ES2353387T3 - Cabezal de aplicación para la generación de una lámina líquida. - Google Patents
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Abstract
Cabezal de aplicación (1) para la descarga de un medio de aplicación para la generación de una lámina líquida, con a) una conexión de material (15) para el suministro del medio de aplicación; b) una abertura de salida (24) para la descarga del medio de aplicación, así como c) una cámara (17, 21), en la cual desemboca la conexión de material (15) y a partir de la cual desemboca la abertura de salida (24), caracterizado porque comprende d) varias aberturas de salida (24), que desembocan de la cámara (17, 21) para la descarga superficial del medio de aplicación, e) siendo la distancia entre las aberturas de salida (24) adyacentes suficientemente pequeña, como para conseguir una película de aplicación cerrada de la lámina líquida.
Description
La invención se refiere a un cabezal de aplicación para la descarga de un medio de aplicación según el preámbulo de la reivindicación 1, en particular para la generación de una lámina líquida destinada a la protección durante el transporte de un vehículo automóvil.
Para la protección de vehículos automóviles durante el transporte desde el fabricante hasta el vendedor se utilizan, entre otras cosas, las denominadas láminas líquidas, las cuales se aplican mediante un cabezal de aplicación de forma automatizada sobre la carrocería del vehículo automóvil. Esta tecnología posibilita una buena protección del vehículo automóvil y un revestimiento flexible de superficies parciales individuales de diferentes modelos de vehículos automóviles, siendo necesarias únicamente modificaciones de las trayectorias de aplicación del robot de revestimiento correspondiente. Además se pueden revestir superficies tanto horizontales, como verticales con una lámina líquida de este tipo.
El documento genérico DE 199 36 790 A1 da a conocer un cabezal de aplicación, que posibilita la generación de una lámina líquida para protección de transporte de carrocerías de vehículos automóviles. Para ello, el cabezal de aplicación conocido presenta dos toberas de pulverización, a través de las cuales se aplica el medio de revestimiento que forma la lámina líquida.
Este cabezal de aplicación conocido adolece, sin embargo, de diversos inconvenientes, que se explican a continuación brevemente.
Un inconveniente del cabezal de aplicación conocido consiste en que el medio de revestimiento es aplicado más allá del borde de la lámina, lo que se designa también como “Overspray”, y requiere una limpieza que cuesta tiempo del vehículo automóvil que hay que proteger.
Otro inconveniente del cabezal de aplicación conocido consiste en que la lámina aplicada se deshilacha en el inicio y el final de la trayectoria, lo que menoscaba el efecto de protección y dificulta la posterior retirada de la lámina.
Además, el cabezal de aplicación conocido genera una lámina con un espesor de capa irregular lo que, en el caso de una lámina demasiado delgada, conduce a una protección insuficiente y, para una lámina gruesa, está relacionado con un elevado consumo de material.
Además, aparece durante la utilización del cabezal de aplicación conocido una formación de burbujas en la lámina, con lo cual el efecto de protección se ve asimismo menoscabado.
Además, la anchura de la trayectoria está limitada durante la aplicación con el cabezal de aplicación conocido descrito anteriormente, lo cual conduce a tiempos de ciclo de trabajo muy prolongados.
Finalmente, el cabezal de aplicación conocido exige sistemas de suministro de material complejos.
Además, es conocido por el documento US-A-5.967.577 un cabezal distribuidor que sirve para recoger o distribuir gotas de soldadura en forma de matriz. El cabezal distribuidor presenta, por ello, unas aberturas de salida dispuestas a modo de matriz las cuales alojan o dispensan en cada caso una gota de soldadura. Este cabezal conocido no es, sin embargo, adecuado para la aplicación de lámina de líquido, lo que se debe en especial a que las aberturas de salida contiguas están separadas tanto entre sí que no se forma una película de aplicación cerrada.
El documento JP 2001 239187 A da a conocer un cabezal de aplicación que sirve para la aplicación de un líquido sobre un objeto en rotación como, por ejemplo, una oblea de semiconductor, un campo de cristales líquidos o una máscara fotográfica. El líquido que hay que aplicar tiene, en este caso, una viscosidad baja y es presionado mediante una placa con múltiples microporos para evitar que se forme un chorro de líquido afilado, que genere defectos superficiales sobre la superficie. Los microporos presentan, sin embargo, únicamente una sección transversal de abertura muy pequeña, de manera que este cabezal de aplicación conocido es adecuado únicamente para la aplicación de líquidos de baja viscosidad. En la aplicación de una lámina líquida, se aplica, sin embargo, esencialmente medio altamente viscoso, de manera que este cabezal de aplicación conocido no es adecuado para la aplicación de una lámina líquida, dado que los microporos se obturarían a causa del medio altamente viscoso.
La invención se plantea el problema de mejorar correspondientemente al cabezal de aplicación conocido descrito anteriormente.
Este problema se resuelve mediante un cabezal de aplicación según la invención según la reivindicación 1.
El cabezal de aplicación según la invención presenta, para el suministro del medio de aplicación, una conexión de material, la cual desemboca en una cámara, desembocando desde la cámara varias aberturas de salida, para poder aplicar el medio de aplicación de forma superficial.
La cámara situada entre la conexión de material y las aberturas de salida da lugar a una presión ampliamente constante del medio de aplicación en las diferentes aberturas de salida, lo cual contribuye a una aplicación uniforme del medio de aplicación.
Además, pueden estar dispuestas en el cabezal de aplicación, entre la conexión de material y la abertura de salida, varias cámaras en la dirección de circulación una detrás de otra, estando las cámaras individuales en conexión de circulación entre sí. Esto contribuye de manera ventajosa a una presión de aplicación uniforme, con lo cual se mejora la calidad de revestimiento.
Las cámaras individuales del cabezal de aplicación según la invención pueden presentar, en cada caso, el mismo volumen, si bien existe en el marco de la invención también la posibilidad de que las cámaras individuales presente volúmenes diferentes.
El volumen de las cámaras individuales incluye también en el comportamiento de aplicación dado que un volumen de cámara grande al principio de un proceso de aplicación da lugar a un rociado incontrolado y al final de un proceso de aplicación a un goteo posterior asimismo incontrolado. El cabezal de aplicación según la invención presenta, por ello, preferentemente un volumen de cámara pequeño, para que el principio y el final de un proceso de aplicación se puedan ajustar con la mayor precisión posible. Por ejemplo, el volumen de cámara de cada cámara individual o de todas las cámaras juntas puede ser inferior a 2.000 mm3, 1.000 mm3, 500 mm3 o incluso inferior a 400 mm3. Preferentemente, el volumen de la cámara depende, sin embargo, del número y de la sección transversal de las aberturas de salida, dado que para un número pequeño de aberturas de salida el volumen de la cámara debería ser también correspondientemente pequeño, para evitar al final de un proceso de aplicación un goteo posterior. Para una sección transversal total ATOT de todas las aberturas de salida el volumen de cámara VCÁMARA de cada una de las cámaras individuales o de todas las cámaras juntas se comporta, preferentemente, como VCÁMARA = ATOT · k, estando comprendido k preferentemente entre 1 mm 2 y 10 mm 2, habiéndose demostrado un valor de k comprendido entre 2,6 mm2 y 6 mm2 como especialmente ventajoso.
El cabezal de aplicación según la invención consta preferentemente de varios módulos, pudiendo seleccionarse los módulos individuales preferentemente en correspondencia con las propiedades de revestimiento deseadas y estado conectados entre sí de manera que se puedan liberar (por ejemplo, mediante una conexión mediante tornillos).
Las aberturas de salida están dispuestas al mismo tiempo, preferentemente, en un módulo del cabezal de aplicación montado de manera que se puede liberar e intercambiar. Esto ofrece la ventaja de que el número y la disposición geométrica de las aberturas de salida se puede variar de forma sencilla, gracias al montaje de un módulo correspondiente.
Los módulos individuales están preferentemente dispuestos en la dirección de circulación, de manera que el medio de aplicación atraviesa preferentemente todas las cámaras una tras otra.
En la disposición de varias cámaras mencionada anteriormente del cabezal de aplicación según la invención, las cámaras individuales pueden al mismo tiempo estar formadas por uno de los módulos, de manera que el número de cámaras se puede ajustar mediante una variación del número de módulos. Además, se puede adaptar también el tamaño de las cámaras al medio de aplicación utilizado, gracias a que se selecciona y se monta un módulo adecuado.
Los módulos individuales tienen preferentemente forma de placa y pueden ser montados unos encima de los otros, siendo fijados los módulos individuales preferentemente mediante conexiones con tornillos.
Las aberturas de salida están al mismo tiempo dispuestas preferentemente unas junto a otras con respecto a la dirección de la trayectoria del cabezal de aplicación, lo cual conduce a un aumento de la anchura de la trayectoria y por el otro a un acortamiento correspondiente de los tiempos de ciclo de funcionamiento. La dirección de la trayectoria del cabezal de aplicación discurre al mismo tiempo preferentemente en ángulo recto con respecto a la extensión longitudinal del cabezal de aplicación.
En una disposición de este tipo de las aberturas de salida transversalmente con respecto a la dirección de la trayectoria del cabezal de aplicación, se extiende la cámara en el cabezal de aplicación preferentemente en dirección lateral hasta la abertura de salida más exterior, de manera que la presión del medio de aplicación se mantiene ampliamente constante a lo largo de la totalidad de la anchura de la trayectoria.
En un ejemplo de forma de realización preferido están previstas varias filas de aberturas de salida, estando dispuestas las filas individuales unas tras otras en la dirección de la trayectoria del cabezal de aplicación. Por cada punto de la superficie de la carrocería que hay que proteger pasa al mismo tiempo por lo tanto por varias filas de aberturas de salida, lo que conduce de manera ventajosa a un revestimiento uniforme.
Preferentemente, las aberturas de salida están desplazadas en las filas individuales al mismo tiempo lateralmente entre sí, con lo cual se continúa mejorando la uniformidad de la aplicación del medio de aplicación.
Las filas individuales de aberturas de salida están orientadas preferentemente, esencialmente en ángulo obtuso o incluso en ángulo recto, con respecto a la dirección de la trayectoria del cabezal de aplicación.
La invención no está limitada, sin embargo, a un cabezal de aplicación con varias filas de aberturas de salida. También es posible que el cabezal de aplicación según la invención presente únicamente una única fila de aberturas de salida, estando orientada esta fila preferentemente esencialmente de manera obtusa o incluso en ángulo recto con respecto a la dirección de la trayectoria del cabezal de aplicación.
Las aberturas de salida del cabezal de aplicación según la invención pueden presentar, en cada caso, una tobera de chorro redondo, la cual proyecta el medio de aplicación a su alrededor. La tobera de chorro redondo está al mismo tiempo atornillada o introducida a presión en una rosca de tornillo en la abertura de salida, de manera que la tobera de chorro redonda se puede cambiar. Esto ofrece la posibilidad de atornillar en el cabezal de aplicación, a lo largo de la anchura de la trayectoria, toberas de chorro redondo con una sección transversal de paso diferente para, a pesar de un gradiente de presión, conseguir en la cámara un patrón de pulverización homogéneo.
Además, existe en el marco de la invención la posibilidad de una o varias aberturas de salida del cabezal de aplicación sean creadas mediante un tapón ciego, para reducir la anchura de la trayectoria para un cabezal de aplicación con una anchura predeterminada. Al mismo tiempo, se cierra mediante un tapón ciego, preferentemente, por lo menos una de las aberturas de salida, situadas fuera con respecto a la dirección de la trayectoria del cabezal de aplicación.
Las aberturas de salida individuales están formadas preferentemente como orificios
o toberas en el cabezal de aplicación. Además, cabe mencionar que las aberturas de salida en el cabezal de aplicación según la invención presentan, al contrario que las toberas en forma de ranura, preferentemente una sección transversal redonda, siendo la sección transversal preferentemente circular.
Además, la distancia lateral entre aberturas de salida contiguas es preferentemente suficientemente pequeña como para conseguir con un espesor de capa pequeño, una película de aplicación cerrada. Por ejemplo, la distancia lateral entre las aberturas de salida contiguas puede ser para ello inferior al 20%, 10% o incluso inferior al 5% de la anchura de la trayectoria.
Además, la invención no está limitada al cabezal de aplicación descrito con anterioridad como único componente, sino que comprende también un robot de aplicación con un cabezal de aplicación de este tipo.
Las ventajas descritas resultan, en particular, en relación con un dosificador de émbolo para la dosificación selectiva de lámina líquida.
La invención comprende además la nueva utilización de un cabezal de aplicación de este tipo para la generación de una lámina líquida.
La invención posibilita de manera ventajosa un desarrollo sencillo de una serie de cabezales de aplicación con el fin de conseguir diferentes anchuras de aplicación.
Además, con el cabezal de aplicación según la invención se pueden procesar medios de aplicación con viscosidades diferentes, gracias al cambio de las toberas de chorro redondo utilizadas.
Además, el cabezal de aplicación según la invención se puede utilizar con sistemas de aplicación regulados mediante la presión o las cantidades.
Son ventajosas en el cabezal de aplicación según la invención también las pequeñas oscilaciones de espesor de capa, el pequeño “Overspray” durante la aplicación, la dureza del borde de las pistas aplicadas, la forma constructiva compacta, la técnica con unos costes favorables en el campo del cabezal de aplicación así como la limpieza sencilla del cabezal de aplicación.
Otros perfeccionamientos ventajosos de la invención están caracterizados en las reivindicaciones subordinadas o se explican a continuación con mayor detalle, a partir de las figuras, junto con la descripción del ejemplo de forma de realización preferido. En el dibujo:
la figura 1 muestra una vista en sección transversal de un cabezal de aplicación según la invención con una estructura modular formada por una pieza superior, dos placas intermedias y una pieza inferior,
la figura 2A muestra una vista en sección transversal de la pieza superior de la figura 1 a lo largo de la línea de corte A-A de las figuras 2B y 2C,
la figura 2B muestra una vista superior sobre la pieza superior según la figura 2A,
la figura 2C muestra una vista en planta inferior de la pieza superior de las figuras 2A y2B,
la figura 3A muestra una vista en sección transversal de la placa intermedia superior del cabezal de aplicación de la figura 1 a lo largo de la línea de corte B-B de las figuras 3B y 3C,
la figura 3B muestra una vista superior sobre la placa intermedia superior según la figura 3A,
la figura 3C muestra una vista en planta inferior de la placa intermedia superior según las figuras 3A y 3B,
la figura 4A muestra una sección en sección transversal de la placa intermedia inferior y de la pieza inferior del cabezal de aplicación de la figura 1 a lo largo de la línea de corte C-C de la figura 4B, así como
la figura 4B muestra una vista superior sobre la placa intermedia ó la pieza inferior según la figura 4A.
La vista en sección transversal de la figura 1 muestra un cabezal de aplicación 1, que se puede utilizar para la aplicación automatizada de lámina líquida mediante un robot, siendo guiado el cabezal de aplicación 1 por el robot.
El cabezal de aplicación 1 está estructurado de manera modular y consta, esencialmente, de una pieza superior 2, de dos placas intermedias 3, 4 y de una pieza inferior 5, estando representadas la pieza superior 2, las placas intermedias 3, 4 y la pieza superior 5 en detalle en las figuras siguientes.
La pieza superior 2, las placas intermedias 3, 4 y la pieza inferior 5 presentan, en cada caso, una superficie de base rectangular con una longitud de 82 mm y una anchura de 25 mm, encontrándose en los extremos en cada caso un orificio de montaje 6-11, a través del cual, en el estado montado, está conducido, en cada caso, un tornillo de sujeción 12, 13, estando representados los tornillos de sujeción 12, 13 en el dibujo de forma simplificada mediante una línea de raya y punto.
En el lado superior de la pieza superior 2, está formado un cuello 14 circundante, el cual soporta en su lado interior una rosca interior y que forma una conexión de material 15, a la cual se puede conectar un suministro para el medio de aplicación.
En la parte inferior de la conexión de material 15 se encuentra, en la pieza superior 2, un orificio pasante 16 con un diámetro de 3 mm, transformándose el orificio pasante 16 en una cámara 17 en el lado inferior de la pieza superior 2. El medio de aplicación llega, por consiguiente, desde la conexión de material 15, a través del orificio pasante 16, al interior de la cámara 17, teniendo la cámara 17 la tarea de mantener lo más constante que sea posible la presión de aplicación a lo largo de la totalidad de la anchura del cabezal de aplicación 1, con el fin de obtener un patrón de pulverización homogéneo.
La placa intermedia 3 superior presenta, en posición central, tres orificios pasantes más con un diámetro de tres milímetros, conectando los orificios pasantes 18-20 la cámara 17, en la pieza superior 2 situada encima, con una cámara 21, la cual está formada en el lado inferior de la placa intermedia 3.
La placa intermedia 4 inferior presenta asimismo dos filas de orificios pasantes 22, 23 con un diámetro de 3 mm, los cuales desembocan de la cámara 21. Los orificios pasantes 22, 23 están al mismo tiempo dispuestos en dos filas, las cuales están orientadas perpendiculares con respecto a la dirección de la trayectoria del cabezal de aplicación 1. Además, los orificios pasantes 22 de una de las filas están desplazados lateralmente con respecto a los orificios pasantes 23 de la otra fila, lo cual contribuye a una aplicación de pulverización más uniforme.
Los orificios pasantes 22, 23 en la placa intermedia 4 inferior de alinean con unos orificios pasantes 24 correspondientes en la pieza inferior, presentando las aberturas de salida de los orificios pasantes 24 en cada caso una rosca interior, en la cual se puede atornillar en cada caso una tobera de chorro circular. En lugar de la tobera de chorro circular existe, sin embargo, también la posibilidad de obturar las aberturas de salida de los orificios pasantes 24 mediante un tapón ciego, con el fin de reducir la anchura de trayectoria del cabezal de aplicación.
Las dos cámaras 17, 21 se extienden al mismo tiempo en dirección lateral a lo largo de todas las aberturas de salida de los orificios pasantes 24, manteniendo las cámaras 17, 21 la presión de aplicación esencialmente constante a lo largo la totalidad de la anchura de la trayectoria, lo cual contribuye a un patrón de pulverización homogéneo.
El tamaño de las cámaras 17, 21 se puede adaptar, en este caso, a las propiedades del medio de aplicación utilizado, gracias a que la pieza superior 2 o la placa intermedia 3 se seleccionan correspondientemente.
Lo mismo es válido para la sección transversal de los orificios pasantes 18-20, 2224, la cual se puede ajustar asimismo correspondientemente mediante una elección
adecuada de las placas intermedias 3, 4 y de la pieza inferior 5.
La invención no está limitada al ejemplo de forma de realización preferido descrito
anteriormente. De hecho, es posible realizar un gran número de variantes y
modificaciones las cuales utilizan asimismo la idea de la invención.
1 cabezal de aplicación 2 pieza superior
10 3 placa intermedia 4 placa intermedia 5 pieza inferior 6-11 orificio de montaje 12, 13 tornillos de sujeción
15 14 cuello 15 conexión de material 16 orificio pasante 17 cámara 18-20 orificios pasantes
20 21 cámara 22-24 orificios pasantes
Claims (10)
1. Cabezal de aplicación (1) para la descarga de un medio de aplicación para la generación de una lámina líquida, con
a) una conexión de material (15) para el suministro del medio de aplicación; b) una abertura de salida (24) para la descarga del medio de aplicación, así como c) una cámara (17, 21), en la cual desemboca la conexión de material (15) y a partir
de la cual desemboca la abertura de salida (24),
caracterizado porque comprende
d) varias aberturas de salida (24), que desembocan de la cámara (17, 21) para la descarga superficial del medio de aplicación,
e) siendo la distancia entre las aberturas de salida (24) adyacentes suficientemente pequeña, como para conseguir una película de aplicación cerrada de la lámina líquida.
- 2.
- Cabezal de aplicación (1) según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende una estructura modular formada por varios módulos (2-5).
- 3.
- Cabezal de aplicación (1) según la reivindicación 2, caracterizado porque los módulos (2-5) individuales están conectados entre sí de manera que se pueden liberar.
- 4.
- Cabezal de aplicación (1) según la reivindicación 3, caracterizado porque las aberturas de salida (24) están dispuestas en un módulo (5) montado de manera que se puede liberar y es intercambiable.
- 5.
- Cabezal de aplicación (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre la conexión de material (15) y la abertura de salida (24) están dispuestas varias cámaras (17, 21) y/o varios módulos (2-5) unos detrás de otros en la dirección de circulación.
- 6.
- Cabezal de aplicación (1) según la reivindicación 5, caracterizado porque los módulos (2, 3) individuales forman o contienen en cada caso una de las cámaras.
7. Cabezal de aplicación (1) según una de las reivindicaciones 2 a 6, 5 caracterizado porque los módulos (2-5) individuales tienen en cada caso forma de placa.
8. Cabezal de aplicación (1) según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las aberturas de salida (24) presentan una sección transversal de paso diferente.
10
9. Dispositivo de aplicación, en particular, robot de aplicación, con un cabezal de aplicación (1) según una de las reivindicaciones anteriores.
10. Utilización de un cabezal de aplicación (1) según una de las reivindicaciones 1 15 a 8 para la generación de una lámina líquida.
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