ES2389044T3 - Fuente eléctrica estanca para la pulverización electrostática con control neumático y dispositivo dispensador - Google Patents

Abstract

Un dispositivo dispensador de recubrimiento (20) que incluye un conjunto de disparo (26) para accionar eldispositivo dispensador de recubrimientos para distribuir el material de recubrimiento y una tobera (30) a través de la cualse dispensa el material de recubrimiento, un primer orificio (34) adaptado para suministrar gas comprimido al dispositivodispensador de recubrimiento, un segundo orificio (36) adaptado para suministrar material de recubrimiento al dispositivodispensador de recubrimiento, un generador (38) que tiene un eje (42), un rodete de aerogenerador (40) montado en eleje, gas comprimido acoplado al primer orificio que incide sobre el rodete del aerogenerador para girar el eje, generandotensión, un electrodo (62) adyacente a la tobera y acoplado al generador para recibir electricidad desde dicho generadorpara cargar electrostáticamente el material de recubrimiento y un primer cierre estanco (53) para la hermeticidad del eje(42) en donde el eje sobresale desde el generador para recibir el rodete del aerogenerador (40),caracterizado porque los cojinetes, que soportan de forma giratoria el eje (42), están provistos dentro del generador (38)detrás del primer cierre estanco (53).

Description

Fuente eléctrica estanca para la pulverización electrostática con control neumático y dispositivo dispensador

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES DE PATENTES RELACIONADAS

Esta solicitud se relaciona con la patente de Estados Unidos número de serie 12/045.175, titulada “Configuración de placa de circuito para atomizador de material de recubrimiento con asistencia electrostática y con control neumático”, la patente de Estados Unidos número de serie 12/045.173, titulada: “Control de la temperatura en atomizador de material de recubrimiento con asistencia electrostática y con control neumático”, la patente de Estados Unidos número de serie 12/045.169, titulada: “Circuito para visualizar la tensión relativa en el electrodo de salida de un atomizador de material de recubrimiento con asistencia electrostática”, la patente de Estados Unidos número de serie 12/045.178, titulada: “Generador para dispositivo dispensador de recubrimiento con asistencia electrostática y con control neumático” y la patente de Estados Unidos número de serie 12/045.354, titulada: “Método y aparato para retener accesorios de montaje de alto par de torsión en una carcasa de polímeros o resina moldeada”, todas ellas presentadas en el mismo día que esta solicitud.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta invención se refiere a dispositivos dispensadores y de pulverización de materiales de recubrimiento con asistencia electrostática, en adelante a veces denominados pulverizadores o pistolas pulverizadoras. Sin limitar el alcance de protección de la invención, se da a conocer en el contexto de una pistola pulverizadora controlada por gas comprimido, que suele ser aire comprimido. En adelante, dichos dispositivos se denominan a veces pistolas inalámbricas o pistolas pulverizadoras inalámbricas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Varios tipos de pistolas de pulverización automáticas y manuales son conocidas en esta técnica. Existen las pistolas electrostáticas portátiles inalámbricas ilustradas y descritas en las patentes de Estados Unidos: 4.219.865; 4.290.091;

4.377.838 y 4.491.276. Existen también, por ejemplo, las pistolas pulverizadoras manuales y automáticas ilustradas y descritas en las siguientes Patentes de Estados Unidos y sus solicitudes publicadas: 2006/0283386; 2006/0219824; 2006/0081729; 2004/0195405; 2003/0006322; Patentes de Estados Unidos números 7.296.760; 7.296.759; 7.292.322; 7.247.205; 7.217.442; 7.166.164; 7.143.963; 7.128.277; 6.955.724; 6.951.309; 6.929.698; 6.916.023; 6.877.681; 6.854.672; 6.817.553; 6.796.519; 6.790.285; 6.776.362; 6.758.425; RE38.526; 6.712.292; 6.698.670; 6.679.193; 6.669.112; 6.572.029; 6.488.264; 6.460.787; 6.402.058; RE36.378; 6.276.616; 6.189.809; 6.179.223; 5.836.517; 5.829.679; 5.803.313; RE35.769; 5.647.543; 5.639.027; 5.618.001; 5.582.350; 5.553.788; 5.400.971; 5.395.054; D350.387; D349.559; 5.351.887; 5.332.159; 5.332.156; 5.330.108; 5.303.865; 5.299.740; 5.289.977; 5.289.974; 5.284.301; 5.284.299; 5.236.425; 5.236.129; 5.218.305; 5.209.405; 5.209.365; 5.178.330; 5.119.992; 5.118.080; 5.180.104; D325.241; 5;093;625; 5.090.623; 5.080.289; 5.074.466; 5.073.709; 5.064.119; 5.063.350; 5.054.687; 5.039.019; D318.712; 5.022.590; 4.993.645; 4.978.075; 4.934.607; 4.934.603; D313.064; 4.927.079; 4.921.172; 4.911.367; D305.453; D305.452; D305.057; D303.139; 4.890.190; 4.844.342; 4.828.218; 4.819.879; 4.770.117; 4.760.962; 4.759.502; 4.747.546; 4.702.420; 4.613.082; 4.606.501; 4.572.438; 4.567.911; D287.266; 4.537.357; 4.529.131; 4.513.913; 4.483.483; 4.453.670; 4.437.614; 4.433.812; 4.401.268; 4.361.283; D270.368; D270.367; D270.180; D270.179; RE30.968; 4.331.298; 4.289.278; 4.285.446; 4.266.721; 4.248.386; 4.216.915; 4.214.709; 4.174.071; 4.174.070; 4.171.100; 4.169.545; 4.165.022; D252.097; 4.133.483; 4.122.327; 4.116.364; 4.114.564; 4.105.164; 4.081.904; 4.066.041; 4.037.561; 4.030.857; 4.020.393; 4.002.777; 4.001.935; 3.990.609; 3.964.683; 3.949.266; 3.940.061; 3.932.071; 3.557.821; 3.169.883; y. 3.169.882. Existen también las ideas inventivas de las patentes WO 2005/014177 y WO 01/85353. Asimismo, existen las ideas inventivas de EP 0 734 777 y GB 2 153 260. Existen también las pistolas Ransburg modelos REA 3, REA 4, REA 70, REA 90, REM y M-90, todas ellas disponibles a través de ITW Ransburg 320 Phillips Avenue, Toledo, Ohio, 43612-1493.

El listado anterior no pretende ser una aseveración de que se ha realizado una búsqueda completa de toda la técnica pertinente o que no existe ninguna técnica más pertinente que la anteriormente enumerada o que la técnica citada es esencial para la patentabilidad. No debería inferirse ninguna de dichas aseveraciones.

Las patentes US 4219865 y US 4462061 dan a conocer dispositivos dispensadores de recubrimiento en conformidad con lo establecido en el preámbulo de la reivindicación 1.

La invención consiste en un dispositivo dispensador de recubrimientos que incluye un conjunto de disparo para accionar el dispositivo dispensador de recubrimientos con el fin de distribuir material de recubrimiento y una tobera a través de la cual se dispensa el material de recubrimiento, un primer orificio adaptado para suministrar gas comprimido al dispositivo dispensador de recubrimientos, un segundo orificio adaptado para suministrar material de recubrimiento al dispositivo dispensador de recubrimientos, un generador que tiene un eje, un rodete de turbina montado en el eje, gas comprimido acoplado al primer orificio que incide sobre el rodete de turbina para hacer girar el eje, generación de tensión, un electrodo adyacente a la tobera y acoplado al generador para recibir electricidad para cargar electrostáticamente el material de recubrimiento y un primer cierre estanco para la hermeticidad del eje en donde el eje sobresale desde el

generador para recibir el rodete de turbina, caracterizado porque se proporcionan rodamientos, que soportan el eje de forma giratoria, dentro del generador detrás del primer cierre de estanqueidad.

De forma ilustrativa, según este aspecto de la idea inventiva, el eje sobresale, además, desde el generador en un segundo extremo del generador opuesto al extremo del generador desde el que sobresale el eje para recibir el rodete de turbina y un segundo cierre de estanqueidad se proporciona para la hermeticidad del eje en donde el eje sobresale desde el generador en el segundo extremo del generador.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La invención se puede entender mejor haciendo referencia a la siguiente descripción detallada y dibujos adjuntos que ilustran la invención. En los dibujos:

La Figura 1a ilustra una vista en perspectiva, en despiece parcial de una pistola pulverizadora portátil inalámbrica;

La Figura 1b ilustra una vista en alzado lateral de una sección longitudinal de la pistola pulverizadora portátil inalámbrica ilustrada en la Figura 1a;

La Figura 1c ilustra una vista en perspectiva de algunos detalles de la pistola pulverizadora portátil, inalámbrica, ilustrada en las Figuras 1a-b;

La Figura 1d ilustra una vista en perspectiva de algunos detalles de la pistola pulverizadora portátil, inalámbrica, ilustrada en las Figuras 1a-b;

La Figura 2a ilustra una vista en planta superior de un montaje en cascada de tensión de alta magnitud, de utilidad en la pistola pulverizadora descrita;

La Figura 2b ilustra una vista en sección parcial de un conjunto de montaje en cascada de tensión de alta magnitud, de utilidad en la pistola pulverizadora descrita, tomada generalmente a lo largo de las líneas de sección 2b-2b de la Figura 2a;

La Figura 2c ilustra una vista en alzado extrema del conjunto de montaje en cascada de tensión de alta magnitud, ilustrado en las Figuras 2a-b, tomada generalmente a lo largo de las líneas de sección 2c-2c de las Figuras 2a-b;

La Figura 2d ilustra una vista en sección parcial del conjunto de montaje en cascada de tensión de alta magnitud ilustrado en las Figuras 2a-b, tomada generalmente a lo largo de las líneas de sección 2d-2d de las Figuras 2a-b;

La Figura 2e ilustra una vista en alzado extrema del conjunto de montaje en cascada de tensión de alta magnitud ilustrado en las Figuras 2a-b, tomada generalmente a lo largo de las líneas de sección 2e-2e de las Figuras 2a-b;

Las Figuras 3a-c ilustran vistas en perspectivas, las Figuras 3a-b y una vista en alzado, Figura 3c, de un conjunto de placa de circuito impreso (PC) que contiene circuitos de control útiles en la pistola pulverizadora descrita;

La Figura 4 ilustra un diagrama esquemático de circuitos de control de generador de tensión de baja magnitud, con accionamiento por aire comprimido, de utilidad en la pistola pulverizadora descrita;

La Figura 5 ilustra un diagrama esquemático de un conjunto de montaje en cascada de tensión de alta magnitud, de utilidad en la pistola pulverizadora descrita y

La Figura 6 ilustra un diagrama esquemático de un circuito de diodos emisores de luz (LED) de utilidad en la pistola pulverizadora descrita.

DESCRIPCIONES DETALLADAS DE FORMAS DE REALIZACIÓN ILUSTRATIVAS

Tal como aquí se utiliza, el término “generador” significa una máquina que convierte energía mecánica en energía eléctrica y abarca dispositivos para generar corriente eléctrica continua o alterna.

Las descripciones del diagrama esquemático y de circuito de bloques siguientes identifican los circuitos integrados específicos y otros componentes y en numerosos casos, sus fuentes específicas. Los nombres y números de los terminales y patillas de los circuitos integrados se proporcionan generalmente en relación con ellos para los fines de integridad. Ha de entenderse que estos identificadores de terminales y de patillas se proporcionan para estos componentes específicamente identificados. Ha de entenderse que lo anterior no constituye una representación, ni debe inferirse ninguna de dichas representaciones, que los componentes específicos, valores de componentes o fuentes son los únicos componentes disponibles desde las mismas o cualesquiera otras fuentes capaces de realizar las funciones necesarias. Ha de entenderse, además, que otros componentes adecuados, disponibles a través de las mismas o

diferentes fuentes, pueden no utilizar los mismos identificadores de terminales/patillas que los proporcionados en esta descripción.

Haciendo referencia a las Figuras 1a-d, una pistola pulverizadora portátil inalámbrica 20 incluye un conjunto de asidero 22 que proporciona un asidero en forma de empuñadura de pistola 24, un conjunto de disparo operativo 26 para accionar la pistola 20 para dispensar gotículas de materiales de recubrimiento atomizadas, con carga electrostática y un conjunto de cañón 28 que soporta, en su extremo distante, una tobera 30. En su extremo inferior, el conjunto de asidero 22 soporta un conjunto de módulo de potencia 32 que incluye accesorios de montaje 34, 36 a través de los cuales se suministra a la pistola 20, respectivamente, gas comprimido, normalmente aire comprimido y material de recubrimiento, que es pintura líquida en esta forma de realización particular. El módulo de potencia 32 aloja un generador trifásico 38 tal como, por ejemplo, el Maxon EC-max, número de referencia 348702, disponible a través de Maxon Precision Motors, Inc., 101 Waldron Road, Fall River, MA 02720. Una ventaja importante, disponible con el uso de un generador multifásico 38, es que el generador 38 se puede accionar a una más baja velocidad de rotación (en un ejemplo, notablemente más baja; 300 rpm en comparación con hasta 42 Krpm en la técnica anterior). En términos generales, un régimen de rotación más bajo da lugar a un aumento de la vida útil del generador, reduce el coste de la reparación y disminuye el tiempo inactivo del equipo.

Un rodete de turbina 40 está montado en el eje 42 del generador 38. Aire comprimido está acoplado a través de un conjunto de manguera de aire conectado a tierra 44 acoplado al accesorio de montaje 34, se canaliza a través del conjunto 32 y se dirige a las paletas del rodete 40 para hacer girar el eje 42 que genera tensión trifásica en los terminales 75-1, 75-2, 75-3 (Figura 4). La salida desde el generador 38 se rectifica y regula en el conjunto del módulo de potencia 32 y la salida rectificada y regulada desde el conjunto del módulo de potencia 32 está acoplada, a través de conductores en el conjunto de asidero 22, a un conjunto de montaje en cascada 50 que se extiende desde la parte frontal superior del conjunto de asidero 22 en el conjunto del cañón 28.

Las pistolas inalámbricas de la técnica anterior incorporan generadores que utilizan un casquillo metálico sinterizado para guiar los extremos del eje del generador. De este modo, las pistolas inalámbricas de la técnica anterior no proporcionan un guiado de precisión del eje del generador. Esto puede dar lugar a la transmisión de más altos niveles de vibración desde el generador al cuerpo del operador. El generador 38 de la pistola pulverizadora 20 de la presente invención utiliza cojinetes de bolas o de rodillos. Un generador 38, guiado por cojinetes de bolas o de rodillos de precisión, reduce la vibración transmitida a los puntos de montaje y de este modo, al operador, con lo que se reduce potencialmente la fatiga del operador. Sin embargo, los cojinetes de motores de potencia fraccionaria, comercialmente disponibles, tales como el generador 38, son susceptibles a la penetración de disolventes, la degradación de la lubricación de cojinetes, con el potencial para producirse fallos de los cojinetes y del generador 38. Las pruebas realizadas del motor anteriormente identificado, utilizado como generador 38, demostraron que una inmersión de un minuto en disolvente, con bastante rapidez, degrada el lubricante del cojinete y produce el agarrotamiento del cojinete. Para superar este modo de fallo potencial, se fijaron cubiertas protectoras superior e inferior 51, 53, respectivamente, a la carcasa del generador 38, reduciendo así la probabilidad de la penetración de disolventes en el interior de los cojinetes. Las mismas pruebas de inmersión en disolventes, de un minuto de duración, se realizaron en el generador así protegido 38. Estas pruebas no dieron lugar a ninguna degradación detectable del rendimiento, incluso después de varias pruebas de inmersión de disolvente de un minuto de duración.

Haciendo referencia, más en particular, a las Figuras 2a-e, un conjunto de montaje en cascada 50 incluye un revestimiento de encapsulados 52 en donde está instalado el conjunto de montaje 50, un conjunto de oscilador 54 en una placa de circuito impreso (PC), un conjunto de transformador 56, un montaje en cascada 58 de multiplicadores de tensión y una cadena de resistencia de salida en serie 60 que proporciona la salida del montaje en cascada 58 de acoplamiento de resistencias de 160 MΩ a un electrodo de carga 62 en el extremo de tobera 30 de una aguja de válvula 64.

Haciendo referencia, más en particular, a las Figuras 3a-c y 4, los circuitos de control del generador 38 están montados en tres placas de circuito impreso interconectadas 70, 72, 74 que forman una configuración en “U” invertida útil para los componentes del circuito de refrigeración y la utilización eficiente del espacio disponible en el interior del conjunto del módulo de potencia 32. Un diagrama circuital de la dispersión de circuitos en las tres placas de circuito impreso 70, 72, 74 se ilustra en la Figura 4 con líneas de trazos alrededor de los componentes proporcionados en cada placa de circuito impreso 70, 72, 74. Los tres devanados trifásicos del generador 38, terminales 75-1, 75-2, 75-3, están acoplados a las uniones de los cátodos de los respectivos diodos 76, 78, 80 y los ánodos de los respectivos diodos 82, 84, 86. Los diodos 76, 78, 80, 82, 84, 86, a modo ilustrativo, son diodos Schottky tipo MBR140SFT de ON Semiconductor. El potencial trifásico, así rectificado, a través de los conductores 88, 90 se filtra por el circuito en paralelo que incluye condensadores de 47 μF 92, 94 y resistencia de 15 KΩ, 0,1 W, 1%, 96. Una combinación serie de una resistencia de 100 KΩ, 0,1 W, 1%, 98 y de un condensador de 1 μF, 10%, 35 V 100 está también acoplada a través de los conductores 88, 90. El conductor 90 está acoplado a tierra.

La puerta de un transistor FET 102, a modo ilustrativo un transistor FET tipo 2N7002 de Fairchild Semiconductor, está acoplado a la unión de la resistencia 98 y del condensador 100. La fuente del transistor FET 102 está acoplada al conductor 90. Su drenaje está acoplado a través de una resistencia de 10 KΩ, 0,1 W, 1%, 104 al conductor 88. El drenaje del transistor FET 102 está también acoplado a la puerta de un FET 106, a modo ilustrativo un transistor FET tipo IRLU3410 de International Rectifier. El drenaje y la fuente del transistor FET 106 están acoplados a los conductores 88,

90, respectivamente. Una resistencia de 15 KΩ, 0,1 W, 1%, 108 está acoplada a través de los conductores 88, 90. Una combinación serie de una resistencia 100 KΩ 0,1 W, 1%, 110 y de un condensador de 1 μF, 10%, 35 V, 112, está acoplada a través de los conductores 88, 90. La puerta de un transistor FET 114, a modo ilustrativo un transistor FET tipo 2N7002 de Fairchild Semiconductor, está acoplada a la unión de la resistencia 110 y del condensador 112. La fuente del transistor FET 114 está acoplada al conductor 90. Su drenaje está acoplado a través de una resistencia de 10 KΩ, 0,1 W, 1%, 116 al conductor 88. El drenaje del transistor FET 114 está acoplado también a la puerta de un transistor FET 118, a modo ilustrativo, un transistor FET tipo IRLU3410 de International Rectifier. El drenaje y la fuente del transistor FET 118 están acoplados a los conductores 88, 90, respectivamente.

El cátodo de un diodo Zener 120 está acoplado al conductor 88. El diodo 120, a modo ilustrativo, es un diodo Zener de 5 W, 17 V. El ánodo del diodo 120 está acoplado a través de una resistencia de 1 KΩ, 0,1 W, 1%, 122 a la puerta de un SCR 124 y a través de una resistencia de 2 KΩ, 0,1 W, 1%, 126 al conductor 90. El ánodo de SCR 124 está acoplado al conductor 88. Su cátodo está acoplado al conductor 90. SCR 124, a modo ilustrativo, es un SCR de tipo MCR100-3 de ON Semiconductor. El emisor de un transistor PNP bipolar 128 está acoplado al conductor 88. Su colector está acoplado al conductor 90. Su base está acoplada a través de una resistencia de 1,1 Ω, 1 W, 1%, 130, al conductor 88. El transistor 128, a modo ilustrativo, es un transistor tipo MJD32C de ON Semiconductor. Su base está también acoplada a los cátodos de cuatro diodos Zener conectados en paralelo 132, 134, 136, 138, cuyos ánodos están acoplados al conductor

90. Los diodos 132, 134, 136, 138, a modo ilustrativo, son diodos Zener de tipo 1N5352B de 15 V, 5 W de ON Semiconductor.

La base del transistor 128 está también acoplada a un terminal de un conmutador 140, a modo ilustrativo, un conmutador de láminas tipo MITI-3V1 de Hamlin. El otro terminal del conmutador 140 está acoplado a un terminal de una red de diez resistencias de 324 Ω, 1 W, 1% conectadas en paralelo 142-1, 142-2, …142-10. Los otros terminales de las resistencias 142-1, 142-2,…142-10 están acoplados al conductor 90. La base del transistor 128 está también acoplada, a través de una red de conexión en paralelo de tres resistencias de 1 Ω, 1 W, 1% 144-1, 144-2, 144-3 y un fusible serie de 1,5 A, 24 V 146 al terminal de derivación central de tensión del conjunto de transformador 56. Véase Figura 5. La tensión máxima (en adelante, a veces denominada VCT) a través del terminal VCT y del conductor 90 está regulada por un diodo Zener bidireccional 148 que, a modo ilustrativo, es un diodo de 15 V SMBJ15CA de Littelfuse.

Haciendo referencia a la representación esquemática en la Figura 4, la tensión eficaz típica desde cada una de las tres fases de entrada 75-1, 75-2, 75-3 a tierra es de aproximadamente 7,5 V rms eficaces a una frecuencia aproximada de 300 Hz. Los diodos 76, 78, 80, 82, 84 y 86 forman un rectificador puente de onda completa trifásico para convertir la salida de corriente alterna AC trifásica del generador 38 a corriente continua DC. Los condensadores de filtro 92 y 94 suavizan el rizado de la salida rectificada. La tensión típica a través de los conductores 88, 90 es aproximadamente 15,5 V de corriente continua.

El circuito, representado en la Figura 4, incluye dos circuitos de retardos individuales conectados en paralelo. Si un fallo operativo inhibe el funcionamiento de uno de los circuitos de retardo, el otro sigue siendo utilizable. El primer circuito de retardo incluye las resistencias 96, 98, 104, el condensador 100 y los transistores FETs 102, 106. El segundo circuito de retardo incluye las resistencias 108, 110, 116, el condensador 112 y los transistores FETs 114, 118. Según se describió anteriormente, el generador 38 y el circuito de la Figura 4 están situados en la propia pistola pulverizadora 20. Puesto que la pistola pulverizadora 20 puede pulverizar materiales líquidos inflamables, su entorno operativo se considera peligroso por numerosas normas industriales, tales como FM, EN, etc. El generador 38 y el circuito de la Figura 4 deben cumplir los requisitos de dichas normas industriales para equipos eléctricos utilizados en atmósferas explosivas. Entre los métodos para cumplir estos requisitos está el de localizar el generador 38 y el circuito de la Figura 4 dentro de un recinto que esté presurizado, antes de que se alcancen potenciales eléctricos peligrosos. Las normas exigen que cinco volúmenes de recintos se purguen antes de que se alcancen potenciales peligrosos. El generador ilustrativo 38 (Maxon EC-max número de referencia 348702) no genera ninguna tensión peligrosa para flujos de aire inferiores a 90 SLPM, puesto que el flujo de aire es insuficiente para superar la inercia del generador 38 y hacer girar el generador 38 a velocidad suficiente para hacerlo. El volumen del recinto para el generador 38 y el circuito de la Figura 4 es de 40 mL. La conversión de 90 litros estándar por minuto a mL por segundo proporciona la relación:

90 L/min x 1 min/60 seg x 1000 mL/L = 1500 mL/seg

El tiempo requerido para purgar 200 mL (5 purgas de 40 mL/purga) a un caudal de aire de 90 SLPM es, por lo tanto:

200 mL/(1500 mL/seg) = 133 ms

Para caudales más altos, los tiempos de purga serán más cortos. De este modo, para purgar completamente el recinto, antes de que se alcancen tensiones peligrosas, el tiempo de purga debe ser 133 ms o mayor.

Puesto que el aire de purga y el aire de la turbina 40 del generador 38 son los mismos, si se retrasa el aire del generador, también se retrasa el aire de purga. Por lo tanto, el retraso del inicio operativo del generador 38, hasta que se purgue el volumen del recinto, no era una opción. Aunque es posible utilizar fuentes de aire separadas para el aire de purga y el aire de la turbina 40, esto fue considerado que da lugar a una pistola pulverizadora 20 más compleja, de más alto coste de construcción y utilización así como más pesada.

Puesto que no se puede retrasar el inicio operativo del generador, los circuitos de la pistola pulverizadora 20 ponen en cortocircuito la salida del suministro de energía de la Figura 4 hasta que se purguen los cinco volúmenes del recinto deseados. Las pruebas utilizando la norma EN 60079-11:2007 relativa a atmósferas explosivas -protección eléctrica mediante seguridad intrínseca “i”, establece que la salida cortocircuitada del suministro de energía eléctrica de la Figura 4 es insuficiente para la ignición de la mezcla más peligrosa para los gases del grupo IIB. En consecuencia, si la salida se puede cortocircuitar durante al menos 133 ms, no estarán presentes potenciales peligrosos hasta después de que se purguen cinco volúmenes del recinto. Los dos circuitos de retardo individuales, conectados en paralelo, consiguen este objetivo.

Haciendo referencia a la Figura 4, inicialmente la tensión a través de los condensadores 92, 94 es de cero voltios. Esta tensión de cero voltios aparece también a través de las puertas de los transistores 102, 114 al conductor 90, por lo que inicialmente, los transistores 102, 114 están desactivados (en circuito abierto). Cuando el generador 38 comienza a girar, la tensión a través de los conductores 88, 90 comienza a elevarse. Puesto que los transistores 102, 114 están desactivados, la tensión a través de los conductores 88, 90 también aparece en las puertas de los transistores 106, 118 al conductor 90. Una vez que esta tensión alcanza la tensión umbral de la puerta (aproximadamente 2,5 voltios para cada uno de los transistores 106, 118), los transistores 106, 118 se activan y fijan la tensión a través de los conductores 88, 90 a este nivel (aproximadamente 2,5 voltios). Mientras tanto, la tensión a través de los condensadores 100, 112 se eleva cuando circula la carga a través de las combinaciones serie 98, 100 y 110, 112. Cuando la tensión a través de los condensadores 100, 112, alcanza la tensión umbral de la puerta de los transistores 102, 114, se activan los transistores 102, 114. Las tensiones de las puertas de los transistores 106, 118 caen por debajo de sus tensiones de umbral y se desactivan los transistores 106, 118. Esto permite que la tensión a través de los conductores 88, 90 se eleve a su nivel operativo normal, aproximadamente 15,5 voltios de corriente continua DC. Los valores de la constante de tiempo RC de las combinaciones serie 98, 100 y 110, 112 se seleccionan de modo que los transistores 106, 118 permanezcan activos durante al menos 133 ms, pero no mucho más tiempo, de modo que el retardo en la obtención del potencial operativo normal sea corto.

Las resistencias 96 y 108 purgan la carga desde los condensadores 100 y 112 cuando se libera el dispositivo de disparo 26, de modo que el circuito de retardo esté dispuesto para funcionar de nuevo cuando se produzca el siguiente disparo de la pistola 20. Las resistencias 96 y 108 están dimensionadas de modo que se tarde unos pocos (normalmente 2 a 5) segundos para descargar los condensadores 100 y 112, de modo que no exista básicamente ningún retardo para las interrupciones del disparo operativo relativamente cortas (2-5 segundos) encontradas durante las aplicaciones de pulverización típicas. Para interrupciones de disparo operativo más largas, los condensadores 100 y 112 se descargan y los circuitos de retardo 96, 98, 104, 100, 102, 106; 108, 110, 116, 112, 114, 118 se reponen antes del siguiente disparo operativo. El dimensionamiento de las resistencias 96 y 108 es una solución de compromiso entre reducir el retardo entre los disparos operativos y cerciorarse de que cuando se libere el dispositivo de disparo 26 sea un periodo bastante largo para que una atmósfera potencialmente peligrosa sea recogida en el volumen del recinto, los circuitos de retardo 96, 98, 104, 100, 102, 106; 108, 110, 116, 112, 114, 118 funcionan en la forma anteriormente descrita en la siguiente vez en que se accione el dispositivo de disparo 26.

El circuito de la Figura 4 incluye un circuito de protección contra sobretensiones que comprende un diodo Zener 120, las resistencias 122 y 126 y SCR 124. El diodo Zener 120 es un diodo Zener de 17 voltios. La tensión operativa máxima normal, a través de los conductores 88, 90 es de aproximadamente 15,5 V de corriente continua. Si la tensión a través de los conductores 88, 90 se elevara, podría dar lugar a una tensión insegura a través del electrodo 62 y de la puesta a tierra. Si esta tensión se eleva a aproximadamente 17 V de corriente continua, el diodo Zener 120 comenzará a conducir dando lugar a una circulación de corriente a través de la resistencia 126. La corriente que circula a través de la resistencia 126 da lugar a una tensión en el nodo en la resistencia 122, la resistencia 126 y el diodo Zener 120. Esta tensión crea un flujo de corriente en la resistencia 122 que activa a SCR 124. La activación de SCR 124 cortocircuita efectivamente a los conductores 88, 90, dando lugar a una caída de tensión a través de los conductores 88, 90 desde aproximadamente 17 V de corriente continua en el orden de magnitud de un par de voltios. El generador se carga por el cortocircuito. La liberación del dispositivo de disparo 26 interrumpe el funcionamiento del generador 38, que elimina la tensión a través de los conductores 88, 90, efectuando la reposición de SCR 124. No se necesita ninguna acción, por el usuario, para la reposición desde esta condición.

El circuito de la Figura 4 incluye un circuito limitador de corriente que comprende un transistor de potencia 128 y una resistencia 130. Una característica de un generador eléctrico 38 accionado por un aerogenerador 40 es que cuando aumenta el flujo de aire al aerogenerador 40, también lo hace la salida de potencia del generador 38. Sin un circuito limitador de corriente, este aumento en la salida de potencia puede causar que la magnitud de la tensión de salida de la pistola pulverizadora 20 llegue a ser demasiado grande. La salida de potencia aumentada puede superar también las potencias nominales de los componentes de circuitos acoplados al generador 38. El circuito limitador de corriente que incluye el transistor de potencia 128 y la resistencia 130 resuelve este problema. A medida que aumenta la corriente que circula a través de la resistencia 130, también lo hace la caída de tensión a través de dicha resistencia en función de la aplicación de la Ley de Ohm. Si esta caída de tensión alcanza la tensión de activación de base-emisor (normalmente de 0,7 V) del transistor 128, el transistor 128 comienza a derivar el flujo de corriente a tierra, manteniendo relativamente constante el flujo de corriente a través de la resistencia 130. En este circuito, la resistencia 130 está dimensionada de modo que el transistor 128 se active cuando el flujo de corriente a través de la resistencia 130 sea aproximadamente de

0,5 A. De este modo, el flujo de corriente máximo en VCT es aproximadamente 0,5 A. Cuando aumenta el flujo de aire, también aumenta la corriente que circula a través del transistor 128. Esta situación operativa puede dar lugar a alguna disipación de calor importante en el transistor 128. Para atenuar esta situación, el transistor 128 está provisto de un disipador de calor. La tarjeta de circuito en forma de U 70, 72, 74, que contiene el transistor 128, está instalada en el generador 38, estando roscada mediante tres tornillos en la parte superior de la carcasa del generador 38. De este modo, la placa de circuito 70, 72, 74 está situada en el mismo recinto que el generador 38. Este recinto es pequeño para disminuir el volumen y el peso de la pistola pulverizadora 20 y para mantener pequeño el volumen de purga exigido. Con la placa de circuito en forma de U, de tres piezas, 70, 72, 74, la placa 70, 72, 74 se puede situar en la cámara con el generador 38 impulsado por el aerogenerador 40. El aire de escape desde el generador 38 se dirige sobre los componentes de la placa 70, 72, 74, incluyendo el transistor 128 y su disipador de calor para ayudar a su enfriamiento. La placa de circuito 70, 72, 74 y el generador 38 deben cumplir ambos los requisitos para equipos eléctricos para su uso en atmósferas explosivas. Por consiguiente, resulta ventajoso ponerles en el mismo recinto, de modo que el método de purga, anteriormente descrito, satisfará los requisitos para ambos.

El circuito de la Figura 4 incluye un circuito regulador de la tensión que comprende los diodos Zener 132, 134, 136 y 138. Sin los diodos Zener 132, 134, 136 y 138, cuando disminuye la corriente de carga en VCT, disminuiría la carga en el generador 38. La velocidad del generador 38 aumentaría dando lugar a un incremento en la tensión a través de VCT y del conductor 90. Para cargas ligeras, el aumento en la velocidad y tensión puede ser importante, en la medida en que el generador 38 pudiera superar su velocidad nominal, en este caso 300 Hz y la tensión a través de VCT y del conductor 90 podría dar lugar a un funcionamiento inseguro de la pistola pulverizadora 20. El circuito regulador de la tensión 132, 134, 136 y 138 resuelve estos problemas operativos. Cuando disminuye la corriente de carga en VCT, aumenta la velocidad del generador 38 y aumenta también la tensión en la base del transistor 128 hasta (en este caso, aproximadamente 15 voltios de corriente continua) que comiencen a conducir los diodos Zener 132, 134, 136 y 138. De este modo, para cargas ligeras, la tensión en la base del transistor 128 está limitada a aproximadamente 15 voltios en este caso. Esta situación ayuda a un funcionamiento seguro de la pistola pulverizadora 20. Cuando los diodos Zener 132, 134, 136 y 138 conducen corriente desde el generador 38, crean una carga adicional en el generador 38. Los diodos Zener 132, 134, 136 y 138 están dimensionados (15 voltios, en este caso), para mantener al generador 38 (a un régimen nominal de 300 Hz en este caso) libre de una velocidad excesiva cuando existe poca o ninguna extracción de corriente en VCT.

El aerogenerador 40 genera un par de torsión basado en el flujo de aire al aerogenerador 40. Cuando aumenta o disminuye el flujo de aire al aerogenerador 40, también lo hace la salida de corriente del generador 38. Con los diodos Zener 132, 134, 136 y 138, una corriente de aproximadamente 5 A está siempre circulando a través de la resistencia

130. La parte que no fluye a través de VCT fluye a través de los diodos Zener 132, 134, 136 y 138. Cuando aumenta la corriente de carga a través de VCT, la corriente que circula a través de los diodos Zener 132, 134, 136 y 138 disminuye en magnitud. Ocasionalmente, en alguna condición operativa, el flujo de corriente a través de los diodos Zener 132, 134, 136 y 138 cae a cero, la tensión a través de los diodos Zener cae por debajo de 15 voltios y dejan de conducir los diodos Zener. Esto sucede cuando la carga requiere toda la corriente que el generador 38 está proporcionando en su par de torsión de entrada actual.

Múltiples (n) diodos Zener 132, 134, 136 y 138 (en este caso, n = 4) se utilizan para dispersar la disipación de potencia a través de múltiples dispositivos 132, 134, 136 y 138, de modo que cualquier dispositivo 132, 134, 136 y 138 necesita solamente ser capaz de disipar aproximadamente 1/n de la potencia que disiparía si estuviera en el circuito por sí mismo. Además, algunas normas de seguridad exigen la duplicación de los circuitos de seguridad, de modo que si un dispositivo falla, el otro sigue proporcionando la protección para la que los dispositivos están incluidos en el circuito.

Para las cargas más ligeras, los diodos Zener 132, 134, 136 y 138 pueden disipar una potencia importante. Por ello, están montados también en la placa de circuito 70, 72, 74 y se enfrían utilizando el aire de escape desde el aerogenerador 40 que fluye sobre los diodos Zener 132, 134, 136 y 138 y los demás componentes del circuito.

El circuito de la Figura 4 incluye un circuito de punto de ajuste bajo en KV, que comprende un interruptor de láminas 140 y las resistencias 142-1,...142-10. Las resistencias 142-1,...142-10 están dimensionadas (en este caso, con un valor de 324 Ω), de modo que su combinación en paralelo (en este caso, 32,4 Ω) presente una carga el generador 38 que, cuando se conmuta por el interruptor de láminas 140, causa que la velocidad del generador 38 y por lo tanto, la tensión a través de VCT al conductor 90 experimente una caída, generando una más baja tensión de salida en el electrodo 62 de la pistola pulverizadora 20. Esto es conveniente cuando el operador está recubriendo artículos que presentan ‘jaulas de Faraday’, en donde la más baja tensión de salida en la pistola pulverizadora 20 servirá de ayuda para proporcionar una mejor cobertura en dichas áreas blindadas. Además, algunos operadores desean hacer funcionar los electrodos de salida de dichas pistolas a más bajas tensiones de salida de alta magnitud durante la pulverización normal para reducir la retracción de la pintura de las partículas cargadas del material de recubrimiento en la dirección del operador y por otros motivos que se determinen por el propio operador. En condiciones normales, el punto de ajuste más bajo se elige para estar comprendido entre el 50% y el 75% de la salida total disponible cuando se abre el interruptor de láminas 140, pero pueden ser también otros valores.

El interruptor de láminas 140 está situado cerca del borde del conjunto de la placa 70, 72, 74, de modo que el interruptor de láminas 140 se pueda activar por un mando de control 141 para desplazar un imán proporcionado en una cabeza 143 de un mando 141 en la parte exterior del recinto. Cuando el mando 141 es pivotado para situar el imán cerca del

interruptor de láminas 140, se cierra el interruptor de láminas 140, conectando la combinación en paralelo de la resistencia 142-1,...142-10 en circuito, dando lugar, de este modo, al más bajo punto de ajuste en KV en la salida 62 de la pistola pulverizadora 20. Cuando el mando 141 se pivota a la posición en la que el imán se aleja del interruptor de láminas 140, se abre el interruptor de láminas 140, poniendo fuera del circuito a la combinación en paralelo de las resistencias 142-1,...142-10, con lo que se obtiene el alto punto de ajuste de KV en la salida 62 de la pistola pulverizadora 20.

Cuando se selecciona el punto de ajuste de KV bajo, alguna potencia, en el orden de magnitud de unos pocos vatios, se disipará en la resistencia 142-1,...142-10. Como se indicó anteriormente, una resistencia de múltiples vatios única suele ser de grandes dimensiones y voluminosa. Con el fin de mantener bajo el tamaño del paquete global, se utilizan resistencias de montaje en superficie de 1 vatio (324 Ω) 142-1,...142-10 en paralelo en lugar de una sola resistencia de 10 vatios (32,4 Ω). El perfil global del conjunto se mantiene pequeño, dando lugar a un más pequeño paquete y un más pequeño recinto. La disipación de potencia en todas las resistencias 142-1,...142-10 está limitada al 50% de su valor nominal. De este modo, si la disipación de potencia máxima de una resistencia se esperaba que fuera de 0,5 vatios, se utilizaba una resistencia de 1 vatio.

Puesto que las resistencias 142-1,...142-10 disipan colectivamente el orden de magnitud de vatios de potencia, se montan también en placas de circuito 70, 72, 74 y se enfrían utilizando el aire de escape del aerogenerador 40 que fluye sobre las resistencias 142-1,...142-10 y los demás componentes circuitales montados en las placas 70, 72, 74.

El circuito de la Figura 4 incluye una combinación en paralelo de resistencias de caída de tensión constituida por las resistencias 144-1, 144-2 y 144-3. El suministro de la mayor parte de la tensión a VCT da lugar a un más alto rendimiento de transferencia del material de recubrimiento al artículo que se está recubriendo. Sin embargo, la pistola pulverizadora 20 debe cumplir también los requisitos de seguridad según se determine por las agencias de autorización tales como Factory Mutual y las normas europeas tales como EN 50050. Estos requisitos suelen traer consigo que la salida de la pistola pulverizadora 20, en el electrodo 62, no sea capaz de la ignición de la mayor parte de la mezcla explosiva de una atmósfera explosiva especificada (en este caso, 5,25% de propano en el aire). Las resistencias 144-1,…144-3 se proporcionan para permitir que la salida en la pistola pulverizadora 20 sea objeto de caída si fuera necesario con el fin de cumplir los requisitos.

Cuando las resistencias 144-1,…144-3 están en el circuito, la tensión en VCT cae por el producto de la corriente que circula a través de la combinación en paralelo de R20, R21 y R22 y la resistencia de la combinación en paralelo de las resistencias 144-1,….144-3 en aplicación de la Ley de Ohm. De este modo, la tensión en VCT viene dada por:

VCT = V base de 128-IR144-1, R144-2, R144-3 x R144-1 || R144-2 || R144-3

Puede deducirse que cuando aumenta la corriente de carga (IR144-1, R144-2, R144-3), también lo hace la caída de tensión a través de la combinación en paralelo R144-1 || R144-2 || R144-3. La mayor parte de las pistolas pulverizadoras están clasificadas por su KV sin carga. Por ello, en la condición sin carga, habrá un efecto mínimo sobre la tensión de salida de la pistola pulverizadora, pero cuando aumenta la carga, disminuirá más la tensión. De este modo, el valor nominal en KV de la pistola pulverizadora puede permanecer esencialmente siendo el mismo. Si, en una aplicación particular, las resistencias 144-1,…144-3, no son necesarias para cumplir los requisitos de seguridad, simplemente pueden eliminarse del conjunto de la placa 70, 72, 74 e insertarse un puente, de modo que la tensión en VCT sea la misma que en la base del transistor 128. Conviene señalar, además, que si se necesitan medios adicionales para cumplir los requisitos de seguridad, la resistencia limitadora de la corriente de la resistencia 130 se puede aumentar en el orden de magnitud de décimas de ohmios para reducir la corriente de salida disponible de la pistola pulverizadora 20.

Las resistencias 144-1,…144-3 son resistencias de montaje en superficie de un vatio, ocupando el lugar de una resistencia única de tres vatios, lo que da lugar a un recinto total más pequeño. Están también montadas en placas de circuitos 70, 72, 74 y enfriadas utilizando el aire de escape desde el aerogenerador 40.

El circuito de la Figura 4 incluye un fusible politérmico 146. Este fusible está diseñado para abrirse si su corriente de disparo (en este caso, 1,5 A) se supera y efectúa una autoreposición cuando se desconecta la potencia. La corriente de retensión del fusible 146 es de 0,75 A, lo que permite un flujo ininterrumpido de la corriente prevista máxima de aproximadamente 0,5 A, incluso para temperaturas elevadas, en donde los dispositivos politérmicos están sujetos al disparo operativo para niveles de corriente más pequeños.

El circuito de la Figura 4 incluye un diodo supresor de transitorios 148. El diodo supresor de transitorios 148 está acoplado a través de VCT y del conductor 90 y está dimensionado para la conexión en paralelo a tierra de cualesquiera sobretensiones superiores en más de un voltio o dos a la salida nominal de 15,5 V de corriente continua. La finalidad principal del diodo 148 es conectar en paralelo a tierra cualesquiera transitorios procedentes de los circuitos representados en la Figura 5, acoplados a VCT, para impedir que dichos transitorios afecten desfavorablemente a cualquiera de los circuitos representados en la Figura 4.

El conjunto de la placa en forma de U 70, 72, 74 se ilustra mejor en las Figuras 3a-c. Este conjunto incluye tres placas de circuito impreso 70, 72, 74, que se unen para crear el conjunto de la placa en forma de U final. Disponiendo el conjunto

de la placa de esta manera y utilizando orificios pasantes pequeños y componentes de montaje en superficie permite al generador 38/aerogenerador 40 montarse en el conjunto de la placa en forma de U 70, 72, 74 y permite que el perfil global del conjunto de la placa 70, 72, 74 se mantenga próximo al perfil global del generador 38/aerogenerador 40 según se ilustra en la Figura 4. Esto da lugar a un más pequeño y más ligero volumen del recinto que requiere menos tiempo para su purga.

Para proteger los componentes de la placa 70, 72, 74 contra los contaminantes que puedan introducirse a partir del aire de entrada que impulsa el aerogenerador 40, la placa puede recubrirse, de modo conforme, utilizando cualquiera de las técnicas disponibles conocidas, tales como pulverización, inmersión o deposición en vacío, por ejemplo, con parileno. Sin embargo, debe prestarse atención al enfriamiento adecuado de los componentes disipadores de calor, cuando se utiliza un recubrimiento conformal.

El generador ilustrativo 38 es un motor de corriente continua trifásica sin escobillas que funciona en régimen inverso. Un motor sin escobillas elimina el desgaste de las escobillas que da lugar a una más corta vida útil del motor. Se puede utilizar también un motor bifásico, pero el rizado de salida desde un motor bifásico será mayor, exigiendo quizás mayores condensadores de filtro 92, 94. Además, se puede necesitar un motor bifásico para un giro más rápido con el fin de generar la misma potencia de salida, lo que puede dar lugar a una vida útil más corta del motor. El aire de escape del aerogenerador 40 se dirige también sobre y alrededor del generador 38 para enfriarlo durante el funcionamiento. Esto da lugar también a una más larga vida útil del motor.

Haciendo referencia ahora, en particular, a la Figura 5, el conjunto de montaje en cascada 50 que incluye un conjunto de oscilador 54, un conjunto de transformador 56, un montaje en cascada 58 y la cadena en serie de resistencia de salida 60, pueden ser prácticamente tal como se ilustra y describe en la solicitud de patente publicada de Estados Unidos 2006/0283386 A1 y por ello, no se describirá aquí con mayor detalle. La realimentación desde el devanado secundario 56-2 del transformador de alta tensión del conjunto de transformador 56 está acoplada a un terminal de entrada no inversor (+) de un amplificador diferencial 150 configurado como un amplificador amortiguador de de ganancia unidad. Los terminales de salida y de inversión (-) unidos del amplificador 150 están acoplados, a través de una resistencia de 49,9 KΩ 152, al terminal de entrada (-) de un amplificador diferencial 154. Los amplificadores 150, 154 son, a modo ilustrativo, un amplificador operacional dual de tipo LM358DMR2 de ON Semiconductor.

El terminal de entrada + del amplificador 154 está acoplado, a través de una resistencia de 49,9 KΩ 156 a tierra y a través de una resistencia de 49,9 KΩ 158 al suministro de corriente VCT. El terminal de entrada -del amplificador 154 está acoplado, a través de una resistencia de 49,9 KΩ 160 al terminal de salida del amplificador 154, que está acoplado (Figura 6) a través de una combinación en paralelo de dos resistencias de 2,05 KΩ 161-1, 162-2 al ánodo de un diodo LED rojo 163. El cátodo del diodo LED 163 está acoplado a tierra. Cuando se activa, el diodo LED 163 es visible para un operador de la pistola pulverizadora 20 a través de una lente en un conjunto de cubierta posterior 165 (Figura 1) en la parte superior del conjunto de asidero 22. El terminal de entrada + del amplificador 150 está acoplado a través de la combinación en paralelo de un varistor 162, un condensador de 0,47 μF 164 y una resistencia de 49,9 KΩ 166 a tierra. El varistor 162, a modo ilustrativo, es un dispositivo de 15 V denominado SMBJ15A suministrado por Littlefuse.

Los electrones descargados desde el electrodo 62 fluyen a través del espacio de la pistola al objetivo, cargando las partículas de material de recubrimiento previstas para recubrir el objetivo. En el objetivo, que se suele mantener lo más próximo posible al potencial de masa para esta finalidad, las partículas de material de recubrimiento cargadas inciden sobre el objetivo y los electrones, procedentes de las partículas de material de recubrimiento cargadas, retornan a través de la masa y la combinación en paralelo de los componentes 162, 164, 166 al lado de nivel “alto” o + (es decir, cerca del potencial de masa) del secundario de transformador de alto potencial 56-2. De este modo, una caída de tensión proporcional a la corriente de salida del montaje en cascada 58 se genera a través de la resistencia 166. El condensador 164 filtra esta tensión proporcionando un nivel de corriente continua DC menos ruidoso en el terminal de entrada + del amplificador operacional 150. El varistor 162 reduce la probabilidad de daño al amplificador operacional 150 y otros componentes circuitales por los transitorios atribuibles al funcionamiento del montaje en cascada 58. El amplificador operacional 150 está configurado como un seguidor de tensión para aislar la tensión en su terminal de entrada + de la tensión en su terminal de salida. Esto ayuda a garantizar que la totalidad de la corriente que retorna al lado + o “alto” del secundario del transformador de alto potencial 56-2 circule a través de la resistencia 166.

La tensión a través de la resistencia 166 se proporciona por:

VR166 = IOUT x R166

en donde IOUT es igual a la corriente que circula desde el electrodo 62 y R166 es el valor de la resistencia 166. Puesto que el amplificador operacional 150 está configurado como un seguidor de tensión, VR166 aparece en el terminal de salida del amplificador operacional 150 y en el terminal de entrada -del amplificador operacional 150. La resistencia 166 está dimensionada de modo que la tensión en el terminal de entrada + del amplificador operacional 155 es 5 voltios por 100 microamperios de intensidad de la corriente que circula a través de la resistencia 166. La combinación de las resistencias 152, 160, 156 y 158 y del amplificador operacional 154 forman un amplificador de diferencias que da lugar a una tensión en el terminal de salida del amplificador operacional 154 de:

VLED = VCT-VOUT150

VCT es la salida de tensión de corriente continua DC regulada del circuito de suministro de energía eléctrica de la Figura 4, que se suministra a la derivación central del devanado primario 56-1 del transformador 56. Los transistores de salida 5 del oscilador 54 conmutan, de forma alternada, las respectivas mitades del devanado primario 56-1 del transformador 56 a masa a una frecuencia en el orden de magnitud de varias décimas de kiloherzio. La salida del devanado secundario 56-2 se rectifica y multiplica por el montaje en cascada 58. La pistola pulverizadora 20 debe cumplir los requisitos de seguridad de varias agencias de autorización tales como Factory Mutual y las normas EN tales como EN 50050. Estos requisitos traen consigo normalmente que la salida de la pistola pulverizadora 20, en el electrodo 62, no sea capaz de la

10 ignición de la mezcla más explosiva de una atmósfera explosiva especificada (en este caso, 5,25% de propano en aire). Para ayudar a conseguirlo, el circuito de suministro de corriente eléctrica suele estar dispuesto de modo que VCT disminuya con el aumento de la corriente de carga desde el electrodo 62 de la pistola pulverizadora 20.

Puesto que se verifica: 15 VOUT150 = VR166 = IOUT x R166

entonces,

20 VLED = VCT-IOUT x R166

Para cargas ligeras, la magnitud de la tensión de salida en el electrodo 62 es alta, IOUT es pequeña y VCT tiene un orden de magnitud de 15 a 15,5 voltios. De este modo, para las cargas ligeras, VLED está activa en el orden de magnitud de 12 a 15 voltios. Cuando aumenta la carga, disminuye la magnitud de la tensión de salida en el electrodo 62 y disminuye la

25 magnitud de VLED, al menos porque las cargas más altas disminuyen hasta el circuito de entrada que alimenta VCT, dando lugar a una disminución de VCT y porque aumenta el valor de IOUT de las cargas más pesadas. A la larga, para las cargas más pesadas donde es baja la magnitud de la tensión de salida en el electrodo 62, IOUT x R166 excede el valor de VCT. Cuando esto ocurre VLED se hace igual a cero. Por ello, el circuito se diseña de modo que:

30 para cargas ligeras, cuando sea alta la magnitud de la tensión de salida en el electrodo 62, VLED es del orden de magnitud de 12 a 15 V de corriente continua;

para cargas medias, cuando la magnitud de la tensión de salida en el electrodo 62 está en su margen de valores medio, VLED es del orden de magnitud de 5 a 12 voltios de corriente continua y

35 para cargas pesadas, cuando es baja la magnitud de la tensión de salida en el electrodo 62, VLED es del orden de magnitud de 0 a 5 V de corriente continua.

VLED, el terminal de salida del amplificador operacional 154, está acoplado a la patilla H1-1 del circuito ilustrado en la

40 Figura 6. La patilla H1-2 del circuito ilustrado en la Figura 6 está acoplada a masa. De este modo, para cargas ligeras, el diodo LED 163 representado en la Figura 6 se quema de forma brillante. El diodo LED 163 se oscurece algo para cargas medias y se oscurece de forma importante o se apaga completamente para cargas pesadas. De este modo, la intensidad de iluminación del diodo LED 163 refleja la tensión real en el terminal 62 de la pistola pulverizadora 20. Además, para los modos de fallos que dan lugar a una corriente de salida excesiva desde el montaje en cascada 58, el diodo LED 163

45 oscurece notablemente o se apaga por completo, avisando de este modo al usuario de la situación de modo que pueda tomarse la acción correctora correspondiente. Esto es de especial importancia para el operador de la pistola pulverizadora 20 cuando pulveriza materiales de recubrimiento conductores que pueden cortocircuitar la salida de la pistola pulverizadora 20 dando lugar a poca o ninguna tensión de salida en el terminal 62. Los diseños de las pistolas con dispositivos pulverizadores que funcionan a partir del circuito de entrada del montaje en cascada, podrían presentar poca

50 o ninguna variación en su brillo.

El aire se suministra a la pistola pulverizadora 20 a través del conjunto de manguera de aire puesto a masa 44 desde una fuente 172 de aire seco limpio. El aire se suministra desde el asidero 24 a la válvula de disparo 174. Al accionar el dispositivo de disparo 26 se abre la válvula de disparo 174 que permite el flujo de salida de aire en la parte frontal de la 55 pistola pulverizadora 20 para atomizar el material de recubrimiento que se pulveriza. La apertura de la válvula de disparo 174 permite también el reflujo de aire de nuevo al asidero 24 a través de un tubo de descarga de aire 175 en el conjunto del asidero 22 al generador 38. El aire de entrada al generador 38 se suministra a través de una entrada de aire a un casquete 176. El casquete 176 rodea el rodete del aerogenerador 40 montado en el eje 42 del generador 38 y es objeto de estanqueidad por una junta tórica de modo que solamente la dirección del flujo de aire sea a través de cuatro

60 aberturas en el casquete 176 espaciadas en un ángulo de 90º, que dirige el aire hacia el rodete del aerogenerador 40. El flujo de aire hace que gire el rodete del aerogenerador 40 y el eje del generador 42 en el que está montado. Después de circular a través del aerogenerador 40, el aire fluye alrededor de las tarjetas de circuito impreso interconectadas 70, 72, 74, que proporciona aire de enfriamiento al generador 38, las placas 70, 72, 74 y los componentes montados en ella. El aire se escapa luego a través del accesorio de montaje 182.

65 El giro del eje 42 del generador 38 hace que el generador trifásico 38 genere electricidad, que es objeto de rectificación de onda completa por los circuitos en las placas de circuito impreso 70, 72, 74 antes de que se suministren al montaje en cascada 50 a través de VCT. La tensión máxima a través del diodo Zener 148 es de 16 V de corriente continua debido a la acción limitadora de los cuatro diodos Zener 132, 134, 136, 138. Cuando se libera el dispositivo de disparo 26 de la pistola pulverizadora, la válvula de disparo 174 se cierra, interrumpiendo el flujo de aire al generador 38 y a la tobera 30.

Claims (3)

1. REIVINDICACIONES

   1. Un dispositivo dispensador de recubrimiento (20) que incluye un conjunto de disparo (26) para accionar el dispositivo dispensador de recubrimientos para distribuir el material de recubrimiento y una tobera (30) a través de la cual 5 se dispensa el material de recubrimiento, un primer orificio (34) adaptado para suministrar gas comprimido al dispositivo dispensador de recubrimiento, un segundo orificio (36) adaptado para suministrar material de recubrimiento al dispositivo dispensador de recubrimiento, un generador (38) que tiene un eje (42), un rodete de aerogenerador (40) montado en el eje, gas comprimido acoplado al primer orificio que incide sobre el rodete del aerogenerador para girar el eje, generando tensión, un electrodo (62) adyacente a la tobera y acoplado al generador para recibir electricidad desde dicho generador

   10 para cargar electrostáticamente el material de recubrimiento y un primer cierre estanco (53) para la hermeticidad del eje

   (42) en donde el eje sobresale desde el generador para recibir el rodete del aerogenerador (40),

   caracterizado porque los cojinetes, que soportan de forma giratoria el eje (42), están provistos dentro del generador (38) detrás del primer cierre estanco (53).
2. 2. El dispositivo dispensador de recubrimiento (20) según la reivindicación 1, en donde el eje (42) sobresale, además, desde el generador (38) en un segundo extremo del generador, opuesto al extremo del generador desde el que sobresale el eje para recibir el rodete del aerogenerador (40) y un segundo cierre estanco (51) está provisto para la hermeticidad del eje, en donde el eje sobresale desde el generador en el segundo extremo del generador.
3. 3. El dispositivo dispensador de recubrimiento (20) según la reivindicación 2, que incluye, además, cojinetes que soportan, de forma giratoria, el eje (42) dentro del generador (38) detrás del segundo cierre estanco (51).