BRPI0901544A2 - unidade de dispensação de fluido, em particular de esmaltes - Google Patents

Abstract

UNIDADE DE DISPENSAçãO DE FLUIDO, EM PARTICULAR DE ESMALTES. Trata-se de uma unidade de dispensação de fluido, em particular de esmaltes, que compreende um corpo dispensador principal cilíndrico (2) que pode ser conectado, em uma primeira extremidade (2a) do mesmo, a um conduto de alimentação de um fluido a ser dispensado, e que pode ser posicionado no interior de um dispositivo distribuidor de fluido (3) que pode girar ao redor de um eixo geométrico longitudinal (X). O corpo dispensador principal (2) exibe uma zona de dispensação (5) compreendendo uma pluralidade de aberturas (6) para saída do fluido, tendo dimensões não-uniformes. As aberturas (6) colocam uma parte interna (2c) do corpo principal (2) em comunicação com o exterior, e se estendem em uma superfície lateral (2d) em uma direção de distanciamento a partir de uma segunda extremidade (2b) do corpo principal (2) por um comprimento predeterminado (d).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invençãopara "UNIDADE DE DISPENSAÇÃO DE FLUIDO, EM PARTICULAR DE ESMALTES".

Descrição

A invenção se refere a uma unidade dedispensação de fluido, em particular de esmaltes, geralmenteconhecida como "canudo", destinada a ser usada em associaçãocom um dispositivo para distribuição, geralmente chamado de"bloco de discos", e espalhamento de uma camada de tinta ou esmalte, ou de outros elementos decorativos.

Existem dispositivos de espalhamento deesmalte que compreendem um corpo distribuidor em geralcilíndrico, predisposto a girar em torno de um eixo geométrico derotação no interior de uma cabine de esmaltagem.

O corpo ou dispositivo distribuidor compreendeum conduto cilíndrico central no qual uma sucessão de discos éencaixada coaxialmente, sendo empilhados um sobre os outrospara definir o corpo cilíndrico citado acima.

Um corpo ou canudo dispensador pode serinserido no interior do conduto central, que apresenta umaprimeira extremidade aberta e a partir da qual o fluido, ouesmalte, é fornecido, que alcança o interior do conduto central.

A segunda extremidade do corpo dispensador,axialmente à primeira, é fechada e está localizada emproximidade à parte inferior do grupo de discos.Uma porção da superfície lateral do corpodispensador, em particular a porção localizada no interior dodispositivo distribuidor, exibe uma pluralidade de aberturas ou furosradiais, todos tendo o mesmo diâmetro de furo, independente desua posição axial. O esmalte sai por essas aberturas.

O conduto coaxial ao eixo geométrico derotação exibe, ao longo de seu desenvolvimento axial, umapluralidade de aberturas radiais que permitem a passagem doesmalte fluido.

Enquanto o corpo cilíndrico gira em torno do

eixo geométrico de rotação e em torno do corpo dispensador auma velocidade predeterminada, o fluido é introduzido no corpodispensador e distribuído radialmente em direção ao exterior dogrupo de discos, saindo pelos furos e atingindo os produtos aserem esmaltados. Esses dispositivos existentes apresentamalgumas deficiências e desvantagens. Em primeiro lugar, umalinhamento angular preciso do corpo dispensador em relação aoconduto central se faz necessário para que seja possível adistribuição satisfatória do esmalte.

Geralmente, de fato, as aberturas são dispostasem um passo constante em uma ou mais geratrizes do corpodispensador. No caso mais crítico, com disposição em uma únicageratriz, o corpo dispensador deve ser orientado de maneiraangular de modo a defrontar-se com a parte inferior do condutocentral. Uma vez que o sistema constituído pelo corpodispensador e pelo dispositivo distribuidor está localizado naparte superior da cabine de esmaltagem, essa posição angularpermite que a distribuição do esmalte seja preferencialmenteorientada em direção à parte inferior da cabine, onde estálocalizada a passagem para os azulejos. A orientação descrita é uma operação difícil de se realizar, além de ser difícil executa-lacom a precisão necessária, uma vez que é realizada com o corpodispensador inserido no conduto central do grupo de discos, sendoimpossível controlar visualmente a posição real ocupada pelageratriz com as aberturas. O passo de furo das várias geratrizes,entre as próprias geratrizes, pode ser em fase ou escalonado.

Em ambos os casos, existem seções do corpodispensador, transversais ao eixo geométrico, que estão semaberturas. Sendo assim, a distribuição do esmalte ao longo do eixogeométrico do corpo dispensador é descontínua e irregular, portanto, aesmaltagem resultante apresenta baixo nível de qualidade.

Além disso, ,foi observada turbulênciaconsiderável no fluxo de fluido do ar colocado em rotação pelogrupo de discos, devido à interferência com o fluxo de fluido doesmalte em efluxo radial pelas aberturas do corpo dispensador.

Essa turbulência também gera irregularidades na distribuição doesmalte. Geralmente, o tamanho dos furos no corpo dispensadornão é proporcionado corretamente à quantidade de esmalte a serespalhado, com a conseqüente dificuldade na regulagem e ajustefino do fluxo de esmalte a ser alimentado ao corpo dispensador.

A sedimentação do esmalte, especialmentedurante os períodos de inatividade do dispositivo, pode provocar o bloqueioprogressivo dos furos do conduto e das aberturas do corpodispensador, alterando assim a quantidade real de esmalte distribuída.

Por último, as aberturas se estendem no corpodispensador por um certo comprimento axial dele, sempre igual eindependente do tamanho axial do grupo de discos. Na maioriados casos, a seção perfurada no corpo dispensador se estende porum comprimento menor do que o do grupo de discos, insuficientee inadequado para garantir a distribuição uniforme do esmalte.

Além do mais, não há referência que permita aocorpo dispensador ser posicionado corretamente ao longo do eixogeométrico do grupo de discos: geralmente, a centragemlongitudinal correta da parte com furos do corpo dispensador nointerior do grupo de discos é delegada apenas à precisão dooperador de montagem. Um acoplamento que não seja perfeitopode causar uma distribuição incompleta e irregular do vidro noinferior do grupo de discos, com o conseqüente maufuncionamento do dispositivo.

Os vários tipos de cabines de esmaltagemapresentam sistemas de conexão do corpo dispensador detamanhos diferentes. Em particular, esses sistemas são roscas dediâmetros diferentes com conexão vedada no corpo cilíndrico docorpo dispensador. Os corpos dispensadores conhecidos utilizamsoluções estruturais específicas, com um diâmetro diferente docorpo cilíndrico para cada sistema de conexão. O operador da fábrica é, portanto, obrigado a ter disponível um corpodispensador para cada tipo de cabine de esmaltagem presente nafábrica. Uma das tarefas técnicas da presente invenção é a deoferecer um dispositivo de dispensação de fluido, em particular deesmaltes, que não apresente as desvantagens descritas acimapresentes nos dispositivos da técnica anterior.

No âmbito da tarefa técnica, um dos objetivos dapresente invenção é disponibilizar uma unidade de dispensação de fluido, emparticular de esmaltes, que permita que o esmalte seja distribuído de maneirauniforme e contínua ao longo de todo o desenvolvimento axial dogrupo de discos e sobre os produtos a serem trabalhados.

Outro objetivo da invenção é disponibilizar umaunidade de dispensação de fluido, em particular de esmaltes, quepossa ser facilmente posicionada no interior do dispositivo dedistribuição, em particular no interior do grupo de discos, que sejaadaptável a grupos de discos de qualquer tamanho axial e aosvários tipos de sistemas de conexão de cabines de esmaltagem.

Por fim, um dos objetivos da presente invençãoé oferecer uma unidade de dispensação de fluido, em particularpara esmaltes, que seja econômica e que não exija um nível muitoalto de manutenção.

Esses objetivos e outros, como ficará mais clarona descrição a seguir, são substancialmente atingidos por umaunidade dispensadora de fluido, em particular para esmaltes, quetem as características apresentadas na reivindicação 1 e/ou emuma ou mais das reivindicações que dela dependem.

Características e vantagens adicionais daunidade de dispensação de fluido decorrerão melhor na descriçãodetalhada a seguir ora apresentada tomando como referência asfiguras concomitantes dos desenhos, apresentados a títulomeramente exemplificativo, nos quais:

a figura 1 é uma vista lateral de uma unidade dedispensação de esmalte da presente invenção; a figura 2 é umavista lateral em seção do dispositivo da figura 1;

a figura 3 é uma vista explodida da unidade dedispensação de fluido da figura 1;

a figura 4 ilustra, em seção, o objeto da presenteinvenção montado no interior de um dispositivo de dispensação de esmalte.

Com referência às figuras dos desenhos, 1 indicauma unidade dispensadora de fluido, em particular para esmalte.

Na presente invenção, a unidade 1 é definidapor um corpo dispensador principal 2, de preferência cilíndrico etendo um eixo geométrico longitudinal X. O corpo dispensadorprincipal 2 compreende uma primeira extremidade 2a, depreferência roscada, que é conectável a uma fonte de alimentação,não ilustrada, de um fluido a ser dispensado, de preferência esmalte.

O corpo dispensador principal 2 pode serposicionado no interior de um dispositivo distribuidor de fluido 3,representado na figura 4, capaz de girar ao redor do eixogeométrico longitudinal X e de um tipo que pode ser usado paraesmaltagem de azulejos. O dispositivo distribuidor de fluido 3compreende um grupo de discos, que é assim chamado porquecompreende uma pluralidade de discos coaxiais, sobrepostos umsobre os outros e distanciados axialmente. O grupo de discosexibe centralmente um conduto cilíndrico 4 (figura 4) provido deuma pluralidade de aberturas radiais 4a predispostas a permitir apassagem do fluido a ser distribuído.

O corpo dispensador 2 pode ser inseridocoaxialmente no interior do dispositivo distribuidor 3, e emparticular no interior do conduto cilíndrico 4.

O dispositivo distribuidor 3 e o corpodispensador 2 estão localizados no interior de uma cabine deesmaltagem, não ilustrada. O corpo dispensador 2, conectado àcabine de esmaltagem, é montado de forma projetada e está emuma posição fixa, enquanto que o dispositivo distribuidor 3, quecircunda o corpo dispensador 2, gira ao redor do eixo geométrico X.

Como pode ser visto nas figuras 1, 2 e 3, ocorpo dispensador cilíndrico 2 apresenta uma zona de dispensação5 compreendendo uma pluralidade de aberturas 6 para saída dofluido, que coloca o interior 2c do corpo principal 2 emcomunicação com o exterior.

As aberturas 6 se estendem pela superfícielateral 2d em uma direção de distanciamento a partir de umasegunda extremidade 2b do corpo principal 2, por umcomprimento predeterminado que é preferencialmente variávelentre 1/5 e lA do comprimento total do corpo principal 2. Ocomprimento d é determinado de acordo com a dimensão axial dodispositivo distribuidor 3. Em particular, são proporcionadosdispositivos dispensadores tendo dois comprimentos diferentes dazona de dispensação 5, específicos para duas dimensões axiaiscorrespondendo a dois padrões diferentes de dispositivosdistribuidores 3.

O corpo principal 2 recebe o fluido da fonte dealimentação ao longo de uma direção paralela ao eixo geométricoX e distribui o fluido ao longo de uma direção radial em relaçãoao eixo geométrico X.

O esmalte fluindo para fora pelas aberturas 6 saina forma de um fluxo de fluido. Ao cruzar o grupo de discos, ofluxo é fracionado em partículas ou gotas de pequenas dimensõese o esmalte é, dessa forma, distribuído de maneirasubstancialmente uniforme em um azulejo, também não ilustrado.

As aberturas 6 não são de tamanho uniforme;em particular, elas são distribuídas na superfície lateral do corpoprincipal 2 ao longo de trajetórias pelo menos parcialmentehelicoidais, claramente visíveis na figura 1.

Ainda com referência à figura 1, as aberturas 6possuem diferentes tamanhos, de preferência diminuindoprogressivamente, ao longo da trajetória helicoidal, em umadireção se aproximando da segunda extremidade 2b do corpo dispensador principal 2. As aberturas 6 mudam da tamanho emuma progressão definida. Esse regime de variação nos tamanhosdas aberturas é determinado de modo a otimizar o fluxo de saídado esmalte ao longo de toda a zona de dispensação 5, em relaçãoàs dinâmicas de fluido na entrada para o dispositivo distribuidor 3 em rotação coaxial no corpo do corpo dispensador 2. Em outraspalavras, o objetivo é tornar uniforme a velocidade no fluxo desaída do esmalte ao longo de toda a zona de dispensação 5 docorpo principal. Dessa forma, obtém-se uma distribuição contínuae homogênea do esmalte ao longo de toda a zona de dispensação 5.

Cada abertura 6 é direcionada radialmente e é alargada na direção externa.

O alargamento da abertura 6 se dá em umadireção circunferencial e em uma direção axial em relação aocorpo do corpo dispensador 2.

Desse modo, cada abertura 6 exibe umaconformação essencialmente tronco-piramidal, tendo uma seçãotransversal que aumenta em direção ao exterior do corpo principal2. Em outras palavras, a base menor da abertura 6 está nasuperfície lateral interna 2d' do corpo principal 2, enquanto que abase maior da abertura 6 está na superfície lateral externa 2d".

O alargamento na direção circunferencial daabertura 6 permite uma redução na geração de turbulência pelainteração entre o fluxo de ar, colocado em rotação puxando odispositivo de distribuição 3, e o fluxo de fluido de esmalte saindoradialmente do corpo principal 2.

Em uma direção de distanciamento da superfíciecilíndrica do corpo principal 2, há um certo gradiente navelocidade do ar, que apresenta uma direção circunferencial que éconcêntrica ao eixo geométrico de rotação X do grupo de discos.

O alargamento da abertura 6 permite que oesmalte seja orientado de forma coerente com a direção davelocidade do ar já quando cruzando a própria abertura 6.O esmalte saindo do corpo principal 2 é, dessemodo, desviado circunferencialmente pelo alargamento, de modoa se conectar com a direção do ar, e, dessa forma, melhorar ocontrole do processo de distribuição de esmalte. A geometriaespecial da abertura 6 também diminui o efeito da redução daseção de passagem dos furos provocado pela sedimentação doesmalte. Em outras palavras, o alargamento impede que asaberturas 6 se tornem facilmente obstruídas pela sedimentação doesmalte. O degrau entre as duas trajetórias helicoidais é de talmaneira que qualquer seção do corpo principal 2 que sejatransversal ao eixo geométrico longitudinal X intercepte pelomenos uma das aberturas 6.

Dessa forma, assegura-se a distribuição axialcontínua e homogênea do esmalte ao longo de toda a zona dedispensação 5.

A segunda extremidade 2b do corpodispensador principal 2 é fechada e apresenta uma parte inferiorinterna 11 tendo uma superfície cônica com um vértice apontandopara a primeira extremidade 2a As superfícies inclinadas do cone guiam ofluxo de fluido do esmalte em direção ao exterior das aberturas 6.Isso permite que o fluxo de saída de esmalte seja controlado eregularizado mesmo a partir das aberturas mais próximas 6 até asegunda extremidade 2b do corpo dispensador principal 2.

O sistema de conexão no interior da cabine deesmaltagem do corpo dispensador 2 pode apresentar um diâmetrodiferente de acordo com o tipo da cabine. Caso o sistema deconexão tenha um diâmetro maior do que o diâmetro do corpoprincipal 2, poderia haver folga excessiva, com perda conseqüenteda vedação em seu acoplamento.

Ao equipar a unidade 1 vantajosamente com umelemento adaptador 7, tal como uma luva, torna-se possívelassociar o corpo dispensador principal 2 a um sistema de conexãodiferente no interior da cabine de esmaltagem e adaptar a unidade1 a vários tipos de cabines.

O elemento adaptador 7, ou luva, pode serencaixado no corpo dispensador principal 2, e é preferencialmenteaparafusado no corpo dispensador por meio de uma rosca 12.

O elemento adaptador 7 apresenta umapluralidade de sulcos 8 que constituem referências de posicionamento. Aunidade 1 também compreende um elemento de referência 9 que podeser associado a um sulco 8 do elemento adaptador 7.

Quando o corpo principal 2 é inserido noconduto cilíndrico do grupo de discos 3, a zona de dispensação 5deve ser preferencialmente centralizada no interior dos discos 3.

O elemento de referência 9, por exemplo, umamola, como ilustrado nas figuras acompanhantes dos desenhos,acopla-se com o sulco 8 do elemento adaptador 7 de modo aregular corretamente a posição axial do corpo dispensadorprincipal 2 no interior do dispositivo de distribuição de fluido 3.O elemento de referência 9, associado no exterior do elementoadaptador 7, apresenta uma superfície 9a que se encosta a umponto de apoio do dispositivo distribuidor ou grupo de discos 3.Dessa forma, o operador montando o dispositivotem uma certa referência para centragem longitudinal correta daparte axial perfurada do dispositivo dispensador em relação aogrupo de discos 3.

A posição do elemento de referência 9 também éajustável, com o objetivo de propiciar um posicionamento correto tambémpara as dimensões dos grupos de discos não padrão 3.

A unidade de dispensação 1 é preferencialmentefeita de um material polimérico. A invenção oferece importantesvantagens e atinge os objetivos expostos. Em primeiro lugar, avariação das dimensões das aberturas ao longo da extensão axialdo corpo principal torna contínua a quantidade de esmalte que saiao longo de todo o desenvolvimento do eixo da zona de dispensação, etorna uniforme a distribuição que eflui do grupo de discos.

Além disso, de preferência três estágios devariabilidade da quantidade, isto é, a taxa de fluxo do esmaltesolicitada, foram identificados, e para cada estágio, um tamanhode furo inicial ideal foi determinado e um regime de variação dotamanho do furo específico. De acordo com a quantidade deesmalte a ser depositado no produto, um corpo dispensadorespecífico 2 é disponibilizado.

A distribuição das aberturas ao longo dastrajetórias helicoidais evita a necessidade de ajustar angularmenteo corpo principal no interior do conduto central do dispositivodistribuidor. De fato, qualquer geratriz da zona de dispensaçãoapresenta uma distribuição e número de aberturas idênticos. Aporção das aberturas que se defronta com a parte inferior dodistribuidor de esmalte em direção aos elementos planos a seremesmaltados é igual, seja qual for a posição angular assumida pelocorpo dispensador. Conclui-se que há uma quantidade igual deesmalte saindo chegando aos produtos a serem esmaltados.

O alargamento em uma direção circunferencialcom a qual as aberturas se conectam com a superfície lateral externa docorpo principal permite uma redução na turbulência no fluxo de arcolocado em rotação pelo grupo de discos, de tal forma a obteruma distribuição uniforme do esmalte sobre os produtos.

Além do mais, a conformação alargada dosfuros reduz o fenômeno de obturação das aberturas e, dessaforma, permite uma redução nas intervenções de manutenção nocorpo dispensador.

O material polimérico assegura que os custos deprodução permanecerão aceitáveis. O ato de fornecer três corposdispensadores específicos com dimensões e regimes de variaçãonas aberturas especificamente pesquisados para três quantidadescorrespondentes de esmalte a serem depositadas nos azulejosotimiza a qualidade do processo de esmaltagem.

Finalmente, a presença do adaptador, dos doiscomprimentos diferentes da zona de dispensação e do elemento dereferência torna flexível o uso do corpo principal com qualquerdispositivo distribuidor e qualquer tipo de cabine de esmaltagem.

Claims (11)

1. - Unidade de dispensação de fluido, emparticular de esmaltes, compreendendo um corpo dispensadorprincipal cilíndrico (2) que pode ser conectado, em uma primeiraextremidade (2a) do mesmo, a um conduto de alimentação de umfluido a ser dispensado, e que pode ser posicionado no interior deum dispositivo distribuidor de fluido (3) capaz de girar ao redorde um eixo geométrico longitudinal (X); o corpo dispensadorprincipal (2) exibindo uma zona de dispensação (5)compreendendo uma pluralidade de aberturas (6) para saída dofluido, que colocam uma parte interna (2c) do corpo principal (2)em comunicação com o exterior, e estendendo-se em umasuperfície lateral (2d) em uma direção de distanciamento a partirde uma segunda extremidade (2b) do corpo principal (2) por umcomprimento predeterminado (d); a unidade (1) sendocaracterizada pelo fato de que as aberturas (6) apresentamtamanhos não-uniformes e são distribuídas na superfície lateral(2d) do corpo principal (2) ao longo de trajetórias pelo menosparcialmente helicoidais.

2. - Unidade, de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que as aberturas (6) possuem aberturasque diminuem em uma direção aproximando-se da segundaextremidade (2b) do corpo dispensador principal (2).

3. - Unidade, de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que cadaabertura (6) é direcionada radialmente e exibe uma seçãotransversal que aumenta em direção ao exterior do corpo principal(2).

4. - Unidade, de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que cadaabertura (6) é alargada em direção ao exterior da superfície lateral(2d) do corpo dispensador principal (2), defrontando-se com umadireção circunferencial e em uma direção axial em relação aocorpo dispensador principal (2).

5. - Unidade, de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que asaberturas (6) são posicionadas em trajetórias helicoidais em umdegrau de modo que cada seção do corpo principal (2) transversalao eixo geométrico longitudinal (X) intercepte pelo menos umaabertura (6).

6. - Unidade, de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que asaberturas (6) são posicionadas em trajetórias helicoidais em umdegrau tal que cada seção longitudinal do corpo principal (2)passando através do eixo geométrico (X) intercepta pelo menosuma abertura (6) e uma porção da passagem de fluido.

7. - Unidade, de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que asegunda extremidade (2b) é fechada e exibe uma parte inferiorinterna (11) em relevo cônico, voltada para a primeira extremidade (2a).

8. - Unidade, de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada por compreender umelemento adaptador (7) que pode ser encaixado no corpodispensador principal (2) de modo a adaptar o corpo dispensadorprincipal (2) à conexão de dispositivos, no interior de cabines deesmaltagem, tendo diferentes tamanhos.

9. - Unidade, de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de que o elemento adaptador (7) apresentauma multiplicidade de sulcos (8) que definem referênciasposicionais.

10. - Unidade, de acordo com a reivindicação 8ou 9, caracterizada por compreender um elemento de referência(9) associável a um sulco (8) do elemento adaptador (7), pararegular corretamente a posição axial do corpo dispensadorprincipal (2) no interior do dispositivo de distribuição de fluido(3).

11. - Unidade, de acordo com uma dasreivindicações precedentes, caracterizada por ser feita de ummaterial polimérico.