MXPA97005080A - Amortiguador de admision para rociador de pintura sin aire y resorte de valvula de entrada - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una entrada para una bomba de diafragma de un rociador de pintura sin aire que tiene un tubo de succión para suministrar pintura desde una fuente de pintura, a través de la bomba hacia una boquilla de rociado, la entrada comprende una válvula descentrada hacia un posición cerrada para evitar que la pintura fluya a través de la entrada, a la pintura se le permitiráfluir a través de la entrada cuando la válvula se encuentre en una posición abierta, un primer resorte se acopla con la válvula en la posición cerrada y descentrada y un segundo resorte, los resortes primero y segundo en combinación están adaptados para empujar a la válvula hacia la posición cerrada con una fuerza mayor cuando en dicha posición abierta se encuentra en la posición cerrada, caracterizada porque en que el segundo resorte se acopla y empuja la válvula hacia la posición cerrada solamente en dicha posición abierta, para permitir que la válvula tenga la suficiente distancia de viaje de la válvula entre las posiciones abierta y cerrada, para inhibir la cavitación de la pintura que fluye a través de la válvula sin disminuir el tiempo de respuesta de la válvula.

Description

AMORTIGUADOR DE ADMISIÓN PARA ROCIADOR DE PINTURA SIN AIRE Y RESORTE DE VÁLVULA DE ENTRADA CAMPO TÉCNICO Esta invención se relaciona con rociadores de pintura sin aire y, más particularmente, con un mecanismo para proporcionar un rocío de pintura más consistente, sin pérdida de presión sobre un intervalo de parámetros de operación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En un rociador de pintura sin aire típico, un diafragma impulsado por pistón que succiona a la pintura desde una línea de suministro hacia una cámara de retención de pintura o de diafragma. Una pistola de rocío tiene un gatillo, el cual, cuando es presionado, abre una válvula para permitir que la pintura presurizada en la cámara fluya hacia la boquilla de la pistola y la atomice conforme sale de un orificio de pintura, a fin de rociarla sobre una superficie que será recubierta. La FR-A-1405442 describe un aparato de rociado que tiene un depósito provisto cerca de su boquilla para regularizar los impulsos generados por su bomba. La US-A-4524947 se relaciona con una válvula solenoide que comprende resortes dobles en un arreglo en serie.

Los rociadores de pintura sin aire normalmente incluyen un tubo de succión, insertado dentro de una lata de pintura, a través del cual la pintura se suministra a la cámara de diafragma. La succión se crea en el tubo de succión mediante un diafragma deformable que está asegurado alrededor de su perímetro. Una porción central del diafragma oscila, por medio de un sistema hidráulico impulsado por pistón, por ejemplo, entre una configuración convexa y una cóncava para de esta manera jalar la pintura hacia el diafragma y de aquí, forzarla hacia afuera a la pistola de rocío. En otro formato, una leva excéntrica giratoria impulsa un rodamiento que a su vez impulsa a un pistón. El pistón está acoplado al diafragma y la rotación de la leva empuja al pistón para, de esta manera, mover al diafragma hacia y entre las configuraciones convexa y cóncava. La pintura es extraída de la lata, a través del tubo de succión y la válvula de entrada, hacia el diafragma y hacia la cámara del diafragma para ser descargada a través de la pistola de rocío. A pesar de los esfuerzos pasados, el uso de estos sistemas para el rociado de pintura ha estado sometido, por ejemplo, a resultados inconsistentes y variaciones no explicadas e indeseables. Por ejemplo, en un día dado, un sistema puede no trabajar bien con una pintura, fallando en atomizarla completamente y "salpicándola" sobre una superficie, mientras que en otra ocasión o en otro lugar, operará eficientemente con la misma pintura. Otros problemas que comúnmente son identificados en estos rociadores de pintura sin aire incluyen el rociado ineficiente de pintura de un primer tipo, pero el rociado eficiente de la pintura de un segundo tipo. Se han propuesto varias posibles causas de los problemas de este tipo, como por ejemplo, la falta de un cebado consistente, acumulación de pintura, filtros tapados, viscosidad de la pintura, humedad, etc.. Sin embargo, estos problemas ocurren aún cuando la pintura problema se adelgaza hasta la consistencia general del agua, los filtros están limpios o la trayectoria de flujo de la pintura no está tapada u obstruida. Estos síntomas pueden ser evidentes al utilizar una pintura en tanto que no lo son al utilizar otra, aún cuando las pinturas tengan viscosidades similares. De conformidad con lo anterior, el uso efectivo y consistente de un sistema de pintura sin aire al parecer algunas veces depende de una variación de parámetros, que siempre están cambiando. Por lo tanto, es evidente que existe la necesidad de un rociador de pintura sin aire que no exhibe pérdida de presión mientras está rociando y puede rociar de manera confiable, eficiente y efectiva todos los tipos de pintura en una amplia gama de condiciones de operación, sin los problemas e inconsistencias antes identificados. Así, un objetivo primario de esta invención ha sido el proporcionar un rociador mejorado de pintura sin aire, que no pierda presión al estar rociando. Un objetivo adicional de esta invención ha sido el proporcionar este rociador de pintura que pueda ser utilizado en forma eficiente y efectiva con una variedad de tipos de pintura, sin perder presión mientras se está rociando. Un objetivo adicional de esta invención ha sido el proporcionar este rociador de pintura, que pueda ser utilizado con una variedad de pinturas y viscosidades de pintura, para atomizar y rociar consistentemente la pintura en un patrón homogéneo deseado.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Con estos objetivos, una modalidad preferida de la invención contempla el uso de un amortiguador en el lado de rocío de líquido o lado de admisión de pintura del rociador de pintura. En una modalidad aún más preferida, en la entrada de pintura se utiliza una válvula de retención de entrada de resorte doble junto con el amortiguador. Un aspecto de la invención es la concepción del problema básico que es el responsable de la inconsistencia del rociado de pintura. De conformidad con la invención, ese problema es la inconsistencia del sistema mediante el cual la pintura se suministra desde un depósito abierto hacia la cámara de bombeo o cámara de diafragma del aparato de rociado. Normalmente, el tubo de succión entre la válvula de retención de entrada de la cámara de bombeo y el depósito abierto de pintura está orientado verticalmente y puede ser de 30 a 61 cm (1 a 2 pies) de largo. La pintura es succionada desde el depósito mediante este tubo, a través de la válvula de retención de entrada y hacia la cámara de bombeo. Con el fin de succionar la pintura más allá de la válvula de retención de entrada, el diafragma debe crear una caída de presión en la cámara y lo hace así en virtud de su unidad excéntrica o mediante la unidad hidráulica impulsada por pistón. La naturaleza del diafragma es cíclica; el diafragma acelera y desacelera constantemente a través de cada dirección de succión y de bombeo. Por ejemplo, conforme el diafragma se mueve para agrandar la cámara y succionar la pintura en forma ascendente por el tubo de suministro, ésta se acelera debido a la acción excéntrica del pistón. Se desacelera conforme el pistón alcanza su carrera máxima y la válvula 'M:-de retención se cierra. Durante este tiempo, la pintura del tubo está sometida a una caída de presión que primero se acelera y después se desacelera hasta casi el equilibrio, cuando la válvula de retención de entrada se cierra. Después de lo cual, el diafragma es acelerado hacia el interior de la cámara para bombear hacia afuera la. pintura que está dentro de la misma. Una vez que termina esta carrera, el diafragma se acelera en una dirección inversa para abrir de nuevo la válvula de retención de entrada y succionar en sentido ascendente la pintura del tubo. De este modo, la rotación excéntrica de la unidad de leva y la aceleración/desaceleración de la varilla que sigue a la leva crea picos de aceleración en el flujo de la pintura, durante cada ciclo. Los picos de aceleración corresponden a puntos o áreas específicas en la leva de accionamiento que resultan en una aceleración/desaceleración significativa de la varilla, estas fuerzas de aceleración/desaceleración son transferidas desde la varilla hacia el diafragma resultando de esta manera en picos de aceleración en el flujo de la pintura extraída de la cámara de diafragma, a través de la válvula de retención de entrada y del tubo de succión. La pintura es de este modo es acelerada y desacelerada con cada carrera del diafragma. Esta invención está basada, en parte, en la concepción de que la fuerza requerida para acelerar la pintura era, en muchos casos, mayor que la que la misma pintura podía soportar sin cavitación o ebullición. De conformidad con lo anterior, se ha descubierto que la pintura estaba cavitando o embullando en la cámara de diafragma en muchos casos debido a la suma de varias fuerzas a las que estaba sometida la pintura. Los factores que contribuyen a la cavitación de la pintura en estos rociadores de pintura son la temperatura ambiente y la presión atmosférica barométrica (es decir, la altitud) a la que era operado el rociador. Otros factores que pueden contribuir son las dimensiones, configuraciones y tolerancias del tubo de succión y la viscosidad de la pintura. De este modo, bajo condiciones específicas, actualmente se ha descubierto que la fuerza requerida para superar la inercia de la pintura y acelerarla a través del sistema era mayor que lo que la pintura podía soportar. Esto daba por resultado la cavitación o ebullición de algunos de los líquidos en la pintura y la consecuente interrupción de la totalidad del flujo de pintura a través del rociador, una caída de presión mientras se estaba rociando y las resultantes inconsistencias en el rociado, como por ejemplo "salpicado" y atomización inconsistente. De conformidad con lo anterior, el amortiguador de una modalidad de la presente invención comprende una conexión generalmente con forma de T, conectada al tubo de succión, que conduce hacia la válvula de retención de entrada de la bomba o cámara de diafragma. La conexión con forma de T incluye un primer brazo que tiene un puerto, a través del cual se recibe a la pintura desde el tubo de succión insertado en la lata de pintura o depósito, y un segundo brazo perpendicular al primer brazo, a través de la cual se descarga la pintura mediante un segundo puerto hacia la válvula de retención de entrada de la bomba. Un tercer brazo de conexión con forma de T comprende una cámara cerrada que está en línea con el primer brazo y que es perpendicular al segundo brazo, en una modalidad actualmente preferida de la invención. Son posibles otras configuraciones del amortiguador para diferentes configuraciones de rociador y se encuentran dentro del alcance de esta invención. El anterior aspecto de esta invención resuelve un número significativo de las ocurrencias del problema de caída de presión, durante la operación del rociador de pintura, ocasionadas, en parte, por los picos de aceleración transmitidos en la pintura. Esto inicialmente se logra con la conexión con forma de T ubicada en línea en el tubo de succión, en el lado de la admisión de la válvula de retención de la entrada. El aire atrapado en uno de los brazos de conexión con forma de T amortigua los picos de desaceleración para de esta manera uniformizar el flujo de la pintura. En tanto que la pintura en el brazo de descarga, o segundo brazo de conexión con forma de T, está aún sometida a algunos picos de aceleración y fuerza de aceleración/desaceleración, el volumen de la pintura que permanece en el lado de admisión, o del primer brazo de conexión con forma de T, está aislado de los picos de aceleración. Más particularmente, de conformidad con la invención, una cámara amortiguadora, como por ejemplo la descrita conexión con forma de T, está conectada en forma operativa con la corriente superior de la trayectoria de suministro de pintura de la válvula de retención de entrada. En el arranque, la bomba se ceba normalmente, sin embargo, se apreciará que en la cámara amortiguadora se crea una leve presión negativa. En la operación, cuando el diafragma es empujado hacia la cámara de bombeo y la válvula de retención de entrada se cierra, la caída de presión en el lado de suministro de la válvula de retención de entrada se reduce. La ligera presión negativa en la cámara amortiguadora succiona una cantidad de pinturai dentro de la misma. Cuando el diafragma inicia su movimiento recíproco y comienza a acelerarse, se abre la válvula de retención de entrada. Conforme la caída de presión se incrementa en magnitud, la succión en el suministro de pintura se incrementa hasta un pico. Sin embargo, de conformidad con la invención, no solo la pintura en el tubo de succión está sometida a esta caída, sino la pintura en la cámara amortiguadora es suficiente para alimentar el incremento en la demanda de la pintura. La pintura de admisión está constituida de esta manera no solo de la pintura de la lata de suministro y del tubo que está por encima de ella, sino también de pintura en la cámara amortiguadora. Durante la operación, la presión en la cámara amortiguadora es mayor que la presión en el lado de suministro de la conexión conectada a la válvula de retención de entrada. Como resultado, la pintura que se encuentra a una mayor presión en la cámara amortiguadora alimenta al lado de suministro de la conexión, durante la aceleración extrema del diafragma. De esta manera, los picos de aceleración aplicados al lado de suministro de pintura se reducen y no son lo bastante excesivos para ocasionar que la pintura cavite y llene en forma incompleta a la cámara de bombeo. Después de lo cual, en una carrera de presión, la cámara de bombeo se llena y la caída de presión del diseño en el orificio de rocío se mantiene en forma suficiente para soportar la atomización consistente y el desempeño del roció de pintura. Al mismo tiempo, el cierre de la válvula de retención de entrada permite que la actual presión negativa ligera en la cámara amortiguadora succione una pequeña cantidad de pintura de compensación desde el tubo de succión, en la preparación para otro ciclo de amortiguamiento . El amortiguador de esta invención resuelve así un número significativo de los problemas identificados anteriormente con los rociadores de pintura de diafragma sin aire. Con la inclusión del amortiguador de esta invención, se obtiene el flujo uniforme de la pintura desde el tubo hasta la pintura de roció sin cavitación, pérdida de presión u otros problemas asociados con los rociadores de pintura de diafragma sin aire. El resorte de la válvula de retención de entrada de esta invención también resuelve un gran número de ocurrencias de cavitación de pintura y pérdida de presión en el rociado de pintura y las ocurrencias más frecuentes que en la conexión de amortiguador previamente descrito. Antes de esta invención, aproximadamente solo el 10-15% del flujo máximo de pintura pasaba a través del rociador de pintura debido a la cavitación de la pintura. Por ejemplo, una bomba de rociador de pintura capaz de operar a un flujo pico de aproximadamente 4.5 litros por minuto (lpm) (1.2 galones por minuto (gpm) ) estaba operando solamente aproximadamente a un flujo de 0.53 a 0.72 lpm (0.14 a 0.19 gpm) . Se descubrió que si se incrementaba el viaje o la distancia en que la válvula de rotación de entrada se movía para permitir que la pintura fluya desde el tubo de succión de entrada, a través de la válvula de retención de entrada, hacia al cámara de diafragma, entonces también podía incrementarse el flujo volumétrico de la pintura sin cavitación. El incremento del viaje de la válvula de retención de entrada introdujo otros problemas. Cuando el viaje de la válvula de retención de entrada se incrementó, el tiempo de respuesta de la válvula caía por debajo de un nivel mínimo aceptable. El tiempo de respuesta de la válvula es el tiempo que le toma a la válvula retornar desde una configuración abierta hacia una posición cerrada. Una manera de incrementar el tiempo de respuesta de la válvula y mantener una distancia de viaje mayor fue incrementar la pre-carga del resorte de retorno o coeficiente del resorte. Sin embargo, al incrementar la pre-carga o coeficiente del resorte afecta en forma adversa las operaciones de vacío y cebado de la bomba. Una manera de incrementar la pre-carga del resorte es utilizar un resorte con un mayor coeficiente del resorte (es decir, un resorte que requiere más fuerza para la misma cantidad de deflexión) . Sin embargo, la sensibilidad al desgaste de la válvula y de los componentes se incrementa cuando se utiliza un resorte con un coeficiente de resorte suficientemente elevado para mantener un tiempo de respuesta suficiente para el sistema, al tiempo que se proporciona un incremento en la distancia del viaje de entrada, para evitar la cavitación de la pintura . El resorte de la válvula de retención de la entrada de la presente invención se descubrió tomando en cuenta la altitud, temperatura y condiciones de presión, que pueden ocurrir en cualquier ubicación de operación dada, y los puntos de ebullición de las pinturas y/o los fluidos que serán bombeados. Probablemente a las máximas elevaciones de operación, presiones barométricas y temperaturas, la caída de presión a través de los diversos componentes del rociador de pinturas sin aire y del sistema de admisión completo se utilizaron para calcular la máxima caída de presión, a través de la válvula de retención de entrada, sin cavitación de la pintura. Por ejemplo, en una modalidad actualmente preferida de un rociador de pintura sin aire, es posible una caída de presión de aproximadamente 2400 Pa (3.5 psi) a través de la válvula de retención de entrada sin cavitación con una mínima presión de diseño de 6900 Pa (10 psi) absoluta. La válvula de retención de entrada de la presente invención incluye resortes dobles que, en combinación, proporcionan el viaje máximo de la válvula de retención de entrada para evitar la cavitación, el suficiente tiempo de respuesta de la válvula de retención de entrada para mantener el desempeño del sistema sin un incremento en el desgaste o en la variación dimensional de los componentes de la válvula. La unidad de resorte de la válvula de retención de entrada incluye un resorte primario que tiene un coeficiente de resorte muy bajo, de aproximadamente 180 N/m (1 libra fuerza por pulgada) en una modalidad actualmente preferida y un resorte secundario que tiene un coeficiente de resorte mucho más elevado, de aproximadamente 1050 N/m (6 libra fuerza por pulgada) en una modalidad preferida. El resorte primario siempre está acoplado con la válvula de retención de entrada y reduce la sensibilidad al desgaste de la válvula y a la variación dimensional, debido a que tiene un menor coeficiente de resorte. El resorte secundario, dependiendo de las condiciones de tolerancia, puede ser ya sea nominalmente pre-cargado o desacoplado de la válvula cuando no está en operación. Si el resorte secundario está acoplado debido a las condiciones de tolerancia, la pre-carga combinada de los resortes secundario y primario no excede a la de los diseños comunes de válvula de retención de entrada de un solo resorte. Como resultado, el resorte doble de la válvula de retención de entrada puede utilizarse en productos disponibles actualmente con un solo resorte convencional, sin detrimento de la operación en vació o de cebado . El resorte secundario permite un incremento en el tiempo de respuesta de la válvula debido al superior coeficiente de resorte. El resorte primario mantiene una carga baja durante las operaciones de cebado. Durante las operaciones de cebado, si el resorte secundario proporciona una pre-carga, ésta es baja, pero proporciona la mayor parte, si no es que toda la pre-carga, durante la operación normal . El resorte doble de la válvula de retención de entrada de este invención evita la cavitación de la pintura y los problemas asociados con la misma en un rociador sin aire, al permitir un mayor flujo de fluido a través de la válvula de retención de entrada. El resorte doble facilita un mayor flujo sin las desventajas de un reducido tiempo de respuesta, de un incremento en la sensibilidad al desgaste de los componentes y de la pérdida del desempeño de cebado. El amortiguador y el resorte de la válvula de retención de entrada de esta invención resuelven la mayoría, si no es que todos, los problemas antes identificados con los rociadores de pintura de diafragma sin aire. Con la inclusión del amortiguador de la conexión con forma de T y del resorte de la válvula de retención de entrada de esta invención, se logra u obtiene el flujo uniforme de pintura desde el tubo hacia la pistola de rociado sin cavitación, pérdida de presión u otros problemas asociados con los rociadores de pintura de diafragma sin aire.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Una modalidad de la descripción se describirá a continuación a manera de ejemplo con referencia a los dibujos acompañantes, en donde: Los objetivos y particularidades de esta invención serán más fácilmente evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, tomada en conjunto con los dibujos acompañantes, en los cuales: la Figura 1 es una vista en perspectiva de un rociador de pintura sin aire de conformidad con la invención,- la Figura 2 es una vista en sección transversal a lo largo de la línea 2-2 de la Figura 1 de la conexión de amortiguador con forma de T y de la válvula de retención de entrada de conformidad con esta invención; y la Figura 3 es una vista en sección transversal aumentada de la unidad de válvula de retención de entrada de doble resorte de la Figura 2.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA Un rociador de pintura sin aire 10, según se muestra en la Figura 1, incluye un carro manual móvil 12 soportado en el terreno por ruedas 14 montadas para su rotación en un eje 16. El carro manual 12 incluye una estructura 18 que soporta una bomba 20 y un motor 22 que extrae pintura de una lata 24 u otro receptáculo montado en un bastidor 26, generalmente con forma de L asegurado a una porción inferior de la estructura 18. El rociador de pintura 10 puede trasladarse sujetando un mango superior 28, generalmente con forma de U, e inclinando la unidad hacia atrás para de esta manera levantar hacia arriba al bastidor 26 y a la lata de pintura 24 soportada para balancear al rociador 10 sobre las ruedas 14. Puede utilizarse otra estructura para portar la bomba y el motor 20, 22 y para soportarlos sobre un recipiente de pintura o recipiente de líquido de rociado. Durante la operación, la pintura se extrae de la lata 24 a través de una admisión 30, generalmente con forma de copa, que tiene una pluralidad de cortes 32 a través de los cuales la pintura entra a la admisión 30, soportada sobre una pared inferior de la lata 24. La pintura es extraída de la lata 24 a través de la admisión 30 y hacia el tubo de succión 34. La pintura fluye a través del tubo de succión 34 y hacia la bomba 20 para el suministro presurizado hacia una línea de suministro 35 y la pistola de rociado 37, a través de las cuales la pintura presurizada es rociada de la pistola de rociado en dirección de la superficie que será recubierta. La ruta de la pintura desde la lata 24, a través de la bomba 20, está identificada como una trayectoria de pintura P en la Figura 2. Conectada en el extremo superior del tubo de succión 34 hay una conexión 36 generalmente con forma de T. La conexión con forma de T 36 en una modalidad incluye un primer brazo 38, que está insertado en el extremo superior del tubo de succión 34 según se muestra en la Figura 2, y un primer puerto 40 a través del cual la pintura es extraída del tubo de succión 34. Un segundo brazo 42 de la conexión 36 con forma de? T está generalmente perpendicular al primer brazo 38 e incluye un segundo puerto 44 a través del cual sale la pintura de la conexión 36. Perpendicular- ai segundo brazo 42 y generalmente en línea con el primer brazo 38 de la conexión 36 hay una tercer brazo 46 que se extiende hacia arriba y que incluye un tercer puerto 48.

El tercer puerto 48 está cerrado por una tapa 50 que está 'asegurada en el extremo superior del tercer brazo 46, mediante cuerdas que se acoplan entre si en la tapa 50 y en una superficie externa del tercer brazo 46 o mediante otro mecanismo de sujeción o aseguramiento apropiado. La tapa 50 asegurada al tercer brazo 46 cierra al tercer puerto 48 y define un volumen o cámara amortiguadora 52 dentro del tercer brazo 46. En una modalidad actualmente preferida de la conexión 36 con forma de T, el primer brazo 38 es de aproximadamente 25 mm (1 pulgada) de largo y el primer puerto 40 tiene un diámetro interno de aproximadamente 12 mm (0.48 pulgadas). El segundo brazo 42 es de aproximadamente 53 mm (2.1 pulgadas) de longitud, según se mide desde la línea central del primer brazo 38, y el segundo puerto 44 tiene un diámetro interno de 20 mm (0.78 pulgadas) . El tercer brazo 46 es aproximadamente de 53 mm (2.1 pulgadas) de longitud, según se mide a partir de la línea central del segundo brazo 42, y el tercer puerto 48 tiene un diámetro interno de aproximadamente 23 mm (0.9 pulgadas) . La conexión 36 con forma de T está fabricada preferentemente de nylon con una carga de 10% de fibra de vidrio . El segundo brazo 42 de la conexión 36 con forma de T está conectado a un cartucho 54 de válvula de entrada, mediante un acoplamiento 56 u otro mecanismo apropiado, según se conoce en la técnica. El cartucho 54 de válvula de entrada está montado en el alojamiento 58 de la bomba. 20. El alojamiento 58 está asegurado a la bomba 20 según se muestra en la Figura. 2 mediante tornillos 60 u otros sujetadores mecánicos. Asentada dentro de un extremo del cartucho 54 de válvula de entrada y montado en el alojamiento 58 está la unidad 62 de válvula de retención de entrada que incluye un vastago de válvula 64 alargado, que se proyecta axialmente dentro del cartucho 54 de válvula de entrada y tiene una cabeza 66 de válvula con forma de disco, asegurada en un extremo opuesto desde el otro extremo 68 del mismo. La unidad 62 de válvula de retención de entrada se traslada entre las posiciones abierta y cerrada para permitir el flujo de pintura a través del cartucho 54 de válvula de entrada hacia la manguera 35 y la pistola de rociado con el accionamiento de un gatillo 39 u otro mecanismo apropiado, según es bien conocido por aquellos de habilidad ordinaria en la técnica. La cabeza 66 de válvula está ubicada próxima a la cámara de diafragma o cámara de bombeo 70 y está separada de un diafragma deformable 72. El diafragma 72 está sujeto alrededor de su perímetro, de modo que una porción central del diafragma 72 pueda oscilar entre las configuraciones convexa y cóncava. A medida que se tira de él hacia la izquierda, tal como se observa en la Figura 2, se succiona a la pintura a través del. cartucho 54 de válvula de entrada y la unidad 62 de válvula de retención de entrada abierta hacia el diafragma 72. Conforme se mueve a la derecha, la cámara 70 presuriza y bombea l.a pintura a través de una salida 73, que tiene una válvula de retención 75, y hacia el tubo de rocío 35 y la pistola de rociado 37. El diafragma deformable 72 tiene un vastago 74 asegurado a la porción central 76. El vastago 74 es impulsado indirectamente desde un pistón y una leva excéntrica (no mostrados) como es bien conocido en los rociadores de pintura sin aire del tipo descrito anteriormente. Según se observa mejor en la Figura 3, la unidad 62 de la válvula de retención de entrada es empujada hacia una posición cerrada en la que la cabeza 66 de válvula se encuentra en un contacto de sellado con una superficie 78 del asiento anular 81. El asiento 81 se yuxtapone a un limitador 80. La unidad 62 de la válvula de retención de entrada se muestra en las Figuras 2 y 3 en la posición cerrada, con la cabeza 66 de válvula en contacto con la superficie 78 del asiento 81. El vastago 64 de la válvula se proyecta a través de un orificio 82 en el centro del limitador 80. La válvula 62 es empujada hacia la posición cerrada por un par de resortes de compresión helicoidales anidados 84, 86, de conformidad con una modalidad actualmente preferida de esta invención. El resorte primario externo 84 está montado entre el limitador 80 y un retén opuesto 88. Las espiras finales o de extremo del resorte primario 84 están asentadas en el reborde 92 del retén 88 y en el imitador 80, según se muestra en la Figura 3. El retén 88 está yuxtapuesto a un retén anular de empuje 94 próximo al extremo 68 del vastago 64 de válvula. El resorte primario 84 está pre-cargado hasta una configuración parcialmente comprimida, empujando hacia afuera de esta forma aL retén 88 y al limitador 80 y empujando al vastago 64 de válvula hacia una configuración cerrada, con la cabeza 66 de válvula en contacto de sello con la superficie 78 en el asiento 80. El resorte secundario 86 está anidado dentro del resorte primario 84 y alrededor del vastago 64 de válvula. El resorte secundario 86 está asentado dentro de los receptáculos 96 formados dentro de los centros del retén 88 y del limitador 80 según se muestra en la Figura 3. De conformidad con esta invención, el resorte secundario 86 puede contribuir a la pre-carga de la válvula 64 en la configuración cerrada o el resorte secundario 86 puede estar descentrado dentro de los receptáculos 96, ya sea uno cualquiera o los dos, tanto del retén 88 como del limitador 80, de modo que no está comprimido, en tanto que el vastago 64 de válvula se encuentra en la configuración cerrada. De conformidad con una modalidad actualmente preferida de esta invención, el resorte primario 84 tiene un coeficiente de resorte relativamente bajo y el resorte secundario 86 tiene un coeficiente de resorte significativamente más grande. En una modalidad de un rociador de pintura sin aire 10 de conformidad con esta invención, el resorte primario 84 tiene un coeficiente de aproximadamente 180 N/m (1 libra fuerza por pulgada) y el resorte secundario 86 tiene un coeficiente de 1050 N/m (6 libra fuerza por pulgada) . El resorte primario 84 se mantiene en acoplamiento tanto con el retén 88 como con el limitador 80 y, de esta manera, permanece por lo menos en una configuración parcialmente comprimida. El coeficiente de resorte relativamente bajo del resorte primario 84 reduce la sensibilidad al desgaste de la válvula y a la variación dimensional de los componentes de la unidad 62 de la válvula de retención de entrada. Con la válvula 64 en la posición cerrada, el resorte secundario 86, dependiendo de las condiciones de tolerancia, puede variar desde estar pre-cargado a aproximadatmente 0.25 mm (0.01 pulgadas) de deflexión hasta 5.1 mm (0.20 pulgadas) de libertad en una modalidad particular de esta invención. Si el resorte secundario 86 se encuentra acoplado en la posición cerrada, la pre-carga combinada de los resortes primario y secundario 84, 86 no debe exceder a la de los diseños estándar de la unidad de válvula de retención de entrada de un solo resorte. Como resultado, la unidad 62 de válvula de retención de entrada, de conformidad con esta invención, puede ser utilizada en muchos rociadores de pintura estándar sin aire, sin detrimento del sistema o de las operaciones de vacío o cebado. Durante la operación del rociador de pintura sin aire 10, el diafragma deformable 72 opera para extraer pintura hacia la cámara de diafragma 70, con la unidad 62 de válvula de retención de entrada abierta y la cabeza 66 separada de la superficie 78 del limitador 80. En la configuración abierta, los resortes primario y secundario 84, 86 están comprimidos y el retén 88 y el limitador 80 son atraídos más cerca como resultado del viaje o movimiento del vastago 64 de válvula, de modo que la cabeza 66 de válvula se separa de la superficie 78. Los resortes primario y secundario 84, 86 de la unidad 62 de válvula de retención de entrada, de conformidad con esta invención, permiten que la distancia de viaje de la válvula sea incrementada con respecto a las unidades conocidas de válvula de retención de entrada de un solo resorte. El incremento en el viaje de la cabeza 66 de válvula permite un mayor flujo de fluido a través de la válvula 62 sin cavitación o ebullición de la pintura en un amplio intervalo o gama de condiciones de operación, presiones barométricas, temperaturas ambiente y altitudes. Específicamente, para una bomba que tiene un flujo pico de 4.5 lpm (1.2 gpm), el flujo máximo de fluido que puede obtenerse se elevó desde aproximadamente 0.53-0.71 Ipm (0.14-0.19 gpm) hasta 3.22-4.31 lpm (0.85-1.14 gpm) con el incremento en la distancia de viaje de la válvula y la unidad de resorte doble. Este incremento permisible del flujo del fluido se logró debido al incremento en la distancia de viaje de la válvula. Sin embargo, cuando se incrementa la distancia de viaje de la válvula, el tiempo de respuesta de la válvula debe mantenerse, de modo que el desempeño de operación del rociador de pintura 10 no se ha disminuido. El tiempo de respuesta según se utiliza en la presente, se refiere al tiempo transcurrido para que la válvula de retención de entrada 62 se mueva entre las posiciones abierta y cerrada. Preferentemente, la válvula de retención de entrada 62 debe tener una respuesta más rápida de 30 Hz en una modalidad preferida del rociador de pintura de aire 10 de conformidad con esta invención. La unidad 62 de válvula de retención de entrada de resorte doble de conformidad con esta invención, mantiene una pre-carga relativamente baja sobre el vastago 64 de la válvula en la configuración cerrada y ceba al mismo tiempo el sistema y una carga mucho más elevada cuando la válvula 62 se encuentra en la posición abierta. En una modalidad preferida de un rociador de pintura sin aire de conformidad con esta invención, la óptima pre-carga de resorte combinada para la unidad 62 de válvula de retención de entrada con una máxima distancia de viaje de la cabeza 66 de la válvula de retención de entrada es de aproximadamente 0.38 kg (0.83 libras) . Este valor cambiará en base al tamaño de la válvula, la geometría de los componentes, la máxima distancia de viaje y otros parámetros del rociador de pintura. La óptima fuerza de pre-carga en la válvula cuando se encuentra en la posición cerrada es de aproximadamente 0.059 kg (0.13 libras). Como resultado de la unidad 62 de válvula de retención de entrada de resorte doble de conformidad con esta invención, la distancia de viaje de la cabeza 66 de válvula puede incrementarse para de esta manera permitir un mayor flujo de fluido a través de la válvula de retención de entrada 62, sin cavitación de la pintura, en tanto que mantiene a un tiempo de respuesta apropiado para la válvula de retención de entrada y reduce al mínimo los perjudiciales efecto del desgaste de componentes, de un disminuido desempeño de cebado y vacío del sistema. Además de la unidad 62 de válvula de retención de entrada de conformidad con esta invención, la conexión 36 con forma de T contribuye a reducir la cavitación de la pintura amortiguando los picos de transmitidos al fluido desde el diafragma deformable 72. Después de que el rociador de pintura 10 se ha cebado y durante la operación, el nivel de pintura en la tercer brazo 46 de la conexión 36 con forma de T es el indicado mediante el número de referencia 98. La cámara 52 de la tercer brazo 46 contiene un volumen atrapado de aire, preferentemente a un vacío parcial mayor de aproximadamente 3390 Pa (1.0 pulgadas de mercurio) y aproximadamente 10200 Pa (3.0 pulgadas de mercurio) en una modalidad preferida. El aire atrapado dentro de la cámara 52 de la tercer brazo 46 de la conexión 36 con forma de T amortigua los picos de aceleración que serán transmitidos del diafragma 72 a través de la pintura en el cartucho 54 de válvula de entrada y el segundo brazo 42 de la conexión 36 con forma de T, para de esta manera uniformizar el flujo de pintura. En tanto que la pintura en el brazo de descarga o segundo brazo 42 de la conexión 36 con forma de T puede estar sometida a algunos de los picos de aceleración y de las fuerzas de aceleración/desaceleración generadas por el diafragma deformable 72, el volumen de la pintura que permanece en el lado de admisión de la conexión 36 con forma de T o del primer brazo 38 está asilada de los picos de aceleración. El volumen de pintura dentro de la cámara 52 de la tercer brazo 46 es extraído hacia el segundo brazo 42 'junto con la pintura del tubo de succión 34 y el primer brazo 38, en tanto que la válvula de retención de entrada 62 está abierta y se extrae pintura a través de la misma. El suministro de pintura añadido desde la cámara 52 supera los picos ,: aceleración que inhiben la cavitación en la trayectoria de pintura P. Por lo tanto, la pintura no cavitará, ni hervirá, o se interrumpirá evitando de esta manera el significativo número de ocurrencias de caída de presión en el rociador de pintura 10 y otros problemas asociados previamente con los rociadores de pintura de diafragma sin aire. Como resultado de la conexión 36 con forma de T que amortigua los picos de aceleración y las fuerzas de aceleración/desaceleración transmitidas en la pintura y de la unidad 62 de válvula de retención de entrada de resorte doble, que permite un incremento en el flujo de fluido a través de la válvula de retención de entrada, la mayoría, sino es que todos, los problemas de cavitación y pérdida de presión en rociadores de pintura sin aire 10 son corregidos sin un rediseño mayor del rociador de pintura o de otros cambios en el sistema. Se apreciará que aunque el amortiguador y las unidades de válvula de retención de entrada de resorte doble se muestran y describen en la presente, cualquier particularidad puede utilizarse sola para inhibir la cavitación de la pintura en la trayectoria de pintura del rociador sin aire. Cada una de estas particularidades e invenciones contribuyen independientemente a resolver los problemas anteriormente descritos y no deben considerarse que son mutuamente dependientes entre sí para lograr las metas y los objetivos de esta invención. Adicionalmente, el uso de las invenciones de amortiguador y de válvula de retención de entrada de resorte doble, en combinación, proporcionan mayores ventajas, evitando la mayoría de los problemas de cavitación que con el uso en forma individual de cada invención. La invención se ha mostrado y descrito en la presente con referencia a un rociador de pintura, pero fácilmente podría ser utilizada en otros sistemas.

Claims (16)

1. NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes REI INDICACIONES : 1. Una entrada para una bomba de diafragma de un rociador de pintura sin aire que tiene un tubo de succión para suministrar pintura desde una fuente de pintura, a través de la bomba, hacia una boquilla de rociado, la entrada comprende una válvula empujada hacia una posición cerrada para evitar que la pintura fluya a través de la entrada, a La pintura se le permitirá fluir a través de la entrada cuando la válvula se encuentre en una posición abierta y un primer resorte se acople con la válvula en la posición cerrada y empuje a la válvula hacia la posición cerrada, caracterizada porque la entrada comprende un segundo resorte que se acopla con la válvula solo en la posición abierta y empuja a la válvula hacia la posición cerrada, los resortes primero y segundo en combinación están adaptados para empujar a la válvula hacia la posición cerrada, con una fuerza mayor cuando se encuentra en la posición abierta que cuando se encuentra en la posición cerrada, para permitir la suficiente distancia de viaje de la válvula entre las posiciones abierta y cerrada, para inhibir la cavitación del fluido que fluye a través de la válvula sin disminuir el tiempo de respuesta de la válvula.
2. 2. Una entrada según la reivindicación 1, en donde el segundo resorte tiene un coeficiente de resorte mayor que el coeficiente del primer resorte.
3. 3. Una entrada según la reivindicación 1 ó 2, en donde los resortes primero y segundo son, cada uno, resortes espirales de compresión.
4. 4. Una entrada según la reivindicación 3 , en donde el segundo resorte está anidado dentro del primer resorte y los resortes primero y segundo tienen un eje común .
5. 5. Una entrada según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el segundo resorte también se acopla con la válvula cuando está en la posición cerrada.
6. 6. Una entrada según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el primer resorte se acopla con la válvula en las posiciones abierta y cerrada y en las posiciones intermedias entre las posiciones abierta y cerrada.
7. 7. Un rociador para rociar un fluido desde un receptáculo que comprende un tubo de succión que tiene un primer extremo insertado en el fluido dentro del receptáculo, una conexión que tiene un primer puerto y un segundo puerto y una cámara amortiguadora, el primer puerto está conectado en forma operativa con un segundo extremo del tubo de succión, el fluido que fluye desde el receptáculo a través del tubo de succión y hacia la conexión será descargado a través del segundo puerto de la misma, la cámara está interconectada con los puertos primero y segundo y está ubicada próxima a una intersección de los puertos primero y segundo, una válvula de entrada según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, conectada en forma operativa con el segundo puerto de la conexión y ubicada corriente abajo del segundo puerto de la conexión, una bomba de diafragma conectada de manera operativa con la válvula de entrada y ubicada corriente abajo a partir de la válvula de entrada y una boquilla conectada en forma operativa con la bomba de tal forma que, durante la operación del rociador, la bomba extrae fluido del receptáculo a través del tubo de succión y la conexión y bombea el fluido hacia la boquilla para el rociado,- la cámara de la conexión tiene un volumen de aire contenido en la misma para inhibir la cavitación del fluido que fluye del receptáculo a través de la conexión y hacia la bomba.
8. 8. Una bomba de diafragma sin aire para líquido comprende una cámara de bombeo, una cámara de retención de entrada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, una trayectoria de suministro de fluido conectada en forma operativa tanto con la válvula de retención de entrada como con el primer suministro de líquido a presión ambiental y un segundo suministro de líquido conectado en forma operable con la trayectoria de suministro, corriente arriba de la válvula de retención de entrada y expuesto a una cabeza de presión menor que la presión ambiental y mayor que la caída de presión aplicada al primer suministro de líquido en la trayectoria, durante una aceleración pico de la caída de presión del ciclo de succión de la bomba, de tal forma que el líquido del segundo suministro fluye hacia la trayectoria de succión durante por lo menos una porción de tiempo, cuando la válvula de retención de entrada está abierta.
9. 9. Un rociador sin aire que comprende una bomba de diafragma que tiene una cámara de bombeo y una trayectoria de succión de líquido de rociado conectada en forma operable entre la bomba y un suministro del líquido de rociado, caracterizado porque el rociador comprende una cámara amortiguadora conectada en forma operable con la trayectoria de succión para amortiguar las caídas de presión aplicadas al líquido de rociado que fluye en la trayectoria.
10. 10. Un rociador según la reivindicación 9, que comprende una válvula de retención de entrada conectada en forma operable entre la bomba y la gámara amortiguadora, una unidad de resorte en la válvula de retención de entrada que empuja a la válvula de retención de entrada hacia una posición cerrada, con una fuerza mayor cuando está abierta que cuando está en la posición cerrada, para permitir el suficiente viaje de la válvula de retención de entrada hacia una configuración abierta para que el líquido de rociado fluya a través de la misma e inhibir la cavitación del líquido de rociado.
11. 11. Un rociador según la reivindicación 9, que incluye un tubo de succión que tiene un primer extremo insertado en el suministro de líquido de rociado dentro de un receptáculo, la cámara amortiguadora está definida por una conexión que tiene un primer puerto y un segundo puerto, el primer puerto está conectado en forma operativa con un segundo extremo del tubo de succión, el fluido que fluye desde el receptáculo a través del tubo de succión y hacia la conexión será descargado a través del segundo puerto de la misma, la cámara está interconectada con los puertos primero y segundo y está ubicada próxima a la intersección de los puertos primero y segundo, un tubo de entrada tiene un primer extremo conectado en forma operativa con la conexión, la bomba está conectada en forma operativa con un segundo extremo del tubo de entrada y una boquilla está conectada en forma operativa con la bomba, de tal forma que durante la operación del rociador, la bomba extrae líquido de rociado del receptáculo a través del tubo de succión y de la conexión y bombea al líquido de rociado hacia la boquilla para el rociado, la cámara amortiguadora de la conexión tiene un volumen de aire contenido en la misma para inhibir la cavitación del líquido de rociado que fluye desde el receptáculo a través de la conexión y hacia la bomba.
12. 12. Un rociador según la reivindicación 11, que comprende una válvula de retención de entrada conectada en forma operativa entre la bomba y la conexión, un eje del segundo puerto de la conexión generalmente estará colineal con un eje de la válvula de retención de entrada.
13. 13. Un rociador según la reivindicación 10 ó 12, en donde la cámara amortiguadora está adaptada para mantener un volumen de aire a una presión suficiente para succionar líquido de rociado hacia la cámara amortiguadora, cuando la válvula de retención de entrada está cerrada, y para permitir que el líquido de rociado en la misma fluya hacia la válvula de retención de entrada, cuando la válvula de retención de entrada está abierta.
14. 14. Un rociador según una cualquiera de las reivindicaciones 7, 11, 12 ó la reivindicación 13, como dependiente de la reivindicación 12, en donde la conexión tiene forma de T y un primer brazo de la conexión con forma de T incluye al primer puerto, un segundo brazo de la conexión con forma de T incluye al segundo puerto y un tercer brazo de la conexión con forma en T incluye a la cámara, los brazos primero y tercero generalmente son colineales y el segundo brazo generalmente es perpendicular a los brazos primero y tercero.
15. 15. Un rociador según una cualquiera de las reivindicaciones 7 ó 10 a 14, en donde el volumen de aire contenido dentro de la cámara amortiguadora se encuentra a un vació mayor de aproximadamente 3,390 Pa (1 pulgada de mercurio) .
16. 16. Un rociador según la reivindicación 15, en donde el volumen de aire se encuentra a un vacío de aproximadamente 10,160 Pa (3 pulgadas de mercurio) .