ES2621242T3 - Sistema y método para la aplicación de un elemento de recubrimiento sobre una superficie de apoyo - Google Patents

Sistema y método para la aplicación de un elemento de recubrimiento sobre una superficie de apoyo Download PDF

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ES2621242T3 ES13792440.3T ES13792440T ES2621242T3 ES 2621242 T3 ES2621242 T3 ES 2621242T3 ES 13792440 T ES13792440 T ES 13792440T ES 2621242 T3 ES2621242 T3 ES 2621242T3
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Abstract

El sistema (2) para aplicar automáticamente un elemento (4) de revestimiento a una superficie de apoyo, que comprende: - un dispositivo (1) de calefacción para aplicar el elemento (4) de recubrimiento a lo largo de una ruta de aplicación de la superficie de apoyo mediante administración de calor por efecto Joule, cuyo dispositivo (1) de calefacción comprende un primer electrodo (5) y un segundo electrodo (6) que se puede conectar a un generador de energía eléctrica y se configura para formar parte de un circuito eléctrico, una porción del elemento (4) de recubrimiento es capaz de ser dispuesto entre dicho primer electrodo (5) y dicho segundo electrodo (6) con el fin de cerrar dicho circuito eléctrico para obtener calefacción pro medio del efecto Joule de la porción del elemento (4) de recubrimiento que hace fluir corriente en el circuito eléctrico, y - medios (3) de movimiento automático, - caracterizados porque la configuración general de dicho dispositivo (1) de calefacción es tal que dicho primer electrodo (5) y segundo electrodo (6) se tienen que deslizar con respecto al elemento (4) de recubrimiento durante la aplicación del elemento (4) de recubrimiento a la superficie de apoyo, dichos medios (3) de movimiento automático se configuran para deslizar dicho primer electrodo (5) y segundo electro (6) a lo largo de la ruta para aplicar el elemento (4) de recubrimiento a la superficie de apoyo durante aplicación del elemento de recubrimiento.

Description

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DESCRIPCION
Sistema y metodo para la aplicacion de un elemento de recubrimiento sobre una superficie de apoyo Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a un dispositivo y metodo para aplicar un elemento de recubrimiento a una superficie de apoyo mediante administracion de calor, en particular por medio de calor obtenido por el llamado efecto Joule.
Mas concretamente, esta invencion se refiere a la aplicacion de elementos conductores, los llamados “barra de contacto”, en soportes plasticos para la fabricacion de parabrisas termicos o para la fabricacion de paneles fotovoltaicos.
Antecedentes de la invencion
En el sector de vehfculos a motor con frecuencia se aplican filamentos de metal sobre los parabrisas con el fin de asegurar rapido descongelamiento en condiciones climaticas tal como lluvia, nieve o hielo.
Por lo general, durante el proceso de fabricacion de parabrisas, como en la fabricacion de vidrios de seguridad, se preve la vinculacion a dos planos de vidrio mediante una lamina de polivinil butiral (PVB).
En particular, durante la fabricacion de parabrisas que incorporan filamentos conductores, estos filamentos se aplican sobre la hoja de polivinil butiral de antes que se convierta en parte integral del parabrisas propiamente dicho.
Generalmente los filamentos metalicos posicionados a lo largo de las rutas rectas paralelas entre sf se limitan lateralmente por bandas conductoras, llamadas “barras de contacto”, que se configuran para distribuir corriente electrica en cada uno de los filamentos para garantizar su operacion.
En este sector, las operaciones de la aplicacion de las barras de contacto, se realizan manualmente por un operador, con la banda de metal generalmente se aplica por medio de una plancha caliente.
La operacion manual realizada por el operador es necesaria para asegurar la exactitud de trabajo y la precision requerida durante la colocacion del elemento que se va a fijar en el soporte plastico, en particular cuando se aplica a lo largo de rutas curvas.
La principal desventaja del sistema manual utilizado la tecnica anterior es que dicha aplicacion manual resulta en costos de fabricacion extremadamente altos tanto en terminos de tiempo de fabricacion como de trabajo.
Otra desventaja es la falta de reproducibilidad de la calidad del producto final, una caractenstica que depende principalmente de la experiencia y habilidad del operador que realizo la operacion de aplicacion.
En particular, en operaciones con la aplicacion de elementos conductores en los soportes de plastico, calentamiento insuficiente de la zona de union puede resultar en una aplicacion incompleta del elemento sobre el soporte. Del mismo modo, un calentamiento excesivo puede resultar en deterioro local del soporte plastico con una consecuente union debil durante el enfriamiento de la zona de trabajo.
Por lo tanto, la calefaccion inadecuada de la zona de union entre la superficie de apoyo y el elemento conductor da lugar, durante revisiones de control de calidad, a un gran numero de rechazos.
Los documentos EP 1 577 046 A2, DE 10 2009 010840 A1 y WO 2007/075242 A1 divulgan sistemas para aplicar recubrimiento de acuerdo con la tecnica anterior.
Resumen de la invencion
El problema tecnico planteado y resuelto por la presente invencion es por lo tanto proporcionar un dispositivo y metodo para la aplicacion de elementos de recubrimiento, capaces de superar los inconvenientes mencionados en relacion con el estado de la tecnica anterior.
Este problema se soluciona por un sistema de acuerdo la reivindicacion 1 y tambien, segun la misma idea inventiva, por un sistema de acuerdo con la reivindicacion 7 y un metodo de acuerdo con la reivindicacion 20.
Caractensticas preferidas de la presente invencion se definen en las mismas las reivindicaciones dependientes.
De acuerdo con un aspecto mas general, la invencion se refiere a un sistema que comprende un aparato de calefaccion, conveniente para la calefaccion de una porcion del elemento de recubrimiento en una configuracion
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donde existe contacto entre el aparato de calefaccion y la porcion del elemento de recubrimiento, y medios de movimiento automatico, capaces de mover el dispositivo a lo largo de la ruta de acceso para el uso del elemento de recubrimiento en la superficie de apoyo.
La invencion consigue reproducibilidad del grado de calidad del producto final por medio de la automatizacion del desplazamiento del dispositivo de calefaccion. Ventajosamente, la invencion reduce el numero de rechazos de produccion debido a la incierta calidad de las operaciones manuales.
Otra ventaja de la presente invencion es que la presencia de los medios de movimiento automatico reduce considerablemente el tiempo de funcionamiento, haciendo posible por ejemplo llevar a cabo la aplicacion de la capa a una velocidad de mas de 300 mm/s en comparacion con la velocidad maxima de 100 mm/s que se puede lograr por medio de operaciones manuales.
Preferiblemente, la invencion tambien permite la medicion de la cantidad de energfa transferida durante la aplicacion del elemento de recubrimiento.
En una segunda version preferida, ventajosamente la invencion permite ajuste y control de la energfa electrica entregada al aparato de calefaccion para asegurar una administracion constante del calor.
En terminos generales, la invencion permite la aplicacion automatica de dichos elementos de recubrimiento de forma muy controlada y reproducible.
Otras ventajas, caractensticas y modos de uso de la presente invencion se aclararan a partir de la siguiente descripcion detallada de una serie de realizaciones preferidas de la misma, a tttulo de ejemplo no limitante.
Breve descripcion de los dibujos
Se hara referencia a las figuras de los dibujos acompanantes en los que:
■ La figura 1 muestra una vista en perspectiva de una primera realizacion preferida del sistema de acuerdo con la invencion;
■ La figura 2 muestra una vista frontal del dispositivo de calefaccion en una realizacion preferida del sistema de acuerdo con la presente invencion;
■ La figura 3 muestra una vista en perspectiva, desde la parte posterior, del dispositivo de acuerdo con la figura 2;
■ La figura 4 muestra una vista en perspectiva de un detalle del dispositivo de acuerdo con la figura 2.
■ La figura 5 muestra una vista en perspectiva de un detalle del dispositivo de acuerdo con la figura 2.
■ La figura 6 muestra una vista en perspectiva, desde arriba, de un detalle de una segunda realizacion preferido del
dispositivo de acuerdo con la invencion;
■ La figura 7 muestra una vista en perspectiva, desde arriba, de un detalle de una realizacion alternativa del dispositivo de acuerdo con la figura 6;
■ La figura 8 muestra una vista en perspectiva, desde abajo, de un detalle adicional del sistema de acuerdo con la figura 1;
■ La figura 9 muestra una vista en perspectiva frontal de un dispositivo para limpiar el dispositivo de calefaccion de acuerdo con la figura 2.
■ La figura 10 muestra una vista transversal esquematica del dispositivo de limpieza de acuerdo con la figura 9 en una configuracion de funcionamiento;
■ La figura 11 muestra una vista en perspectiva de una realizacion preferida adicional del sistema de acuerdo con la invencion.
Descripcion detallada de ejemplos de realizaciones preferidas
Como se ilustrara con mayor detalle mas adelante, se hara referencia a diferentes realizaciones preferidas de la invencion. Todas las realizaciones alcanzan las mismas ventajas antes mencionadas en relacion con el sistema de acuerdo con la invencion, por medios de la misma solucion tecnica de aplicacion automatica de un elemento de recubrimiento para una superficie de apoyo mediante el calentamiento por efecto Joule.
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Adelante se hara referencia a las realizaciones preferidas mencionadas anteriormente, utilizando el mismo numero de referencia para designar componentes que son sustancialmente comunes a las diversas formas de construccion.
Como se muestra en la figura 2, una primera realizacion preferida de la presente invencion se refiere a un dispositivo 1 de calefaccion para la aplicacion de un elemento 4 de recubrimiento para una superficie de apoyo a lo largo de una ruta de aplicacion, mediante la administracion de calor obtenido por el efecto Joule. El aparato 2 de calefaccion de acuerdo con la primera realizacion preferida aqrn descrita comprende un primer electrodo 5 y un segundo electrodo 6 que puede ser conectado a un generador de energfa electrica y se configura para formar parte de un circuito electrico en el que una porcion del elemento 4 de recubrimiento se puede disponer entre el primer electrodo 5 y el segundo electrodo 6 para cerrar el circuito electrico y obtener calentamiento por efecto Joule de la parte del elemento 4 de recubrimiento siguiendo un flujo de una corriente en el circuito electrico.
Por otra parte, la configuracion general del dispositivo 1 de calefaccion es tal que el primer electrodo 5 y el segundo electrodo 6 son capaces de deslizar en relacion con el elemento 4 de recubrimiento durante la aplicacion del elemento 4 de recubrimiento a la superficie de apoyo.
Ventajosamente, por lo tanto, se preve un movimiento relativo de los electrodos y el elemento de recubrimiento que se va a aplicar.
El deslizamiento relativo del primer electrodo y segundo electrodo en relacion con el elemento de recubrimiento impide que cualquier sobrecalentamiento localizado en el elemento de recubrimiento y de los electrodos mismos. Por lo tanto tiene lugar la aplicacion del elemento de recubrimiento a una temperatura sustancialmente constante.
En particular, el elemento 4 de recubrimiento se hace del material conductor.
Preferiblemente, cada electrodo comprende un extremo para conexion con el dispositivo 2 de calefaccion y un extremo libre para el contacto entre el electrodo y el elemento 4 de recubrimiento en el que fluye corriente electrica.
En particular, cada electrodo tiene un extremo libre substancialmente plano configurado para la interfaz, por ejemplo en una configuracion atractiva, con el elemento 4 de recubrimiento.
Los medios 8 de medicion, por ejemplo, comprenden un sensor, disenado para medir el flujo de corriente en por lo menos uno de los electrodos mencionados, se posicionan en la region de por lo menos uno del ya mencionado primer electrodo 5 y el segundo electrodo 6.
En realizaciones preferidas descritas aqrn, tambien se proporcionan medios para ajustar y controlar el flujo de corriente en por lo menos uno de los electrodos mencionados, dichos medios se disenan para permitir el suministro de una cantidad constante de energfa en la porcion del elemento 4 de recubrimiento.
En particular, durante la operacion del sistema de acuerdo con la presente invencion, una vez que se ha establecido contacto entre el primer electrodo 5 mencionado ya y el segundo electrodo 6 y los medios de cierre del circuito electrico, el generador entrega una cantidad predeterminada de energfa y se mide en por lo menos uno de los dos electrodos.
Esta cantidad de flujos de corriente electrica en el circuito electrico formado tras el compromiso entre el mencionado primer electrodo 5 y segundo electrodo 6 y la porcion 4 de elemento de recubrimiento en el que se produce el flujo mencionado.
En una realizacion del dispositivo de acuerdo con la presente invencion esta previsto utilizar electrodos giratorios que son capaces de rodar sobre la superficie del elemento 4 de recubrimiento durante la etapa de deslizamiento relativo mencionada anteriormente.
En otras palabras, la calefaccion dinamica obtenida mediante el efecto Joule, con los electrodos haciendo contacto dinamico con el material de recubrimiento, se puede lograr mediante deslizamiento de los electrodos o por medio de electrodos de rotacion.
En una realizacion preferida adicional se preve utilizar un electrodo fijo y un electrodo rotatorio, siendo este ultimo particularmente capaz de rodar sobre la superficie sin deslizarse. Esta realizacion adicional, como se muestra en la figura 11, es particularmente ventajosa. En particular, durante el uso, en la region donde hay contacto entre el electrodo giratorio y el elemento 4 de recubrimiento, la friccion del balanceo presente es capaz de reducir significativamente la presencia de polvo y las impurezas que se podnan producir en el caso de friccion por deslizamiento.
Por lo tanto, por ejemplo, la presencia de un dispositivo de succion, como se describe a continuacion, no es necesaria en la region del electrodo giratorio. Preferiblemente, se coloca el electrodo giratorio, en la direccion de viaje de soldadura, despues del electrodo de deslizamiento. De esta manera, ventajosamente, el electrodo giratorio
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logra mantener la barra de contacto en posicion, como se describira adelante completamente, sin tener que dar una primera porcion estaticamente soldada.
Todav^a otra realizacion contempla la presencia de un primer electrodo 5 giratorio y un segundo electrodo 6 giratorio que tiene un primer y segundo eje de rotacion sustancialmente coaxial entre sf, en particular, el primer y segundo eje de rotacion son substancialmente perpendiculares respectivamente a la ruta de soldadura.
Ventajosamente, en dicha configuracion, durante el uso, el flujo de corriente se llevara a cabo en una direccion sustancialmente perpendicular a la ruta de aplicacion deseada. En particular, la corriente pasara a traves de una seccion del elemento de recubrimiento donde no existe ninguna interaccion de friccion con los electrodos. De esta manera se reduce la ineficiencia operativa debido a las impurezas generadas por la friccion entre los electrodos y el elemento de recubrimiento.
En particular, los electrodos se configuran con el fin de que se posicionen, durante soldadura de un elemento 4 de recubrimiento similar a banda, respectivamente a lo largo de los bordes externos del elemento similar a banda.
Preferiblemente, en todas las realizaciones descritas aqrn, el dispositivo de acuerdo con la presente invencion tambien comprende medios 20, 21, 22, 23 para apoyary posicionar un elemento 4 de recubrimiento adecuado para el apoyar y posicionar el elemento 4 de recubrimiento a lo largo de la ruta de la aplicacion deseada.
Los ya mencionados medios de apoyo y posicionamiento comprenden, por ejemplo, una pluralidad de rodillos giratorios que se montan en una pluralidad correspondiente de husillos conectados al dispositivo de calefaccion. Los rodillos mencionados apoyan el elemento de recubrimiento, que tiene en particular una forma de banda, en forma de bobinas.
El elemento 4 de recubrimiento puede ser desenrollado de una bobina 20 para almacenar el elemento similar a banda, dicha bobina se puede unir en forma desprendible por ejemplo al dispositivo 2 de calefaccion.
Preferiblemente, cada pasador es capaz de moverse a lo largo de su eje longitudinal de tal manera que permita un cambio de formato del elemento de recubrimiento similar a banda, en particular cambio de formato elementos similares a banda con diferentes anchos.
En particular, como se muestra en las figuras 2 y 3, el movimiento de la bobina de almacenamiento se produce por un motor, por ejemplo un motor sin escobillas.
En la configuracion durante el uso, como se muestra en la figura 1, se posiciona una primera parte del elemento 4 de recubrimiento, parcialmente desenrollada de la bobina 20 de almacenamiento, sobre una pluralidad de elementos de accionamiento, por ejemplo por lo menos una primer rueda 21 de accionamiento y segunda rueda 22 de accionamiento, que se posicionan en forma adecuada y se ajustan para obtener un grado deseado de tensionamiento del elemento 4 de recubrimiento similar a banda en la zona en donde se aplica sobre la superficie de apoyo.
En particular, como se muestra en las figuras, la segunda rueda 22 de accionamiento esta ubicada en una zona final del dispositivo 2 de calefaccion, por ejemplo, en una zona del dispositivo 2 disenada para hacer contacto con el elemento 4 de recubrimiento en condicion de funcionamiento del dispositivo 1.
En la configuracion durante el uso de una realizacion preferida del sistema de acuerdo con la presente invencion, el elemento 4 de recubrimiento se mantiene en posicion por medio de un elemento 80 de retencion. En particular, este elemento de retencion comprende una boca de succion configurada para retener una porcion del elemento 4 de recubrimiento por medio de la aplicacion de un vacfo.
En una realizacion alternativa, no mostrada en las figuras, el elemento 80 ya mencionado comprende una pluralidad de agujas de contacto para conservar el elemento de recubrimiento con respecto a la superficie de apoyo.
En una realizacion alternativa se preve utilizar un elemento 80 de succion.
En particular, el dispositivo 1 de acuerdo con las realizaciones descritas aqrn tambien comprende un elemento 81 para cortar el elemento 4 de recubrimiento.
Por ejemplo, el elemento de corte se forma como una hoja 81, preferiblemente conectada al elemento 80 de retencion, con el fin de realizar el corte del elemento 4 de recubrimiento, en particular durante uso al final de una primera operacion de recubrimiento.
En particular, con el fin de mantener la porcion de elemento de recubrimiento tensionada, por ejemplo despues de la operacion de corte mencionada anteriormente, se proporciona un elemento de bloqueo posicionado en una configuracion donde hace contacto de soporte contra la segunda rueda 22 de accionamiento.
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En la primera realizacion preferida descrita aqrn, el dispositivo 1 de acuerdo con la invencion comprende tambien medios 15 de succion configurados para eliminar por medio de succion cualesquiera residuos presentes en el elemento 4 de recubrimiento. En particular, estos medios 15 de succion, como se muestra en la figura 8, comprenden dos bocas de succion colocadas entre sf con el fin de eliminar por medio de succion, desde diferentes angulos, las impurezas de la superficie del elemento 4 de recubrimiento.
Por ejemplo, las impurezas mencionadas comprenden material residual que se forma sobre la superficie del elemento de recubrimiento despues de la interaccion entre los electrodos y el elemento de recubrimiento durante contacto dinamico.
Preferiblemente, los medios 15 de succion se unen al dispositivo 1 de calefaccion por lo que se puede mover, junto con el dispositivo 1, sobre el elemento 4 de recubrimiento.
En particular, el dispositivo 15 de succion esta apoyado por encima del elemento 4 de recubrimiento por elementos giratorios, por ejemplo ruedas, que en particular se pueden ajustar en altura con respecto al recubrimiento 4 con el fin de permitir posicionamiento de las bocas de succion a una altura de succion optima.
En la primera realizacion descrita aqrn, el dispositivo 1 de acuerdo con la invencion comprende tambien medios capaces de mover el ya mencionado primer electrodo 5 y el segundo electrodo 6 de una configuracion de funcionamiento baja, en la que el primer electrodo 5 y el segundo electrodo 6 son capaces de interactuar con el elemento 4 de recubrimiento, en una configuracion elevada, en la que el primer electrodo 5 y el segunda electrodo 6 son capaces de interactuar con un elemento 30 de limpieza.
En particular, el ya mencionado movimiento ocurre en un plano sustancialmente perpendicular a la ruta de aplicacion del elemento 4 de recubrimiento.
En una posicion elevada, los electrodos se colocan en una direccion sustancialmente perpendicular a la direccion de uso y en particular se elimina cualquier rastro de contaminacion de material de las superficies de los extremos de conexion adecuados para interactuar con el elemento 4 de recubrimiento.
Estos medios de posicionamiento estan tambien previstos en la realizacion mencionada adicionalmente, en particular para permitir la colocacion del electrodo de desplazamiento en una direccion sustancialmente perpendicular a la direccion de uso como se describio anteriormente. Como se muestra en la figura 10, el elemento 30 de limpieza comprende por ejemplo un cepillo 32 hecho preferiblemente de laton.
Por ejemplo, la zona de interaccion entre los electrodos y cepillo esta encerrada en una camara de succion de la que se elimina cualquier impureza residual por medio de las bocas 33 y 34 de succion, como se muestra en la figura 9.
El dispositivo 30 de limpieza tambien incluye una correa 31 abrasiva.
La correa 31 abrasiva, en la misma forma que el cepillo 32, interactua con los extremos de contacto del primer electrodo 5 y segundo electrodo 6 para eliminacion de impurezas, producidas por ejemplo durante el uso, es decir, durante el desplazamiento del primer electrodo 5 y segundo electrodo 6 en relacion con el elemento 4 de recubrimiento.
En todas las realizaciones preferidas descritas aqrn, el sistema 2 de acuerdo con la presente invencion comprende un dispositivo 1 de calefaccion y unos medios 3 automaticos capaces de mover el dispositivo 1 a lo largo de la ruta de acceso donde el elemento 4 de recubrimiento se aplica a la superficie de apoyo.
En particular, los ya mencionados medios 3 de movimiento automatico comprenden un brazo robotico, por ejemplo un brazo robotico de un robot de seis ejes.
En la primera realizacion preferida tambien se preve aplicar presion sobre el elemento 4 de recubrimiento. En particular, la presion sobre el elemento 4 de recubrimiento se ejerce por el mismo primer electrodo 5 y segundo electrodo 6, por ejemplo durante la operacion de calefaccion mencionada anteriormente.
Preferiblemente, el sistema 2 de acuerdo con la presente invencion tambien comprende un elemento 18 giratorio, por ejemplo un rodillo de presion, configurado para aplicar una presion de sujecion en una parte del elemento 4 de recubrimiento. En particular, el elemento 18 giratorio se coloca con el fin de actuar sobre el elemento 4 de recubrimiento despues del ya mencionado primer electrodo 5 y segundo electrodo 6.
La presion ejercida por el elemento 18 giratorio sobre el elemento 4 de recubrimiento puede ser ademas o en vez de la presion ejercida por el primer electrodo 5 y segundo electrodo 6.
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En una segunda realizacion preferida, el dispositivo 10 de calefaccion de acuerdo con la presente invencion comprende un primer electrodo 50 y segundo electrodo 60 que puede ser conectado a un generador de energfa electrica y que estan configurados para formar parte de un circuito electrico. El dispositivo 1 de calefaccion comprende tambien medios 7 para cerrar el circuito electrico ya mencionado, que se puede arreglar entre el ya mencionado primer electrodo 50 y segundo electrodo 60 y son hechos de material conductor con el fin de obtener calefaccion mediante efecto Joule de una superficie exterior de los medios de cierre siguiendo un flujo de corriente en el circuito electrico. Ventajosamente, los medios 7 de cierre son capaces de deslizarse con respecto al elemento 4 de recubrimiento durante la aplicacion del elemento de recubrimiento en la superficie de apoyo.
En particular, los ya mencionados medios de cierre comprenden un elemento 7 configurado para colocarse entre el ya mencionado primer electrodo 50 y segundo electrodo 60 y que tiene una forma de placa, por ejemplo, de pequeno espesor.
Preferiblemente el elemento 7 esta hecho de material metalico.
En particular, el ya mencionado elemento 7 conductor se hace de un material metalico refractario, por ejemplo molibdeno.
En la segunda realizacion descrita aqrn, el extremo libre de cada electrodo se forma adecuadamente para asegurar el contacto entre los electrodos y el elemento 7 conductor.
Una forma similar a punto del extremo libre del electrodo permite, por ejemplo, un contacto similar a punto. Por otra parte, el contacto entre los electrodos y el elemento 7 conductor es plano o esferico, por ejemplo en el caso de un ajuste de forma entre el extremo libre del electrodo y el elemento 7 conductor.
En particular, el mismo elemento 7 conductor comprende una porcion en forma con el fin de acomodar un ajuste de forma con un extremo libre del ya mencionado primer electrodo 50 y segundo electrodo 60.
Preferiblemente, en esta configuracion cada electrodo esta conectado independientemente al cuerpo principal del dispositivo 2 de calefaccion por medio de un sistema para ajustar la altura del contacto, por ejemplo por medio de un elemento elastico ubicado en el extremo de la conexion de cada electrodo.
En particular, se proporciona un elemento elastico, por ejemplo un resorte adecuado para permitir que cualquier movimiento vertical substancial del electrodo, en el punto que cada electrodo esta conectado al dispositivo 2 de calefaccion. Este elemento elastico esta configurado para contacto continuo al extremo libre de cada electrodo con el elemento 7 conductor, en particular durante el desplazamiento del elemento 7 conductor sobre el recubrimiento, compensando asf cualquier aspereza o irregularidad de la superficie de apoyo.
Durante el uso, el calentamiento del elemento 7 conductor se produce al hacer fluir una corriente a traves de la zona de contacto entre los electrodos y elemento 7 conductor, en particular por la resistencia de la zona de contacto entre los electrodos y elementos 7 conductores.
La transferencia de calor del elemento 7 conductor a la superficie de apoyo depende de la temperatura alcanzada por el elemento 7 conductor y en la extension de la zona de contacto real entre el elemento 7 conductor y la superficie de apoyo. En particular, con el fin de obtener substancialmente constante y uniformemente distribuida la transferencia de calor, las dos superficies de contacto entre las que se produce intercambio de calor deben ser substancialmente planas.
Ventajosamente, como resultado de la configuracion del dispositivo 1 de calefaccion de acuerdo con la segunda realizacion preferida de la presente invencion, el contacto del elemento 7 conductor se puede adaptar automaticamente a la superficie de apoyo, aumentando de este modo la eficiencia de transferencia de calor.
Esta capacidad de adaptacion se determina tanto por la posibilidad de movimiento vertical de cada electrodo y por el substancialmente contacto similar a punto entre el extremo libre de cada electrodo y el elemento 7 conductor.
Ventajosamente, por lo tanto, existe una amplia capacidad de adaptacion al elemento 7 conductor, en particular durante el calentamiento, durante el uso del dispositivo 1 de calefaccion.
Como se muestra en la figura 6, el elemento 7 conductor tiene una forma sustancialmente curva en un primer y segundo extremo de una superficie del elemento 7 conductor, disenada para enfrentar el elemento 4 de recubrimiento.
Esta forma curvada permite una reduccion en las fuerzas de friccion durante el deslizamiento relativo del elemento 7 conductor y el elemento 4 de recubrimiento.
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En particular, el elemento 7 conductor esta hecho de material con una resistencia electrica menor que la resistencia electrica del elemento 4 de recubrimiento.
De esta manera, durante una condicion de funcionamiento, es decir, durante una condicion donde existe contacto entre el elemento 7 conductor y el elemento 4 de recubrimiento, la corriente electrica fluye en el circuito electrico formado despues de enganche entre el ya mencionado primer electrodo 50 y segundo electrodo 60 y el elemento 7 conductor.
En particular, en esta condicion de funcionamiento, por lo menos el 90% de la corriente que se entrega pasa por el elemento 7 conductor y solo un pequeno porcentaje, por ejemplo, pasa por el elemento 4 de recubrimiento.
El elemento 7 conductor tiene una porcion de zocalo, particularmente conveniente para la conexion con medios 8 de medicion, por ejemplo un sensor de temperatura, disenado para medir el valor de la temperatura del elemento 7 conductor. En la realizacion descrita aqrn, como se muestra en la figura 6, se dispone en disposicion un termopar 8, por ejemplo encima de una superficie superior entre las zonas de contacto ya mencionadas, con el fin de medir el valor de la temperatura del elemento 7 conductor.
En una realizacion adicional, el elemento 7 conductor tiene por lo menos una zona discontinua en la superficie disenada para enfrentar el elemento 4 de recubrimiento. En particular, como se muestra en la figura 7, la mencionada zona discontinua comprende por lo menos una parte 72 socavada, formada en particular por remocion de material.
La parte 72 socavada permite, en particular durante el funcionamiento del dispositivo 1 de calefaccion, enfriamiento mas rapido del elemento 7 conductor debido a un aumento en la superficie del elemento 7 conductor en contacto con el aire.
En particular, en una condicion de funcionamiento estatica donde hay contacto entre el elemento 7 conductor y el elemento 4 de recubrimiento, la parte 72 socavada permite el flujo de una corriente de aire entre las superficies de contacto y evita el sobrecalentamiento excesivo del mismo. En el caso de operacion estatica del dispositivo 1 de calefaccion, se preve que no exista deslizamiento del sistema 1 de calefaccion con respecto al elemento 4 de recubrimiento, pero solo el contacto entre el elemento 7 conductor y el elemento 4 de recubrimiento, ubicado en una zona espedfica donde el elemento 4 de recubrimiento se fija a la superficie de apoyo.
Con referencia a la primera y segunda realizaciones descritas aqrn, el dispositivo 1 de calefaccion de acuerdo con la presente invencion comprende medios para controlar y ajustar voltaje aplicado a los electrodos.
A traves de medios de ajuste y control es posible administrar al dispositivo 1 de calefaccion la cantidad de energfa electrica necesaria para proveer la cantidad de calor necesario para la fijacion del elemento 4 de recubrimiento a la superficie de apoyo.
Por ejemplo en la primera realizacion descrita aqrn, con dichos medios, se requiere fijar la energfa. El sistema, basado en la resistencia encontrada en el circuito, es capaz de ajustar el voltaje o valores de corriente con el fin de alcanzar el objetivo deseado.
En particular, en la segunda realizacion descrita, dichos medios se pueden utilizar para fijar la temperatura del elemento 7 conductor. El sistema, dependiendo de las variaciones de temperatura detectadas, por ejemplo a traves de termopar 8, es capaz de ajustar los valores de voltaje o corriente con el fin de alcanzar el objetivo deseado.
Ventajosamente, el dispositivo 1 de calefaccion de acuerdo con la segunda realizacion preferida de la presente invencion permite la aplicacion de un elemento 4 de recubrimiento hecho de material no conductor. Adicionalmente, la extension de la superficie de contacto entre el elemento 7 conductor y la superficie de apoyo permite su uso tambien para el uso de conectores flexibles, tales como los utilizados en la electronica de Kapton.
En cuanto a funcionamiento del dispositivo 1 de calefaccion de acuerdo con la presente invencion, en todas las realizaciones preferidas descritas aqrn el dispositivo se puede mover hacia la superficie de apoyo para aplicacion de un elemento 4 de recubrimiento.
Con referencia a las realizaciones preferidas mencionadas las etapas principales de funcionamiento del dispositivo 1 de calefaccion se describen a continuacion.
Durante una configuracion de uso del dispositivo 1 de calefaccion de acuerdo con la primera realizacion, los extremos libres del primer electrodo 5 y segundo electrodo 6 se posicionan opuestos al elemento 4 de recubrimiento y el calentamiento del elemento 4 de recubrimiento se realiza siguiendo un flujo de corriente en el elemento de recubrimiento en sf mismo.
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En particular, en el caso donde el elemento de revestimiento esta hecho de material conductor y esta en contacto con el primer electrodo 5 y segundo electrodo 6, el calentamiento de la superficie externa de la porcion posicionada entre los dos electrodos se produce como resultado del efecto de Joule siguiendo un flujo de corriente en la parte del elemento 4 de recubrimiento.
Durante el suministro de energfa electrica a por lo menos uno de dicho primer electrodo 5 y segundo electrodo 6, dicho suministro se monitorea y ajusta con el fin de administrar una cantidad constante de energfa a dicho primer electrodo 5 o segundo electrodo 6. En particular, las ya mencionadas etapas de monitoreo y ajuste se realizan durante el deslizamiento relativo del ya mencionado primer electrodo 5 y segundo electrodo 6 en relacion con el elemento de recubrimiento.
En el dispositivo 10 de calefaccion de acuerdo con la segunda realizacion, cada primer electrodo 50 y segundo electrodo 60 esta en contacto con los ya mencionados medios de cierre, por ejemplo un elemento 7 conductor que esta involucrado con el elemento de recubrimiento.
Ventajosamente, el elemento 7 conductor se calienta independientemente a traves de una resistencia de contacto entre el primer electrodo 5 y el segundo electrodo 6 y el elemento 7 conductor.
En este caso, el ajuste de la calefaccion deseada se realiza con menos eficacia que en el caso anterior; por lo tanto es preferible operar en tal forma que mantenga constante la temperatura del elemento 7 conductor. En otras palabras, en este caso se detecta la salida de energfa mediante el elemento 7 conductor y se suministra una cantidad de corriente que compensa la salida de energfa con el fin de mantener constante el balance de energfa del elemento 7 conductor.
Durante el suministro, seguimiento y ajuste de la energfa electrica suministrada se realiza tambien con el fin de administrar una cantidad constante de energfa a los medios 7 de cierre mencionados para asegurar la administracion constante de calor al elemento de recubrimiento.
En particular, en la segunda realizacion descrita aqrn, los medios 7 de cierre son capaces de deslizar con relacion al elemento 4 de recubrimiento durante la aplicacion del elemento 4 de recubrimiento en la superficie de apoyo.
Por ejemplo, la etapa de monitoreo y ajuste se realiza durante el deslizamiento relativo de los medios 7 de cierre mencionados anteriormente en relacion con el elemento 4 de recubrimiento.
Un operador sera capaz de ajustar los parametros, tales como la velocidad de deslizamiento de los electrodos o la energfa suministrada, dependiendo de las caractensticas espedficas en cada caso, por ejemplo el tipo de material de la superficie de apoyo o el tipo de material del elemento de recubrimiento.
En algunas realizaciones descritas aqrn, antes de mover el dispositivo 2 de calefaccion a lo largo de la ruta para aplicacion sobre la superficie de apoyo, se preve una etapa inicial que implica la fijacion de una primera parte del elemento 4 de recubrimiento. Durante la etapa inicial es en realidad importante fijar una primera porcion del elemento de recubrimiento mediante los medios de dispositivo 1 de calefaccion preferiblemente en una configuracion estatica, al realizar en primer lugar la calefaccion como se describio anteriormente y luego enfriamiento del mismo con el fin de asegurarse que tenga lugar el pegado.
En la primera realizacion la calefaccion de la primera porcion se realiza solamente a lo largo de la parte situada entre los dos electrodos; tan pronto como se detenga el suministro de corriente a los electrodos, la etapa de enfriamiento inicia, dicha etapa se puede acelerar por ejemplo por medio de un chorro de aire.
En la segunda realizacion descrita, el enfriamiento de las porciones calientes se realiza con menos eficacia que en el caso anterior y por lo tanto se preve el enfriamiento forzado del aire.
En ambos casos, la fijacion de esta primera parte permite por lo tanto la siguiente etapa de desplazamiento del dispositivo 2 de calefaccion sobre la superficie de apoyo con el fin de aplicar el elemento 4 de recubrimiento.
En particular, la restauracion posterior de las condiciones de temperatura inicial en la zona donde el elemento 4 de recubrimiento y superficie de apoyo se unen resulta en la fijacion del elemento 4 de recubrimiento a la superficie de apoyo.
Ventajosamente, en la realizacion adicional descrita anteriormente, esta etapa de fijar una primera parte no es necesaria, en razon a que se asegura el pegado entre las capas que se van a soldar mediante la configuracion del dispositivo propiamente dicho.
En particular, debido a la presencia del electrodo giratorio, es posible acelerar el tiempo de procesamiento y mover el dispositivo a lo largo de la trayectoria de soldadura manteniendo la barra de contacto en posicion.
De hecho, la fuerza de friccion que se produce entre la superficie de apoyo, por ejemplo hecha de plastico y el elemento de recubrimiento metalico, es mayor que la fuerza de friccion giratoria entre el extremo libre del electrodo giratorio y el elemento de recubrimiento metalico. Entre mas grande sea la fuerza de friccion se genera mayor cohesion entre las superficies de contacto que reducen por lo tanto significativamente la posibilidad de 5 desplazamiento de la barra de contacto de la ruta de soldadura deseada.
La presente invencion se ha descrito hasta ahora con referencia a realizaciones preferidas. Se entiende que pueden existir otras realizaciones que se relacionan con la misma idea inventiva, como se define por el alcance de la proteccion de las reivindicaciones que se proporcionan aqrn adelante.
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    REIVINDICACIONES
    1. El sistema (2) para aplicar automaticamente un elemento (4) de revestimiento a una superficie de apoyo, que comprende:
    - un dispositivo (1) de calefaccion para aplicar el elemento (4) de recubrimiento a lo largo de una ruta de aplicacion de la superficie de apoyo mediante administracion de calor por efecto Joule,
    cuyo dispositivo (1) de calefaccion comprende un primer electrodo (5) y un segundo electrodo (6) que se puede conectar a un generador de energfa electrica y se configura para formar parte de un circuito electrico, una porcion del elemento (4) de recubrimiento es capaz de ser dispuesto entre dicho primer electrodo (5) y dicho segundo electrodo (6) con el fin de cerrar dicho circuito electrico para obtener calefaccion pro medio del efecto Joule de la porcion del elemento (4) de recubrimiento que hace fluir corriente en el circuito electrico, y
    - medios (3) de movimiento automatico,
    caracterizados porque
    la configuracion general de dicho dispositivo (1) de calefaccion es tal que dicho primer electrodo (5) y segundo electrodo (6) se tienen que deslizar con respecto al elemento (4) de recubrimiento durante la aplicacion del elemento (4) de recubrimiento a la superficie de apoyo, dichos medios (3) de movimiento automatico se configuran para deslizar dicho primer electrodo (5) y segundo electro (6) a lo largo de la ruta para aplicar el elemento (4) de recubrimiento a la superficie de apoyo durante aplicacion del elemento de recubrimiento.
  2. 2. El sistema (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho primer electrodo (5) o segundo electrodo (6) tiene un extremo libre substancialmente plano que es capaz de hacer contacto con dicho elemento de recubrimiento.
  3. 3. El sistema (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho primer electrodo (5) es un electrodo de deslizamiento y dicho segundo electrodo (6) es un electrodo giratorio.
  4. 4. El sistema (2) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde dicho segundo electrodo (6) giratorio tiene un eje de rotacion sustancialmente perpendicular a la ruta de dicha solicitud, preferiblemente un eje de rotacion que es substancialmente horizontal.
  5. 5. El sistema (2) de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que dicho primer electrodo (5) y segundo electrodo (6) son electrodos giratorios.
  6. 6. El sistema (2) de acuerdo con la reivindicacion precedente, en el que dicho primer electrodo (5) giratorio y segundo electrodo (6) giratorio tienen respectivamente un primer y segundo eje de rotacion sustancialmente coaxial entre sf, dicho primer y segundo eje de rotacion es substancialmente perpendicular a la ruta de soldadura.
  7. 7. El sistema (20) para aplicar automaticamente un elemento (4) de recubrimiento a una superficie de apoyo, que comprende:
    - un dispositivo (10) de calefaccion para aplicacion del elemento (4) del recubrimiento a lo largo de una ruta de aplicacion de la superficie de apoyo por medio de administracion de calor obtenida por el efecto Joule,
    cuyo dispositivo (10) de calefaccion comprende un primer electrodo (50) y segundo electrodo (60) que pueden ser conectados a un generador de energfa electrica y se configuran para formar parte de un circuito electrico, cuyo dispositivo (10) de calefaccion compone medios (7) para cerrar dicho circuito electrico, que se disponen entre dicho primer electrodo (50) y segundo electrodo (60) y estan hechos de material conductor,
    con el fin de obtener calefaccion por medio del efecto Joule de una superficie externa de dichos medios de cierre siguiendo un flujo de corriente en el circuito electrico, en el que dichos medios (7) de cierre son capaces de deslizarse con respecto al elemento (4) de recubrimiento durante aplicacion del elemento de recubrimiento a la superficie de apoyo; y
    - medios (3) de movimiento automatico, caracterizados porque
    dichos medios de movimiento automatico se configuran para deslizar dicho primer electrodo (50) y el segundo electrodo (60) a lo largo de la ruta para aplicar el elemento (4) de recubrimiento a la superficie de apoyo durante aplicacion del elemento de recubrimiento a la superficie de apoyo.
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  8. 8. El sistema (20) de acuerdo con la reivindicacion precedente, en el que dichos medios (7) de cierre estan hechos de material metalico refractario.
  9. 9. El sistema (20) de acuerdo con la reivindicacion 8 o 9, en el que dichos medios de cierren comprenden un elemento (7) sustancialmente con forma de placa configurado para colocarse entre dicho primer electrodo (50) y el segundo electrodo (60).
  10. 10. El sistema (20) de acuerdo con la reivindicacion precedente, en el que cada uno de dicho primer electrodo (50) y el segundo electrodo (60) tienen un extremo libre con una forma sustancialmente similar a punto adecuada para hacer contacto con sustancialmente el elemento (7) con forma de placa.
  11. 11. El sistema (20) de acuerdo con la reivindicacion 10 u 11, en el que dicho elemento (7) sustancialmente con forma de placa comprende una porcion configurada para acomodar una forma con un extremo libre de dicho primer electrodo (50) y dicho segundo electrodo (60).
  12. 12. El sistema (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, que comprenden adicionalmente un elemento elastico posicionado en la region de dicho primer electrodo (50) y segundo electrodo (60) y configurado para asegurar el continuo contacto al extremo libre de dicho primer electrodo (5) y segundo electrodo (60) con dichos medios (7) de cierre.
  13. 13. El sistema (2; 20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente medios (8) para medir el flujo de corriente en por lo menos uno de dicho primer electrodo (5; 50) y segunda electrodo (6; 60).
  14. 14. El sistema (2; 20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente medios para ajustar y controlar el flujo de corriente en por lo menos uno de dicho primer electrodo (5; 50) y segundo electrodo (6; 60), disenado para permitir el suministro de una cantidad constante de energfa en una parte del elemento (4) de recubrimiento que cierra el circuito electrico.
  15. 15. El sistema (2; 20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente medios (20, 21, 22) para apoyar y posicionar un elemento (4) de recubrimiento, adecuado para el soporte y posicionamiento del elemento (4) de recubrimiento a lo largo de la ruta de aplicacion.
  16. 16. El sistema (2; 20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente medios (15) de succion configurados para eliminar por medio de succion residuos en el elemento (4) de recubrimiento.
  17. 17. El sistema (2; 20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente medios de posicionamiento adecuados para mover dicho primer electrodo (5; 50) y segundo electrodo (6; 60) de una configuracion de funcionamiento baja, en el que dicho primer electrodo (5; 50) y segundo electrodo (6; 60) son capaces de interactuar con dicho elemento (4) de recubrimiento, a una elevada configuracion en la que dicho primer electrodo (5; 50) y segundo electrodo (6; 60) son capaces de interactuar con un dispositivo de limpieza, dicho movimiento en un plano sustancialmente perpendicular a la trayectoria de dicha solicitud.
  18. 18. El sistema (2; 20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende adicionalmente un elemento para cortar dicho elemento (4) de recubrimiento, configurado para definir una superficie de corte en los extremos longitudinales del elemento (4) recubrimiento.
  19. 19. El sistema (2; 20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dichos medios (3) de movimiento automatico comprenden un brazo robotico.
  20. 20. Metodo para la aplicacion de un elemento (4) de recubrimiento a una superficie de apoyo por medio de administracion de calor obtenido por el efecto Joule, que comprende las etapas de:
    - proporcionar un sistema (2; 20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, dicho sistema comprende un dispositivo (1; 10) de calefaccion;
    - mover dicho dispositivo (1; 10) de calefaccion hacia la superficie de apoyo para la aplicacion de un elemento (4) de recubrimiento;
    - suministrar energfa electrica a por lo menos un primer electrodo (5; 50) o segundo electrodo (6; 60) del dispositivo (1; 10) de calefaccion;
    - monitorear y ajustar dicho suministro de energfa electrica con el fin de administrar una cantidad constante de energfa a dicho primer electrodo (5; 50) o segundo electrodo (6; 60),
    caracterizado porque
    dicho primer electrodo (5; 50) y segundo electrodo (6; 60) se muevan para deslizarse con respecto a dicho elemento (4) de recubrimiento durante aplicacion del elemento (4) de recubrimiento a la superficie de apoyo.
  21. 21. Metodo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que dicho monitoreo y ajuste de etapa se lleva a cabo durante un movimiento relativo de dicho primer electrodo (5; 50) y segundo electrodo (6; 60) con respecto a dicho elemento (4) de recubrimiento.
    10 22. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 22, en el que dicho movimiento comprende una rotacion de por lo
    menos uno de dichos electrodos (60) con respecto dicho elemento (4) de recubrimiento.
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