ES2223024T3 - Plato de campana rotativo para pulverizador de polvo. - Google Patents

Abstract

Plato de campana para pulverizadores de polvo para el revestimiento en serie de piezas de trabajo con material de revestimiento en forma de polvo, con una pieza de cubo (10), que contiene un canal de entrada (11) central que conduce el material de revestimiento axialmente en el plato de campana, y dotado con dos piezas de limitación de rendijas (16, 18), las cuales limitan una rendija anular (14) para el material de revestimiento que conduce desde el canal de entrada (11) central radialmente hacia fuera hacia el borde de rociado (12), en el que al menos las superficies de las dos piezas de limitación de rendija (16, 18) que limitan la rendija anular (14) están realizadas en plástico, caracterizado porque la pieza de limitación de rendija (18) posterior, realizada en plástico, la cual se encuentra sobre el lado de la rendija anular (14) alejado de la superficie frontal del plato de campana, está conectada, sobre su lado posterior alejado de la rendija anular, de forma fija con un cuerpo de campana (20), realizado en metal y que se extiende hasta las proximidades de extremo radialmente exterior de la pieza de limitación de rendija (18).

Description

Plato de campana rotativo para pulverizador de polvo.

La invención se refiere a un plato de campana para pulverizadores de polvo según el preámbulo de la reivindicación 1. Se trata en especial de pulverizadores electrostáticos de alta rotación para el revestimiento en serie de piezas de trabajo, tales como carrocerías de vehículos.

Los platos de campana de pulverizadores de barniz en polvo conocidos (Dürr/Behr tipo N 34040001; DE 101 11 209) se fabrican en aluminio, debido a que este metal presenta tanto buenas propiedades mecánicas como estabilidad de forma y un peso relativamente bajo como también buenas propiedades electrostáticas, en especial con respecto a la capacidad de ionización en cantos vivos, importante para la carga del barniz en polvo.

En la práctica aparece, sin embargo, el problema de que sobre las superficies de aluminio se pueden formar depósitos del polvo de revestimiento. En especial los depósitos de polvo sobre las superficies limitadores de la rendija anular que conecta el canal de entrada de polvo axial con el canto de rociado pueden obstruir más o menos la rendija anular y reducir con ello el grado de efectividad del revestimiento hasta la interrupción del funcionamiento. Las averías e interrupciones del funcionamiento de revestimiento y las correspondientes pérdidas de producción son extremadamente indeseadas, por ejemplo, en la industria del automóvil. Además, a causa de los depósitos de polvo se requiere también una cantidad de tiempo y trabajo notable para realizar una limpieza frecuente de los platos de campana.

Por la publicación US nº 5.853.126 se conoce ya un plato de campana para un pulverizador de rotación para el revestimiento electrostático en serie de piezas de trabajo con material de revestimiento en forma de polvo con una pieza de cubo, la cual contiene un canal de entrada central que conduce el material de revestimiento axialmente en el plato de campana, y dotado con dos piezas de limitación de rendijas realizadas, por ejemplo, en plástico PTFE, las cuales limitan una rendija anular para el polvo de revestimiento que conduce desde el canal de entrada central radialmente hacia fuera hacia el borde de rociado. La pieza de limitación de rendija, que se encuentra sobre el lado de la rendija anular alejado de la superficie frontal del plato de campana, está conectada, sobre su lado posterior alejado de la rendija anular, de forma fija con un cuerpo de campana realizado asimismo en plástico como p. ej. PEEK. Por la publicación US-A nº 5.353.995 se conoce además un plato de campana para un pulverizador de polvo electrostático con un cuerpo de campana realizado en material aislante y una pieza de limitación de rendija que forma la superficie frontal del plato de campana, la cual puede estar realizada asimismo en material aislante.

La invención se plantea el problema de crear un plato de campana adecuado para la práctica, que evite ampliamente la formación de depósitos del material de revestimiento en el plato de campana.

El problema se resuelve mediante la invención tal como se define en la reivindicación 1.

Según la invención se ha determinado que el plato de campana tiende mucho menos a sufrir obturaciones en el caso de que para las superficies que entran en contacto con el polvo de revestimiento, al menos en la zona de la rendija anular, no se utilice como hasta ahora aluminio sino un plástico adecuado, habiendo mostrado el PTFE ser muy especialmente adecuado. El plástico es preferentemente eléctricamente conductor en determinadas formas de realización (p. ej. contiene partículas de hollín), si bien en otros casos puede ser no conductor.

Sin embargo, si se fabrica el plato de campana por completo o ampliamente con PTFE pueden surgir, en comparación con los platos de campana de aluminio usuales hasta ahora, desventajas no despreciables con vistas a una menor estabilidad de forma y un peso elevado, con lo cual se ve afectado el comportamiento dinámico y se reduce también la duración de vida de la turbina de accionamiento del pulverizador. Estas desventajas se evitan ampliamente mediante la invención gracias a que el PTFE se utiliza como material de trabajo únicamente para las superficies de la trayectoria del polvo críticas con respecto al peligro de obturación mientras que, por el contrario, las restantes piezas constructivas esenciales del plato de campana se fabrican en metal con estabilidad de forma como, p. ej. aluminio. Las piezas de metal se pueden unir con las piezas de plástico para dar una construcción mixta compacta y estable la cual, con un peso relativamente bajo a pesar de las piezas de plástico, hace posible sin problemas alcanzar números de revoluciones de hasta 20.000/min. Al mismo tiempo con una construcción mixta de este tipo se pueden realizar platos de campana que presenten las mismas buenas propiedades electrostáticas con respecto de la capacidad de carga como en el caso de los platos de campana de aluminio puro.

Según otra característica del plato de campana se puede insertar en su superficie frontal, alejada de la pieza de cubo, un electrodo o una disposición de electrodos, que en funcionamiento se puede conectar a alta tensión, con extremos de ionización que están al descubierto hacia fuera. Con ello se consigue, en un plato de campana del tipo mencionado al principio, una carga adicional y con ello mejorada de las partículas de polvo adicional a la carga por contacto y por rozamiento del polvo de revestimiento en el interior del plato de campana. Esta característica puede ser ventajosa también en otros platos de campana en sí conocidos sin las superficies de plástico aquí descritas.

La invención se explica con mayor detalle sobre la base del ejemplo de realización representado en el dibujo. En el dibujo, las figuras muestran:

la Fig. 1, una forma de realización típica del plato de campana; y

la Fig. 2, una forma de realización que difiere de la Fig. 1, respecto de la disposición de electrodos frontales.

El plato de campana representado en la Fig. 1 puede ser atornillado con su pieza de cubo 10 metálica dotada con una rosca exterior en el árbol hueco (no representado) de la turbina de un pulverizador de alta rotación y forma el canal de entrada 11 para la mezcla de polvo de barniz y aire de transporte suministrada de forma conocida al plato de campana. En el interior del plato de campana desemboca el canal de entrada 11 en la rendija anular 14, asimismo en sí usual, en general en forma de embudo, según la representación inclinado axialmente hacia delante y discurriendo radialmente hacia fuera hacia el borde de rociado 12 del plato de campana.

La rendija anular 14 está limitada, sobre su lado orientado hacia la superficie frontal del plato de campana, por una pieza de limitación 16 delantera anular, cuya superficie pasa, sin escalones, a la superficie exterior de una pieza constructiva 17 central rodeada por la pieza de limitación 16, la cual según la representación forma una punta, con el mismo eje que el eje de rotación, que sobresale estrechándose en el canal de entrada 11 central. Sobre su lado opuesto, alejado de la superficie frontal del plato de campana, la rendija anular 14 está limitada por una pieza de limitación 18 posterior anular, la cual está conectada, sobre su lado posterior alejado de la rendija anular 14, con un cuerpo de carcasa 20 separado de la forma representada. La pared exterior del cuerpo de carcasa 20, en forma de embudo, relativamente delgada, discurre partiendo de la zona del borde radialmente exterior del plato de campana con un ángulo más plano, respecto de la pieza de limitación de rendija 18 asimismo de pared relativamente delgada, respecto del eje de rotación, de manera que entre ellas está formado un espacio hueco 22, el cual está cerrado radialmente dentro por las piezas de cubo 24 ó 25 anulares de la pieza de limitación 18 o del cuerpo de carcasa 20 y que sirve para reducir el peso. El cuerpo de carcasa 20 está atornillado con una rosca interior de su pieza de cubo 25 sobre la pieza de cubo 10 del plato de campana.

La pieza de limitación de rendija 18 posterior está sujeta en unión positiva y de forma no positiva al cuerpo de carcasa 20 y a la pieza de cubo 10. En el ejemplo representado la pieza de cubo 24 de la pieza de limitación 18 está apretada entre la pieza de cubo 25 del cuerpo de carcasa 20 y la pieza de cubo 10 atornillada con él, estando la pieza de cubo 24, según la representación, en contacto con su superficie anular radialmente exterior con la superficie interior cilíndrica de un resalte de tipo casquillo de la pieza de cubo 25 y con su superficie frontal axial con una superficie frontal de la pieza de cubo 25 orientada hacia ella y, con un borde que sobresale radialmente hacia dentro, se asienta entre la superficie frontal de la pieza de cubo 25 y un borde de la pieza de cubo 10 que sobresale radialmente hacia fuera. Se alcanza una transición sin escalones entre la rendija anular 14 y el canal de entrada 11 en virtud de un anillo de limitación del canal 28 acodado, cuya superficie redondeada orientada hacia la trayectoria del polvo se alinea, en el extremo exterior radial, con la superficie de la pieza de limitación 18 que limita la rendija anular 14 y, en el otro extremo, con la pared interior cilíndrica de la pieza de cubo 10, y que en su lado posterior está en contacto con dicho borde de la pieza de cubo 10, que aprisiona la pieza de cubo 24. En las proximidades del extremo radialmente exterior están sujetas entre sí la pieza de limitación 18 y la pared del cuerpo de carcasa 20 mediante una conexión de retención 26.

La pieza de limitación de rendija 16 delantera está sujeta en la pieza de limitación 18 posterior y con el cuerpo de carcasa 20 conectado con ella, de la manera descrita, con por ejemplo tres pernos de conexión 30 axiales distribuidos de manera uniforme alrededor del eje de rotación, los cuales atraviesan las dos piezas de limitación 16, 18 y la rendija anular 14 formada entre ellas y en su extremo posterior están atornillados en la pieza de cubo 25 del cuerpo de carcasa 20.

La pieza de limitación de rendija 16 contiene, en su lado frontal alejado del pulverizador, unos espacios huecos para ahorrar peso, los cuales están tapados mediante una disposición de tapa o de cobertura de dos partes con superficie frontal plana. La disposición de tapa impide la formación de depósitos de polvo sobre el lado frontal del plato de campana y contiene un disco de cobertura 32 radialmente exterior con una pieza central escalonada hacia dentro, la cual está en contacto con la pieza de limitación de rendija 16 y es atravesada por el perno de conexión 30. Un tornillo de sujeción 30' delantero del perno de conexión 30 se apoya en la brida que sobresale radialmente de un anillo de sujeción 34', estando dicha pieza 34' cilíndrica insertada coaxialmente respecto del eje de rotación en la pieza de limitación de rendija 16 delantera. La parte interior de la disposición de tapa está formada por dicha pieza constructiva 17, la cual está insertada en la pieza 34' cilíndrica y cubre el tornillo de sujeción 30' con un borde 17' anular, que sobresale radialmente hasta el disco de cobertura 32.

En la superficie frontal delantera de la pieza constructiva 17 puede estar insertado un cuerpo de inserción 36 con una aguja de electrodo 37 central con el mismo eje que el eje de rotación con punta que está al descubierto en una depresión y una pieza de vástago que llega hasta la pieza constructiva 17. Dicho anillo de sujeción 34 tiene, entre otras, la finalidad de establecer una conexión conductora desde la aguja de electrodo 37, por un lado, mediante un resorte de contacto 38 y, por el otro, a través del perno de conexión 30 y el cuerpo de carcasa 20, con la pieza de cubo 10 conectada a alta tensión durante el funcionamiento. Un tapón 40 que se asienta con el mismo eje con el resorte 38 sobre el lado opuesto en un taladro radial de la pieza constructiva 17, que puede estar realizado en plástico, sirve para el centrado de la aguja de electrodo 37 y la compensación de masas.

Por los motivos explicados al principio, las piezas de limitación de rendija 16 y 18 y también el anillo de limitación del canal 28 están realizados en un material de trabajo PTFE eléctricamente conductor. La pieza constructiva 17 central y la disposición de tapa con el borde 17' delantero y el disco de cobertura 32 exterior están realizados, en el ejemplo representado, en plástico aislante como PTFE, si bien la pieza interior puntiaguda de la pieza constructiva 17 podría estar realizada también en PTFE conductor o, en su caso, formar una sola pieza con la pieza de limitación de rendija 18. El PTFE se prefiere debido a las propiedades superficiales (tensión superficial) especialmente favorables del material de trabajo. El cuerpo de inserción 36 para la aguja de electrodo 37 está realizado en PTFE aislante. Además el perno de conexión 30 es rodeado, dentro de la rendija anular 14, por un casquillo 42 tubular, que se extiende hasta las piezas de limitación 16 y 18 y que está realizado en PTFE conductor o aislante, de manera que tampoco se deposita polvo sobre el perno.

Todos los demás componentes del plato de campana descrito, en especial la pieza de cubo 10, el cuerpo de carcasa 20, los pernos de conexión 30 así como el anillo de sujeción 34, están realizados por el contrario en metal con estabilidad de forma y buen conductor de electricidad. Al menos el cuerpo de carcasa 20 puede estar realizado en especial en aluminio.

La necesaria carga electrostática del polvo de revestimiento tiene lugar, en primer lugar, en el interior del plato de campana, es decir en el canal de entrada 11 de la pieza de cubo 10 conectada a alta tensión y en las piezas de limitación de rendija 16 y 18, hechas de PTFE conductor, conectadas de forma eléctricamente conductora con él. Fuera del plato de campana, el polvo de revestimiento que sale por el borde de rociado 16 es cargado, sobre todo, mediante el conocido efecto de ionización del canto 42 metálico vivo que, en el ejemplo representado, está formado en el extremo radialmente exterior del cuerpo de carcasa 20, entre su superficie exterior, la cual puede alinear sin escalones con la superficie exterior cónica contigua de la pieza de limitación de rendija 18, y la superficie frontal contigua, que discurre radialmente, del cuerpo de carcasa 20. La aguja de electrodo frontal 37 central se ocupa de la ionización adicional. En especial en caso de suficiente carga exterior, el material de trabajo PTFE utilizado no tiene por qué ser imprescindiblemente conductor también en la rendija anular 14.

En la Fig. 2 está representada una forma de realización modificada cuyos componentes, que se encuentran en el lado posterior de la rendija anular 114, pueden coincidir con la Fig. 1 y por ello no requieren ulteriores explicaciones. La pieza de limitación 116 delantera de la rendija anular está por el contrario formada, en esta forma de realización, en una sola pieza con la pieza 117 central afilada y forma, según la representación, la pieza 136 central de la superficie frontal del plato de campana sin el cuerpo de inserción 36 de la forma de realización según la Fig. 1. En esta forma de realización, en lugar de la aguja de electrodo 37 central están insertadas en la superficie frontal del plato de campana, por ejemplo dos, tres o más agujas de electrodo 137, con puntas que están al descubierto axialmente hacia fuera, distribuidas con distancias angulares uniformes sobre un círculo graduado coaxial con el eje del plato de campana. Según la representación están dispuestas entre la pieza 136 central y el disco de cobertura 132, también previsto aquí, y, de manera similar a la forma de realización según la Fig. 1, conectadas de forma eléctricamente conductora con la pieza de cubo 110 mediante el anillo de sujeción 134 metálico y los pernos de conexión 130 axiales que mantienen unido el plato de campana.

Para la ionización deseada, en lugar de electrodos en forma de aguja podrían estar previstos también otro tipo de electrodos o un anillo de electrodos p. ej. con cantos vivos que están al descubierto hacia fuera. Una disposición de electrodos excéntrica debe presentar, sobre todo para velocidades de rotación altas del plato de campana, una distribución de masas preferentemente uniforme respecto del eje, de manera que las fuerzas radiales se compensen y se evite el desequilibrio. En el caso de dos o más electrodos esto se puede conseguir, por ejemplo, mediante la disposición arriba mencionada con distancias angulares uniformes. Los electrodos excéntricos pueden tener también sentido adicionalmente a la aguja de electrodo 37 central.

Una disposición de electrodos excéntrica que rote con el plato de campana presenta, respecto del electrodo de aguja 37 central de la Fig. 1, la ventaja, entre otras, de que debido a las fuerzas centrífugas tiende a ensuciarse menos. Además, frente a la concentración de campo en un electrodo de aguja central, puede resultar una distribución del campo mejorada y más uniforme, y con ello un cono de pulverización mejorado.

Claims (16)

1. Plato de campana para pulverizadores de polvo para el revestimiento en serie de piezas de trabajo con material de revestimiento en forma de polvo,

con una pieza de cubo (10), que contiene un canal de entrada (11) central que conduce el material de revestimiento axialmente en el plato de campana,

y dotado con dos piezas de limitación de rendijas (16, 18), las cuales limitan una rendija anular (14) para el material de revestimiento que conduce desde el canal de entrada (11) central radialmente hacia fuera hacia el borde de rociado (12),

en el que al menos las superficies de las dos piezas de limitación de rendija (16, 18) que limitan la rendija anular (14) están realizadas en plástico,

caracterizado porque la pieza de limitación de rendija (18) posterior, realizada en plástico, la cual se encuentra sobre el lado de la rendija anular (14) alejado de la superficie frontal del plato de campana, está conectada, sobre su lado posterior alejado de la rendija anular, de forma fija con un cuerpo de campana (20), realizado en metal y que se extiende hasta las proximidades de extremo radialmente exterior de la pieza de limitación de rendija (18).

2. Plato de campana según la reivindicación 1, caracterizado porque las piezas de limitación de rendija (16, 18) están realizadas en plástico eléctricamente conductor.

3. Plato de campana según la reivindicación 1, caracterizado porque las piezas de limitación de rendija (16, 18) están realizadas en plástico aislante.

4. Plato de campana según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque el plástico es PTFE.

5. Plato de campana según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza de limitación de rendija (16) delantera orientada hacia el plato de campana está fijada, con pernos (30) metálicos que atraviesan axialmente la rendija anular (14), a una pieza (25) del cuerpo de carcasa (20) metálico conectada con la pieza de cubo (10), y porque las piezas de los pernos (30) que se encuentran en la rendija anular (14) están rodeadas en cada caso por un casquillo (42) realizado en plástico.

6. Plato de campana según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo de carcasa (20) metálico y la pieza de cubo (10) están atornillados entre sí y sujetan entre sí la pieza de limitación de rendija (18) posterior.

7. Plato de campana según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza de limitación de rendija (18) posterior está sujeta al cuerpo de carcasa (20) metálico, en las proximidades de su extremo exterior radial, mediante una conexión de retención (26).

8. Plato de campana según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo de carcasa (20) metálico forma un canto de ionización (42), en las proximidades del borde de rociado (12), en su superficie exterior cónica que se alinea con la superficie exterior de la pieza de limitación de rendija (18) posterior.

9. Plato de campana según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos la pieza central de la superficie frontal del plato de campana está formada por una disposición de cobertura (17', 32), realizada en material de trabajo aislante, insertada en la pieza de limitación de rendija (16) orientada hacia la superficie frontal.

10. Plato de campana según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la pieza de limitación de rendija (16) delantera, que se encuentra sobre el lado de rendija orientado hacia la superficie frontal del plato de campana, forma, sobre su lado orientado hacia la rendija anular (14), una punta con el mismo eje que el eje de rotación, que sobresale estrechándose en el canal de entrada (11) central o rodea una pieza constructiva (17), realizada en plástico, que forma esta punta.

11. Plato de campana según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre la pieza de limitación de rendija (18) posterior y el cuerpo de carcasa (20) metálico, debajo de la mayor parte de la superficie exterior cónica del cuerpo de carcasa (20), está formado un espacio hueco (22) cerrado.

12. Plato de campana según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque consta de dos mitades conectadas entre sí mediante pernos de conexión (30), de las cuales la mitad posterior contiene la pieza de limitación de rendija (18) posterior realizada en plástico, el cuerpo de carcasa (20) metálicos y la pieza de cubo (10) metálica que sirve para el montaje en el pulverizador, mientras que la mitad anterior contiene la pieza de limitación de rendija (16, 17) delantera realizada en plástico y una disposición de cobertura (17', 32) que forma la superficie frontal del plato de campana.

13. Plato de campana según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en una superficie frontal del plato de campana, alejada de la pieza de cubo (10, 110), está insertado al menos un electrodo (37, 137) con un extremo de ionización que está al descubierto hacia fuera.

14. Plato de campana según las reivindicaciones 12 y 13, caracterizado porque el electrodo (37, 137) está conectado eléctricamente, al menos a través de uno de los pernos de conexión (30, 130) axiales con la pieza de cubo (10, 110).

15. Plato de campana según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque en la disposición de cobertura (17') está insertada una aguja de electrodo (37) central con una punta que está al descubierto hacia fuera.

16. Plato de campana según una de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado porque uno o varios electrodos (137) están dispuestos, en su caso distribuidos, sobre un círculo graduado coaxial respecto del eje del plato de campana.