ES2249583T3 - Cabezal de pintura al vacio y metodo de pintura correspondiente. - Google Patents

Abstract

Cabezal de pintura al vacío para pintar objetos (P), que comprende un contenedor (11) que tiene una abertura de entrada (25) y una abertura de salida (30) para el objeto (P) que se va a pintar, en el que dicha abertura de salida (30) tiene una sección transversal prácticamente igual a la del citado objeto (P) que se va a pintar, donde se ha dispuesto un dispositivo de aspiración (45) para crear en el interior de dicho contenedor (11) una depresión determinada con respecto a la presión atmosférica, y donde se ha dispuesto un dispositivo de introducción (42) para introducir pintura en el interior del citado contenedor (11), habiéndose insertado un dispositivo de retención (26) dentro de una de las citadas aberturas (25), que se puede mover selectivamente para alejarse o acercarse a la otra abertura (30) con el fin de abrirla o cerrarla, caracterizado porque el citado dispositivo de retención comprende un elemento de retención (26) insertado en el interior de la mencionada abertura de entrada(25) y conectado a un dispositivo de accionamiento (33) que puede moverlo axialmente entre una primera posición de trabajo, en la que dicho elemento de retención (26) está cerca de la citada abertura de salida (30) y una segunda posición de trabajo, en la que dicho elemento de retención (26) está alejado de la citada abertura de salida (30).

Description

Cabezal de pintura al vacío y método de pintura correspondiente.

La presente invención se refiere a un cabezal de pintura al vacío y al método correspondiente para pintar una o más superficies de cualquier objeto, ya sea un perfil, un panel o cualquier otro a base de cualquier material como la madera, un metal o material plástico. El cabezal de pintura comprende un contenedor que tiene, en unos laterales opuestos y alineados, una abertura de entrada y una abertura de salida, a través de las cuales puede pasar el objeto que se va a pintar. En el interior del contenedor se introduce, en un ciclo continuo, pintura y se aspira aire; al entrar por la abertura de salida para el perfil, el aire se mezcla con la pintura, que es aspirada hacia la parte exterior del contenedor junto con el aire. En objetos ciertos particulares, para evitar que la pintura en el contenedor recubra también los extremos delantero y trasero de los objetos, se inserta un elemento de retención en el interior de la abertura de entrada, que se puede mover axialmente para alejarlo o acercarlo a la abertura de salida. Exteriormente, el elemento de retención tiene la forma de la abertura de entrada e interiormente tiene la forma del objeto que se va a pintar.

Se conoce un cabezal de pintura prácticamente formado por un contenedor paralelepipédico, con una pared frontal y otra pared trasera, paralelas entre sí, en el que se hace una abertura de entrada y otra abertura de salida respectivamente, que tienen ambas la forma del perfil que se va a pintar aunque son unos cuantos milímetros mayores que dicho perfil.

En el interior del contenedor se mantiene una depresión utilizando una bomba de aspiración, del orden de 150250 milibars y se introduce en su interior, de forma continua, la pintura a través de un conducto. El término "vacío" se refiere a una depresión dentro de los valores indicados o muy cercana a los mismos. Por lo general, la potencia absorbida por la bomba de aspiración es de 7 a 11 kW.

El aire en el exterior del contenedor es aspirado hacia el interior, a una velocidad muy elevada, a través de las hendiduras existentes entre el perfil que pasa a través del contenedor y las aberturas de entrada y salida antes citadas. De este modo, cuando se inserta el perfil dentro de las aberturas del contenedor, la pintura introducida en el mismo no sale por las aberturas, ya que es aspirada por la bomba de aspiración junto con el aire. La pintura se filtra entonces en un conjunto de filtro autónomo y se introduce nuevamente en el cabezal de pintura.

En este cabezal de pintura convencional, los perfiles se suelen insertar el uno detrás del otro, con el extremo inicial de uno en contacto con el extremo final del anterior, con el objeto de evitar, en la medida de lo posible, que caiga la presión en el interior del contenedor, debido a una abertura prolongada de una de las aberturas de entrada y de salida o de ambas.

Esta forma de trabajar también permite evitar que el extremo delantero y el trasero de cada perfil sean pintados si no se desea hacerlo. De hecho, si el perfil siguiente entra, dentro del contenedor que contiene la pintura, en contacto con el extremo trasero del perfil que lo precede, no entrarán en contacto con la pintura ni el extremo delantero de uno ni el trasero del otro. Como es evidente, esto se produce solamente cuando el extremo delantero y el extremo trasero tienen
superficies coincidentes.

No obstante, este cabezal de pintura convencional presenta varias desventajas.

En primer lugar, no permite insertar al tiempo un perfil dentro del contenedor, ya que las aberturas de entrada y salida antes citadas, cuando no se encuentran parcialmente obstruidas por el perfil, producen un aumento repentino de la presión en el interior del contenedor hasta alcanzar valores cercanos a los de la presión atmosférica, con la consiguiente pérdida de pintura a través de las aberturas, debido a la disminución del efecto de aspiración.

Además, cuando el perfil tiene el extremo delantero y el extremo trasero elaborado y conformado, por ejemplo para sustituir la estructura de un mueble, la pintura, el marco de una puerta o de una ventana o algo similar y el extremo delantero y/o el extremo trasero no se tienen que pintar, el cabezal de pintura convencional no puede satisfacer este requisito.

Otra de las desventajas del cabezal de pintura convencional es que, en el caso de una repentina interrupción de la energía que alimenta la bomba de aspiración, con el consiguiente incremento de la presión en el interior del contenedor, la pintura contenida en el mismo sale de forma incontrolable por las aberturas de entrada y de salida, incluso si se está trabajando un perfil en el interior. Por este motivo, es necesario poner debajo del cabezal de pintura convencional un tanque o un contenedor para recoger la , pintura, que pueda contener para evitar que se caiga al suelo o ensucie otras máquinas que se encuentren cerca.

Se conoce un dispositivo y método según el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 8 respectivamente, por el documento DE-A-19707157, que describe un dispositivo para pulverizar productos planos en movimiento, que tiene un alojamiento cerrado con una salida con hendiduras, un dispositivo espolvoreador situado en el interior del alojamiento y un dispositivo de aspiración para el polvo excedente. El dispositivo espolvoreador se encuentra en el interior de una cámara de aspiración del dispositivo de aspiración. La cámara de aspiración está rodeada por una cámara de combustión y esta última se extiende por la salida con hendiduras del alojamiento. El dispositivo espolvoreador presenta una tobera que se extiende especialmente en la región de la salida con hendidura. Esta salida y/o la entrada de la cámara de aspiración se puede cerrar herméticamente utilizando una corredera, una placa, un emparrillado o algo similar. Este conocido dispositivo presenta también las desventajas antes citadas.

El actual solicitante ha concebido y realizado la presente invención para superar estas y otras desventajas de los cabezales de pintura convencionales y obtener también otras ventajas adicionales según se explicará más adelante.

La invención se describe y caracteriza en las reivindicaciones principales, mientras que las subreivindicaciones describen otras características innovadoras de la invención.

Uno de los objetos de la presente invención es obtener un cabezal de pintura al vacío, con el cual sea posible pintar incluso un solo objeto a la vez, sin tener que aumentar la presión en el contenedor antes y después de insertar el objeto en el cabezal de pintura, con la consiguiente salida de pintura del contenedor. Los objetos que se pueden pintar pueden ser, por ejemplo: perfiles en general, como marcos para pinturas, muebles o elementos de mobiliario para puertas y ventanas, manecillas para muebles, elementos encofrados y similares; paneles o elementos para paneles como tableros, perfiles para cocinas, muebles, cajones, puertas y marcos de ventanas; diversas superficies de paneles.

Otro de los objetos de la presente invención es conseguir un cabezal de pintura al vacío que se pueda controlar selectivamente para pintar únicamente ciertas partes del objeto y no pintar otras, como por ejemplo, el extremo delantero y/o el extremo trasero.

Otro de los objetos de la presente invención es obtener un cabezal de pintura al vacío, en el que se evite en cualquier caso que la pintura se salga del contenedor cuando se produce una interrupción en el suministro de energía al dispositivo de aspiración dispuesto para mantener el contenedor en estado de depresión o de vacío.

De conformidad con los mencionados objetivos, el cabezal de pintura al vacío según la presente invención comprende un contenedor que tiene una pared frontal y otra pared trasera, en el que se ha hecho una abertura de entrada y respectivamente una abertura de salida, teniendo esta última la forma del objeto que se va a pintar. Se disponen unos dispositivos de aspiración para crear en el interior del contenedor cierta depresión con respecto a la presión atmosférica y se dispone un dispositivo de introducción para introducir la pintura, ventajosamente de forma continua, en el interior del contenedor.

Según una de las características de la presente invención, se insertan unos elementos de retención en una de las aberturas de entrada o de salida, que se pueden mover selectivamente, para alejarlos o acercarlos a la otra abertura con el objeto de abrir o de cerrar.

El dispositivo de retención comprende ventajosamente un elemento de retención insertado en el interior de la abertura de entrada y conectado con un dispositivo de accionamiento que puede moverlo axialmente entre una primera posición de trabajo, en la que el elemento de retención está cerca de la abertura de salida, y una segunda posición de trabajo en la que está alejado de la misma.

El elemento de retención está configurado de modo que defina interiormente una cavidad pasante cuya sección transversal sea prácticamente igual a la del objeto que se va a pintar.

La abertura de entrada tiene una sección transversal con forma de polígono regular, ventajosamente rectangular y el elemento de retención tiene también una sección transversal que coincide con la de la abertura de entrada.

La abertura de entrada tiene unos pocos milímetros más que la forma transversal del objeto que se va a pintar para permitir que el aire entre dentro del contenedor, incluso si el objeto que se va a pintar está insertado en la abertura de salida.

Se dispone un dispositivo elástico que lleva automáticamente el elemento de retención a una posición de reposo en la cual cierra herméticamente la abertura de salida, evitando de este modo que la pintura se salga del contenedor.

Con el cabezal de pintura según la presente invención se obtienen, entre otras, las siguientes ventajas: la pintura introducida se combina con el aire que entra en el contenedor principalmente a través de la abertura de salida por la cual sale el objeto, y se encuentra en un flujo turbulento constante y controlado de modo que, cuando se abre el elemento de retención, el perfil se sumerge en la pintura y se realiza la operación de pintura de modo uniforme; es posible no pintar el extremo delantero y/o el extremo trasero del objeto; se requiere menos potencia para la bomba de aspiración que tiene que crear la depresión en el interior del contenedor (de 1/3 a 1/5 de la potencia necesaria para los cabezales de pintura convencionales); el conjunto de filtro para la pintura se puede reducir con respecto a los equipos convencionales.

Otra de las ventajas del cabezal de pintura según la presente invención es que se puede orientar e inclinar según se desee con respecto a un plano de trabajo sobre el que descansa el objeto que se va a pintar.

Estas y otras características de la presente invención se verán claramente en la siguiente descripción de una forma preferida de realización, que se da como ejemplo no restrictivo con referencia a las figuras adjuntas.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un cabezal de pintura según la presente invención;

La figura 2 es una vista lateral, parcialmente en sección, del cabezal de pintura de la figura 1, mostrado en una primera posición de trabajo;

La figura 3 es un detalle ampliado del cabezal de pintura de la figura 2, mostrado en una segunda posición de trabajo;

La figura 4 es una vista frontal parcial y ampliada, del cabezal de pintura de la figura 1;

La figura 5 es una sección de V a V de la figura 3, a una escala ligeramente ampliada.

Con referencia a la figura 1, un cabezal de pintura 10 según la presente invención, para pintar un perfil P, comprende un contenedor 11, de forma prácticamente paralelepipédica, con dos salientes verticales 11a y 11b, en correspondencia con las paredes laterales 12 y 13.

El cabezal de pintura 10 está montado sobre dos montantes verticales 14 de base 15, provistos de un plano de trabajo horizontal 16. La distancia entre el cabezal de pintura 10 y el plano de trabajo 16 se puede ajustar según el perfil P que se vaya a pintar. Además, el cabezal de pintura 10 se puede orientar e inclinar según se desee, utilizando cualquier medio convencional, con respecto al plano de trabajo 16 sobre el que descansa el perfil P que se va a pintar.

El contenedor 11 también comprende una pared frontal 19 y una pared trasera 20 (figura 2) paralelas entre sí, una pared inferior 21 y una pared superior 22.

En la pared frontal 19 hay una abertura de entrada 25 (figuras 2 y 4) de forma prácticamente rectangular, en la cual se inserta de forma permanente un elemento de retención 26, de sección transversal prácticamente rectangular. El elemento de retención 25 puede deslizarse axialmente en la abertura 25, adhiriéndose a las superficies interiores de la misma, debido a una empaquetaduras de estanqueidad adecuada 29 interpuesta.

En la pared posterior 20, hay una abertura de salida 30 (figura 5) con la forma transversal del perfil P que se va a pintar, aunque unos pocos milímetros más grandes que la misma para permitir que el aire entre en el interior del contenedor 11 incluso cuando el perfil P está insertado dentro de la abertura de salida 30.

En la pared inferior 21 hay una abertura inferior 31 (figuras 4 y 5) de forma rectangular, con una anchura que corresponde al elemento de retención
26.

El elemento de retención 26 está configurado de forma que defina internamente una cavidad pasante 32, cuya sección transversal es igual a la del perfil P que se va a pintar.

El elemento de retención 26 (figuras 2 y 3) está conectado exteriormente a un accionador lineal 33, que puede ser de tipo fluido-dinámico, o eléctrico, o magnético y que puede moverse linealmente sobre guías 35 bajo el control de transductores de posición 37 y 39.

El accionador lineal 33 y el elemento de retención asociado 26 son estirados constantemente por un resorte 40 hacia una posición de reposo, en la cual la abertura de salida 30 está cerrada, lo cual se muestra por una línea de trazos en la figura 3. En esta posición, el cabezal de pintura 10 no puede trabajar y regresa automáticamente, debido al efecto del resorte 40, siempre que no se encuentra en una de las posiciones de trabajo que se explicará en lo que sigue.

Se puede introducir dentro del contenedor 11, a través de por lo menos un conducto 42 (figura 2), la pintura necesaria para pintar el perfil P, en un ciclo continuo.

A través de un par de conductos 43, dispuestos en correspondencia con los salientes 11a y 11b, y por medio de una bomba de aspiración 45 de tipo convencional, se puede aspirar aire del contenedor 11 para crear en el mismo una depresión del orden de aproximadamente 150-250 milibars. La potencia de la bomba de aspiración 45 es, indicativamente, de aproximadamente 2-5 kW (frente a 7-11 kW de las bombas del estado de la técnica) y la cantidad de aire aspirado es del orden de 800-900 m^{3} por hora.

Entre la bomba de aspiración 45 y el conducto 42 para la pintura, hay un conjunto de filtro 46 también de tipo convencional y que se muestra esquemáticamente en la figura 2, que puede filtrar la pintura aspirada junto con el aire e introducirla nuevamente en el contenedor 11.

La anchura del elemento de retención 26 se elige según ' el tamaño de la superficie del objeto que se va a pintar y podría ser también de más de un metro, por ejemplo cuando se desea pintar en sentido longitudinal unas puertas, costados de cocina o similares.

El funcionamiento del cabezal de pintura 10 descrito hasta aquí es el siguiente.

En un primer estado de espera (standby), el accionador lineal 32 y el elemento de retención asociado 26 que se opone a la acción del resorte 40 se encuentran en la posición mostrada en la figura 3; la pintura se introduce en el contenedor 11 a través del conducto 42 y la bomba 45 crea la depresión deseada en el contenedor 11. Esta posición es detectada por el transductor 37.

En estas condiciones, el aire exterior entra en el contenedor 11 únicamente a través de la hendidura, de unos pocos milímetros, creada entre las aberturas 30, 31 y el elemento de retención 26. La velocidad a la que entra el aire es muy elevada, del orden de 30-35 m/s. Debido al efecto de este flujo de aire, la pintura no sale de las aberturas 30 y 31; además, dentro del contenedor 11 se crea un flujo ascendente, vertical y turbulento de aire y pintura que distribuye de modo uniforme la pintura en el espacio definido por las paredes interiores del contenedor 11.

Cuando se tienen que pintar unas superficies particulares de un perfil P, por ejemplo con exclusión de su extremo delantero T y su extremo trasero C, se introduce un perfil P, de forma manual o mecánica, en la cavidad configurada 32 del elemento de retención 26 y el perfil P se hace avanzar hacia el interior del contenedor 11, es decir hacia la izquierda en la figura 2, incluso a alta velocidad, hasta 1 m/s.

Cuando el extremo delantero T del perfil P está cerca de llegar a la pared trasera 20 del contenedor 11 (figura 3) el accionador lineal 33 es energizado y mueve inmediatamente el elemento de retención 26 hacia el exterior del contenedor 11, deteniéndolo en su posición de máxima abertura, tal como se muestra en la figura 2, detectada por el transductor 39. El elemento de retención 26 permanece en esta segunda posición de trabajo hasta que el extremo final C del perfil P se encuentra también cerca de alcanzar la pared posterior 20 del contenedor 11. Además, en esta segunda posición de trabajo, el aire exterior entra en el contenedor 11 únicamente a través de la hendidura de unos pocos milímetros creada entre el perfil P y la abertura de salida 30.

Cuando el extremo final C del perfil P esta cerca de la pared posterior 20 del contenedor 11, el accionador lineal 33 es energizado nuevamente para hacer volver el elemento de retención 26 a la posición de reposo, listo para iniciar un nuevo ciclo de pintura.

En el caso de que se desee mover el cabezal de pintura 10 hasta una posición de reposo, o un estado en el que no se trabaje, se quita la alimentación de la bomba de aspiración 45 y del accionador lineal 33. El resorte 40 lleva automáticamente el elemento de retención 25 contra la pared trasera 20 cerrando de este modo herméticamente el contenedor 11 y evitando que la pintura pueda salir del mismo. Esto también sucede cuando se interrumpe de forma repentina, inesperada y no deseada, la alimentación de la bomba de aspiración 45.

Es evidente que se pueden aportar modificaciones o añadir partes o etapas en el cabezal de pintura al vacío 10 y el método de pintura correspondiente descrito hasta ahora, sin por ello apartarse del ámbito de la presente invención. Por ejemplo, puede ser el cabezal de pintura 10 el que se mueve con respecto al objeto que se va a pintar, con una velocidad controlada, mientras el objeto permanece quieto como en el caso de un robot de pintura que gira alrededor de una mesa, un mueble o alrededor de otro objeto tridimensional, por ejemplo un automóvil.

Es también evidente que si bien la presente invención ha sido descrita con referencia a un ejemplo específico, todo experto en la materia será capaz de realizar, sin duda alguna, muchas otras formas de cabezales de pintura equivalentes, todas las cuales entran dentro del ámbito de la presente invención, tal como lo definen las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

1. Cabezal de pintura al vacío para pintar objetos (P), que comprende un contenedor (11) que tiene una abertura de entrada (25) y una abertura de salida (30) para el objeto (P) que se va a pintar, en el que dicha abertura de salida (30) tiene una sección transversal prácticamente igual a la del citado objeto (P) que se va a pintar, donde se ha dispuesto un dispositivo de aspiración (45) para crear en el interior de dicho contenedor (11) una depresión determinada con respecto a la presión atmosférica, y donde se ha dispuesto un dispositivo de introducción (42) para introducir pintura en el interior del citado contenedor (11), habiéndose insertado un dispositivo de retención (26) dentro de una de las citadas aberturas (25), que se puede mover selectivamente para alejarse o acercarse a la otra abertura (30) con el fin de abrirla o cerrarla, caracterizado porque el citado dispositivo de retención comprende un elemento de retención (26) insertado en el interior de la mencionada abertura de entrada (25) y conectado a un dispositivo de accionamiento (33) que puede moverlo axialmente entre una primera posición de trabajo, en la que dicho elemento de retención (26) está cerca de la citada abertura de salida (30) y una segunda posición de trabajo, en la que dicho elemento de retención (26) está alejado de la citada abertura de salida (30).

2. Cabezal de pintura según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho elemento de retención (26) está configurado con el objeto de definir internamente una cavidad pasante (32), cuya sección transversal es prácticamente igual a la del objeto (P) que se va a pintar.

3. Cabezal de pintura según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque dicha abertura de entrada (25) tiene una sección transversal configurada como un polígono regular y dicho elemento de retención (26) tiene una sección transversal que coincide con la de la mencionada abertura de entrada (25).

4. Cabezal de pintura según la reivindicación 3, caracterizado porque el dispositivo de obturación (29) se interpone entre el citado elemento de -retención (26) y la mencionada abertura de entrada (25).

5. Cabezal de pintura según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la mencionada abertura de salida (30) tiene unos pocos milímetros más que el citado objeto (P) que se va a pintar, para dejar que el aire entre en el interior de dicho contenedor (11) incluso cuando el objeto (P) que se va a pintar está insertado en dicha abertura de salida (30).

6. Cabezal de pintura según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho dispositivo de accionamiento comprende un accionador lineal (33) que se puede mover linealmente sobre guías (35) bajo el control de unos transductores de posición (37, 39) asociados con las mencionadas primera y segunda posiciones de trabajo.

7. Cabezal de pintura según la reivindicación 1 o 6, caracterizado porque dicho elemento de retención (26) está asociado con un dispositivo elástico (40) que puede moverlo hacia una posición de reposo, en la cual dicho elemento de retención (26) cierra herméticamente la abertura de salida mencionada (30).

8. Método para la pintura al vacío de objetos (P) por medio de un cabezal de pintura al vacío (10), que comprende un contenedor (11) que tiene una abertura de entrada (25) y una abertura de salida (30) para el objeto (P) que se va a pintar, en el que dicha abertura de salida (30) tiene una sección transversal prácticamente igual a la del citado objeto (P) que se va a pintar, donde se ha dispuesto un dispositivo de aspiración (45) para crear en el interior de dicho contenedor (11) una depresión determinada con respecto a la presión atmosférica, y donde se ha dispuesto un dispositivo de introducción (42) para introducir pintura en el interior del citado contenedor (11), caracterizado porque comprende por lo menos las siguientes etapas: la inserción de un elemento de retención (26) dentro de la citada abertura de entrada (25) y el desplazamiento axial selectivo de dicho elemento de retención (26) entre un a primera posición de trabajo, en la que el elemento de retención mencionado (26) está cerca de la abertura de salida {30), y una segunda posición de trabajo en la que el citado elemento de retención (26) está alejado de dicha abertura de salida (30).

9. Método según la reivindicación 8, caracterizado porque el citado elemento de retención (25) está configurado para definir internamente una cavidad pasante (32), cuya sección transversal es prácticamente igual a la del mencionado perfil (P) que se va a pintar.

10. Método según la reivindicación 9, caracterizado porque el citado elemento de retención (26) está asociado con un dispositivo elástico (40) que puede moverlo hacia una posición de reposo, en la cual el citado elemento de retención (26) cierra herméticamente dicha abertura de salida (30).