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ES2304405T3 - Pulverizador para una instalacion de revestimiento y procedimiento para el suministro de material. - Google Patents

Pulverizador para una instalacion de revestimiento y procedimiento para el suministro de material. Download PDF

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ES2304405T3
ES2304405T3 ES02006091T ES02006091T ES2304405T3 ES 2304405 T3 ES2304405 T3 ES 2304405T3 ES 02006091 T ES02006091 T ES 02006091T ES 02006091 T ES02006091 T ES 02006091T ES 2304405 T3 ES2304405 T3 ES 2304405T3
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Stefano Giuliano
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Duerr Systems AG
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Duerr Systems AG
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Abstract

Pulverizador para una máquina de revestimiento, cuya carcasa (3) está montada o se puede montar en una muñeca (1) móvil de la máquina y contiene un dispositivo de almacenamiento (FM) conectado con el elemento de pulverización (4), que sirve a modo de recipiente de almacenamiento para el material de revestimiento, y al cual le puede suministrar el material de revestimiento un dispositivo de dosificación o una bomba de dosificación (DP), caracterizado porque en la carcasa de pulverizador (3) se encuentra una bomba de dosificación (DP), la cual está conectada entre el dispositivo de almacenamiento (FM) y el elemento de pulverización (4) y que le suministra al mismo el material de revestimiento.

Description

Pulverizador para una instalación de revestimiento y procedimiento para el suministro de material.
La presente invención se refiere a un pulverizador y a un procedimiento para el suministro de material de un pulverizador para una máquina de revestimiento según el preámbulo de las reivindicaciones independientes. En el caso del pulverizador, se trata, en especial, de un pulverizador de rotación o por aire, por ejemplo, electrostático, montado como un todo intercambiable en un robot de pintura o en otra máquina de revestimiento, para el revestimiento en serie de piezas de trabajo como, por ejemplo, carrocerías de vehículos automóviles.
Los pulverizadores de este tipo hacen posible, entre otras cosas, concepciones de cambio de color favorables y separación de potencial sencilla entre elementos de pulverización electrostáticos que funcionan con carga directa del material de revestimiento y el sistema de suministro de color conectado a tierra por motivos de seguridad, dado que los recipientes de almacenamiento están separados, durante el revestimiento, del sistema de suministro conectado a tierra y para el cambio de color pueden ser intercambiados de forma sencilla y automática, sin o también con el pulverizador propiamente dicho. Los pulverizadores de este tipo conocidos contienen unos cilindros de dosificación accionados mecánicamente por un accionamiento de husillo (DE 196 10 588 A). Este tipo de cilindros de dosificación tienen, sin embargo, unas grandes necesidades de espacio condicionadas por su forma constructiva. En especial su longitud, la cual a causa del vástago del émbolo es aproximadamente el doble de grande que la carrera del émbolo, menoscaba, sobre todo en robots de pintura u otros aparatos de manejo, la posibilidad de alcanzar zonas de piezas de trabajo como por ejemplo habitáculos de vehículos automóviles. Se conocen sin embargo también pulverizadores con unos cilindros de dosificación accionados hidráulicamente (EP 0 967 016 A), cuyo líquido a presión debe ser suministrado sin embargo por una bomba de dosificación que se encuentra fuera del pulverizador.
Además, en los cilindros de dosificación resultan problemas generales como, entre otros, las grandes exigencias de apoyo y alojamiento para garantizar la precisión de dosificación deseada y la dinámica, que no aumentan sólo la complejidad de construcción, sino también el peso del pulverizador que debe ser portado por ejemplo por la muñeca de un robot.
Por los documentos JP 08108114 A y US 6050498 A se conocen en sí ya pulverizadores en cuya carcasa se encuentra una bomba de dosificación de rueda dentada, la cual está conectada entre una disposición de válvulas de cambio de color, que se encuentra asimismo en la carcasa, y el elemento de pulverización. Estos pulverizadores no contienen, sin embargo, recipientes de almacenamiento.
La invención se plantea el problema de proponer un pulverizador constructivamente sencillo, fiable y no demasiado pesado, cuyo dispositivo de almacenamiento no necesite dosificación hidráulica y posibilita una necesidad de espacio pequeña, así como un procedimiento correspondiente para el suministro de material del pulverizador.
Este problema se resuelve mediante las características de las reivindicaciones.
La invención no es adecuada únicamente, aunque lo es en especial, para pulverizadores electrostáticos, los cuales son montados intercambiables como un todo en robots de pulverización u otras máquinas de revestimiento y al mismo tiempo posibilitan, de manera sencilla, tanto la necesaria separación de potencial del sistema de suministro conectado a tierra de la instalación de revestimiento como también un cambio rápido y sin problemas, sin pérdidas esenciales de color y agente de lavado, para un número discrecional de colores que se pueden seleccionar. Por ejemplo, en el caso de robots de pintura es también ventajoso que se pueda prescindir de complejas colocaciones de tubos flexibles en la máquina, dado que el dispositivo de almacenamiento interno del pulverizador puede ser llenado con el pulverizador desmontado.
El montaje de una bomba de dosificación, formada, por ejemplo, como bomba de rueda dentada, en el pulverizador tiene la ventaja de que gracias componente convencional, que ha dado buenos resultados desde hace tiempo y fiable, se puede economizar un cilindro de dosificación de tipo conocido.
La formación del recipiente de almacenamiento de color como bobinado de tubo flexible tiene la ventaja de que, por un lado, a causa de la notable reducción del diámetro en comparación con recipientes de color cilíndricos usuales aparecen correspondientemente pérdidas de cambio de color menores en cuanto al color y el agente de lavado y, por otro lado, se mejora de forma decisiva la flexibilidad constructiva sobre todo con vistas al ahorro de espacio. Algo parecido es válido para la utilización asimismo posible de una espiral de tubo, más o menos rígida, como recipiente de almacenamiento de color.
Dado que el bobinado de tubo flexible o la espiral de tubo son limpiados preferentemente mediante un rascatubos, con el fin de transportar el material de revestimiento a través de la bomba de dosificación hacia el elemento de pulverización y, en su caso, empujar color residual de vuelta en la dirección hacia el sistema de suministro, conectado a tierra, de la instalación de revestimiento, resulta al mismo tiempo una posibilidad muy sencilla de la limpieza de la pared interior del tubo flexible del dispositivo de almacenamiento mediante un rascatubos de forma en sí
conocida.
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La invención se explica con mayor detalle a partir del ejemplo de forma de realización representado en el dibujo, en el que:
la Fig. 1 muestra un pulverizador por aire montado en la muñeca de un robot de pintura;
las Figs. 2 y 3 muestran unas representaciones esquemáticas de la concepción de suministro de color para un pulverizador del tipo descrito aquí; y
la Fig. 4 muestra una representación general del pulverizador.
De acuerdo con la Fig. 1 está montado en la muñeca 1 de un robot un pulverizador Z, en cuya carcasa 3 está dispuesto en la zona delantera un elemento de pulverización por aire 4, cuya estructura y forma de funcionamiento son en sí conocidos y no requieren por ello de ninguna descripción. La parte principal, ampliamente cilíndrica, de la carcasa 3 contiene una bomba de dosificación DP, por ejemplo una bomba de rueda dentada, dispuesta por ejemplo coaxial en el centro de la carcasa, asimismo de un tipo y forma de funcionamiento conocidos. La bomba de dosificación DP está conectada, a través de un bloque de válvulas 22 (Fig. 2), con el elemento de pulverización 4 y es reversible, de manera que puede transportar en las dos direcciones opuestas. El accionamiento (no representado) de la bomba de dosificación DP está realizado de manera adecuada mecánicamente, por ejemplo mediante un árbol flexible, el cual puede ser accionado por su parte mediante ruedas cónicas y un engranaje por piñón en la muñeca del robot (mediante el doblado del eje de robot designado usualmente como "eje 6"). Otra posibilidad es el accionamiento directo de la bomba de dosificación DP mediante un motor eléctrico que se encuentra en el pulverizador.
En el espacio 8 esencialmente anular, que rodea la bomba de dosificación DP, en la parte cilíndrica de la carcasa 3, está dispuesto un bobinado de tubo flexible de color 10 de la forma espiral representada, por ejemplo de doble capa, el cual sirve como recipiente de almacenamiento para el material de revestimiento. Uno de los extremos del tubo flexible está conectado al lado de la bomba de dosificación DP alejado del elemento de pulverización 4, mientras que el otro extremo del tubo flexible está en conexión con una conexión de aire a presión exterior (V3A en la Fig. 2).
Una característica especial del bobinado de tubo flexible 10 que sirve como recipiente de almacenamiento es la posibilidad de limpieza con rascatubos. El rascatubos 12 que se encuentra en el tubo flexible de color FM del bobinado de tubo flexible 10 puede ser empujado, mediante aire a presión de la conexión de aire a presión mencionada a través de la totalidad del bobinado de tubo flexible, con el fin de empujar el material de revestimiento que se encuentra en su interior hacia la bomba de dosificación DP. Los rascatubos adecuados para ello son en sí conocidos.
En la siguiente explicación de la forma de funcionamiento hay que suponer que el pulverizador Z está montado en la brida 14 de manera que se puede liberar en la muñeca del robot 1 y que para el llenado del bobinado de tubo flexible 10 con material de revestimiento puede ser retirado y conectado a la estación de llenado 20 representada en la Fig. 2, que sirve también como estación de cambio de pulverizadores y de lavado.
El pulverizador designado con la referencia ZA en la Fig. 2 contiene el bloque de válvulas 22, conectado entre la bomba de dosificación DPA y el elemento de pulverización, representado aquí como campana de rotación, con la válvula de aguja principal HNA usual para el elemento de pulverización alimentado por la bomba DPA y una válvula de suministro de color V1A que se ramifica. Del conducto que conecta la bomba de dosificación DPA por su lado opuesto con el tubo flexible de color FMA se ramifica, a través de una válvula V2A, un conducto de lavado y de retorno. En el extremo alejado de la bomba DPA el tubo flexible de color FMA está conectado a un conducto de aire a presión con una válvula de aire a presión V3A.
La estación de llenado 20 contiene un sistema de cambio WWS, que se puede acoplar con el sistema de cambio WZA del lado del pulverizador, al cual pertenece un motor de accionamiento M que se puede acoplar mecánicamente con la bomba de dosificación DPA. Además, la estación 20 contiene una disposición de válvula de lavado SV, conectada con la válvula V2A cuando el pulverizador está acoplado, con una válvula de agente de lavado S10, una válvula de aire pulsado PL10 y una válvula de retorno RF10 así como un cambiador de color FW, conectado con la válvula V1A, con válvulas de color F1-F4, válvulas de agente de lavado y de aire pulsado S o PL y una válvula de retorno RF. Desde el cambiador de color FW se empuja el material de revestimiento elegido, a través de la válvula V1A y la bomba de dosificación DPA, al extremo orientado hacia ella del tubo flexible de color FMA que se puede limpiar con rascatubos, con el fin de llenarla, siendo empujado el rascatubos 12A en dirección hacia el extremo de tubo flexible opuesto.
Mientras es llenado el pulverizador ZA, se puede revestir con otro pulverizador ZB, acoplado al eje de mano de robot 1 (Fig. 1), como se muestra en la Fig. 3, en la cual los elementos correspondientes de la Fig. 2 están designados mediante B en lugar de mediante A. El sistema de cambio WZB del lado del pulverizador está acoplado con el sistema de cambio WR del lado del robot. El tubo flexible de color FMB que se puede limpiar con rascatubos es cargado con aire a presión a través de la válvula V3B, de manera que el material de revestimiento almacenado en el tubo flexible es empujado por el rascatubos 12B hacia la bomba de dosificación DPB y es transportado desde ésta hacia el elemento de pulverización. En caso de un cambio de pulverizador con cambio de color resulta por consiguiente el siguiente ciclo.
Barnizado con el pulverizador ZB y un primer color: El pulverizador ZB se encuentra en el robot. Las dos mitades del sistema de cambio WZB y WR y también el accionamiento para la bomba de dosificación DPB están acoplados. Las válvulas V1B y V2B están cerradas. La válvula V3B libera aire a presión, con lo cual es accionado el rascatubos 12B. El rascatubos empuja, por un lado durante su movimiento en el tubo flexible de color FMB entre las válvulas V3B y V2B, el primer color hacia la bomba de dosificación DPB, la cual dosifica el color con la velocidad de rotación de barnizado ajustada, siendo accionada por el motor M en el robot. El rascatubos separa al mismo tiempo la pintura del aire a presión, que sirve como medio de propulsión, y se ocupa al mismo tiempo de la limpieza de las paredes del tubo flexible de color. Cuando la válvula de aguja principal HNB está abierta la pintura de color circula hacia el elemento de pulverización. El pulverizador ZB trabaja sometido a alta tensión.
Inicio de un programa de cambio de color en la estación de cambio de pulverizador, de lavado y de llenado 20: En caso de un cambio de color pendiente el control de la instalación pone en marcha un programa de lavado y de impulsión automático. Durante el rociado del primer color por parte del pulverizador ZB, es preparado para la siguiente tarea de barnizado el otro pulverizador ZA, el cual se encuentra en la estación de cambio de pulverizador y de lavado 20. Aquí están acopladas las dos mitades del sistema de cambio WZA y WWS. Todas las válvulas de la estación 20 se encuentran en su posición básica.
Lavado del pulverizador ZA: Durante el proceso de lavado posterior el rascatubos 12A se encuentra en el tubo flexible de color FMA justo delante de la válvula V2A, dado que se supone que durante el último proceso de pintado ha empujado hacia fuera la totalidad del color que se encontraba en el tubo flexible de color (eventualmente a excepción de un volumen de seguridad). La válvula V3A está abierta, de manera que el rascatubos está cargado con aire a presión. A continuación, se abre la válvula V2A, con lo cual la mezcla agente de lavado-aire, que se forma en la válvula de control SV mediante apertura mutua de las válvulas V10 y PL10, circula a través la bomba de dosificación DPA que funciona con velocidad de rotación de lavado y a través de la válvula HNA abierta. Gracias a ello el pulverizador ZA es limpiado por la válvula V2A a través de la bomba de dosificación DPA. (Durante el lavado la presión del aire a presión que carga al rascatubos a través de la válvula V3A es mayor que la presión de la mezcla agente de lavado-aire). La bomba de dosificación DPA es accionada por el motor M en la estación 20. El cambiador de color FW es lavado brevemente entonces, con la válvula HNA cerrada, a través de la válvula V1A, con la válvula RF abierta. Para la finalización de proceso de lavado la totalidad del sistema puede ser secado por soplado mediante un breve intervalo de aire pulsado.
Impulsión del segundo color en el pulverizador ZA: El rascatubos 12A se encuentra, cuando la válvula V3A está abierta, en las proximidades de la válvula V2A. Tras la finalización del proceso de lavado se abren las válvulas F2, V1A, V2A y RF10, con lo cual el segundo color accede al interior del canal de color. La bomba de dosificación DPA funciona hacia atrás con velocidad de rotación de impulsión. Transcurrido un tiempo predeterminado por el programa de control en correspondencia con el volumen de transporte de la bomba de dosificación, se cierra la válvula V2A, de manera que medio de lavado que hubiese podido quedar eventualmente en el tubo flexible es expulsado y el sistema es ventilado. Después de que la válvula V2A está cerrada, el rascatubos es empujado por la columna de pintura contra la presión del aire a presión hacia su otra posición final en las proximidades de la válvula V3A. Tras alcanzar la cantidad de color deseada con la ayuda de la bomba de dosificación ha finalizado del proceso de impulsión. Todas las válvulas mencionadas pasan de nuevo a su posición básica. El pulverizador ZA está preparado a continuación para el siguiente proceso de pintado y permanece en la estación 20 hasta el siguiente cambio de pulverizador.
Inicio del programa de cambio de pulverizador y cambio del pulverizador ZB por el pulverizador ZA: Tras la finalización del proceso de pintado con el pulverizador ZB se para la bomba de dosificación DPB, se cierra la válvula HNB y, a continuación, se reduce la alta tensión. Ahora se puede cambiar el pulverizador ZB por el pulverizador ZA y se puede barnizar, por ejemplo, una pieza de trabajo siguiente con el segundo color.
La forma de funcionamiento descrita es únicamente un ejemplo. El sistema de pulverización según la invención, representado de manera más general en la Fig. 4, con la brida de conexión 16, la espiral de conducto 10 que se puede limpiar con rascatubos, la bomba P que transporta por ejemplo únicamente en dirección hacia el elemento de pulverización 4 y la unidad de válvulas 22' conectada entre ellas, se puede hacer funcionar de una forma discrecional cualquiera.
La invención no está limitada tampoco a los ejemplos descritos, sino a las reivindicaciones adjuntas.
En el pulverizador descrito en la presente memoria se puede encontrar, entre otras cosas, también la cascada de alta tensión usual necesaria para el revestimiento electrostático.

Claims (15)

1. Pulverizador para una máquina de revestimiento, cuya carcasa (3) está montada o se puede montar en una muñeca (1) móvil de la máquina y contiene un dispositivo de almacenamiento (FM) conectado con el elemento de pulverización (4), que sirve a modo de recipiente de almacenamiento para el material de revestimiento, y al cual le puede suministrar el material de revestimiento un dispositivo de dosificación o una bomba de dosificación (DP), caracterizado porque en la carcasa de pulverizador (3) se encuentra una bomba de dosificación (DP), la cual está conectada entre el dispositivo de almacenamiento (FM) y el elemento de pulverización (4) y que le suministra al mismo el material de revestimiento.
2. Pulverizador según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de almacenamiento está formado por un bobinado de tubo flexible (10) en forma de espiral o una espiral de tubo.
3. Pulverizador según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la bomba de dosificación (DP) está dispuesta espacialmente en el interior del bobinado de tubo flexible (10) o espiral de tubo.
4. Pulverizador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como bomba de dosificación (DP) está prevista una bomba de rueda dentada.
5. Pulverizador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la bomba de dosificación se puede invertir, de tal manera que puede transportar en direcciones opuestas entre sí.
6. Pulverizador según una de las reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque está previsto un rascatubos (12) que se puede mover a través del bobinado de tubo flexible (10) o espiral de tubo, el cual empuja el material de revestimiento fuera del tubo flexible (FM) o el tubo en dirección hacia el elemento de pulverización (4) y con este propósito es cargado, sobre su lado alejado del material de revestimiento, con un medio de presión.
7. Pulverizador según la reivindicación 6, caracterizado porque el rascatubos (12) es accionado mediante aire a presión.
8. Pulverizador según la reivindicación 6 ó 7, caracterizado porque el bobinado de tubo flexible (10) o espiral de tubo están conectados o se pueden conectar, por su extremo de salida de material fuera del tubo flexible (FM) o del tubo, al sistema de suministro de material (FW) exterior del pulverizador.
9. Pulverizador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la bomba de dosificación (DP) reversible transporta, en una de las direcciones, el material de revestimiento desde el dispositivo de almacenamiento (FM) hacia el elemento de pulverización (4), mientras que en la dirección de transporte opuesta transporta, el material de revestimiento suministrado entre ella y el elemento de pulverización, al dispositivo de almacenamiento (FM).
10. Pulverizador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la bomba de dosificación (DP) se puede acoplar, mediante un árbol flexible, con un motor (M) dispuesto por fuera del pulverizador.
11. Pulverizador según la reivindicación 10 situado en un robot de pintura, caracterizado porque el árbol flexible es accionado por un engranaje de ruedas dentadas dispuesto en la muñeca del robot (1) o junto a la misma, en la cual está montado el pulverizador.
12. Pulverizador según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la bomba de dosificación (DP) es accionada por un motor eléctrico que se encuentra en el pulverizador.
13. Procedimiento para el suministro de material a un pulverizador para una máquina de revestimiento, cuya carcasa (3) está montada o se puede montar en la muñeca (1) de la máquina y que contiene un dispositivo de almacenamiento (FM) que puede servir a modo de recipiente de almacenamiento para el material de revestimiento, conectado con el elemento de pulverización (4), así como una bomba de dosificación (DP), la cual está conectada entre el dispositivo de almacenamiento (FM) y el elemento de pulverización (4) y que suministra al mismo el material de revestimiento, caracterizado porque, para el llenado del dispositivo de almacenamiento (FM), el material de revestimiento es conducido al interior de la conexión entre el dispositivo de almacenamiento (FM) y la bomba de dosificación (DP) o a la conexión entre la bomba de dosificación (DP) y el elemento de pulverización, y porque durante el revestimiento el material de revestimiento es empujado, mediante aire a presión, desde el dispositivo de almacenamiento (FM) a la bomba de dosificación (DP), la cual lo transporta hacia el elemento de pulverización (4).
14. Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque el material de revestimiento es empujado para el llenado por la bomba de dosificación (DP) al interior del dispositivo de almacenamiento (FM).
15. Procedimiento según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el material de revestimiento es empujado por un rascatubos (12) a través de un conducto que forma el dispositivo de almacenamiento (FM).
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