ES2269868T3 - Dispositivo de regulacion de la presion. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de regulación de la presión (1), en particular regulador de presión de color para una instalación de barnizado, con a) una primera membrana (9) con al menos dos capas de membrana (9.1, 9.2) y un espacio intermedio de la membrana entre las capas de membrana (9.1, 9.2), b) una cámara de color (8), la cual es limitada por la primera membrana (9), c) una cámara de aire de control (13), la cual está separada de la cámara de color mediante la primera membrana, d) un primer elemento de accionamiento (10), el cual está dispuesto en la primera membrana (9), e) una conexión de sensor (19) para el reconocimiento de una falta de estanqueidad de la membrana mediante un sensor, desembocando la conexión del sensor (19) en el espacio intermedio de membrana de la primera membrana (9), caracterizado porque presenta f) una cámara de aire de cierre (14) con una entrada de aire de cierre, pudiendo ajustarse la presión en la cámara de aire de cierre (14) mediante la entrada de aire de cierre, g) unasegunda membrana (15) flexible, la cual está dispuesta en la cámara de aire de cierre (14), h) un segundo elemento de accionamiento (16), el cual está dispuesto en la segunda membrana (15), i) una espiga (17) que se puede desplazar axialmente, la cual está dispuesta entre el primer elemento de accionamiento (10) y el segundo elemento de accionamiento (16) y posibilita una transmisión del movimiento del segundo elemento de accionamiento (16) al primer elemento de accionamiento (10).
Description
Dispositivo de regulación de la presión.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de regulación de la presión, en particular a un
regulador de la presión del color, según el preámbulo de la
reivindicación 1.
En las instalaciones de barnizado para piezas de
carrocería de vehículos automóviles se utilizan usualmente
reguladores de la presión del color para regular, por ejemplo, la
presión del color de un pulverizador a un valor teórico
predeterminado. Este tipo de reguladores de la presión del color
presentan, usualmente, una membrana flexible la cual separa una
cámara de color con respecto a una cámara de aire de
control.
control.
La cámara de color presenta al mismo tiempo una
entrada con una válvula de bola y una salida, siendo empujada la
válvula de bola, por un resorte, a la posición de cierre y pudiendo
ser abierta por un elemento de accionamiento dispuesto en el centro
de la membrana.
La cámara de aire de control presenta, por el
contrario, una alimentación a través de la cual se puede
predeterminar la presión de aire de control en la cámara de aire de
control.
En caso de que la presión de aire de control en
la cámara de aire de control sea mayor que la suma de la presión de
color en la cámara de color y de la presión de resorte de la válvula
de bola en la entrada de la cámara de color, entonces la membrana es
presionada con el elemento de accionamiento en la dirección de la
válvula de bola, con lo cual la válvula de bola se abre contra la
tensión de resorte y libera con ello la entrada de color, hasta que
la presión de color en la cámara de color ha aumentado de nuevo
hasta el valor teórico.
En caso de que la presión de color en la cámara
de color sea, por el contrario, mayor o igual que el valor teórico,
entonces la membrana no es presionada en la dirección de la válvula
de bola, de manera que la válvula de bola cierre la entrada de color
hasta que la presión de color en la cámara de color ha descendido de
nuevo por debajo del valor teórico predeterminado.
El valor teórico para la presión de regulación
del color corresponde aquí, por lo tanto, a la diferencia entre la
presión de aire de control y la presión de aire de control necesaria
para la superación de la tensión de resorte de la válvula de
bola.
En este tipo de reguladores de presión del color
con una única membrana existe, sin embargo, el peligro de que, en
caso de una falta de estanqueidad de la membrana, penetre barniz o
disolvente en la alimentación de aire de control y, por
consiguiente, en el sistema neumático de la instalación de
barnizado.
Por lo tanto son conocidos también reguladores
de presión de color, los cuales presentan dos membranas separadas,
para impedir, también en el caso de una falta de estanqueidad de la
membrana, que pueda penetrar barniz o disolvente en el sistema
neumático de la instalación de barnizado. Una de las membranas forma
al mismo tiempo una superficie límite de la cámara de aire de
control, estando las dos membranas conectadas entre sí por el centro
mediante el elemento de accionamiento para la válvula de bola, para
hacer posible, en el marco de la regulación, una interacción entre
la presión de aire de control y la presión de color. En el espacio
intermedio entre las dos membranas desemboca al mismo tiempo un
orificio de control, de manera que una falta de estanqueidad de una
o de las dos membranas puede ser registrada por un sensor
separado.
El regulador de presión de color con dos
membranas separadas, descrito con anterioridad, ofrece por lo tanto,
por un lado, una mayor seguridad contra pérdidas frente a una
penetración de color o disolvente en el sistema neumático de la
instalación de barnizado y hace posible, por el otro, un
reconocimiento sin retardo de las pérdidas.
En este regulador de presión de color con dos
membranas separadas es desventajosa, sin embargo, la forma
constructiva relativamente grande, la cual está condicionada por las
dos membranas dispuestas por separado.
Otra desventaja del regulador de presión de
color conocido es el mecanismo relativamente complejo así como el
comportamiento de regulación peor frente a un regulador de presión
de color con únicamente una sola membrana.
Por el documento DE 43 30 483 se conoce una
válvula de regulación de material con una membrana de tres capas,
siendo vigilado un espacio intermedio de la membrana entre dos de
las capas de la membrana en lo que a las pérdidas se refiere. El
espacio intermedio vigilado en cuanto a pérdidas se encuentra al
mismo tiempo, sin embargo, sobre el lado del aire de control y no en
el lado del color, lo que conduce a una seguridad contra pérdidas
insatisfactoria.
Además se conocen, por los documentos US nº
3.982.559 y GB 2 159 243 A, dispositivos de regulación de la presión
los cuales presentan membranas sencillas o de doble capa sin que se
entre en la disposición del espacio intermedio de membrana vigilado
en cuanto a pérdidas.
Además, se conoce por la patente US nº 3.131.638
una bomba de membrana cuya membrana presenta tres capas, las cuales
encierran dos espacios intermedios de la membrana. Al mismo tiempo,
en los dos espacios intermedios de la membrana desembocan conexiones
de sensor, con el fin de detectar una falta de estanqueidad de la
membrana.
En la totalidad de los dispositivos de
regulación de la presión mencionados con anterioridad es
desventajoso lo poco adecuados que son para una instalación de
barnizado que se puede limpiar con rascatubos. Durante un proceso de
limpieza con rascatubos hay que garantizar que la válvula de entrada
abre seguro, par que el barniz pueda fluir en dirección contraria a
través del regulador de presión de color.
La invención se plantea por lo tanto el problema
de mejorar el regulador de color conocido en el sentido de que
durante un proceso de limpieza con rascatubos se asegure que la
válvula de bola abre seguro, para que el barniz puede fluir en
dirección contraria a través del regulador de color.
Este problema se resuelve, partiendo del
regulador de color con dos membranas conocido descrito al principio,
mediante las características de la parte caracterizadora de la
reivindicación 1.
La invención abarca la enseñanza técnica
general, a diferencia del regulador de presión de color con dos
membranas separadas descrito con anterioridad, de prever únicamente
una sola membrana la cual, sin embargo, presenta dos capas de
membrana, estando situado entre las dos capas de membrana un espacio
intermedio de membrana, en el cual desemboca una conexión de sensor,
con el fin de poder detectar con un sensor una falta de estanqueidad
de la membrana.
Preferentemente la membrana presenta incluso
tres capas de membrana, estando situada la tercera capa de membrana
adicional sobre el lado de la cámara de aire de control y aumentando
adicionalmente la seguridad contra pérdidas.
Además, cabe mencionar que la invención no está
limitada a reguladores de presión de color para la utilización en
instalaciones de barnizado o de revestimiento. Más bien el principio
según la invención de una membrana de varias capas para el aumento
de la seguridad contra pérdidas y un espacio intermedio de membrana
con una conexión de sensor para el reconocimiento de pérdidas se
puede utilizar también en dispositivos de regulación de la presión,
válvulas o reductores de la presión.
En una forma de realización preferida de la
invención el dispositivo de regulación de la presión presenta dos
piezas de carcasa, contiguas entre sí frontalmente, entre las cuales
está sujeta la membrana de varias capas, estando dispuesto en una de
las dos piezas de carcasa un orificio de control, el cual desemboca
por dentro en el espacio intermedio de membrana y por fuera en la
conexión de sensor. El sensor para el reconocimiento de las pérdidas
no está con ello dispuesto en el espacio intermedio de membrana,
sino fuera del dispositivo de regulación de la presión según la
invención y puede ser conectado a la conexión de sensor accesible
desde fuera. Por ejemplo, se puede utilizar para ello un sensor de
presión el cual registra la presión en el espacio intermedio de
membrana. Sin embargo, es también posible alternativamente emplear
un sensor de humedad o un sensor de conductividad, el cual reacciona
frente a líquido de color o de disolvente, el cual penetra gracias a
una falta de estanqueidad en la membrana en el espacio intermedio de
membrana y accede al sensor a través del orificio de control.
Sin embargo, es alternativamente posible que el
sensor esté dispuesto directamente en el espacio intermedio de
membrana y, por ejemplo, esté conectado mediante una conducción
eléctrica o de fibra óptica con la conexión de sensor accesible
desde fuera.
En la forma de realización preferida descrita
con anterioridad con dos piezas de carcasa contiguas entre sí
frontalmente entre las cuales está sujeta la membrana de varias
capas, se encuentra, en una de las piezas de carcasa, en el lado
orientado hacia la otra pieza de carcasa, preferentemente una
depresión, en la cual está dispuesta la membrana. En el estado
montado esta depresión forma con la membrana de varias capas
preferentemente un ajuste prensado o un ajuste de paso para obturar
la membrana lateralmente. La depresión para el alojamiento de la
membrana de varias capas puede constar, por ejemplo, de un escalón
circular anular, el cual está formado en el lado interior de una de
las dos piezas de carcasa y en el cual es introducida la membrana de
varias capas durante el
montaje.
montaje.
Además, la membrana de varias capas presenta en
su zona central una calada para el alojamiento de un elemento de
accionamiento para una válvula, presentando el elemento de
accionamiento preferentemente dos piezas situadas una junto a otra,
entre las cuales está sujeta la membrana de varias capas. El
elemento de accionamiento presenta, preferentemente, un resalte
axial respecto de la membrana, en cual asoma al interior de la
cámara de color y que puede abrir una válvula de bola dispuesta en
la entrada de la cámara de color.
Preferentemente las dos piezas del elemento de
accionamiento para la válvula de bola están atornilladas entre sí,
con lo cual se puede conseguir también una buena compresión de
superficie en la zona del punto de contacto entre el elemento de
accionamiento y la membrana de varias capas, lo que contribuye a un
buen efecto de obturación. En lugar de una unión atornillada de
ambas piezas del elemento de accionamiento son posibles, sin
embargo, alternativamente, también otros tipos de sujeción.
Como material para la membrana de varias capas o
las capas de membrana individuales es adecuado preferentemente
politetrafluoretileno (PTFE), si bien la membrana puede estar hecha
también de otros materiales.
Otros perfeccionamientos ventajosos de la
invención están caracterizados en las reivindicaciones subordinadas
o se explican con mayor detalle a continuación junto con la
descripción del ejemplo de realización preferido de la invención
sobre la base del dibujo.
El dibujo muestra una vista en sección
transversal de un regulador de presión del color 1, el cual puede
estar dispuesto en una instalación de barnizado para piezas de
carrocerías de vehículos automóviles, por ejemplo antes de un
pulverizador, con el fin de regular la presión de color a un valor
teórico predeterminado.
Para ello el regulador de presión del color 1
presenta una entrada de color 2, la cual puede estar conectada, por
ejemplo, con un cambiador de color.
En la entrada de color 2 está dispuesta al mismo
tiempo una válvula de bola 3 la cual consta, esencialmente, de un
anillo de obturación 4, una válvula de bola 5 y un resorte de
válvula 6, presionando el resorte de válvula 6 la bola de la válvula
5 contra el anillo de obturación 4 y cerrando con ello la válvula de
bola 3, en la medida en que no actúen fuerzas exteriores sobre la
válvula de bola 3. La entrada de color 2 es cerrada por lo tanto por
la válvula de bola 3, si no actúan fuerzas exteriores sobre la
válvula de bola 3, como se explicará todavía de forma detallada.
Además, el regulador de presión del color 1
presenta una salida de color 7 a través de la cual el color es
pasado a un pulverizador.
Entre la entrada de color 2 y la salida de color
7 está dispuesta para ello una cámara de color 8, estando limitada
la cámara de color 8 por una membrana 9 flexible. La membrana 9
presenta, en posición central, una abertura pasante en dirección
axial, en la cual está dispuesto un elemento de accionamiento 10,
presentando el elemento de accionamiento 10 un resalte en su lado
inferior, para poder presionar la bola de la válvula 5 hacia abajo
en contra de la fuerza del resorte de válvula 6.
Además, el elemento de accionamiento 10 presenta
en su lado inferior un ala en forma de plato circular, sobre la cual
se apoya el borde de la desembocadura de la abertura de la membrana
9. Por encima de la membrana 9 está enchufado un disco insertable 11
sobre el vástago del mandril de accionamiento 10 que sobresale hacia
arriba, portando el vástago del elemento de accionamiento 10 una
rosca exterior, sobre la cual está atornillada una tuerca
correspondiente. La tuerca 12 presiona por lo tanto el disco
insertable 11 contra la superficie de la membrana 9, con lo cual la
membrana 9 es conectada de manera fija con el elemento de
accionamiento 10.
Por encima de la membrana 9 se encuentra al
mismo tiempo una cámara de aire de control 13 en la cual se puede
ajustar, mediante una entrada de aire de control, una presión de
aire de control predeterminada, no pudiendo reconocerse en esta
vista en sección transversal la entrada de aire de control.
Durante el funcionamiento del regulador de
presión de color 1 se ajusta en la cámara de aire de control 13 una
presión de aire de control predeterminada, que define el valor
teórico para el regulador de presión de color 1. Si la presión de
color en la cámara de color 8 es mayor que la presión de aire de
control en la cámara de aire de control 13, entonces la membrana 9
es presionada hacia arriba, de manera que el elemento de
accionamiento 10 no pueda abrir la válvula de bola 3, con lo cual la
entrada de color 2 es obturada. El color 7 que sale a través de la
salida de color 7 conduce entonces a un reducción de la presión de
color en la cámara de color 8, hasta que la presión de color en la
cámara de color 8 es igual a la presión de aire de control en la
cámara de aire de control 13, después de lo cual la membrana 9 con
el mandril de accionamiento 10 se flexiona hacia abajo. La válvula
de bola 3 es abierta, sin embargo, por el mandril de accionamiento
10 sólo cuando la presión en la cámara de aire de control 13 es
mayor que la suma de la presión en la cámara de color 8 y la presión
necesaria para vencer la fuerza de resorte del resorte de válvula 6.
Cuando sea este el caso, la válvula de bola 3 se abre y la entrada
de color 2 es liberada, después de lo cual la presión en la cámara
de color 8 vuelve a aumentar. El regulador de presión de color 1
regula la presión en la cámara de color 8 y por consiguiente la
presión del color suministrado por el lado de salida, es decir a un
valor teórico el cual es predeterminado por la presión de aire de
control en la cámara de aire de control 13.
Además, el regulador de presión de color 1
presenta en este ejemplo de realización una cámara de aire de cierre
14, pudiendo ser ajustada la presión en la cámara de aire de cierre
14 a través de una entrada de aire de cierre, la cual no se puede
reconocer en esta vista en sección transversal. En la cámara de aire
de cierre 14 está dispuesta otra membrana 15 flexible más, la cual
presenta asimismo una abertura pasante en dirección axial, estando
dispuesto en la abertura de la membrana 15 un elemento de
accionamiento 16, el cual está constituido por dos piezas
atornilladas entre sí y que obtura una abertura en la membrana 15.
Entre el elemento de accionamiento 16 y el elemento de accionamiento
10 está dispuesta, al mismo tiempo, una espiga 17 que se puede
desplazar axialmente, la cual hace posible una transmisión del
movimiento del elemento de accionamiento 16 sobre el elemento de
accionamiento 10. Esto es deseable durante un proceso de limpieza
con rascatubos debido a que entonces el barniz fluye, en dirección
contraria, a través del regulador de presión de color 1, de manera
que la válvula de bola 3 tiene que abrir seguro. La presión de aire
de cierre en la cámara de aire de cierre 14 es aumentada entonces
tanto que la membrana 15 con el elemento de accionamiento 16 se
flexiona hacia abajo y presiona la espiga 17 contra el mandril de
accionamiento 10, con lo cual, finalmente, la bola de válvula 5 es
empujada fuera de su asiento y abre la válvula de bola 3.
Una particularidad esencial del regulador de
presión de color 1 aquí representado consiste en que la membrana 9
presenta, entre la cámara de color 8 y la cámara de aire de control
13, dos capas de membrana 9.1 y 9.2, con lo cual se aumenta
notablemente la seguridad contra pérdidas. Entre las dos capas de
membrana 9.1, 9.2 se encuentra al mismo tiempo un espacio intermedio
de membrana, en el cual desemboca en el borde exterior de la
membrana 9 un orificio de control 18, el cual se convierte en el
lado exterior del regulador de presión de color 1 en una conexión de
sensor 19. A la conexión de sensor 19 se puede conectar, por
ejemplo, un sensor de presión el cual mide la presión en el espacio
intermedio de membrana entre las dos capas de membrana 9.1, 9.2 de
la membrana 9.
El montaje de la membrana 9 tiene lugar con ello
entre dos piezas de carcasa 20, 21 colindantes entre sí por el lado
frontal, entre las cuales está sujeta la membrana 9. La pieza de
carcasa 20 presenta al mismo tiempo una depresión en forma de un
escalón circulante, el cual está formado dentro en el lado frontal
inferior de la pieza de carcasa 20. En la depresión está la membrana
9, formando la depresión en la pieza de carcasa 20 en el estado
montado un ajuste prensado con la membrana 9, con el fin de obturar
el espacio intermedio de la membrana.
Claims (11)
1. Dispositivo de regulación de la presión (1),
en particular regulador de presión de color para una instalación de
barnizado, con
- a)
- una primera membrana (9) con al menos dos capas de membrana (9.1, 9.2) y un espacio intermedio de la membrana entre las capas de membrana (9.1, 9.2),
- b)
- una cámara de color (8), la cual es limitada por la primera membrana (9),
- c)
- una cámara de aire de control (13), la cual está separada de la cámara de color mediante la primera membrana,
- d)
- un primer elemento de accionamiento (10), el cual está dispuesto en la primera membrana (9),
- e)
- una conexión de sensor (19) para el reconocimiento de una falta de estanqueidad de la membrana mediante un sensor, desembocando la conexión del sensor (19) en el espacio intermedio de membrana de la primera membrana (9),
caracterizado porque presenta
- f)
- una cámara de aire de cierre (14) con una entrada de aire de cierre, pudiendo ajustarse la presión en la cámara de aire de cierre (14) mediante la entrada de aire de cierre,
- g)
- una segunda membrana (15) flexible, la cual está dispuesta en la cámara de aire de cierre (14),
- h)
- un segundo elemento de accionamiento (16), el cual está dispuesto en la segunda membrana (15),
- i)
- una espiga (17) que se puede desplazar axialmente, la cual está dispuesta entre el primer elemento de accionamiento (10) y el segundo elemento de accionamiento (16) y posibilita una transmisión del movimiento del segundo elemento de accionamiento (16) al primer elemento de accionamiento (10).
2. Dispositivo de regulación de la presión (1)
según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera
membrana (9) presenta al menos tres capas de membrana (9.1, 9.2),
desembocando la conexión de sensor (19) en el espacio intermedio de
membrana entre las dos capas de membrana (9.1, 9.2), las cuales
están orientadas hacia el fluido.
3. Dispositivo de regulación de la presión (1)
según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque presenta
dos piezas de carcasa (20, 21) contiguas frontalmente entre sí,
entre las cuales está sujeta la primera membrana (9), estando
dispuesto en una de las dos piezas de carcasa (20, 21) un orificio
de control (18), el cual desemboca en el interior en el espacio
intermedio de membrana y en el exterior en la conexión de sensor
(19).
4. Dispositivo de regulación de la presión (1)
según la reivindicación 3, caracterizado porque una de las
dos piezas de carcasa (20, 21) presenta, en el lado frontal
orientado hacia la otra pieza de carcasa (21), una depresión en la
cual está dispuesta la primera membrana (9).
5. Dispositivo de regulación de la presión (1)
según la reivindicación 4, caracterizado porque la depresión
en una de las piezas de carcasa (20) forma, en el estado montado,
con la primera membrana (9), un ajuste prensado o un ajuste de
paso.
6. Dispositivo de regulación de la presión (1)
según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el primer elemento de accionamiento (10)
presenta dos piezas (10, 12) contiguas entre sí entre las cuales
está sujeta la primera membrana (9).
7. Dispositivo de regulación de la presión (1)
según la reivindicación 6, caracterizado porque las dos
piezas (10, 12) del primer elemento de accionamiento se pueden
atornillar entre sí.
8. Dispositivo de regulación de la presión (1)
según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el sensor está dispuesto en el espacio
intermedio de la membrana, mientras que la conexión de sensor está
dispuesta fuera del espacio intermedio de membrana, estando
conectado el sensor con la conexión de sensor (19) a través de una
conducción eléctrica o una conducción
óptica.
óptica.
9. Dispositivo de regulación de la presión (1)
según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque la conexión de sensor (19) está
conectada con el espacio intermedio de membrana a través de una
conducción hueca.
10. Dispositivo de regulación de la presión (1)
según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque al menos una de las capas de membrana
(9.1, 9.2) está realizada, al menos parcialmente, en PTFE.
11. Dispositivo de regulación de la presión (1)
según por lo menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque presenta una estructuración como
regulador de presión, válvula o reductor de presión.
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