ES2276429T3 - Metodo y aparato para procesar elementos de fijacion. - Google Patents

Abstract

Un aparato para la aplicación de enmascaramiento, aislamiento y/o lubricación de material de revestimiento en porciones seleccionadas de una pluralidad de elementos de fijación (26), que comprende un primer medio transportador en movimiento continuo (14) que sujeta dichos elementos de fijación (26), medios (96) para introducir estos elementos de fijación (26) en dicho primer medio transportador (14), medios de aplicación (57) para aplicar el material de revestimiento en cada uno de dichos elementos de fijación (26), estando dichos medios de aplicación (57) centrados básicamente sobre dicho primer medio transportador (14), y medios detectores ópticos (59) situados a lo largo de dicho primer medio transportador (14), caracterizado por el hecho de que el medio de aplicación (57) es un medio de pulverización sin aire para la aplicación selectiva de material de revestimiento atomizado en una porción predeterminada de cada uno de dichos elementos de fijación (26), y por el hecho de que el medio detector óptico (59) se comunica con dicho medio de aplicación (57) para detectar la presencia del elemento de fijación (26) con anterioridad a dicho medio de aplicación y para activar dicho medio de aplicación (57) para que aplique el material de revestimiento en dicha porción predeterminada de cada elemento de fijación.

Description

Método y aparato para procesar elementos de fijación.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere generalmente a partes discretas mejoradas, tales como elementos de fijación, que poseen un útil revestimiento de barrera aplicado a una porción de ellos y un método y un aparato para procesar dichas partes con un material de revestimiento. Más en detalle, la invención se refiere a la deposición de materiales de revestimiento líquido de fluorocarbono o de hidrocarburo de forma precisa con velocidad elevada continua sobre las superficies seleccionadas de los elementos de fijación para formar un revestimiento de enmascaramiento aislante y/o de barrera lubricante en los elementos de fijación. Una aplicación específica de la invención es la aplicación de material de revestimiento líquido de fluorocarbono a las roscas internas y posiblemente otras superficies de una tuerca de forma singular que posee un casquillo central con una rosca profunda.

Las partes metálicas tales como los elementos de fijación se exponen cada vez con mayor frecuencia a pinturas por electrodeposición, imprimaciones y materiales resistentes a la corrosión. Avances recientes en la mejora de la resistencia a la corrosión de carrocerías de automóviles y otras estructuras similares han recurrido a dichas formulaciones para tratar los elementos estructurales de acero habituales en el sector. Muchos elementos de sujeción se fijan a componentes estructurales básicos antes de procesarlos con imprimaciones, pinturas e inhibidores de herrumbre eletrodepositados. Por lo tanto, cualquier rosca expuesta de los elementos de fijación sujetos a dichos componentes puede acabar contaminándose y dificultar o imposibilitar el roscado de dichos elementos de fijación expuestos con el elemento de fijación que corresponda para el posterior montaje. Cualquier revestimiento aplicado a dichos elementos de fijación para que resistan la contaminación también debe ser suficiente para resistir las salpicaduras de los procedimientos de soldadura a los que tuvieran que exponerse para sujetarlos a los componentes estructurales. Por lo tanto, surgió la necesidad de desarrollar una forma de evitar la contaminación de dichas roscas expuestas de elementos de fijación que no interfieran sustancialmente con el funcionamiento adecuado de dichos elementos de fijación.

La técnica anterior proponía una serie de sistemas de revestimiento para intentar resolver el problema de contrarrestar la acumulación de inhibidores de la corrosión en las roscas de los elementos de fijación. Sin embargo, estos sistemas de revestimiento anteriores presentaban inconvenientes sustanciales incluso cuando se utilizaban para recubrir elementos de fijación estándar. Esto ha conducido al desarrollo de métodos de revestimiento y aparatos mejorados que utilizan materiales de revestimiento líquido de fluorocarbono, tales como los descritos en la patente estadounidense 5679160. Dichos nuevos sistemas incorporan capacidades que han provocado que siga creciendo la demanda de dichos revestimientos para una amplia variedad de diferentes tipos de elementos de fijación y otras partes discretas. La popularidad en expansión de dichos revestimientos ha complicado aún más los retos a los que se enfrentan los actuales sistemas de revestimiento.

Por ejemplo, en el sector existe la demanda creciente de proporcionar revestimientos para diversos elementos de fijación de forma poco frecuente para que resistan la acumulación de pinturas electrodepositadas, imprimadores y materiales resistentes a la corrosión. Estos elementos de fijación incluyen, por ejemplo, elementos de fijación con grandes secciones de casquillo, elementos de fijación con roscado interior con secciones de entrada entre la superficie superior del elemento de fijación y la porción roscada, elementos de fijación con aperturas descentradas y elementos de fijación cuyas superficies superiores son significativamente diferentes a sus superficies inferiores.

Complicando aún más las dificultades para depositar un revestimiento de barrera adecuado en dichos elementos de fijación ha sido el aumento de la necesidad de cubrir no solo las porciones roscadas de dichos elementos de fijación, sino también la totalidad o una porción de otras superficies tales como las secciones de entrada o las porciones superiores o inferiores del elemento de fijación al mismo tiempo.

Las especificaciones que requieren dicha cobertura de revestimiento ampliada necesitan un control muy preciso para que solo se recubran determinadas porciones predesignadas de las roscas y de las partes adicionales del elemento de fijación mientras que el resto del elemento de fijación permanece libre de dichos revestimientos de barrera.

La gran mayoría de los sistemas de la técnica anterior no eran adecuados para tipos o formas irregulares de elementos de fijación ni conseguían el revestimiento de una de las combinaciones de superficies de elementos de fijación descritas anteriormente. La patente estadounidense n° 4.842.890 a Sessa et al. describe un método para recubrir elementos de fijación con un material de fluorocarbono en polvo. No obstante, este método se limita a recubrir elementos de fijación que poseen una porción de cabeza y de vástago y no contempla elementos de fijación con rosca interior o elementos de fijación con formas poco comunes.

La patente estadounidense n° 4.652.468 a Gould et al. describe un proceso de revestimiento de impacto de alta presión de aperturas roscadas de elementos de fijación roscados interiormente con materiales de fluorocarbono tales como Teflon®. El procedimiento de Gould pretende evitar específicamente la deposición de material de revestimiento en ninguna de las superficies del elemento de fijación salvo en las roscas. El proceso requiere enmascarar las superficies de una tuerca para evitar que el material de revestimiento se aplique en otras superficies de la tuerca.

Este proceso es complicado y caro ya que requiere un área de estrangulación para extraer el material de revestimiento sobrante por la apertura de la tuerca y requiere graduar, enmascarar y eliminar el material sobrante durante el proceso de revestimiento de modo que se reduzcan significativamente las velocidades de procesamiento. Adicionalmente, Gould no enseña una forma de admitir elementos de fijación roscados interiormente con formas poco comunes.

La patente estadounidense n° 4.701.348 a Neville describe un método para revestir las roscas de elementos de fijación con roscado interior. Neville requiere una boquilla de medición que se introducirá y extraerá de forma selectiva en una sucesión de elementos de fijación con roscado interior. El movimiento alternante de la boquilla necesita un elemento de fijación de regulación que detenga el flujo de elementos de fijación cada vez que se aplica el material de revestimiento a un solo elemento de fijación. De este modo se reducen drásticamente las velocidades de procesamiento.

La boquilla Neville posee una punta ultrasónica que vibra tras medir una gota de material de revestimiento para hacer que la gota explote y provocar una fina niebla de suspensión del fluido que se enviará hacia las roscas de la tuerca. Debido a la dificultad que supone medir gotas de un tamaño idéntico y hacerlas explotar en sucesiones exactamente del mismo modo usando una fuente de potencia ultrasónica. Este sistema con frecuencia presenta revestimientos desiguales de los elementos de fijación. Adicionalmente, la construcción de correa plana continua y boquilla de Neville no permite el procesamiento de elementos de fijación con formas poco comunes, y tampoco contempla el revestimiento de otras porciones salvo las roscas del elemento de fijación.

La edición de aplicación internacional PCT WO8906757 de Prittinen et al. describe un método y aparato para revestir elementos de fijación con roscado interior con materiales como Teflon®. Esta invención proporciona un flujo regulado de elementos de fijación antes de un dispositivo de aplicación que introduce una sonda giratoria alternante en cada elemento de fijación que debe ser revestido. Además de ralentizarse debido a la regulación necesaria, este dispositivo no contempla la aplicación de materiales de Teflon® a ninguna superficie salvo las roscas del elemento de fijación. A este también le falta una estructura de soporte que pueda admitir rápida y fácilmente diversos tipos diferentes de elementos de fijación de formas poco comunes.

Además, la mayoría de los sistemas de la técnica anterior identificados anteriormente, requieren un tratamiento térmico posterior a la aplicación de los elementos de fijación revestidos, tal como mediante el secado en un horno. Ninguna de dichas referencias describe ningún tipo de dispositivo en línea o método para mover eficientemente y con facilidad los elementos de fijación revestidos desde el transportador de aplicación a una estación de calentamiento postaplicación, tal como un horno. En lugar de eso, dichos sistemas depositan los elementos de fijación revestidos en recipientes o estantes que deben llevarse físicamente a un horno y descargarse manualmente. Como puede apreciarse, este proceso requería mucha mano de obra.

Por lo tanto, es evidente que existe la necesidad de contar con un aparato y método mejorados para revestir las roscas y/o otras porciones de una amplia variedad de elementos de fijación para evitar la electrodeposición de pinturas o materiales resistentes a la corrosión y de un sistema en línea mejorado para transferir los elementos de fijación revestidos a una estación de calentamiento postaplicación.

La patente estadounidense n° 5403624 describe un método y aparato para revestir un elemento de fijación con porciones de cabeza y vástago. La invención incluye los pasos de un aparato para transferir los elementos de fijación desde un mecanismo de alimentación de modo que los elementos de fijación se colocan para ser revestidos. A continuación los elementos de fijación se transportan a través de una pluralidad de estaciones operativas, comenzando con una estación de calentamiento donde se calientan las porciones de vástago de los elementos de fijación. A continuación, en una estación de aplicación de material, se aplica un material de revestimiento a las porciones de vástago calentadas. Una realización preferida del método y aparato de la presente invención incluye utilizar un soporte magnético para transportar los elementos de fijación horizontalmente por sus porciones de cabeza, en donde los elementos de fijación se centran con una rueda giratoria, se calienta la porción del vástago hasta una temperatura superior al punto de fusión del material aplicado, y aplicar el material a la porción de vástago calentado para formar un revestimiento. Los soportes magnéticos son parte de una cinta transportadora sinfín que gira continuamente. Los transportadores de elementos de fijación poseen dientes que se engranan con una cremallera que hace girar los elementos de fijación. Un transportador proporciona un mayor enfriamiento por aire para los elementos de fijación revestidos que pueden continuar girándose. También se describe una rueda de transferencia con dos juegos de muescas que se acopla sincrónicamente a la cinta transportadora para colocar y alinear los elementos de fijación en la cinta para ser revestidos. Las áreas sin recubrir de los elementos de fijación pueden detectarse mediante sensores presentes más allá de la estación de pulverizado en polvo que puede incluir una pluralidad de boquillas de pulverización.

Resumen de la invención

Por lo tanto, es un objeto de la presente invención proporcionar un aparato mejorado para la aplicación de enmascaramiento líquido, revestimientos aislantes y/o de barrera lubricante sustancialmente libre de poros en objetos discretos, tales como elementos de fijación, que supera los problemas presentados por los sistemas de la técnica anterior.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un método y un aparato mejorados para proporcionar un revestimiento de barrera a superficies roscadas o de otro tipo de una sucesión de elementos de fijación, que no requiere detener la alimentación de elementos de fijación a medida que se desplazan a través del aparato de revestimiento.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método y un aparato mejorados para proporcionar un revestimiento de barrera a las superficies roscadas u otras superficies de un elemento de fijación que incorpora una medición y control precisos del lugar de deposición del material líquido aplicado al elemento de fijación.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método y aparato mejorados para la aplicación de un revestimiento de barrera a porciones seleccionadas de elementos de fijación que requiere poco o ningún precalentamiento de los elementos de fijación.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método y aparato para la aplicación de un revestimiento de barrera de material líquido en las roscas de un elemento de fijación roscado interiormente que no requiere la introducción de una boquilla en la apertura roscada.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un método y aparato para la aplicación de un revestimiento de barrera en las superficies roscadas y/o otras superficies de elementos de fijación que admite una amplia variedad de diferentes tipos, tamaños y formas de elementos de fijación.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un método y un aparato para la aplicación de un revestimiento de barrera de material líquido en un elemento de fijación que comprende además un mecanismo en línea para transferir los elementos de fijación directamente a un dispositivo de tratamiento térmico después de la aplicación, tal como un horno.

También es un objeto de la invención proporcionar un método y un aparato para recubrir las roscas u otras porciones del elemento de fijación con un revestimiento de barrera a velocidades de producción más elevadas que las que pueden obtenerse con la técnica anterior.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método y un aparato para recubrir las roscas de un elemento de fijación con un revestimiento de barrera que no requiera la rotación del elemento aplicador de material durante el proceso de revestimiento.

Otro objeto de la presente invención es proporcionar un método y un aparato para recubrir elementos de fijación con un material de revestimiento de barrera que admita fácilmente elementos de fijación alimentados de forma suelta o en una sucesión centrada con una separación regular.

La invención proporciona un aparato para la aplicación de enmascaramiento, aislamiento y/o lubricación de material de revestimiento en porciones seleccionadas de una pluralidad de elementos de fijación, que comprende un primer medio transportador en movimiento continuo que sujeta dichos elementos de fijación, medios para introducir estos elementos de fijación en dicho primer medio transportador, medios de aplicación para aplicar el material de revestimiento en cada uno de dichos elementos de fijación, estando dichos medios de aplicación centrados básicamente sobre dicho primer medio transportador, y medios detectores ópticos situados a lo largo de dicho primer medio transportador, caracterizado por el hecho de que el medio de aplicación es un medio de pulverización sin aire para la aplicación selectiva de material de revestimiento atomizado en una porción predeterminada de cada uno de dichos elementos de fijación, y por el hecho de que el medio detector óptico se comunica con dicho medio de aplicación para detectar la presencia del elemento de fijación con anterioridad a dicho medio de aplicación y para activar dicho medio de aplicación para que aplique el material de revestimiento en dicha porción predeterminada de cada elemento de fijación.

La invención también proporciona un método para la aplicación de enmascaramiento, aislamiento y/o lubricación de material de revestimiento en porciones seleccionadas de una pluralidad de elementos de fijación, que comprende los pasos para proporcionar un primer medio transportador en movimiento continuo que sujeta una superficie de los elementos de fijación, que introduce estos elementos de fijación en dicho primer medio transportador, y para aplicar el material de revestimiento en dichos elementos de fijación con los medios de aplicación, caracterizado por el hecho de que el método comprende además, previamente a la activación del paso de aplicación, la detección de la presencia del elemento de fijación a lo largo de dicho primer medio transportador antes de la presencia dicho medio de aplicación y activa dicho medio de aplicación para que aplique la pulverización sin aire de un material de revestimiento líquido atomizado en una porción predeterminada de cada elemento de fijación.

En una realización preferida, los artículos individuales, tales como tuercas no uniformes y tuercas con formas poco comunes, se depositan en una cinta transportadora continua bifurcada con una orientación y separación uniforme. Los elementos de fijación son transportados de forma continua por la cinta transportadora a una velocidad elevada a través de un área de deposición de material líquido, donde sensores ópticos disparan cargas discretas medidas con precisión y pistolas a presión atomizadas de material en puntos específicos del elemento de fijación y/o de las roscas de los elementos de fijación para formar un revestimiento de barrera en ellos. Una vez depositado el material de revestimiento de barrera en los elementos de fijación, se transfieren a través de una estación de limpieza opcional A continuación los elementos de fijación se elevan y se invierten mediante una rueda magnética y posteriormente se transfieren a un transportador que aleja los elementos de fijación del dispositivo y los introduce en un horno calentado para estabilizar el revestimiento y vaporizar el disolvente orgánico contenido en el material de revestimiento.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se describirá la invención con más detalle en relación con los dibujos adjuntos, en donde los números de referencia se refieren a las partes correspondientes de las diferentes vistas de las realizaciones preferidas en donde:

La Figura 1 es una vista lateral de una realización de la presente invención.

La Figura 2 es una vista superior de una realización de la presente invención.

La Figura 3 es una vista transversal parcial tomada a lo largo de la línea 3-3 de la Figura 2 de una realización de la presente invención.

La Figura 4 es una vista en perspectiva de un elemento de fijación ejemplar que puede procesarse según la presente invención.

La Figura 5 es una vista transversal parcial tomada a lo largo de la línea 5-5 en la Figura 4.

La Figura 6 es una vista en perspectiva de una corredera del sensor regulable de una realización de la presente invención.

La Figura 7 es una vista en perspectiva de otro elemento de fijación ejemplar que puede procesarse según la presente invención.

La Figura 8 es una vista superior de otro elemento de fijación ejemplar que puede procesarse según la presente invención.

Descripción detallada de la invención

Mientras que la presente invención se describirá especialmente en relación con el fluorocarbono que sea aplicable o material tipo Teflon® para formar un revestimiento de barrera continuo sustancialmente libre de poros en las roscas y/o otras superficies de artículos roscados de forma no uniforme, se entiende que la presente invención puede utilizarse para aplicar una serie de copolímeros fluorados de etileno y propileno u otro tipo de materiales similares tales como siliconas, ceras y grasas de petróleo. La presente invención contempla suministrar los materiales de revestimiento en una forma líquida que contiene un material en polvo fino sin polimerizar en una pintura epoxi que contiene un disolvente de fluidos.

Adicionalmente, aunque la invención contempla proporcionar revestimientos a una variedad de elementos de fijación discretos que incluyen, sin por ello limitarse, tuercas, tornillos y artículos similares, se describirá exclusivamente con propósito de ejemplo en relación con una tuerca de soldadura o en jaula con una apertura central roscada tal como la ilustrada en las Figuras 4 y 5. Asimismo, aunque la invención se describirá principalmente en relación con proporcionar un revestimiento en sustancialmente todas las roscas y el área de entrada de un elemento de fijación roscado, también se entenderá que dicho revestimiento debe colocarse sobre un número limitado de roscas y/o en superficies no roscadas, según se desee.

Las Figuras 1 y 2 ilustran generalmente una realización preferida del dispositivo 10 para realizar la presente invención. El dispositivo 10 funciona para conseguir los pasos del proceso de la presente invención. El revestimiento de barrera que deposita el dispositivo es sustancialmente uniforme. Al ser depositado en las roscas de un elemento de fijación, el elemento de fijación presenta un comportamiento torsión-curva de tensión sustancialmente uniforme durante el acoplamiento. El dispositivo 10 posee un bastidor 12 que sirve como base de montaje para un sistema de cinta transportadora bifurcada 14 y un sistema de retirada invertida 16. El sistema de retirada 16 se coloca de modo que uno de sus extremos se sobrepone parcialmente a un extremo del sistema de cinta transportadora bifurcada 14. El sistema de transporte 14 incorpora ruedas frontales y posteriores del transportador desdoblado 18 y 20, respectivamente, que cuentan con dos cintas transportadoras continuas separadas 22 y 24.

Esta construcción de correa deja un canal abierto 25 entre las dos correas 22 y 24 y ha demostrado ser especialmente efectiva para mover elementos de fijación tales como tuercas no uniformes con secciones roscadas profundas a lo largo del sistema de transporte 14. El canal 25 se ajusta para que sea ligeramente mayor que el diámetro exterior del elemento de fijación y permite centrar el casquillo 86 entre las correas 22 y 24. Un ejemplo de dicho elemento de fijación se indica generalmente como 26 en las Figuras 4 y 5. Generalmente, los sistemas de correa sencilla de la técnica anterior generalmente no proporcionan un medio adecuado para admitir dichos elementos de fijación, especialmente cuando se desea recubrir las superficies que no son las roscas de los elementos de fijación 26.

La fuerza de gravedad ejercida en cada elemento de fijación 26 en el sistema de transporte 14 tiende a sujetar la superficie inferior 87 del elemento de fijación 26 en contacto friccional sustancialmente plano contra la superficie superior de las correas 22 y 24 haciendo que los elementos de fijación 26 se muevan continuamente a lo largo de la cinta de forma estable y fija y a una velocidad constante. No son necesarios dispositivos adicionales para sujetar los elementos de fijación 26 a las correas 22 y 24 durante el procesamiento. El sistema de cinta transportadora bifurcada 14 ha demostrado ser muy efectivo para proporcionar un flujo continuo de elementos de fijación 26 en una posición muy constante, permitiendo que los materiales de revestimiento se apliquen a los elementos de fijación 26 utilizando velocidades de correa muy elevadas.

El sistema de transporte 14 transporta los elementos de fijación 26 desde un alimentador de partes 44 hacia y a través de una estación de aplicación 46. A continuación, el sistema de transporte 14 transporta los elementos de fijación 26 a través de una estación opcional de eliminación de material excedente 69 y de una estación opcional de fijación del material. A continuación el sistema de transporte 14 pasa los elementos de fijación revestidos 26 hacia un sistema de eliminación invertido 16.

Tal y como se describirá a continuación con más detalle, el sistema de eliminación 16 proporciona un exclusivo mecanismo en línea que primero utiliza las fuerzas de atracción generadas entre los elementos de fijación 26 y la rueda transportadora magnética 34 para eliminarlos desde el extremo aguas abajo de las correas 22 y 24 por la rueda transportadora posterior 20. A medida que gira la rueda transportadora 34, los elementos de fijación 26 se elevan y se invierten de modo que descansen sobre sus superficies superiores 78 junto a una cinta transportadora 68 que se mueve en la dirección opuesta a su dirección de desplazamiento original cuando estaban en el sistema de cinta transportadora bifurcada 14.

A continuación, los elementos de fijación 26 se retiran de la cinta transportadora 68 y se dirigen hacia un transportador adicional 94 que aleja los elementos de fijación 26 revestidos del dispositivo 10 y los dirige hacia una estación de tratamiento térmico tal como un horno. La elevación e inversión de los elementos de fijación revestidos 26 y la dirección de dichos elementos de fijación revestidos en un transportador 68 que los aleja del dispositivo 10 y los dirige hacia un sistema de calentamiento tal como un horno, se produce de forma continua en línea y no requiere regular o ralentizar el sistema de cinta transportadora bifurcada 14.

A continuación se describirá con detalle una realización preferida de la presente invención trazando la ruta de los elementos de fijación 26 a través del dispositivo 10 en relación con las Figuras 1-6. Se describirá esta realización de la presente invención a modo de ejemplo solo en relación con elementos de fijación tales como tuercas en jaula o de soldadura que poseen un casquillo central de rosca profunda 86 tal como el mostrado en las Figuras 4-5. Tal y como se ha descrito anteriormente, las tuercas en jaula o de soldadura con una superficie superior en forma de diamante o de rectángulo y/o una apertura descentrada, tal y como se ilustra en las Figuras 7-8, también pueden alojarse fácilmente.

Especialmente en relación con las Figuras 1-2, los elementos de fijación 26 que van a procesarse en el dispositivo 10, se ordenan y alinean en primer lugar con una orientación uniforme mediante el alimentador de partes 44. El alimentador de partes 44 puede tener muchas formas diferentes bien conocidas por los expertos en la técnica tales como mecanismos de recipiente de alimentación vibratorio. Alternativamente, los elementos de fijación pueden alimentarse a mano al sistema de transporte desdoblado 14. Una vez ordenados y alineados suficientemente, los elementos de fijación 26 salen del alimentador 44 hacia una pista 96 que proporciona una entrada en ángulo al sistema de transporte 14. La pista 96 posee una separación central 97 y dos raíles espaciados 98. La separación 97 permite que el casquillo de gran tamaño 86 de los elementos de fijación 26 se proyecte por debajo de la superficie de los raíles 98. Los raíles 98 proporcionan una superficie de soporte para la parte inferior 87 de la parte superior 78 del elemento de fijación.

Tal y como se ha indicado anteriormente, el sistema de cinta transportadora bifurcada 14 posee ruedas delanteras y posteriores de cinta transportadora de tipo desdoblado montadas en el bastidor 12 del dispositivo 10. El sistema de transporte 14 posee dos cintas transportadoras continuas 22 y 24 que corren entre las ruedas 18 y 20 y proporcionan un canal 25 entre las correas 22 y 24. Las ruedas y correas pueden eliminarse rápidamente del dispositivo 10 y cambiarse para permitir que el dispositivo 10 admita diferentes tipos de elementos de fijación 26. Adicionalmente, puede regularse el ancho del canal 25 alejando las correas 22 y 24 o juntándolas. El sistema de transporte 14 también proporciona bloques 28 espaciados a lo largo de la parte inferior de la superficie superior de las correas 22 y 24 que les proporciona soporte y que mantiene las correas 22 y 24 sustancialmente rectas y paralelas en el bastidor 12 mientras transporta los elementos de fijación 26 desde un extremo del dispositivo 10 al otro.

Las correas 22 y 24 pueden construirse a partir de una serie de materiales diferentes, siempre que presenten una elevada resistencia y proporcionen una superficie no adherente. Se ha determinado que un material especialmente preferido para las correas 22 y 24 es un acero inoxidable con un ancho de .625'' aproximadamente y un espesor de .032''-.050'' aproximadamente. Como puede apreciarse, también pueden utilizarse correas con diversos anchos y espesuras diferentes, en función del elemento de fijación determinado que vaya a ser procesado por la presente invención.

Un motor de velocidad variable (no mostrado) se conecta a la rueda de accionamiento 18 respectivamente y permite regular selectivamente la velocidad de las correas 22 y 24 a una velocidad constante deseada. Alternativamente, el motor también puede conectarse a la rueda 20. En función del tipo de elementos de fijación procesados, la velocidad práctica de la cinta oscila entre alrededor de 6 a alrededor de 30 pies/minuto. Estas velocidades de cinta permiten una producción de 3.000 a más de 10.000 partes/hora según la presente invención, en función de la parte, de su forma y tamaño.

A medida que los elementos de fijación 26 siguen moviéndose a través del sistema de transporte 14 se encuentran con un área de aplicación 46. La aplicación de todos los materiales líquidos a los elementos de fijación 26 se realiza en el área 46. Ocasionalmente, se prefiere proporcionar un calentador opcional a lo largo del sistema de transporte 14 para precalentar los elementos de fijación hasta alrededor de 100°F a 15°F antes de aplicar de ningún material líquido. En determinadas circunstancias limitadas, dicho precalentamiento de los elementos de fijación 26 puede ayudar a distribuir el material líquido aplicado en los elementos de fijación 26. Se monta un raíl accesorio 30 en uno de los bloques de soporte 28 para proporcionar un punto de sujeción para los diversos componentes del área de aplicación 46.

Antes de recubrir los elementos de fijación 26, en ocasiones es necesario eliminar el aceite o grasa superficial de las roscas 80 u otras áreas antes de efectuar ninguna operación de revestimiento. Para conseguir este objeto, a medida que los elementos de fijación 26 se desplazan hacia el área de aplicación 46, primero se encuentran con una estación opcional de limpieza en línea referida generalmente como 47.

La estación de limpieza 47 incorpora una o más pistolas tales como la pistola 50. La pistola 50 se monta en una platina 48 que puede realizar un ajuste en al menos dos y preferiblemente en tres ángulos diferentes. Esto permite el ajuste preciso de la pistola 50 para que admita una gran variedad de diferentes tipos de elementos de fijación 26 u otras partes. La platina 48 se monta en un extremo del raíl accesorio 30. En determinadas realizaciones preferidas, la platina 48 se ajusta solamente en dos ejes - vertical y juntamente o además de la parte. En este caso, el detector óptico 53 que se describe detalladamente a continuación, se monta en el bloque 100 de una corredera ajustable 102 tal como se ilustra en la Figura 6. La base 106 de la corredera se conecta de modo giratorio al raíl 30. Así el ajuste de un lado al otro se consigue girando el tornillo 104 para desplazar el bloque 100 y el sensor 53 conectados entre ellos. Alternativamente, pueden apilarse correderas múltiples 102 para proporcionar juntos dos o tres ajustes de eje.

A pesar de que pueden utilizarse una gran variedad de pistolas diferentes para medir con precisión cargas discretas de alta velocidad de material líquido, se ha determinado que una pistola especialmente preferible es la pistola de Nordson® Zero Cavity con un módulo número 276515 fabricada por Nordson Corporation de Norcross, Georgia. Una vez más, a pesar de que pueden utilizarse una gran variedad de platinas diferentes, se ha determinado que un mecanismo especialmente preferido es el mecanismo de rodamientos de la serie 4500 fabricada por la Daedal Division de la Parker Corporation de Harrison City, Pennsylvania.

La pistola 50 se alimenta con disolvente de un depósito de suministro fuera de línea (no mostrado). Un sensor óptico 53 se monta en el raíl próximo a la pistola 50. Cuando el sensor 53 detecta roscas 80 de otra porción predeterminada del elemento de fijación 26, dispara una carga discreta del tipo adecuado de disolvente líquido de evaporación rápida sobre las roscas 80 u otras superficies deseadas del elemento de fijación 26 detectado. Se ha considerado que un sensor especialmente preferido para este propósito es el modelo FX7 fabricado por Sunx Sensors Corporation. Se considera que un sensor preferido alternativo es el modelo núm. PZ-101 fabricado por Keyance Corporation. A pesar de que pueden usarse una gran variedad de disolventes diferentes con este objeto, se prefiere especialmente metiletilcetona (MEK) como disolvente. Una vez aplicado en los elementos de fijación 26, al disolvente se le da tiempo suficiente para que elimine cualquier aceite o grasa superficial que pudiera estar en las roscas 80 u otras superficies.

A continuación el sistema de transporte 14 mueve los elementos de fijación 26 a través del puerto se soplado de aire de alta presión 54. Este puerto 54 se utiliza para soplar aire en el orificio roscado 80 haciendo que el disolvente y la grasa y aceite desprendidos se atomicen y se eliminen y alejen de las roscas 80, ahora limpias, de los elementos de fijación. Tras salir de la estación de limpieza 47, se da tiempo adicional a los elementos de fijación 26 para que los posibles restos de disolvente que queden en las roscas 80 se sequen antes de aplicar el material de revestimiento.

En la alternativa, la pistola 50 de la estación de limpieza en línea 47 puede usarse para aplicar cargas discretas de disolvente tal como N-metil-pirrolidona (NMP) en las roscas 80 u otras porciones de cada elemento de fijación 26 detectado. En tal caso, el puerto de soplado 54 no se utiliza para eliminar el disolvente. En lugar de eso, la presión de aire del puerto de soplado 54 se reduce para que pueda esparcir el disolvente de forma uniforme en las roscas 80 de los elementos de fijación 26 para que actúen como agente humectante y mejoren el deslizamiento del material de revestimiento líquido aplicado posteriormente.

A medida que los elementos de fijación 26 se transportan en el sistema de transporte 14, se encuentran con una estación de aplicación de material líquido designada generalmente como 45. La estación de aplicación 45 de la presente invención ha sido diseñada específicamente para aplicar materiales de revestimiento líquido a elementos de fijación 26 que tienen formas poco comunes, roscas profundas, largas porciones roscadas, aperturas descentradas, o que resultan especialmente difíciles de recubrir total o parcialmente. La estación 45 también ha sido diseñada para la aplicación de material de revestimiento líquido a superficies diferentes de las roscas 80 de un elemento de fijación 26, ya sea por si solas o en combinación con el revestimiento de las roscas 80.

Especialmente en relación con las Figuras 1 y 2, tal y como se ha descrito previamente en la patente estadounidense 5679160, pueden incluirse una o más pistolas aplicadoras de líquido 58 para aplicar material de revestimiento líquido 99 tal como una suspensión de un fluorocarbono en un disolvente líquido a elementos de fijación sucesivos a medida que pasan por las pistolas 58. La descripción completa de dicha solicitud co-pendiente se incorpora a la presente memoria como referencia. Cada una de las pistolas 58 se sujeta al raíl accesorio 30 del dispositivo 10 mediante una platina 56. Las platinas 56 permiten que se coloquen las pistolas 58 de forma selectiva y posteriormente se sujetan en ubicaciones fijas para aplicar material de revestimiento líquido 99 a elementos de fijación 26 de tamaño o forma diferente.

Las platinas 56 preferidas para su uso en relación con la presente invención permiten el ajuste de cada pistola 58 en tres ángulos diferentes. Las platinas 56 permiten el ajuste de la distancia vertical entre las pistolas 58 y las cintas transportadoras 22 y 24 la ubicación horizontal de las pistolas 58 en relación con el centro de las roscas 80 con el ángulo y dirección de las pistolas 58 en relación con el casquillo roscado 86. Las platinas 56 pueden usarse independientemente o en relación con una o más correderas 102. Platinas, correderas y pistolas especialmente preferidas para su uso en conexión con la presente invención son las mismas que las descritas anteriormente en relación con la estación de limpieza en línea 47.

Una vez los elementos de fijación 26 se mueven hacia la estación de aplicación de líquido 45, el casquillo roscado 86 de cada uno de los elementos de fijación respectivos 26 se detecta mediante sensores fotoópticos 52. A pesar de que una variedad de diferentes sensores ópticos pueden utilizarse con este propósito, se ha descubierto que un sensor especialmente preferido para su utilización en la presente invención es el modelo núm. PZ-101 fabricado por Keyance Corporation Una vez el sensor 52 detecta la presencia de un elemento de fijación 26 y/o su casquillo roscado 86, envía una señal eléctrica a su pistola respectiva 58 que dispara una carga discreto de material de revestimiento líquido 99 sobre una porción de las roscas 80 de cada elemento de fijación 26. Una vez depositado, el material de revestimiento 99 fluye desde las roscas 80 hacia la parte inferior 83 de cada elemento de fijación 26 sucesivo.

A medida que los elementos de fijación 26 pasan por las pistolas 58 sucesivas, se depositan cargas discretas adicionales de material de revestimiento 99 separadas de forma circunferencial desde el punto de la primera carga discreta de material de revestimiento 99 aplicado al elemento de fijación 26. Al aplicar las cargas discretas de material líquido de este modo, el material 99 se desliza alrededor de las roscas 80 de los elementos de fijación 26 de forma sustancialmente uniforme.

La ubicación, velocidad y cantidad de material 99 que se deposita puede controlarse con las pistolas 58 que actúan en combinación con los sensores 52 y las platinas 56. En función de los elementos de fijación particulares que deban recubrirse, se dispara en el casquillo roscado 86 la cantidad mínima de material de revestimiento líquido 99 suficiente que se desliza y cubre todas las roscas 80 o menos de dicha cantidad en total. Al colocar, medir y seleccionar con precisión la presión adecuada de dichas cargas discretas de material líquido 99 que emana de las pistolas 58 el material 99 puede confinarse sustancialmente en su totalidad dentro del casquillo roscado 86 si así se desea.

Las pistolas 58 pueden aplicar cargas de gran velocidad medidas con precisión de una gran variedad de materiales de revestimiento líquido. Estos materiales incluyen, aunque sin por ello limitarse, fluorocarbonos, copolímeros de hidrocarburo y fluorocarbono, siliconas, ceras, grasas de petróleo, Teflon® y materiales tipo Teflon. Se ha descubierto que dos materiales son especialmente preferidos para su uso en relación con la aplicación de revestimientos de enmascaramiento, aislantes y/o lubricantes en elementos de fijación. El primero es una mezcla de alrededor de 70% por volumen de Teflon®-S de DuPont (#959-101) líquido y alrededor de 30% de diluyente DuPont T-8748. El segundo es una mezcla de alrededor de 60-70% por volumen de lubricante de película seca Whitford XYLENE® 1661 fabricado por Whitford Corporation de Frazer, Pennsylvania y alrededor de 30-40% de una mezcla de disolvente que contiene alrededor de 60% de N-metil-pirilideno (NMP) y alrededor de 30% de XYLENE® de Whitford. Las pistolas 58 usadas en relación con la presente invención utilizan preferiblemente un diámetro de boquilla y un intervalo de alrededor de ,005'' a alrededor de ,040'' y se alimentan con material de revestimiento bajo presión de alrededor de 30 lb/pulgada^{2}.

Debe apreciarse que es posible usar una sola pistola 58 y una sola carga de material discreto 99 en relación con la presente invención, o bien cualquier número de pistolas adicionales 58 para aplicar múltiples cargas discretas de material 99 sobre los elementos de fijación 26. Adicionalmente, tal y como se describirá a continuación con más detalle, la presente invención puede recubrir elementos de fijación 26 sin usar ninguna de las pistolas 58. Las pistolas 58 pueden utilizarse para colocar cargas discretas de material 99 en otras superficies diferentes de las roscas 80 de los elementos de fijación 26. Se prefiere que las pistolas 58 sean totalmente capaces de aplicar al menos 20.000 y preferiblemente hasta 50.000 cargas discretas de material por hora.

La estación de aplicación 45 incorpora una o más pistolas de pulverización sin aire 57. Tal y como se ha indicado previamente, aumenta la demanda para proporcionar material de revestimiento sobre porciones de múltiples superficies de elementos de fijación en ocasiones con formas o configuraciones poco comunes o no habituales. Un ejemplo de esto es el elemento de fijación 26 con un casquillo roscado ampliado 86 tal y como se ilustra en las Figuras 4 y 5. Otros ejemplos incluyen los elementos de fijación ilustrados en las Figuras 7 y 8, respectivamente. Asimismo, cada vez se prefiere cubrir la totalidad o una porción muy precisa de áreas no roscadas de elementos de fijación 26 tales como áreas de entrada 82 y/o superficies superiores 78 solas o bien junto a las roscas 80.

Para conseguir este propósito, en la presente invención se usa una o más pistolas de pulverización sin aire 57, bien solas o en combinación con una o más pistolas 58 tal y como se ha descrito anteriormente. Las pistolas de pulverización sin aire 57 están montadas en el raíl accesorio 30 mediante platinas 55. La platina 55 permite el ajuste de la pistola 57 en relación con su altura vertical sobre los elementos de fijación 26 así como su ubicación horizontal en relación con las correas 22 y 24. En determinadas realizaciones preferidas, la platina 48 se ajusta solamente en dos ejes - vertical y juntamente o además de la parte. En este caso, el correspondiente detector óptico 59 se monta en el bloque 100 de una corredera ajustable 102 tal como se ilustra en la Figura 6. La base 106 de la corredera se conecta de modo giratorio al raíl 30. Así el ajuste de un lado al otro se consigue girando el tornillo 104 para desplazar el bloque 100 y la platina 55 conectados entre ellos. Alternativamente, pueden apilarse correderas múltiples 102 para proporcionar juntos dos o tres ajustes de eje. Las pistolas 57 usan sensores ópticos 59 como se ha descrito anteriormente para detectar cuándo está presente un elemento de fijación 26 o una porción predeterminada del mismo y a continuación envían una señal para disparar el funcionamiento de la pistola 57.

Cada pistola 57 incorpora una boquilla regulable 95 como se ilustra en la Figura 3. El patrón de pulverización de la boquilla 95 puede modificarse cambiando la boquilla 95 para que adopte la forma de un anillo anular de material 99 tal como el área entre A y B y A' y B' en la Figura 3. Alternativamente, la boquilla 95 puede ajustarse verticalmente para proporcionar una variedad de patrones de pulverización sin espacios vacíos tales como cobertura de todo el área entre A y A', C y C' y D y D', por ejemplo. Independientemente de si se usa junto a una o más pistolas que disparan cargas discretas de material de revestimiento líquido 99, o por sí sola, la pistola de pulverización sin aire 57 de la presente invención puede utilizarse para proporcionar un revestimiento continuo sustancialmente libre de poros en toda o en una porción de las roscas 80, el área de entrada 82, la superficie superior 78 o cualquier combinación de estas superficies. La pistola de pulverización 57 opera mientras el sistema de transporte 14 mueve continuamente los elementos de fijación 26 eliminando así la necesidad de dividir los elementos de fijación y también de cerrar o enmascarar las áreas que van a ser recubiertas.

La elevada presión y precisión de la pistola 57 permite la aplicación precisa del material solo en las superficies preseleccionadas deseadas del elemento de fijación 26 y sirven para reducir la pulverización excesiva de revestimiento. El material surge de la pistola 57 dirigido de forma precisa en una ráfaga atomizada de alta velocidad sin aire. Esta ráfaga hace que el material de revestimiento se disperse de forma uniforme a lo largo de la superficie deseada del elemento de fijación o que se arremoline el material aplicado previamente alrededor de las roscas 80 u otras superficies. La ráfaga se produce forzando material líquido de la pistola 57 a través de pequeñas aberturas para formar un vértice de alta presión que a continuación se impulsa a través de un pequeño orificio. La fuerza centrífuga resultante más la liberación repentina de la presión hace que el material líquido se atomice en un patrón de pulverización preciso. Puede colocarse debajo de la pistola 57 un sistema de vacío 39 opcional que ayuda a aplicar el material de revestimiento 99 que dispara la pistola 57 hacia y a través del casquillo más largo 86 o para recoger solo el material de revestimiento sobrante.

Aunque debe entenderse que pueden usarse una variedad de diferentes pistolas y boquillas según la presente invención y conseguir resultados satisfactorios, una pistola de pulverización sin aire 57 especialmente preferida es la pistola de pulverización sin aire Nordson, modelo n° A7A, fabricada por Nordson Corporation de Amherst, Ohio. Una boquilla 95 preferida para su uso con la pistola es la fabricada por Deladan Corporation, modelo núm. WDA1, con un diámetro interior de 0,011'' con un ángulo de pulverización de 45° y/o 70°. Preferiblemente, la boquilla 95 está sujeta a la pistola de pulverización 57 a través de un adaptador. La presión de pulverización es preferiblemente de un mínimo de alrededor de 500 psi. Además, a pesar de que puede utilizarse una variedad de diferentes platinas 55 siempre que proporcionen adaptabilidad a las pistolas 57 en al menos dos ejes diferentes, una platina comercialmente disponible especialmente preferida es el modelo 4574 fabricada por la Daedal Division de Parker Corporation de Harrisburg, Pennsylvania.

En el patrón de pulverización ilustrado en la Figura 3 designado como C-C', el sensor óptico 59 ha disparado la boquilla 95 de la pistola de pulverización 57 para pulverizar material de revestimiento líquido 99 sobre las roscas 80 del elemento de fijación 26. Este patrón de pulverización es efectivo para recubrir tanto el área de entrada 82 y las roscas 80 del elemento de fijación 26. La boquilla 95 adecuada escogida para esta aplicación es una boquilla de 70°. Con la boquilla de 70°, el material de revestimiento líquido 99 se pulverizará perpendicularmente a la superficie de las roscas 80. Parte del material líquido atomizado 99 se aplicará al lateral de las roscas 80 situado frente a la pistola de aplicación sin aire 57. La parte inferior de las roscas 80 opuesta a la pistola de pulverización 57 se cubrirá como resultado de la turbulencia del material líquido 99 atomizado provocada por el material que entra en contacto con el borde afilado del pico de la rosca y la elevada velocidad del material descargado. El sobrante del material líquido atomizado 99 se desliza hacia la raíz de las roscas 80 donde a través de la capilaridad del material se unirá y formará una película uniforme libre de poros a lo largo de todas las porciones de las roscas 80 del casquillo roscado 86.

Como es evidente, los patrones de pulverización ilustrados en la Figura 3 se incorporan solo a modo de ejemplo. La pistola de pulverización sin aire 57 puede utilizarse independientemente o en combinación con una o más pistolas 58 como se ha descrito anteriormente para recubrir la totalidad o una porción de las roscas 80 de un elemento de fijación 26 y/o otras superficies tales como el área de entrada 82 y la superficie superior 78. El patrón de pulverización procedente de la pistola 57 y delimitado por las líneas D y D' resulta especialmente útil para recubrir casquillos de rosca profunda 86 de elementos de fijación 26 cuando se utiliza en combinación con las cargas discretas efectuadas por una o más pistolas 58. Cuando se utiliza de esta forma, las pistolas 58 depositan cargas discretas de material de revestimiento líquido sobre las roscas superiores del casquillo roscado 86, mientras que la pistola de pulverización sin aire 57 se utiliza para depositar material de revestimiento sobre las roscas inferiores del casquillo roscado 86.

Una vez se ha depositado el revestimiento adecuado de material 99 en los elementos de fijación 26 con una o más pistolas 57, solo o en combinación con pistolas 58, las correas 22 y 24 del sistema de transporte 14 alejan los elementos de fijación 26 de la estación de aplicación 46. Durante ese periodo de tiempo, el material de revestimiento líquido 99 se desliza alrededor del casquillo roscado 86 y cubre todas las roscas 80 de una forma sustancialmente uniforme.

Una vez los elementos de fijación abandonan la estación de aplicación 46, puede incorporarse opcionalmente al dispositivo 10 una estación de eliminación de material sobrante 69. Debido a la medición precisa de las pistolas 58 y 57 de la estación de aplicación 45 de la presente invención, se ha descubierto que por lo general una estación de eliminación de material sobrante resulta innecesaria. Si aún así se prefiere, la estación de eliminación 69 puede adoptar diversas formas.

Puede incorporarse un puerto de soplado de aire 54 a lo largo del sistema de transporte 14 para dirigir aire presurizado a través de las aberturas de los elementos de fijación 26 para eliminar el material de revestimiento sobrante. Si se ha aplicado material en exceso a los elementos de fijación 26, es probable que como resultado de la gravedad y/o de la utilización del puerto de soplado 54 tenderá a acumularse en la parte inferior 83 de las roscas 80 del elemento de fijación 26. Si se produce esta circunstancia, puede aliviarse fácilmente usando una o más ruedas secantes 60.

Estas ruedas 60 preferiblemente tienen la forma de ruedas de espuma suave que giran por debajo de los elementos de fijación 26. Las ruedas 60 entran en contacto y presionan ligeramente la parte inferior de los elementos de fijación 26 para eliminar y transportar el material de revestimiento sobrante. A medida que los elementos de fijación 26 entran en contacto con las ruedas secantes 60 son impulsadas por ruedas de presión 62 que entran en contacto simultáneamente con la superficie superior 78 de los elementos de fijación 26. Las ruedas de presión 62 pueden estar construidas opcionalmente de un material absorbente para eliminar el material sobrante de la superficie superior 78 de los elementos de fijación que pasan por las ruedas 62.

Por lo general, se prefiere que la velocidad de rotación de las ruedas secantes 60 esté sincronizada con la velocidad de las correas 22 y 24 que transportan los elementos de fijación de modo que no se produzca frotación de la superficie de los elementos de fijación 26. Sin embargo, en determinadas aplicaciones puede ser deseable mover las ruedas secantes 60 de forma asíncrona para incidir en la acción de frotación de la parte inferior de los elementos de fijación 26 sucesivos. A medida que las ruedas secantes 60 giran alejándose de las correas 22 y 24, se sumergen parcialmente en un depósito 88 que contiene un disolvente tal como MEK o una mezcla de NMP y XYLENE®, que limpia las ruedas secantes 60 de material de revestimiento sobrante entre las sucesivas presentaciones de la misma sección de la rueda secante 60 a los elementos de fijación sucesivos 26.

Una vez se ha eliminado el material de revestimiento sobrante en la estación de eliminación 69, el sistema de transporte 14 transporta los elementos de fijación 26 a través de una estación de secado opcional 61 tal y como se ilustra en las Figuras 1 y 2. A pesar de que por lo general es innecesario, esta estación de secado 61 puede tener uno o más sopladores de aire, calentadores, o combinaciones de ellos. Los calentadores pueden tener la forma de infrarrojos o de elementos de calentamiento radiante o por inducción. También pueden incorporarse conductos de vacío en la sección de secado para extraer los gases emitidos por el disolvente. El propósito de la estación de secado 61 es conseguir la evaporación suficiente del disolvente contenido en el material de revestimiento 99 de las superficies deseadas de los elementos de fijación 26 para estabilizar el revestimiento.

Una vez los elementos de fijación abandonan la estación de fijación de material 61 se transportan al final del sistema de transporte 14. En ese momento se encuentran con el sistema de retirada invertido 16. Tal y como se describirá a continuación con mayor detalle, el sistema de retirada 16 sirve para retirar de forma continua los elementos de fijación 26 del sistema de transporte 14, elevar dichos elementos de fijación 26 e invertirlos. El sistema de retirada 16 incorpora una rueda transportadora magnética 34 accionada por un motor de velocidad variable 40. Una cinta transportadora continua 68 se desplaza entre la rueda magnética 34 y otra rueda transportadora 38. A pesar de que puede utilizarse una gran variedad de correas, una correa comercialmente disponible preferida que ha demostrado ser efectiva es la correa recubierta de fibra de vidrio Fluorofab #100-27 Teflon® (dos pulgadas de ancho por 27 milímetros de espesor fabricada por Greenbelt). Durante el funcionamiento, la velocidad de la correa 68 puede regularse utilizando un motor de velocidad variable 40 para retirar de forma eficiente los elementos de fijación 26 sucesivos de las cintas transportadoras 22 y 22 de forma uniforme y espaciada.

A medida que los elementos de fijación 26 alcanzan el final del sistema de transporte 14 sus superficies superiores 78 se adhieren a la correa 68 transportada por la rueda 34 como resultado de la atracción magnética entre la rueda 34 y los elementos de fijación 26. La rotación de la rueda 34 hace que los elementos de fijación 26 situados en la correa 68 se eleven. La elevación y posterior inversión de los elementos de fijación 26 mientras se transportan en la correa 68 alrededor de la rueda 34 permite una inspección visual clara y sencilla de la parte inferior de cada elemento de fijación 26. La inversión de los elementos de fijación 26 también redirige cualquier material de revestimiento 99 que pudiera estar en estado líquido y situado cerca de la parte inferior 83 de las roscas 80 para que se redistribuya por toda la superficie roscada.

Una vez los elementos de fijación 26 giran en la correa 68 sustancialmente 180° alrededor de la rueda 34, estarán completamente invertidos respecto a sus posiciones iniciales en el sistema de transporte 14 con sus superficies superiores 78 descansando contra la parte superior de la correa 68. A continuación la correa 68 aleja los elementos de fijación 26 de la rueda 34 hasta que se encuentran con una barra de retirada 64 montada en el bastidor inversor 42. Tal y como se ilustra en la Figura 2, la barra de retirada 64 se extiende a través de la correa 68 a una altura que permite el contacto de la barra 64 con la superficie exterior del casquillo roscado 86 de los elementos de fijación 26. De esta forma, la acción de los elementos de fijación 26 que golpean la barra 64 es suficiente para romper el contacto friccional entre los elementos de fijación 26 y la correa 68 en movimiento y dirigirlos hacia una corredera inclinada 66.

El final de la corredera 66 termina sobre la cinta transportadora transversal continua 94 que se desplaza a una velocidad regulable preseleccionada entre las ruedas transportadoras 74 y 76. Se ha determinado que una correa preferida comercialmente disponible es una correa PVC 120 de ocho pulgadas de ancho con superficie de fricción por ambos lados fabricada por Hytrol Conveyors, Inc. La cinta transportadora transversal 94 aleja los elementos de fijación 26 del sistema de transporte 14. Se incorpora una barra de direccionamiento 70 junto a la cinta transportadora 94 cerca de las ruedas 76 que está espaciada a una distancia vertical sobre la correa 94. Esta barra de direccionamiento 70 funciona de forma similar a la barra de retirada 64 descrita anteriormente y entra en contacto con la superficie exterior del casquillo roscado 86 de los elementos de fijación 26 para romper el contacto friccional entre los elementos de fijación 26 y la correa 94.

A continuación, la barra 70 mueve los elementos de fijación hacia una rampa 72 que introduce los elementos de fijación 26 de forma continua y uniforme en un horno, otro dispositivo de calentamiento o sistema de transporte. De esta forma, el sistema de retirada invertido 16 y el sistema de transporte transversal 93 de la presente invención sirven para proporcionar un mecanismo en línea rápido y eficiente para retirar los elementos de fijación revestidos del sistema de transporte de aplicación 14 y los pasa a un horno u otro elemento de calentamiento sin que sea necesario ninguna manipulación material de los elementos de fijación.

Alternativamente, la barra 70 puede conectarse a un cilindro neumático o dispositivo similar. En esta construcción, la barra 70 oscila atrás y adelante sobre la superficie de la correa 94. La oscilación de la barra 70 tiene como resultado que los elementos de fijación 26 se depositen sobre todo el ancho de la rampa 72 con el tiempo. En determinadas circunstancias esto ha proporcionado una mayor eficiencia en el posterior sobrecalentamiento de los elementos de fijación revestidos.

Los siguientes ejemplos se incluyen para ayudar a comprender la invención. Debe entenderse que la invención no se limita a los procedimientos particulares o parámetros descritos en dichos ejemplos.

Ejemplo I

Tuercas en jaula M14 similares a las ilustradas en la Figura 7 se depositaron con su apertura centrada en el espacio entre las dos correas de un sistema de transporte de un aparato ilustrado de forma general en la Figura 1. Las tuercas en jaula fueron similares a las ilustradas en la Figura 7 y tenían una longitud aproximada de 2 pulgadas, un ancho de 1,5 pulgadas y 5/16 pulgadas de espesor. Las tuercas contenían un saliente protuberante en una superficie con un diámetro exterior de 3/4 pulgadas, una apertura biselada y un orificio descentrado. Las partes se alimentaron continuamente mediante una cubeta rotatoria. A continuación las partes se invierten mediante una banda descendente especialmente diseñada. A continuación las partes se depositan en dos correas de acero paralelas espaciadas con sus protuberancias hacia abajo. Las correas tenían un ancho aproximado de 5/8 pulgadas y un espesor de ,030 pulgadas. La longitud de la banda superior de dichas cintas transportadoras era aproximadamente de 20 pies. La distancia o espacio entre las correas era de alrededor de 3/4 pulgadas.

A continuación se movieron las partes hacia el área de aplicación mediante las cintas transportadoras. Las tuercas se encararon a dos pistolas Nordson Zero Cavity con módulos Nordson #276515 situadas en los lados opuestos de las correas. Cada pistola aplicó una sola carga de material de revestimiento líquido a los lados opuestos de la parte inferior de la apertura roscada. La presión potencial del material líquido aplicado a los elementos de fijación fue de alrededor de 25 psi. El material aplicado a las tuercas se aplicó a temperatura ambiente y contenía una mezcla de alrededor de 66% de lubricante en película seca púrpura de una sola aplicación Whitford XYLENE® 1661 y alrededor de 33% de una mezcla de disolvente que contenía N-metil-pirrolidona (NMP) y XYLENE®. Las cargas de material se dispararon mediante un par de sensores modelo núm. PZ-101, fabricados por Keyance Corporation, montados cerca de cada una de las pistolas.

Las tuercas con el material de revestimiento aplicado se desplazaron una distancia corta por la cinta transportadora y se encontraron con una pistola de pulverización sin aire Nordson modelo núm. A7A fabricada por Nordson Corporation de Amherst, Ohio, que depositó una tercera carga de material en un patrón circular que cubría el bisel o área de entrada de la parte superior de la apertura, así como también todas las roscas de la apertura. El material no era el mismo que el depositado en las dos cargas previas. La pistola que aplicó la tercera carga estaba montada directamente por encima de la apertura de las tuercas. El material de revestimiento se aplicó a una presión inferior a 500 psi. A continuación las tuercas se desplazaron una distancia corta en el sistema de transporte y se encontraron una boquilla directamente por encima de la apertura roscada. El aire emitido por la boquilla tenía una presión baja y se expulsaba a través de un tubo de poliuretano de 1/4 pulgadas y servía para ayudar a dispersar el material en las áreas deseadas de las tuercas y para eliminar el material sobrante. A continuación las tuercas se encontraron con una serie de ruedas secantes absorbentes superiores e inferiores que al pasar las tuercas a través de dichas ruedas eliminan todo el material sobrante que pudiera estar en las superficies no deseadas del elemento de fijación.

A continuación las partes se retiran del sistema de transporte mediante un sistema elevador y un sistema de transporte invertido. Se utilizó una polea magnética que atrajo la superficie superior de las partes del sistema de cinta transportadora bifurcada. Una vez se hubieron atraído las partes hacia la fuerza magnética de la rueda transportadora, la rueda hizo girar las partes hasta un punto en el que se invirtió su orientación en relación con la posición que ocupaban en el sistema de transporte desdoblado. Las partes situadas sobre el sistema de cinta transportadora divida se movieron aproximadamente 2 pies hasta que encontraron una barra de limpieza que envió las partes hacia una banda de 1 pie de largo con una caída de aproximadamente 8 pulgadas. En la parte inferior de la banda las partes se encontraron con un sistema de transporte transversal que las alejó alrededor de seis pies del sistema de retirada invertida y del sistema de cinta transportadora bifurcada. A continuación las partes encontraron una barra de limpieza alternante que oscilaba atrás y adelante sobre la anchura de la cinta transportadora transversal. Con ese movimiento, las partes se dirigieron a través de una rampa hacia otra cinta transportadora transversal que las dirigió directamente hacia un horno. Se hornearon las partes en un horno a alrededor de 350° durante aproximadamente 10 minutos. El resultado fue un revestimiento sustancialmente libre de poros del material en toda la superficie roscada de las tuercas y del bisel o área de entrada del saliente protuberante. Las partes se recubrieron en un proceso continuo a una tasa de alrededor de 5.000 por hora. El peso total del material de revestimiento aplicado fue de alrededor de 150 mg. El revestimiento presente en las tuercas tenía una apariencia uniforme y estaba libre de desgarros, gotas y áreas descamadas. Además, el revestimiento curado era efectivamente resistente a los daños para evitar el descascarillado u otra eliminación del revestimiento durante la manipulación normal y envío de las partes.

Ejemplo II

Las tuercas roscadas internamente similares a las ilustradas en la Figura 8 se depositaron con sus aperturas centradas en el espacio entre las dos correas de un sistema de transporte de un aparato ilustrado de forma general en la Figura 1. Las tuercas poseían una superficie superior en forma de diamante siendo la distancia entre los puntos cortos del diamante de aproximadamente 2 pulgadas y la distancia entre los puntos largos opuestos del diamante de aproximadamente 3 pulgadas de longitud. Las tuercas contenían una apertura roscada central que tenía una profundidad aproximada de 3/4 pulgadas y un diámetro exterior de aproximadamente 1/2 pulgadas. La superficie superior de las tuercas tenía un área de entrada circular con pendiente hacia abajo entre la superficie superior y las roscas.

Las partes se alimentaron manualmente al sistema de cinta transportadora bifurcada. A continuación se procesaron las partes exactamente del mismo modo que se ha descrito en el Ejemplo I. La especificación exigía que se depositara un material de revestimiento de barrera en todas las roscas del elemento de fijación y a lo largo de una porción precisa de la porción de entrada circular redondeada porción ilustrada en la Figura 8.

El proceso de la presente invención pudo recubrir aproximadamente 3.000 partes por hora con el material de revestimiento y el revestimiento resultante se colocó de forma precisa tan solo en la porción deseada del área de entrada y sobre todas las roscas del elemento de fijación. El revestimiento presente en las tuercas tenía una apariencia uniforme y estaba libre de desgarros, gotas y áreas descamadas. Además, el revestimiento curado fue efectivamente resistente a los daños para evitar el descascarillado u otras eliminaciones del revestimiento durante la manipulación normal y envío de las partes.

A partir de estos ejemplos pueden observarse las ventajas de la presente invención en la aplicación de alta velocidad de materiales de revestimiento de barrera líquidos a las roscas y/o otras superficies en un flujo continuo de elementos de fijación con formas poco comunes o casquillos de rosca profunda y posteriormente transportarlos directamente a un horno u otro sistema de calentamiento usando un proceso en línea que no requiere la manipulación manual de una forma muy precisa.

Claims (30)

1. Un aparato para la aplicación de enmascaramiento, aislamiento y/o lubricación de material de revestimiento en porciones seleccionadas de una pluralidad de elementos de fijación (26), que comprende un primer medio transportador en movimiento continuo (14) que sujeta dichos elementos de fijación (26), medios (96) para introducir estos elementos de fijación (26) en dicho primer medio transportador (14), medios de aplicación (57) para aplicar el material de revestimiento en cada uno de dichos elementos de fijación (26), estando dichos medios de aplicación (57) centrados básicamente sobre dicho primer medio transportador (14), y medios detectores ópticos (59) situados a lo largo de dicho primer medio transportador (14), caracterizado por el hecho de que el medio de aplicación (57) es un medio de pulverización sin aire para la aplicación selectiva de material de revestimiento atomizado en una porción predeterminada de cada uno de dichos elementos de fijación (26), y por el hecho de que el medio detector óptico (59) se comunica con dicho medio de aplicación (57) para detectar la presencia del elemento de fijación (26) con anterioridad a dicho medio de aplicación y para activar dicho medio de aplicación (57) para que aplique el material de revestimiento en dicha porción predeterminada de cada elemento de fijación.

2. El aparato de la Reivindicación 1, donde dichos medios de aplicación y dichos medios detectores ópticos (57) y medios detectores ópticos secundarios (59) situados a lo largo de dichos medios transportadores (14) desde un primer medio de aplicación (58) y un primer medio de detección óptica (52), comprendiendo dicho primer medio transportador (14) dos correas separadas paralelas (22, 24), siendo dicho primer medio de aplicación (58) para aplicar de forma selectiva material de revestimiento líquido (99) sobre una primera porción predeterminada de cada uno de dichos elementos de fijación (26), estando situado dicho primer medio de aplicación (58) a lo largo de dicho medio transportador (14), estando dicho primer medio de detección óptica (52) en comunicación con dicho primer medio de aplicación (58) para detectar cuando está presente un elemento de fijación (26) en dicho primer medio de aplicación (58) y para hacer que dicho primer medio de aplicación (58) aplique material de revestimiento líquido (99) sobre la primera porción predeterminada de cada elemento de fijación detectado, sirviendo dicho segundo medio de aplicación (57) para aplicar de forma selectiva material de revestimiento líquido atomizado sobre una segunda porción predeterminada de cada uno de dichos elementos de fijación (26) y estando dicho segundo medio de aplicación (57) centrado entre dichas dos correas paralelas separadas (22, 24), y sirviendo dicho segundo medio de detección óptica (59) para hacer que dicho segundo medio de aplicación (57) aplique material de revestimiento sobre la segunda porción predeterminada de cada elemento de fijación (26) detectado al que aún no se ha aplicado material de revestimiento mediante el primer medio de aplicación (58).

3. El aparato de la reivindicación 2, que comprende además medios (50) para aplicar un disolvente y medios (54) para redistribuir el disolvente aplicado a los elementos de fijación (26), estando situado dicho medio de aplicación de disolvente (50) y medio de redistribución (54) a lo largo de dicho primer medio transportador (14) antes de dicho primer medio de aplicación (58).

4. El aparato según la Reivindicación 2 o la Reivindicación 3, que comprende además medios para precalentar dichos elementos de fijación (26) situados a lo largo de dicho primer medio transportador (14) antes de dicho primer medio de aplicación (58).

5. El aparato de cualquiera de las Reivindicaciones 2 a 4, que comprende además un primer medio (47) para montar dicho primer medio detector óptico (52) siendo dicho primer medio de montaje ajustable en dos ejes y estando situado a lo largo de dicho primer medio transportador (14), y segundo medio (55, 100, 102) para montar dicho segundo medio detector óptico (59) siendo dicho segundo medio de montaje ajustable en dos ejes y estando situado a lo largo de dicho primer medio transportador (14).

6. El aparato de cualquiera de las Reivindicaciones 2 a 5 donde dichos primer y segundo medio de aplicación (47, 55, 100, 102) son ajustables todos ellos en tres diferentes ejes.

7. El aparato de cualquiera de las Reivindicaciones precedentes que comprende además medios (69) para eliminar el exceso de material de revestimiento de dichos elementos de fijación (26) situados a lo largo de dicho medio transportador (14).

8. El aparato de cualquiera de las Reivindicaciones precedentes que comprende además medios (61) para secar dicho material de revestimiento líquido situado a lo largo de dicho primer medio transportador.

9. El aparato de cualquiera de las Reivindicaciones precedentes que comprende además medios para retirar los elementos de fijación de dicho primer medio transportador, incluyendo dicho medio de retirada una rueda transportadora magnética (34).

10. El aparato según la Reivindicación 9, donde dicho medio de retirada comprende además un segundo medio transportador (68) para elevar e invertir dichos elementos de fijación de la posición que ocupan en dicho primer medio transportador.

11. El aparato según la Reivindicación 10 que comprende además medios para retirar dichos elementos de fijación de dicho segundo medio transportador (68).

12. El aparato según la Reivindicación 11 que comprende además un tercer medio transportador (94) para dirigir estos elementos de fijación fuera de ambos primer y segundo medios transportadores.

13. El aparato según la Reivindicación 12 que comprende además medios para dirigir estos elementos de fijación fuera de dicho tercer medio transportador y dentro de un horno.

14. El aparato según la Reivindicación 13 donde dicho medio para dirigir dichos elementos de fijación se corresponde continuamente con la anchura de dicho tercer medio transportador.

15. Un método para la aplicación de enmascaramiento, aislamiento y/o lubricación de material de revestimiento en porciones seleccionadas de una pluralidad de elementos de fijación, que comprende los pasos para proporcionar un primer medio transportador (14) en movimiento continuo que sujeta una superficie de los elementos de fijación (26), que introduce estos elementos de fijación (26) en dicho primer medio transportador (14), y para aplicar el material de revestimiento en dichos elementos de fijación (26) con los medios de aplicación (57), caracterizado por el hecho de que el método comprende además, previamente a la activación del paso de aplicación, la detección de la presencia del elemento de fijación (26) a lo largo de dicho primer medio transportador (14) antes de la presencia dicho medio de aplicación (57) y activa dicho medio de aplicación (57) para que aplique la pulverización sin aire de un material de revestimiento líquido atomizado en una porción predeterminada de cada elemento de fijación (26).

16. El método de la Reivindicación 15 donde dichos pasos de detección y aplicación son segundos pasos de detección y aplicación realizados después de dichos primeros pasos de detección y aplicación, comprendiendo dicho medio transportador (14) dos correas paralelas separadas (22, 24), comprendiendo dicho primer paso de aplicación aplicar una primera cargas discreta de material de revestimiento líquido (99) sobre una primera porción predeterminada de cada uno de dichos elementos de fijación (26) que se detectan en dicho primer paso de detección, comprendiendo dicho segundo paso de detección detectar cuándo hay un elemento de fijación presente que ya ha recibido una primera carga discreta de material líquido aplicado en dicho primer paso de aplicación, comprendiendo dicho segundo paso de aplicación aplicar una segunda pulverización sin aire de material de revestimiento líquido atomizado sobre una segunda porción predeterminada de cada uno de dichos elementos de fijación (26) que incluye un área de cada uno de dichos elementos de fijación que aún no ha sido recubierta por dicha primera cargas discreta aplicada en dicha primera aplicación.

17. El método según la Reivindicación 16 que comprende además el paso de precalentar dichos elementos de fijación (26) antes de dichos primer y segundo pasos de aplicación.

18. El método de cualquiera de las Reivindicaciones 15 a 17 que comprende además los pasos para aplicar solvente y y redistribuir el solvente aplicado al elemento de fijación (26) antes de cualquier aplicación de material de revestimiento (99).

19. El método de cualquiera de las Reivindicaciones 15 a 18 que comprende además el paso para retirar los elementos de fijación de dicho primer medio transportador (14) mediante una rueda transportadora magnética (34).

20. El método según la Reivindicación 19 que comprende además el paso para proporcionar un segundo medio transportador (68) situado sobre una porción de dicho medio transportador (14) y donde dicho paso de retirada comprende además elevar e invertir dichos elementos de fijación (26) y colocarlos a continuación en dicho segundo medio transportador (68).

21. El método de la Reivindicación 20 que comprende además el paso de dirigir los elementos de fijación fuera de dicho segundo medio transportador (68).

22. El método de la Reivindicación 21 que comprende además los pasos de proporcionar un tercer medio transportador (94) y alejar dichos elementos de fijación del primer y del segundo medio transportador (14, 68) depositando dichos elementos de fijación sobre dicho tercer medio transportador (94).

23. El método de cualquiera de las Reivindicaciones 15 a 22 que comprende además el paso para secar dicho material de revestimiento líquido aplicado a dichos elementos de fijación a lo largo de dicho primer medio transportador (14).

24. El método de cualquiera de las Reivindicaciones 15 a 17 que comprende además la retirada de dichos elementos de fijación (26) de dicho primer medio transportador (14) elevando e invirtiendo dichos elementos de fijación de la posición que ocupaban en el primer medio transportador.

25. El método según la Reivindicación 24 que comprende además dirigir los elementos de fijación invertidos directamente en un horno.

26. El método de cualquiera de las Reivindicaciones 15 a 25 que comprende además el paso de eliminar cualquier material de revestimiento sobrante de las superficies superiores e inferiores de dichos elementos de fijación a lo largo de dicho primer medio transportador (14).

27. El método de cualquiera de las Reivindicaciones 15 a 26 donde dichos elementos de fijación incluyen roscas (80) y dicho paso de aplicación de dicha pulverización sin aire de material de revestimiento líquido incluye la aplicación del material a todas las tuercas (80) de los elementos de fijación.

28. El método de cualquiera de las Reivindicaciones 15 a 26 donde dicho paso de aplicar dicha pulverización sin aire de material de revestimiento líquido incluye la aplicación de material líquido a las roscas (80) y a otras superficies de dichos elementos de fijación.

29. El método de cualquiera de las Reivindicaciones 15 a 26 donde dicho paso de aplicación de dicha pulverización sin aire de material de revestimiento líquido incluye la aplicación de material líquido solo en las superficies diferentes de las roscas (80) de los elementos de fijación.

30. El método de cualquiera de las Reivindicaciones 15 a 26 en donde dichos elementos de fijación poseen una sección roscada, una superficie plana y área de entrada (82) entre la superficie plana y la superficie roscada y en donde dicho paso de aplicar una pulverización sin aire de líquido atomizado comprende además aplicar material de revestimiento líquido sobre una porción predeterminada de la superficie plana, del área de entrada (82) y del área roscada.