BR102017025826A2

BR102017025826A2 - cabeça de aplicação e sistema de aplicação de um produto de revestimento sobre uma superfície a ser revestida

Info

Publication number: BR102017025826A2
Application number: BR102017025826A
Authority: BR
Inventors: Medard Cyrille; Prus Eric; Colrat Michel; Chouan Nicolas
Original assignee: Exel Ind
Priority date: 2016-12-15
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2018-10-30
Also published as: CN108212574B; FR3060420B1; RU2017143797A; US20180169688A1; KR102458213B1; RU2017143797A3; JP7114246B2; ES2834001T3; FR3060420A1; EP3335801B1; CN108212574A; RU2752590C2; EP3335801A1; KR20180069742A; US10688516B2; JP2018094552A

Abstract

cabeça de aplicação e sistema de aplicação de um produto de revestimento sobre uma superfície a ser revestida. a presente invenção refere-se a uma cabeça de aplicação de um produto de revestimento sobre uma superfície a ser revestida. esta cabeça de aplicação (6) de um produto de revestimento sobre uma superfície (s) a ser revestida inclui pelo menos dois bicos de pulverização (60) para o produto de revestimento, cada um adequado para pulverizar o produto de revestimento sob a forma de uma corrente de aerossol (61), enquanto simultaneamente criam várias gotículas com um diâmetro menor do que o diâmetro (d) do orifício de saída do bico de pulverização (60).

Description

(54) Título: CABEÇA DE APLICAÇÃO E SISTEMA DE APLICAÇÃO DE UM PRODUTO DE REVESTIMENTO SOBRE UMA SUPERFÍCIE A SER REVESTIDA (51) Int. Cl.: B05B 1/14; B05B 1/22; B05B 13/02 (30) Prioridade Unionista: 15/12/2016 FR 1662546 (73) Titular(es): EXEL INDUSTRIES (72) Inventor(es): CYRILLE MEDARD; MICHEL COLRAT; ERIC PRUS; NICOLAS CHOUAN (85) Data do Início da Fase Nacional:

30/11/2017 (57) Resumo: CABEÇA DE APLICAÇÃO E SISTEMA DE APLICAÇÃO DE UM PRODUTO DE REVESTIMENTO SOBRE UMA SUPERFÍCIE A SER REVESTIDA. A presente invenção refere-se a uma cabeça de aplicação de um produto de revestimento sobre uma superfície a ser revestida. Esta cabeça de aplicação (6) de um produto de revestimento sobre uma superfície (S) a ser revestida inclui pelo menos dois bicos de pulverização (60) para o produto de revestimento, cada um adequado para pulverizar o produto de revestimento sob a forma de uma corrente de aerossol (61), enquanto simultaneamente criam várias gotículas com um diâmetro menor do que o diâmetro (D) do orifício de saída do bico de pulverização (60).

1/23 “CABEÇA DE APLICAÇÃO E SISTEMA DE APLICAÇÃO DE UM PRODUTO DE REVESTIMENTO SOBRE UMA SUPERFÍCIE A SER REVESTIDA” Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se a uma cabeça de aplicação de um produto de revestimento sobre uma superfície a ser revestida. A presente invenção também se relaciona a um sistema de aplicação de um produto de revestimento sobre uma superfície a ser revestida, que compreende tal uma cabeça de aplicação.

Antecedentes da Invenção [002] No campo da pintura industrial, sistemas de aplicação são conhecidos pelo depósito de um produto de revestimento, tais como a tinta, sobre uma superfície a ser revestida, por exemplo, em uma parte mecânica.

[003] Por exemplo, é sabido pulverizar tinta pulverizada em uma corrente de gotículas na forma de uma corrente de aerossol larga, ou aerossol, usando um copo pulverizador rotativo (rotary bowl sprayer) ou uma pistola pneumática. Estas técnicas tornam possível revestir superfícies, com uma grande área de superfície e uma alta velocidade de aplicação, de modo a ser compatível com ritmos de produção industrial, linhas de produção industrial, por exemplo, na indústria automotiva.

[004] Estas técnicas conhecidas, porém, não são totalmente satisfatórias para determinadas aplicações, em que uma boa precisão de aplicação da tinta é desejada. Em particular, é necessário que a tinta seja aplicada no local correto da superfície a ser revestida.

[005] Em particular, estas tecnologias não possibilitam ter um bom controle sobre o local onde as gotas de tinta são depositadas. A aplicação do produto de revestimento sobre a área alvo da superfície a ser revestida é acompanhada por um indesejável derramamento para fora desta área alvo, chamada de “excesso de pulverização”. Estima-se que a taxa de transferência,

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2/23 ou depósito de rendimento, obtidos usando estas técnicas, definido como a razão entre a quantidade de tinta depositada sobre a área alvo e a quantidade de tinta pulverizada, não é mais do que 80%. Isso significa que até 20% da tinta é depositada fora das áreas onde se deseja depositar.

Descrição Resumida da Invenção [006] A invenção mais particularmente visa resolver essas desvantagens, propondo uma cabeça de aplicação de um produto de revestimento sobre a superfície a ser revestida, tornando possível aplicar o produto com maior precisão de aplicação que as tecnologias existentes, uma aplicação de alta qualidade e um rendimento de depósito alto, ao pulverizar o produto de revestimento sobre de uma grande área de superfície.

[007] Para este propósito, a invenção refere-se a uma cabeça de aplicação de um produto de revestimento sobre uma superfície a ser revestida, esta cabeça de aplicação incluindo, pelo menos, dois bicos de pulverização para revestimento de produtos, cada um adequado para pulverizar o produto de revestimento na forma de uma corrente de aerossol, ao mesmo tempo em que cria várias gotículas tendo diâmetro menor do que o diâmetro do orifício de saída do bico de pulverização.

[008] Tendo em vista a invenção, através da combinação de vários bicos de pulverização, cada um criando uma corrente de aerossol de produto de revestimento, a cabeça de aplicação, portanto, é capaz de depositar de uma tira suficientemente larga de produto de revestimento sobre a superfície a ser revestida. Além disso, ao criar várias pequenas correntes de aerossol em vez de uma única corrente larga de aerossol, a superfície fora da área alvo, onde o produto de revestimento é acidentalmente depositado, também é reduzida. Como as correntes de aerossol se tornam combinados, as gotículas descontroladas de cada uma das correntes se combinam com as gotículas da corrente adjacente. O rendimento da aplicação é, portanto,

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3/23 aumentada consideravelmente.

[009] De acordo com aspectos vantajosos, mas opcionais da invenção, tal cabeça de aplicação pode incorporar uma ou mais das seguintes características, consideradas isoladas ou em qualquer combinação tecnicamente permitida:

- os bicos de pulverização são espaçados em pares, por uma distância compreendida entre 0,1 cm e 2 cm, de tal forma que as correntes de aerossol estão em contato uma com a outra na superfície a ser revestida.

- os bicos de pulverização são dispostos de modo a obter-se uma sobreposição entre as correntes de aerossol produzidas por esses bicos na superfície a ser revestida, de preferência, com uma taxa de sobreposição entre as correntes de aerossol produzidas por dois bicos de pulverização imediatamente adjacentes, sendo maior do que ou igual a 5%, ou substancialmente igual a 50%, ou substancialmente igual a 66%.

- o diâmetro do orifício de saída de cada bico de pulverização é maior do que ou igual a 100 pm.

- os bicos de pulverização são dispostos de forma a que as correntes de aerossol produzidas se sobrepõem, pelo menos parcialmente, em pares para formar uma corrente de aerossol composta com uma largura maior que 20 mm na superfície a ser revestida.

- a cabeça de aplicação inclui um ou vários bicos de pulverização adicionais, separados dos bicos de pulverização, os bicos de pulverização adicionais sendo adequados para gerar uma corrente gota a gota de produto de revestimento.

- os bicos de pulverização adicionais sendo posicionados em pelo menos uma margem lateral da cabeça de aplicação e/ou adjacentes aos bicos de pulverização.

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- os bicos de pulverização adicionais possuem um diâmetro de orifício de saída menor do que o diâmetro do orifício de saída dos bicos de pulverização.

- os bicos de pulverização adicionais são fornecidos por um segundo circuito de alimentação separado do circuito de alimentação dos bicos de pulverização, de forma a pulverizar um produto de revestimento adicional separado do produto de revestimento pulverizado pelos bicos de pulverização.

- os bicos de pulverização são alinhados um com os outros em colunas e/ou linhas.

- a cabeça de aplicação inclui um dispositivo de aplicação para uma corrente de ar que guia o produto de revestimento pulverizado, compreendendo orifícios de descarga de ar adequados para pulverizar uma corrente de ar guia adjacente a pelo menos parte das correntes de aerossol.

- a cabeça de aplicação inclui uma máscara removível ou retrátil, para cortar (clip) lateralmente a corrente de aerossol emitida por pelo menos alguns dos bicos de pulverização.

- a cabeça de aplicação inclui pelo menos um eletrodo adequado para aplicar um campo elétrico nas correntes de aerossol emitidas pelos bicos de pulverização, sendo a superfície a ser revestida conectada a um fio terra (electric ground) do sistema.

- a máscara é feita a partir de um material eletricamente condutor e é adequada para ser conectada a um circuito de polarização elétrica para polarizar eletricamente esta máscara, sendo o produto de revestimento polarizado eletricamente previamente com uma polaridade oposta.

[0010] De acordo com outro aspecto, a invenção refere-se a um sistema de aplicação de um produto de revestimento sobre uma superfície a ser revestida, que compreende um robô industrial multiaxial dotado de um braço articulado e uma cabeça de aplicação do produto de revestimento preso

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5/23 no braço articulado, sendo a cabeça de aplicação de acordo com a invenção.

[0011] Por fim, de acordo com aspectos vantajosos mas opcionais da invenção, esse sistema pode incorporar uma ou mais das seguintes características, consideradas isoladas ou em qualquer combinação tecnicamente permitida:

- o sistema é adequado para a distância entre a cabeça de aplicação e a superfície a ser revestida para ser inferior a 200 mm, de preferência compreendida entre 5 mm e 50 mm, ainda mais preferencialmente compreendida entre 10 mm e 30 mm.

- a cabeça de aplicação é presa de maneira removível ao braço articulado usando um dispositivo de fixação magnético.

Breve Descrição dos Desenhos [0012] A invenção será melhor compreendida e outras vantagens dela vão aparecer mais claramente, à luz da seguinte descrição de uma realização de tal uma aplicação e um sistema de aplicação, fornecidas apenas como um exemplo não limitativo e feito em referência para aos desenhos em anexo, em que:

- a Figura 1 é uma representação esquemática de um sistema de aplicação de um produto de revestimento sobre uma superfície a ser revestida, incluindo uma cabeça de aplicação, de acordo com a invenção;

- a Figura 2 é uma representação simplificada da cabeça de aplicação da Figura 1, de acordo com uma seção transversal orientada perpendicularmente a uma direção de movimento da cabeça de aplicação;

- a Figura 3 é uma representação esquemática de uma face inferior da cabeça de aplicação mostrando o posicionamento dos bicos de pulverização do produto;

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- a Figura 4 é uma representação esquemática da cabeça de aplicação da Figura 2, na qual um dos bicos de pulverização está em um estado fechado;

- a Figura 5 é uma representação esquemática da face inferior de outra realização de uma cabeça de aplicação de acordo com a invenção, mostrando a disposição dos bicos de pulverização e bicos de pulverização adicionais;

- a Figura 6 é uma representação esquemática, em seção transversal, da cabeça de aplicação da Figura 5;

- a Figura 7 é uma representação esquemática, em vista lateral, de outra realização de uma cabeça de aplicação de acordo com a invenção, incluindo uma máscara guia;

- a Figura 8 é uma representação esquemática, em vista seccional, de outra realização de uma cabeça de aplicação de acordo com a invenção, incluindo um dispositivo de guia de ar do produto de revestimento;

- a Figura 9 é uma representação esquemática de outra realização de uma cabeça de aplicação de acordo com a invenção, na qual o sistema inclui um sistema de guia eletrostático do produto de revestimento.

Descrição de Realizações da Invenção [0013] A Figura 1 mostra um sistema de aplicação (1) de um produto de revestimento, por exemplo, em forma líquida. O sistema (1) compreende um robô industrial multiaxial (2) provido de uma unidade de controle eletrônico (20) e braço articulado (4) e uma cabeça de aplicação (6) para o produto de revestimento fixado a uma extremidade do braço (4).

[0014] O sistema (1) se destina a aplicar, usando a cabeça (6), um produto de revestimento sobre uma superfície (S) a ser revestida. Neste exemplo, a superfície (S) é uma face externa de uma peça mecânica (8) montada sobre um suporte (10). Por exemplo, o suporte (10) é uma correia

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7/23 transportadora.

[0015] Nesta descrição, as peças (8) são peças de automóveis, por exemplo, membros de metal de corpo de veículo. O produto de revestimento é uma tinta industrial líquida, por exemplo, uma camada de base, destinada a ser aplicada nas peças (8).

[0016] Alternativamente, o produto de revestimento pode ser diferente. Como uma ilustração, pode ser um verniz, um adesivo ou uma massa. Da mesma forma, o sistema (1) pode ser usado para outras aplicações que na indústria automotiva, por exemplo, para a indústria aeronáutica ou para revestimento de peças de plástico.

[0017] O sistema (1) é especialmente configurado para mover a cabeça de aplicação (6) em relação à superfície (S), usando o braço (4), e seguir uma trajetória pré-definida. Por exemplo, o braço (4) é fornecido com motores, não ilustrados, que são controlados pela unidade de controle (20) com base no programa de movimento.

[0018] Vantajosamente, a cabeça de aplicação (6) é fixa de forma removível usando um dispositivo de fixação magnético (40) controlável pela unidade de controle (20). Por exemplo, o braço (4) é fornecido com um eletroímã controlável pela unidade de controle (20). A cabeça de aplicação (6) é fornecida com um ímã permanente destinado a cooperar com o eletroímã suportado pelo braço (4).

[0019] Assim, a cabeça de aplicação (6) pode ser substituída de forma seletiva e automaticamente pelo robô (2) durante as operações de aplicação do produto de revestimento. Por exemplo, as cabeças de aplicação de tamanhos diferentes são utilizadas sucessivamente pelo robô (2), com base no formato da peça (8) e, portanto, as dimensões da superfície (S), para aplicar o produto de revestimento em uma maior ou menor largura.

[0020] Para esse fim, o sistema (1), opcionalmente inclui um

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8/23 depósito (12) para o armazenamento de cabeças de aplicação, bem como caixa de lavagem (14) para as cabeças de aplicação (6). A caixa (14) torna possível a limpeza das cabeças de aplicação para livrar-lhes, por exemplo, usando uma solução de limpeza, do produto de aplicação que elas contêm depois de serem usadas.

[0021] O sistema (1) inclui ainda um dispositivo para fornecimento de produto de revestimento, apropriado para transportar o produto de revestimento para a cabeça de aplicação (6) com uma pressão adequada. Este dispositivo de alimentação aqui é esquematicamente ilustrado por um tubo de alimentação (41), que está conectado, por um lado, a um reservatório de produto de revestimento, e, por outro lado, a uma abertura (602) para a alimentação da cabeça de aplicação (6).

[0022] De acordo com uma variante, o produto de revestimento pode ser obtido a partir da mistura de um primeiro componente e um segundo componente fornecidos de forma separada para o sistema (1). Neste caso, o sistema (1) inclui um misturador (42) conectado de forma fluida ao sistema de alimentação. Na Figura 1, o misturador (42) é ilustrado conectado a montante do tubo de alimentação (41). De uma forma alternativa, este misturador (42) pode ser incorporado à cabeça de aplicação (6), dentro de um circuito de alimentação (600) da cabeça de aplicação (6), descrita abaixo.

[0023] A cabeça de aplicação (6) é adequada para a pulverização, sobre a superfície S, do produto de revestimento proveniente do dispositivo de alimentação do sistema (1). Como ilustrado na Figura 2, a cabeça de aplicação (6) inclui, pelo menos, dois bicos de pulverização (60) do produto de revestimento. Cada bico (60) é adequado para pulverizar o produto de revestimento na forma de uma corrente de aerossol (61).

[0024] No sentido da presente descrição, uma corrente de aerossol é um conjunto de gotículas de produto de revestimento em suspensão

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9/23 no ar e pulverizado essencialmente na forma de uma corrente. Neste exemplo, as gotas que formam a corrente de aerossol (61) são pulverizadas com uma velocidade essencialmente orientada ao longo de um eixo ou direção de propagação. Por exemplo, o eixo de propagação está disposto de forma perpendicular à superfície da saída do bico (60), aqui uma direção vertical. De forma alternativa, este eixo de propagação é disposto com um ângulo diferente de zero em relação a esta superfície. A cabeça (6) é orientada de tal forma que o eixo de propagação é perpendicular à superfície (S) a ser revestida.

[0025] Pelo menos algumas das gotículas de corrente de aerossol (61) são criadas simultaneamente, pelo bico (60). Assim, a corrente de aerossol (61), em particular, difere de uma corrente de produto de revestimento criada por um bico de pulverização do tipo gota a gota, por exemplo, do tipo “jato de tinta contínuo” ou do tipo “gota sob demanda”, em que as gotas de produto de revestimento são criadas sequencialmente, uma a uma.

[0026] Por exemplo, a cabeça de aplicação (6) inclui uma carcaça e um circuito de alimentação (600) alojado no interior da carcaça. O circuito (600) inclui uma entrada de alimentação (602) destinada a ser conectada ao tubo de alimentação (41) e uma pluralidade de canais (603) permitindo a circulação do produto de revestimento a partir da entrada (602) em direção aos bicos de pulverização (60). Os bicos (60) aqui estão dispostos em uma face inferior da cabeça (6) e emergem para fora da carcaça.

[0027] Por exemplo, os bicos de pulverização (60) incluem um orifício de saída, e um membro de pulverização. Este membro de pulverização é uma pistola pneumática em miniatura, ou copo rotativo, ou agulha vibratória feita para vibrar, ou um eletro nebulizador, por exemplo, do tipo cone de Taylor.

[0028] A referência “D” indica o diâmetro do orifício de saída de cada bico de pulverização (60), e “d” indica o diâmetro de uma gota de produto de revestimento pertencente à corrente de aerossol (61).

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10/23 [0029] O diâmetro (D) do orifício de saída dos bicos de pulverização (60) aqui é maior do que ou igual a 100 μm e menor do que ou igual a 600 μm.

[0030] O diâmetro (d) das gotas do produto de revestimento é estritamente menor que o diâmetro D do orifício de saída dos bicos de pulverização (60). Por exemplo, o diâmetro (d) das gotas é maior do que ou igual a 1 μm e menor do que ou igual a 80 μm, de preferência compreendido entre 30 μm e 50 μm.

[0031] De preferência, o diâmetro de uma gota da corrente de aerossol (61) aqui é medido quando esta gota se move na corrente de aerossol e tem uma forma esférica.

[0032] Neste exemplo, os bicos (60) são idênticos um ao outro e, portanto, têm um mesmo diâmetro (D).

[0033] O cabeça (6) é apropriada para ser colocada a uma distância (H) da superfície a ser revestida. A distância (H) é menor do que ou igual a 200 mm, de preferência compreendida entre 5 mm e 50 mm, ainda mais, de preferência, compreendida entre 10 mm e 30 mm.

[0034] Por exemplo, a unidade de controle (20) é programada para manter a cabeça (6) à distância (H) a partir da superfície (S), durante seu movimento, por exemplo, a partir de um determinado programa de controle e/ou com base em dados de posicionamento da cabeça (6) fornecidos por sensores de posição, não ilustrados.

[0035] A referência “l” indica o diâmetro máximo de superfície de deposição de cada corrente de aerossol (61). O bico (60) aqui é configurado de modo que a corrente de aerossol (61) tem uma área de deposição de superfície sobre a superfície (S), que é igual a ou inferior a 10 cm², de preferência igual a ou inferior a 5 cm².

[0036] Os bicos (60) estão posicionados de tal modo que as

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11/23 respectivas correntes de aerossol (61) formadas por cada bico (60) estão unidas, isto é, adjacentes em pares de modo a formar, na superfície (S), uma corrente de aerossol composta sem descontinuidades. As correntes de aerossol (61) são ditas a estarem em contato uma com a outra. Por exemplo, os respectivos centros geométricos dos bicos (60) estão separados em pares, por uma distância compreendida entre 0,1 cm e 2 cm.

[0037] Desta forma, o cabeça (6) permite que a aplicação, sobre a superfície (S), de uma tira contínua e homogênea (B) de produto de revestimento.

[0038] No exemplo ilustrado, as correntes de aerossol (61) têm uma sobreposição diferente de zero em pares. Aqui, a referência l - R denota a distância de sobreposição entre duas correntes de aerossol adjacentes (61), sendo, aqui, esta distância de sobreposição medida como um exemplo entre as margens das correntes de aerossol individuais adjacentes (61), ao longo de uma linha paralela à superfície (S) e conectando os centros geométricos das respectivas superfícies de deposição das correspondentes correntes de aerossol (61). A taxa de sobreposição é, por exemplo, definida como a razão entre as distâncias l - R e l. Por exemplo, a taxa de sobreposição é maior do que ou igual a 5%. Alternativamente, a taxa de sobreposição é substancialmente igual a 50%, ou substancialmente igual a 66%, ou substancialmente igual a 75%. “Substancialmente igual” aqui se refere à igual a dentro de 10%.

[0039] De uma maneira conhecida, a camada de tinta depositada individualmente por cada uma das correntes de aerossol (61) para formar a tira (B) tem uma seção trapezoidal com uma largura igual ao diâmetro (l) anteriormente descrito. Esta largura é medida a meia altura desta camada com uma seção trapezoidal, entre os lados inclinados opostos deste trapézio.

[0040] A taxa de sobreposição igual a 5% é, por exemplo obtida

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12/23 pela disposição da cabeça (6), de modo que as camadas com uma seção trapezoidal produzidas por duas correntes de aerossol (61) se cruzam a meia altura de seus lados inclinados. Isso torna possível para obter uma tira (B) com uma espessura desejada com uma única operação de deposição, à custa de algumas poucas irregularidades.

[0041] Por exemplo, a taxa de sobreposição de 50% é obtida pela disposição da cabeça (6) de modo que a distância l - R entre as duas correntes de aerossol (61) é igual a metade da largura (l) de cada um destas correntes de aerossol (61).

[0042] Alternativamente, no entanto, a distância de sobreposição l - R pode ser escolhida para ser zero, a taxa de sobreposição sendo, então, zero.

[0043] As correntes de aerossol (61) formadas pelos bicos (60) formam conjuntamente, dessa forma, uma chamada corrente de aerossol composta com uma largura (L) maior do que a largura das correntes individuais (61). A sobreposição é, em particular, devido à disposição e o espaçamento entre os bicos (60) sobre a cabeça (6) e a escolha da distância (H), conforme descrita anteriormente. A largura (L), aqui é medida ao longo de um plano geométrico perpendicular à direção de movimento da cabeça (6). A largura (L) é maior do que ou igual a 20 mm, de preferência superior a ou igual a 50 mm na superfície (S).

[0044] Desta forma, o cabeça (6) é capaz de depositar produto de revestimento sobre uma superfície maior do que a superfície de deposição de uma única corrente de aerossol (61), mas sem encontrar os inconvenientes dos sistemas conhecidos, que incluem apenas um bico.

[0045] De preferência, conforme ilustrado na Figura 3, os bicos (60) estão alinhados sobre a face inferior da cabeça (6), ao longo de uma ou várias colunas e/ou uma ou várias linhas. As colunas e linhas são, de

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13/23 preferência, retilíneas. Aqui, as linhas são paralelas à direção de movimento da cabeça (6), enquanto as colunas são perpendiculares às linhas.

[0046] Os bicos (60) aqui, como ilustração, são distribuídos ao longo de quatro colunas retilíneas paralelas entre si e ao longo de cinco linhas paralelas entre si e perpendiculares às colunas. As colunas são indicadas como “6L” e as linhas são indicadas como “6R”.

[0047] O posicionamento dos bicos (60) em várias linhas (6R) torna possível para obter uma tira (B) com uma largura (L) maior. O posicionamento dos bicos (60) em várias colunas faz com que seja possível aumentar a espessura da tira (B) depositada.

[0048] Alternativamente, outros posicionamentos espaciais dos bicos (60) são possíveis. Por exemplo, os bicos (60) são posicionados em linhas escalonadas sobre a face inferior da cabeça (6), ou em colunas ou linhas não retilíneas, por exemplo tendo ondulações. Da mesma forma, o número de bicos (60) pode ser escolhido de forma diferente.

[0049] Vantajosamente, se os bicos (60) possuírem um tamanho significativo que não permite que os bicos (60) de uma mesma linha ou uma mesma coluna estejam suficientemente próximos para obter uma sobreposição desejada das correntes de aerossol (61), então estes bicos (60) estão dispostos em linhas escalonadas ao longo de uma mesma linha ou coluna, respectivamente.

[0050] Tendo em vista a invenção, através da combinação de vários bicos de pulverização (60), cada um criando uma corrente de aerossol (61) de produto de revestimento, a cabeça de aplicação (6), portanto, é capaz de depositar de uma tira suficientemente larga de produto de revestimento sobre a superfície (S) com uma precisão satisfatória. Ao criar várias pequenas correntes de aerossol (61) a uma pequena distância da superfície (S), a deposição de gotas individuais na superfície (S) é mais facilmente controlada,

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14/23 em vez de uma única corrente de aerossol grande gerada muito longe da superfície (S) ou seja, tendo uma largura de impacto, na superfície (S), superior a 100 mm. As deposições indesejadas, ou “excesso de pulverização”, são, portanto, diminuídos e o rendimento de aplicação é aumentado. Ser capaz de depositar o produto de revestimento sobre uma superfície grande torna a cabeça de aplicação (6) utilizável em métodos industriais com um ritmo acelerado, e para o qual o tempo dedicado ao produto de revestimento não deve ser excessivo.

[0051] Vantajosamente, os bicos (60) são cada um comutável, de forma seletiva e de forma reversível, entre um estado aberto e um estado fechado. No estado aberto, o bico (60) permite a formação da corrente de aerossol (61) quando é fornecido com um produto de revestimento, aqui pelo circuito de alimentação (600). No estado fechado, o bico (60) evita a formação da corrente de aerossol (61) mesmo quando é fornecido com produto de revestimento pelo circuito de alimentação (600).

[0052] Por exemplo, cada bico (60) inclui ainda, para esse fim, uma válvula controlável (601) comutável entre o estado fechado e o estado aberto. Como alternativa, a válvula (601) pertence ao circuito de alimentação (600).

[0053] Cada válvula (601) é capaz de ser comutada entre o estado aberto e o estado fechado, com base em um sinal de controle (63-S) entregue por um circuito de controle eletrônico (63). Neste exemplo, o circuito (63) está inserido dentro da cabeça (6) e pode ser controlado a partir da unidade de controle (20) através de uma conexão de dados, não ilustrada. Como alternativa, o circuito (63) pode ser disposto de forma diferente. Por exemplo, o circuito (63) é disposto fora da cabeça (6), por exemplo, incorporado à unidade de controle (20).

[0054] Por exemplo, esse controle é feito usando instruções

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15/23 executáveis pré-gravadas no circuito (63) ou na unidade de controle (20).

[0055] O circuito (63) é adequado para controlar as válvulas (601) dos bicos (60) da cabeça (6), de forma independente. O circuito (63) pode assim, quando os bicos (60) estão dispostos em colunas e/ou linhas, comandar conjuntamente os bicos (60) na mesma coluna ou mesma linha em um mesmo estado aberto ou estado fechado.

[0056] Ainda mais vantajosamente, o circuito (63) está programado para comandar a abertura e o fechamento de pelo menos parte dos bicos (60) ciclicamente com uma frequência cíclica predefinida. Esta frequência predefinida é ainda calculada como uma função de parâmetros do movimento da cabeça (6) em relação à superfície (S).

[0057] Em particular, quando a cabeça (6) se move em relação à superfície (S), enquanto segue uma trajetória curva acima da superfície (S), em seguida, a extremidade proximal da cabeça (6), isto é, que se situa mais próxima da curva de centro da trajetória, se move com uma velocidade mais lenta do que a extremidade distal da cabeça (6), que está situada em oposição, mais distante da curva de centro. Em tal caso, a quantidade de produto de revestimento pulverizado pela cabeça (6) deve ser modulada de modo a garantir uma boa homogeneidade da deposição do produto de revestimento em toda a largura (L) da tira (B). Em particular, a cabeça (6) deve ser controlada para depositar menos produto de revestimento na sua extremidade proximal do que na sua extremidade distal, em particular para evitar que a espessura da tira (B) se torne maior no lado da extremidade proximal do que no lado de extremidade distal.

[0058] Portanto, os bicos (60) situados na extremidade proximal da cabeça (6) são abertos, depois fechados em sucessão a frequência cíclica, de modo a depositar menos produto de revestimento que os bicos (60) situados na extremidade distal, este último permanecendo aberto aqui. O frequência

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16/23 cíclica, aqui, é uma função do raio de curva da trajetória.

[0059] Por exemplo, os parâmetros de movimento são fornecidos ao circuito (63) pela unidade de controle (20), em função de um programa de ponto de ajuste de movimento da cabeça (6) e/ou em função de dados medidos pelos sensores de movimento. Por exemplo, os parâmetros de movimento incluem a velocidade de movimento de cada bico (60) em relação à superfície (S).

[0060] Na Figura 4, um dos bicos de pulverização (60), aqui possuindo referência (60.1), é ilustrado em seu estado fechado. Assim, este bico (60.1) não cria qualquer corrente de aerossol (61). A referência (L') indica a largura da corrente de aerossol composta formada pela cabeça (6) neste caso. A largura (L') é estritamente menor do que a largura (L). Como resultado, a cabeça (6) deposita uma faixa mais estreita de produto (B') do que a faixa (B).

[0061] As Figuras 5 e 6 mostram uma segunda realização da cabeça de aplicação (6). Os membros da cabeça de aplicação de acordo com esta forma de realização que são semelhantes à primeira forma de realização têm as mesmas referências e não são descritos em pormenor, na medida em que a descrição acima pode ser transposta para eles.

[0062] A cabeça de aplicação (6'), em particular, difere da cabeça (6) na medida em que inclui ainda um ou vários bicos de pulverização secundários (64), também chamados de bicos de pulverização adicionais. Os bicos (64) são separados dos bicos (60).

[0063] Os bicos adicionais (64) estão cada um configurados para gerar uma corrente unitária (65) de produto de revestimento do tipo gota a gota. Portanto, os bicos (64) não permitem a formação de uma corrente de aerossol semelhante à corrente de aerossol (61). Por exemplo, os bicos (64), cada um, inclui um orifício de saída, com um diâmetro indicado como (D'), e um sistema

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17/23 de ejeção gota a gota com um membro piezoelétrico ou uma válvula de obstrução.

[0064] O diâmetro (D') é, de preferência, estritamente menor do que o diâmetro (D) dos bicos (60), de tal forma que as gotículas do produto de revestimento da corrente (65) têm a menor diâmetro possível, enquanto permite a corrente do produto de revestimento, o qual pode conter partículas sólidas. As gotas criadas de forma gota a gota têm um diâmetro (d') maior que o diâmetro (d) das gotas da corrente de aerossol (61), sendo esta última menor do que o diâmetro (D) do bico (60). Por exemplo, o diâmetro (d') é substancialmente igual ao diâmetro (D'). Por exemplo, o diâmetro (D') é menor ou igual a 0,8D.

[0065] A corrente (65) conduz à deposição de uma tira (C) de produto de revestimento sobre a superfície (S). A tira (C) tem uma largura menor do que a largura (L) da tira (B). A tira (C) é adjacente à tira (B) sem ter qualquer descontinuidade com a tira (B).

[0066] Para esse fim, os bicos (64) estão posicionados em pelo menos uma margem da cabeça de aplicação (6'), adjacente aos bicos (60), de modo que a tira (C) seja adjacente à tira (B).

[0067] Neste exemplo, os bicos (64) são posicionados em linhas situadas em margens de extremidade opostas da face inferior da cabeça (6), de cada lado da zona central desta face inferior sobre a qual os bicos (60) estão posicionados. Portanto, os bicos (64) ficam em volta dos bicos (60). Como alternativa, os bicos (64) poderiam ser dispostos de forma diferente, por exemplo, no final colunas da cabeça (6). Os bicos (64) também podem ser posicionados em apenas uma margem da cabeça (6).

[0068] Neste exemplo, os bicos de pulverização adicionais (64) são fornecidos por um circuito de alimentação (640) separado do sistema de alimentação (600). Desta forma, os bicos de pulverização (64) são adequados

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18/23 para a pulverização de um produto de revestimento adicional separado do produto de revestimento pulverizado pelos bicos de pulverização (60).

[0069] Tal configuração é particularmente vantajosa no caso de o produto de revestimento ser um líquido no qual as partículas sólidas estão em suspensão. Este é, por exemplo, o caso de tintas metálicas, que incluem partículas metálicas ou flocos em suspensão na tinta líquida. Este é também o caso de pinturas preenchidas com mica, vidro ou outras partículas destinadas a dar uma aparência visual com um efeito particular ou a melhorar certas propriedades mecânicas ou físicas da camada de produto de revestimento, por exemplo, para torná-la mais resistente a riscos.

[0070] Quando os bicos de pulverização (64) têm um diâmetro (D') menor do que o diâmetro (D) dos bicos de pulverização (60), os bicos (64) são, de preferência, não diretamente alimentados com tinta metalizada, uma vez que existe o risco de os flocos metálicos obstruírem os bicos (64). Neste caso, a pintura correspondente sem flocos de metal é fornecida para o circuito de alimentação (640), enquanto que a tinta metalizada que compreende os flocos é fornecida ao circuito de alimentação (600). Também é possível usar uma tinta com um tom ligeiramente diferente do tom obtido com tinta estritamente idêntica, mas sem flocos, para obter um tom idêntico, uma vez aplicada.

[0071] De forma alternativa, no entanto, o mesmo produto de revestimento é fornecido aos bicos (60) e os bicos (64). Isto é particularmente interessante para a tinta sem partículas tendo um efeito metálico. O circuito de alimentação (640) poderia, neste caso, ser fornecido em conjunto com o circuito de alimentação (600), por exemplo, pelo tubo de alimentação (41). No entanto, dois circuitos de alimentação separados são preferíveis para compensar as diferentes condições de operação (taxa de fluxo produzido, pressão produzida) necessárias para os bicos (60) e os bicos (64) funcionarem

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19/23 simultaneamente.

[0072] Os bicos (64) permitem assim melhorar a qualidade da deposição do produto na superfície (S), em particular de modo a ter margens laterais mais precisas. Como alternativa, os bicos (64) podem ser diferentes, devido à sua geometria, seu posicionamento ou sua orientação angular.

[0073] A Figura 7 mostra uma terceira realização da invenção. Os elementos da cabeça de aplicação (6”) de acordo com esta forma de realização que são semelhantes à primeira forma de realização têm as mesmas referências e não são descritos em pormenor, na medida em que a descrição acima pode ser transposta para eles.

[0074] A cabeça (6”) se difere da cabeça (6), em que inclui, além disso, uma máscara removível ou retrátil (610) situada na margem da cabeça (6”), de modo a cortar, pelo menos parcialmente, uma das pulverizações de aerossol, aqui denotadas como (61'), emitidas por um dos bico (60). A máscara (610) aqui é retrátil por um movimento de translação paralela à direção de propagação da pulverização de aerossol. Este movimento é, por exemplo, assegurado por um motor, não ilustrado, comandado pela unidade de controle (20).

[0075] Desta forma, a tira de tinta depositada (B') possui uma borda mais clara e melhor delimitada do que no caso em que não é feito o mascaramento.

[0076] Vantajosamente, a máscara (610) é feito de um material eletricamente condutor e é adequado para ser conectado a um circuito eletricamente polarizador para polarizar eletricamente esta máscara (610). Isto torna possível exercer um campo de guia elétrico nas gotículas das correntes de aerossol emitidas pelos bicos (60), sendo o produto de revestimento polarizado eletricamente de antemão com uma polaridade oposta. Assim, o campo de guia elétrico possibilita aumentar a nitidez da margem da tira de tinta

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20/23 (B”), de forma semelhante ao que se explica abaixo em referência à forma de realização da Figura 9.

[0077] Alternativamente, uma cópia da máscara (610) pode ser colocada em cada uma das margens laterais da cabeça (6”).

[0078] A Figura 8 mostra uma quarta realização da invenção. Os elementos da cabeça de aplicação (6”') de acordo com esta forma de realização que são semelhantes à primeira forma de realização têm as mesmas referências e não são descritos em pormenor, na medida em que a descrição acima pode ser transposta para eles.

[0079] A aplicação de cabeça (6”') inclui ainda um dispositivo de aplicação para uma corrente de ar que guia o produto de revestimento pulverizado. Este dispositivo, em particular, inclui orifícios de descarga de ar em (630) conectados a um circuito de alimentação de ar comprimido (632), por exemplo fornecido através de um tubo dedicado a essa finalidade pelo sistema (1). Os orifícios (630) são adequados para a pulverização de uma corrente (631) de ar guia adjacente a pelo menos parte da corrente de aerossol (61) saindo dos bicos de pulverização (60) e orientado ao longo da direção de propagação. Esta corrente de ar guia, portanto, constitui uma barreira que as gotículas do produto de revestimento não pode cruzar. Assim, a deposição das gotas para fora de uma zona alvo da superfície (S) é limitada. A tira (B) do produto assim depositado também tem margens mais definidas. Os orifícios (630) aqui são colocados nas margens laterais da face inferior da cabeça (6”').

[0080] De acordo com outra alternativa, não mostrada, os orifícios (630) podem ser colocados de forma diferente, por exemplo, colocados em cada bico (60) para formar várias correntes independentes. As correntes de ar (631) podem ser orientadas de forma a serem convergentes ou divergentes em relação à direção de propagação da corrente de aerossol (61).

[0081] Tal dispositivo pode vantajosamente ser utilizado com as

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21/23 cabeças de aplicação (6, 6' 6”).

[0082] A Figura 9 mostra uma quinta realização da invenção. Os membros do membro de acordo com esta forma de realização que são semelhantes à primeira forma de realização têm as mesmas referências e não são descritos em pormenor, na medida em que a descrição acima pode ser transposta para eles.

[0083] Este sistema, em particular, difere do sistema (1), em que inclui ainda um eletrodo (620) adequado para a aplicação de um campo elétrico sobre as correntes de aerossol (61) emitidas pelos bicos de pulverização (60). Assim, as gotículas das correntes de aerossol (61) são eletricamente carregadas com uma carga elétrica diferente de zero. Em paralelo, a superfície (S) é eletricamente conectada a um fio terra (621). Desta forma, pelo menos algumas das gotículas são atraídas, sob a ação de uma força eletrostática, em direção à superfície (S) a ser revestida. Dessa forma, a deposição das gotas para fora de uma zona alvo da superfície (S) é limitada. A tira (B) do produto assim depositado também tem margens mais definidas.

[0084] Como uma ilustração, um campo elétrico é gerado no eixo de pulverização entre o eletrodo (620) e a superfície (S) a ser revestida. Este campo elétrico (E) acelera as gotículas carregadas durante a sua jornada em direção à superfície (S). Uma força eletrostática com intensidade F = q . E, em que q é a carga elétrica elementar, é sobreposta à força gravitacional da Terra e à força de fricção do ar. A força elétrica é tangencial às linhas de campo, que convergem em direção à superfície (S). Algumas gotas nas trajetórias retilíneas que, na ausência do campo elétrico, atingiríam o lado de fora de uma área alvo da superfície (S) são desviadas para a última e atraídas pelo alvo.

[0085] Além disso, devido ao campo (E), as gotas são aceleradas, o que torna possível aumentar a distância entre o bico (60) e a superfície (S) para alcançar áreas difíceis de acesso. Isso aumenta o rendimento da

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22/23 deposição e torna-o uniforme.

[0086] Outra vantagem é o refinamento do tamanho das gotículas pulverizadas pelos bicos (60), o que melhora a aparência final do revestimento uma vez depositado sobre a superfície (S). Um dos parâmetros que limitam a tecnologia gota a gota é o tamanho do orifício de saída do bico, que é pequeno e incompatível com as características de muitos produtos de revestimento que não sejam tintas, como é o caso das tintas automotivas. O campo elétrico axial (E) entre o bico (60) e a superfície (S), aplicado nas gotículas, contribui para atomizá-las ainda mais finamente. A combinação da energia de atomização e do campo elétrico aumenta a força de extração da gota da superfície da película de tinta. A alta tensão permite uma atomização fina equivalente ao uso de orifícios de bico (60) com um diâmetro maior. Por último, o aumento do poder de atomização possibilita melhorar os ritmos de produção quando a cabeça (6) é usada em um contexto de produção industrial, tal como uma linha de pintura automotiva.

[0087] O uso de guias eletrostáticas também melhora a uniformidade e homogeneidade do posicionamento das gotículas que se repelem. Elas são depositadas de forma mais difusa, ao contrário do que as tecnologias gota a gota. Isso diminui os artefatos visuais indesejados, tais como o marmoreamento e a linhas imprecisas.

[0088] De acordo com uma alternativa que não é mostrada, a cabeça de aplicação (6) inclui um dispositivo para polarizar eletricamente o produto de revestimento antes de ser pulverizado pelos bicos (60). Em paralelo, a superfície (S) é eletricamente conectada a um fio terra (621). Desta forma, as gotículas das correntes de aerossol (61) são polarizadas eletricamente sem a necessidade de usar um eletrodo (620).

[0089] Devido a esta polarização elétrica, pelo menos algumas das gotículas são atraídas, sob a ação da força eletrostática, em direção à

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23/23 superfície (S) a ser revestida, o que permite limitar a deposição das gotículas fora de uma área alvo da superfície (S). A tira (B) do produto assim depositado também possui margens mais definidas.

[0090] As formas de realização e alternativas e formas de concretização consideradas acima podem ser combinadas para criar novas formas de realização.

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Claims

Reivindicações

1. CABEÇA DE APLICAÇÃO (6; 6'; 6”; 6”') DE UM PRODUTO DE REVESTIMENTO SOBRE UMA SUPERFÍCIE (S) A SER REVESTIDA, a cabeça de aplicação sendo caracterizada pelo fato de que esta inclui, pelo menos, dois bicos de pulverização (60) para o produto de revestimento, cada um adequado para pulverizar o produto de revestimento na forma de uma corrente de aerossol (61), ao mesmo tempo em que cria várias gotículas tendo diâmetro menor do que o diâmetro (D) do orifício de saída do bico de pulverização (60).
2. CABEÇA DE APLICAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os bicos de pulverização (60) são espaçados em pares, por uma distância compreendida entre 0,1 cm e 2 cm, de tal forma que as correntes de aerossol (61) estão em contato uma com a outra na superfície (S) a ser revestida.
3. CABEÇA DE APLICAÇÃO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os bicos de pulverização (60) são dispostos de modo a se obter uma sobreposição entre as correntes de aerossol (61) produzidas por esses bicos na superfície (S) a ser revestida.
4. CABEÇA DE APLICAÇÃO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a taxa de sobreposição entre as correntes de aerossol produzidas por dois bicos de pulverização imediatamente adjacentes é maior do que ou igual a 5%, ou substancialmente igual a 50%, ou substancialmente igual a 66%.
5. CABEÇA DE APLICAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o diâmetro (D) do orifício de saída de cada bico de pulverização (60) é maior do que ou igual a 100 pm.

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6. CABEÇA DE APLICAÇÃO (6'), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que ela inclui um ou vários bicos de pulverização adicionais (64), separados dos bicos de pulverização (60), os bicos de pulverização adicionais (64) sendo adequados para gerar uma corrente gota a gota (65) do produto de revestimento.
7. CABEÇA DE APLICAÇÃO (6'), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que os bicos de pulverização adicionais (64) são posicionados sobre pelo menos uma margem lateral da cabeça de aplicação e/ou adjacente aos bicos de pulverização (60).
8. CABEÇA DE APLICAÇÃO (6'), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 7, caracterizada pelo fato de que os bicos de pulverização adicionais (64) têm um diâmetro de orifício de saída (D') menor do que o diâmetro (D) do orifício de saída dos bicos de pulverização (60).
9. CABEÇA DE APLICAÇÃO (6'), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizada pelo fato de que os bicos de pulverização adicionais (64) são fornecidos por um circuito de alimentação (640) separado do circuito de alimentação (600) dos bicos de pulverização (60).
10. CABEÇA DE APLICAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de que os bicos de pulverização (60) são alinhados um com o outro em colunas (6L) e/ou em linhas (6R).
11. CABEÇA DE APLICAÇÃO (6”'), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizada pelo fato de que inclui um dispositivo de aplicação para uma corrente de ar que guia o produto de revestimento pulverizado, compreendendo orifícios de descarga de ar (630) adequados para pulverizar uma corrente (631) de ar guia adjacente a pelo menos parte das correntes de aerossol (61).

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12. CABEÇA DE APLICAÇÃO (6”), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que a cabeça de aplicação (6) inclui uma máscara removível ou retrátil (610), para cortar lateralmente a corrente de aerossol emitida por pelo menos alguns dos bicos de pulverização (60).
13. CABEÇA DE APLICAÇÃO (6), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizada pelo fato de que ele inclui pelo menos um eletrodo (620) adequado para a aplicação de um campo elétrico sobre a corrente de aerossol (61) emitidas pelos bicos de pulverização (60), a superfície a ser revestida sendo conectado a um fio terra (621) do sistema.
14. CABEÇA DE APLICAÇÃO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a máscara (610) é feita a partir de um material eletricamente condutor e é adequada para ser conectada a um circuito de polarização elétrico para polarizar eletricamente esta máscara, sendo o produto de revestimento polarizado eletricamente previamente com uma polaridade oposta.
15. SISTEMA DE APLICAÇÃO (1) DE UM PRODUTO DE REVESTIMENTO SOBRE UMA SUPERFÍCIE (S) A SER REVESTIDA, caracterizado pelo fato de que compreende um robô industrial multiaxial (2) provido de um braço articulado (4) e uma cabeça de aplicação (6) do produto de revestimento preso no braço articulado (4), em que a cabeça de aplicação (6) é conforme definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 14.
16. SISTEMA DE APLICAÇÃO, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o sistema (1) é adequado para a distância (H) entre a cabeça de aplicação (6) e a superfície (S) a ser revestida sendo inferior a 200 mm, de preferência compreendida entre 5 mm e 50 mm, ainda mais preferencialmente compreendida entre 10 mm e 30 mm.

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17. SISTEMA DE APLICAÇÃO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 16, caracterizado pelo fato de que a cabeça de aplicação (6) é fixa ao braço articulado (4) de forma removível usando um dispositivo de fixação magnético (40).

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