MXPA00006433A - Maquina de abastecimiento para el suministro medido y homogeneizacion continua de productos de pintura terminados - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una máquina de abastecimiento para el suministro medido de productos líquidos, especialmente productos de pintura, comprende una cabeza de abastecimiento (13) con una boquilla (13b), con la cual los extremos de una variedad de conductos de suministro (10) se comunican para poder alimentar una variedad correspondiente de productos líquidos. Los medios de mezclado, en particular una turbina giratoria (20) están montados entre los extremos de los conductos de suministro (10) y la boquilla de abastecimiento (13b) para mezclar en forma continua los productos líquidos que vienen de los diferentes conductos de suministro y se introducen en forma simultánea en la cabeza de abastecimiento (13).

Description

MAQUINA DE ABASTECIMIENTO PARA EL SUMINISTRO MEDIDO Y HOMOGENEIZACION CONTINUA DE PRODUCTOS DE PINTURA TERMINADOS Campo del Invento La presente invención se refiere a una máquina de abastecimiento para el suministro medido de productos líquidos, especialmente ingredientes líquidos que comprenden productos terminados tales como barnices, pinturas, tintas, esmaltes, tintes textiles y productos similares.

Antecedentes del Invento Para poder obtener los productos terminados mencionados como ejemplos anteriormente, es sabido que se agrega uno o más productos líquidos colorantes a un líquido base, como el blanco o el transparente, en proporciones predeterminadas de acuerdo con fórmulas específicas. Las máquinas conocidas que son utilizadas en la industria arriba mencionada suministran cantidades conocidas de colorantes en botes, contenedores, latas y tambos de una capacidad predeterminada, en donde los productos líquidos base han sido colocados previamente. Estas máquinas conocidas deben garantizar una alta precisión al determinar la cantidad de productos colorantes que abastecerán, puesto que aún la menor diferencia en las proporciones relativas entre los varios productos colorantes o entre ellas y el producto líquido base, pueden llevar a que los productos terminados tengan un color que no se iguale al resultado deseado. De todos modos, después del suministro por las máquinas de abastecimiento tradicionales, el suministro de los productos colorantes en la masa del producto líquido base no es homogénea y, por lo tanto, es necesario agitar la lata más o menos vigorosamente. Esta fase necesaria de agitación obviamente es una molestia en el proceso de producción para los productos terminados que utilizan los llamados sistemas de coloración puesto que conduce a una labor manual adicional - a menudo difícil debido al tamaño y peso de las latas - o al uso de máquinas mezcladoras especializadas con lo cual se incrementan los costos del sistema. Sin embargo, en cualquier caso la mezcla también incrementa considerablemente el tiempo de producción de los productos terminados. Por lo tanto, debido a los avances tecnológicos actuales, la etapa de homogeneización está en el cuello de botella en términos de la productividad de una máquina de abastecimiento rápida y, en cualquier caso, limita el uso de los sistemas de coloración a los productos con buena liquidez y no permite el uso de productos altamente viscosos de aquellos que contienen grandes cantidades de partículas sólidas o plásticas.

Sumario del Invento El propósito de la presente invención es resolver las dificultades arriba mencionadas, en particular proporcionar una máquina de abastecimiento del tipo indicado en el preámbulo de la presente descripción que permite el suministro medido y la homogeneización continua de los productos de pintura terminados. El objetivo principal de la presente invención es obtener un producto de pintura terminado y colorido a la salida de la máquina que no requiera de mezclado adicional. Otro objeto de la presente invención es eliminar las máquinas mezcladoras tradicionalmente combinadas con máquinas de abastecimiento para incrementar la productividad de un sistema de coloración. Otro objeto adicional de la presente invención es integrar y automatizar las diferentes fases de producción de los productos de pintura terminados, expandiendo el rango de los productos componentes que pueden utilizarse en un sistema de coloración. Para poder alcanzar los objetivos y ventajas expuestos anteriormente, la presente invención considera una máquina de abastecimiento del tipo indicado en el preámbulo de la presente descripción, con las características estipuladas en las Reivindicaciones adjuntas.

Breve Descripción de los Dibujos Las características y ventajas adicionales se apreciarán a partir de la lectura de la siguiente descripción de una modalidad preferida, que hace referencia a las figuras adjuntas, proporcionadas únicamente como ejemplos no limitativos, en donde: La Figura 1 es una vista esquemática en planta de una máquina de abastecimiento construida de acuerdo con la presente invención, de la cual para mayor claridad, se han removido los paneles de la cubierta superior, La Figura 2 es una vista en planta de la unidad de abastecimiento de la máquina que se encuentra en la Figura 1 , La Figura 3 es un corte transversal longitudinal de la unidad de abastecimiento de acuerdo con la línea l l l-l l l que se encuentra en la Figura 2, La Figura 4 es una vista en planta amplificada de la cabeza de abastecimiento que se encuentra en la Figura 2, La Figura 5 es un corte transversal longitudinal de la cabeza de abastecimiento de acuerdo con la línea V-V de la Figura 4, y La Figura 6 es un diagrama del sistema de lavado de la cabeza de abastecimiento que se encuentra en las Figuras 4 y 5.

Descripción Detallada de Invento Haciendo referencia ahora a las Figuras, el número de referencia 1 indica generalmente una máquina de abastecimiento que comprende unidades múltiples de bomba de motor 2, preferentemente cubiertas por estructuras modulares 3, para permitir que la máquina se expanda fácilmente de acuerdo con el número y variedad de productos componentes que serán suministrados. Cada unidad de bomba de motor incluye un motor 4, preferentemente pero no estando limitado a un motor eléctrico sin escobillas, cuya operación es controlada en forma independiente de la operación de las otras unidades de bomba de motor por medio de un circuito de control de un tipo conocido, preferentemente conectado con una interface a una computadora. En particular, los circuitos de control regulan la velocidad de rotación de los motores 4, estando cada uno de los cuales conectado al eje de una bomba de desplazamiento positivo correspondiente 5 equipada con aperturas de entrada 6 y aperturas de salida 7. Las aperturas de entrada 6 están conectadas a contenedores (no mostrados en la Figura) de componentes de productos base, colorantes, varios tipos de aditivos, etc. Las aperturas de salida están conectadas, en cambio, a las líneas de distribución 10 (cuya trayectoria se muestra con una línea punteada en las Figuras 2 y 3), con la interposición de válvulas de recirculación de dos posiciones y tres vías 1 1 a, 1 1 b, de las cuales también ramifican, las líneas de recirculación para regresar los productos componentes a sus contenedores respectivos. Las líneas de distribución 10 son transportadas a una unidad de abastecimiento 8, localizada en la porción superior de un módulo central de abastecimiento 9, el cual también contiene preferentemente los controles electrónicos de las unidades de bomba de motor 2 y las válvulas de recirculación 1 1 a, 1 1 b, asociadas con cada contenedor, así como la computadora. Como puede apreciarse más claramente en las Figuras 2 y 3, los extremos de las líneas de distribución 10 están cerrados por medio de aparatos de válvulas 12, preferentemente válvulas de aguja, las cuales pueden abrirse de forma selectiva para conectar las líneas de distribución 10 a una perforación axial 13a de una cabeza de abastecimiento 13, la cual se abre hacia afuera a través de una boquilla de abastecimiento 13b. Un aparato mezclador, por ejemplo una turbina 20, que gira alrededor de un eje vertical substancial 7.-2., está montada dentro de la cabeza de abastecimiento 13. En particular, aunque no limitativamente, la turbina 20 es conectada a un extremo de una flecha rotatoria 14, estando acuñada una rueda o polea 15 estacionaria al otro extremo de la misma, la cual se extiende sobre la unidad de abastecimiento 8. La polea 15 está conectada a una polea o rueda de transmisión 17, conectada al barreno de un motor mezclador 18, por medio de la banda o cadena 16. Obviamente, es posible adoptar diferentes sistemas de construcción pero que funcionen de una manera similar para transmitir el movimiento del motor 18 al aparato mezclador 20, como por ejemplo, una transmisión de engranes, una junta universal u otro sistema que funcione de manera similar. Las Figuras 2 y 3 ilustran una configuración de muestra de la unidad de abastecimiento 8 de una máquina de abastecimiento adaptada para abastecer hasta dieciséis diferentes bases y dieciséis diferentes colorantes. Las válvulas de tres vías 1 1 a, las cuales proporcionan abastecimiento selectivo de bases o su recirculación a sus contenedores correspondientes, están distribuidas en un semicírculo alrededor de la cabeza de abastecimiento 13. Las válvulas de tres vías 1 1 b, más pequeñas puesto que son utilizadas para abastecer colorantes en forma selectiva, están distribuidas en arcos a ambos lados del motor 18. Las válvulas de aguja 12, una para cada válvula de tres vías 1 1 a, 1 1 b, están distribuidas en un círculo alrededor de la cabeza de abastecimiento 13. Para mantener compacto el sistema, en la configuración mostrada las válvulas de aguja 12 están apiladas en pares en forma vertical, como puede observarse claramente en las Figuras 3 y 5. Como puede observarse más claramente en las Figuras 4 y 5, las válvulas de aguja 12 están montadas en un soporte de anillo 40, donde se proporcionan conductos radiales 41 en los cuales las agujas 42 de las válvulas 12 pueden moverse en forma axial, controladas en forma selectiva por medio de los actuadores 43. Cada conducto radial 42 está comunicado con una apertura de entrada 44 correspondiente, a la cual una línea 10 correspondiente es conectada conforme llega de las válvulas de tres vías 1 1 a, 1 1 b. Los conductos radiales 42 se abren dentro de una o más cámaras compartidas 45 las cuales, a su vez, se comunican con la perforación axial 13a de la cabeza de abastecimiento 13, en una corriente ascendente desde la turbina 20. Entre el abastecimiento de un producto terminado que tiene cierta fórmula y el siguiente producto, que tiene una fórmula diferente, es necesario limpiar la boquilla compartida 13 y la turbina 20. En este punto, la máquina 1 comprende una unidad de lavado 21 ilustrada en forma esquemática en la Figura 4. La unidad de lavado comprende un regulador de presión 22, a través del cual, se suministra aire comprimido de un circuito de alimentación neumática.

El aire comprimido es enviado a través de una válvula sin retorno 23 a un tanque 24 que contiene un solvente adecuado para el tipo de productos colorantes y bases utilizadas. Se agrega el solvente al tanque 24 a través de una tapa 26, después de desactivar o cerrar el circuito de alimentación neumático 25. Una válvula de seguridad 27 asegura que la presión en el tanque no exceda de un nivel deseado ajustado previamente. Un conducto de salida 28 conecta al tanque 24 a un múltiple 30, el cual, a su vez, conduce a un conducto de lavado 29 que se abre dentro de la cabeza de abastecimiento 13, en contraflujo desde la turbina 20. A lo largo del conducto de salida 28 están interpuestos un filtro 31 y una válvula solenoide de lavado por solventes 32, la cual permite en forma selectiva la entrada del solvente a la boquilla de abastecimiento 13. El aire comprimido que viene del circuito de alimentación 25 también es utilizado para alimentar las válvulas solenoides 1 1 a, 1 1 b a través de los conductos 47, después de pasar a través de un segundo regulador de presión 33. El conducto de salida de aire del segundo regulador 33 también se comunica con el múltiple 30, con la interposición de una válvula solenoide de lavado por aire 34. Un conducto de descarga 35 también está conectado a un múltiple 30, y es cerrado en forma selectiva por medio de una válvula solenoide de descarga 36. Durante la operación de la máquina de abastecimiento 1 , una fórmula predeterminada que define las proporciones de los productos componentes para la elaboración de cierto producto terminado es, por ejemplo, seleccionada o introducida por el usuario por medio de la computadora. Un comando de acceso permite la transmisión de datos de la computadora a los sistemas de control de las unidades de bomba de motor 2, las cuales regulan la velocidad de los motores 4 y, por lo tanto, el rango de flujo de las bombas 5. Hasta que la velocidad y la producción de todas las bombas 5 involucradas en la fórmula se hayan estabilizado, las válvulas solenoides 1 1 a, 1 1 b se mantienen en posición de recirculación. Cuando se ha alcanzado una condición estable, las válvulas de recirculación 1 1 a, 1 1 b y las válvulas de aguja 12 para los productos requeridos por la fórmula, que generalmente comprenden una base y uno o más colorantes, se abren simultáneamente para transportar dichos ingredientes a la unidad de abastecimiento 8. Los productos componentes se introducen a las cámaras 45, entonces se mueven dentro de la cabeza de abastecimiento 13 en proporciones predeterminadas en términos de cantidad por unidad de tiempo. Entonces, los productos son mezclados inmediatamente por medio de la turbina mezcladora 20 accionada por el motor 18, el cual puede funcionar a una velocidad constante o variable dependiendo de los productos componentes, como para producir una velocidad preferentemente alta en la turbina 20, suficiente para mezclar perfectamente los productos componentes. Por lo tanto, el producto terminado llega a la salida de la boquilla de abastecimiento 13b, y solamente necesita ser empacado en los contenedores deseados.

La unidad de lavado automática 21 de la cabeza de abastecimiento 13 es activada por medio de un comando enviado por la computadora en cada cambio de fórmula. El ciclo de lavado se lleva a cabo con las válvulas solenoides 1 1 a, 1 1 b que están en posición de recirculación, con todas las válvulas de aguja 12 cerradas, con la válvula solenoide de descarga 36 y la válvula solenoide de lavado por aire 34 cerradas y con la turbina 20 activada. La válvula solenoide de lavado por solventes 32 se abre para permitir que los solventes se introduzcan en la cabeza de abastecimiento 13, en contraflujo de la turbina 20. La fase de suministro del solvente dura el suficiente tiempo para permitir el lavado completo y minucioso de las cámaras 45, de la cabeza de abastecimiento 13 y de la turbina mezcladora 20. Cuando esta fase se ha terminado por medio del cierre de la válvula solenoide de lavado por solventes 32, comienza una nueva fase en donde se introduce aire gracias a la apertura de la válvula solenoide de lavado por aire 34. Esta fase remueve cualquier residuo solvente que permanezca dentro de la cabeza de abastecimiento 13 y que esté en contacto con la turbina 20. El ciclo de lavado es terminado cambiando la válvula solenoide por aire 34 a la posición de cerrado y se abre la válvula solenoide de descarga 36. Esta válvula de descarga 36 también se mantiene abierta mientras los productos líquidos son suministrados, para evitar presiones de sobrecarga en la boquilla de abastecimiento.

Para entender mejor el principio de operación de la máquina de abastecimiento descrita anteriormente en una modalidad particular, se presenta a continuación un ejemplo específico de abastecimiento con detalles referentes a las partes de la máquina, el cual no deberá interpretarse como restrictivo de modo alguno: Ejemplo 1 Las bombas 5 han sido seleccionadas con diferentes especificaciones para abastecer bases y colorantes. Para los colorantes, las bombas tienen un rango de flujo de 3 ml del producto por revolución, y puede alcanzar una velocidad máxima de rotación de 150 rpm. Para las bases, las bombas tienen un rango de flujo de 25 ml por revolución, y una velocidad máxima de 150 rpm. Supongamos que deseamos elaborar un producto de pintura terminado que tiene una fórmula simple, en el cual una base B es diluida al 1 % de su volumen con un colorante C. El producto terminado, tiene un peso específico conocido, debería tener un peso total correspondiente a un volumen de 1010 CC. Para elaborar la cantidad deseada del producto en el periodo de tiempo más corto posible, la bomba B para la base es ajustada para girar a su velocidad máxima de 150 rpm, correspondiente a una rango de flujo de 62.5 ml/s de producto base. Por lo tanto, el tiempo necesario para dosificar 1000 cc de producto base es de 16 segundos. De este modo, la computadora central calcula el rango de flujo del colorante C necesario para suministrar 10 cc en 16 segundos, de forma que la proporción entre la base y el colorante introducidos en la boquilla de abastecimiento es constante durante todo el tiempo. Dado el desplazamiento de la bomba del colorante, el sistema de cómputo calcula que el motor correspondiente debe funcionar a una velocidad de 12.5 rpm. Esta información es enviada al sistema de control del motor 4, el cual lleva el flujo de circulación al circuito de recirculación para la velocidad requerida del ciclo. Los dos productos comprendidos en la fórmula, la base B y el colorante C son, por lo tanto, enviados a la cabeza de abastecimiento 13 y al aparato mezclador 20 en las proporciones antes mencionadas. Dentro de los 16 segundos, la boquilla de abastecimiento 13b libera la cantidad requerida del producto terminado, ya dosificado y mezclado. La máquina de acuerdo a la presente invención puede ser construida con contenedores de productos líquidos montados directamente en la máquina, o colocados en módulos adyacentes, o pueden tener únicamente la estructura central 9 que contiene la unidad de distribución y el conjunto de aperturas de entrada a las cuales se pueden conectar las líneas de alimentación de líquidos de los contenedores externos o remotos por medios generalmente conocidos, tales como a través de un manguito roscado o ajuste rápido.

Naturalmente, permaneciendo igual el principio de la presente invención, las modalidades y los detalles del desarrollo pueden variar ampliamente de aquellos descritos e ilustrados sin exceder el alcance de la presente invención.

Claims (8)

R E I V I N D I C A C I O N E S Habiendo descrito la presente invención, se considera como novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES:

1 . Una máquina de abastecimiento para el suministro medido de productos líquidos, especialmente productos de pintura, la cual comprende una cabeza de abastecimiento (13) con una boquilla (13b), una variedad de conductos de suministro (10) con extremos los cuales se comunican con la cabeza de abastecimiento (13) para alimentar los productos líquidos, estando montados los medios de mezclado (20) entre los extremos de los conductos de suministro (10) y la boquilla de abastecimiento (13b) para mezclar en forma continua los productos que vienen de los diferentes conductos de suministro y se introducen en forma simultánea en la cabeza de abastecimiento (13), caracterizado además porque los medios de mezclado incluyen una turbina giratoria (20), siendo los conductos de suministro, conductos radiales cuyos extremos se comunican con una o más cámaras compartidas (45) colocadas en contraflujo de los medios de mezclado (20) con relación a la boquilla de abastecimiento (1 3b).

2. Una máquina de abastecimiento tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque, comprende una variedad de contenedores para el abastecimiento de productos líquidos, medios de bombeo (5) estando interpuestos en los conductos (10) para transferir los productos líquidos de los contenedores a la cabeza de abastecimiento (13).

3. Una máquina de abastecimiento tal y como se describe en la Reivindicación 2, caracterizada además porque los medios de bombeo (5) son ajustables para transferir diferentes productos líquidos en rangos de flujo diferentes.

4. Una máquina de abastecimiento tal y como se describe en la Reivindicación 1 , caracterizada además porque incluye medios de intercepción (1 1 a, 1 1 b, 12) interpuestos en los conductos (10) para interrumpir en forma selectiva la transferencia de productos líquidos de los contenedores a la cabeza de abastecimiento.

5. Una máquina de abastecimiento tal y como se describe en la Reivindicación 4, caracterizada además porque los medios de intercepción incluyen válvulas de intercepción de abierto-cerrado (12) colocadas a los extremos de los conductos (10) los cuales se comunican con la cabeza de abastecimiento (13).

6. Una máquina de abastecimiento tal y como se describe en la Reivindicación 4, caracterizada además porque los medios de intercepción comprenden las válvulas de tres vías (1 1 a, 1 1 b) de las cuales se ramifican los conductos de recirculación para transferir, en forma selectiva, los productos colorantes, ya sea hacia la cabeza de abastecimiento (13) o a los contenedores.

7. Una máquina de abastecimiento tal y como se describe en las Reivindicaciones 5 y d, caracterizada además porque comprende un número igual de válvulas de intercepción abierto-cerrado (12) colocadas en forma circular y apiladas en pares alrededor de la cabeza de abastecimiento (13).

8. Una máquina de abastecimiento tal y como se describe en cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque comprende una unidad de lavado (21 ) que tiene un tanque de solventes (24) al cual está conectado un primer conducto de lavado por solventes (28), un segundo conducto de lavado por aire está conectado a una fuente de aire comprimido (25), comunicándose el primero y segundo conductos de lavado con la cabeza de abastecimiento (13) con la interposición de los medios de intercepción respectivos (32, 34), que tienen la capacidad de ser activados en forma respectiva para abrir o cerrar la comunicación entre los conductos de lavado y la cabeza de abastecimiento (13). R E S U M E N Una máquina de abastecimiento para el suministro medido de productos líquidos, especialmente productos de pintura, comprende una cabeza de abastecimiento (13) con una boquilla (13b), con la cual los extremos de una variedad de conductos de suministro (10) se comunican para poder alimentar una variedad correspondiente de productos líquidos. Los medios de mezclado, en particular una turbina giratoria (20) están montados entre los extremos de los conductos de suministro (10) y la boquilla de abastecimiento (13b) para mezclar en forma continua los productos líquidos que vienen de los diferentes conductos de suministro y se introducen en forma simultánea en la cabeza de abastecimiento (13).