ES2628731T3

ES2628731T3 - Pulverizador de campana giratoria con capacidad de limpieza mejorada

Info

Publication number: ES2628731T3
Application number: ES14796581.8T
Authority: ES
Inventors: Gunnar Van Der Steur; Joseph Cichocki
Original assignee: EFC Systems Inc
Current assignee: EFC Systems Inc
Priority date: 2013-11-14
Filing date: 2014-10-10
Publication date: 2017-08-03
Anticipated expiration: 2034-10-10
Also published as: WO2015073143A8; CN107961910B8; BR112016008150A2; CN105722599B; CN107961910B; MX2016006339A; CA2928812C; CA2928812A1; KR102224354B1; US8851397B1; CN107961910A; EP3046675B8; KR20160092996A; CN105722599A; WO2015073143A1; EP3046675B1; EP3046675A1

Abstract

Aparato pulverizador de campana giratoria (10) con capacidad de limpieza integral mejorada, comprendiendo el aparato: un árbol motor giratorio (15) y un conjunto de campana giratoria (11) que tiene un componente de campana giratoria (12) y un cubo hueco (16), estando montado dicho componente de campana (12) en su extremo proximal en el árbol motor giratorio (15), teniendo el componente de campana (12) una superficie delantera interior (46) y una superficie trasera exterior (14), teniendo dicho componente de campana (12) una abertura de divergencia cónica de forma distal del árbol motor (15) y estando conectado al mismo por medio del cubo hueco (16) sujetado a dicho componente de campana (12) o integrado en el mismo, acoplando de esta manera dicho componente de campana y dicho cubo hueco (16), siendo hueco el árbol motor (15) y alojando conductos de suministro (18, 20, 22) para diferentes fluidos, estando conectados los conductos de suministro en sus extremos superiores a respectivos depósitos de suministro de fluido, extendiéndose cada conducto hacia dicho cubo hueco (16) para suministrar un fluido deseado al mismo según se desee, incluyendo los conductos de suministro al menos un conducto de suministro de pintura (18) para suministrar pintura a la superficie delantera interior (46) de dicho componente de campana (12) a través de una boquilla (42), estando destinada la pintura a pulverizarse y aplicarse sobre un sustrato, y al menos un conducto de suministro de agente de disolvente de limpieza (20) para suministrar disolvente a dicha boquilla (42) y al hueco (17) de dicho cubo hueco (16), recibiendo dicho componente de campana (12) y cubo hueco (16) acoplados dicho árbol motor (15) en su extremo distal, teniendo unas dimensiones el cubo hueco (16), el árbol motor (15) y el componente de campana (12) tales para proporcionar un hueco anular (52) entre la superficie trasera exterior (14) de dicho componente de campana (12) y dicho árbol motor (15), teniendo dicho hueco anular (52) un extremo proximal y distal y extendiéndose una distancia eficaz de forma axial, adyacente a dicho árbol motor (15), donde dicho componente de campana (12) y cubo hueco (16) acoplados incluye una pluralidad de canales de disolvente (54) formados allí dentro, que se extienden desde las aberturas de entrada (55) desde dicho hueco (17) de dicho cubo hueco (16) y que se extienden en dicho cubo hueco (16) rodeando dicho hueco anular (52), caracterizándose el aparato pulverizador de campana giratoria por que cada uno de dichos canales de disolvente (54) se extiende, a continuación, en una dirección generalmente hacia atrás hacia una abertura intermedia a un canal colector (56) allí formado, que se extiende en forma de circunferencia alrededor del eje de rotación de dicho componente de campana (12), interconectando dicho canal colector (56) todos los dichos canales de disolvente (54), donde dicho componente de campana y cubo hueco (16) acoplados incluye una pluralidad de canales de descarga de disolvente (58) que se extienden generalmente hacia atrás desde dicho canal colector circunferencial (56), extendiéndose cada canal de descarga de disolvente (58) a una abertura de salida desde allí cercana a dicho extremo distal de dicho hueco anular (52), a través de la cual un disolvente de limpieza, que se introduce a dicho aparato, pasa parcialmente a través de dicha boquilla (42) y parcialmente hacia dicho cubo hueco (16) y canales de disolvente (54) y a través de los mismos, donde el disolvente que pasa a través de dichos canales de disolvente se dirige a y hacia dicho hueco anular (52) e incide en dicho árbol motor (15) en una dirección de flujo generalmente hacia atrás, a continuación pasa a través de dicho hueco anular (52) y fluye sobre la superficie trasera exterior (14) de dicho componente de campana (12), mediante lo cual tanto la superficie interior (46) como la superficie trasera exterior (14) de dicho componente de campana (12) y dicho árbol motor (15) se limpian por medio de una acción de enjuague tras la inyección de dicho disolvente.

Description

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DESCRIPCION

Pulverizador de campana giratoria con capacidad de limpieza mejorada CAMPO DE LA INVENCION

[0001] La presente invencion se refiere a pulverizadores de campana giratoria y, mas en concreto, a tales pulverizadores con capacidad de pulverizacion mejorada, vida util mas larga y caractensticas antiincrustantes mejoradas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

[0002] Los pulverizadores de campana giratoria se utilizan para aplicar pintura a piezas de trabajo, mas en concreto, se utilizan para pintar carrocenas de automovil y de otros vehfculos. Los pulverizadores giratorios conocidos incluyen una campana giratoria que tiene una superficie de flujo delantera interior generalmente conica que se extiende entre una abertura axialmente central interior y un borde pulverizador radialmente exterior. Los pulverizadores de campana convencionales tambien incluyen un deflector, que es generalmente simetrico de forma giratoria alrededor de un eje central y se ubica delante de la abertura central de modo que la pintura que entra por la campana a traves de la abertura central impacte contra la superficie trasera del deflector y se disperse radialmente hacia fuera en direccion a la superficie de flujo delantera divergente de la campana, fluyendo a traves de la misma hasta el borde exterior de la campana, donde se pulveriza en una nube muy fina.

[0003] La pintura aplicada de este modo suele seguir un camino tortuoso y turbulento, desde la boquilla en el centro de la campana hasta el borde de pulverizacion exterior. La pulverizacion se lleva a cabo por medio de fuerzas centnfugas producidas cuando la campana, montada en un arbol motor central, gira a altas velocidades, normalmente a 60-70.000 RPM.

[0004] Las campanas pueden tener distintas formas y configuraciones. Puede suministrarse aire alrededor de la periferia exterior de la campana para formar un recubrimiento que se ubica concentricamente sobre la campana, contiguo a donde el material de revestimiento pulverizado abandona la campana, para dirigir el material de revestimiento pulverizado en un patron controlado hacia la pieza de trabajo objeto de revestimiento.

[0005] El cuerpo con forma de campana puede tener una cavidad generalmente conica que define una superficie de flujo interior divergente en el extremo delantero o distal del cuerpo con forma de campana, extendiendose la superficie de flujo interior desde una fuente de material de revestimiento interior hasta un borde de pulverizacion radialmente exterior. Durante el funcionamiento, la campana gira alrededor de una boquilla inmovil, teniendo la boquilla conductos o canales alojados en el interior de la misma a traves de los cuales se suministran materiales como pintura y disolvente de limpieza.

[0006] Un problema conocido con los pulverizadores de campana consiste en que el material de revestimiento puede acumularse en las superficies exteriores expuestas de la campana que se utiliza. Durante una utilizacion sucesiva, el material de revestimiento acumulado puede quitarse de la campana, propulsarse en el chorro de pintura y mezclarse, de forma no conveniente, con nuevo material de revestimiento, especialmente despues de un cambio de pintura y provocar imperfecciones visibles en la pieza de trabajo pintada. En la terminologfa del sector, se conoce a estas imperfecciones como "suciedad". En consecuencia, es sumamente deseable limpiar de forma eficaz todas las superficies exteriores de dicho material no deseado.

[0007] Una solucion consiste en suministrar por separado disolvente o aire de chorro a las superficies perifericas exteriores para eliminar el material no deseado de ellas o evitar que se adhiera a las mismas. Veanse, por ejemplo las patentes estadounidenses con n.° 5,862,988, 5,707,009, que expone un aparato pulverizador de campana giratoria segun el preambulo de la reivindicacion 1, y 5,106,025. Otra solucion, como se expone, por ejemplo, en la patente estadounidense con n.° 5,707,009, utiliza una boquilla inmovil que tiene una pluralidad de canales que estan separados del canal de material de revestimiento para suministrar disolvente a la superficie de flujo interior y la superficie exterior de la campana. Puesto que los canales de disolvente son independientes del canal de material de revestimiento, la campana puede enjuagarse con disolvente (agente de enjuague o limpieza) sin tener que eliminar la pintura del canal de pintura. La boquilla de alimentacion, que se dispone coaxialmente con respecto a la campana, suministra, bien disolvente, bien material de revestimiento segun lo requieran las fuentes ubicadas arriba del extremo trasero o proximal de la campana.

[0008] En la patente estadounidense con n.° 5,707,009, la campana tiene una cavidad anular ubicada en la seccion trasera de la campana, en comunicacion con los canales de disolvente. La cavidad anular crea un espacio anular grande a traves del cual fluye el disolvente y se desplaza alrededor del borde posterior sobre la superficie exterior del elemento de campana ('0009, col. 2, lmeas 3-20). Durante la utilizacion, mientras la campana se somete a una operacion de pintura, dicha cavidad anular tiende a pintar la acumulacion, con la correspondiente formacion de "suciedad" no deseable en una pieza de trabajo en aplicaciones sucesivas. Se

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necesita una limpieza mejorada de la periferia exterior de los aplicadores de pintura de campana. La presente invencion aborda dicha necesidad.

[0009] En la patente estadounidense con n.° 6,050,499 se expone un intento mas reciente para solucionar el problema relacionado con la "suciedad". En ella, se proporciona un pulverizador de campana giratoria con conductos de disolvente en la campana que comunican un deposito de pintura con la superficie periferica exterior de la campana. El disolvente que fluye hacia fuera sobre la superficie periferica exterior de la campana a traves de los conductos se grna hacia el borde de liberacion marginal de la campana. El aire de asistencia sale con fuerza a traves de agujeros de salida de aire de asistencia que se proporcionan en la cara de extremo de un anillo de aire de conformacion en posiciones radialmente en el lado interior de los agujeros de salida de aire de conformacion. Durante una operacion de lavado, el disolvente que fluye hacia fuera sobre la superficie periferica exterior de la campana se impulsa forzosamente hacia la superficie periferica exterior mediante la accion del aire de asistencia y del aire de conformacion a medida que se grna el disolvente hacia el extremo de la campana para lavar la pintura depositada de la misma.

[0010] En una operacion de revestimiento corriente, pueden necesitarse distintas configuraciones de flujo de materiales de revestimiento, por lo que se necesitan componentes cambiados de direccion de flujo. Para algunas campanas conocidas, debe separarse el pulverizador de campana entero del colector de suministro y debe conectarse un conjunto nuevo entero, y este procedimiento debe repetirse cada vez que la operacion de revestimiento necesite un cambio en la configuracion de flujo del material de revestimiento, lo que da lugar a la interrupcion del ciclo de pintura, asf como a un tiempo de inactividad no deseado. La pintura que se descarga continuamente de forma radial hacia fuera desde el mencionado deflector impacta directamente contra la superficie conica radialmente divergente hacia dentro delantera de la campana. Este impacto continuo de material de revestimiento sobre la superficie de flujo interior de la campana puede provocar un desgaste prematuro de esta superficie, lo que da lugar a una sustitucion de la campana prematura, aunque necesaria, acompanada de su tiempo de inactividad concomitante y de una interrupcion no deseada en un ciclo de produccion. La invencion expuesta en el presente documento palia este problema considerablemente y, junto con uno de sus modos de realizacion, presenta una ventaja estructural completamente nueva que proporciona un equilibrio giratorio preciso de la campana giratoria a alta velocidad alrededor de su eje, lo que prolonga la vida de la campana en los ciclos de produccion.

[0011] El documento US 5707009 expone un aparato pulverizador de campana giratoria segun el preambulo de la reivindicacion 9.

SUMARIO DE LA INVENCION

[0012] Se proporciona un aparato pulverizador de campana giratoria con capacidad de limpieza integral mejorada. El aparato incluye un pulverizador de campana giratoria que tiene un componente de campana giratoria montado en su extremo proximal en un arbol motor giratorio, teniendo la campana una abertura de divergencia conica de forma distal del arbol motor y estando conectada al mismo por medio de un cubo hueco sujetado a dicha campana o integrado en la misma, estando acoplados la campana y el cubo allf. El arbol motor es hueco y aloja conductos de suministro para distintos fluidos. Los conductos de suministro estan conectados en sus extremos superiores a respectivos depositos de suministro de fluido, y cada conducto se extiende hacia el cubo para suministrar un fluido deseado en el mismo segun se desee. Los conductos de suministro incluyen al menos un conducto de suministro de pintura para suministrar pintura a la superficie delantera interior de divergencia conica de la campana a traves de una boquilla convencional donde, durante el funcionamiento, la pintura se pulveriza y se aplica a un sustrato de pieza de trabajo. Tambien se proporciona al menos un conducto de suministro de agente de disolvente de limpieza, asf como un suministro de aire de conformacion. La campana y el cubo acoplados reciben el arbol motor en su extremo distal, teniendo unas dimensiones el cubo, el arbol y la campana tales para proporcionar un hueco anular entre la superficie trasera exterior de la campana y contiguo al arbol motor. Este hueco anular se extiende una distancia eficaz y considerable axialmente de forma contigua al arbol. La campana y el cubo acoplados incluyen una pluralidad de canales de disolvente formados allf que se extienden desde las aberturas de entrada desde el hueco del cubo y se extienden en el cuerpo del cubo para rodear el hueco anular. Cada uno de estos canales, a continuacion, se extiende en la campana y el cubo en una direccion generalmente hacia atras hasta una abertura intermedia en un canal colector que se extiende en forma de circunferencia alrededor del eje de rotacion de la campana, de modo que se interconectan todos los canales de disolvente a traves de este canal colector circunferencial. La campana y el cubo acoplados tambien incluyen una pluralidad de canales de descarga de disolvente que se extienden generalmente hacia atras desde el canal colector circunferencial, extendiendose cada canal de descarga hasta una abertura de salida de los mismos cercana al extremo distal del hueco anular. Durante la limpieza del pulverizador, un disolvente de limpieza que se introduce en el aparato pasa parcialmente a traves de la boquilla de pintura hasta la superficie delantera de la campana y parcialmente a traves del cubo y los canales de disolvente de manera que el disolvente que pasa a traves de los mencionados canales de descarga, colector y de disolvente, se dirige hasta y hacia el hueco anular e incide directamente sobre el arbol motor en una direccion de flujo generalmente aguas arriba de la direccion axial principal de flujo a traves de la campana y, a continuacion, el disolvente pasa a traves del hueco hasta la

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superficie trasera exterior de la campana, mediante lo cual se limpia tanto la superficie interior como la superficie exterior de la campana y el arbol motor por medio de una accion de enjuague tras la inyeccion de disolvente en el aparato.

[0013] El numero de canales de disolvente debe ser suficiente para limpiar de forma eficaz el aparato y se prefieren ocho (8) canales de disolvente formados en el mismo, cantidad que suele ser suficiente, aunque para aplicaciones espedficas puede ser adecuada una cantidad mayor o menor de canales de disolvente.

[0014] De forma similar, tambien se prefiere el aparato con treinta (30) canales de descarga en el mismo, pero para casos espedficos puede ser adecuada una cantidad mayor o menor.

[0015] En un modo de realizacion preferido, la campana es hueca entre una pared delantera que tiene una superficie delantera de divergencia conica y una pared trasera que tiene una superficie trasera exterior. La campana puede estar hecha de un componente de pared delantero y un componente de pared trasero separados, donde todos los componentes de pared de la campana y el cubo se juntan mediante soldadura.

[0016] La pared delantera de la campana puede formarse como una cubierta delantera que se extiende desde una ubicacion exterior cercana al borde de pulverizacion exterior de la campana hasta una ubicacion interior cercana al cubo, estando asegurada la cubierta al mismo por medio de soldaduras en ambas ubicaciones.

[0017] El aparato puede utilizarse para aplicar pintura a un sustrato de pieza de trabajo y, cuando se necesita o se desea, para suministrar un agente de disolvente de limpieza al pulverizador y a traves del mismo, donde ambas superficies delantera y trasera de la campana y la superficie exterior del arbol motor se limpian de manera simultanea.

[0018] Otro modo de realizacion de la invencion incluye un aparato pulverizador de campana giratoria que incluye un pulverizador de campana giratoria como se describe anteriormente y donde el aparato incluye un desviador de flujo ubicado dentro de la campana cerca de la boquilla. A continuacion, la pintura suministrada a traves de la boquilla incide en el desviador y se desvfa radialmente hacia el exterior desde la misma. El aparato segun la invencion incluye una insercion de manguito conica reemplazable situada en simetna axial con respecto a la campana inmediatamente contigua a la superficie delantera de la misma. La cara distal de la insercion se ubica de modo que se situe en el camino del flujo radial exterior directo de pintura que fluye hacia el exterior, mediante lo cual esta insercion absorbe la fuerza del impacto de la pintura incidente sobre la misma. El aparato segun la invencion tambien incluye al menos una muesca de equilibrio formada en la superficie delantera de la campana inmediatamente contigua a la insercion.

[0019] La campana y la insercion de manguito estan configuradas, preferiblemente, de manera que, tras insertar la insercion, el angulo de la superficie delantera de la insercion sea considerablemente similar al angulo conico de la superficie delantera de la campana, mediante lo cual la insercion proporciona un flujo de pintura considerablemente continuo tanto por la campana como por la insercion.

[0020] La insercion esta hecha de un material que tiene una dureza que sobrepasa la dureza de la campana. La insercion de manguito esta hecha preferiblemente de acero inoxidable, pero otros materiales, tales como termoplastico, material termoestable, ceramica y otros metales pueden ser adecuados para aplicaciones espedficas. La insercion, generalmente, es de un material que tiene un valor de dureza que sobrepasa los 30 hRc y que sobrepasa preferiblemente los 60 HRC.

[0021] inoort. Las muescas se situan, generalmente, en forma de circunferencia alrededor del eje de rotacion del aparato, donde se necesite para asegurar el equilibrio giratorio de la campana en funcionamiento. La campana puede tener una pluralidad de muescas de equilibrio formadas en la misma.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

[0022] En las figuras adjuntas:

La figura 1 es un alzado lateral, parcialmente mostrado como transparencia, del aparato pulverizador de campana giratoria de la invencion;

La figura 2 es una vista en alzado lateral, parcialmente separada y en seccion transversal, de la campana y su alojamiento, como se representa en la figura 1;

La figura 3 es una vista en seccion transversal del pulverizador de campana y de la boquilla de suministro de material segun un modo de realizacion preferido de la invencion;

La figura 4 es una vista esquematica en seccion transversal del aparato de la invencion tomada a lo largo de la lmea 4-4 de la figura 3;

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La figura 5 es una vista en seccion transversal parcial del pulverizador de campana representado en la figura 3 y que muestra, de forma esquematica, el flujo de pintura a traves del mismo durante una operacion de pintura;

La figura 6 es una vista en seccion transversal parcial del pulverizador de campana representado en la figura 3 y que muestra, de forma esquematica, el flujo de disolvente de limpieza a traves del mismo durante un ciclo de limpieza/enjuague; y

La figura 7 es una vista en perspectiva despiezada, parcialmente en seccion transversal, que muestra los componentes del aparato pulverizador giratorio de la invencion.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Y MODOS DE REALIZACION PREFERIDOS CON REFERENCIA A LOS DIBUJOS

[0023] Se da a conocer un aparato pulverizador de campana giratoria. El pulverizador de campana tiene un componente de campana giratoria accionado por un arbol motor, teniendo unas dimensiones el conjunto tales para proporcionar un hueco anular entre la superficie trasera exterior de la campana y el arbol motor, extendiendose el hueco una distancia eficaz y considerable axialmente de forma contigua al arbol. En el conjunto de campana se extienden canales de disolvente para rodear el hueco anular y descargar hacia el hueco cercano al extremo distal del mismo. Durante la limpieza del pulverizador, el disolvente introducido en el aparato pasa parcialmente a traves de la boquilla de pintura hasta la superficie delantera de la campana y parcialmente a traves de los canales de disolvente, con la descarga en el hueco anular y la incision directa sobre el arbol motor, con el desplazamiento consiguiente sobre la superficie exterior de la campana. Tanto la superficie interior como la superficie exterior de la campana y el arbol motor se limpian de manera simultanea. El aparato puede incluir un manguito reemplazable situado dentro de la campana inmediatamente adyacente a la superficie delantera de la misma, en el camino del flujo radial exterior directo de la pintura que fluye hacia fuera, por medio de lo cual absorbe la fuerza de la pintura que incide sobre la misma. El manguito tiene una dureza que sobrepasa la dureza de la campana. La campana puede tener al menos una muesca de equilibrio formada en la misma inmediatamente contigua al manguito para asegurar el equilibrio del aparato.

[0024] Una descripcion detallada de la invencion y de los modos de realizacion preferidos se proporciona mejor con referencia a los dibujos adjuntos, donde la figura 1 muestra, en alzado lateral, el aparato pulverizador de campana giratoria, 10, de la invencion, con la inclusion del conjunto de campana 11 y su alojamiento 40. El aparato se muestra montado en el brazo de robot 28, representado como transparencia, aunque pueden utilizarse otros dispositivos, incluidos dispositivos portatiles, en aplicaciones espedficas. A traves del brazo se extienden conductos de suministro 28 como se muestra, y los conductos incluyen un conducto de suministro de pintura 18, una lmea de energfa electrica 24 y una toma de tierra 26, un conducto de suministro de disolvente 20 y un conducto de suministro de aire 22 que posibilita que el aire de conformacion recubra la pintura pulverizada durante el funcionamiento. El alojamiento superior 32 conecta el aparato de campana 10 al brazo de robot 28 mediante una junta de conexion 30, unos conectores 34, 35 y un receptor 36 al que se sujeta el alojamiento de campana 40 mediante el conector de campana 38, como se muestra.

[0025] La figura 2 muestra, en alzado lateral, el pulverizador de campana 10 donde, en una vista parcialmente separada, el conjunto de campana 11 incluye, en su alojamiento 40, la boquilla de suministro de pintura y de suministro de disolvente 42, a la que se suministra material a traves de los conductos de suministro 18 (pintura) y 20 (disolvente) que se extienden a traves de la misma. El material suministrado a traves de la boquilla 42 sale de la misma e incide directamente sobre el desviador de flujo 48 ubicado, como se muestra, en el camino directo del flujo de material, lo que se describe con mayor detalle a continuacion. Durante el funcionamiento, el conjunto de campana 11 gira rapidamente, normalmente a 60-70.000 rpm, por medio de un motor (no mostrado) que acciona el arbol motor 15 al que esta unido el conjunto de campana 11. La boquilla de suministro central 42 y los conductos de suministro 18, 20 a traves de la misma permanecen inmoviles. En la figura 2 tambien se representan canales de aire 50 a traves de los cuales se suministra aire de conformacion durante el funcionamiento.

[0026] La figura 3 muestra el conjunto de campana 11 de la invencion en seccion transversal, en el que la campana se compone preferiblemente de tres componentes incluidos el componente trasero exterior 12, como se muestra, un cuerpo o cubo axialmente simetrico 16 y una cubierta delantera 44, estando unidos el componente 12, el cubo 16 y la cubierta 44, preferiblemente mediante soldadura y preferiblemente hechos de titanio, aunque pueden ser adecuados otros materiales conocidos por los expertos en la materia para aplicaciones espedficas.

[0027] Se prefiere la construccion de campana hueca descrita recientemente y como se representa en la figura 3, pero otras construcciones de campana espedficamente macizas podnan posiblemente emplearse, todo ello dentro del alcance de la invencion.

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[0028] El cubo o cuerpo 16 del conjunto de campana es hueco, con el hueco 17 formado en el mismo como se muestra y se describe con detalle a continuacion, siendo el cubo 16 y los componentes de campana unidos 12, 44 acoplables, por ejemplo, mediante roscado, como se muestra en la figura 3, al extremo distal del arbol motor 15. La boquilla de suministro de material inmovil se extiende hacia el cubo 16 en su extremo proximal, extendiendose el canal de suministro de pintura 18 y el canal de suministro de disolvente 20 a traves de la misma, como se muestra.

[0029] En la figura 3, tambien se muestra la insercion de conexion de campana 60, que es acoplable al cubo de campana 16 en su extremo distal y a la que se acopla el desviador de flujo 48 mediante soportes o conectores 51. La insercion y el desviador estan hechos, preferiblemente, de poliacetal y los conectores de acero inoxidable, respectivamente, como se conoce en la tecnica. Con el fin de prolongar la vida util del desviador 48, sobre el que incide material de revestimiento de forma continua y violenta durante el funcionamiento, se monta un boton de absorcion de impacto, 49, preferiblemente de un metal tal como acero inoxidable, como se muestra en la figura.

[0030] En referencia a la figura 3, la pintura inyectada desde la boquilla 42 incide sobre el desviador 48, 49 y se desvfa de forma radial hacia fuera desde la misma, con el consiguiente golpeo de la superficie conica, inclinada, exterior, distal e interior del conjunto de campana 11, antes de fluir hacia fuera en direccion al borde de campana exterior 13, donde se pulveriza. En construcciones de campana anteriores, la pintura golpea esta superficie inclinada con una velocidad tal que, con el paso del tiempo, el material de la campana se desgasta en esta zona. Dicho desgaste puede dar lugar a una degradacion inaceptable de la calidad de la pintura en la pieza de trabajo acabada y, finalmente, una sustitucion prematura de la campana, siendo ambas cosas costosas de solucionar. Segun la invencion del presente documento, se inserta un manguito duradero reemplazable endurecido 62 en la campana, como se muestra en la figura 3. El material del manguito es un material que tiene una dureza que sobrepasa la dureza de una campana convencional, y la dureza del manguito 62 segun la invencion sobrepasa los 30 HRC. Preferiblemente, la dureza del manguito oscila entre 30-60 HRC. Como se indica anteriormente, el acero inoxidable es un material preferido para este manguito, pero pueden utilizarse otros materiales para aplicaciones espedficas.

[0031] Como se muestra en la figura 3, el manguito 62 esta construido con unas dimensiones aptas para encajar ajustadamente y axialmente de forma central en la campana y de modo que su superficie distal, sobre la que fluye la pintura, presente lmeas de flujo sustancialmente continuas sobre el manguito 62 y sobre la superficie distal exterior 46 de la cubierta de campana contigua 44.

[0032] En la figura 3 tambien se muestra una (de posiblemente diversas) muescas o puntos de equilibrio 64, que se forman en el cuerpo 16 del conjunto de campana 11. Se necesita un equilibrio preciso del conjunto de campana para asegurar que cada campana gira de manera suave sin vibracion durante el proceso de pintura. Para conseguir este equilibrio, se eliminan pequenas cantidades de material en ubicaciones precisas, como define el equipo de equilibrio. Se sabe que las campanas de la tecnica anterior, tales como las descritas en la patente estadounidense con n.° 5,707,009, han incluido una o mas muescas creadas en la campana. Se eliminan pequenas cantidades de material, por ejemplo, de la superficie proximal interior del cuerpo de campana, es decir, de la superficie interior superior de la cavidad anular. Durante el proceso de pintura, esta superficie puede someterse a un exceso de pulverizacion de pintura que puede desplazarse a estas muescas de equilibrio. En estas campanas anteriores, aunque este espacio anular, tal como el 15 en la patente posterior '009, se lava durante el proceso de pintura, estas muescas son lo suficientemente profundas para evitar que el agente de enjuague las limpie completamente, lo que deja pintura atrapada, que solo puede expulsarse durante un proceso de pintura subsiguiente, con el consiguiente ensuciamiento de la superficie pintada. Como se muestra en la figura 3, las muescas de equilibrio segun la presente invencion se situan en la superficie distal delantera del cuerpo de campana 16, ubicadas por debajo del manguito protector de desgaste 62. Esta construccion evita que el residuo de pintura encuentre cualquier cavidad abierta, por lo que se elimina este problema de suciedad completamente.

[0033] Entre las claves de la presente invencion se encuentran los canales de flujo 54, 56 y 58, y el hueco anular 52 entre la superficie proximal exterior trasera del componente de campana 12 y el arbol motor 15, como se muestra en la figura 3. En conjuntos de campana anteriores, tales como en la patente estadounidense con n.° 5,707,009, como se muestra en dicho documento, en un ciclo de limpieza, el agente de enjuague se dirige por medio de fuerza centnfuga desde la superficie interior hasta la superficie de campana exterior y, a continuacion, se distribuye de manera uniforme a lo largo del penmetro. El agente de enjuague puede desviarse centralmente y desplazarse a un espacio de recogida (29, 15 en la referencia) ubicado radialmente en la superficie exterior, desde la que fluye a traves del borde de campana en forma de cupula redondeado trasero. El "espacio de recogida" 15, descrito tambien como deposito, se abre axialmente hacia la parte trasera y tiene una seccion transversal en forma de U que colinda con el borde en la parte trasera del elemento de campana. Se utilizan canales de enjuague dispuestos en intervalos angulares alrededor del eje central, donde un agente de enjuague fluye a traves de los canales de enjuague y hacia el espacio de recogida anular 15, y finalmente sobre el borde trasero de la campana, como se muestra en la figura 1 de la referencia.

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[0034] A diferencia de los aparatos pulverizadores de campana de la tecnica anterior, la figura 3 del presente documento muestra los canales en el conjunto de campana de la presente invencion, que estan especialmente adaptados para limpiar de manera eficaz todas las superficies operativas de la campana y el arbol motor a las que esta unida la campana y que acciona la campana.

[0035] En el conjunto de campana 11, el componente de campana 12 y el cubo 16 acoplados reciben el extremo distal del arbol motor 15, como se muestra, teniendo unas dimensiones tanto el cubo 16, el arbol 15 y el componente de campana 12, tales para proporcionar un hueco relativamente estrecho 52 entre la superficie trasera exterior 14 de la campana 12 y el arbol 15, extendiendose el hueco 52 una distancia eficaz y sustancial axialmente contigua al arbol motor 15, como se muestra.

[0036] Como puede observarse en la figura 3, a continuacion de un ciclo de pintura, un disolvente de enjuague, que se inyecta al sistema a traves del conducto de suministro de disolvente 20, fluye hacia delante hacia y sobre la superficie delantera distal 46 del conjunto de campana 11. De forma simultanea y concurrente, una parte del disolvente fluye a traves del conducto de suministro de disolvente ramificado 21 y sale hacia el hueco 17 en el cubo hueco 16. Como se muestra, una pluralidad de canales de disolvente 54 formados en la campana se extienden a traves del cubo hueco 16 desde aberturas de entrada 55 del hueco 17, extendiendose los canales 54 a traves del cubo y la campana para rodear el hueco anular 52, extendiendose sobre y alrededor del hueco 52 y saliendo hacia el canal colector 56, que se extiende en forma de circunferencia alrededor del eje de rotacion de la campana, interconectando de forma fluida, en consecuencia, todos los canales de disolvente 54 y el canal colector 56, como se muestra en la figura. Desde el canal colector 56, una pluralidad de canales de descarga de disolvente 58, formados como se muestra, se extienden generalmente hacia atras desde el canal colector 56 hasta el hueco 52, y salen de allf cerca del extremo distal del hueco anular 52. El disolvente inyectado como se describe anteriormente fluye hacia y a traves de los canales de disolvente 54, hacia el canal colector 56 y a traves de los canales de descarga 58, todos ellos conectados de forma fluida, y se descarga hacia el hueco 52 de modo que incida directamente hacia y sobre el arbol motor 15, como se muestra. El disolvente inyectado de esta manera, en consecuencia, enjuaga y limpia todas las superficies operativas 46, 13 y 14 de la campana, asf como el arbol motor 15.

[0037] Si bien los numeros espedficos de canales de disolvente 54 y de canales de descarga 58 pueden diferir para distintas operaciones para ser eficaces en la limpieza de todos los residuos de pintura de todas las superficies operativas, se ha demostrado que ocho (8) canales de disolvente 54 y treinta (30) canales de descarga 58 son eficaces para una operacion normal de pintura, y se prefieren dichos numeros de las pluralidades de los canales respectivos.

[0038] La figura 4, una seccion transversal esquematica tomada a lo largo de la lmea 4-4 de la figura 3, muestra el componente de campana 12 en el que se muestra la pluralidad de canales de descarga 58 en relacion con los canales de disolvente 54 formados en el cubo 16, estando todos dichos canales interconectados de forma fluida por medio del canal colector 56, no visible en la figura.

[0039] La figura 5 muestra los patrones de flujo de pintura que fluye a traves del aparato de campana durante un ciclo de pintura y la figura 6 muestra los patrones de flujo del disolvente de limpieza que fluye a traves del aparato de campana durante un ciclo de limpieza, donde los componentes comunes se indican con los mismos numerales que se utilizan en la figura 3.

[0040] En referencia a la figura 5, la pintura que se inyecta a traves del conducto de suministro 18 y que se fuerza bajo presion hacia la boquilla 42 y a traves de la misma incide directamente sobre el boton de impacto 49, que tiene pequenas aberturas a traves del mismo, que esta integrado en el desviador de flujo 48 y se desvfa radialmente hacia el exterior desde allf, como representan las muchas flechas solidas que se muestran en la figura. Una pequena parte de la pintura fluye, como se muestra y como se conoce en la tecnica, a traves del conducto 47 hacia la superficie delantera del desviador 48 y toda la pintura fluye hacia el borde exterior 13 del conjunto de campana 11 donde se pulveriza y se aplica a una pieza de trabajo (no mostrada) por medio de las fuerzas centnfugas de la campana giratoria.

[0041] Cuando se necesita o se desea limpiar el aparato entre ciclos de pintura se inyecta disolvente de limpieza tal como acetona en el aparato, como se muestra en la figura 6, representado por las muchas flechas discontinuas que se muestran. El disolvente entra bajo presion a traves del conducto de suministro 20 y desde allf continua parcialmente hacia delante a traves de la boquilla 42, impacta contra el desviador y el boton 48, 49 y fluye parcialmente a traves del canal de suministro de disolvente ramificado 21, que se descarga hacia el hueco 17 en el cuerpo de campana 16.

[0042] El disolvente que fluye de forma radial hacia el exterior desde el desviador 48, 49 fluye sobre el manguito de desgaste 62, sobre la superficie delantera (distal) 46 de la cubierta 44 y sale en el borde de campana 13, como indican las flechas, de modo que se limpia la superficie distal de campana 46 y el borde 13 a medida que fluye. Como se describe anteriormente, tambien fluye una pequena parte de disolvente a traves del conducto 47 hacia la superficie delantera del desviador 48 y, a continuacion, sobre la superficie 46 de la cubierta 44.

5

10

15

20

25

30

35

40

[0043] La parte de disolvente de limpieza que fluye desde el conducto de suministro ramificado 21 hacia el hueco 17 pasa, en primer lugar, a los canales de disolvente 54, de modo que rodea el hueco anular 52 y, a continuacion, fluye hacia el canal colector circunferencial 56, despues de lo cual fluye, como se muestra, a traves de los canales de descarga 58 para incidir finalmente directamente sobre el arbol motor 15 y, a continuacion, desplazarse alrededor de la superficie proximal exterior 14 del componente de campana 12, con la consiguiente limpieza eficaz del arbol 15 y de la superficie exterior 14 de la campana.

[0044] La figura 7 es una vista en perspectiva despiezada de los componentes del aparato pulverizador de campana giratoria 10 de la invencion. El conducto de suministro de pintura 18 y el conducto de suministro de disolvente 20, procedentes del arbol motor 15 sobre el que esta montado el conjunto de campana hueco, se muestran atravesando la boquilla inmovil 42 y alojados en la misma, y el conducto de suministro de disolvente ramificado 21 tambien es visible en esta vista. La cubierta trasera de campana 12 con la superficie exterior 14 y el borde 13 se muestra como un componente separado de la cubierta delantera 44 y el cubo 16, aunque estos componentes estan unidos en funcionamiento. En el componente de campana 12 se muestra el canal colector de disolvente circunferencial 56 y la pluralidad de canales de descarga de disolvente 58 dispuestos en orientacion simetrica alrededor del eje central del aparato. El cubo/cuerpo 16, que tiene el espacio hueco interior anular, esta acoplado al componente de campana 12, y el acoplamiento se lleva a cabo mediante roscado, como se muestra. Dos de la pluralidad de canales de disolvente 54 formados en el cubo 16 son visibles en la figura 7.

[0045] En la cubierta 44, se muestran tres muescas (o puntos de equilibrio) 64, que se forman en la superficie distal 46 de la cubierta de campana 44 que, como se describe anteriormente en el presente documento, proporcionan una estructura que no se ha visto hasta este momento en componentes de campana giratorios por las razones detalladas anteriormente. Si bien se conoce en el sector que dichas muescas 64 equilibran el aparato durante la rotacion, dichos puntos de equilibrio se han situado hasta el momento en ubicaciones cercanas, en superficies traseras de los componentes de campana, por razones obvias, es decir, en campanas anteriores sin manguito de desgaste, si las muescas se situaran en la superficie distal delantera de la campana sobre la que fluye la pintura, dichas muescas formanan regiones de flujo estancado donde se formanan depositos de "suciedad" no deseable. La presente invencion obvia esa posibilidad.

[0046] En el conjunto de la figura 7, el manguito de desgaste 62 encaja en simetna axial de forma contigua a la superficie delantera 46 de la cubierta de campana 44. El manguito 62 y la cubierta de campana 44 tienen unas dimensiones tales de modo que ambas encajan de forma precisa para presentar un flujo de fluido optimizado sustancialmente suave sobre sus superficies acopladas, como se muestra. Es decir, en el conjunto, el angulo de la superficie delantera del manguito 62 de la horizontal es sustancialmente similar al angulo de la superficie 46 de la cubierta delantera 44 de la horizontal.

[0047] Para completar el conjunto, la insercion de conexion 60, que tiene el desviador de flujo 48 y el boton de impacto 49 asegurados a la misma mediante soportes 51, se une al cubo 16, preferiblemente mediante roscado, como se muestra.

[0048] Si bien se ha expuesto la invencion del presente documento en conexion con diversos modos de realizacion y descripciones detalladas, a los expertos en la materia les resultara evidente que pueden realizarse modificaciones o variaciones de dichos detalles sin desviarse del alcance de la invencion, definido en las reivindicaciones adjuntas a continuacion.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

REIVINDICACIONES

1. Aparato pulverizador de campana giratoria (10) con capacidad de limpieza integral mejorada, comprendiendo el aparato:

un arbol motor giratorio (15) y

un conjunto de campana giratoria (11) que tiene un componente de campana giratoria (12) y un cubo hueco (16), estando montado dicho componente de campana (12) en su extremo proximal en el arbol motor giratorio (15), teniendo el componente de campana (12) una superficie delantera interior (46) y una superficie trasera exterior (14), teniendo dicho componente de campana (12) una abertura de divergencia conica de forma distal del arbol motor (15) y estando conectado al mismo por medio del cubo hueco (16) sujetado a dicho componente de campana (12) o integrado en el mismo, acoplando de esta manera dicho componente de campana y dicho cubo hueco (16), siendo hueco el arbol motor (15) y alojando conductos de suministro (18, 20, 22) para diferentes fluidos, estando conectados los conductos de suministro en sus extremos superiores a respectivos depositos de suministro de fluido, extendiendose cada conducto hacia dicho cubo hueco (16) para suministrar un fluido deseado al mismo segun se desee, incluyendo los conductos de suministro al menos un conducto de suministro de pintura (18) para suministrar pintura a la superficie delantera interior (46) de dicho componente de campana (12) a traves de una boquilla (42), estando destinada la pintura a pulverizarse y aplicarse sobre un sustrato, y al menos un conducto de suministro de agente de disolvente de limpieza (20) para suministrar disolvente a dicha boquilla (42) y al hueco (17) de dicho cubo hueco (16), recibiendo dicho componente de campana (12) y cubo hueco (16) acoplados dicho arbol motor (15) en su extremo distal, teniendo unas dimensiones el cubo hueco (16), el arbol motor (15) y el componente de campana (12) tales para proporcionar un hueco anular (52) entre la superficie trasera exterior (14) de dicho componente de campana (12) y dicho arbol motor (15), teniendo dicho hueco anular (52) un extremo proximal y distal y extendiendose una distancia eficaz de forma axial, adyacente a dicho arbol motor (15), donde dicho componente de campana (12) y cubo hueco (16) acoplados incluye una pluralidad de canales de disolvente (54) formados allf dentro, que se extienden desde las aberturas de entrada (55) desde dicho hueco (17) de dicho cubo hueco (16) y que se extienden en dicho cubo hueco (16) rodeando dicho hueco anular (52),

caracterizandose el aparato pulverizador de campana giratoria por que cada uno de dichos canales de disolvente (54) se extiende, a continuacion, en una direccion generalmente hacia atras hacia una abertura intermedia a un canal colector (56) allf formado, que se extiende en forma de circunferencia alrededor del eje de rotacion de dicho componente de campana (12), interconectando dicho canal colector (56) todos los dichos canales de disolvente (54), donde dicho componente de campana y cubo hueco (16) acoplados incluye una pluralidad de canales de descarga de disolvente (58) que se extienden generalmente hacia atras desde dicho canal colector circunferencial (56), extendiendose cada canal de descarga de disolvente (58) a una abertura de salida desde allf cercana a dicho extremo distal de dicho hueco anular (52), a traves de la cual un disolvente de limpieza, que se introduce a dicho aparato, pasa parcialmente a traves de dicha boquilla (42) y parcialmente hacia dicho cubo hueco (16) y canales de disolvente (54) y a traves de los mismos, donde el disolvente que pasa a traves de dichos canales de disolvente se dirige a y hacia dicho hueco anular (52) e incide en dicho arbol motor (15) en una direccion de flujo generalmente hacia atras, a continuacion pasa a traves de dicho hueco anular (52) y fluye sobre la superficie trasera exterior (14) de dicho componente de campana (12), mediante lo cual tanto la superficie interior (46) como la superficie trasera exterior (14) de dicho componente de campana (12) y dicho arbol motor (15) se limpian por medio de una accion de enjuague tras la inyeccion de dicho disolvente.
2. El aparato de la reivindicacion 1, caracterizado por que tiene ocho (8) dichos canales de disolvente formados en el mismo.
3. El aparato de la reivindicacion 1, caracterizado por que tiene treinta (30) dichos canales de descarga de disolvente en el mismo.
4. El aparato de la reivindicacion 1, caracterizado por que dicho componente de campana (12) es hueco entre una pared delantera de divergencia conica que tiene dicha superficie delantera interior (46) y una pared trasera que tiene dicha superficie trasera exterior (14).
5. El aparato de la reivindicacion 1, caracterizado por que dicho componente de campana (12) y cubo hueco (16) estan sujetados mediante soldadura.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50
6. El aparato de la reivindicacion 4, caracterizado por que dicha pared delantera de dicho componente de campana se forma como una cubierta delantera que se extiende desde una ubicacion exterior cercana a un borde de pulverizacion exterior (13) de dicho componente de campana (12) hasta una ubicacion interior cercana a dicho cubo, estando asegurada la cubierta al mismo por medio de soldaduras en ambas ubicaciones.
7. Un proceso de pintura de un sustrato de pieza de trabajo mediante la utilizacion del aparato de la reivindicacion 1, caracterizado por el suministro de pintura a dicho aparato y la pulverizacion y aplicacion de dicha pintura a dicho sustrato.
8. El proceso de la reivindicacion 7, que tambien se caracteriza por el suministro de un agente de disolvente de limpieza a dicho aparato, por medio del cual ambas dichas superficies delantera interior (46) y trasera exterior (14) de dicho componente de campana (12) y la superficie exterior de dicho arbol motor (15) se limpian de manera simultanea.
9. Aparato pulverizador de campana giratoria (10) que comprende un arbol motor giratorio (15) y un conjunto de campana giratoria (11), teniendo el conjunto de campana giratoria (11) un componente de campana giratoria (12) y un cubo hueco (16), teniendo dicho componente de campana (12) una superficie delantera interior (46) y una superficie trasera exterior (14) montadas en su extremo proximal en el arbol motor giratorio (15), abriendose dicho componente de campana de forma distal del arbol motor y estando conectado al mismo por medio del cubo hueco (16), sujetado a dicho componente de campana (12) o integrado en el mismo, acoplando de esta manera dicho componente de campana (12) y dicho cubo hueco (16), siendo hueco el arbol motor y alojando conductos de suministro para diferentes fluidos, estando conectados los conductos de suministro en sus extremos superiores a respectivos depositos de suministro de fluido, extendiendose cada conducto hacia dicho cubo para suministrar un fluido deseado al mismo que se desee, incluyendo los conductos de suministro al menos un conducto de suministro de pintura (18) para suministrar pintura a traves de una boquilla, estando destinada la pintura a pulverizarse y aplicarse sobre un sustrato donde el aparato (10) incluye un desviador de flujo (48) ubicado dentro de dicho componente de campana cercano a dicha boquilla (42), donde la pintura suministrada a traves de dicha boquilla incide en dicho desviador (48) y se desvfa radialmente hacia fuera desde el mismo, incluyendo el aparato (10) una insercion de manguito conica reemplazable (62) que tiene una superficie distal delantera y una superficie proximal trasera situadas en simetna axial con respecto a dicho componente de campana inmediatamente adyacente a dicha superficie delantera interior (46) de dicho componente de campana, donde dicha superficie distal de dicha insercion de manguito (62) se ubica en dicha via de flujo radial desviada hacia fuera de dicha pintura, por medio de lo cual dicha insercion de manguito (62) absorbe la fuerza del impacto de la incision de pintura sobre la misma

caracterizandose el aparato pulverizador de campana giratoria (10) por que dicho componente de campana (12) y cubo hueco (16) acoplados tiene al menos una muesca de equilibrio (64) en los mismos en la superficie delantera interior (46) de dicho componente de campana (12) inmediatamente adyacente a dicha insercion de manguito (62).
10. El aparato de la reivindicacion 9, caracterizado por que dicho componente de campana (12) tiene una pluralidad de dichas muescas de equilibrio (64) en el mismo.
11. El aparato de la reivindicacion 9, caracterizado por que dicho componente de campana (12) e insercion de manguito (62) estan configurados de manera que, tras insertarse dicha insercion de manguito (62), dicha superficie delantera de dicha insercion de manguito (62) sustancialmente se acopla a la superficie delantera interior (46) de dicho componente de campana (12), de modo que la insercion proporciona un flujo de pintura sustancialmente ininterrumpido a traves de ambos dicho componente de campana (12) y dicha insercion de manguito (62).
12. El aparato de la reivindicacion 9, caracterizado por que dicha insercion de manguito (62) esta hecha de un material que tiene una dureza que sobrepasa la dureza de dicho componente de campana (12).
13. El aparato de la reivindicacion 9, caracterizado por que dicha insercion de manguito (62) esta hecha de acero inoxidable.
14. El aparato de la reivindicacion 9, caracterizado por que dicha insercion de manguito (62) esta hecha de un material que tiene un valor de dureza que sobrepasa los 30 HRC.
15. El aparato de la reivindicacion 14, caracterizado por que dicha insercion de manguito (62) esta hecha de un material que tiene un valor de dureza que oscila entre 30-60 HRC.