ES2314145T3 - Equipo parapreparar articulos tridimensionales con una extension plana predominante para su pintado electrostatico. - Google Patents
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Abstract
Equipo para el pintado electrostático de artículos tridimensionales (P) con una extensión plana predominante, en particular paneles fabricados de material dieléctrico, comprendiendo dicho equipo un transportador horizontal (T) para desplazar y soportar dichos paneles, en el que el transportador está fabricado de un material eléctricamente aislante que tiene una resistividad mayor que la de los paneles (P) a pintar y comprendiendo además una o varias unidades de pintado para la aplicación electrostática de pinturas en polvo a dichos paneles, y uno o varios electrodos (E, 12) situados en posiciones aisladas, a distancias adecuadas unos de otros debajo de dichos paneles, por lo menos, mientras las pinturas en polvo cargadas electrostáticamente a un cierto potencial eléctrico están siendo facilitadas a los mismos, emitiendo los electrodos un campo eléctrico con características tales que cargan toda la superficie visible de dichos paneles, hasta su zona de contacto con el transportador, a un potencial eléctrico de signo contrario al de las pinturas en polvo, de tal forma que las pinturas en polvo recubren completa y uniformemente dicha superficie visible de los paneles, caracterizado por el hecho de que dicho transportador (T) está fabricado de un material suficientemente poroso, permeable al aire pero no a las pinturas en polvo.
Description
Equipo para preparar artículos tridimensionales
con una extensión plana predominante para su pintado
electrostático.
La invención se refiere a máquinas para el
pintado electrostático de artículos tridimensionales que tienen una
extensión plana predominante, los cuales normalmente son paneles
fabricados de un material dieléctrico o de conductividad reducida,
normalmente madera o derivados de la madera, por ejemplo MDF, que se
desplazan y están soportados mediante un transportador horizontal
en el cual dichos paneles son cargados a un potencial eléctrico de
signo opuesto al de las pinturas en polvo facilitadas por medio de
pistolas electrostáticas, en una cámara que se mantiene a una
presión negativa mediante medios adecuados. En los documentos WO
01/85357 A1 y EP 1 243 340 A2 (correspondiente a la solicitud USA
10/101.845) se describen máquinas de este tipo a las cuales se hace
referencia en el sentido más amplio. En el primer tipo de máquina,
el transportador sobre el cual se desplazan los paneles está
fabricado de un material eléctricamente conductor y comprende medios
para elevar, por lo menos el tramo superior de dicho transportador,
a un potencial eléctrico especificado, por ejemplo un potencial
negativo con respecto a tierra, de tal forma que los artículos a
pintar están también a este potencial, y sus superficies visibles
pueden ser pintadas mediante las pinturas en polvo facilitadas a la
cámara de pintado por medio de pistolas electrostáticas que cargan
dichas pinturas, por ejemplo a un potencial positivo. Esta solución
ha demostrado ser inadecuada para garantizar la carga electrostática
a un potencial eléctrico distribuido de una manera suficiente y
uniforme de las superficies que deben ser pintadas de artículos con
una conductividad eléctrica muy reducida, encontrándose los
problemas principales en los bordes de los paneles y en particular
en sus zonas de contacto con el transportador, como si estas zonas
estuvieran en equilibrio electrostático o cargadas positivamente.
Con el objeto de superar este problema, la segunda de las máquinas
mencionadas anteriormente utiliza un transportador fabricado de
materiales sintéticos y por consiguiente eléctricamente aislantes,
que tiene, por lo menos una superficie exterior que es buena
conductora de las cargas eléctricas y utiliza una barra para la
carga electrostática, situada en sentido transversal por encima y a
una distancia apropiada del tramo superior de dicho transportador, y
orientada con sus puntas hacia abajo, de tal forma que distribuye
cargas eléctricas, por ejemplo de polaridad negativa, sobre el panel
y sobre el transportador que pasa por debajo de ella para cargarlos
electrostáticamente con una polaridad y una intensidad
especificadas, y distribuidas de una forma uniforme, antes de que el
transportador y el panel entren en la cámara de pintado. Esta
solución ha fracasado asimismo en proporcionar los resultados
deseados en paneles que tienen una resistividad muy elevada,
habiéndose encontrado de nuevo problemas de recubrimiento en los
bordes de los paneles y en particular en las zonas de contacto entre
los bordes de los paneles y el
transportador.
transportador.
El documento DE 36 11 729 A1 da a conocer un
equipo para el pintado electrostático de artículos tridimensionales
con una extensión plana predominante, en particular paneles
fabricados de material dieléctrico, comprendiendo dicho equipo un
transportador para desplazar y soportar dichos paneles en el que el
transportador está fabricado de un material eléctricamente aislante
que tiene una resistividad mayor que la de los paneles a pintar y
que comprende además una o varias unidades de pintado para aplicar
electrostáticamente pinturas en polvo a dichos paneles, y en el que
uno o varios electrodos están situados en posiciones aisladas bajo
dichos paneles, a unas distancias adecuadas unos de otros, por lo
menos mientras las pinturas en polvo cargadas electrostáticamente a
un cierto potencial eléctrico están siendo facilitadas a los mismos,
emitiendo los electrodos un campo eléctrico con características
tales que cargan toda la superficie visible de dichos paneles, así
como su zona de contacto con el transportador a un potencial
eléctrico de signo opuesto al de las pinturas en polvo, de tal modo
que las pinturas en polvo recubren de manera completa y uniforme
dicha superficie visible de los paneles.
Según la reivindicación 1 de la presente
invención, se da a conocer un equipo del tipo descrito
anteriormente, caracterizado por el hecho de que dicho
transportador está fabricado de un material suficientemente poroso,
permeable al aire pero no a las pinturas en polvo.
Las características adicionales de la invención
y las ventajas derivadas de la misma quedarán claras a partir de la
descripción siguiente de algunas realizaciones preferentes de la
invención, ilustradas en las figuras de las hojas de dibujos
adjuntas, únicamente a modo de ejemplo y sin intención restrictiva,
en las cuales:
- la figura 1 muestra de manera esquemática el
método de construcción del transportador y de posicionado del
electrodo en relación con el panel a pintar;
- las figuras 2, 3, 4 y 2a, 3a, 4a muestran de
manera esquemática en alzado lateral y en una vista en planta
respectivamente, el un número correspondiente de otras posibles
realizaciones del equipo para la aplicación práctica del método de
la figura 1;
- las figuras 5 y 6 muestran una sección
transversal a través del transportador de la solución de las figuras
4 y 4a, en diferentes realizaciones posibles;
- la figura 7 es una vista esquemática en planta
de la máquina de pintar en una versión con electrodos móviles;
- la figura 8 es una vista en planta desde
encima del tramo superior del transportador con los electrodos de
la máquina de la figura 7;
- las figuras 9 y 10 son vistas, en perspectiva,
de los extremos inicial y final respectivamente, del transportador
de la figura 8, vistos desde los lados indicados mediante las
flechas (K1) y (K2) respectivamente;
- la figura 11 muestra otros detalles del
transportador de la figura 8 en una sección tomada a lo largo de la
línea -XI-XI-;
- la figura 12 es un alzado frontal del extremo
inicial del transportador de electrodos, visto en la dirección de
la flecha (H) en la figura 10;
- la figura 13 es un alzado lateral de los
detalles de los rodillos locos de guía, y de los rodillos de retorno
de la cinta transportadora de la máquina de pintado;
- las figuras 14, 15 y 16 son vistas en planta
desde el tramo superior, del mismo número de diferentes
realizaciones de una máquina de pintar con electrodos fijos;
- la figura 17 es una vista lateral, en sección
parcial, de los detalles del posicionado de los electrodos de
polarización de la máquina mostrada en las figuras 14 a 16;
- la figura 18 es una vista lateral de una
posible realización de la parte terminal del transportador de
desplazamiento de los paneles en la máquina con electrodos
fijos.
La figura 1 muestra como, según la invención, el
transportador (T) que soporta los paneles (P) a pintar, debe estar
construido de cualquier material o conjunto de materiales que tienen
características de aislamiento eléctrico, que tienen, por lo menos
en la zona en contacto con el panel (P), una resistividad eléctrica
que supera la de dicho panel, por lo menos en un orden de magnitud.
Todas las piezas de soporte y de guía del transportador (T) están
obviamente conectadas a tierra, tal como en la técnica anterior. El
transportador (T) puede estar fabricado total o parcialmente de
polietileno y de un material que sea suficientemente poroso para
ser permeable al aire y no a la pintura, en otras palabras, con el
objeto de mejorar todavía más la resistividad de este material, y
además con el objeto de permitir introducir aire a presión a través
del tramo de retorno del transportador (T) para conseguir una
limpieza más completa de la cinta que la que puede conseguirse
mediante los medios habituales de los tipos conocidos. Esta
solución no se muestra en los dibujos dado que puede entenderse
fácilmente y puede ser puesta en práctica por expertos en la
técnica, en base a las explicaciones facilitadas previamente. El
espesor de la cinta transportadora (T) puede variar de acuerdo con
el posicionado de los electrodos (E), tal como se describe con
mayor detalle más adelante. Debajo del panel (P) está situado un
electrodo (E) de cualquier forma adecuada, conectado a la fuente de
alimentación dispuesta para la polarización, por ejemplo
polarización negativa, de la superficie visible de dicho panel al
cual es facilitada la pintura en polvo mediante las pistolas
electrostáticas (R) que cargan la pintura a un potencial positivo,
de manera que se adhiere de manera completa y uniforme al panel. Se
ha descubierto que, con el objeto de obtener los mejores resultados,
el electrodo (E) debe estar situado a una distancia (D) de los
bordes del panel que sea mayor que 1 a 2 veces la altura (H) de
dicho panel y menor o igual aproximadamente a 10 veces dicha altura
(H). Si el panel es de un tamaño considerable o tiene una forma
alargada, puede actuarse simultáneamente por medio de una serie de
electrodos, siempre que éstos estén separados por unas distancias
tales que no interfieran entre sí, por ejemplo por unas distancias
no inferiores a 10 veces aproximadamente la altura (H) del borde del
panel. El electrodo (E) puede tener cualquier forma, por ejemplo,
redonda o cuadrada, o puede tener forma de estrella con una serie
de puntas posicionadas en una disposición plana o con una punta
única que converja hacia el panel, para aprovechar la forma de los
campos eléctricos emitidos por los electrodos puntiagudos. Los
electrodos (E) pueden estar fabricados de metal, de goma conductora
y/o de otros materiales adecuados para este objeto.
Las figuras 2 y 2a muestran de manera
esquemática una máquina de pintado electrostático del tipo al que se
ha hecho referencia, que tiene una cinta transportadora horizontal
(T) del tipo mencionado anteriormente, cuyo tramo superior pasa a
través de una cámara (C) de pintado que tiene, por lo menos, un
conducto de aspiración (A) y que tiene puertas de entrada y salida
(Z1) y (Z2) que son, por ejemplo, oblicuas y escalonadas con
respecto a la dimensión transversal de la cinta (T), cerca de cuyas
puertas funcionan las pistolas (R) para suministrar la pintura en
polvo. Los electrodos (E) para la polarización eléctrica de los
paneles (P) a pintar están situados debajo del tramo superior del
transportador (T), que en este caso estará fabricado, por lo menos
parcialmente, con un espesor tal que los efectos de los electrodos
no queden amortiguados. Los electrodos pueden ser fijos, y están
conectados a la fuente de polarización eléctrica (X) a través de una
unidad de conmutación (K) controlada mediante un procesador (L) que
recibe los datos relativos a la velocidad de desplazamiento del
transportador (T) de un dispositivo de codificación (G) y que
recibe de una barrera optoelectrónica (B) los datos referentes a la
forma y dimensiones de los paneles (P), de tal manera que dichos
electrodos (E) son activados de manera selectiva de acuerdo con las
dimensiones de los paneles a pintar y a su posicionado espacial en
la máquina de pintar. Los electrodos (E) de la solución de las
figuras 2 y 2A pueden estar montados en carros motorizados (S) de
manera que se desplazan bajo el control del procesador (L) en
sentido transversal o longitudinal con respecto a la cinta (T), por
ejemplo tal como se muestra por medio de las flechas (F1) y (F2),
con el objeto de ajustar automáticamente sus posiciones a los
cambios en las dimensiones y en la posición en la cinta de los
paneles (P) a pintar. No existe motivo por el cual la movilidad (F2)
en la dirección longitudinal no deba ser utilizada para hacer que
los electrodos (E) acompañen al panel durante su paso, con o sin
movimiento relativo con respecto al transportador (T), y vuelvan a
continuación a funcionar correctamente en el panel siguiente. En
las figuras 3 y 3a, se muestra con mayor detalle una alternativa
similar a esta última solución, en la cual los electrodos (E) se
muestran montados sobre transportadores (M) situados debajo del
tramo superior del transportador (T) y circulando en fase con este
último, en la misma dirección y a la misma velocidad, o con un
grado exacto de deslizamiento, de tal manera que, por lo menos un
electrodo (E), está siempre situado debajo del panel (P) que está
pasando sobre dicho transportador (T), de tal forma que el electrodo
está siempre a la distancia correcta de los bordes de dicho panel.
Los electrodos de los transportadores (M) están conectados a la
fuente de energía (K) por medio de colectores deslizantes (Y) o de
otros colectores adecuados cuya naturaleza será evidente para los
expertos en la técnica. Pueden disponerse una serie de
transportadores (M) adyacentes entre sí y pueden disponerse medios
para permitir que el posicionado transversal de dichos
transportadores con respecto a la cinta principal (T) sea
modificado automáticamente de acuerdo con los cambios en las
dimensiones de los paneles a pintar, asimismo bajo el control del
procesador (L).
En la solución mostrada en las figuras 4 y 4a,
los electrodos (E) están integrados en el transportador (T), se
desplazan con este último y con los paneles (P) a pintar, y reciben
la energía precisa mediante su interacción con los colectores (Y),
por ejemplo, de tipo fijo, conectados al punto de conmutación (K)
para el suministro selectivo de energía. Los electrodos (E) pueden
ser, por ejemplo, del tipo mostrado en detalle en la figura 5,
incorporados en el espesor del transportador (T) y fabricados por
ejemplo, de metal o de goma conductora con sus extremos superiores
al descubierto, de tal forma que tocan el panel (P) y con sus
extremos inferiores interactúan con el colector (Y) deslizándose a
lo largo del mismo. En la otra solución mostrada en la figura 6, el
electrodo (E) que puede estar fabricado de goma conductora o de
metal, está sujeto en la cara superior del transportador (T) por
cualquier medio, de tal forma que toca el panel (P) directamente o a
través de un pequeño elemento de protección que proporciona
continuidad estructural a la cara visible del transportador (T)
facilitando al mismo tiempo la limpieza del transportador, y dicho
electrodo está conectado a un conductor (N) protegido
eléctricamente en el interior del transportador (T) conectado a un
contacto (Q) fijado a la cara inferior o a otro punto adecuado del
transportador (T), estando alineados los contactos (Q) de los
diversos electrodos en una serie de pistas para actuar
conjuntamente con los colectores (Y) correspondientes, de tal forma
que proporcionan un suministro selectivo de energía a los
electrodos, de acuerdo con las dimensiones de los paneles a pintar.
No existe motivo por el cual, en la solución considerada
anteriormente, los colectores (Y) no sean móviles en vez de fijos,
o estén dispuestos para desplazarse de una forma alternativa en la
dirección de la longitud del transportador (T).
En los ejemplos mostrados en las figuras 2, 3, 4
y 2a, 3a, 4a se supone que los electrodos (E) funcionan por lo
menos, en la puerta de entrada (Z1) y en la puerta de salida (Z2) de
la cámara de pintado (C) en la que funcionan las pistolas de
pintado (R), pero debe entenderse que, posiblemente a efectos de
simplificar la construcción de la máquina, el alcance de la
actividad de los electrodos puede ser más amplio y distribuido
sobre una zona más amplia que la mostrada, hasta el punto que actúan
en la totalidad o prácticamente la totalidad de la longitud total
del tramo superior del transportador (T) (ver más adelante).
A continuación se muestran mejoras adicionales a
la máquina según la invención haciendo referencia a las figuras 7 a
18. En la figura 7, la letra (T) indica la cinta transportadora
horizontal sobre la cual están dispuestos los paneles (P) a pintar,
circulando este transportador sobre los rodillos extremos (2) y
(2'), uno de los cuales está conectado a una fuente de fuerza
motriz (3) que hace que dicho transportador avance, por ejemplo, en
la dirección indicada mediante la flecha (F) con un movimiento
continuo y a una velocidad especificada. Los paneles (P) pasan a
través de una barrera optoelectrónica (B) o de otros medios
adecuados, los cuales, tal como se ha indicado anteriormente,
detectan sus dimensiones y su posición en el espacio y controlan el
funcionamiento de los medios para la carga electrostática de dichos
paneles y la puesta en marcha y la interrupción del funcionamiento
de las pistolas electrostáticas de pintado (R) que actúan en las
puertas de entrada y salida (Z1), (Z2) de la cámara de pintado
(C).
Para solucionar el problema relativo a la carga
electrostática de los paneles (P) a pintar, incluso cuando están
fabricados de MDF o de otro material con una resistividad eléctrica
elevada, se han obtenido buenos resultados mediante la utilización
de una cinta transportadora (T) formada de un núcleo de tela de
poliéster impregnado de poliuretano y recubierto, por lo menos en
la cara superior, con poliuretano de manera que tiene una
superficie exterior perfectamente lisa que es particularmente
adecuada para su limpieza por medios mecánicos y neumáticos de los
tipos conocidos (no mostrados) que actúan en la posición del rodillo
de retorno (2). El espesor total de la cinta (T) es aproximadamente
de 0,8 mm incluyendo la capa de poliuretano que tiene
aproximadamente 0,2 mm.
Las figuras 7, 11 y 12 muestran como el tramo
superior del transportador (T) desliza a lo largo y está soportado
mediante una bancada horizontal (7) soportada por el armazón de la
máquina y tiene una abertura longitudinal (107) que deja libre la
banda longitudinal correspondiente de dicho transportador (T) en la
cual está diseñado que actúen los electrodos para polarizar los
paneles (P) tal como se ha descrito anteriormente. Se han obtenido
buenos resultados fabricando la bancada (7) de polipropileno y/o de
cualquier otro material eléctricamente aislante que tenga una
resistividad mayor que la del MDF. La fricción directa de la cinta
(T) sobre la bancada (7) de polipropileno da origen a cargas que
podrían ocasionar un comportamiento imprevisible de la pintura en
polvo depositada en dicha cinta transportadora (T). Este problema
fue solucionado colocando entre la superficie (7) de polipropileno
y la cinta (T) una lámina (8) del material utilizado para formar
dicha cinta (T) fijado de forma conveniente en la superficie (7)
situada debajo.
Las figuras 7 a 12 muestran como un
transportador rectilíneo (9), alineado longitudinalmente con el
transportador (T) y que tiene los ejes (10) y (10') de sus ruedas
dentadas de retorno horizontales y paralelas a los ejes (2) y (2'),
funciona en la abertura (107) de la bancada (7). El eje (10) está
conectado mediante una transmisión directa (11) del movimiento a la
fuente (3) de energía motriz, de tal manera que estos
transportadores (T) y (9) se desplazan en la misma dirección (F) y
a la misma velocidad. En una variante constructiva no mostrada, el
eje longitudinal del transportador (9) puede estar ligeramente
inclinado con respecto al del transportador (T). El transportador
(9) está formado por una cadena de eslabones (109) (figuras 9 y 10)
de un material eléctricamente aislante que puede llevar a
intervalos constantes que son preferentemente decimales, por
ejemplo, aproximadamente del orden de diez a veinte centímetros,
unos apéndices (209) que sobresalen, fabricados asimismo de un
material eléctricamente aislante en los cuales pivotan los extremos
bifurcados de las palancas metálicas (112), cada una de las cuales
tiene una cabeza (12) que forma parte integral de la palanca y está
situada en sentido transversal al extremo opuesto, formando esta
cabeza (12) el electrodo real para polarizar los paneles, el cual
está fabricado asimismo de metal, estando formado, por ejemplo, de
una cierta longitud de una forma metálica tubular con una sección
transversal rectangular que tiene unas dimensiones aproximadas de 20
x 10 x 65 mm y está orientada de tal forma que cuando pasa a lo
largo del tramo superior del transportador (9), si el electrodo está
en la posición elevada y está activo, dicha cabeza (12) toca la
cara inferior del transportador (T) de manera uniforme con una de
sus caras mayores que mide 65 x 20 mm. La palanca (112) pivota en el
apéndice de soporte (209) por medio de un pasador metálico (13) que
puede girar libremente (ver más adelante) y que lleva una palanca
pequeña (113) integrada en el apéndice o giratoria, en un extremo,
tendiendo constantemente esta palanca a apuntar hacia abajo bajo la
acción de la gravedad o de medios elásticos. Las figuras 9, 10 y 12
muestran como los electrodos (12) que se desplazan a lo largo del
tramo inferior de transportador (9), se deslizan a lo largo de una
guía fija (14) cuya zona de contacto con dichos electrodos está
realizada de un material eléctricamente aislante, recogiendo la
parte del extremo curvado (114) de esta guía (figura 9) los
electrodos cuando abandonan el tramo superior del transportador (9)
con el objeto de impedir que giren de una forma innecesaria y
peligrosa y para posicionar dichos electrodos de modo que en la
parte final de su recorrido inactivo interactúen con un cepillo
metálico (15) que está conectado a tierra y que descarga cualquier
diferencia de potencial residual de los mismos. Cada electrodo (12)
lleva, por lo menos, un patín integrado (212) de un material
eléctricamente aislante con un coeficiente de fricción reducido, el
cual durante el retorno hasta el eje extremo (10') del
transportador (9) interactúa con una guía fija en forma de sector
circular (16) (figura 11) que mantiene los electrodos alejados de
los eslabones de la cadena de dicho transportador para garantizar
que estos eslabones tienen libertad para moverse uno con respecto
al otro. La figura 9 muestra como está dispuesta una leva (17) de
plano inclinado en la parte inicial del tramo superior del
transportador (9), formando una continuación de la guía curvada
(16), siendo esta leva transferible mediante un dispositivo de
accionamiento (18) desde la posición elevada indicada con líneas
continuas, a la posición inferior indicada en líneas de trazos bajo
las órdenes del procesador que controla el funcionamiento y, que
utilizando adicionalmente los datos recibidos de la barrera (B),
determina si los electrodos que alcanzan de forma cíclica la
posición elevada deben ser activados o no. Un detector (118)
visible en la figura 10, detecta la fase de los electrodos y
transmite esta información útil al procesador mencionado
anteriormente. Si un electrodo (12) debe ser activado, la leva (17)
está en la posición elevada e interactúa con el patín (212) del
extremo del electrodo que lo alcanza, siendo este electrodo elevado
progresivamente y puesto en contacto con la cara inferior de la
cinta (T). Inmediatamente por debajo del nivel de la leva (17), en
posición elevada, está dispuesta la parte inicial, con una rampa
para formar una entrada adecuada de una guía lineal (19)
preferentemente fabricada de un material eléctricamente aislante
que está fijado al armazón del transportador en cuestión, paralela
al eje longitudinal de dicho transportador y que mantiene el
electrodo en contacto con la cinta transportadora (T). La figura 12
muestra como otra guía fija (19') fabricada asimismo de un material
eléctricamente aislante con un coeficiente de fricción reducido,
está dispuesta preferentemente opuesta y paralela a la guía (19),
deslizándose los electrodos (12) y apoyándose directamente en la
guía (19') con el objeto de garantizar que estos componentes están
posicionados de una manera perfectamente horizontal con un contacto
constante distribuido uniformemente con el transportador (T)
situado encima de ellos. Debe entenderse que en una variante de la
construcción no mostrada, el extremo de cada electrodo (12)
diseñado para interactuar con la guía fija (19') puede estar
provisto asimismo con un patín de un material eléctricamente
aislante con un coeficiente de fricción reducido similar al patín
(212). Debe comprenderse asimismo que pueden disponerse rodillos en
vez de estos patines para una interacción de rodadura con dichas
guías (19) y (19').
Por otra parte, si uno de los electrodos (12) no
debe actuar en contacto con la cinta (T), cuando este componente
abandona la guía curvada (16), la leva (17) está en la posición
inferior mostrada en líneas de trazos en la figura 11 y, por
consiguiente, el electrodo (12) continúa apoyándose en los eslabones
aislados eléctricamente de la cadena transportadora (9), tal como
se muestra en líneas de trazos a la izquierda de dicha figura 11.
El electrodo en la posición baja está a una distancia del
transportador (T) que puede ser suficiente para impedir cualquier
efecto sobre los paneles (P) situados encima del mismo, incluso si
dicho electrodo está activo. Durante su recorrido a lo largo del
tramo superior del transportador (9), la palanca (113) que pivota
sobre el punto de apoyo del pasador (13) de la palanca con el
electrodo (12), está orientada hacia abajo por gravedad, y su
extremo redondeado se apoya y se desliza a lo largo de un colector
metálico lineal (20) que está situado debajo de la guía (19) antes
mencionada y está fijado en la sección eléctricamente aislada que
forma esta guía y que está conectada al generador eléctrico para la
polarización de los electrodos, mostrado esquemáticamente en las
figuras 11 y 12 mediante la flecha (X). El generador (X) puede
generar una tensión continua que puede variar, por ejemplo, de 0 a
100 kV, con un valor útil aproximadamente de 60 kV y una intensidad
de corriente medible en microamperios, por ejemplo, aproximadamente
de 500 A.
Dado que la distancia de los electrodos (12) en
la posición inactiva baja, mostrada en líneas de trazos a la
izquierda en la figura 11, podría ser insuficiente para neutralizar
los efectos eléctricos de dichos electrodos en los paneles situados
encima de los mismos, se ha previsto el control selectivo del
contacto de las palancas (113) con el colector de polarización (20)
únicamente en el caso de que los electrodos deban estar activos.
Con este objeto, los pasadores (13) pueden desplazarse axialmente y
cada uno de ellos tiene una cabeza (213) en el extremo opuesto de
la palanca (113). Las figuras 8, 10 y 12 muestran como antes de
abandonar el tramo inferior del transportador (9), el extremo de
cada pasador (13) que lleva la palanca (113) que ha abandonado
previamente una fase de interacción con el colector superior (20),
interactúa con una leva lineal fija (21) de material eléctricamente
aislante que obliga a dichos pasadores a desplazarse axialmente, y
de este modo a situar la palanca (113) más próxima al apéndice de
soporte (209), de modo que en su trayectoria curvada alrededor del
eje (10') del extremo del transportador (9) todas las palancas (113)
se apoyan en los eslabones (109) de este transportador, y cuando
alcanzan el ramal superior están situadas en una trayectoria que no
está alineada con respecto al colector lineal (20) y que está a una
distancia suficiente del mismo (figuras 8 y 12). Las mismas figuras
muestran como un dispositivo de cambio (22) está dispuesto en la
parte inicial del tramo superior del transportador (9) que cuando
lo ordena el procesador que controla la máquina, desplaza
axialmente solamente los pasadores (13) cuyos electrodos deban
continuar en la posición activa elevada, siendo desplazada la
palanca (113) de estos pasadores a la trayectoria en la cual está
situado el colector de polarización (20). El dispositivo de cambio
comprende una palanca (122) en ángulo recto que pivota en (222) en
un eje vertical y está conectada a un dispositivo de accionamiento
(322) de la oscilación, que cuando recibe una orden puede desplazar
dicha palanca desde la posición de reposo mostrada en líneas de
trazos en la cual no interfiere con los pasadores (13), a la
posición activa mostrada en líneas continuas, en la cual un brazo de
esta palanca está inclinado de modo que interfiere con las cabezas
(213) de los pasadores (13) para someterlos al desplazamiento axial
necesario para activar la palanca de contacto (113)
correspondiente.
Dado que la cinta transportadora (T) es muy
delgada, es altamente flexible y relativamente elástica y, por lo
tanto, es sensible a las resistencias que encuentra durante su
avance que no están equilibradas ni distribuidas simétricamente, de
manera que dicho transportador tiende a deslizarse lateralmente y se
requieren medios para mantenerlo automáticamente en su trayectoria.
La figura 13 muestra como estos medios comprenden la rodadura de un
extremo de la cinta (T), preferentemente el extremo de
accionamiento, sobre un par de rodillos estáticos paralelos (2'),
uno encima del otro, soportados de manera giratoria mediante el
armazón fijo (1) de la máquina, y sobre un tercer rodillo (102)
situado entre los anteriores (o más abajo del nivel del rodillo
-2'-) y paralelo a los mismos, de tal modo que la cinta (T) forma
una curva entrante. El rodillo (102) está montado de manera que
puede girar, con cada uno de sus extremos en la parte intermedia de
una palanca (23) que tiene un extremo que pivota en (24) en el
armazón fijo (1) de la máquina, y el otro extremo conectado a un
dispositivo (25) de accionamiento de la oscilación, por ejemplo de
tipo neumático, acoplado a un circuito de mando con la interposición
de una unidad (26) que tiene un palpador (126) que detecta la
posición en el espacio del lado del transportador (T) próximo a la
palanca (23). Si el transportador (T) se desliza hacia el exterior,
hace que el palpador (126) se doble hacia afuera y en consecuencia
ocasione la conmutación de la unidad (26) que hace retroceder
temporalmente la varilla del dispositivo de accionamiento (25) con
una trayectoria predeterminada que devuelve el transportador (T) a
su trayectoria. La presión sobre el palpador (126) se reduce
progresivamente haciendo que la unidad (26) conmute de nuevo, de
modo que el dispositivo de accionamiento (25) vuelve a la posición
de reposo.
Debe comprenderse que si la cinta transportadora
(T) tiene una anchura tal que puede aceptar paneles de una anchura
considerable, una serie de transportadores (9) con los electrodos
(12) correspondientes pueden estar situados uno al lado del otro y
en una disposición paralela, por debajo del tramo superior de dicho
transportador (T), y estarán dispuestos medios para accionar de
manera selectiva estos transportadores (9) o sus electrodos (12),
de acuerdo con las dimensiones de los paneles a pintar.
En la máquina de pintar con electrodos fijos,
tal como se muestra en las figuras 2 y 2a, se supone que los
electrodos de polarización (E) están situados solamente en las
puertas de entrada y salida de la cámara de pintado, donde pueden
funcionar las pistolas de pulverización de la pintura. Los ensayos
prácticos han mostrado que con el objeto de garantizar la
uniformidad y la estabilidad del recubrimiento del panel con la
pintura, es preferente que el panel permanezca polarizado de manera
adecuada por medio de los electrodos durante la totalidad de su
paso a través de la cámara de pintado. Con este objeto, en una
máquina de pintar con un transportador (T) que tiene las
características descritas anteriormente, con un tramo superior que
se desliza en una bancada horizontal (7), (8) que tiene las
características descritas anteriormente pero que puede ser
estructuralmente continua sin la abertura longitudinal (107) antes
mencionada, los electrodos (E) están fijos en esta bancada y están
situados en puntos aislados alineados, por lo menos, en una fila que
tiene una longitud adecuadamente mayor que la de la cámara de
pintado (C), y alineados con el eje longitudinal de esta cámara como
en el ejemplo mostrado en la figura 14. Los electrodos están
separados entre sí de manera adecuada, por ejemplo, a intervalos de
5 a 20 veces, por ejemplo aproximadamente 10 veces la altura de los
bordes de los paneles a pintar. En la variante mostrada en la
figura 15, la fila de electrodos (E) puede estar situada con una
ligera inclinación con respecto al eje longitudinal del
transportador (T), por ejemplo, con una inclinación comprendida
dentro de un margen de 0º a 15º, por ejemplo aproximadamente de 7º,
de tal forma que los electrodos están situados progresivamente en
posiciones diferentes con respecto a los bordes de los paneles, para
garantizar una cobertura correcta y uniforme de los paneles con la
pintura. Asimismo, con este objeto, los electrodos (E) pueden estar
situados de manera diferente en los vértices de una línea de trazos
que forma una onda alternativa, como en el caso de la figura 16,
con el eje horizontal inclinado de manera adecuada con respecto al
eje longitudinal del transportador (T), de tal forma que dichos
electrodos tienen una distribución espacial más amplia que la
mostrada en la figura 15.
Debe comprenderse que si la máquina con
electrodos fijos debe funcionar con paneles muy anchos, pueden
situarse una serie de filas de electrodos una al lado de la otra,
con una cierta distancia entre los electrodos de una fila y los de
la fila vecina, no inferior a la distancia entre los electrodos en
una fila única y/o con cualquier escalonado necesario entre los
electrodos de una fila y los de la fila adyacente. Las diversas
filas de electrodos están conectadas a medios de activación
selectivos, controlados por ejemplo, mediante la barrera de entrada
(B), de tal manera que son activados de manera selectiva y
automática de acuerdo con las dimensiones de los paneles (P) a
pintar.
El detalle de la figura 17 muestra como los
electrodos pueden estar fabricados en forma de tornillos con cabezas
planas avellanadas con hexágono interior, y con espigas de un
diámetro adecuado, por ejemplo, de 5 a 15 mm, fijadas en orificios
formados en la bancada (7), de tal manera que las caras planas de
sus cabezas están situadas de modo que sean coplanarias con la cara
superior de dicha bancada (7), como en el caso indicado mediante
(E) y mostrado a la izquierda en la figura 17, o coplanarias con la
cobertura (7) de dicha bancada y de este modo esencialmente en
contacto con la cara inferior del transportador (T) como en el caso
indicado mediante (E') y mostrado a la derecha en la figura 17. La
espiga de cada uno de los tornillos que forman los electrodos
sobresale más allá de la bancada (7), interactúa con una tuerca de
fijación y puede estar conectada de cualquier forma adecuada al
generador de polarización. Se han obtenido buenos resultados
mediante la conexión permanente todos los electrodos de una fila al
generador de polarización. Sin embargo, se han obtenido resultados
mejores modulando la activación y la desactivación de los
electrodos de cada fila, según las variaciones de la posición por
encima de los mismos del panel a pintar que se desplaza
continuamente, de tal manera que los electrodos una vez activados
nunca están a distancias críticas o demasiado cerca de los bordes de
los paneles. Con este objeto, tal como se muestra en la figura 14,
los electrodos pueden estar conectados de manera selectiva a la
fuente de polarización (X) a través de una unidad de conmutación (K)
controlada mediante una unidad de procesado (L) que recibe los
datos relativos a las dimensiones y a la velocidad de la barrera (B)
y de un dispositivo de codificación (G) y, por consiguiente, a la
posición en el espacio de los paneles a pintar. La unidad de
conmutación (K) pueden comprender conmutadores electrónicos
estáticos o puede controlar conmutadores dinámicos, consistentes
por ejemplo en pequeñas unidades (27) de pistón y cilindro, tales
como las mostradas en el detalle de la figura 17, situadas debajo
de los tornillos que constituyen los electrodos (E), teniendo sus
varillas alineadas y orientadas contra estos tornillos y
sosteniendo, con la interposición de un soporte aislante, un
contacto eléctrico (28) conectado a la unidad de polarización (X).
En este caso, los cilindros (27) son accionados de manera selectiva
a través de una interfase adecuada, mediante la unidad de procesado
(L) mostrada en la figura 14, siendo el conjunto del sistema fácil
de comprender y de construir por expertos en la materia.
Finalmente, en las máquinas de pintar del tipo
que se ha explicado, se ha descubierto que la pintura en polvo
depositada en el transportador puede volar en sentido ascendente en
el extremo de descarga de la bancada de soporte (7), (8) debido a
la perturbación del equilibrio electrostático ocasionada por la
interrupción de dicha bancada y/o por condiciones atmosféricas
ambientales desfavorables y/o por las características de las
diversas pinturas en polvo utilizadas algunas veces, afectando de
este modo a la colocación correcta de la pintura en los bordes del
panel pintado, particularmente en los bordes delantero y posterior.
Para resolver este problema puede utilizarse la solución mostrada
de manera esquemática en la figura 18, en la cual la parte terminal
(T') del transportador (T) está inclinada en sentido descendente y
continúa estando soportada por medio de la bancada (7), (8). Por
encima de esta parte final inclinada (T') del transportador (T) está
dispuesto un transportador (29) en forma de cuña de un material
adecuado, cuyo tramo superior es coplanario y sigue inmediatamente
al tramo horizontal de dicho transportador (T) y que avanza en dicha
dirección y a tal velocidad que recoge y extrae el panel pintado,
estando dispuesto todo el conjunto de tal modo que resuelve los
problemas antes mencionados. Asimismo, están dispuestos medios
adecuados, no mostrados, para limpiar la pintura del transportador
(29).
Claims (7)
1. Equipo para el pintado electrostático de
artículos tridimensionales (P) con una extensión plana predominante,
en particular paneles fabricados de material dieléctrico,
comprendiendo dicho equipo un transportador horizontal (T) para
desplazar y soportar dichos paneles, en el que el transportador está
fabricado de un material eléctricamente aislante que tiene una
resistividad mayor que la de los paneles (P) a pintar y
comprendiendo además una o varias unidades de pintado para la
aplicación electrostática de pinturas en polvo a dichos paneles, y
uno o varios electrodos (E, 12) situados en posiciones aisladas, a
distancias adecuadas unos de otros debajo de dichos paneles, por lo
menos, mientras las pinturas en polvo cargadas electrostáticamente a
un cierto potencial eléctrico están siendo facilitadas a los
mismos, emitiendo los electrodos un campo eléctrico con
características tales que cargan toda la superficie visible de
dichos paneles, hasta su zona de contacto con el transportador, a
un potencial eléctrico de signo contrario al de las pinturas en
polvo, de tal forma que las pinturas en polvo recubren completa y
uniformemente dicha superficie visible de los paneles,
caracterizado por el hecho de que
dicho transportador (T) está fabricado de un
material suficientemente poroso, permeable al aire pero no a las
pinturas en polvo.
2. Equipo, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el tramo inferior de retorno del
transportador (T) es limpiado no sólo mediante métodos
convencionales sino también con un chorro de aire a presión que pasa
a través de dicho tramo de retorno, desde el interior hasta el
exterior, estando dispuestos medios de aspiración opuestos a estos
medios para recoger y eliminar el polvo resultante de esta operación
de limpieza.
3. Equipo, según la reivindicación 1, en el cual
el transportador (T) está fabricado, por lo menos en la parte en
contacto con los paneles (P) a pintar, de un material cuya
resistividad es mayor, por lo menos en un orden de magnitud, que la
de dichos paneles.
4. Equipo, según la reivindicación 3, en el cual
el transportador (T) está fabricado total o parcialmente de
polietileno.
5. Equipo, según la reivindicación 1, en el cual
el electrodo (E) para polarizar el panel a pintar está situado a
una distancia del borde de dicho panel que es mayor de 0,5 a 4
veces, y preferentemente mayor de 1 a 2 veces la altura (H) del
borde de dicho panel (P).
6. Equipo, según la reivindicación 1, en el cual
el electrodo (E) para polarizar el panel a pintar está situado a
una distancia del borde de dicho panel que no es mayor de 5 a 20
veces, y preferentemente no mayor de 10 veces aproximadamente la
altura (H) del borde de dicho panel (P).
7. Equipo, según la reivindicación 1, en el cual
cuando la forma de los paneles (P) es tal que tienen que ser
realizados mediante una serie de electrodos (E), la distancia entre
dichos electrodos no es menor de 5 a 20 veces, y preferentemente no
menor de 10 veces, aproximadamente, la altura (H) del borde de dicho
panel (P).
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