctricamente conductor (25, 28, 32) para dirigir una cortina de flujo (262) de la composición de recubrimiento electrodepositable que tiene la conductividad eléctrica hacia un área de recubrimiento, en donde el conducto (25, 28, 32) está conectado a una fuente de alimentación eléctrica (82), y el dispositivo de contacto (158, 164, 184) está conectado a la fuente de alimentación eléctrica (82), y

(B) un recipiente (244) para contener un baño (372) de la composición de recubrimiento electrodepositable que tiene la conductividad eléctrica; un electrodo (374) situado en el recipiente (244), en donde el electrodo (374) está conectado a una fuente de alimentación eléctrica (82), y el dispositivo de contacto (158, 164, 184) está conectado a la fuente de alimentación eléctrica (82).

3. El aparato de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que el por lo menos uno del miembro de mordaza (184, 186) es un primer miembro de mordaza (184) y el otro miembro de mordaza es un segundo miembro de mordaza (186), en el que el segundo miembro de mordaza (186) comprende un dispositivo de soporte (186) que comprende una plataforma y una placa de soporte (186), en donde la placa de soporte (186) y la plataforma están unidas entre sí mediante una articulación de rótula (26).

4. El aparato de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 3, en el que el dispositivo de contacto (158, 164, 184) comprende un primer miembro de forma alargada (172) que tiene una primera porción de extremo (174) y una segunda porción de extremo opuesta (175), en el que la segunda porción de extremo (175) tiene el primer miembro de mordaza (184); un segundo miembro de forma alargada (168) que tiene una tercera porción de extremo (169) y una cuarta porción de extremo opuesta (17), en el que la cuarta porción de extremo (17) tiene el segundo miembro de mordaza (186); el primer miembro (172) y el segundo miembro (168) unidos de forma pivotante entre sí (178), en donde el primer miembro (172) y el segundo miembro (168) están conformados y unidos de forma pivotante entre sí (178) de tal modo que alejar la primera porción de extremo (174) y la tercera porción de extremo (169) una con respecto a otra acerca la placa de soporte (186) del dispositivo de soporte (186) y el material maleable eléctricamente conductor (92) una a otro, y acercar la primera porción de extremo (174) y la tercera porción de extremo (169) una a otra aleja la placa de soporte (186) y el material maleable eléctricamente conductor (92) una con respecto a otro, y

que comprende un miembro de desviación que actúa (18) sobre el primer miembro (172) y el segundo miembro (168) para desviar el primer miembro de mordaza (184) y el segundo miembro de mordaza (186) uno hacia otro.

5. El aparato de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el material maleable eléctricamente conductor (92) está montado sobre una primera superficie (198) de un miembro estructuralmente estable eléctricamente conductor (187) y una segunda superficie opuesta del miembro estable (187) está afianzada a la segunda porción de extremo (175) del primer miembro (172).

6. El aparato de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que la fuente de alimentación eléctrica es una fuente de alimentación de corriente continua eléctrica (82),

en el que el conducto (25, 28, 32) está conectado a un terminal positivo (86) o a un terminal negativo (8) de la fuente de alimentación (82), y el miembro estable (187) del primer miembro de mordaza (184) está eléctricamente conectado al terminal negativo (8) de la fuente de alimentación (82) cuando el conducto (25, 28, 32) está eléctricamente conectado al terminal positivo (86) de la fuente de alimentación (82), y el miembro estable (187) está eléctricamente conectado al terminal positivo (86) de la fuente de alimentación (82) cuando el conducto (25, 28, 32) está eléctricamente conectado al terminal negativo (8) de la fuente de alimentación (82), y en el que el electrodo (374) está conectado a un terminal positivo (86) o a un terminal negativo (8) de la fuente de alimentación (82), y el miembro estable (187) del primer miembro de mordaza (184) está eléctricamente conectado al terminal negativo (8) de la fuente de alimentación (82) cuando el electrodo (374) está eléctricamente conectado al terminal positivo (86) de la fuente de alimentación (82), y el miembro estable (187) está eléctricamente conectado al terminal positivo (86) de la fuente de alimentación (82) cuando el electrodo está eléctricamente conectado al terminal negativo (8) de la fuente de alimentación (82), y

que comprende el miembro estable (187) montado en un alojamiento (188) que tiene un extremo abierto (199) para acceder a la primera superficie (198) del miembro estable (187) para hacer contacto eléctrico con el material maleable eléctricamente conductor (92),

en el que la superficie exterior del alojamiento (188) es preferiblemente eléctricamente no conductora.

7. El aparato de recubrimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que el artículo es un espejo solar (2, 62, 57) y el aparato de recubrimiento aplica un recubrimiento eléctricamente conductor por encima de una primera superficie (24, 59, 67) de un recubrimiento reflectante solar (28) del espejo solar (2, 62, 57), en donde el espejo solar (2, 62, 57) comprende un sustrato (22, 58, 63) que tiene una primera superficie principal (24, 59, 67) y una segunda superficie principal opuesta (26, 6, 68), teniendo el recubrimiento reflectante (28) una segunda superficie (26, 6, 68) opuesta con respecto a la primera superficie (24, 59, 67), en donde la segunda superficie (26, 6, 68) del recubrimiento reflectante (28) se encuentra sobre una de las superficies principales del sustrato (22, 58, 63), y la primera superficie (24, 59, 67), del recubrimiento reflectante (28) es eléctricamente conductora, comprendiendo el aparato de recubrimiento:

el conducto (25, 28, 32) y el dispositivo de contacto (158, 164, 184),

en el que opcionalmente el conducto (25, 28, 32) tiene unas aberturas (27) a través de las cuales la composición de recubrimiento electrodepositable fluye (262); y

en el que opcionalmente el conducto (25, 28, 32) comprende tres segmentos, montado cada segmento para un movimiento hacia y alejándose de la cinta transportadora (24), un sistema de transporte (24),

que comprende preferiblemente una cinta transportadora (24) que tiene unos orificios (242) a través de los cuales puede fluir la composición de recubrimiento electrodepositable y un recipiente (244) para recoger la composición de recubrimiento electrodepositable que fluye a través de la cinta transportadora (24), un motor (23) para mover el conducto (25, 28, 32) y el sistema de transporte (24) uno con respecto a otro, y un sistema de suministro (258, 258 A, 258 B, 258 C) para mover la composición de recubrimiento electrodepositable hasta el conducto (25, 28, 32) para proporcionar una cortina de flujo (262) de la composición cuando el sistema de suministro (258, 258 A, 258 B, 258 C) está funcionando.

8. Un método de aplicación de un electrorrecubrimiento (38) por encima de una superficie contorneada eléctricamente conductora (38) de un artículo, comprendiendo el método:

mover una composición de recubrimiento electrodepositable que tiene una conductividad eléctrica por encima de la superficie contorneada eléctricamente conductora (38); proporcionar un par de miembros de mordaza (184, 186);

proporcionar una capa de un material eléctricamente conductor maleable (92) sobre una superficie de un primer miembro de mordaza (184) del par de miembros de mordaza (184, 186);

desviar el primer miembro de mordaza (184) contra la superficie eléctricamente conductora (38) del artículo para desviar la capa contra la superficie eléctricamente conductora (38) del artículo;

mover la composición de recubrimiento electrodepositable por encima de la superficie conductora (38) para establecer una trayectoria de corriente, en donde la trayectoria de corriente comprende la composición de recubrimiento electrodepositable, la superficie conductora (38) del sustrato (22, 58, 63), la capa y el primer miembro de mordaza (184) del par de miembros de mordaza (184, 186), y

mover una corriente eléctrica a lo largo de la trayectoria de corriente para depositar el recubrimiento sobre la superficie eléctricamente conductora (38) en contacto con la composición de recubrimiento electrodepositable.

9. El método de acuerdo con la reivindicación 8, en el que el artículo es un espejo solar (2, 62, 57) y el movimiento de la composición de recubrimiento electrodepositable por encima de la superficie conductora contorneada (38) del espejo solar (2, 62, 57) se logra mediante uno de los siguientes procedimientos:

(A) situar un conducto eléctricamente conductor (25, 28, 32) que tiene unas salidas por encima de la superficie eléctricamente conductora (38, en el que el flujo de la composición de recubrimiento electrodepositable a través de las salidas se ajusta para proporcionar una cortina de flujo (262) que se extienden desde el conducto (25, 28, 32) a la superficie conductora (38) del espejo solar (2, 62, 57), y

(B) proporcionar un recipiente (244) que tiene la composición de recubrimiento electrodepositable y un electrodo (374) en la composición de recubrimiento electrodepositable, y sumergir el espejo solar (2, 62, 57) en la composición de recubrimiento electrodepositable.

1. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el primer miembro de mordaza (184) tiene una superficie eléctricamente conductora (38) que tiene un área definida como una primera área en una relación de orientación con respecto a la superficie contorneada del espejo solar (2, 62, 57), y la capa del material eléctricamente conductor maleable (92) cubre un área de la superficie contorneada del espejo solar (2, 62, 57) definida como una segunda área, en donde después de que se ha puesto en práctica el movimiento de la corriente, la segunda área está no recubierta y la segunda área no recubierta es igual a o mayor que la primera área,

en el que preferiblemente la corriente eléctrica se encuentra en el intervalo de más de ,3 a 1, amperios, la primera área es de más de e igual a o de menos de ,19 m2 (3 pulgadas cuadradas), y la densidad de corriente en la superficie del miembro de metal es de 155 a 775 A / m2 (de ,1 a ,5 amperios/pulgada cuadrada).

11. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el espejo solar (2, 62, 57) y la composición de recubrimiento electrodepositable se mueven uno con respecto a otra y que comprende:

después de que se ha puesto en práctica el movimiento de la corriente eléctrica, retirar el primer miembro de mordaza (184) y la capa de la superficie conductora (38) del espejo solar (2, 62, 57);

situar una segunda capa de un material eléctricamente conductor y el primer miembro de mordaza (184) sobre el recubrimiento protector aplicado sobre el recubrimiento eléctricamente conductor del espejo solar (2, 62, 57); hacer que fluya una composición de recubrimiento electrodepositable por encima del área no recubierta de la superficie conductora (38) del espejo solar (2, 62, 57);

mover la corriente eléctrica a través de la superficie eléctricamente conductora (38) para recubrir la superficie eléctricamente conductora no recubierta (38) del espejo solar (2, 62, 57).

12. El método de acuerdo con la reivindicación 11, en el que la superficie eléctricamente conductora (38) del espejo solar (2, 62, 57) es una primera superficie de un recubrimiento reflectante solar (28), teniendo el recubrimiento reflectante solar (28) una segunda superficie opuesta con respecto a la primera superficie; teniendo el espejo solar (2, 62, 57) una primera superficie y una segunda superficie opuesta, en donde la primera superficie del espejo solar (2, 62, 57) está diseñada para estar orientada hacia una fuente de energía solar, y la segunda superficie del recubrimiento reflectante (28) se encuentra sobre la segunda superficie del espejo solar (2, 62, 57), y el recubrimiento es un recubrimiento protector curable, que comprende curar el recubrimiento protector.

13. El método de acuerdo con la reivindicación 12, en el que el espejo solar (2, 62, 57) tiene una primera superficie cóncava (24, 59, 67) y una segunda superficie convexa (26, 6, 68).

14. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que se pone en práctica el procedimiento (A) y el espejo solar (2, 62, 57) tiene un primer extremo, un segundo extremo opuesto, un primer lado, un segundo lado opuesto, y una ubicación entre y separada con respecto al primer y al segundo extremos, en donde la anchura tal como se mide entre el primer lado y el segundo lado aumenta a medida que aumenta la distancia con respecto al primer extremo hacia la ubicación, y la distancia entre el primer lado y el segundo lado disminuye a medida que aumenta la distancia con respecto a la ubicación hacia el segundo extremo; que comprende mover el espejo solar (2, 62, 57) a través de la cortina de flujo (262), en donde la longitud de la cortina de flujo (262) aumenta a medida que la cortina de flujo (262) se acerca a la ubicación del espejo solar (2, 62, 57), y la anchura de la cortina de flujo (262) disminuye a medida que la cortina se mueve desde la ubicación del espejo solar (2, 62, 57) hacia el segundo extremo del espejo solar (2, 62, 57).

15. El método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que se pone en práctica el procedimiento (B), que comprende:

conectar eléctricamente el electrodo (374) a un primer polo conductor (8) de un suministro de potencia (82); conectar eléctricamente el primer miembro de mordaza (184) a un segundo polo conductor del suministro de potencia (82);

excitar el suministro de potencia (82) para depositar un recubrimiento de la composición de recubrimiento electrodepositable sobre la superficie conductora (38);

retirar el dispositivo de contacto (158, 164, 184) y la capa del espejo solar (2, 62, 57);

proporcionar una segunda capa de un material eléctricamente conductor maleable (92) sobre una superficie del primer miembro de mordaza (184);

desviar el primer miembro de mordaza (184) hacia una superficie del recubrimiento para desviar la capa contra la superficie del recubrimiento;

mover la corriente a través de la composición de recubrimiento electrodepositable para aplicar la composición de recubrimiento electrodepositable por encima de una superficie no recubierta de la superficie conductora (38) del espejo solar (2, 62, 57);

en el que preferiblemente la superficie conductora (38) del espejo solar (2, 62, 57) es la superficie de un recubrimiento reflectante (28) del espejo solar (2, 62, 57).