ES2300299T3 - Disposicion de valvulas de cambio de pintura y procedimiento para su control. - Google Patents

Abstract

Disposición de válvulas de cambio de pintura para la conexión de una pluralidad de conductos de pintura para material de revestimiento, de pinturas diferentes que se pueden seleccionar, con un elemento de aplicación, con un canal de pintura central para el material de revestimiento que hay que suministrar al elemento de aplicación, con unas válvulas (3) controlables, conectadas al canal de pintura, para las pinturas que se pueden seleccionar y, en su caso, para medios de lavado, y con un dispositivo de control para conmutar las válvulas (3), que se puede conectar con un sistema de control (7) electrónico externo, comprendiendo la disposición de válvulas de cambio de pintura (1) unas unidades de bloque modulares, las cuales están formadas en cada caso por un cuerpo de carcasa (2) y por lo menos por una de las válvulas (3), y estando provistas las válvulas (3) de la disposición de válvulas de cambio de pintura (1) de unas válvulas de electroimán, las cuales se pueden conectar con el sistema de control (7) electrónico externo mediante una disposición de conexión eléctrica contenida en la disposición de válvulas de cambio de pintura (1), caracterizada porque, en los trayectos de pintura o de medios de lavado que conducen al interior del canal de pintura están conectadas en cada caso válvulas neumáticas, las cuales se abren y se cierran mediante aire a presión u otro gas de presión de un conducto de gas de presión (4) común que conduce, a través de los cuerpos de carcasa de la disposición de válvulas de cambio de pintura (1), a todas las válvulas (3), y porque dentro de la disposición de válvulas de cambio de pintura (1) está conectada en cada caso una válvula de electroimán en el trayecto de gas de presión de la válvula neumática.

Description

Disposición de válvulas de cambio de pintura y procedimiento para su control.

La presente invención se refiere a una disposición de válvulas de cambio de pintura para la conexión de un número de conducciones de pintura para material de revestimiento, de pinturas diferentes que se pueden seleccionar, con un elemento de aplicación según el preámbulo de la reivindicación 1, así como a un procedimiento para el control de una disposición de este tipo.

Las disposiciones de válvulas de cambio de pintura o, de forma abreviada, cambiadores de pintura posibilitan, en instalaciones de barnizado para el revestimiento de piezas de trabajo, como por ejemplo carrocerías de vehículos automóviles, durante el funcionamiento de barnizado, un cambio rápido de una pintura a otro y comprenden, principalmente, una pluralidad de válvulas de pintura controlables, las cuales están distribuidas a lo largo de un canal de pintura común a todas las pinturas. Para la adaptación a la instalación correspondiente y al número de pinturas que se pueden seleccionar, están formadas, de manera constructiva por bloques, a partir de módulos individuales (bloques de conexión, listones de conexión, cabezas de control), los cuales pueden ser alineados unos junto de otros, de manera se puede realizar un número variable, que se puede aumentar o reducir con posterioridad, de conexiones para conducciones de pintura. Además de las válvulas de pintura están previstas usualmente otras válvulas, estructuradas de manera similar, para medios de limpieza, como líquido diluyente y aire pulsado.

Los cambiadores de pintura de este tipo conocidos (DÜRR, Technisches Handbuch, Einführung in die Technik der PKW-Lackierung, April 1999) contienen válvulas controladas neumáticamente, las cuales son accionadas por señales de aire a presión de las mangueras asignadas individualmente a las válvulas. Estas mangueras de aire de control vienen de un armario neumático alejado en el cual son abiertas, en cada caso por una válvula magnética, bajo el control del sistema de control electrónico de la instalación para la generación de las señales de control de aire a presión.

Los dispositivos de este tipo son conocidos asimismo gracias a los documentos WO 89 10 796 A y DE 4423643 A.

El sistema de control neumático conocido es muy complejo, dado que para cada funcionamiento de conmutación hay que tender una manguera de aire a presión desde el armario neumático al cambiador de pintura y se necesita, adicionalmente, para cada válvula del cambiador de pintura una válvula de electroimán externa, separada constructiva y espacialmente. Además, resultan, a causa de las manguera de aire de control y de la exigencia de su aireación y ventilación, demoras de conmutación las cuales son además diferentemente largas, dado que dependiendo del caso de instalación (p. ej. en máquinas laterales o de techo) dentro de una instalación hay diferentes longitudes de manguera y, correspondientemente, diferentes tiempos de conmutación. Los tiempos de conmutación cortos y definidos con precisión son importantes, entre otros, en los programas de lavado más nuevos para cambiadores de pintura, en los cuales los tiempos de apertura de las válvulas de lavado pueden tener, típicamente, un orden de magnitud de fracciones de segundos (DE 199 51 956).

El documento EP 0 979 964 A da a conocer el hecho de accionar electromagnéticamente la aguja de válvula de las válvulas de control de pintura de un cambiador de pintura para, mediante control de bus eléctrico directo, hacer posibles tiempos de conmutación lo más cortos posibles sin las mangueras necesarias para el control neumático. Para el accionamiento directo de la aguja de válvula son necesarios, sin embargo, electroimanes relativamente potentes, los cuales no son sólo voluminosos sino que tienen también un consumo de potencia eléctrica elevado, no deseado entre otras cosas con vistas a las condiciones de protección contra explosión en las instalaciones de revestimiento.

La invención se plantea el problema de proponer un cambiador de calor y un procedimiento para su control, los cuales eviten la complejidad de conducción y las demoras de conmutación de los cambiadores de pintura controlados neumáticamente sin la exigencia de electroimanes indeseadamente potentes.

Este problema se resuelve mediante las características de las reivindicaciones independientes.

Mediante la invención se crea una unidad compacta y fiable la cual, en comparación con cambiadores de pintura usuales controlados neumáticamente, tiene suficiente con una complejidad de instalación y de lo demás esencialmente mucho más pequeña. Sobre todo se eliminan las numerosas mangueras de aire de control, hasta ahora necesarias, del cambiador de pintura así como el gran armario neumático externo, incluidas sus válvulas magnéticas. Dado que se suprime la aireación y ventilación de conducciones de manguera, resultan procesos de conmutación mucho más rápidos, los cuales están además determinados con precisión y son independientes de la instalación de manera que, entre otras cosas, se pueden realizar programas de lavado, que se pueden reproducir con precisión, con tiempos de conmutación
cortos.

La complejidad de instalación se reduce también gracias a que al cambiador de pintura hay que conectar, salvo la manguera de aire a presión común a todas las válvulas para el control previo neumático, únicamente conducciones eléctricas, en el caso del control de bus de datos preferido únicamente este bus y un conducto de suministro de corriente para los electroimanes y para los circuitos de conmutación de control electrónicos de las válvulas.

Estas ventajas se combinan, según la invención, con el accionamiento de válvula neumático en sí más adecuado, de manera que no se necesita ningún accionamiento electromagnético potente. Además, la invención tiene la ventaja de que las válvulas neumáticas puras de los cambiadores de pintura usuales en la actualidad se pueden sustituir, de forma fácil y sin modificaciones constructivas, por válvulas nuevas controladas eléctricamente.

La invención se explica con mayor detalle en el ejemplo reproducido en el dibujo. El dibujo muestra esquemáticamente un cambiador de pintura con válvulas neumáticas controlado electrónicamente por un sistema de bus de campo.

El cambiador de pintura 1 comprende, de la forma en sí conocida, un grupo de unidades de bloque alineadas unas junto a otras, que se puede ampliar y reducir modularmente, las cuales constan en cada caso de cuerpos de carcasa 2 y de válvulas 3 montadas, por ejemplo atornilladas, dentro para la conexión de las conducciones de pintura y de lavado (no representadas) con el canal de pintura central.

En el caso de las válvulas 3 se trata de válvulas neumáticas controladas previamente por una válvula de electroimán. El experto en la materia dispone, dependiendo del caso de aplicación, de construcciones adecuadas para ello. Por ejemplo, las válvulas 3 pueden contener una unidad básica neumática correspondiente a la Fig. 2 del documento EP 0 979 964 A ya mencionado, en la cual una aguja de válvula, dotada con un émbolo, es presionada a una posición de apertura mediante aire a presión contra la fuerza de un resorte, en la cual abre el trayecto para los medios de pintura o de lavado al interior del canal de pintura del cambiador de pintura. Sin embargo, mientras que en el caso conocido el aire a presión representa la señal de control para la apertura y el cierre de la válvula de pintura, se ha sustituido en el cambiador de pintura aquí descrito la conexión de aire a presión por una unidad de válvula electromagnética, la cual está montada en la unidad básica neumática y abre y cierra eléctricamente la conexión entre un conducto de aire a presión 4, que se encuentra permanentemente sometido a presión continua, y la unidad básica neumática. Constructivamente la unidad de válvula electromagnética montada puede estar estructurada de forma similar a la unidad básica neumática en sí conocida y contener, por ejemplo, un núcleo magnético móvil como su aguja, en el cual se encuentra un asiento de obturación. Cuando el núcleo magnético es atraído por una bobina eléctrica que lo rodea, se abre el asiento de obturación y deja libre el trayecto del aire a presión desde el conducto 4 a la unidad básica neumática. El conducto de aire a presión 4, conectado en P a una fuente de aire de control previo, que sirve para el control previo, conduce a través del cuerpo de carcasa 2 del cambiador de pintura 1 y está conectada a todas las válvulas 3 dentro del cambiador de pintura. En lugar de esto, se pueden utilizar sin embargo también otras construcciones conocidas y adecuadas para una válvula controlada eléctricamente para la apertura y el cierre de las conducciones neumáticas de las válvulas de pintura y lavado.

En particular, cuando las válvulas neumáticas conocidas de los cambiadores de pintura usuales hasta ahora son dotadas cada una simplemente con una válvula de control previo electromagnética montada directamente se puede, mediante un sensor adicional por válvula, indicar y/o comunicar de vuelta al sistema de control electrónico la posición de conmutación de la válvula.

Para el control eléctrico de las válvulas 3 sirve, preferentemente, un bus de datos 5 interno, conducido a través de todos los cuerpos de carcasa 2 modulares, que puede ser un bus CAN o uno de los buses de sistema normalizados por lo demás conocidos y que está conectado a través de una interfase 6 con el sistema de control 7 electrónico de rango superior. De manera adecuada se utiliza uno de los sistemas de bus de campo normalizados, cuyos datos de control binarios son asignados en el cambiador de pintura 1 a las válvulas 3, para las cuales están destinados en cada caso. De la asignación y el direccionamiento se ocupan, de forma en sí conocida, circuitos de conmutación electrónicos (chips), los cuales pueden estar previstos en las válvulas individuales, para acoplar las bobinas mencionadas de las unidades de válvula electromagnéticas, para la apertura de la válvula correspondiente, con un conducto de suministro de corriente 8, conducido asimismo a través de la totalidad del cambiador de pintura. Debido al consumo de potencia pequeño, posible gracias a la invención, de los electroimanes, estos pueden ser controlados directamente desde el control eléctrico, con una potencia de salida correspondientemente pequeña.

De forma adecuada las unidades de bloque modulares, formadas en cada caso por un cuerpo de carcasa 2 y una o varias válvulas 3, pueden ser simplemente enchufables para la adaptación al número en cada caso necesario de pinturas que se pueden seleccionar, siendo garantizado el mantenimiento unido necesario mediante medios de retención adecuados. En esta estructuración, están conectadas entre sí, en cada caso mediante unos contactos de enchufe 9, también las secciones del bus de datos 5 que se extienden a través de las unidades de carcasa modulares. Lo mismo es válido para las secciones correspondientes del conducto de suministro de corriente 8 y el conducto de aire a presión 4.

Dado que los cambiadores de pintura tienen que ser conectados usualmente a tierra en las instalaciones de revestimiento electrostáticas, las piezas de carcasa del cambiador de pintura 1 pueden estar realizadas en material de trabajo eléctricamente conductor, por ejemplo de plástico conductor.

En lugar del control de bus descrito, es posible asimismo un cableado individual de las válvulas de electroimán, de manera que únicamente el conducto de aire a presión de control previo conduce a través del cambiador de pintura.

Claims (8)

1. Disposición de válvulas de cambio de pintura para la conexión de una pluralidad de conductos de pintura para material de revestimiento, de pinturas diferentes que se pueden seleccionar, con un elemento de aplicación,

con un canal de pintura central para el material de revestimiento que hay que suministrar al elemento de aplicación,

con unas válvulas (3) controlables, conectadas al canal de pintura, para las pinturas que se pueden seleccionar y, en su caso, para medios de lavado, y

con un dispositivo de control para conmutar las válvulas (3), que se puede conectar con un sistema de control (7) electrónico externo,

comprendiendo la disposición de válvulas de cambio de pintura (1) unas unidades de bloque modulares, las cuales están formadas en cada caso por un cuerpo de carcasa (2) y por lo menos por una de las válvulas (3), y

estando provistas las válvulas (3) de la disposición de válvulas de cambio de pintura (1) de unas válvulas de electroimán, las cuales se pueden conectar con el sistema de control (7) electrónico externo mediante una disposición de conexión eléctrica contenida en la disposición de válvulas de cambio de pintura (1),

caracterizada porque, en los trayectos de pintura o de medios de lavado que conducen al interior del canal de pintura están conectadas en cada caso válvulas neumáticas, las cuales se abren y se cierran mediante aire a presión u otro gas de presión de un conducto de gas de presión (4) común que conduce, a través de los cuerpos de carcasa de la disposición de válvulas de cambio de pintura (1), a todas las válvulas (3), y porque dentro de la disposición de válvulas de cambio de pintura (1) está conectada en cada caso una válvula de electroimán en el trayecto de gas de presión de la válvula neumática.

2. Disposición de válvulas de cambio de pintura según la reivindicación 1, caracterizada porque a través de la disposición de válvulas de cambio de pintura (1) conduce un bus de datos (5) para datos de control digitales, que está acoplado con las válvulas de electroimán (3) a través de un circuito electrónico.

3. Disposición de válvulas de cambio de pintura según la reivindicación 2, caracterizada porque cada válvula de electroimán (3) contiene un circuito de conmutación electrónico.

4. Disposición de válvulas de cambio de pintura según la reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque las válvulas de electroimán (3) están montadas en o junto a unas unidades de carcasa (2) enchufables entre sí, alineables unas respecto a las otras, a través de las cuales se extiende en cada caso una sección del bus de datos (5), y porque las secciones de bus de datos de los módulos individuales están conectadas entre sí mediante unos contactos de enchufe (9).

5. Disposición de válvulas de cambio de pintura según la reivindicación 4, caracterizada porque a través de los módulos se extiende en cada caso una sección de un conducto de suministro de corriente (8) para las válvulas de electroimán (3) y/o del conducto de gas de presión (4) y estas secciones de conducto están conectadas entre sí mediante unos contactos de enchufe.

6. Válvula para una disposición de válvulas de cambio de pintura según la reivindicación 1 con una parte de válvula neumática, que contiene una aguja de válvula, cuyo extremo que forma una superficie de obturación es presionado por un resorte a una posición de cierre, en la cual cierra el trayecto de la pintura o medios de lavado que conducen al interior del canal de pintura, y desde la cual puede ser elevada, para la apertura de este trayecto, contra la fuerza del resorte mediante aire a presión, que durante la apertura de un trayecto de aire a presión carga un émbolo de la aguja, caracterizada porque en la parte de válvula neumática está montada una válvula de electroimán con un asiento de válvula, a través del cual conduce el trayecto del aire a presión hacia el émbolo de la parte de válvula neumática.

7. Procedimiento para el control de una disposición de válvulas de control de pintura para la conexión de una pluralidad de conducciones de pintura para material de revestimiento, de pinturas diferentes que se pueden seleccionar, con un elemento de aplicación,

siendo abiertas y cerradas unas válvulas (3) para el material de revestimiento y en su caso para unos medios de lavado, conectadas a un canal de pintura central, mediante aire a presión u otro gas de presión de un conducto de gas de presión (4), y

estando formada la disposición de válvulas de cambio de pintura (1) de unas unidades de bloque modulares, las cuales están formadas en cada caso por un cuerpo de carcasa (2) y por lo menos una de las válvulas (3),

caracterizado porque el conducto de gas de presión (4) común a todas las válvulas (3), que pasa a través de los cuerpos de carcasa (2) de la disposición de válvulas de cambio de pintura (1), es sometida permanentemente a presión para el control previo neumático de las válvulas (3), y porque la conexión entre el conducto de gas de presión (4) y las válvulas (3) se abre y se cierra mediante electroimanes controlados electrónicamente dentro de la disposición de válvulas de cambio de pintura (1).

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la disposición de válvulas de cambio de pintura es controlada mediante un sistema de bus de campo.