MXPA00003744A

MXPA00003744A - Metodo y aparato para aplicar un recubrimiento de resina a un sujetador.

Info

Publication number: MXPA00003744A
Application number: MXPA00003744A
Authority: MX
Inventors: Dimaio Anthony
Original assignee: Nylok Fastener Corp
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2002-07-09
Also published as: AR023583A1; EP1046429A2; US20010054378A1; CA2306498A1; JP2000343028A; BR0001885A; TW486390B; DE60032540D1; US6524387B2; ES2279751T3; AU2893700A; CA2306498C; EP1046429B1; KR100708504B1; DE60032540T2; KR20010039583A; AU768777B2; JP4657416B2; ATE349283T1; BR0001885B1

Abstract

Un aparato y un metodo para utilizarse con alimentadores de resina pulverizada proporcionan un flujo continuo de polvo a una pluralidad de sujetadores roscados o no roscados. En una modalidad preferida, el aparato genera un flujo de polvo inducido por gravedad en el extremo libre de un conducto de descarga, el cual es interceptado por una serie de sujetadores transportados por un transportador. Una boquilla de vacio esta colocada adyacente al flujo de polvo en el transportador. Tanto la boquilla de vacio como el extremo libre de descarga pueden colocarse de manera ajustable en relacion a la trayectoria de los sujetadores transportados sobre el transportador.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA APLICAR UN RECUBRIMIENTO DE RESINA A UN SUJETADOR ANTECEDENTE DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona especialmente con sujetadores procesados y, de manera más particular, con los aparatos y métodos para la manufactura de sujetadores que tienen un material de resina aplicado para lograr una función de autoinmovilización o sellado o para otros propósitos bien conocidos en la técnica. Existe una variedad de formas de aplicar un recubrimiento de resina a un sujetador. Han sido desarrollados muchos dispositivos y métodos y dirigidos hacia este propósito, una técnica común implica la deposición de resina pulverizada haciendo pasar el sujetador a través de una cascada de resina inducida por gravedad como se muestra en las patentes de la técnica anterior, tales como la Patente Estadounidense No. 3,830,902 (Barnes) y Patente Estadounidense No. 3,286,964 (Burgess) . Otra técnica emplea introducir la resina pulverizada en una corriente de aire y rociar el polvo introducido en el aire resultante a través de una boquilla hacia a un sujetador que pasa, como se muestra en la Patente Estadounidense No. 3,498,352 (Duffy) . Para prevenir el desperdicio de la resina pulverizada que evita el sujetador durante el proceso referido, otros han propuesto utilizar dispositivos de vacío que recolectan y recirculan el exceso de polvo tal como la Patente Estadounidense No. 5,836,721 (Wallace) . Entre las desventajas conocidas de los procesos alimentados por gravedad es la falta de precisión en la deposición de la resina pulverizada. Comúnmente, es inducido un flujo de polvo excesivo para asegurar que se aplique al menos la cantidad mínima requerida de polvo al sujetador, dando como resultado un nivel indeseable de desperdicio o recirculación excesiva de resina, la cual puede disminuir la calidad de los materiales de resina. Los procesos de rocío de aire cargado reducen el desperdicio y mejoran la precisión, pero con un incremento concomitante en el costo. El uso del proceso de rocío requiere una mayor demanda de energía para generar el flujo de aire presurizado y para precalentar los sujetadores antes de la aplicación del polvo. Además, el airfe comprimido típicamente utilizado en tales procesos se limpia preferiblemente para remover humedad y aceite para reducir al mínimo la contaminación del polvo. El sujetador precalentado requerido por el proceso de rocío crea una condición donde el recubrimiento de polvo se une instantáneamente al sujetador, previniendo por lo tanto la remoción de la resina depositada inadvertidamente sobre áreas del sujetador donde el recubrimiento no se requiere o no se desea. Sería ventajoso, por lo tanto, tener un sistema de aplicación de polvo para aplicar recubrimientos sobre sujetadores que tenga los beneficios de costo de los procesos alimentados por gravedad y que retenga al mismo tiempo una medida de precisión del proceso de rocío de aire. Sería ventajoso, además, que retuviera la capacidad de limpiar el exceso de polvo del sujetador antes de la unión térmica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención está dirigida a un aparato y un método para aplicar un recubrimiento de resina pulverizada a un sujetador que incorpora una combinación de componentes de deposición por gravedad y recirculación al vacío posicionables, de manera ajustable para superar las limitaciones de la técnica anterior. ' La presente invención es, por lo tanto, un aparato y un método para aplicar un recubrimiento de resina a un sujetador. Se proporciona un reservorio para los materiales de resina pulverizados con medios de descarga que tienen un extremo libre posicionable de manera ajustable. Los medios o conducto de descarga forman una cascada inducida por gravedad para alimentar el material de resina sobre el sujetador. La variación en las dimensiones del conducto de descarga permite una variedad de configuraciones para el flujo de polvo en cascada que abandona el extremo libre. Los sujetadores se hacen pasar a través del flujo de polvo por medios de transporte. Adyacente al flujo de polvo y los sujetadores transportados por el transportador, se proporciona una boquilla de vacío posicionable de manera ajustable para recolectar el exceso de resina. La capacidad de ajustar la relación espacial y de posición del conducto de descarga y la boquilla de vacío permite un control más preciso sobre la localización y cantidad de material de resina pulverizada que es depositada sobre el sujetador. Después de los pasos de deposición y recolección del polvo, los sujetadores se hacen pasar a través de medios de calentamiento para unir permanentemente el material de resina al sujetador. En una modalidad preferida, los medios de transporte son un carrusel giratorio con medios para hacer girar sujetadores individuales cuando pasan a través del flujo de' polvo. Un medio potencial para hacer girar los sujetadores implica la aplicación de postes verticales al carrusel giratorio. Los postes pueden ser separados de manera ajustable para acomodar una variedad de tamaños de sujetador. Un sujetador se coloca en una posición fija en la parte superior de cada poste, y la relación se logra por medios que hacen que los postes giren por sí mismos. Otra característica preferida de la invención es la inclusión de medios para hacer vibrar el reservorio para ayudar a controlar la velocidad de alimentación del material de resina en el conducto de descarga. El conducto de descarga también puede incluir un deflector de entrada ajustable en la cabeza del conducto de descarga para proporcionar control adicional de la velocidad de alimentación. Adicionalmente, medios para ajustar la presión negativa sobre la boquilla de vacío proporcionan aún control adicional sobre la remoción del exceso de material de resina depositado sobre los sujetadores .

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los rasgos novedosos que son característicos de la invención se exponen en las reivindicaciones anexas. La invención en sí, sin embargo, junto con los objetos y ventajas concomitantes adicionales de la misma, se comprenderán mejor haciendo referencia a la siguiente descripción tomada en conexión con los dibujos acompañantes, en los cuales: La FIGURA 1 es una vista en perspectiva de un aparato preferido para practicar la presente invención; La FIGURA 2 es una vista parcial en planta del aparato mostrado en la FIGURA 1 tomada en la línea 2-2 de la FIGURA 1, que muestra la relación entre el conducto de descarga y la boquilla de vacío con respecto a los sujetadores colocados sobre un transportador de carrusel giratorio asociado; La FIGURA 3 es una elevación lateral parcial del aparato mostrado en la FIGURA 1 que índica la relación ajustable entre el extremo libre y el conducto de descarga y el extremo libre de la boquilla de vacío con respecto al sujetador; y La FIGURA 4 es una vista en corte transversal tomada en la línea de corte 4-4 de la FIGURA 1 , que muestra la puerta ajustable entre el reservorio y el conducto de descarga.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS ' La FIGURA 1 es un dibujo en perspectiva que describe las características generales de la invención. La tolva de polvo 10 suministra material de resina pulverizado al reservorio 12. Cuando el aparato está en operación, el material de resina fluye por accionamiento vibracional y gravedades del reservorio 12 hasta la puerta 18 y hacia el conducto de descarga 14. El conducto de descarga 14 termina en un extremo libre 16. Cuando el material de resina pasa sobre el extremo libre 16, se crea una cascada o flujo de caída libre de la resina pulverizada que tiene una longitud lateral equivalente al ancho del conducto de descarga 14. Se reconoce, por lo tanto, que la velocidad de alimentación del material de resina y el tiempo de contacto entre el sujetador 20 y el material de resina son ambos, en parte, función del ancho del conducto de descarga 14. En una modalidad, ilustrada en la FIGURA 1 y la FIGURA 2, los sujetadores 20 se hacen pasar a todo lo largo de la cascada por medios de transporte tales como un carrusel que gira horizontalmente 32. Los sujetadores 20 son mantenidos en su lugar sobre el carrusel 32 por postes verticales magnéticos 30. De manera alternativa, puede colocarse un sistema de vacío dentro de los postes para mantener las partes no magnéticas en la posición apropiada a través del proceso. La separación de los postes verticales 30 puede ser ajustable para acomodar una variedad de formas y tamaños de sujetador. Cuando se utiliza un carrusel 32 como los medios de transporte, la cascada de material de recubrimiento se coloca tangencial al arco de la trayectoria del transportador, como se muestra en la FIGURA 2. Cuando cada sujetador 20 pasa a través de la cascada que cae desde el extremo libre 16, se deposita el material de resina. La secuencia del método de recubrimiento contemplado requiere- que los sujetadores 20 pasen entre la porción del extremo de descarga 16 y la boquilla de vacío coincidente 22 antes de entrar a una estación de calentamiento 40. Las flechas A en cada sujetador 20 describen el movimiento rotacional que es deseable cuando se requiere un recubrimiento circunferencial. En una modalidad preferida, el sujetador 20 se hace girar en virtud de los postes verticales giratorios proporcionados 30. Una variedad de aparatos son bien conocidos por aquellos expertos en la técnica para lograr la rotación de partes individuales 30. Los ejemplos de tales mecanismos se ilustran en la Patente Estadounidense No. 4,775,555 y la Solicitud de Patente Estadounidense No. de Serie 08/779,684 presentada en Enero 7, 1997, las descripciones de las cuales se incorporan aquí como referencia. Una boquilla de vacío 22 se encuentra colocada adyacente al extremo libre 16 de modo que, cuando los medios de transporte mueven el sujetador 20 en comunicación con el flujo de material de resina, el sujetador 20 es colocado entre el extremo libre 16 y el conducto de descarga 14 y la boquilla de vacío 22. La FIGURA 3 muestra la relación de posición entre e-1 extremo libre 16, el sujetador 20 y la boquilla de vacío 22. Una característica importante de la invención es que tanto el extremo libre del conducto de descarga 16 como la boquilla de vacío 22 pueden ser colocadas de manera ajustable con respecto al sujetador 20. La FIGURA 3 muestra el ajuste de posición del extremo libre 16 y la boquilla 22 en ambos planos horizontal y vertical. Tal ajuste puede lograrse utilizando mecanismos ajustables manualmente o montajes accionados por un motor, bien conocidos por aquellos expertos en la técnica. Típicamente, los desplazamientos vertical y/u horizontal que fluctúan de unas cuantas milésimas de pulgada hasta aproximadamente una a dos pulgadas (2.54 a 5.08 cm) serán suficientes para acomodar una gama completa de aplicaciones de recubrimiento de resina. La capacidad de controlar ambos posicionamientos horizontal y vertical durante la aplicación de recubrimiento permite una localización más precisa del material de resina sobre una porción específica de un sujetador 20 y controlar de manera 'más precisa el espesor del recubrimiento a ser aplicado. La boquilla de vacío también puede comunicarse con un ventilador de velocidad variable 24 por medio de un conducto de vacío 26. Puede usarse el ajuste de la velocidad del ventilador 24 en conjunto con el ajuste de la posición de la boquilla 22 para controlar la cantidad de material de resina depositado y retenido sobre el sujetador 20. El material de resina recolectado por la boquilla de vacío 22 es transportado nuevamente al reservorio 12 por medio de un sistema de recirculación. El ventilador 24 retira el exceso de material de recubrimiento de la boquilla 22 hacia el conducto de vacío 26 y a través del conducto 28 hacia la tolva de alimentación 10. La tolva 10 tiene un fondo cónico con un acceso abierto al reservorio 12. Una ventana 34 en la parte superior del tanque 10 expulsa el flujo de aire hacia la atmósfera. Después de que los sujetadores 20 pasan a través de la cascada de material de recubrimiento entre el extremo libre 16 y el conducto de descarga 14 y la boquilla de vacío 22, son transportados vía el carrusel 32 a través de una estación de calentamiento, tal como una bobina de inducción 40 para unir permanentemente el recubrimiento al sujetador. También pueden ser utilizados otros transportadores bien conocidos en la técnica, como se describe por ejemplo en las Patentes Estadounidenses Nos. 3,787,222; 4,060,868; y 4,842,890. La descripción de estas patentes también se incorpora aquí como referencia. En una modalidad de la invención ilustrada en la FIGURA 4, la interfaz entre el reservorio y el extremo corriente arriba del conducto de descarga 14 está comprendida de una puerta de entrada ajustable 18. La placa deflectora 50 define la puerta de entrada 18 y está dimensionada para recubrir la abertura del reservorio. La placa 50 es mantenida en su lugar lateralmente por canales ranurados formados en las paredes laterales del conducto de descarga 14. La placa 50 es ajustable verticalmente y puede ser mantenida en su posición por pernos de retención 54 colocados dentro de la ranura de ajuste 52. Una medida adicional de control de la velocidad de flujo puede lograrse mediante el ajuste de medios vibratorios variables. El sistema de vibración, designado de manera general como 34, beneficia la operación del mecanismo de alimentación de resina no únicamente proporcionando un control de velocidad de descarga mejorado, sino también rompiendo las aglomeraciones de los materiales de resina. El sistema de vibración 34 incluye un dispositivo de control 36 operable para regular la amplitud y frecuencia de la vibración. La capacidad para ajustar la velocidad de vibración permite un control más preciso de la velocidad de descarga del material de resina en el reservorio 12. El aparato y el método de la presente invención son idealmente adecuados para la aplicación, como se describió, del material de resina pulverizada en la unión de la cabeza y el cuerpo de un sujetador. Típicamente, tales resinas pulverizadas pueden comprender poliolefinas las cuales, después de curar, forman un sello integral, elástico y plegable, como se describe de manera más completa en la Patente Estadounidense No. 5,141,375, la cual se incorpora aquí como referencia. Cuando se aplican tales resinas de poliolefina pulverizadas en la práctica de la presente invención, se ha encontrado que el extremo libre 16 del conducto de descarga 14 deberá ser colocado aproximadamente 1/2 pulgadas (1.27 cm) por encima y aproximadamente 1/8 pulgadas (0.32 cm) horizontalmente de la unión del cuerpo y la cabeza del sujetador. La boquilla de vacío, por otro lado, está preferiblemente alrededor de 3/8 pulgadas (0.95 cm) debajo y aproximadamente 3/16 pulgadas (0.48 cm) horizontalmente de la misma unión del sujetador. También, se ha encontrado que los parámetros de proceso siguientes son adecuadas para este proceso: • ancho del conducto de descarga de polvo -- 2 pulgadas (5.08 cm) • rotación del sujetador dentro del flujo de descarga -- aproximadamente 3 revoluciones • velocidad de flujo de descarga de polvo — aproximadamente 2 onzas/min (56.7 g/min) • velocidad lineal de los sujetadores a través del flujo de polvo — aproximadamente 1 pulgada/segundo (2.54 cm/segundo) • temperatura del sujetador que sale de la estación de calentamiento -- aproximadamente 500 °F (260°C) • flujo de aire al vacío en la boquilla de vacío — aproximadamente 1500 FPM (257.2 MPM) • flujo de aire al vacío en el sujetador --aproximadamente 950 FPM (289.6 MPM). Incrementar el vacío generado en la boquilla 22 o colocar la boquilla más cerca del sujetador (ya sea vertical u horizontalmente) , dará como resultado la deposición de menos resina pulverizada sobre el sujetador. Por supuesto, deberá comprenderse que los diferentes cambios y modificaciones a las modalidades preferidas descritas aquí serán evidentes a aquellos expertos en la técnica. Tales cambios y modificaciones pueden hacerse sin disminuir las ventajas concomitantes. Por lo tanto, se pretende que' tales cambios y modificaciones sean cubiertas por las siguientes reivindicaciones. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones. 1. Un aparato para la aplicación de un recubrimiento de resina a un sujetador, caracterizado porque comprende: un reservorio de resina pulverizada que tiene un conductor de descarga que termina en un extremo libre, de modo que la descarga de resina pulverizada desde el reservorio cae bajo la fuerza de la gravedad en un flujo de resina pulverizada de configuración predeterminada; un transportador para soportar y transportar una pluralidad de sujetadores a través del flujo de resina; una boquilla de vacío colocable de manera ajustable en relación a la trayectoria de desplazamiento de los sujetadores a través del flujo de resina, la posición de la boquilla es ajustable para controlar la cantidad de resina pulverizada retenida sobre los sujetadores; y un calentador colocado adyacente al sujetador para calentar la resina pulverizada retenida sobre los sujetadores, fundiendo por lo tanto, la resina en un recubrimiento coherente sobre el sujetador.
2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la boquilla de vacío es ajustable tanto horizontal como verticalmente en relación a la trayectoria de desplazamiento de los sujetadores a través del flujo de resina.
3. El aparato de conformidad con la reivindicación, caracterizado porque la velocidad de flujo del aire extraído hacia la boquilla de vacío es ajustable para controlar aún más la cantidad de resina retenida sobre los sujetadores.
4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el reservorio de resina pulverizada se hace vibrar para descargar la resina pulverizada y la cantidad de resina descargada es controlada mediante el ajuste de la vibración del reservorio.
5. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el transportador comprende un carrusel giratorio.
6. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el transportador comprende una o más bandas lineales.
7. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el transportador incluye medios para hacer girar los sujetadores a medida que se desplazan a través del flujo de resina.
8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el transportador comprende un carrusel que gira horizontalmente, que tiene una pluralidad de postes verticalmente rectos, cada uno adaptado para soportar un sujetador individual.
9. El .aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los postes giran y por lo tanto hacen girar los sujetadores cuando pasan a través del flujo de resina.
10. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el- extremo libre de descarga está configurado para formar un flujo de polvo alargado orientado generalmente paralelo a una porción" de la trayectoria de desplazamiento de los sujetadores transportados por el transportador.
11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el extremo libre del conducto de descarga y la boquilla de vacío están colocados sobre lados opuestos de la trayectoria de desplazamiento de los sujetadores transportados por el transportador .
12. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el extremo libre del conducto de descarga puede ser colocado de manera ajustable en relación a la trayectoria de desplazamiento de los sujetadores transportados por el transportador.
13. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el reservorio de resina pulverizada incluye una puerta de entrada ajustable hacia el conducto de descarga.
14. El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque el extremo libre del conducto de descarga está configurado para formar un flujo de polvo alargado orientado generalmente tangencial a la trayectoria de desplazamiento de los sujetadores transportados por el carrusel giratorio.
15. Un proceso para la aplicación de un recubrimiento de resina sobre un sujetador roscado externamente, caracterizado porque comprende los pasos de : descargar un flujo de resina pulverizada que cae desde el extremo de un conducto de descarga; transportar una pluralidad de sujetadores roscados externamente a través del flujo de resina, cada uno de los sujetadores tiene una porción de cabeza y cuerpo y está colocado de modo que la unión de la porción de la cabeza y el cuerpo intersecta el flujo de resina, de modo que una porción de resina se deposita sobre los sujetadores; lí colocar una boquilla de vacío adyacente a la trayectoria de desplazamiento de los sujetadores a través del flujo de resina y ajustar la posición de la boquilla de vacío para controlar la cantidad de resina pulverizada retenida sobre los sujetadores; y calentar la resina pulverizada retenida sobre los sujetadores para fundir por lo tanto, la resina pulverizada retenida en un recubrimiento coherente en la unión de la porción de la cabeza y el cuerpo de los sujetadores .
16. El proceso de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque comprende, además, el paso de ajustar la posición de descarga del conducto para controlar aún más la cantidad de polvo retenido sobre los sujetadores.