ES2333208T3 - Pulverizador rotativo y unidad de rodamiento para dicho pulverizador. - Google Patents
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Abstract
Pulverizador rotativo (1) para un recubrimiento de piezas, que comprende a) un árbol giratorio de plato de campana para un plato de campana (4) con el fin de suministrar un chorro de pulverización de un medio de recubrimiento, b) por lo menos una salida de aire director (8, 9) con el fin de suministrar aire director para la conformación del chorro de pulverización, c) una carcasa (7), d) una turbina (5) con una rueda de turbina para el accionamiento del plato de campana (4), estando compuesta la turbina (5) de dos secciones casi cilíndricas con diferentes diámetros externos y estando dispuesta la rueda de la turbina en la sección con el diámetro externo mayor, e) una unidad de rodamiento (19) para la turbina (5), dispuesta en la carcasa (7) del pulverizador rotativo (1), f) por lo menos un conducto de aire director (18), que está dispuesto en la carcasa (7) y que desemboca en la salida de aire director (8, 9), para la alimentación del aire director, pasando el conducto de aire director (18) por lo menos de manera parcial axialmente a través de la unidad de rodamiento (19) y pasando axialmente el conducto de aire director (18) a través de la sección de la turbina (5) con el diámetro externo mayor, caracterizado g) porque en la superficie de revestimiento de la sección (21) con el diámetro externo menor se encuentran unos orificios (23), que desembocan en la superficie frontal de la turbina (5), situada en el lado del plato de campana, y que desembocan finalmente en la salida de aire director (9) y h) porque los orificios (23) en la sección (21) con el diámetro externo menor se componen de un orificio a modo de punzonado que se extiende radialmente a partir de la superficie de revestimiento y de un orificio a modo de punzonado que se extiende axialmente a partir de la superficie frontal, situada en el lado del plato de campana, de la sección (21) con el diámetro externo menor.
Description
Pulverizador rotativo y unidad de rodamiento
para dicho pulverizador.
La presente invención se refiere a un
pulverizador rotativo para un recubrimiento de piezas según el
preámbulo de la reivindicación 1 y a una unidad de rodamiento según
la reivindicación 12.
En las instalaciones de pintura se utilizan de
manera conocida pulverizadores rotativos, en los que un denominado
plato de campana se acciona mediante una turbina de aire comprimido
con un número elevado de revoluciones. El plato de campana tiene,
por lo general, una forma de cono truncado y se amplía en la
dirección de pulverización, acelerándose en sentido axial y
especialmente en sentido radial el medio de recubrimiento, que se va
a aplicar, en el plato de campana en forma de cono truncado debido
a las fuerzas centrífugas, de tal modo que en el borde de salida
del plato de campana se produce un chorro de pulverización en forma
de cono.
Además, es conocido que a la superficie exterior
del plato de campana se sople una denominada corriente de aire
director para conformar el chorro de pulverización, influyendo el
aire director en la dirección de las partículas pulverizadas de
pintura en el borde de salida del plato de campana. El control de la
cantidad y de la velocidad del aire director soplado permite
ajustar la forma del chorro de pulverización y, por lo tanto, la
anchura del chorro de pulverización.
El documento DE10202712 da a conocer además que
al chorro de pulverización se dirigen dos corrientes de aire
director que se pueden regular por separado.
En los pulverizadores rotativos conocidos del
tipo descrito anteriormente, el aire director se alimenta a través
de un conducto de aire director que se extiende dentro de la carcasa
del pulverizador rotativo, por fuera, entre la pared de la carcasa
y la turbina de aire comprimido. En la superficie frontal del
pulverizador rotativo, situada en el lado de montaje, el conducto
de aire director desemboca, por el contrario, en una entrada, cuya
posición está predefinida por las conexiones correspondientes en la
brida de fijación de la respectiva máquina de recubrimiento, por
ejemplo, un robot de pintura, y, por tanto, no se puede variar.
El inconveniente de guiar, tal como se ha
descrito anteriormente, el conducto de aire director dentro del
pulverizador rotativo, por fuera, entre la pared de la carcasa y la
turbina de aire comprimido, radica, en primer lugar, en el hecho de
que el diámetro de la carcasa del pulverizador rotativo aumenta a
causa de la sección transversal necesaria del conducto de aire
director, reduciéndose el espacio de montaje disponible para la
turbina de aire comprimido debido al conducto de aire director.
La disposición conocida del conducto de aire
director adolece además del inconveniente de que el conducto de
aire director se debe desviar primero hacia fuera a partir de la
conexión en la superficie frontal situada en el lado de montaje
para después poder pasar externamente por delante de la turbina de
aire comprimido. Este guiado del conducto de aire director resulta
inadecuado desde el punto de vista de la dinámica de fluidos,
porque la resistencia de circulación aumenta por los cambios de
dirección del aire director y además dentro del conducto de aire
director se pueden originar efectos de resonancia, no deseados, que
afectan el resultado de la pintura.
Un pulverizador rotativo de este tipo se conoce
también a partir del documento EP0878238A1. En este caso, el
conducto de aire director se guía en el pulverizador rotativo
también por fuera, alrededor de la unidad de rodamiento o la
turbina de aire comprimido. Las toberas individuales de aire
director son alimentadas, en este caso, desde una cámara
anular de aire, dispuesta en el lado frontal del pulverizador rotativo directamente delante de las toberas de aire director.
anular de aire, dispuesta en el lado frontal del pulverizador rotativo directamente delante de las toberas de aire director.
La patente US nº 5397063 da a conocer otro
pulverizador rotativo, en el que un conducto de aire director está
guiado axialmente a través de la unidad de rodamiento de la turbina
de aire comprimido. El conducto de aire director está compuesto en
la presente memoria de un tubo flexible que atraviesa un orificio,
que se extiende axialmente, en la unidad de rodamiento y que
suministra aire director a un anillo de aire director.
El objetivo de la invención es optimizar el
pulverizador rotativo conocido, que se describe al principio,
respecto al espacio constructivo necesario y desde el punto de vista
de la dinámica de fluidos.
Partiendo del pulverizador rotativo conocido,
que se ha descrito anteriormente, según el preámbulo de la
reivindicación 1, el objetivo se alcanza mediante las
características de la reivindicación 1 o mediante una unidad de
rodamiento con las características de la reivindicación 12.
La invención comprende la enseñanza técnica
general de no disponer el conducto aire director por fuera, entre
la pared de la carcasa del pulverizador rotativo y la turbina de
aire comprimido, sino en dirección radial.
Según la invención, el conducto de aire director
pasa por lo menos parcialmente en dirección axial a través de una
unidad de rodamiento de la turbina de aire comprimido, de tal modo
que se puede prescindir de guiar de manera complicada el conducto
de aire director por fuera, alrededor de la turbina de aire
comprimido. La unidad de rodamiento de la turbina de aire
comprimido presenta, por tanto, preferentemente un orificio continuo
en dirección axial que forma un elemento del conducto de aire
director.
Por lo general, la turbina de aire comprimido se
compone de dos secciones casi cilíndricas con diferentes diámetros
externos, estando dispuesta la rueda de la turbina en la sección con
el diámetro externo mayor. El conducto de aire director se
extiende, en la presente memoria, preferentemente en dirección axial
a través de la sección de la unidad de rodamiento con el diámetro
externo mayor y desemboca en el lado dirigido hacia el plato de
campana en una denominada cámara de aire, que rodea en el exterior
la sección de la unidad de rodamiento con un diámetro externo
menor. Desde esta denominada cámara de aire, el aire director llega
a través de uno o varios orificios dispuestos en la unidad de
rodamiento a la salida del aire director, extendiéndose este
orificio desde una abertura de desembocadura hasta la superficie de
revestimiento de la unidad de rodamiento y desembocando en una
abertura de desembocadura en la superficie frontal de la unidad de
rodamiento que se encuentra situada en el lado del plato de
campana.
Según la invención, el orificio se extiende, por
el contrario, en la unidad de rodamiento a partir de la superficie
frontal de la unidad de rodamiento, situada en el lado del plato de
campana, primero en paralelo al eje de giro del plato de campana y
desemboca a continuación en un orificio a modo de punzonado que se
extiende radialmente y que desemboca en la superficie de
revestimiento de la unidad de rodamiento en la cámara de aire.
El conducto de aire director se extiende
preferentemente, por lo menos en una gran parte de su longitud,
esencialmente sin codos para optimizar la circulación del aire
director desde el punto de vista hidrodinámico.
Además, el conducto de aire director presenta
preferentemente, por lo menos en una gran parte de su longitud, una
superficie de sección transversal esencialmente constante para
obtener una circulación uniforme del aire director dentro del
conducto de aire director.
Esto se sustenta preferentemente en el hecho de
que el conducto de aire director presenta por lo menos en una gran
parte de su longitud una forma interna esencialmente constante y
preferentemente sin resaltes.
En una variante ventajosa de la invención, están
previstas preferentemente por lo menos dos salidas de aire director
para conformar el chorro de pulverización, estando dispuestas las
salidas de aire director preferentemente a una distancia radial
diferente del eje de giro del plato de campana. Las salidas
individuales de aire director se alimentan de aire director
preferentemente a través de unos conductos separados de aire
director, existiendo de este modo una gran libertad para la
conformación del chorro de pulverización.
Uno de los conductos de aire director puede
estar dispuesto del modo convencional descrito al principio, por
fuera, entre la pared de la carcasa y la turbina de aire comprimido,
mientras que otro conducto de aire director se encuentra dispuesto a
distancia, más adentro, del modo que se ha descrito anteriormente
según la invención.
Otras configuraciones ventajosas de la invención
están caracterizadas en las reivindicaciones subordinadas o se
explican detalladamente a continuación junto con la descripción del
ejemplo de forma de realización preferido de la invención por medio
del dibujo.
El dibujo muestra una vista en sección
transversal de un pulverizador rotativo según la invención.
El pulverizador rotativo 1 representado, según
la invención, tiene una construcción ampliamente convencional, por
lo que para complementar la siguiente descripción se remite al
estado de la técnica correspondiente.
Para el montaje del pulverizador rotativo 1,
éste presenta en su superficie frontal, situada en el lado de
montaje, una brida de fijación 2 con un pivote de fijación 3, que
posibilita una fijación mecánica en un brazo de robot de un robot
de pintura.
En el pulverizador rotativo 1 se puede instalar
un plato de campana 4 convencional en forma de cono truncado que
está representado, en la presente memoria, sólo con líneas
discontinuas y que se acciona mediante una turbina de aire
comprimido 5 con un número elevado de revoluciones durante el
funcionamiento del pulverizador rotativo 1. El giro del plato de
campana 4 provoca que el medio de recubrimiento, introducido en el
interior del plato de campana 4, se acelere en sentido axial y
especialmente radial y se pulverice en un borde de salida del plato
de campana.
El accionamiento de la turbina de aire
comprimido 5 se realiza en la presente memoria mediante aire
comprimido que se guía desde el robot de pintura por la brida de
fijación 2, no estando representada en la presente memoria la
alimentación de aire de accionamiento para simplificar.
Para conformar el chorro de pulverización,
suministrado por el plato de campana 4, está previsto además un
denominado anillo de aire director 6 que se encuentra dispuesto en
la superficie frontal, situada en el lado del plato de campana, de
una carcasa 7 del pulverizador rotativo 1. En el anillo de aire
director 6 están dispuestas varias toberas de aire director 8, 9,
orientadas axialmente, a través de las cuales se puede soplar una
corriente de aire director en sentido axial hacia fuera sobre la
superficie cónica de revestimiento del plato de campana 4 durante
el funcionamiento del pulverizador rotativo 1. Dependiendo de la
cantidad y de la velocidad del aire director, soplado desde las
toberas de aire director 8, 9, se conforma el chorro de
pulverización y se ajusta la anchura deseada del chorro.
La alimentación del aire director para ambas
toberas de aire director 8, 9 se realiza en la presente invención a
través de una abertura de brida 10, 11 respectivamente, que está
dispuesta en la brida de fijación 2 del pulverizador rotativo 1. La
posición de la abertura de brida 10, 11 dentro de la superficie
frontal de la brida de fijación 2 está predefinida por la posición
de las conexiones correspondientes en la respectiva brida de
fijación del robot de pintura.
La tobera exterior de aire director 8 es
alimentada del modo convencional descrito anteriormente a través de
un conducto de aire director 12, que está guiado a lo largo del lado
exterior de la turbina de aire comprimido 5, entre la carcasa 6 y
la turbina de aire comprimido 5. Con este fin, la abertura de brida
10 desemboca primero en un orificio a modo de punzonado 13, que se
extiende axialmente, y que se transforma a continuación en un
orificio a modo de punzonado 14 que se extiende radialmente y que
desemboca finalmente en el lado exterior de una carcasa de válvula
15 en un espacio intermedio entre la carcasa 7 y la carcasa de
válvula 15. El aire director es guiado por la turbina de aire
comprimido 5 hacia una denominada cámara de aire 16, desde la cual
dicho aire llega finalmente a través de orificio a modo de punzonado
17 en el anillo de aire director 6 a la tobera de aire director
8.
La alimentación del aire director para la tobera
de aire director 9 se realiza, por el contrario, a través de un
conducto de aire director 18 que, partiendo de la abertura de brida
11 en la brida de fijación 2, pasa axialmente y sin dobleces a
través de la carcasa de válvula 15. Además, el conducto de aire
director 18 pasa también axialmente a través de una unidad de
rodamiento 19 de la turbina de aire comprimido 5. La distancia
radial del conducto de aire director 18 respecto al eje de giro del
plato de campana 4, en este caso, es mayor que el diámetro externo
de la rueda de la turbina, no representada para simplificar, de tal
modo que el conducto de aire director 18 se extiende en el lado
exterior de la rueda de la turbina. El conducto de aire director 18
desemboca en el lado del plato de campana en otra cámara de aire
20, dispuesta entre una sección 21 esencialmente cilíndrica de la
turbina de aire comprimido 5 y una cubierta 22 que la rodea.
En la superficie de revestimiento de la sección
21 se encuentran varios orificios 23, que desembocan en la
superficie frontal de la turbina de aire comprimido, situada en el
lado del plato de campana, y, por último, en las toberas de aire
director 9. Los orificios 23 en la sección 21 de la turbina de aire
comprimido 5 se componen, en la presente memoria, de un orificio a
modo de punzonado que se extiende radialmente a partir de la
superficie de revestimiento de la sección 21 y de un orificio a modo
de punzonado que se extiende axialmente a partir de la superficie
frontal de la sección 21, situada en el lado del plato de campana,
lo que posibilita un montaje fácil.
La ventaja de la disposición descrita
anteriormente del conducto adicional de aire director 18 radica, en
primer lugar, en que el diámetro de la carcasa 7 del pulverizador
rotativo 1 no aumenta mediante el conducto adicional de aire
director 18 ni se reduce tampoco el espacio constructivo, disponible
para la turbina de aire comprimido 5, mediante el conducto de aire
director 18.
Otra ventaja del conducto de aire director 18,
según la invención, radica en el guiado sin dobleces de la
corriente de aire director, optimizado desde el punto de vista de la
dinámica de los fluidos.
La invención no se limita al ejemplo de forma de
realización preferido que se ha descrito anteriormente.
Claims (12)
1. Pulverizador rotativo (1) para un
recubrimiento de piezas, que comprende
- a)
- un árbol giratorio de plato de campana para un plato de campana (4) con el fin de suministrar un chorro de pulverización de un medio de recubrimiento,
- b)
- por lo menos una salida de aire director (8, 9) con el fin de suministrar aire director para la conformación del chorro de pulverización,
- c)
- una carcasa (7),
- d)
- una turbina (5) con una rueda de turbina para el accionamiento del plato de campana (4),
- estando compuesta la turbina (5) de dos secciones casi cilíndricas con diferentes diámetros externos y estando dispuesta la rueda de la turbina en la sección con el diámetro externo mayor,
- e)
- una unidad de rodamiento (19) para la turbina (5), dispuesta en la carcasa (7) del pulverizador rotativo (1),
- f)
- por lo menos un conducto de aire director (18), que está dispuesto en la carcasa (7) y que desemboca en la salida de aire director (8, 9), para la alimentación del aire director, pasando el conducto de aire director (18) por lo menos de manera parcial axialmente a través de la unidad de rodamiento (19) y pasando axialmente el conducto de aire director (18) a través de la sección de la turbina (5) con el diámetro externo mayor,
caracterizado
- g)
- porque en la superficie de revestimiento de la sección (21) con el diámetro externo menor se encuentran unos orificios (23), que desembocan en la superficie frontal de la turbina (5), situada en el lado del plato de campana, y que desembocan finalmente en la salida de aire director (9) y
- h)
- porque los orificios (23) en la sección (21) con el diámetro externo menor se componen de un orificio a modo de punzonado que se extiende radialmente a partir de la superficie de revestimiento y de un orificio a modo de punzonado que se extiende axialmente a partir de la superficie frontal, situada en el lado del plato de campana, de la sección (21) con el diámetro externo menor.
2. Pulverizador rotativo (1) según la
reivindicación 1, caracterizado porque el conducto de aire
director (18) se extiende a una distancia radial del eje de giro
del plato de campana (4), que es mayor que el diámetro externo de
la rueda de la turbina y menor que el diámetro externo de la unidad
de rodamiento (19).
3. Pulverizador rotativo (1) según por lo menos
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el conducto de aire director (18) se extiende esencialmente sin
codos por lo menos en una gran parte de su longitud.
4. Pulverizador rotativo (1) según por lo menos
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el conducto de aire director (18) se extiende esencialmente en
paralelo al eje de giro del plato de campana (4) por lo menos en una
gran parte de su longitud.
5. Pulverizador rotativo (1) según por lo menos
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el conducto de aire director (18) presenta una superficie de
sección transversal esencialmente constante por lo menos en una
gran parte de su longitud.
6. Pulverizador rotativo (1) según por lo menos
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el conducto de aire director (18) presenta una forma de sección
transversal esencialmente constante por lo menos en una gran parte
de su longitud.
7. Pulverizador rotativo (1) según por lo menos
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
el conducto de aire director (18) presenta una forma interna sin
resaltes por lo menos en una gran parte de su longitud.
8. Pulverizador rotativo (1) según por lo menos
una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
están previstas por lo menos dos salidas de aire director (8, 9)
para la conformación del chorro de pulverización.
9. Pulverizador rotativo (1) según la
reivindicación 8, caracterizado porque las salidas de aire
director (8, 9) están dispuestas a una distancia radial diferente
del eje de giro del plato de campana (4).
10. Pulverizador rotativo (1) según la
reivindicación 8 y/o la reivindicación 9, caracterizado
porque para la alimentación de aire director para las distintas
salidas de aire director (8, 9) están previstos unos conductos de
aire director (12, 18) separados.
11. Pulverizador rotativo (1) según la
reivindicación 10, caracterizado porque un primer conducto de
aire director (18) está dispuesto en el interior, separado de la
carcasa (7), mientras que un segundo conducto de aire director (12)
está dispuesto en el exterior, directamente de manera adyacente a la
carcasa (7).
12. Unidad de rodamiento (19) con una turbina
(5) para el accionamiento de un plato de campana (4) en un
pulverizador rotativo (1), en la que la turbina (5) está formada
por dos secciones casi cilíndricas con diferentes diámetros
externos y estando dispuesta la rueda de la turbina en la sección
con el diámetro externo mayor, con un árbol de plato de campana,
apoyado de manera giratorio en la unidad de rodamiento (19), y una
rueda de turbina dispuesta sobre el árbol de plato de campana,
pasando axialmente a través de la sección con el diámetro externo
mayor un conducto de aire director (18) que se puede conectar a un
conducto de aire director (11) del pulverizador rotativo,
caracterizada
- -
- porque en la superficie de revestimiento de la sección (21) con el diámetro externo menor se encuentran unos orificios (23), que desembocan en la superficie frontal de la turbina (5), situada en el lado del plato de campana, y que desembocan finalmente en la salida de aire director (9) y
- -
- porque los orificios (23) en la sección (21) con el diámetro externo menor se componen de un orificio a modo de punzonado que se extiende radialmente a partir de la superficie de revestimiento y de un orificio a modo de punzonado que se extiende axialmente a partir de la superficie frontal, situada en el lado del plato de campana, de la sección (21) con el diámetro externo menor.
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| DE10233198 | 2002-07-22 | ||
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