ES2260364T3 - Procedimiento y aparato de revestimiento con un material fundido. - Google Patents
Procedimiento y aparato de revestimiento con un material fundido.Info
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Abstract
Procedimiento para aplicar un revestimiento metálico o inorgánico a un producto en forma de banda, en el que el material del revestimiento en estado fundido se aplica por medio de al menos un rodillo giratorio, se solidifica mediante enfriamiento y se une al sustrato, generándose al menos sobre un segmento de la envuelta del rodillo una película del material del revestimiento y el sustrato se guía a una distancia tal con relación al rodillo, que en una zona de contacto el material del revestimiento fluye de forma continua desde el rodillo sobre la superficie del sustrato, caracterizado porque el material líquido del revestimiento se transporta desde una cavidad interior del rodillo, a través de unos pasos, hasta la envuelta del rodillo.
Description
Procedimiento y aparato de revestimiento con un
material fundido.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para aplicar un revestimiento metálico o inorgánico a
un producto en forma de banda, en el que el material del
revestimiento en estado fundido se aplica por medio de al menos un
rodillo giratorio, se solidifica mediante enfriamiento y se une al
sustrato, generándose al menos sobre un segmento de la envuelta del
rodillo una película del material del revestimiento y guiándose el
sustrato a una distancia tal con relación al rodillo, que en una
zona de contacto el material del revestimiento fluye de forma
continua desde el rodillo sobre la superficie del sustrato, así como
a un dispositivo para aplicar un revestimiento metálico o
inorgánico a un producto en forma de banda, en el que el material
del revestimiento en estado fundido puede aplicarse por medio de al
menos un rodillo giratorio, después de lo cual se solidifica
mediante enfriamiento y se une al producto en forma de banda,
pudiendo generarse al menos sobre un segmento de la envuelta una
película del material del revestimiento y pudiendo guiarse el
producto en forma de banda a una distancia tal con relación al
rodillo, que en una zona de contacto el material del revestimiento
fluye de forma continua desde la envuelta del rodillo sobre el
producto en forma de banda.
Procedimientos y dispositivos para revestir un
sustrato con material en estado fundido se usan para la mejora de
superficies, para la protección contra influencias medioambientales
o en general para combinar características de dos materiales – del
sustrato y del revestimiento. El revestimiento con caldos metálicos
o inorgánicos impone, al contrario que la aplicación de barnices o
revestimientos de material sintético, unos requisitos totalmente
diferentes a la técnica del procedimiento así como a los materiales
utilizados. El galvanizado o estañado de chapas de acero constituyen
ejemplos de aplicación pero también el revestimiento de cristal de
ventanas con silicio solar.
En general, son conocidos los procedimientos y
dispositivos para el revestimiento en estado de fundido, en los que
se guían chapas metálicas en forma de fleje continuamente a través
de un baño estacionario de un caldo metálico o se sumergen piezas
perfiladas de chapas de acero, por ejemplo piezas de carrocería,
individualmente en un baño de este tipo. El caldo que se adhiere al
extraer un fleje o al sacar del baño una pieza perfilada forma,
después de enfriarse, el revestimiento.
Los procedimientos de inmersión de este tipo
destacan por un volumen de aplicación muy elevado del material
utilizado para el revestimiento, en comparación con el grosor del
revestimiento deseado, ya que los elementos o los flejes sumergidos
deben llegar al menos una vez por completo hasta debajo de la
superficie del caldo. De los grandes volúmenes de aplicación se han
producido grandes dimensiones de los baños de inmersión, elevados
consumos de energía y aislamiento y – precisamente en el caso de
utilizarse materiales de alto valor para el revestimiento – una
elevado compromiso de capital. Además, en los baños de inmersión con
caldos metálicos se forman residuos no deseados, que pueden influir
negativamente en la calidad del revestimiento. Aparte de esto, en el
caso del revestimiento de chapas con procedimientos de inmersión se
recubren siempre las dos caras. No son posibles ni un revestimiento
de una sola cara ni diferentes revestimientos sobre ambas caras.
El documento
DE-A1-4412585 da a conocer un
dispositivo para aplicar un revestimiento (lubricante) a un producto
en forma de banda en estado fundido. El dispositivo presenta un
rodillo giratorio con una cavidad interior con unos pasos, a través
de las cuales puede aplicarse el medio de revestimiento en estado
fundido.
Según el procedimiento descrito en la patente DE
44 28 741 se pone en infusión un revestimiento en estado de fundido
sobre un sustrato. Por medio de un dispositivo se genera sobre el
punto de infusión, de forma localmente limitada, un flujo del
material del revestimiento, que impide la formación de residuos no
deseados. Al extraer el sustrato hacia fuera del dispositivo se
adhiere una capa fina del material aplicado sobre el sustrato y
forma, después de solidificarse, un revestimiento. Este
procedimiento posibilita, frente a los procedimientos de inmersión,
una clara reducción del material aplicativo. De este modo son
posibles incluso el revestimiento de una sola cara de un producto en
forma de banda o diferentes revestimientos de ambas caras.
Los procedimientos y dispositivos genéricos
según los preámbulos de las reivindicaciones independientes
posibilitan asimismo de forma sencilla, mediante movimientos de
acercamiento o retroceso del producto en forma de banda o de un
rodillo, una breve interrupción del proceso de revestimiento o el
intercambio rápido del material de revestimiento. El documento DE 29
21 124 Al describe un procedimiento del género expuesto y un
dispositivo para aplicar un revestimiento de un caldo metálico. El
dispositivo presenta dos estaciones de revestimiento, cuyos rodillos
de revestimiento están dispuestos horizontalmente sobre diferentes
caras de un tramo de recorrido para un fleje. Para el revestimiento
que se va a elegir del fleje sobre una cara, ambas o ninguna de
ellas las estaciones de revestimiento y/o los rodillos de inversión
pueden desplazarse transversalmente respecto a la superficie del
fleje. Según los ejemplos de formas de realización de la presente
memoria, el material del revestimiento se transfiere a los rodillos
de revestimiento en cada caso por medio de un rodillo
secundario.
El objetivo de la presente invención es proponer
otro procedimiento y un dispositivo para el revestimiento en estado
fundido, por medio de los cuales pueda reducirse claramente el
tamaño constructivo del dispositivo genérico.
Partiendo del procedimiento genérico este
objetivo según la invención se alcanza por medio de que el material
en estado fundido del revestimiento se transporta desde una cavidad
interior de un rodillo, a través de unos pasos, hasta la envuelta
del rodillo. Partiendo del dispositivo genérico, un rodillo de un
dispositivo según la invención presenta una cavidad interior, que
puede recibir el material en estado fundido del revestimiento
sometido a presión y está dotada de pasos para la salida del
material líquido hacia fuera de la cavidad hasta la envuelta. La
invención conduce a soluciones constructivas sorprendentemente
sencillas y a formas constructivas compactas. También son posibles
diferentes revestimientos de ambas caras.
Por medio de las pasos que conducen desde la
cavidad interior del rodillo hasta la superficie, a través de las
cuales puede salir el material líquido hasta la envuelta, pueden
reducirse eficazmente, por un lado, las pérdidas de energía a causa
del calor irradiado, y por otro lado se aprovecha el calor del
material del revestimiento para calentar el rodillo.
Estos pasos pueden configurarse de forma
especialmente sencilla si el rodillo está ejecutado como cilindro de
chapa de acero. En este caso, ha resultado ser un inconveniente el
gran diámetro interior del rodillo, que se corresponde casi con el
diámetro exterior, ya que una salida uniforme del material líquido
del revestimiento sobre todo el perímetro de la envuelta exige un
llenado completo de la cavidad.
El volumen de aplicación del material del
revestimiento que permanece en el sistema puede reducirse
ventajosamente – aunque con una elevada complejidad de fabricación,
si los pasos sobre la envuelta del rodillo están unidos, a través de
unos canales que se extienden fundamentalmente de forma radial, a
una tubería de impulsión que se extiende axialmente en el interior
del rodillo. Mediante una reducción del diámetro de esta tubería de
impulsión y de los canales se reducen significativamente el volumen
vacío del rodillo y con ello el volumen de aplicación del
material.
material.
La invención conduce a un procedimiento
especialmente sencillo de manejar si el rodillo está montado
fijamente y el producto en forma de banda se desplaza, en su
dirección longitudinal con relación al rodillo fijo, pasando a lo
largo del mismo. Si el producto en forma de banda se desplaza además
en la zona de contacto esencialmente verticalmente hacia arriba, la
aceleración terrestre ayuda a que se forme de una película del
material del revestimiento sobre la cara superior del rodillo.
En una forma de realización particularmente
ventajosa de un dispositivo según la invención, un rodillo puede
moverse en una dirección que posee una componente perpendicular a la
superficie del producto en forma de banda. Mediante el ajuste de la
distancia entre el rodillo y el sustrato pueden tenerse en cuenta
diferentes características de fluencia del material del
revestimiento. Además de esto, el revestimiento puede interrumpirse
de forma muy sencilla extrayendo el rodillo del sustrato y puede
volver a recogerse en un punto posterior mediante un nuevo
acercamiento. Si el rodillo se monta de forma móvil en su dirección
axial, puede variarse sin gran complejidad el punto de aplicación
del revestimiento sobre el sustrato. En el caso de un fleje pueden
producirse de este modo revestimientos, por ejemplo con la mitad de
la anchura del fleje.
La invención se utiliza de forma especialmente
ventajosa en el caso del revestimiento de flejes metálicos, del
revestimiento con metales o cuando el punto de fusión del
revestimiento sea menor que el punto de fusión del sustrato.
En una forma de realización de un rodillo del
dispositivo genérico puede configurarse de forma que pueda
calentarse, para evitar una solidificación prematura del material
del revestimiento. La envuelta del rodillo puede calentarse
activamente desde fuera, en una parte de su perímetro, antes de
entrar en la zona de contacto. La conformación antes descrita de
canales radiales en el rodillo posibilita asimismo en este caso una
reducción de las dimensiones exteriores del dispositivo genérico,
mediante la disposición de elementos calefactores adicionales en el
interior del rodillo. También el sustrato puede calentarse
activamente desde fuera antes de entrar en la zona de contacto y, en
caso necesario, recibir gas de protección.
La corriente de material desde la envuelta del
rodillo hasta la superficie del sustrato debe ajustarse
especialmente bien cuando, en la zona de contacto, las direcciones
de movimiento de la superficie que se va a revestir y de la envuelta
del rodillo son opuestas entre sí.
Asimismo está previsto disponer en la dirección
de la fuerza de la gravedad, por debajo del rodillo, un mecanismo
de recogida que recoja el material del revestimiento que permanezca
sobre el rodillo y posibilite, a través de un tratamiento, el
retroceso hasta un circuito. Mediante la combinación de un rodillo
con un mecanismo de recogida y el encapsulado en el interior de una
carcasa común pueden reducirse claramente las impurezas del material
del revestimiento utilizado así como las pérdidas de energía a causa
del calor irradiado. En el caso del revestimiento de un producto en
forma de banda puede integrarse fácilmente el guiado del producto en
forma de banda, a través de dos aberturas en forma de ranura, en una
carcasa de este tipo, de tal manera que pueden controlarse a su vez
más fácilmente los efectos perturbadores.
Resulta ventajoso que los pasos que conducen a
la superficie del rodillo estén dispuestos en ranuras en la
envuelta, que se extienden helicoidalmente con una inclinación
constante o perpendicularmente al eje longitudinal del rodillo, de
forma periférica y equidistante. De este modo se consigue una
distribución uniforme del material del revestimiento sobre la
superficie del rodillo.
A continuación se representa la invención a
partir de un ejemplo de forma de realización, que se ha representado
en un gráfico esquemático y dos vistas en detalle, en los que
la fig. 1 muestra un corte axial de un
dispositivo según la invención con dos rodillos en contrasentido
para el revestimiento sobre ambas caras de un sustrato en forma de
fleje,
la fig. 2 muestra un rodillo con unas ranuras
periféricas, un mecanismo de alimentación asociado y un recipiente
de recogida en una vista sobre el eje longitudinal del rodillo y
la fig. 3 muestra una vista en perspectiva de un
rodillo con el recipiente de recogida asociado.
Un dispositivo 1 según la figura 1 para el
revestimiento por ambas caras de un sustrato 2 en forma de banda,
con la configuración de un fleje de acero con un material metálico,
por ejemplo una aleación de cinc, comprende dos dispositivos 3a y
3b dispuestos mutuamente opuestos para el revestimiento en cada caso
por una cara, entre los cuales se guía verticalmente hacia arriba
el sustrato 2 continuamente en una dirección 4. Antes de la entrada
en el dispositivo 1 el sustrato 2 atraviesa una calefacción
inductiva 5.
Los dispositivos 3a y 3b comprenden en cada caso
un rodillo 6, un mecanismo de recogida 7 dispuesto por debajo y una
carcasa 8 que abraza ambos. En el recipiente de recogida 7 el
rodillo 6 se sumerge en un baño 9 formado por el material líquido
del revestimiento.
Adicionalmente una bomba 10 según la figura 2,
dispuesta en dirección axial del rodillo 6 lateralmente sobre el
mecanismo de recogida 7, alimenta el material del revestimiento
desde el baño 9 a una cavidad interior (no representada) del rodillo
6. Desde aquí el material del revestimiento penetra, a través de
unos pasos 12 dispuestos en unas ranuras periféricas 11a o 11b,
hasta la superficie 13 del rodillo 6. Las ranuras 11a y 11b
representan unas formas de realización alternativas, que afectan en
total de forma conveniente en cada caso a la superficie del
rodillo.
Mediante la rotación 14 del rodillo 6 en contra
de la dirección de movimiento 4 del sustrato 2 se forma por encima
del plano axial 15 de los rodillos 6 una zona de contacto 16, en la
que se transfiere el material del revestimiento de la superficie 13
del rodillo 6 al sustrato 2.
Mediante una traslación del rodillo 6 según la
figura 3 en el plano axial 15, tanto en dirección axial 17 como en
dirección radial 18, pueden adaptarse los dispositivos 3a y 3b
fácilmente a diferentes características del sustrato 2, del líquido
metálico y al grosor deseado del revestimiento. Mediante el aumento
de la distancia entre el sustrato 2 y el rodillo 6 en dirección
radial 18 pueden ejecutarse además interrupciones del
revestimiento.
Claims (10)
1. Procedimiento para aplicar un revestimiento
metálico o inorgánico a un producto en forma de banda, en el que el
material del revestimiento en estado fundido se aplica por medio de
al menos un rodillo giratorio, se solidifica mediante enfriamiento
y se une al sustrato, generándose al menos sobre un segmento de la
envuelta del rodillo una película del material del revestimiento y
el sustrato se guía a una distancia tal con relación al rodillo,
que en una zona de contacto el material del revestimiento fluye de
forma continua desde el rodillo sobre la superficie del sustrato,
caracterizado porque el material líquido del revestimiento se
transporta desde una cavidad interior del rodillo, a través de unos
pasos, hasta la envuelta del rodillo.
2. Procedimiento según la reivindicación
anterior, caracterizado porque el material en forma de banda
se desplaza en su dirección longitudinal, con relación al rodillo
fijo, y en la zona de contacto sustancialmente en vertical hacia
arriba.
3. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el producto
en forma de banda es un fleje metálico y el material del
revestimiento es un metal, siendo el punto de fusión del
revestimiento inferior al punto de fusión del producto en forma de
banda.
4. Procedimiento según al menos una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la zona
de contacto las direcciones de movimiento de la superficie que se va
a revestir y de la envuelta del rodillo están opuestas entre
sí.
5. Dispositivo (1) para aplicar un revestimiento
metálico o inorgánico a un producto en forma de banda (2), en el
que el material del revestimiento en estado fundido se aplica por
medio de al menos un rodillo (6) giratorio, después de lo cual se
solidifica mediante enfriamiento y se une al producto en forma de
banda (2), pudiendo generarse al menos sobre un segmento de la
envuelta (13) una película del material del revestimiento y
pudiendo guiarse el producto en forma de banda (2) a una distancia
tal con relación al rodillo (6), que en una zona de contacto (16)
el material del revestimiento fluye de forma continua desde la
envuelta (13) del rodillo (6) sobre el producto en forma de banda
(2), caracterizado porque un rodillo (6) presenta una
cavidad interior, que puede recibir el material líquido del
revestimiento sometido a presión y porque el rodillo (6) está
dotado de unos pasos (12) para una salida del material líquido hacia
fuera de la cavidad hasta la envuelta (13).
6. Dispositivo según la reivindicación anterior,
caracterizado porque sobre las caras opuestas del producto
en forma de banda (2) está dispuesto en cada caso al menos un
rodillo (6).
7. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones de dispositivo anteriores, caracterizado
porque sobre una superficie que se va a revestir están dispuestos
consecutivamente unos rodillos (6) en la dirección del movimiento
relativo entre el rodillo (6) y el producto en forma de banda (2),
con los que pueden aplicarse materiales para el revestimiento.
8. Dispositivo según al menos una de las
reivindicaciones de dispositivo anteriores, caracterizado
porque un rodillo (6) puede calentarse al menos en una parte de su
perímetro.
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones
de dispositivo anteriores, caracterizado porque unos pasos
(12) están dispuestos en el interior de unas ranuras (11a)
helicoidales que se extienden con inclinación constante en la
envuelta (13) de un rodillo (6).
10. Dispositivo según una de las
reivindicaciones de dispositivo anteriores, caracterizado
porque unos pasos (12) están dispuestas en el interior de unas
ranuras (11b), equidistantes entre sí y que se extienden
perpendicularmente al eje longitudinal de un rodillo (6), en la
envuelta (13) de un rodillo (6).
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