WO2021255301A1 - Cabezal de pulverización - Google Patents

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Juan Fernández Arenas
Manuel ÁLVAREZ MARTÍN- BALLESTERO
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Fso Internacional, S.L.
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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    • B05B13/06—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00 specially designed for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0627—Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies
    • B05B13/0636—Arrangements of nozzles or spray heads specially adapted for treating the inside of hollow bodies by means of rotatable spray heads or nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
    • B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
    • B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
    • B05B3/1007—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces characterised by the rotating member
    • B05B3/1021—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces characterised by the rotating member with individual passages at its periphery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/18—Appliances for use in repairing pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/24—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas with means, e.g. a container, for supplying liquid or other fluent material to a discharge device
    • B05B7/26—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device
    • B05B7/28—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device in which one liquid or other fluent material is fed or drawn through an orifice into a stream of a carrying fluid
    • B05B7/32—Apparatus in which liquids or other fluent materials from different sources are brought together before entering the discharge device in which one liquid or other fluent material is fed or drawn through an orifice into a stream of a carrying fluid the fed liquid or other fluent material being under pressure

Definitions

  • the present invention falls within the technical field of the manufacture of machinery for equipment and systems for the application of products by spraying, such as spraying paint and varnishes, more particularly, the present invention refers to a head, for the application of spraying of a product determined by a fluid, such as a fluid obtained by a mixture of fluids, preferably epoxy resin and a catalyst.
  • a fluid such as a fluid obtained by a mixture of fluids, preferably epoxy resin and a catalyst.
  • the fundamental object of the invention is the restoration of surfaces, carrying out a continuous dosage of a product obtained by a mixture of fluids, preferably epoxy resin and a catalyst, preferably applied inside pipes from 2 ", through a spraying head, all using a standard machine with electronic control of flow regulation, continuous and proportional dosing suitable for mixing the fluids, as well as means of recirculation of fluids and cleaning of the installation in which it must be able to operate.
  • the dosing head must spray homogeneously with 360 ° coverage to cover the inner wall of a pipe, another objective is to provide the spraying head with means to avoid getting stuck in the event of any irregularities that the pipe may present by increasing the distance at which it can work with respect to known heads.
  • Another objective that you must achieve is to improve the surface homogeneity in the coating of the interior walls of the pipes.
  • the utility model U201230084 refers to a network of devices for the restoration of pipes, in which a spray applicator is described, comprising an electric motor whose shaft is connected to a spray disk provided with a plurality of perforations, and that is coupled to a nozzle to which a pressurized fluid arrives to carry out its spraying.
  • This applicator has the drawback that the length of the pipe to be restored is very limited since its configuration cannot be guided along the pipe.
  • Patent WO0164325 describes an electronic device for dispensing materials with up to three components for surface application, in which the mixture is also not carried out optimally and the application is carried out by means of a spray gun that cannot be guided inside either pipelines.
  • the invention refers to a spraying head comprising a direct current (DC) electric motor whose shaft is connected to a spraying disc that includes a plurality of perforations through the holes. spraying is carried out, for which said spraying disk is in connection with a DC electric motor
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) supply pipe to which the fluid to be sprayed is applied; which in the preferred embodiment is an epoxy resin / catalyst mixture, the mixture of which, for example, can be carried out by means of a machine that also drives the fluid towards the applicator head, as described below.
  • the new feature of the spraying head is that it also comprises: a protective casing for the electric motor, which is equipped with centering elements made up of supports and / or brushes, dimensioned according to the size of the surrounding area.
  • the pipe to be sprayed to allow the centering of the head in the pipe, and to facilitate its guidance along the inside of said pipe to be sprayed, preferably the casing is made of aluminum acting as a heat sink for the motor.
  • an electrical connector for the electrical connection of the motor which for example can be connected to a connector of a control panel provided in said machine.
  • the supply pipe of the head is flexible and comprises a section covered by a spring, which holds flexible arcuate elements that are also fixed to the protection casing, so that a flexible joint is established.
  • These flexible elements form an envelope close to a cone or cup whose smaller diameter is part of the portion covered by the spring, increasing smoothly to its largest diameter close to the casing, this allows that after introducing the spray head into the pipe to be cleaned and pulling the The spray head can better overcome the discontinuities that the pipe surround presents or change its direction in an elbow, embedding the whole.
  • the described head configuration has the great advantage that it allows spraying inside a pipe up to a length of 60 or 70 meters, unlike the state of the art in which it is only possible to spray up to a dozen meters, by not having guiding elements and
  • the invention refers to a spray head for the restoration of pipes with diameters greater than 2 ".
  • the aim is to obtain the best possible surface finish to avoid that in its future use the fluids that pass through it find preferential points on which to create deposits in these imperfections, this finish depends on numerous factors Among which is the type of resin and its application conditions, and more specifically in the invention advocated the spraying disc whose holes are designed considering the rheology of the fluid, application speed, etc ... of the fluid generates a pattern due to the centrifugal force with which it is projected, the invention has means to change the speed and the direction of rotation of the spray disc by means of a motor with DC control.
  • Figure 1- shows a perspective view of the spray head, in which the spray head (1), supply pipe (2), coupling connector (3), DC electric motor (4), elements of centering and support (5), brushes (6), spray disc (7), housing (8), arched flexible elements (9), spring (10), and the electrical connector (11).
  • Figure 2- shows a front view of the resin and catalyst mixing and dosing machine (12), where 2 'is the equipment supply pipe whose other end is connected to the spraying head (1).
  • Figure 2 shows a standard dosing and mixing equipment (12) that allows precisely to provide a constant supply of the fluid to be sprayed, which in this preferred embodiment uses an epoxy resin and its catalyst through a supply pipe ( 2 ') communicated with the spray head (1).
  • the spraying head has the corresponding coupling connector (3) figure 1, from which a flexible supply pipe (2) starts to the interior of a spraying disk (2) which has a plurality of perforations and which is allowed to be rotation relative to being retained to the axis of an adjustable direct current motor (4), it has means for centering the pipe by means of a plurality of centering and support elements (5) in combination with brushes (6), both elements proportional to the diameter of the pipe on which they operate; the arrangement of these centering and support elements is close to the end where the spraying disk is located and below it as can be seen in figure 2.
  • the supply pipe (2) is equipped with a section covered by a spring ( 10), which holds some arcuate flexible elements (9) that are also fixed to the casing (8), so that a flexible and elastic articulation of the head is established as it advances through the tube, which allows it to adapt Due to the different curvatures of the tube, the geometry of its envelope generates a shape close to a cone whose smaller diameter is part of the section covered by the spring, becoming larger towards the area fixed in the casing, this shape allows it to fit properly when the head is pulling , thus saving the irregularities of the pipe surround or the change of direction of an elbow.
  • the casing (8) protects the motor and is made of metallic material to act as a heat sink, preferably aluminum.
  • the head described has the great advantage that it allows spraying inside a pipe up to 60 or 70 meters, unlike the state of the art
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) in which it is only possible to spray up to ten meters, as it does not have a flexible joint and guide elements.

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Abstract

Cabezal de pulverización de un producto fluido como pintura o barnices u otra mezcla para su empleo preferente en el interior de una tubería que presenta medios de centrado y articulación para su movimiento en dicho medio. Se han previsto versiones en las que el disco de pulverización puede cambiar de sentido de rociado. Destinado al sector industrial del saneamiento y al fabricante de equipos de rociado de fluidos como las resinas en espacios cerrados.

Description

CABEZAL DE PULVERIZACIÓN
DESCRIPCIÓN Sector de la técnica
La presente invención se encuadra dentro del campo técnico de la fabricación de maquinaria para equipos y sistemas de aplicación de productos por pulverización, como la pulverización de pintura y barnices, más particularmente, la presente invención se refiere a un cabezal, para la aplicación de pulverización de un producto determinado por un fluido, como puede ser un fluido obtenido por una mezcla de fluidos, preferentemente de resina epoxi y un catalizador.
El objeto fundamental de la invención, es la restauración de superficies, realizando una dosificación continua de un producto obtenido por una mezcla de fluidos, preferentemente resina epoxi y un catalizador, de aplicación preferente en el interior de tuberías desde 2”, a través de un cabezal de pulverización, todo ello mediante una máquina estándar con control electrónico de regulación de flujo, dosificación continua y proporcional adecuada de mezclado de los fluidos, además de medios recirculación de los fluidos y limpieza de la instalación en la que debe de poder operar. El cabezal de dosificación debe pulverizar de forma homogénea con una cobertura de 360° para cubrir la pared interior de una tubería, otro objetivo perseguido es proporcionar al cabezal de pulverización de medios para evitar se quede atorado ante eventuales irregularidades que pueda presentar la tubería aumentando la distancia a la que puede trabajar respecto los cabezales conocidos. Otro objetivo que debe lograr es mejorar la homogeneidad superficial en el recubrimiento de las paredes interiores de las tuberías.
Antecedentes de la invención
El modelo de utilidad U201230084 se refiere a una red de dispositivos para la restauraciónn de tuberías, en el que se describe un aplicador de pulverización, que comprende un motor eléctrico cuyo eje está conectado a un disco de pulverización dotado de una pluralidad de perforaciones, y que está acoplado a una boquilla a la que le llega un fluido a presión para realizar su pulverización. Este aplicador presenta el inconveniente de que la longitud de la tubería a restaurar es muy limitada ya que su configuración no puede ser guiada a lo largo de la tubería.
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) Además se conocen diversos sistemas de aplicación de productos para la restauración de tuberías, por ejemplo en la patente WO2013034792 se describe una red de dispositivos para la restauración de tuberías de aplicación en instalaciones de grandes dimensiones, como por ejemplo en tuberías generales de edificios, y también para instalaciones de reducidas dimensiones, como por ejemplo, tuberías de cocina y baño, donde se realiza la mezcla de resina con un catalizador que se proyecta mediante un aplicador, con el inconveniente de que el aplicador no permite su guiado a través de las tuberías, y la mezcla no se realiza de forma óptima.
En la patente WO0164325 se describe un aparato electrónico para dispensar materiales de hasta tres componentes de aplicación en superficie, en el que la mezcla tampoco se realiza de forma óptima y la aplicación se realiza mediante una pistola pulverizadora que tampoco puede ser guiada por el interior de tuberías.
Otro ejemplo lo podemos encontrar en la patente US4523854 donde se describe un aparato para mezclar una solución utilizada para prensas de impresión litográfica, que incluye un tanque de mezcla, una bomba de aspiración y una línea de distribución de conducción a varias prensas.
Otra solución se describe en la patente de invención P200201012 en la que se presenta una maquina dosificadora y mezcladora de productos líquidos en general, constituida por diferentes elementos separados, pero conexionados entre sí, para realizar la aplicación de producto mezclado a través de pistolas de pulverización.
Mayormente las soluciones incorporadas al estado de la técnica están centradas en la realización de una adecuada dosificación de los fluidos no siendo sus elementos de aplicación, esto es, pistolas o rociadores diseñados para proyección en espacios cerrados objeto de grandes cambios orientados a los retos técnicos que supone la proyección dentro de una tubería y el transporte de este elemento por el interior de ella. El solicitante no conoce soluciones como la preconizada.
Descripción de la invención
Para conseguir los objetivos y resolver los problemas anteriormente comentados, la invención se refiere a un cabezal de pulverización que comprende un motor eléctrico de corriente continua (DC) cuyo eje está conectado a un disco de pulverización que incluye una pluralidad de perforaciones a través de las que se realiza la pulverización, para lo que dicho disco de pulverización está en conexión con una
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) tubería de suministro a la que se aplica el fluido a pulverizar; que en el ejemplo de realización preferente es una mezcla de resina epoxi/catalizador, cuya mezcla, por ejemplo, puede realizarse mediante una máquina que también impulsa hacia el cabezal aplicador el fluido, según se describe más adelante.
El cabezal de pulverización presenta la novedad de que se caracteriza por que además comprende: una carcasa de protección del motor eléctrico, que está dotada de elementos de centrado constituidos por unos apoyos y/o unos cepillos, dimensionados en función de la medida del dintorno de la tubería a pulverizar para permitir el centrado del cabezal en la tubería, y facilitar su guiado a lo largo del interior de dicha tubería a pulverizar, de forma preferente la carcasa es de aluminio actuando como disipador de calor del motor. un conector de acoplamiento a una conducción de suministro del fluido a pulverizar. un conector eléctrico de conexión eléctrica del motor, que por ejemplo puede conectarse a un conector de un cuadro de mandos previsto en dicha máquina.
Medios para cambiar el número de revoluciones y sentido de giro del motor DC.
Además, la tubería de suministro del cabezal es flexible y comprende un tramo recubierto por un muelle, que sujeta unos elementos flexibles arqueados que además están fijados a la carcasa de protección, de forma que se establece una articulación flexible. Estos elementos flexibles conforman una envolvente próxima a un cono o copa cuyo diámetro menor parte de la porción cubierta por el muelle aumentando suavemente hasta su diámetro mayor próximo a la carcasa, esto permite que tras introducir el cabezal pulverizador en la tubería a sanear y traccionar el cabezal pulverizador éste pueda salvar mejor las discontinuidades que presente el dintorno de la tubería o cambiar su sentido en un codo, embocando el conjunto.
La configuración del cabezal descrita presenta la gran ventaja de que permite realizar la pulverización en el interior de una tubería hasta una longitud de 60 o 70 metros, a diferencia del estado de la técnica en el que únicamente se puede llegar a pulverizar hasta una decena de metros, al no disponer de elementos de guiado y
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) de una articulación flexible que además ayuda a embocar el conjunto como se ha descrito.
Como ha sido señalado, la invención se refiere a un cabezal de pulverización para la restauración de tuberías con diámetros superiores a las 2”.
Es importante reseñar que cuando se realiza una restauración en una tubería se persigue obtener el mejor acabado superficial posible para evitar que en su futuro uso los fluidos que la atraviesan encuentren en estas imperfecciones puntos preferentes sobre los que crear depósitos, este acabado depende de numerosos factores entre los que se encuentra el tipo de resina y sus condiciones de aplicación, y más concretamente en la invención preconizada el disco de pulverización cuyos orificios se diseñan considerando la reología del fluido, velocidad de aplicación, etc.... Para evitar que la proyecciónn del fluido genere un patrón debido a la fuerza centrífuga con la que se proyecta, la invención dispone de medios para cambiar la velocidad y el sentido de giro del disco de pulverización mediante un motor con control DC.
Descripción de las figuras
Para comprender mejor el objeto de la presente adición, en el plano anexo se ha representado una realización práctica preferencial de la misma
La figura 1- muestra una vista en perspectiva del cabezal de pulverización, en la que puede apreciarse el cabezal de pulverización (1), tubería de suministro (2), conector de acoplamiento (3), motor eléctrico DC (4), elementos de centrado y apoyo (5), cepillos (6), disco pulverización (7), carcasa (8), elementos flexibles arqueados (9), muelle (10), y el conector eléctrico (11).
La figura 2- muestra una vista frontal de la máquina mezcladora y dosificadora (12) de resina y catalizador, donde 2’ es la tubería de suministro del equipo cuyo otro extremo es conectado al cabezal de pulverización (1).
Realización preferente de la invención
La constitución y características de la invención, podrán comprenderse mejor con la siguiente descripción hecha con referencia a un modo preferido de ejecución, que sin carácter limitativo se muestra en las figuras 1 y 2.
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) En la figura 2 puede verse un equipo estándar de dosificación y mezclado (12) que permite de forma precisa proporcionar un suministro constante del fluido a proyectar, que en esta realización preferente emplea una resina epoxídica y su catalizador a través de una tubería de suministro (2’) comunicada con el cabezal de pulverización (1). El cabezal de pulverización dispone del correspondiente conector de acoplamiento (3) figura 1 , del que parte una tubería de suministro flexible (2) hasta el interior de un disco de pulverización (2) el cual presenta una pluralidad de perforaciones y que tiene permitido su giro relativo al estar retenido al eje de un motor regulable de corriente continua (4), dispone de medios para el centrado en la tubería mediante una pluralidad de elementos de centrado y apoyo (5) en combinación con unos cepillos (6), ambos elementos proporcionales al diámetro de la tubería sobre la que operan; la disposición de estos elementos de centrado y apoyo es próxima al extremo donde se ubica el disco de pulverización y por bajo de éste como puede apreciarse en la figura 2. La tubería de suministro (2) está dotada de un tramo recubierto por un muelle (10), que sujeta unos elementos flexibles arqueados (9) que además están fijados a la carcasa (8), de manera que se establece una articulación flexible y elástica del cabezal a medida que avanza por el tubo, lo que permite que se vaya adaptando a las diferentes curvaturas del tubo, la geometría de su envolvente genera una forma próxima a un cono cuyo diámetro menor parte del tramo recubierto por el muelle haciéndose mayor hacia la zona fijada en la carcasa, esta forma le permite embocarse adecuadamente cuando el cabezal es traccionando, salvando con esto las irregularidades del dintorno de la tubería o el cambio de sentido de un codo. La carcasa (8) protege al motor y está realizada en material metálico para actuar a su vez de disipador térmico, siendo de forma preferente de aluminio.
Para evitar los patrones provocados por la pulverización de la resina derivados de la fuerza centrífuga del disco de pulverización, comprende de medios para invertir su sentido de giro, estos medios son posibles al ser su motor de accionamiento de corriente continua pudiendo invertir la polaridad de su alimentación eléctrica, presenta un conector eléctrico (11) desde el que conectar con un cable de suministro eléctrico en la superficie
El cabezal descrito tiene la gran ventaja de que permite realizar la pulverización en el interior de una tubería hasta 60 o 70 metros, a diferencia del estado de la técnica
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26) en el que únicamente se puede llegar a pulverizar hasta una decena de metros, al no disponer de una articulación flexible y de elementos de guiado.
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26)

Claims

REIVINDICACIONES
1. Cabezal de pulverización caracterizado porque comprende un motor eléctrico regulable DC (4) cuyo eje está conectado a un disco de pulverización (7) dotado de una pluralidad de perforaciones y que está en conexión con una tubería de suministro flexible (2), una carcasa de protección (8) y disipador de calor del motor eléctrico, que incluye elementos de centrado seleccionados entre unos apoyos (5), unos cepillos (6) y combinación de los mismos; un conector de acoplamiento (3) a una conducción (2’) de suministro, y un conector eléctrico (11) de conexión del motor; la tubería de suministro (2) comprende de un tramo recubierto por un muelle (10), que sujeta unos elementos flexibles arqueados (9) que además están fijados a la carcasa de protección generando una envolvente próxima a un cono o copa cuyo diámetro menor parte de la porción cubierta por el muelle aumentando suavemente hasta su diámetro mayor próximo a la carcasa y estableciendo una articulación flexible.
2. Cabezal de pulverización de acuerdo a la reivindicación primera caracterizado porque dispone de medios para invertir el sentido de giro del disco de pulverización (7) al presentar su motor eléctrico DC de accionamiento la posibilidad de invertir la polaridad de su alimentación.
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HOJA DE REEMPLAZO (REGLA 26)
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