ES2301741T3 - Turbina de pulverizador rotativo. - Google Patents
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Abstract
Turbina de pulverizador rotativo para el accionamiento de un plato de campana, con una rueda de turbina (1), apoyada de manera giratoria, con múltiples álabes (4) por el lado del plato de campana y por lo menos con una marca (6-9; 10-15; 16-20), conectada con resistencia a la torsión con la rueda de turbina (1), para el control de un emisor de valor de giro para un registro de la velocidad de giro de la rueda de turbina (1), girando la marca (6-9; 10-15; 16-20) con la rueda de turbina (1) y reaccionando el emisor de valor de giro a la marca (6-9; 10-15; 16-20), caracterizada porque la marca (6-9; 10-15; 16-20) para el emisor de valor de giro contiene una información que depende de la dirección de giro o está previsto un emisor de valor de giro adicional para el reconocimiento de la dirección de giro.
Description
Turbina de pulverizador rotativo.
La presente invención se refiere a una turbina
de pulverizador rotativo para el accionamiento de un plato de
campana en un pulverizador rotativo para una instalación de
revestimiento según el preámbulo de la reivindicación 1 así como a
un pulverizador rotativo según la reivindicación 13 con una turbina
de pulverizador rotativo de este tipo y a un procedimiento de
funcionamiento para una turbina de pulverizador rotativo según la
reivindicación 14.
En las instalaciones de barnizado modernas se
utilizan, como es conocido, pulverizadores rotativos en los cuales
es accionado con velocidades de rotación altas un denominado plato
de campana por una turbina de aire a presión. El plato de campana
tiene al mismo tiempo, por regla general, forma de cono truncado y
se amplía en la dirección de pulverización, siendo acelerado en el
plato de campana en forma de tronco de cono el medio de
revestimiento que hay que aplicar, a causa de las fuerzas
centrífugas, axialmente y en especial radialmente, de manera que en
el canto de partida del plato de campana se forma un chorro de
pulverización cónico.
La velocidad de rotación de la turbina de aire a
presión está al mismo tiempo en el intervalo comprendido entre
15.000 y 80.000 r/min., de manera que el frenado del plato de
campana hasta la parada requiere un cierto tiempo. Por este motivo,
es además conocido soplar, para el frenado, contra la rueda de
turbina de la turbina de aire a presión, en contra de la dirección
de giro, con un llamado aire de frenado, con el fin de frenar el
plato de campana lo más rápidamente posible hasta la parada. Durante
el proceso de frenado hay que cuidar sin embargo de que el soplado
con el aire de frenado se finalice a tiempo, para que no se invierta
la dirección de giro del plato de campana.
Gracias al documento DE 43 06 800 C2 o el
documento DE 300 22 06 se conoce además una turbina de pulverizador
rotativo la cual permite un registro de la velocidad de rotación del
plato de campana. Para ello, la rueda de turbina presenta, en su
superficie frontal alejada del plato de campana, una marca óptica en
forma de varios elementos marcadores reflectantes, los cuales han
sido dispuestos de manera equidistante en la dirección de giro.
Estas marcas ópticas son exploradas, durante el funcionamiento, a
través de una guía de ondas, por parte de un sensor óptico,
reproduciendo la cadencia de impulsos generada por el sensor óptico
la velocidad de rotación de la rueda de turbina.
En los pulverizadores rotativos conocidos se
finaliza el soplado con aire de frenado durante un proceso de
frenado cuando la velocidad de rotación de la rueda de turbina
registrada por el sensor óptico está por debajo de un valor límite
predeterminado. De esta manera se impide que se invierta la
dirección de giro de la rueda de turbina durante un proceso de
frenado.
En este tipo de finalización del proceso de
frenado es sin embargo desventajoso que la rueda de turbina es
frenada, en la zona de velocidad de rotación inferior al valor
límite predeterminado, únicamente mediante el rozamiento propio, de
manera que la rueda de turbina no llega prácticamente a la
parada.
Gracias a la solicitud de patente (WO 02/086515
A1) más antigua, publicada con posterioridad, se conoce un
pulverizador rotativo el cual hace posible asimismo un
reconocimiento de la dirección de giro. Esta solicitud de patente
no contiene, sin embargo, ninguna indicación acerca de la
disposición de los álabes en la rueda de turbina.
La invención se plantea por consiguiente, el
problema de mejorar la turbina de aire a presión conocida, descrita
anteriormente, con un registro óptico de la velocidad de rotación de
la rueda de turbina, de manera que la rueda de turbina pueda
ponerse, durante un proceso de frenado, lo más rápidamente posible
en parada.
El problema se resuelve, partiendo de una
turbina de pulverizador rotativo conocida según el preámbulo de la
reivindicación 1, mediante las características de la parte
caracterizadora de la reivindicación 1 y, con respecto a un
pulverizador rotativo completo, mediante las características de las
reivindicación 13. El problema se resuelve además mediante un
procedimiento de funcionamiento para una turbina de pulverizador
rotativo según la reivindicación 14.
La invención comprende la enseñanza técnica
general de no registrar únicamente el valor absoluto de la velocidad
de rotación de la rueda de turbina sino también su dirección de
giro. El soplado con aire de frenado se puede finalizar entonces
precisamente en el instante en el cual se invierte la dirección de
giro de la rueda de turbina. Por lo tanto, ya no es necesario que
el soplado con aire de frenado sea finalizado cuando la velocidad
de rotación de la rueda de turbina esté por debajo de un valor
límite predeterminado. De esta manera se puede llevar la rueda de
turbina de manera esencialmente más rápida a la parada, dado que se
puede utilizar el intervalo de velocidad de rotación total hasta la
parada para el soplado con aire de frenado.
Sin embargo, frecuentemente basta con que el
soplado contra la rueda de turbina con aire de frenado se finalice
ya cuando la energía de rotación o la velocidad de giro del plato de
campana haya disminuido suficientemente, con el fin de excluir una
lesión del personal de servicio por parte del plato de campana en
rotación. El reconocimiento de la dirección de giro según la
invención es, sin embargo, ventajoso, en una desconexión temprana de
este tipo del aire de frenado antes de una inversión de la
dirección de giro de la rueda de turbina, para impedir controles
erróneos, con lo cual se aumenta la seguridad de funcionamiento.
\newpage
La turbina de pulverizador rotativo según la
invención presenta preferentemente una marca para el emisor de
valor de giro, la cual contiene una información que depende de la
dirección de giro, de manera que el emisor de valor de giro puede
determinar la dirección de giro de la rueda de turbina. En este
caso, no es necesario que la marca con la información que depende
de la dirección de giro esté dispuesta directamente en la rueda de
turbina. Más bien es también posible que la marca con la información
que depende de la dirección de giro esté dispuesta en un disco de
marca separado, el cual gira con la rueda de turbina. Sin embargo,
la marca con la información que depende de la dirección de giro
está dispuesta preferentemente en una superficie frontal de la
rueda de turbina o de su superficie de recubrimiento.
Una solución alternativa prevé, por el
contrario, que para el reconocimiento de la dirección de giro esté
previsto un emisor de valor de giro adicional. Pueden estar
previstos, por ejemplo, dos emisores de valor de giro, los cuales
están dispuestos desplazados con respecto a la dirección de giro de
la rueda de turbina y, como consecuencia de ello, suministran
señales de salida desfasadas. A partir del desplazamiento de fase
entre las dos señales de salida se puede determinar entonces la
dirección de giro de la rueda de turbina.
En una forma de realización preferida la marca
en la rueda de turbina comprende varios grupos de elementos
marcadores, los cuales están distribuidos en la dirección de giro,
aumentando el número de elementos marcadores en cada grupo en una
dirección de giro y disminuyendo en la dirección de giro opuesta,
con el fin de hacer posible un reconocimiento de la dirección de
giro. Es posible, por ejemplo, que en el primer grupo esté dispuesto
únicamente un elemento marcador, mientras que el grupo siguiente en
la dirección de giro contenga dos elementos marcadores. El
siguiente grupo en la dirección de giro puede contener entonces, por
ejemplo, tres elementos marcadores. El emisor de valor de giro
genera a continuación, dependiendo de la dirección de giro, o bien
paquetes de señales con un número de impulsos creciente o con un
número de impulsos menguante, a partir del cual se puede determinar
la dirección de giro de la rueda de turbina.
En otra forma de realización de la invención, la
marca en la rueda de turbina presenta, por el contrario, por lo
menos dos elementos marcadores contiguos con una extensión angular
diferente, con el fin de posibilitar un reconocimiento de la
dirección de giro. El elemento marcador se puede extender, por
ejemplo, sobre un ángulo de 45º, mientras que el otro elemento
marcador se extiende sobre un ángulo de 90º. El emisor de valor de
giro genera entonces en cada caso paquetes de impulsos los cuales
constan de un impulso corto y uno largo, reproduciendo la sucesión
de estos impulsos de longitud diferente la dirección de giro.
En una variante ventajosa de la invención, con
una importancia propia merecedora de ser protegida, está prevista
adicionalmente una marca en la rueda de turbina, la cual contiene
una información adicional acerca del tipo de turbina de
pulverizador rotativo, el número de serie de la turbina de
pulverizador rotativo o una información adicional específica del
cliente, la cual es leída por el emisor de valor de giro. El control
electrónico del pulverizador rotativo puede reconocer a
continuación, sobre la base de la información adicional dispuesta
sobre la rueda de turbina, si la turbina de pulverizador rotativo
montada es técnicamente compatible con el tipo de pulverizador
rotativo. De esta manera se puede evitar que se monten piezas de
repuesto de fabricantes no autorizados, las cuales no cumplen las
especificaciones técnicas de los productos originales. La
información adicional se puede codificar en la rueda de turbina de
forma binaria, por ejemplo, mediante varios elementos marcadores.
Un código binario "1001101" se puede codificar, por ejemplo,
mediante una sucesión de elementos marcadores en posiciones
predeterminadas sobre la rueda de turbina, siendo reproducido un
"1" por un elemento marcador dispuesto en la rueda de turbina,
mientras que un "0" es codificado por un elemento marcador que
falta en la posición correspondiente.
La invención no está limitada a las marcas
ópticas descritas con anterioridad. Es posible más bien además
prever marcas magnéticas, las cuales son registradas por un sensor
de campo magnético. Además, se puede utilizar también un sensor
capacitivo, si la marca presenta propiedades dieléctricas. Además,
se puede utilizar también un sensor mecánico como emisor de valor
de giro, siendo la marca un elemento de acoplamiento el cual acopla
la rueda de turbina mecánicamente con el sensor.
Además de la turbina de pulverizador rotativo
descrita anteriormente, la invención comprende también un
pulverizador rotativo completo con una turbina de pulverizador
rotativo según la invención, así como un procedimiento de
funcionamiento para la turbina de pulverizador rotativo según la
invención.
En un procedimiento de funcionamiento según la
invención se establece la dirección de giro de la rueda de turbina
y el soplado contra la rueda de turbina con el aire de accionamiento
y/o el aire de frenado se controla dependiendo de la dirección de
giro establecida.
El concepto de control del soplado, utilizado en
el marco de la invención, debe entenderse en general y no limitado
en un sentido más restrictivo a una comprensión del concepto desde
el punto de vista de la teoría de la regulación. La invención
comprende también formas de realización en las cuales el soplado
contra la rueda de turbina se regula en el marco de un bucle de
retroacoplamiento.
En una forma de realización preferida del
procedimiento de funcionamiento según la invención se finaliza el
soplado con el aire de frenado, durante un proceso de frenado,
cuando se invierte la dirección de giro de la rueda de turbina.
\global\parskip0.930000\baselineskip
Preferentemente, el soplado contra la rueda de
turbina es controlado, sin embargo, dependiendo de la velocidad de
giro y de la dirección de giro de la rueda de turbina. Por ejemplo,
el soplado contra la rueda de turbina con el aire de frenado se
puede finalizar cuando la velocidad de giro de la rueda de turbina
está por debajo de un valor límite predeterminado o cuando se
invierte la dirección de giro de la rueda de turbina.
Otros perfeccionamientos ventajosos de la
invención están caracterizados en las reivindicaciones subordinadas
o se explican a continuación con mayor detalle, a partir de las
figuras, junto con la descripción del ejemplo de forma de
realización preferido. En las figuras:
La Fig. 1 muestra una vista lateral de una rueda
de turbina según la invención de una turbina de pulverizador
rotativo,
la Fig. 2 muestra una marca, conocida por el
estado de la técnica, para una rueda de turbina de una turbina de
pulverizador rotativo,
las Figs. 3a-5a muestran unos
diagramas de impulsos, generados por diferentes marcas según la
invención, así como
las Figs. 3b-5b muestran unas
vistas axiales sobre la rueda de turbina de la Fig. 1 con las marcas
según las Figs. 3a-5a.
La vista lateral en la Figura 1 muestra una
rueda de turbina 1, ampliamente convencional, la cual se puede
insertar en una turbina de pulverizador rotativo como se conoce, por
ejemplo, por el documento DE 43 06 800 C2. Con respecto a la
estructuración constructiva de la turbina de pulverizador rotativo y
del pulverizador rotativo completo se remite por ello, por
simplificación, al documento DE 43 06 800 C2, cuyo contenido debe
añadirse en toda su extensión a la presente descripción.
La rueda de turbina 1 según la invención
presenta un árbol de plato de campana 2, pudiéndose montar un plato
de campana en el lado del árbol de plato de campana 2, situado a la
izquierda en la Figura 1. Además, la rueda de turbina 1 presenta un
cursor 3 en forma de disco circular, estando distribuidos sobre la
superficie frontal del lado del plato de campana del cursor 3
muchos álabes 4 a lo largo del perímetro. Durante el funcionamiento
del pulverizador rotativo se sopla contra los álabes 4 mediante un
denominado aire de accionamiento, lo que es suficientemente
conocido.
En la superficie frontal 5 del cursor 3 alejada
del plato de campana está dispuesta una marca óptica, la cual hace
posible tanto una determinación de la velocidad de giro de la rueda
de turbina 1 como también una determinación de la dirección de giro
de la rueda de turbina 1.
Las Figuras 3b-5b muestran
diferentes ejemplos de formas de realización de estas marcas,
mostrando las Figuras 3a-5a los diagramas de
impulsos correspondientes, los cuales son generados por el emisor de
valor de giro y que hacen posible un reconocimiento de la dirección
de giro y de la velocidad de giro.
En el ejemplo de forma de realización según la
Figura 3b la marca óptica comprende unos elementos marcadores 6 a 9
reflectantes, los cuales están dispuestos sobre la superficie
frontal 5, de lo contrario mate, del cursor 3 y que son explorados
por un sensor óptico.
Los elementos marcadores 6 y 7 forman con ello
un grupo, mientras que los elementos marcadores 8, 9 forman un
segundo grupo. En este caso, es determinante que los elementos
marcadores 6, 8 presenten una extensión angular mayor que los
elementos marcadores 7, 9. Esto se pone de manifiesto en el diagrama
de impulsos correspondientes según la Figura 3a porque un impulso
más largo aparece junto con un impulso más corto, reproduciendo la
secuencia de ambos impulsos la dirección de giro de la rueda de
turbina 1.
El reconocimiento de la dirección de giro es
posible, por lo tanto, gracias a que los elementos marcadores 6, 7
u 8, 9 individuales presentan una extensión angular diferente.
La Figura 4b muestra, por el contrario, un
ejemplo de realización de una marca, la cual consta de tres grupos
de elementos marcadores 10 a 15. El primer grupo comprende con ello
únicamente un elemento marcador 10, mientras que el segundo grupo
contiene, con los elementos marcadores 11, 12, dos elementos
marcadores. El tercer grupo comprende, finalmente, los elementos
marcadores 13 a 15 y contiene por consiguiente tres elementos
marcadores.
Esto se pone de manifiesto en el diagrama de
impulsos correspondiente según la Figura 4a porque el número de
impulsos de cada grupo o bien aumenta o disminuye dependiendo de la
dirección de giro, a partir de lo cual se puede determinar de
manera sencilla la dirección de giro de la rueda de turbina 1.
Finalmente, la Figura 5a muestra otro ejemplo de
forma de realización de una marca, la cual comprende varios
elementos marcadores 16 a 20.
Los dos elementos marcadores 16 y 17 posibilitan
al mismo tiempo un reconocimiento de la velocidad de giro y un
reconocimiento de la dirección de giro, de la manera descrita
anteriormente sobre la base de las Figuras 3a y 3b, dado que los
dos elementos marcadores 16, 17 presentan una extensión angular
diferente.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Además la marca posibilita al mismo tiempo una
codificación binaria de un elemento de datos de 6 Bit mediante las
marcas 18, 19, 20 en relación con las marcas 21 a 23 que faltan, las
cuales están representadas en la presente memoria mediante trazos.
En el presente caso codificarían por lo tanto los elementos
marcadores 18 a 23 el elemento de datos "100101" binario, el
cual podría indicar, por ejemplo, el tipo de la turbina de
pulverizador rotativo. Durante el funcionamiento un sensor óptico
comprueba por lo tanto si en las posiciones angulares
predeterminadas para elementos marcadores 18 a 23 existen o no
elementos marcadores reflectantes, con el fin de establecer el
valor binario "0" o "1" correspondiente.
Claims (17)
1. Turbina de pulverizador rotativo para el
accionamiento de un plato de campana, con una rueda de turbina (1),
apoyada de manera giratoria, con múltiples álabes (4) por el lado
del plato de campana y por lo menos con una marca
(6-9; 10-15; 16-20),
conectada con resistencia a la torsión con la rueda de turbina (1),
para el control de un emisor de valor de giro para un registro de
la velocidad de giro de la rueda de turbina (1), girando la marca
(6-9; 10-15; 16-20)
con la rueda de turbina (1) y reaccionando el emisor de valor de
giro a la marca (6-9; 10-15;
16-20), caracterizada porque la marca
(6-9; 10-15; 16-20)
para el emisor de valor de giro contiene una información que
depende de la dirección de giro o está previsto un emisor de valor
de giro adicional para el reconocimiento de la dirección de
giro.
2. Turbina de pulverizador rotativo según la
reivindicación 1, caracterizada porque la marca
(6-9; 10-15; 16-20)
en la rueda de turbina (1) comprende varios grupos de elementos
marcadores (10-15), los cuales están distribuidos
en la dirección de giro, aumentando el número de elementos
marcadores en cada grupo en una dirección de giro y disminuyendo en
la dirección de giro contraria, con el fin de posibilitar un
reconocimiento de la dirección de giro.
3. Turbina de pulverizador rotativo según la
reivindicación 1, caracterizada porque la marca
(6-9; 10-15; 16-20)
en la rueda de turbina (1) presenta por lo menos dos elementos
marcadores (6, 7; 16, 17) contiguos con una extensión angular
diferente, con el fin de posibilitar un reconocimiento de la
dirección de giro.
4. Turbina de pulverizador rotativo según por lo
menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque la marca (6-9; 10-15;
16-20) en la rueda de turbina (1) contiene una
información adicional acerca del tipo de turbina de pulverizador
rotativo, el número de serie de la turbina de pulverizador rotativo
o una información adicional específica del cliente, la cual puede
ser leída por el emisor de valor de giro.
5. Turbina de pulverizador rotativo según la
reivindicación 4, caracterizada porque la marca
(6-9; 10-15; 16-20)
con la información adicional está codificada de forma binaria
mediante varios elementos marcadores (18-23).
6. Turbina de pulverizador rotativo según la
reivindicación 5, caracterizada porque los elementos
marcadores para la codificación binaria están dispuestos en la
rueda de turbina (1) en posiciones angulares predeterminadas y de
manera equidistante.
7. Turbina de pulverizador rotativo según por lo
menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque el emisor de valor de giro es un sensor óptico y la marca
(6-9; 10-15; 16-20)
es una marca (6-9; 10-15;
16-20) óptica.
8. Turbina de pulverizador rotativo según por lo
menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque el emisor de valor de giro es un sensor de campo magnético y
la marca (6-9; 10-15;
16-20) es magnética.
9. Turbina de pulverizador rotativo según por lo
menos una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada
porque el emisor de valor de giro es un sensor capacitivo y la marca
(6-9; 10-15; 16-20)
es dieléctrica.
10. Turbina de pulverizador rotativo según por
lo menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque el emisor de valor de giro es un sensor
mecánico y la marca (6-9; 10-15;
16-20) es un elemento de acoplamiento, el cual
acopla la rueda de turbina (1) mecánicamente con el sensor.
11. Turbina de pulverizador rotativo según por
lo menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque la marca (6-9;
10-15; 16-20) está dispuesta sobre
una superficie frontal de la rueda de turbina (1).
12. Turbina de pulverizador rotativo según por
lo menos una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizada porque la marca (6-9;
10-15; 16-20) está dispuesta sobre
una superficie de recubrimiento de la rueda de turbina (1).
13. Pulverizador rotativo con una turbina de
pulverizador rotativo según por lo menos una de las reivindicaciones
anteriores.
14. Procedimiento de funcionamiento para una
turbina de pulverizador rotativo con una rueda de turbina (1) para
el accionamiento de un plato de campana, estando dispuestos en la
rueda de turbina (1), por el lado de la rueda de campana, numerosos
álabes (4), con las etapas siguientes:
- -
- soplar contra la rueda de turbina (1) con un gas de accionamiento o soplado, en sentido contrario, contra la rueda de turbina (1) con un gas de frenado para frenar la rueda de turbina (1),
caracterizado porque comprende
- -
- establecer la dirección de giro de la rueda de turbina (1) y
- -
- controlar el soplado contra la rueda de turbina (1), con el gas de accionamiento y/o el gas de frenado, dependiendo de la dirección de giro establecida de la rueda de turbina (1).
15. Procedimiento de funcionamiento según la
reivindicación 14, caracterizado porque el soplado con el gas
de frenado, durante el frenado de la rueda de turbina (1), se
finaliza cuando varía la dirección de giro de la rueda de turbina
(1).
16. Procedimiento de funcionamiento según la
reivindicación 14 y/o la reivindicación 15, caracterizado
porque se establece la velocidad de giro de la rueda de turbina (1)
y el soplado con el gas de accionamiento y/o el gas de frenado se
controla dependiendo tanto de la dirección de giro establecida como
de la velocidad de giro establecida.
17. Procedimiento de funcionamiento según la
reivindicación 16, caracterizado porque durante el frenado de
la rueda de turbina (1) se finaliza el soplado con el gas de
frenado, cuando varía la dirección de giro de la rueda de turbina
(1) y/o cuando la velocidad de giro de la rueda de turbina (1) está
por debajo de un valor límite predeterminado.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10237128 | 2002-08-13 | ||
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