MXPA05009700A - Horno modular de pintura. - Google Patents

Abstract

Un conjunto de horno para secar pintura en un producto trasportado por un transportador que incluye una pluralidad de modulos posicionados en una relacion generalmente lindante. Cada uno de los modulos incluye un techo, paredes laterales y un piso, que tienen una longitud y un ancho. El piso esta formado para lindar con paneles de piso reforzados por una pluralidad de elementos de soporte espaciados a lo largo de la longitud del piso y que tienen una longitud mayor que el ancho del piso. Las paredes laterales incluyen un panel de pared lateral interior dispuesto en una relacion de traslape con el piso, y un panel de revestimiento de la pared lateral sostenido por los elementos de soporte a lo largo del ancho del piso, conciliando con ello material aislante termal dispuesto entre el panel de pared lateral interior y el panel de revestimiento de la pared lateral.

Description

HORNO MODULAR DE PINTURA ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La pintura de automocion e industrial se cuece típicamen-te a temperaturas de entre 200 y 400°F (93, 3-204, °C) en hornos colocados al final de cabinas de aplicación de pintura en instalaciones de pintura de producción. Estos hornos incluyen típicamente una caja de horno que encierra un aparato de calentamiento para aplicar calentamiento radiante o por convec-ción como es conocido por los expertos en la materia. Preferiblemente, estos hornos están construidos con módulos que se fabrican a una instalación de fabricación y transfieren a la instalación de pintura de producción. Los módulos se unen después fijamente para formar la caja de horno a tra-vés de la que una cinta transportadora transfiere los productos que han sido pintados. Un módulo típico incluye paredes laterales, un techo y un suelo, y tiene una longitud de entre aproximadamente 20 y 40 pies (6,09-12,19 m) . Se intercala aislamiento térmico entre los paneles interior y exterior para evitar que el calor escape de la carcasa durante la operación. Los diseños actuales incluyen significativos componentes estructurales que han demostrado que aumentan innecesariamente el costo de la construcción del horno. Los elementos estructurales se sueldan a paneles de pared en ambas direcciones ver-tical y horizontal antes de aplicar los paneles exteriores. Estos elementos estructurales, que son de acero de calibre pesado, aumentan en una cantidad considerable los costos de material del horno, que ha demostrado ser innecesario. Es sabido que un horno de pintura típico para automocion tiene hasta varios cientos de pies de largo. Así, los componentes estructurales innecesarios incluidos en cada módulo aumentarán varias veces el costo del horno. Por lo tanto, sería deseable una construcción simple que redujese los componentes estructurales innecesarios para reducir el uso de material ge- neral y el costo del horno.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un horno de cocer pin- tura en particular para curar pintura aplicada a productos in-• dustriales en una instalación de montaje. El horno de la invención se forma a partir de módulos individuales fabricados en una instalación de fabricación y unidos fijamente en una instalación de pintura de producción. Cada módulo incluye un suelo formado a partir de una pluralidad de conjuntos de panel generalmente rectangulares en los que se ha dispuesto un aislante térmico. El suelo se soporta por elementos estructurales situados preferiblemente en las costuras formadas entre conjuntos de panel adyacentes. Un canal en forma general de U está dispuesto longitudinalmente en el borde externo de lados opuestos del conjunto de suelo. El canal en forma general de ü recibe paneles de pared interiores que se extienden hacia arriba para formar las paredes laterales de cada módulo. Una pluralidad de paneles de te- cho interiores se extienden entre los paneles de pared interiores opuestos. En general, los paneles de techo se fijan a los paneles laterales interiores, formando por ello la cavidad interior del horno. Se aplica material aislante térmico a panel interior de techo y los paneles laterales interiores. El revestimiento de techo y el revestimiento de pared lateral se aplican respectivamente sobre el material aislante térmico para encerrar completamente y sellar la caja de horno. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 muestra una vista en perspectiva del módulo de horno de la invención. La figura 2 muestra una vista en perspectiva del módulo de horno de la invención incluyendo vistas detalladas de varias características de la invención.

La figura 3a muestra una vista en planta y una vista lateral del suelo del módulo de horno. La figura 3b muestra una vista en perspectiva de un panel de suelo. La figura 3c muestra una vista lateral del suelo. La figura 4 muestra una vista en perspectiva del elemento de soporte y un canal parcialmente en forma de ü. La figura 5 muestra una vista frontal parcial del suelo y pared del módulo de horno. La figura 6 muestra una vista en planta de la pared del módulo de horno del módulo de horno. La figura 7 muestra vistas en planta de la pared y el techo del módulo de horno. La figura 8 muestra una vista en sección lateral del te-cho con el panel de desahogo de explosión en posición. La figura 9 muestra una vista en planta el horno que tiene juntas de expansión en posición. La figura 10 muestra una vista frontal del horno que tiene un conjunto de calor radiante de suelo en posición. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA REALIZACIÓN PREFERIDA Un módulo de horno de la presente invención se representa en general en 10 en las figuras 1 y 2. El módulo 10 incluye paredes laterales 12, un techo 14, y un suelo 16. Con referencia a las figuras 3a-b, el suelo se fabrica de una pluralidad de módulos de suelo 18. Los módulos de suelo 18 son de forma generalmente rectangular y están dispuestos longitudinalmente con respecto a la longitud del módulo de horno 10. Preferiblemente, tres filas de módulos de suelo 18 están colocadas en relación de contacto para formar todo el suelo 16. Los módulos de suelo 18 se soportan por el elemento de soporte 20 que se extiende a lo ancho del módulo de horno 10 colocado preferiblemente debajo de la costura 22 formada entre módulos de suelo en contacto 18. Cada módulo de suelo 18 se forma a partir de dos paneles de suelo 24 bien representados en la figura 3b. Cada panel de suelo 24 incluye una pestaña de panel 28 que se extiende hacia arriba y que es generalmente perpendicular a la base de panel 26. Cada pestaña de panel termina en una pestaña terminal 30 que es generalmente perpendicular a la pestaña de panel 28 de manera que el panel de suelo 24 define una estructura en forma de caja. Cada panel de suelo 24 está lleno de material aislante térmico (no representado) y acoplado a un segundo panel de suelo 24 de manera que las pestañas terminales 30 de los dos paneles 24 contacten encerrando las secciones en forma de caja y sellando dentro el material aislante térmico. Los dos paneles de suelo 24 están soldados por puntos o puntadas 25 en la costura definida por las pestañas terminales en contacto 30 para formar el módulo de suelo 18. La combinación de las es-tructuras en forma de caja 24 y los elementos de soporte 20 proporciona amplio soporte estructural al conjunto 10. El elemento de soporte 20 tiene una longitud que excede de la anchura de los tres paneles de suelo en contacto 24 bien representados en las figuras 1 y 2¾. Un canal en forma general de U 32 está fijado a extremos opuestos del elemento de soporte 20 que se extienden más allá de la anchura del suelo 16. El canal en forma de U 32 incluye un labio horizontal superior 33 que encierra parcialmente el canal en forma de U 32. El canal en forma de ü 32 se extiende a lo largo de la longitud del mó-dulo de horno 10, cuya finalidad se explicará mejor a continuación. La interacción entre los paneles de suelo 24, el elemento de soporte 20, y el canal en forma de U 32 se representa bien en la figura 2?. Preferiblemente, el canal en forma de U 32 se atornilla o fija igualmente a cada uno, o algunos, de los elementos de soporte 20 con el sujetador 35. Con referencia de nuevo a la figura 2?, la pared lateral 12 se forma a partir de una pluralidad de paneles de pared lateral 34 teniendo cada uno una base de panel 37 con una pestaña 36 que se extiende hacia fuera del panel 34 a un ángulo de 90 grados en general que define el perímetro del panel 34. La pestaña 36 define un recinto en forma de caja con la base de panel 37 para recibir material aislante térmico 38. El material aislante está fijado a los paneles de pared lateral 34 con una patilla soldada (no representada) que tiene una arandela dispuesta en un extremo distal. Los paneles de pared lateral 34 definen la superficie interior de la pared lateral 12 de la caja de módulo de horno 10. Los paneles de pared lateral 34 se colocan hacia dentro del canal general en forma de U 32 en una relación de solapa-miento con un borde lateral de los módulos de suelo 18 que definen los lados longitudinales del suelo 16 bien representados en la figura 2?. Los paneles de pared lateral 34 se sueldan o fijan de otro modo al suelo 16 como se describirá mejor a con-tinuación. Se deberá entender que paneles de pared adyacentes 34 también están soldados a la costura 39 (figura 1) definida por paneles de pared en contacto 34 de manera que se forme una pared lateral estanca al aire 12. Los paneles de revestimiento 40 son recibidos por el ca-nal en forma general de ü 32 para cubrir el material aislante térmico 38 retenido por los paneles de pared lateral 34. El labio horizontal 33 aprieta los paneles de revestimiento 40 al canal en forma de ü 32 para fijar los paneles de revestimiento 40 al módulo 10. Los paneles de revestimiento de pared lateral 40 se colocan en una relación de contacto para ocultar completamente el material aislante térmico 38, pero por lo demás no están unidos por soldadura o sujeción. Sin embargo, se puede usar tornillos metálicos (no representados) para proporcionar retención adicional a los paneles de pared 3 . Como se repre-senta bien en la figura 3, una pestaña lateral 42 se extiende a lo largo de bordes verticales de cada panel de revestimiento 40 en una relación generalmente perpendicular a una base de panel de revestimiento 40 en una dirección que mira a los paneles interiores de pared lateral 34. Una primera pestaña ter-minal 44 se extiende en una dirección hacia dentro de una de las pestañas laterales 42 en relación generalmente perpendicular y una segunda pestaña terminal 46 se extiende en una dirección hacia fuera de la otra pestaña lateral 42, también en relación generalmente perpendicular a la pestaña lateral. La primera pestaña terminal 44 y la segunda pestaña terminal 46 de paneles de revestimiento adyacentes 40 se solapan encerrando la costura formada por los paneles de revestimiento en contacto 40 para evitar que el material aislante térmico 38 se exponga durante la expansión y contracción térmicas variables de los paneles de revestimiento adyacentes 40, lo que podría dar lugar a un intervalo entre los paneles de revestimiento adyacentes 40. Con referencia ahora a las figuras 2? y 4, el techo 14 del módulo de horno 10 se forma a partir de paneles de techo 64, y paneles de explosión 48 que son generalmente rectangulares, cuya longitud está orientada extendiéndose entre cada una de las paredes laterales 12. Una pestaña de techo 50 se extiende hacia arriba desde una base de panel de techo 51 a lo largo del perímetro de cada uno de los paneles de techo 64. Un elemento de soporte 52 se extiende a lo largo de la longitud completa del módulo de horno 10 a lo largo de la intersección entre cada pared lateral 12 y el techo 14. El elemento de soporte 52 incluye una pared de soporte vertical interior 54, una primera pared horizontal 56 y una segunda pared horizontal 58, cada una de las cuales es generalmente perpendicular a la pared de soporte vertical interior 54. La segunda pared horizontal 58 está colocada fuera de la primera pared horizontal 56, cuya finalidad se explicará mejor a continuación. Una pa-red de soporte vertical exterior 55 une las dos paredes horizontales 56, 58. La pared de soporte vertical interior está fijada a la pestaña de techo 50 de los paneles de techo 64 con el panel de conexión 60 y remaches, soldaduras o sujetadores equivalentes 62 que unen fijamente los paneles de conexión 60 con la primera pared horizontal 56 y una pestaña de techo 50. Los paneles de conexión 60 están espaciados lo necesario a lo largo de la longitud del módulo de horno 10, pero no necesariamente a cada uno de los paneles de techo 48, y preferible-mente no a alguno de los paneles de explosión 48. Como se representa en la figura 4, los paneles de explosión 48 están espaciados longitudinalmente del módulo de horno 10 intermitentemente entre paneles de techo 64. La figura 4 muestra estos paneles de explosión 48 colocados entre cada pa-nel de techo 64. Sin embargo, los paneles de explosión 48 se pueden colocar entre cada panel de techo 64, cada segundo panel de techo 64, o incluso cada cuarto panel de techo 64 según sea necesario. La figura 5 muestra una interface funcional entre el pa-nel de techo 64 y el panel de explosión 48. ün primer elemento 66 tiene una pared que se extiende hacia arriba 68 que está fijada al panel de techo 64. ün segundo elemento 70 tiene una segunda pared que se extiende hacia arriba 72 contactando la primera pared que se extiende hacia arriba 68 y está fijada al panel de explosión 48. Los elementos 66, 68 también están colocados preferiblemente entre cada panel de explosión 48. La segunda pared que se extiende hacia arriba 72 tiene una curva inversa 74 que solapa la primera pared que se extiende hacia arriba 68 del panel de explosión adyacente 48 uniendo por lo tanto el primer elemento 66 al segundo elemento 70. Para retención, un punzón de botón (no representado) comprime la curva inversa 74 para apretar la primera pared que se extiende hacia arriba 68. En caso de una explosión, el punzón de botón se libera y el panel de explosión 64 se eleva hacia arriba pa-ra proporcionar una liberación de presión de la explosión evitando por ello el daño estructural del módulo de horno 10. Por lo tanto, la costura formada entre los paneles de explosión 48 y los paneles de pared 34 no está soldada para que los paneles de explosión 48 puedan desplazarse hacia arriba.

Con referencia de nuevo a la figura 1, el panel de revestimiento de pared 40 engancha la segunda pared horizontal 58 del elemento de soporte 52 y se retiene como se ha indicado previamente por el canal en forma general de ü 32 en la parte inferior. Un panel de revestimiento de techo 76 descansa sobre la primera pared horizontal 56 del elemento de soporte 52 de manera que todo el material aislante térmico 38 esté cubierto ahora. Una pieza moldeada 78 oculta las costuras formadas entre el elemento de soporte 52, el revestimiento de pared 40, y el revestimiento de techo 76. Como se muestra bien en la figura 9, se coloca juntas de expansión 80 entre módulos adyacentes 10 cuando sea necesario. Las juntas de expansión se pueden colocar entre cada módulo 10, entre cada segundo módulo 10, o entre cada tercer módulo 10 dependiendo de las propiedades de expansión térmica esperadas del diseño de horno final. Las juntas de expansión 80 reducen el esfuerzo estructural asociado con la expansión térmica de los materiales. Preferiblemente, la junta de expansión 80 se forma de un tejido resistente al calor; sin embargo, también se puede usar otros materiales elásticos. El material de sustrato preferido del horno 10 es acero aluminizado. El acero aluminizado proporciona un sustrato más duradero que el acero galvanizado y es menos caro que el acero inoxidable . Durante el proceso de montaje, en primer lugar se monta el suelo 16 usando los componentes expuestos anteriormente. Al soldar las costuras entre cada uno de los paneles de suelo 24, el suelo 16 resulta estanco al aire. Después de montar el suelo 16, se fijan soportes de cinta transportadora 82 a la su-perficie superior cuando sea necesario. También se puede soldar nervios adicionales (no representados) al lado inferior de los paneles 24 debajo de los soportes de cinta transportadora 82. Cada una de las paredes laterales 12 se fabrica también por separado usando los componentes expuestos anteriormente. aire caliente transmite calor mediante la pared radiante 82 para calentar el horno. Opcionalmente, se incluyen conductos de suministro de aire 86 como se representa en la figura 10 para proporcionar aire fresco y sacar del horno aire cargado con solventes .

Claims (1)

1. 9 Refuerzos temporales (no representados) fijan las paredes 12 en una posición vertical a distancias de separación apropiadas cuando las paredes 12 se colocan en el suelo 16 en la relación de solapamiento descrita anteriormente de manera que las pare-des 12 se puedan soldar en posición para proporcionar una costura estanca al aire. Una vez que las paredes 12 están colocadas, los paneles de techo 48 se sueldan en posición y los elementos de soporte 52 se fijan a los paneles de techo 48. Una vez que todos los paneles 24, 34, y 48 están en posi-ción, se coloca el material aislante térmico 38 en las superficies exteriores de los paneles de pared lateral 34 y los paneles de techo 48. Después de que el material aislante 38 está en posición, se fijan los paneles de revestimiento de pared 40 en el canal en forma general de U 32 y sobre la segunda pared horizontal 58. Una vez que los paneles de revestimiento de pared 40 están en posición, se colocan los paneles de revestimiento de techo 76 sobre los paneles de techo 48 y se coloca la pieza de moldeo 78 para cubrir la costura entre los paneles de revestimiento de pared 40 y los paneles de revestimiento de techo 76. Cada módulo se termina de forma similar y es transportado a la instalación de pintura de producción donde se unen fijamente varios módulos para formar la totalidad del conjunto de horno. Dependiendo de la zona de calentamiento, se ponen en posición los conductos de calor radiante o los conductos de convección de calor para proporcionar calor radiante o por convección según se desee. Como se describe en la Patente de Estados Unidos número 5.568.692, un método preferido de calentar el horno mediante calor de convección es desde el suelo 12. Como se representa en la figura 10, una pared radiante 82 recubre el suelo 12 y se soporta por espaciadores 84 colocados entre la pared radiante 82 y el suelo 12. Se bombea aire caliente mediante un espacio 84 definido por la pared radiante 82 y el suelo 12. El 11 REIVINDICACIONES 1. Un conjunto de horno para secar pintura en un producto transportado por una cinta transportadora, incluyendo: una pluralidad de módulos colocados en una relación de contacto general definiendo por ello una caja, donde cada uno de dichos módulos incluye un techo, paredes laterales, y un suelo que tiene un borde lateral y una anchura; formándose dicho suelo a partir de paneles de suelo en contacto reforzados por una pluralidad de elementos de soporte que se extienden a través de dicha anchura y espaciados a lo largo de dicho borde lateral de dicho suelo, presentando cada dicho elemento de soporte una longitud mayor que dicha anchura de dicho suelo; e incluyendo dichas paredes laterales un panel de pared la-teral interior dispuesto en una relación de solapamiento con dicho suelo y un panel de revestimiento de pared lateral soportado por dichos elementos de soporte a lo largo de dicha anchura de dicho suelo ocultando por lo tanto material aislante térmico dispuesto entre dicho panel de pared lateral inter-ior y dicho panel de revestimiento de pared lateral. 2. Un conjunto como se expone en la reivindicación 1, donde cada uno de dichos módulos de suelo define una cavidad interior que tiene un aislante térmico dispuesto en ella. 3. Un conjunto como se expone en la reivindicación 1, in-cluyendo además un canal en forma general de U que se extiende a lo largo de dicho borde lateral de dicho suelo y soportado por dichos elementos de soporte para recibir dicho panel de revestimiento de pared lateral reteniendo por ello dicho panel de revestimiento de pared lateral a dicho conjunto. 4. Un conjunto como se expone en la reivindicación 1, donde dicho techo incluye paneles de techo separados y unidos fijamente entre dichas paredes laterales soportando por lo tanto dichas paredes laterales en relación espaciada. 5. Un conjunto como se expone en la reivindicación 4, in- 12 cluyendo además paneles de desahogo dispuestos entre dichos paneles de techo y reteniéndose soltablemente en dichos paneles de techo proporcionando por ello desahogo de explosiones a dicho conjunto. 6. ün conjunto como se expone en la reivindicación 5, incluyendo además una pared radiante que recubre dicho suelo en una posición espaciada que define un canal de aire caliente entremedio conectado por fluido a una fuente de aire caliente calentando por ello dicho suelo radiante. 7. ün conjunto como se expone en la reivindicación 1, incluyendo además conductos de aire fijados a al menos uno de dicho techo y dicho panel interior de pared para suministrar aire a dicho conjunto. 8. Un conjunto como se expone en la reivindicación 1, in-cluyendo además un elemento de soporte que se extiende al menos entre dichos paneles de techo y proporciona una superficie de contacto para recibir dichos paneles de revestimiento de pared lateral reteniendo por ello dichos paneles de revestimiento de pared lateral a dicho conjunto. 9. Un conjunto como se expone en la reivindicación 8, incluyendo paneles de revestimiento de techo que recubren dicho techo en una posición espaciada definiendo por ello un espacio para recibir material aislante térmico. 10. Un conjunto como se expone en la reivindicación 1, donde módulos adyacentes de dichos módulos están unidos por un elemento flexible por lo que es posible que dichos módulos se expandan y contraigan. 11. Un método de fabricar un conjunto de horno para secar pintura en productos transportados en una cinta transportado-ra, incluyendo los pasos de: montar un suelo a partir de una pluralidad de paneles aislantes; unir fijamente paneles de pared lateral a lados opuestos de dicho suelo; 13 unir fijamente un techo a un extremo opuesto de dichos paneles de pared lateral de dicho suelo formando por ello un módulo que define una cámara de calentamiento; disponer material aislante en dicho techo y dichos pane-les interiores de pared lateral y ocultar dicho material aislante con paneles de revestimiento; y unir extraiblemente al menos un elemento de soporte a al menos dos de dicho techo, dichos paneles de pared lateral, y dicho suelo por lo que es posible transportar dicho módulo a una posición remota. 12. Un método como se expone en la reivindicación 11, incluyendo además el paso de formar un primer conjunto de costuras de soldadura entre dicho techo y dichas paredes laterales y segundo conjunto de costuras de soldadura entre dichas pare-des laterales y dicho suelo. 13. Un método como se expone en la reivindicación 12, donde dicho paso de unir extraiblemente al menos un elemento de soporte se define además fijando una pluralidad de dichos elementos de soporte sobre dicho primer conjunto de costuras y dicho segundo conjunto de costuras, fijando por ello dicho conjunto para transporte a una posición remota. 14. Un método como se expone en la reivindicación 11, donde dicho paso de fijar dicha pluralidad de elementos de soporte se define además por fijar dicha pluralidad de elementos de soporte en posiciones espaciadas debajo de dicho suelo, soportando por lo tanto dicho conjunto. 15. Un método como se expone en la reivindicación 11, incluyendo además el paso de agarrar dichos paneles de revestimiento de pared lateral reteniendo por ello dichos paneles de revestimiento de pared lateral a dicho conjunto. 16. Un método como se expone en la reivindicación 15, donde dicho paso de agarrar dicho panel de revestimiento de pared lateral se define además por fijar un canal en forma de U a dicho al menos único sujetador para recibir dichos paneles 14 de revestimiento de pared lateral reteniendo por ello dichos paneles de revestimiento de pared lateral a dicho conjunto. 17. ün método como se expone en la reivindicación 11, incluyendo además el paso de proporcionar una pared radiante en una posición espaciada sobre dicho suelo formando por ello un conducto de aire caliente entre dicho suelo y dicha pared radiante proporcionando por ello calor a dicho conjunto. 18. ün método como se expone en la reivindicación 11, incluyendo además el paso de proporcionar un conducto de aire para suministrar aire a dicho conjunto y fijar dicho conducto de aire a uno de dicho suelo, dichas paredes laterales, y dicho techo. 19. Un método como se expone en la reivindicación 11, incluyendo además el paso de transferir una pluralidad de módulos a la posición remota. 20. Un método como se expone en la reivindicación 11, incluyendo además el paso de unir módulos adyacentes de dichos módulos con un elemento flexible por lo que es posible que dichos módulos se expandan y contraigan. 21. Un método como se expone en la reivindicación 20, incluyendo además el paso de extraer dichos elementos de soporte de dicho módulo cuando dicho módulo ha llegado a la posición remota . 22. Un método como se expone en la reivindicación 11, in-cluyendo además el paso de instalar una cinta transportadora en dicha cámara de calentamiento para transferir productos a través de dicho conjunto. 23. Un método como se expone en la reivindicación 16, incluyendo además el paso de unir fijamente dicho al menos único sujetador con dicho canal en forma de U a dichos elementos de soporte .