ES2314012T3 - Sistema de dosificacion para un dispositivo de revestimiento. - Google Patents

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Abstract

Sistema de dosificación para un dispositivo de revestimiento con un recipiente (1) y en émbolo (2) desplazable en el recipiente, el cual separa una primera zona de recipiente (4) de una segunda zona de recipiente (3) que contiene el material de revestimiento que hay que dosificar, con por lo menos una abertura (19, 21) para el llenado o el vaciado de la segunda zona de recipiente (3) y con un primer dispositivo de accionamiento (5), con el cual se puede ejercer sobre el émbolo (2) una fuerza de accionamiento en dirección hacia la segunda zona de recipiente (3), engarzando en el émbolo (2) sobre el lado de la primera zona de recipiente (4) un elemento de tracción (6) y estando conectado el elemento de tracción (6) conectado con un segundo dispositivo de accionamiento (7), con el cual se puede controlar el movimiento del émbolo (2) accionado por el primer dispositivo de accionamiento (5) para la dosificación del material de revestimiento, caracterizado porque el elemento de tracción (6) es un elemento flexible de alambre, de cinta o de cadena que conecta el émbolo (2) con el segundo dispositivo de accionamiento (7) que se encuentra fuera del recipiente (1), y porque el elemento de tracción (6) está rodeado por una envoltura (17) que se mueve a lo largo de la dirección de movimiento del émbolo (2), que obtura la primera zona de recipiente (4) que se puede someter a presión.

Description

Sistema de dosificación para un dispositivo de revestimiento.
La presente invención se refiere a un sistema de dosificación para un dispositivo de revestimiento según el preámbulo de las reivindicaciones independientes 1 y 3.
En particular, se trata de un sistema de dosificación para pulverizadores, montados en robots u otras máquinas de revestimiento, para el revestimiento en serie de piezas de trabajo como, por ejemplo, carrocerías de vehículos automóviles. Las máquinas de revestimiento conocidas de este tipo o sus pulverizadores contienen cilindros de dosificación (DE 19610588, EP 0693319) accionados mecánicamente por un accionamiento de husillo electromecánico, los cuales tienen sin embargo unas necesidades de espacio grandes condicionadas por su forma constructiva. La longitud de estos sistemas de dosificación. la cual es a causa del vástago del émbolo aproximadamente el doble de grande que la carrera del émbolo, menoscaba en los robots de barnizado y demás aparatos de manipulación la posibilidad de alcanzar zonas de piezas de trabajo como por ejemplo habitáculos de vehículos automóviles. Además del tamaño constructivo de estos cilindros de dosificación, estos cilindros de dosificación no tienen sin embargo tampoco, a causa de sus elasticidades del accionamiento de husillo condicionadas por la construcción, es decir entre otras cosas del juego necesario de los elementos de engranaje y otros elementos de accionamiento, la precisión de dosificación extremadamente alta deseada en algunos casos. Además, tienen un comportamiento dinámico insuficiente en caso de variaciones rápidas del valor teórico de dosificación, el cual predetermina el volumen de salida del material de revestimiento transportado hacia el elemento de pulverización.
Sin embargo, se conocen ya también pulverizadores con unidades émbolo-cilindro accionadas hidráulicamente (EP 0967016), cuyo líquido a presión debe ser suministrado sin embargo por una bomba o unidad de dosificación que se encuentra fuera del pulverizador. Para ello, es necesaria una complejidad mecánica notable con muchas interfases para el medio de dosificación, en especial en el caso de cilindros de dosificación montados de manera que se pueden liberar y que se pueden cambiar durante el funcionamiento de revestimiento o junto con el pulverizador. En estos sistemas conocidos es posible además una precisión de dosificación limitada, entre otras cosas mediante resbalamiento, por ejemplo sobre la base de canales de lavado en la bomba de dosificación.
Los problemas con respecto a la precisión de dosificación y la dinámica resultan también en otros pulverizadores conocidos con recipientes cilíndricos para el material de revestimiento cuyo émbolo es accionado mediante aire a presión (US nº 5.310.120,
JP 8-229446).
Por la patente US nº 5.292.036 se conoce un cilindro de dosificación, que sirve para el suministro de color de un pulverizador, cuyo émbolo es cargado, para el vaciado del cilindro, con aire a presión sobre su lado posterior. Para el control de la tasa de salida engarza en el émbolo, asimismo sobre su lado posterior, además a través de un engranaje de husillo, un motor paso a paso eléctrico, el cual debe accionar el émbolo con igual efecto con el aire a presión o que debe actuar como freno de control. El cilindro de dosificación se encuentra en el extremo de un brazo de robot.
El documento EP 1 134 027 A1 (estado de la técnica según el artículo 54(3) CPE), publicado el 19.09.2001, da a conocer asimismo un sistema de separación de potencial con un pulverizador electrostático, cuya conducción de suministro, formada por un tubo de metal o una manguera flexible, está dimensionada para el alojamiento del volumen de color necesario y tiene una longitud suficiente para la separación de potencial entre un cambiador de color y un pulverizador. En la conducción se encuentra un émbolo, desplazable como un rascatubos, el cual es desplazado para el transporte del color en dirección hacia el pulverizador. Sobre el lado del émbolo alejado del volumen de color engarza, a través de un cable, un dispositivo de tracción con un motor. El aire que se encuentra detrás del émbolo puede servir tanto para el aislamiento eléctrico como también para el accionamiento del émbolo.
La invención se plantea el problema de proponer un sistema de dosificación, sencillo, que se pueda construir de forma compacta, del género considerado el cual funcione con una alta precisión de dosificación y que, en caso de variaciones del valor teórico, funcione con la dinámica más alta posible.
Este problema se resuelve mediante el sistema de dosificación indicado en las reivindicaciones.
Al contrario que los cilindros de dosificación conocidos con accionamiento por aire a presión, actúa según la invención el primer dispositivo de accionamiento, preferentemente un dispositivo de presión neumático o mecánico, únicamente como dispositivo de pretensión para el accionamiento del émbolo. La dosificación propiamente dicha tiene lugar mediante el elemento de tracción el cual ejerce únicamente sobre el émbolo una fuerza opuesta a la presión de pretensión y que permite el movimiento a que da lugar esta pretensión en la medida precisa deseada. Dado que todos los elementos de transmisión mecánicos están sometidos, entre el émbolo y el segundo dispositivo de accionamiento mecánico que determina el volumen de salida del material de revestimiento, a una carga de tracción constante, se suprimen las tolerancias de los accionamientos de émbolo electromecánicos conocidos, de manera que resulta una dosificación esencialmente más precisa. Al mismo tiempo el sistema sigue, a causa de la presión previa, directamente, sin resbalamiento y rápidamente, también variaciones bruscas de valor teórico.
A causa de la forma constructiva compacta posible el sistema de dosificación descrito aquí es adecuado, de formas especialmente ventajosa, para el montaje en pulverizadores y zonas limitadas espacialmente de máquinas de revestimiento.
La invención se explica con mayor detalle a partir del ejemplo de forma de realización representado, esquemáticamente y de forma simplificada, en el dibujo.
El sistema de dosificación representado contiene un recipiente 1 cilíndrico, en el cual está apoyado un émbolo 2 desplazable a lo largo del eje del cilindro. El émbolo 2 subdivide el espacio interior del recipiente en una primera zona 4, para la energía de accionamiento del sistema en el lado superior en el dibujo, y una segunda zona 3, en la cual se encuentra el material de revestimiento que hay que dosificar como, por ejemplo barniz de color. Como medios de accionamiento pueden servir, de manera adecuada, aire a presión el cual, viniendo desde una fuente 5 a través de una entrada de aire 10, en el ejemplo representado, pone a la primera zona de recipiente 4 bajo presión, carga con ello el émbolo 2 en dirección hacia la segunda zona de recipiente 3 y, por consiguiente, pretensa el sistema en esta dirección de la fuerza. En lugar de aire a presión se pueden utilizar también otros medios de presión gaseosos o también líquidos los cuales, al contrario que los sistemas conocidos que trabajan con líquido de dosificación, no tienen que ser suministrados dosificados. En lugar de unos medios de presión puede estar previsto, para la generación de la fuerza de accionamiento o de pretensión para el émbolo, sin embargo, un dispositivo mecánico de presión o tracción con un resorte.
El émbolo 2 no puede realizar un movimiento incontrolado debido a carga con presión prevista en el ejemplo representado, por un elemento de tracción 6 flexible que engarza en el émbolo en el lado de la primera zona 4, pudiendo tratarse en el caso de éste de un elemento de alambre, de cinta plana, de cadena o similar resistente a la tracción y longitudinalmente elástico realizado en metal o de plástico. El elemento de tracción 6 está conducido fuera del recipiente 1 a través de una abertura 11 y puede ser desviado, fuera del recipiente. Mediante unos rodillos 12, 12' a una dirección adecuada, por ejemplo paralela con respecto a la dirección de movimiento del émbolo 2. El elemento de tracción 6 tiene la función de aflojar la presión de émbolo para el control del movimiento del émbolo en correspondencia con el volumen de salida deseado, y está conectado con este propósito, por su extremo alejado del émbolo 2, con una unidad de accionamiento 7 electromecánica controlada mediante programa. En el ejemplo representado el elemento de tracción 6 flexible está sujeto al engranaje de roscado 13 de un husillo 14, el cual es accionado por un servomotor u otro motor 15 eléctrico controlado mediante programa. El motor 15 es reversible de manera que en caso de retroceso del émbolo 2 en dirección hacia la primera zona 4, tras la finalización de un proceso de revestimiento, el elemento de tracción 6 puede ser extraído de nuevo, en la medida correspondiente, del recipiente 1.
En lugar de la unidad de accionamiento 7 lineal o de traslación del ejemplo representado pueden servir también otros dispositivos para el control del movimiento consecuente del elemento de tracción 6, por ejemplo una unidad de accionamiento rotatoria con un mecanismo de arrollamiento para el enrollado y desenrollado del elemento de tracción 6 durante el movimiento de un lado para otro del émbolo 2 en el recipiente 1.
Cuando la zona del recipiente 4 debe ser sometida presión debe estar obturada con respecto al entorno del recipiente. Para la obturación en el lugar de la salida del elemento de tracción 6 fuera del recipiente 1, puede ser suficiente, por ejemplo, conducir un alambre redondo que forma el elemento de tracción a través de una guarnición de obturación en la abertura 11. En otros casos puede ser sin embargo adecuado prescindir de una obturación en la salida 11, también para hacer posible al elemento de tracción 6 un movimiento lo más libre posible, y estructurar su recorrido hasta el émbolo 2 abierto con respecto al entorno, es decir libre de presión. En el ejemplo representado el elemento de tracción 6 está rodeado, con este propósito, por ejemplo por una envoltura de tipo fuelle 17, móvil a lo largo de la dirección de movimiento del émbolo 2, la cual está sujeta, de manera estanca con respecto a la zona de recipiente 4 sometida a presión, en uno de sus extremos en el émbolo 2 y, en su otro extremo, a la pared del recipiente 1 que rodea la abertura de salida 11.
Como modificación del ejemplo descrito existen también otras posibilidades para la carga con presión del émbolo en la primera zona de recipiente 4. En lugar de someter a presión la propia zona de recipiente 4, se puede montar por ejemplo un fuelle que se pueda someter a presión y que se pueda con ello expandir o similar, el cual empuja el émbolo 2 en dirección hacia la segunda zona de recipiente 3.
La zona de recipiente 3, que contiene el material de revestimiento, tiene una abertura de salida de material 19, a la cual está conectada una conducción que conduce hacia el elemento de pulverización 20 del pulverizador, gracias a que el recipiente 1 y, preferentemente, también los otros componentes del sistema de dosificación, incluida la unidad de accionamiento 7, pueden estar montados de manera ventajosa. El elemento de pulverización 20 puede ser, por ejemplo, el plato de campana de un pulverizador de rotación electrostático o la tobera de un pulverizador por aire o similar.
Tras la finalización de un proceso de revestimiento, durante el cual el émbolo 2 ha vaciado la zona de recipiente 3 por completo o parcialmente, es desplazado de nuevo de vuelta a su posición de partida. Esto se puede llevar a cabo mediante el material de color u otro de revestimiento el cual, durante el proceso de carga, en su caso a través de la abertura de salida 19, es conducido preferentemente sin embargo a través de abertura de entrada adicional, que conduce a la zona 3, de acuerdo con la flecha 21, al interior del recipiente 1. El elemento de tracción 6 es retirado en la misma medida de la unidad de accionamiento 7. Otra posibilidad consiste en que la unidad de accionamiento 7 retire el émbolo 2 contra la presión de la fuente 5 que actúa también durante el proceso de carga, llenándose con el material de revestimiento el espacio 3 que queda libre con ello.

Claims (11)

1. Sistema de dosificación para un dispositivo de revestimiento
con un recipiente (1) y en émbolo (2) desplazable en el recipiente, el cual separa una primera zona de recipiente (4) de una segunda zona de recipiente (3) que contiene el material de revestimiento que hay que dosificar,
con por lo menos una abertura (19, 21) para el llenado o el vaciado de la segunda zona de recipiente (3) y
con un primer dispositivo de accionamiento (5), con el cual se puede ejercer sobre el émbolo (2) una fuerza de accionamiento en dirección hacia la segunda zona de recipiente (3),
engarzando en el émbolo (2) sobre el lado de la primera zona de recipiente (4) un elemento de tracción (6) y
estando conectado el elemento de tracción (6) conectado con un segundo dispositivo de accionamiento (7), con el cual se puede controlar el movimiento del émbolo (2) accionado por el primer dispositivo de accionamiento (5) para la dosificación del material de revestimiento,
caracterizado porque el elemento de tracción (6) es un elemento flexible de alambre, de cinta o de cadena que conecta el émbolo (2) con el segundo dispositivo de accionamiento (7) que se encuentra fuera del recipiente (1), y
porque el elemento de tracción (6) está rodeado por una envoltura (17) que se mueve a lo largo de la dirección de movimiento del émbolo (2), que obtura la primera zona de recipiente (4) que se puede someter a presión.
2. Sistema de dosificación según la reivindicación 1, caracterizado porque en el elemento de tracción (6) engarza un dispositivo de accionamiento electromecánico (7).
3. Sistema de dosificación para un dispositivo de revestimiento
con un recipiente (1) y un émbolo (2) desplazable en el recipiente, el cual separa una primera zona de recipiente (4) de una segunda zona de recipiente (3) que contiene el material de revestimiento que hay que dosificar,
con por lo menos una abertura (19, 21) para el llenado o el vaciado de la segunda zona de recipiente (3) y
con un primer dispositivo de accionamiento (5), con el cual se puede ejercer sobre el émbolo (2) una fuerza de accionamiento en dirección hacia la segunda zona de recipiente (3),
engarzando en el émbolo (2) sobre el lado de la primera zona de recipiente (4) un elemento de tracción (6) y
estando conectado el elemento de tracción (6) con un segundo dispositivo de accionamiento (7), con el cual se puede controlar el movimiento del émbolo (2) accionado por el primer dispositivo de accionamiento (5) para la dosificación del material de revestimiento,
caracterizado porque el elemento de tracción (6) es un elemento flexible de alambre, de cinta o de cadena que conecta el émbolo (2) con el segundo dispositivo de accionamiento (7) que se encuentra fuera del recipiente (1), y
porque el segundo dispositivo de accionamiento (7) contiene un husillo (14) que puede ser girado por un motor (15) controlado.
4. Sistema de dosificación según la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizado porque la abertura (11), a través de la cual el elemento de tracción (6) es conducido hacia fuera del recipiente (1), está obturada con respecto a la zona de recipiente (4) que se puede someter a presión.
5. Sistema de dosificación según la reivindicación 1, caracterizado porque la envoltura (17) está sujeta de manera estanca con respecto a la zona de recipiente (4) que se puede someter a presión, por uno de sus extremos al émbolo (2) y por otro de sus extremos la abertura de salida (11) está sujeta rodeando la pared del recipiente (1).
6. Sistema de dosificación según la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo dispositivo de accionamiento (7) contiene un husillo (14) que puede ser girado por un motor (15) controlado.
7. Sistema de dosificación según la reivindicación 1, caracterizado porque el segundo dispositivo de accionamiento contiene un rodillo que puede ser girado por un motor controlado para el enrollado y desenrollado del elemento de tracción (6).
8. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer dispositivo de accionamiento (5) ejerce, sobre el lado de la primera zona de recipiente (4), una fuerza de compresión sobre el émbolo (2).
9. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer dispositivo de accionamiento contiene una fuente (5) para un medio de presión con el cual, para el accionamiento del émbolo (2), se puede ejercer sobre éste una presión en la primera zona de recipiente
(4).
10. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el primer dispositivo de accionamiento contiene un resorte que genera la fuerza de accionamiento.
11. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en la salida (19) de la segunda zona de recipiente (3) se puede conectar una conducción de entrada del elemento de pulverización (20) de un pulverizador, en el cual se puede disponer el sistema de dosificación o por lo menos el recipiente (1).
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