ES2641858T3 - Instalación de revestimiento con un dispositivo de refrigeración - Google Patents

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ES2641858T3 ES14716245.7T ES14716245T ES2641858T3 ES 2641858 T3 ES2641858 T3 ES 2641858T3 ES 14716245 T ES14716245 T ES 14716245T ES 2641858 T3 ES2641858 T3 ES 2641858T3
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Ralf Schäfer
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Description

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DESCRIPCION
Instalacion de revestimiento con un dispositivo de refrigeracion.
La presente invencion se refiere a una instalacion de revestimiento para el revestimiento de componentes con un agente de revestimiento, en particular en forma de una instalacion de pintado para el pintado de componentes de carrocerfa de vehfculos automoviles con una pintura.
En las instalaciones de pintado modernas para el pintado de componentes de carrocerfa de vehfculos automoviles se utilizan con frecuencia, para el transporte de la pintura que hay que aplicar, unas bombas de suministro de pintura accionadas neumaticamente, que estan dispuestas en la camara de suministro de pintura de la instalacion de pintado. El accionamiento de estas bombas de suministro de pintura tiene lugar mediante aire a presion, que es evacuado entonces por medio de una conexion de aire de salida de la bomba de suministro de pintura. Una posibilidad de evacuacion del aire de salida de las bombas de suministro de pintura consiste en emitirlo, a traves de un insonorizador, al aire del entorno inmediato. Otra posibilidad de evacuacion del aire de alimentacion de las bombas de suministro de pintura consiste en recogerlo, a traves de canales de aire, en la camara de suministro de pintura y conducirlo entonces hacia el exterior. En ambos casos, no se continua utilizando, sin embargo, el aire de escape de las bombas de suministro de pintura accionadas neumaticamente.
Ademas, cabe referirse al estado de la tecnica en el documento DE 20 08 716 A, en el EP 2 359 940 A1, en el EP 1 449 416 B y en el DE 29 07 310 A1. Estas publicaciones no divulgan, sin embargo, instalaciones de revestimiento, en las cuales el aire de salida de las bombas de suministro de pintura accionadas neumaticamente se utilice de ninguna otra manera.
El documento DE 103 18 004 B3 divulga una instalacion de revestimiento segun el preambulo de la reivindicacion 1. De todos modos, esta instalacion de revestimiento no funciona todavfa de manera optima.
Por ultimo, cabe hacer referencia tambien al estado de la tecnica en el documento US 4 351 382 A.
La invencion se plantea, por ello, el problema de crear una instalacion de revestimiento correspondientemente mejorada.
El problema se resuelve mediante una instalacion de revestimiento segun la invencion segun la reivindicacion principal.
La invencion se basa en el conocimiento tecnico-ffsico de que el aire de salida de las bombas de suministro de pintura accionadas neumaticamente esta despresurizado y se refrigera a causa de la expansion. La corriente de aire de salida frfa de las bombas accionadas mecanicamente se puede utilizar por ello con propositos de refrigeracion.
La invencion preve, por ello, un dispositivo de refrigeracion que refrigera un componente sensible al calentamiento (por ejemplo, un conducto anular de pintura, Railhouse) de la instalacion de revestimiento mediante la corriente de aire de salida frfa de la bomba.
Con este fin, el dispositivo de refrigeracion presenta por lo menos un primer intercambiador de calor, para transferir calor desde el componente sensible al calentamiento (p. ej. conducto anular de pintura, Railhouse) de la instalacion de revestimiento a una corriente de aire de salida frfa de la bomba, con lo cual es refrigerado el componente sensible al calentamiento de la instalacion de revestimiento. Dependiendo de la potencia de refrigeracion necesaria es posible tambien, en el marco de la invencion, que varios intercambiadores de calor esten conectados en serie.
En una variante de la invencion, el primer intercambiador de calor es un intercambiador de calor aire/aire, es decir, que tanto el suministro de calor al lado caliente del intercambiador de calor como tambien la evacuacion de calor en el lado frfo del intercambiador de calor tienen lugar mediante una corriente de aire.
En otra variante de la invencion, el primer intercambiador de calor es, por el contrario, un intercambiador de calor aire/agua, es decir que en el lado frfo del intercambiador de calor se conduce una corriente de aire a traves del intercambiador de calor, es decir, la corriente de aire de salida frfa de la bomba, mientras que, por el contrario, en el lado caliente del intercambiador de calor se conduce una corriente de agua a traves del intercambiador de calor.
En cuanto a la forma constructiva del intercambiador de calor cabe mencionar ademas que el intercambiador de calor es preferentemente un recuperador, es decir, un intercambiador de calor con una transmision de calor indirecta entre el lado frfo y el lado caliente y una separacion material entre el lado frfo y el lado caliente.
En un ejemplo de forma de realizacion preferido de la invencion, el dispositivo de refrigeracion presenta un circuito de refrigeracion, que conecta el componente sensible al calentamiento de la instalacion de revestimiento con el primer intercambiador de calor, conteniendo el circuito de refrigeracion un agente de refrigeracion (por ejemplo, aire, agua), para transportar el calor que habfa que evacuar desde el componente sensible al calentamiento de la
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instalacion de revestimiento hacia el primer intercambiador de calor.
El agente de refrigeracion es transportado en el circuito de refrigeracion, preferentemente por parte de una bomba, durante el funcionamiento de circulacion.
Se ha mencionado ya anteriormente que en el caso del componente sensible al calentamiento de la instalacion de revestimiento se puede tratar, por ejemplo, de una tuberfa, por ejemplo un conducto de agente de revestimiento o un conducto de pintura. Las tuberfas de este tipo son conocidas por instalaciones de revestimiento o instalaciones de pintado usuales y no tienen, por ello, que ser descritas con mayor detalle.
En un ejemplo de forma de realizacion preferido de la invencion, el circuito de refrigeracion esta conectado, a traves de un segundo intercambiador de calor, con el conducto de agente de revestimiento correspondiente, transmitiendo el segundo intercambiador de calor el calor que hay que evacuar desde el conducto de agente de revestimiento al circuito de refrigeracion, desde donde el calor que hay que evacuar es transmitido, entonces, desde el primer intercambiador de calor a la corriente de aire de salida frfa de la bomba.
En otra variante de la invencion se trata, en el caso del componente sensible al calentamiento de la instalacion de revestimiento, de un denominado “Railhouse”, es decir, de una carcasa de proteccion que rodea un eje de desplazamiento de un robot (p. ej. robot de pintado, robot de manipulacion). Los “Railhouses” de este tipo estan descritos, por ejemplo, en el documento DE 102 34 915 A1 y pertenecen tambien al conocimiento especializado general, de manera que a este respecto se puede prescindir de una descripcion detallada. En esta variante de la invencion, el circuito de refrigeracion conduce aire frfo hacia la carcasa de proteccion (“Railhouse”) y conduce aire caliente fuera de la carcasa de proteccion (“Railhouse”), con el fin de hacer descender la temperatura interior de la carcasa de proteccion (“Railhouse”).
Cabe mencionar ademas que la refrigeracion del aire a presion que sirve para el accionamiento de la bomba conduce a que, en los componentes de la instalacion que entran en contacto con el aire de salida despresurizado frfo, pueda producirse la formacion de agua de condensacion o la formacion de hielo (congelacion). En el ejemplo de forma de realizacion preferido segun la invencion, el conducto de aire frfo conectado a la conexion de aire de salida de la bomba esta provista, por ello, de un aislamiento termico en su lado exterior, con el fin de evitar la formacion de agua de condensacion o la formacion de hielo en el lado exterior del conducto de aire frfo. La idea segun la invencion de un aislamiento termico del conducto de aire frfo tiene tambien una importancia digna de proteccion, independiente de un dispositivo de refrigeracion.
Asimismo, cabe mencionar que la instalacion de revestimiento segun la invencion presenta varias bombas accionadas neumaticamente, que presentan, en cada caso, una conexion de aire de salida, desembocando las conexiones de aire de salida de las bombas en un conducto de aire frfo comun que esta conectado, preferentemente, con el primer intercambiador de calor.
En cuanto a la forma constructiva y la forma de funcionamiento de la bomba accionada neumaticamente existen diversas posibilidades. La bomba neumatica puede estar realizada, por ejemplo, a modo de bomba de embolo o como bomba de membrana, si bien la invencion no esta limitada a estas formas constructivas de la bomba.
Cabe mencionar ademas que las bombas accionadas neumaticamente estan dispuestas, preferentemente, en una camara de mezclado de pintura de la instalacion de revestimiento, lo cual es en sf conocido por el estado de la tecnica y que, por ello, no tiene que ser descrito con mayor detalle.
Ya se ha mencionado anteriormente que en el caso del componente sensible al calentamiento de la instalacion de revestimiento se trata, por ejemplo, de una tuberfa o de un denominado “Railhouse”. Otro ejemplo para el componente sensible al calentamiento de la instalacion de revestimiento es una cabina de pintado. De esta manera, la camara interior de una cabina de pintado debe ser usualmente climatizada para que el pintado dentro de la cabina tenga lugar, a ser posible, bajo condiciones climaticas constantes, lo que es importante para un resultado de pintado optimo. El aire de salida frfo de las bombas accionadas neumaticamente se puede utilizar por ello tambien para la refrigeracion o la climatizacion de la instalacion de pintado, con lo cual se puede reducir esencialmente el consumo de energfa para la climatizacion de la cabina de pintado. Esto tiene una importancia especial debido a que el consumo de energfa de una instalacion de pintado supone una gran proporcion del consumo de energfa total para un vehfculo automovil.
Otros perfeccionamientos ventajosos de la invencion estan caracterizados en las reivindicaciones subordinadas o se explican a continuacion con mayor detalle, sobre a base de los dibujos, junto con la descripcion de ejemplos de formas de realizacion preferidos de la invencion, en los que:
la Figura 1 muestra una representacion esquematica de una instalacion de pintado segun la invencion con gran numero de bombas accionadas neumaticamente, cuyo aire de salida se utiliza para refrigerar los conductos anulares de pintura,
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la Figura 2 muestra una modificacion de la Figura 1 en la cual el aire de salida frfo de las bombas se utiliza para refrigerar de un denominado “Railhouse”, asf como
la Figura 3 muestra una vista en seccion transversal a traves del conducto de aire frfo con un aislamiento termico circundante.
La Figura 1 muestra un primer ejemplo de forma de realizacion de una instalacion de pintado segun la invencion para el pintado de componentes de carrocerfa de vehfculos automoviles, estando la instalacion de pintado estructurada de forma usual, de manera que se pueda prescindir de una descripcion detallada de la estructura y de la forma de funcionamiento y a continuacion se describen unicamente las partes de la instalacion de pintado esenciales para la invencion.
La instalacion de pintado presenta varios conductos anulares de pintura 1-5, en los cuales transportadas de forma circulatoria pinturas de diferentes colores, con el fin de impedir un deposito de las pinturas en los conductos anulares 1-5.
Los conductos de pintura 1-5 discurren, en cada caso, a traves de unos intercambiadores de pintura 6-10, que estan realizados, por ejemplo, a modo de intercambiadores de pintura de tubo-en-tubo y que tienen la tarea de refrigerar la pintura en los conductos anulares de pintura 1-5 individuales.
Los intercambiadores de calor 6-10 estan conectados a un circuito de refrigeracion 11 comun, que contiene agua como agente de refrigeracion, siendo transportada el agua de refrigeracion en el circuito de refrigeracion 11 por una bomba 12 en funcionamiento de circulacion.
Al mismo tiempo, el circuito de refrigeracion 11 discurre a traves de otro intercambiador de calor 13, que es un intercambiador de calor aire/agua.
En el lado frfo del intercambiador de calor 13 discurre un conducto de aire frfo 14 a traves del intercambiador de calor 13, siendo alimentado el conducto de aire frfo 14 con aire frfo por conexiones de aire de salida 15-21 por varias bombas de suministro de pintura 22-28 accionadas neumaticamente.
El accionamiento de las bombas de suministro de pintura 22-28 tiene lugar mediante aire a presion, que es suministrado, en cada caso, a traves de una conexion de aire de alimentacion 29-35.
Las bombas de suministro de pintura 22-28 pueden estar realizadas de manera habitual a modo de una bomba de membrana o de una bomba de embolo, de manera que se pueda prescindir de una descripcion detallada de las bombas de suministro de pintura 22-28.
Cabe mencionar, sin embargo, que las bombas de suministro de pintura 22-28 estan dispuestas, preferentemente, en una camara de mezclado de pintura de la instalacion de pintado.
Durante el funcionamiento de las bombas de suministro de pintura 22-28, se despresuriza el aire a presion suministrado a traves de las conexiones de aire de alimentacion 29-35 y se refrigera, de manera que a traves de las conexiones de aire de salida 15-21 se emita aire frfo al interior del conducto de aire frfo 14.
En el intercambiador de calor 13, el aire frfo absorbe entonces el calor del aire de refrigeracion en el circuito de refrigeracion 11, con lo cual se reduce la temperatura del agua de refrigeracion en el circuito de refrigeracion11.
Los intercambiadores de pintura 6-10 transmiten entonces calor desde la pintura a los conductos anulares de pintura 1-5 al agua de refrigeracion en el circuito de refrigeracion 11, con lo cual se refrigera la pintura en los conductos anulares de pintura 1-5.
La Figura 2 muestra una modificacion del ejemplo de forma de realizacion segun la Figura 1 descrito anteriormente, de manera que para evitar repeticiones se hace referencia a la descripcion anterior, utilizandose los mismos signos de referencia para detalles correspondientes.
Un detalle de este ejemplo de forma de realizacion consiste en que en la presente memoria se refrigera un denominado Railhouse 36, es decir una carcasa de proteccion, que rodea un eje de desplazamiento de un robot (robot de pintado o robot de manipulacion) de la instalacion de pintado.
Otro detalle consiste en que el agente de refrigeracion en el circuito de refrigeracion 11 es aire, de manera que se pueda prescindir de los intercambiadores de calor 6-10 adicionales del ejemplo de forma de realizacion segun la Figura 1.
El aire frfo que circula en el circuito de refrigeracion 11 es introducido en el Railhouse 36 y es calentado al mismo tiempo. El aire calentado es conducido entonces de vuelta al circuito de refrigeracion 11 y vuelve a ser refrigerado en
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el intercambiador de pintura 13.
La Figura 3 muestra, por ultimo, una vista de seccion transversal simplificada a traves del conducto de aire frfo 14, que esta provisto en su lado exterior de un aislamiento termico 37. El aislamiento termico 37 debe conseguir que la temperatura exterior en la superficie lateral del aislamiento termico 37 sea, a pesar de la baja temperatura del aire frfo en el conducto de aire frfo 14, suficientemente grande como para impedir la perturbadora formacion de agua de condensacion o la formacion de hielo en la superficie lateral del aislamiento termico 37.
La invencion no esta limitada a los ejemplos de formas de realizacion preferidos descritos con anterioridad. Es posible realizar un gran numero de modificaciones y variantes, las cuales hacen uso asimismo de la idea de la invencion y que por ello caen en el ambito de proteccion. La invencion reivindica ademas proteccion para el objeto y las caracterfsticas de las reivindicaciones subordinadas independientemente de las reivindicaciones a las que se hace referencia. La invencion reivindica en particular tambien proteccion independiente para la idea de un aislamiento termico del conducto de aire frfo para evitar la perturbadora formacion de agua de condensacion o la formacion de hielo.
Listado de signos de referencia
1-5
conductos anulares de pintura
6-10
intercambiador de calor
11
circuito de refrigeracion
12
bomba
13
intercambiador de calor
14
conducto de aire frfo
15-21
conexiones de aire de salida
22-28
bombas de suministro de pintura
29-35
conexiones de aire de alimentacion
36
Railhouse
37
aislamiento termico

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. Instalacion de revestimiento para el revestimiento de componentes con un agente de revestimiento, en particular una instalacion de pintado de componentes de carrocena de vehuculos automoviles con una pintura, con
    a) por lo menos una bomba (22-28) neumatica con una conexion de aire de alimentacion (29-35) para suministrar una corriente de aire de alimentacion para accionar mecanicamente la bomba (22-28) y con una conexion de aire de salida (15-21) para evacuar una corriente de aire de salida despresurizada fna, y
    b) un componente sensible al calentamiento (1-5; 36) de la instalacion de revestimiento,
    c) un dispositivo de refrigeracion (6-21) para refrigerar el componente sensible al calentamiento (1-5; 36) de la instalacion de revestimiento por medio de la corriente de aire de salida de la bomba (22-28),
    caracterizada por que
    d) el dispositivo de refrigeracion (6-21) presenta por lo menos un primer intercambiador de calor (13) para transmitir calor desde el componente susceptible al calentamiento (1-15; 36) de la instalacion de revestimiento a la corriente de aire de salida fna de la bomba (22-28).
  2. 2. Instalacion de revestimiento segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el dispositivo de refrigeracion (6-21) presenta una conexion en serie de varios primeros intercambiadores de calor (13) para transmitir calor del componente sensible al calentamiento (1-5; 36) de la instalacion de revestimiento a la corriente de salida fna de la bomba (22-28).
  3. 3. Instalacion de revestimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que
    a) el primer intercambiador de calor (13) es un intercambiador de calor aire/aire, o
    b) el primer intercambiador de calor (13) es un intercambiador de calor aire/agua.
  4. 4. Instalacion de revestimiento segun una de las reivindicaciones 2 o 3, caracterizada por que
    a) el dispositivo de refrigeracion (6-21) presenta un circuito de refrigeracion (11), que conecta el componente sensible al calentamiento (1-5; 36) de la instalacion de revestimiento con el primer intercambiador de calor (13), y
    b) el circuito de refrigeracion (11) contiene un agente de refrigeracion, con el fin de transportar el calor que hay que evacuar del componente sensible al calentamiento (1-5; 36) de la instalacion de revestimiento al primer intercambiador de calor (13).
  5. 5. Instalacion de revestimiento segun la reivindicacion 4, caracterizada por que
    a) el agente de refrigeracion en el circuito de refrigeracion (11) es aire, o
    b) el agente de refrigeracion en el circuito de refrigeracion (11) es agua.
  6. 6. Instalacion de revestimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que
    a) el componente sensible al calentamiento (1-5; 36) de la instalacion de revestimiento es una tubena (1-5), en particular, un conducto de agente de revestimiento o un conducto anular de pintura (1-5), y/o
    b) el circuito de refrigeracion (11) esta conectado por medio de un segundo intercambiador de calor (6-10) con el conducto de agente de revestimiento (1-5), transmitiendo el segundo intercambiador de calor el calor que hay que evacuar del conducto de agente de revestimiento al circuito de refrigeracion (11).
  7. 7. Instalacion de revestimiento segun una de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizada por que
    a) el componente sensible al calentamiento (1-5; 36) de la instalacion de revestimiento es una carcasa de proteccion (36), en particular una carcasa de proteccion (36) alrededor de un eje de desplazamiento de un robot, y
    b) el circuito de refrigeracion (11) introduce aire fno en la carcasa de proteccion (36) y evacua aire caliente de la carcasa de proteccion.
  8. 8. Instalacion de revestimiento segun una de las reivindicaciones 2 a 7, caracterizada por que
    a) la conexion de aire de salida (15-21) de la bomba (22-28) esta conectada por medio de un conducto de aire frfo (14) con el primer intercambiador de calor (13), y
    5 b) el conducto de aire frfo (14) presenta un aislamiento termico en su lado exterior, que se extiende a lo largo de una gran parte de la longitud del conducto de aire frfo (14).
  9. 9. Instalacion de revestimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que
    10 a) la instalacion de revestimiento presenta una camara de mezclado de pintura, en la que se prepara el agente de revestimiento que hay que aplicar, y
    b) dicha por lo menos una bomba (22-28) neumatica esta dispuesta en la camara de suministro de pintura de la instalacion de revestimiento.
    15
  10. 10. Instalacion de revestimiento segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por que el componente sensible al calentamiento (1-5; 36) de la instalacion de revestimiento es una cabina de pintado, que es climatizada por el dispositivo de refrigeracion (6-21).
ES14716245.7T 2013-04-12 2014-04-07 Instalación de revestimiento con un dispositivo de refrigeración Active ES2641858T3 (es)

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