ES2278827T3 - Unidad de cilindro para una instalacion de revestimiento y procedimiento de dosificacion mediante la utilizacion de dicha unidad. - Google Patents

Abstract

Unidad de cilindro para una instalación de revestimiento con un émbolo (2), que se puede desplazar en el cilindro (1), el cual separa entre sí las cámaras (11, 11'') que se encuentran en sus lados opuestos del cilindro (1) y que, con por lo menos dos labios (4, 4''), distanciados entre sí en la dirección axial del cilindro, está en contacto estrecho con la pared interior del cilindro (1), estando formado por lo menos el labio (4) orientado hacia la cámara del cilindro (11) para la obturación resistente a la presión contra un medio que se encuentra en esta cámara (11) y los labios (4, 4'') limitan entre sí una cámara anular (10, 130, 410), formada entre el perímetro del émbolo (2, 302, 402) y la pared interior del cilindro (1, 301, 401), para un medio que se utiliza para lavar o limpiar la pared interior del cilindro, caracterizada porque en una pared del cilindro (1; 301; 401) se encuentran unas aberturas (30, 43; 18, 19), las cuales están conectadas con una disposición de conductores para elagente de limpieza o lavado que circula por ellas, y las cuales están en conexión con la cámara anular (310, 410), cuando el émbolo (302, 402) se encuentra en una posición definida alineada con las aberturas (30, 43), o que están conectadas con la cámara anular (10) a través en cada caso de una manguera (16) móvil, que conducen a través de uno de las cámaras del cilindro (11'') hacia las aberturas de conexión (14, 15, 12, 13) del émbolo (2).

Description

Unidad de cilindro para una instalación de revestimiento y procedimiento de dosificación mediante la utilización de dicha unidad.

La presente invención se refiere a una unidad de cilindro con un émbolo y a un procedimiento para la dosificación de un agente de revestimiento mediante la utilización de una unidad de cilindro de este tipo.

En cuanto a la unidad de cilindro se trata en especial de un cilindro de dosificación para el suministro de color de un pulverizador en una instalación de revestimiento por ejemplo para, en su caso, el revestimiento electrostático en serie de carrocerías de vehículos automóviles.

En instalaciones de revestimiento el material de revestimiento se puede suministrar a los pulverizadores, como es conocido, mediante cilindros de dosificación, cuyo émbolo era desplazado por regla general hasta ahora por un accionamiento de motor y de husillo a través del cilindro (DE 196 10 588 A; EP 0 693 319 A). El émbolo de una unidad de cilindro de este tipo (Dürr/Behr) conocida también por la práctica tiene en sus dos extremos en cada caso un labio que está en contacto con la pared interior del cilindro. Ambos labios tienen bordes doblados en la dirección hacia el lado del cilindro que contiene el material de revestimiento. Mientras que uno de los labios obtura la cámara del cilindro que contiene el material de revestimiento, sirve el otro labio, situado sobre el otro lado del émbolo, como labio de guía para la guía del émbolo en el cilindro.

El documento DE 38 21 006 C da a conocer un dispositivo para la dosificación y el transporte de un material de revestimiento con un cilindro y un émbolo, el cual está dispuesto en un vástago del émbolo accionado y está en contacto con la pared interior del cilindro con obturaciones distanciadas. Para la limpieza de la pared interior del cilindro se suministra un fluido de limpieza a través de un canal de fluido del vástago del émbolo, conducido a través de una cámara anular formada entre el perímetro del émbolo y la pared interior del cilindro, limitados por ambas obturaciones, y que se retira a través de un segundo canal de fluido de vástago del émbolo.

Por la patente US nº 5.083.711 se conoce un cilindro aislante que sirve para la separación de potencial entre el suministro de color, conectado a tierra, y el pulverizador, puesto a alta tensión, de una instalación de revestimiento electrostática, en el cual dos secciones de la conducción de suministro de color que conduce a través del cilindro son conectados o separados, de manera selectiva, mediante un émbolo que se puede desplazar mediante aire a presión. La sección de la conducción de suministro de color conectada con el émbolo y una conducción de aire a presión conectada como accionamiento con el émbolo están formadas, en cada caso, de manera flexible, de manera que pueden seguir el movimiento del émbolo.

También se conocen ya cilindros de dosificación cuyos émbolos deben ser accionados neumáticamente o mediante un líquido de dosificación (JP 8-229446 A; EP 0 967 016 A). En una unidad de cilindro, conocida por el documento DE 41 36 674, con accionamiento mediante aire a presión de un émbolo guiado con el vástago del émbolo se introduce, para la limpieza de la pared interior del cilindro, en la cámara anular formada entre los labios del émbolo y la pared interior del cilindro, un líquido de limpieza. La cámara anular está, a través de un canal interior del émbolo a través del vástago del émbolo hueco, en conexión con un tanque de líquido. El líquido de limpieza debe ser cambiado de vez en cuando, cuando se establece una mezcla con el material de color transportado por el émbolo.

La invención se plantea el problema de proponer una unidad de cilindro o un procedimiento de dosificación del género considerado, los cuales posibiliten un funcionamiento de dosificación seguro y fiable, y ello también cuando el émbolo sea accionado por un medio de presión líquido o gaseoso, debiendo poder hacerse pasar a través de la cámara anular formada entre los labios del émbolo en el perímetro del émbolo un agente de lavado o limpieza, sin que para ello se necesite un vástago del émbolo.

Este problema se resuelve mediante las características de las reivindicaciones.

Cuando la cámara anular, situada entre los labios de obturación, puede ser lavada por el líquido de limpieza que circula a través de ella, no se mejora únicamente el efecto de limpieza sino que, sobre todo, también la entrada de aire en el sistema de dosificación formada por la unidad de cilindro. El aire comprimible menoscabaría, en caso de dosificación dinámica (para saltos de valor teórico), la precisión de dosificación.

Para la conexión de la cámara anular con aberturas en la pared interior del cilindro existen diversas posibilidades.

Una posibilidad consiste en el acoplamiento del émbolo a unas aberturas en una de las paredes frontales de la cámara interior del cilindro, pudiendo ser establecidas las conexiones de conducción mediante acoplamientos hidráulicos automáticos sin pérdidas. Preferentemente se elige la pared frontal en el lado del cilindro que contiene el material de revestimiento (color), dado que este circuito de dosificación es lavado en cada cambio de color y, por lo tanto, es menos crítico el peligro de una mezcla con el aire. Además resulta la ventaja de conducciones de medios más sencillas y una construcción del cilindro que ahorra espacio y es más sencilla. Durante los acoplamientos y desacoplamientos automáticos del émbolo no se necesitan funciones de válvula controladas mediante señales. Esta disposición puede ser también favorable por motivos de aislamiento de la alta tensión, cuando el sistema de dosificación se hace funcionar en una instalación electrostática. En comparación con aberturas en la pared interior cilíndrica del cilindro, existe la ventaja de que el émbolo no pasa por eventuales bordes de abertura perturbadores.

Cuando las aberturas que hay en la pared frontal se encuentran sobre el lado del cilindro que contiene el medio de dosificación o accionamiento puede ser necesario, para el aislamiento de la alta tensión, que los acoplamientos que hay allí realicen, en la pared del cilindro, antes del acoplamiento del émbolo, primero un movimiento lineal.

En algunos casos puede ser, sin embargo, especialmente adecuada también la posibilidad alternativa de la disposición de aberturas en la pared interior cilíndrica. Entre otras cosas, el émbolo no necesita entonces de ninguna protección contra torsión para la conexión de empalme con las aberturas. En este caso las aberturas pueden estar dispuestas, por ejemplo, en un lugar en el cual estén en conexión con la cámara anular en el perímetro del émbolo, cuando el émbolo se encuentra en una de las dos posiciones. Cuando se elige la posición final, esto puede ser ventajoso debido a una conducción a través de conducción menos compleja hacia las válvulas conectadas a las aberturas.

Otra posibilidad, en la cual el agente de lavado o limpieza puede circular también durante el movimiento del émbolo a través de la cámara anular, es la conexión de conducción a través de mangueras móviles, por ejemplo en forma de arrollamientos espirales coaxiales con respecto al eje del cilindro, los cuales conducen desde la pared frontal situada sobre el lado cargado con presión del cilindro, a través de su cámara interior, hacia las aberturas de conexión del émbolo y que siguen los movimientos del émbolo (sobre el lado del color del cilindro las mangueras podrían menoscabar su posibilidad de lavado durante el cambio de color). En esta solución existe también el mínimo peligro de la mezcla del agente de lavado con el material de color. Además, aquí puede ser lavado el émbolo y su cámara anular de manera paralela durante el lavado y llenado de la cámara de color del cilindro.

En la unidad de cilindro aquí descrita, los dos labios de émbolo no sirven únicamente para la guía del émbolo, sino también para la obturación, en especial también con respecto al medio de presión mencionado. Dependiendo de la conveniencia, el émbolo puede tener también más de dos labios y/u otros elementos de guía.

Debido a la posibilidad de conducir un agente de lavado, en la rendija anular formada entre el perímetro del émbolo y la pared interior del cilindro a través de la misma, con el cual la superficie interior del cilindro puede ser lavada automáticamente de forma periódica, por ejemplo, después de un número predeterminado de carreras del émbolo, dependiendo del caso de aplicación y el material de barnizado, o también de forma continua, el efecto de lavado es notablemente mejor que en los métodos conocidos hasta ahora.

Gracias al líquido de lavado conducido a través de la rendija anular del émbolo resultan, sin embargo, también otras ventajas importantes. Por ejemplo, mediante la vigilancia de la presión de este líquido, se puede llevar a cabo una vigilancia de pérdidas, dado que de una caída anormal de la presión se puede concluir una pérdida en un labio de obturación. Los defectos de los labios de émbolo se puede descubrir también mediante el establecimiento de otras modificaciones del líquido de lavado, por ejemplo, mediante la medición de la turbiedad, la resistencia eléctrica o la concentración del líquido de lavado ensuciado en su caso por el material de revestimiento (p. ej. barniz al agua) o por líquido hidráulico. Estas funciones de vigilancia aumentan la seguridad de producción y del proceso mientras que, gracias a la acción de limpieza mejorada, se consiguen un aumento de la duración, un comportamiento de cambio de color mejorado, etcétera.

En caso de accionamiento del émbolo mediante un líquido de dosificación, el émbolo se ocupa de una separación fiable de este medio con respecto al medio accionado. La invención es, sin embargo, adecuada en principio también para unidades de cilindro con émbolos accionados mecánicamente.

La invención se explica con mayor detalle a partir del ejemplo, representado en el dibujo, de un cilindro de dosificación para un pulverizador, por ejemplo electrostático, de una instalación de revestimiento. En el dibujo:

la Fig. 1 muestra una sección longitudinal a través de la unidad de cilindro;

la Fig. 2 muestra una vista en sección del émbolo, en la cual se muestran canales interiores de agente de lavado del émbolo;

la Fig. 3 muestra una forma de realización modificada; y

la Fig. 4 muestra otra forma de realización de la unidad de cilindro.

En el cilindro 1 se asienta, según la Fig. 1, desplazable axialmente, un émbolo 2, el cual separa entre sí las cámaras cilíndricas 11 u 11', que se encuentran en sus lados opuestos, salvo las aberturas de conexión 6, 6' u 8 que sirven como entrada y salida. El émbolo 2, en general cilíndrico, tiene en el perímetro de sus lados frontales opuestos en cada caso un labio 4 ó 4' que sirve tanto para la obturación como también para la guía del émbolo. Estos labios están, según la presentación, doblados de direcciones axiales opuestas entre sí, estando en contacto de forma plana con la pared interior del cilindro.

En uno de los lados del émbolo 2, el derecho en la Fig. 1, el cilindro tiene aberturas de conexión 6 y 6' para un líquido hidráulico para el accionamiento del émbolo. En el lado del émbolo correspondiente se encuentra el medio accionado, por ejemplo barniz de color, el cual es empujado al exterior del cilindro por el émbolo a través de la abertura de conexión 8. En la dirección contraria puede servir éste u otro medio también para empujar de vuelta el émbolo.

La cámara anular 10 en forma de rendija, formada entre el perímetro del émbolo y la pared interior del cilindro 1 y limitada por los labios 4, 4', la cual en otros ejemplos de realización con una parte central del émbolo más delgada puede ser asimismo correspondientemente mayor, está conectada, a través de por lo menos dos canales 12 y 13 (que se pueden ver en la Fig. 2) que conducen a través del émbolo, con aberturas de conexión 14 ó 15 en una de las superficies frontales libres, aquí la superficie frontal del émbolo 2 orientada hacia el medio de accionamiento. Las aberturas de conexión 14 y 15 están conectadas, en cada caso, mediante una manguera 16 móvil con una longitud (está representada únicamente una manguera) dimensionada suficiente en correspondencia con la carrera del émbolo, con en cada caso una abertura de conexión 18 ó 19 en la pared frontal 20 del cilindro 1.

A través del circuito formado por las aberturas de conexión 18 y 19, las dos mangueras móviles, los canales 12 y 13 y la cámara anular 10, circula durante el funcionamiento, en los tiempos prescritos por el programa de control de rango superior, o de manera continua, un líquido de lavado para la limpieza de la pared interior del cilindro. Como se puede reconocer en la Fig. 2, desembocan los canales 12 y 13 interiores en puntos axialmente distintos de la rendija anular 10, preferentemente cerca de sus extremos axiales, de manera que el líquido que circula a través del sistema de conducción descrito circula, esencialmente, a lo largo de la pared interior del cilindro a través de la cámara anular 10 en forma de rendija. Sin embargo, pueden estar previstos también más de en cada caso únicamente un canal 12 ó 13 entre las aberturas de conexión 14, 15 y la cámara anular 10.

Con unos sensores (no representados) pueden ser vigiladas la presión y/o por lo menos otras característica del agente de lavado que circula a través del circuito descrito. La presión del agente de lavado que circula a través de la cámara anular 10 es, en caso de funcionamiento normal, menor que la presión de los medios en las cámaras del cilindro 11 y 11'.

En lugar de por un líquido hidráulico, el émbolo 2 podría estar cargado por el lado de accionamiento, es decir en la cámara del cilindro 11', también por un medio gaseoso tal como aire a presión, pudiendo estar conectada la abertura 8 a una bomba de dosificación.

Una posibilidad de modificación consiste en prescindir de mangueras de suministro 16 para la cámara anular 10 dentro del cilindro 1. En lugar de estas, el líquido que se encuentra en la cámara anular 310, puede ser llenado o renovado, por ejemplo, a través de aberturas 30, las cuales pueden conducir como taladros a través de la pared cilíndrica del cilindro a la cámara interior del cilindro 301, como está representado en la Fig. 3. Para que el líquido llegue o fluya hacia fuera de la cámara anular 310, se abren válvulas 34 dispuestas en conducciones de conexión externas para las aberturas 30 o, preferentemente, en las propias aberturas 30 o en sus proximidades, cuando el émbolo 302 se encuentra en una posición definida alineada con las aberturas 30, por ejemplo en una de sus posiciones finales, la cual puede estar definida mediante topes 32. Las aberturas 30 pueden estar previstas también en otra posición discrecional del cilindro 301, y pueden estar formadas también mediante una rendija anular.

Las dos válvulas 34 del ejemplo considerado son dispuestas de manera adecuada de tal manera que su asiento de válvula se encuentra en la abertura 30 del cilindro 301 en las proximidades de su pared interior. Gracias a ello resultan únicamente pequeñas cámaras muertas en la abertura 30, y se evita que el émbolo 302 tenga que pasar con sus labios de obturación por encima de bordes perturbadores notables.

En lugar de las aberturas 30 laterales es además posible acoplar (por ejemplo en el lugar de los topes 32 en la Fig. 3) el émbolo 402, según la Fig. 4, con unas aberturas de conexión 40, 41, las cuales se encuentran en una de sus superficies frontales y están conectadas a través de canales interiores con la cámara anular 410, a conexiones axiales en la pared frontal del cilindro, dotadas con acoplamientos hidráulicos (no representados). Como se puede reconocer en la Fig. 4, las aberturas 43 se encuentran en la pared frontal 45 del cilindro 401 (cuyas conexiones de color no están representadas aquí), que limita la cámara del cilindro 411 del lado del color.

Para el alineamiento del émbolo 402 con las aberturas 43 está previsto un centraje con protección contra torsión, p. ej. con un mandril de centrado indicado en 47.

Como acoplamientos hidráulicos para las aberturas 40, 41 y 43 se pueden utilizar construcciones (por ejemplo, como las mencionadas en los cartuchos acoplables según el documento DE 196 10 588 mencionado al principio) en sí conocidas y que han dado buenos resultados en la práctica.

Puede prescindirse de la protección contra torsión cuando, en lugar de las dos aberturas 43 excéntricas, está previsto un acoplamiento de líquido central con cierre doble integrado y canales anulares concéntricos.

Claims (15)

1. Unidad de cilindro para una instalación de revestimiento con un émbolo (2), que se puede desplazar en el cilindro (1), el cual separa entre sí las cámaras (11, 11') que se encuentran en sus lados opuestos del cilindro (1) y que, con por lo menos dos labios (4, 4'), distanciados entre sí en la dirección axial del cilindro, está en contacto estrecho con la pared interior del cilindro (1),

estando formado por lo menos el labio (4) orientado hacia la cámara del cilindro (11) para la obturación resistente a la presión contra un medio que se encuentra en esta cámara (11)

y los labios (4, 4') limitan entre sí una cámara anular (10, 130, 410), formada entre el perímetro del émbolo (2, 302, 402) y la pared interior del cilindro (1, 301, 401), para un medio que se utiliza para lavar o limpiar la pared interior del cilindro,

caracterizada porque en una pared del cilindro (1; 301; 401) se encuentran unas aberturas (30, 43; 18, 19), las cuales están conectadas con una disposición de conductores para el agente de limpieza o lavado que circula por ellas, y las cuales están en conexión con la cámara anular (310, 410), cuando el émbolo (302, 402) se encuentra en una posición definida alineada con las aberturas (30, 43), o que están conectadas con la cámara anular (10) a través en cada caso de una manguera (16) móvil, que conducen a través de uno de las cámaras del cilindro (11') hacia las aberturas de conexión (14, 15, 12, 13) del émbolo
(2).

2. Unidad de cilindro según la reivindicación 1, caracterizada porque las aberturas (43) se encuentran en una de las paredes frontales (45) del cilindro (401), que limita una de las cámaras del cilindro (411), y porque el émbolo (402) contiene unas aberturas de conexión (40, 41) en su superficie frontal orientada hacia la pared frontal (45) del cilindro (401), las cuales están conectadas a través de unos canales interiores del émbolo (402) con la cámara anular (310, 410) y están alineadas con las aberturas (43) del cilindro (401), cuando el émbolo se encuentra en la posición definida.

3. Unidad de cilindro según la reivindicación 2, caracterizada porque las aberturas (43) se encuentran en la pared frontal (45) del cilindro, que limitan la cámara del cilindro (411) que contiene el material de revestimiento que debe ser transportado por el émbolo (402).

4. Unidad de cilindro según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque las aberturas (40, 41, 43) del cilindro (401) y del émbolo (402) contienen unos acoplamientos hidráulicos los cuales obturan los canales conectados durante los movimientos del émbolo y abren el recorrido del líquido hacia la cámara anular (410) del émbolo, cuando el émbolo (402) se acopla en su posición definida.

5. Unidad de cilindro según la reivindicación 1, caracterizada porque las aberturas (30) se encuentran en la pared interior cilíndrica del cilindro (301) y la disposición de conducción conectada contiene una disposición de válvulas (34) controlada.

6. Unidad de cilindro según la reivindicación 5, caracterizada porque están dispuestas unas válvulas (34) controladas para el agente de lavado o limpieza en las aberturas (30) en la pared del cilindro o en sus proximidades.

7. Unidad de cilindro según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los dos labios (4') están formados como labio de obturación para la obturación resistente a la presión con respecto a la cámara del cilindro (11, 11') orientada en cada caso contra ellas.

8. Unidad de cilindro según la reivindicación 7, caracterizada porque los dos labios (4, 4') están, en las direcciones opuestas entre sí, doblados hacia la primera cámara del cilindro (11) o hacia la segunda cámara del cilindro (11') o tienen en estas direcciones unos bordes finales doblados.

9. Unidad de cilindro según la reivindicación 8, caracterizada porque los dos labios (4, 4') o bordes finales doblados axialmente están en contacto de forma plana con la pared interior del cilindro (1).

10. Unidad de cilindro según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque en la cámara (11'), sobre uno de los lados del émbolo (2), se conduce un líquido de dosificación, con el cual se empuja hacia fuera de la salida (8) del cilindro (1) el material de revestimiento que se encuentra en el otro
lado.

11. Unidad de cilindro según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque está previsto un dispositivo de sensor para la vigilancia de la presión y/o por lo menos de una característica de este tipo del agente de lavado o limpieza.

12. Procedimiento para la dosificación de un agente de revestimiento el cual es suministrado desde una unidad de cilindro a un órgano de aplicación en una instalación de revestimiento, mediante cuyo cilindro (1; 301; 401) es empujado un émbolo (2; 302; 402) que está en contacto con la pared interior del cilindro mediante por lo menos dos labios (4, 4') distanciados axialmente, para empujar hacia fuera del cilindro (1; 301; 401) el material de revestimiento que se encuentra sobre uno de sus lados,

siendo conducido un agente de limpieza o lavado, que sirve para la limpieza de la pared interior cilíndrica del cilindro durante el desplazamiento del émbolo (2; 302; 402), en la cámara anular (10; 310; 410) formada entre el perímetro del émbolo y la pared interior del cilindro (1; 301; 401), limitado por los dos labios (4, 4'),

caracterizado porque el émbolo (302, 402) es movido a una posición definida en la cual su cámara anular (310, 410) está alienada con unas aberturas (30, 43) en la pared del cilindro y, a continuación, el agente de limpieza para lavar la cámara anular (310, 410) es conducido a través de estas, o el agente de lavado o limpieza es conducido, mediante unas mangueras (16) móviles, las cuales conducen desde las aberturas (18, 19) en una pared (20) del cilindro (1), a través de la cámara interior (11') del cilindro (1), hacia un canal (14, 15, 12, 13) interior del émbolo (2), al interior de la cámara anular (10) o fuera de
ella.

13. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque para la vigilancia del funcionamiento de la unidad de cilindro se mide la presión y/o por lo menos cualquier otra característica del líquido conducido en la cámara anular (10).

14. Procedimiento según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el líquido fluye a través de la cámara anular (10) a intervalos predeterminados, seleccionados automáticamente por un control mediante programa de la instalación de revestimiento.

15. Procedimiento según la reivindicación 12 ó 13, caracterizado porque el líquido, durante el movimiento del émbolo, fluye de manera continua a través de la cámara anular (10).