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