ES2922577T3 - Aplicador con una membrana de sellado - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un aplicador (p. ej., cabezal de presión) para aplicar un medio de revestimiento (p. ej., pintura) a un componente (p. ej., componente de carrocería de un vehículo de motor), que comprende una cámara de boquillas (15) con una pluralidad de boquillas (2-5) para dispensar los medios de recubrimiento en forma de chorros continuos o gotitas, los medios de recubrimiento fluyen a través de la cámara de boquillas (15) hacia las boquillas (2-5) durante el funcionamiento de tal manera que la cámara de boquillas (15) se llena con los medios de recubrimiento durante la operación. El cabezal de impresión también comprende una pluralidad de agujas de válvula móviles (6-9) que están asociadas con las boquillas individuales (2-5) y abren o cierran selectivamente cada boquilla (2-5) según la posición de las agujas de válvula (6-9). -9). El cabezal de impresión según la invención también contiene una cámara de actuador (16) para recibir actuadores (10-13) para mover las agujas de válvula (6-9). Además, el aplicador según la invención comprende un elemento de sellado (14) que separa fluidamente la cámara del actuador (16) de la cámara de la boquilla (15), para evitar la contaminación de la cámara del actuador (16) con los medios de recubrimiento en el cámara de boquilla (15). De acuerdo con la invención, el elemento de sellado (14) está realizado de manera que las agujas de válvula individuales (6-9) se pueden mover independientemente sin que el movimiento de una de las agujas de válvula (6-9) afecte la apertura y el cierre de las boquillas (2-5) asociado con la aguja de válvula adyacente (6-9). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Aplicador con una membrana de sellado

La presente invención se refiere a un aplicador (por ejemplo, un cabezal de impresión) para la aplicación de un agente de revestimiento (por ejemplo, una pintura) a un componente (por ejemplo, un componente de la carrocería de un vehículo automóvil).

El estado de la técnica (por ejemplo, el documento US 9 108 424 B2) incluye los denominados cabezales de impresión de tinta bajo demanda, que emiten un chorro de gotas o un chorro continuo del agente de revestimiento y cuyo principio de operación se basa en el uso de válvulas eléctricas. Un émbolo/armazón accionado magnéticamente, es guiado en una bobina. Si el armazón del accionador electromagnético y el elemento de sellado, que cierra el asiento de la válvula, es un componente, es referido en lo siguiente como un émbolo de la válvula. Dependiendo del suministro de corriente a la bobina, el émbolo de la válvula se desplaza y una boquilla se libera o se cierra. Dichos cabezales de impresión también se describen en el documento WO 2012/058373 A2. Estos cabezales de impresión también funcionan con los émbolos de la válvula, que son movidos por las bobinas eléctricas, de manera que los émbolos de la válvula corran en un tubo guía (tubo interno de la bobina) en la bobina.

Un problema con los cabezales de impresión conocidos es el hecho de que los accionadores utilizados para mover los émbolos de la válvula se expongan al agente de revestimiento durante la operación. Esto inicialmente no es un problema si el agente de revestimiento no se va a cambiar, si el agente de revestimiento es de baja viscosidad y no se producen presiones mayores y el calentamiento del tubo interno de la bobina por la bobina energizada eléctricamente no conduce al secado parcial del agente de revestimiento. Sin embargo, los agentes de revestimiento con una viscosidad más alta (por ejemplo, más de 80 mPa s a una velocidad del esfuerzo cortante de 1,000 s-1) se utilizan con frecuencia en el pintado de las carrocerías de un vehículo. Además, el pintado de las carrocerías de un vehículo con frecuencia involucra un cambio de color. Además, los cabezales de impresión conocidos no cumplen con los requisitos para pintar las carrocerías de un vehículo, puesto que los cabezales de impresión deben estar tan libres de deterioro, espacio muerto y flujo optimizado como sea posible. Como resultado, los cabezales de impresión conocidos no son adecuados o no lo son de manera óptima para pintar las carrocerías de un vehículo automóvil.

Los documentos WO 2013/013983 A1, DE 28 10761 A1, US 5602575 A y WO 03/004172 A1 se refieren también al estado general de la técnica de la invención.

Finalmente, el documento WO 2015/186014 A1 divulga un aplicador según el preámbulo de la reivindicación 1. No obstante, este aplicador conocido no es totalmente satisfactorio.

La invención se basa, por lo tanto, en el objetivo de crear un aplicador mejorado de manera correspondiente.

Este objetivo se alcanza mediante un aplicador (por ejemplo, un cabezal de impresión) según la invención, de acuerdo con la reivindicación principal.

El cabezal de impresión según la invención es generalmente apto para la aplicación de un agente de revestimiento. La invención, por lo tanto, no está limitada a un agente de revestimiento específico con respecto al agente de revestimiento que va a ser aplicado. De manera preferida, sin embargo, el cabezal de impresión está configurado para la aplicación de una pintura.

Deberá notarse también que el cabezal de impresión según la invención es generalmente apto para aplicar el revestimiento a un componente particular. Con respecto al tipo de componente que va a ser recubierto, la invención tampoco está limitada. De manera preferida, sin embargo, el cabezal de impresión según la invención está configurado para aplicar un agente de revestimiento (por ejemplo, una pintura) a un componente de la carrocería de un vehículo automóvil o a una parte adicional de un componente de la carrocería de un vehículo automóvil.

De acuerdo con los cabezales de impresión conocidos, el cabezal de impresión de acuerdo con la invención tiene inicialmente una cámara de boquilla con varias boquillas, por lo que, durante el funcionamiento, las boquillas liberan el agente de revestimiento en forma de un chorro continuo o en forma de un chorro de gotas. El cabezal de impresión de acuerdo con la invención difiere así de los pulverizadores (por ejemplo, pulverizadores giratorios, pulverizadores de aire, etc.), que no emiten un chorro del agente de revestimiento limitado espacialmente, sino una pulverización del agente de revestimiento. Durante el funcionamiento del cabezal de impresión de acuerdo con la invención, el agente de revestimiento que va a ser aplicado fluye a través de la cámara de boquilla a las boquillas, de manera que la cámara de boquilla se llena con el agente de revestimiento durante el funcionamiento.

Además, el cabezal de impresión según la invención, de acuerdo con los cabezales de impresión conocidos, tiene de manera preferida, varios émbolos desplazables que están asociados a las boquillas individuales y opcionalmente, abren o cierran la boquilla respectiva dependiendo de la posición del émbolo.

En una variante de la invención, los émbolos/armazones también forman las agujas de válvula y opcionalmente pueden abrir o cerrar un asiento de la válvula dependiendo de su posición.

En otra variante de la invención, por otra parte, el émbolo/armazón deslizables están separados de las agujas de válvula reales y sólo actúan en las agujas de válvula conectadas de manera mecánica por medio de un denominado martillo, que abre o cierra a continuación un asiento de la válvula, dependiendo de su posición.

A continuación, sólo se mencionan las agujas de válvula, esto puede ser una aguja de válvula (émbolo/armazón del accionador conectado a la aguja de válvula vía un martillo), así como un émbolo de la válvula (el émbolo/armazón del accionador es el mismo componente que el elemento de sellado que cierra el asiento de la válvula).

Deberá mencionarse también que el asiento de la válvula no tiene que localizarse directamente en la boquilla. También es posible que el asiento de la válvula se localice enfrente de la boquilla y se conecte a la boquilla vía un tubo.

Además, el cabezal de impresión de acuerdo con la invención tiene una cámara de accionador, en la cual están dispuestos los accionadores para mover las agujas de válvula individual, de acuerdo con los cabezales de impresión conocidos. Por ejemplo, los accionadores pueden ser accionadores electromagnéticos con bobinas solenoides, como es el caso con los cabezales de impresión conocidos descritos anteriormente. Sin embargo, la invención no está limitada a los accionadores magnéticos con respecto al tipo de accionadores, sino que también puede llevarse a cabo con otros tipos de accionadores, tales como accionadores piezoeléctricos o accionadores neumáticos. De manera preferida, sin embargo, los accionadores son controlables eléctricamente, de manera que son accionadores electromecánicos.

Ya se ha indicado anteriormente para los cabezales de impresión conocidos que el problema es que la cámara de accionador no está separada fluídicamente de la cámara de boquilla, de manera que la cámara de accionador y así también los accionadores, están expuestos al agente de revestimiento durante la operación. Esto puede conducir al secado del agente de revestimiento debido al calentamiento, si el agente de revestimiento se calienta por las pérdidas de calor de los accionadores electromecánicos. Además, esto es también problemático durante el cambio de color, puesto que los agentes de revestimiento pueden permanecer en la cámara de accionador, lo que produce una contaminación.

El cabezal de impresión según la invención, por lo tanto, proporciona además un elemento de sellado (por ejemplo, en forma de una membrana cerrada de manera continua o una membrana con conductos para las agujas de válvula), que separa fluídicamente la cámara de accionador de la cámara de boquilla, con el fin de evitar que la cámara de accionador se ensucie con el agente de revestimiento en la cámara de boquilla.

A continuación, el término membrana de sellado se utiliza en lugar del término elemento de sellado. Sin embargo, el elemento de sellado no necesariamente tiene que ser una membrana de sellado. Así, la membrana de sellado evita que el agente de revestimiento en la cámara de boquilla alcance la cámara de accionador durante la operación y también cuando se apaga.

En un ejemplo de forma de realización preferida de la invención, la membrana de sellado es continua y separa la cámara de accionador de la cámara de boquilla para todas o al menos una gran parte de las boquillas. Esto significa que no se proporciona una membrana de sellado individual para cada boquilla con el accionador asociado. En su lugar, todas las boquillas con los accionadores asociados tienen una membrana de sellado común que separa la cámara de accionador común de la cámara de boquilla común.

De manera preferida, la membrana de sellado continua está configurada de tal forma que las agujas de válvula individual puedan desplazarse de manera independiente entre sí, sin un desplazamiento de una de las agujas de válvula que afecte a la apertura y cierre de las boquillas en la aguja de válvula adyacente. Durante el funcionamiento del cabezal de impresión de acuerdo con la invención, es deseable que las boquillas individuales puedan abrirse o cerrarse de manera individual. Sin embargo, la membrana de sellado continua puede conducir a una interacción mecánica entre las agujas de válvula adyacente. Por ejemplo, un desplazamiento de una de las agujas de válvula puede conducir a una desviación correspondiente de la membrana de sellado, por lo que esta desviación de la membrana de sellado debida a la elasticidad de la membrana de sellado, entonces también ejercería una fuerza de desviación correspondiente en las agujas de válvula adyacente, lo que no sería deseable. La invención, por lo tanto, prevé que esta interacción mecánica indeseable entre las agujas de válvula adyacente se reduzca, debido a la membrana de sellado común, al menos hasta tal grado que las agujas de válvula adyacente puedan abrir o cerrar las boquillas asociadas de manera independiente de las otras, sin interferencia mutua.

Esto se logra de manera preferida, por el hecho de que la membrana de sellado común tiene una estructura tridimensional que evita que un desplazamiento de una de las agujas de válvula afecte a la apertura y cierre de las boquillas de las agujas de válvula adyacente.

En una variante de la invención, esta estructura tridimensional de la membrana de sellado se encuentra solo en el lado de la cámara de accionador. En otra variante de la invención, sin embargo, la estructura tridimensional de la membrana de sellado está únicamente en el lado de la cámara de boquilla. Finalmente, también es posible que la estructura tridimensional de la membrana de sellado se encuentre a ambos lados de la membrana de sellado, es decir, tanto en el lado de la cámara de boquilla, como en el lado de la cámara de accionador.

La estructura tridimensional puede tener varios elementos estructurales, tales como, por lo menos un cubo, un cuboide, un tetraedro, un prisma, una nervadura, un rebaje o, en general, una elevación. Estos diferentes tipos de elementos estructurales también pueden combinarse en la estructura tridimensional.

Deberá mencionarse también que los elementos estructurales de la estructura tridimensional pueden ser cuadrados, rectangulares, triangulares, con forma de paralelogramo o con forma de arco redondo en una vista superior de la membrana de sellado, solo por nombrar unos cuantos ejemplos.

En la forma de realización preferida de la invención, la membrana de sellado tiene al menos una hilera de orificios asociada a las agujas de válvula individual. La hilera de orificios es de manera preferida recta (lineal), pero también es posible que la hilera de orificios en la membrana de sellado sea curva, por ejemplo, tenga forma de arco.

Con respecto a la posición y orientación y dimensión de los elementos estructurales individuales de la estructura tridimensional con respecto a la hilera de orificios, existen varias posibilidades dentro del alcance de la invención.

De manera preferida, los elementos estructurales individuales de la estructura tridimensional son, cada uno, alargados y están alineados con su eje longitudinal con respecto a la hilera de orificios de una cierta forma. Por ejemplo, los elementos estructurales individuales pueden estar alineados paralelos a la hilera de orificios. De manera alterna, también es posible que los elementos estructurales individuales estén alineados transversalmente a la hilera de orificios, especialmente en ángulos rectos. También es posible que los elementos estructurales individuales de la estructura tridimensional estén alineados de manera oblicua con respecto a la hilera de orificios.

La invención también ofrece varias posibilidades con respecto a la posición de los elementos estructurales individuales con relación a la hilera de orificios. Por ejemplo, los elementos estructurales individuales pueden estar dispuestos en al menos una hilera paralela a la hilera de orificios. Una posibilidad para esto es que los elementos estructurales individuales estén dispuestos exactamente en la hilera de orificios entre los orificios adyacentes. De manera alterna, también es posible que los elementos estructurales individuales estén separados lateralmente y dispuestos paralelos a la hilera de orificios, en particular en ambos lados de la hilera de orificios en una línea con uno de los orificios en cada caso. Los elementos estructurales y los orificios individuales pueden alinearse así de tal forma que cada orificio esté adyacente a un elemento estructural en ambos lados de la hilera de orificios.

La invención también ofrece varias posibilidades con respecto a las relaciones dimensionales de los elementos estructurales individuales con respecto a la hilera de orificios.

También con respecto a la altura de los elementos estructurales individuales, existen varias posibilidades dentro del alcance de la invención. Deberá mencionarse que la altura de los elementos estructurales se mide a ángulos rectos con respecto al área de la base de la membrana de sellado. Por ejemplo, la altura de los elementos estructurales puede ser esencialmente constante dentro de los elementos estructurales individuales. De manera alterna, es posible que la altura de los elementos estructurales individuales varíe dentro de los elementos estructurales. Por ejemplo, la altura de los elementos estructurales individuales se puede incrementar o disminuir hacia el orificio adyacente. Existe también la posibilidad de que la altura de los elementos estructurales individuales se incremente o disminuya hacia la hilera de orificios, es decir, del exterior al interior.

Dentro del alcance de la invención, también es posible que la membrana de sellado alrededor de los orificios individuales tenga una protuberancia anular. Esta protuberancia anular es también una posible forma de un elemento estructural de la estructura tridimensional de la membrana de sellado. Aquí, también es posible que la protuberancia anular esté dispuesta solo en el lado de la cámara de accionador, solo en el lado de la cámara de boquilla o a ambos lados.

Deberá mencionarse también que la membrana de sellado puede tener un collarín de sellado en el borde periférico de cada orificio para sellar el orificio de la aguja de válvula. El collarín de sellado puede sobresalir únicamente hacia la cámara de accionador, únicamente hacia la cámara de boquilla o sobresalir en ambos lados. Con respecto al collarín de sellado, deberá mencionarse que la sección transversal del collarín de sellado, por ejemplo, puede ser triangular. La relación del diámetro de la aguja de válvula a la longitud del collarín de sellado puede ser > 0,5, > 0,7, > 1, > 1.5 o incluso > 2. En el caso de la variante de la invención con varias membranas de sellado descrita con detalle posteriormente, todas las membranas de sellado pueden tener dicho collarín de sellado.

En una forma de realización de la invención, las agujas de válvula individuales se mantienen en los orificios de la membrana de sellado mediante una conexión a presión con una cierta fuerza de contacto.

En una variante de la invención, esta fuerza de contacto está dimensionada de tal forma que las agujas de válvula estén axialmente fijas en los orificios de la membrana de sellado y no puedan deslizarse axialmente en los orificios de la membrana de sellado. Como resultado, un desplazamiento de una de las agujas de válvula conlleva una desviación correspondiente de la membrana de sellado.

En otra variante de la invención, por otra parte, esta fuerza de contacto está dimensionada de tal forma, que las agujas de válvula puedan deslizarse de manera esencialmente libre axialmente en los orificios de la membrana de sellado. Esto significa que un desplazamiento de una de las agujas de válvula no conduce a una desviación correspondiente de la membrana de sellado.

Una variante adicional de esta forma de realización de la invención, por otra parte, prevé que las agujas de válvula en los orificios de la membrana de sellado puedan deslizarse de manera parcialmente libre y que parcialmente estén fijas axialmente. Cuando una de las agujas de válvula se desplaza, esta aguja de válvula primero toma axialmente la membrana de sellado con la misma, lo que conduce a una desviación axial correspondiente de la membrana de sellado. Conforme la aguja de válvula continúa moviéndose, la elasticidad de la membrana de sellado causa que ofrezca una mayor resistencia, lo que conduce a que la aguja de válvula se deslice a través conforme la aguja de válvula se mueve.

Deberá mencionarse también que la cámara de boquilla puede tener un volumen relativamente pequeño, que puede ser de un máximo de 100 ml, 50 ml, 10 ml, 5 ml o incluso de un máximo de 1 ml, por ejemplo.

Con respecto a los orificios en la membrana de sellado, deberá notarse también que su diámetro interno es de manera preferida, más pequeño que el diámetro externo de las agujas de válvula, con el fin de asegurar estanqueidad. Por ejemplo, el diámetro interno de los orificios puede ser 0,1 mm, 0,2 mm, 0,3 mm o 0,4 mm más pequeño que el diámetro externo de las agujas de válvula. Sin embargo, también es posible que el diámetro interno de los orificios en la membrana de sellado pueda ser un 10%-50% o 20% 40% más pequeños que el diámetro externo de las agujas de válvula.

Además de la membrana de sellado misma, deberá mencionarse también que puede hacerse de cerámica, metal o plástico, por ejemplo. Los ejemplos de plásticos son polietileno (PE), polipropileno (PP), polioximetileno (POM), poliuretano termoplástico (PU), elastómero termoplástico, politetrafluoroetileno (PTFE), policetona (PK) o poliamida (PA), por nombrar sólo algunos ejemplos.

Deberá mencionarse también que las agujas de válvula y los orificios en la membrana de sellado deben alinearse tan precisamente como sea posible unos con otros. Por lo tanto, hay sólo una desviación radial muy pequeña entre el centro de los orificios, por una parte, y el eje longitudinal de las agujas de válvula asociadas, que es preferentemente menor que 0,2 mm, 0,1 mm o incluso menor que 0,05 mm.

Deberá mencionarse también, con respecto a la membrana de sellado, que consiste preferentemente en un material con una cierta dureza, que puede estar en el intervalo de 20-100 Shore-A, 50-85 Shore-A, 40-90 Shore D o 60-80 Shore-D en la escala Shore, de acuerdo con las normas DIN EN ISO 868 y DIN ISO 7619-1, por ejemplo.

El elemento de sellado (por ejemplo, una membrana de sellado) puede fabricarse dentro del alcance de la invención mediante varios procesos de fabricación. Por ejemplo, los procesos de fabricación sustractivos, tales como fresado, perforación o procesamiento con láser son adecuados para fabricar el elemento de sellado (por ejemplo, la membrana de sellado). De manera alternativa, es posible utilizar procesos de fabricación aditivos tales como impresión en 3D, sinterización con láser o fusión con láser. Otros posibles procesos de fabricación son el moldeo por inyección, la embutición profunda y la fundición al vacío.

En una forma de realización de la invención, la membrana de sellado tiene varias capas de la membrana, lo que hace posible la detección de fugas. Entre las capas individuales de la membrana de la membrana de sellado, se abre preferentemente un orificio de derrame fuera del cabezal de impresión, con el fin de detectar una fuga cuando una de las capas de la membrana se ha vuelto permeable. La segunda capa de membrana proporciona entonces una seguridad adicional. Por ejemplo, el orificio de derrame puede conectarse a un sensor que detecta entonces la fuga debido a un agente de revestimiento que escapa del orificio de derrame. De manera alternativa, también es posible que el orificio de derrame conduzca a una mirilla o a una manguera transparente con el fin de detectar la fuga ópticamente. El orificio de derrame también puede conducir entonces a un desecho del diluyente sucio o hacia una bandeja de recogida o hacia un canal de recogida.

En una modalidad de la invención, la membrana de sellado no tiene orificios para que las agujas de válvula pasen a través de la misma. Esto es ventajoso, debido a que los orificios pueden causar de otra manera, problemas de sellado. Con este diseño de la membrana de sellado sin orificios, la membrana de sellado puede tener una punta de cierre de la boquilla formada en el lado de la boquilla, para abrir o cerrar la boquilla respectiva, o el asiento de la válvula corriente arriba, dependiendo de la desviación de la membrana de sellado. La membrana de sellado no sólo cumple así con la función de un sellado, sino que también forma la punta de cierre de la boquilla. Las agujas de válvula individual pueden, cada una, estar conectadas firmemente a la membrana de sellado, de manera que un desplazamiento de una de las agujas de válvula conduzca a una desviación correspondiente de la membrana de sellado con la punta de cierre de la boquilla formada en la misma.

En una modalidad diferente de la invención, sin embargo, la membrana de sellado tiene un orificio para cada aguja de válvula individual. Las agujas de válvula individuales pueden hacerse pasar a través del orificio correspondiente en la membrana de sellado, de manera que las agujas de válvula individuales están conectadas de manera firme y estanca a los fluidos a la membrana de sellado. Por una parte, los orificios individuales en la membrana de sellado son sellados contra las agujas de válvula para evitar el paso del líquido a través de los orificios. Por otra parte, la conexión entre las agujas de válvula y la membrana de sellado también puede causar un desplazamiento de las agujas de válvula individuales, que conduzca a una desviación correspondiente de la membrana de sellado.

En una modalidad diferente de la invención, por otra parte, una punta de cierre de la boquilla se inserta en cada uno de los orificios individuales de la membrana de sellado en el lado de la cámara de boquilla, que opcionalmente abre o cierra la boquilla asociada, dependiendo de la desviación de la membrana de sellado. Las agujas de válvula, por otra parte, están conectadas firmemente a la membrana de sellado en el área de los orificios, en particular mediante una conexión roscada entre las agujas de válvula, por una parte, y la punta de cierre de la boquilla por otra parte, que están dispuestas en lados opuestos de la membrana de sellado.

En una modalidad de la invención, las agujas de válvula tienen, cada una, una punta de la aguja de válvula que se estrecha cónicamente hacia su extremo libre.

Además, la invención permite que las puntas de la aguja de válvula individual tengan, cada una, un elemento de sellado separado.

Por ejemplo, el elemento de sellado separado puede pegarse en la punta de la aguja de válvula. De manera alternativa, también es posible que la punta de la aguja de válvula tenga un receptáculo en el cual se inserta la punta de la aguja de válvula. De manera alternativa, también es posible que la punta de la aguja de válvula esté cubierta por el elemento de sellado separado sobre parte de su longitud.

Deberá mencionarse también que la aguja de válvula y el elemento de sellado pueden realizarse a partir de diferentes materiales, en particular metal para la aguja de válvula y plástico para el elemento de sellado.

El elemento de sellado puede unirse a la punta de la aguja de válvula mediante moldeo por inyección, inmersión, soldadura o vulcanizado, por nombrar solo algunos ejemplos.

Ya se ha mencionado brevemente en lo anterior que la membrana de sellado puede tener varias capas de la membrana, lo que hace posible la detección de las fugas. De manera alternativa, sin embargo, también es posible que no se utilice ni una sola membrana de sellado con varias capas de membrana, sino varias membranas separadas que delimiten un espacio de fluido entre ellas. Dicha una membrana está dispuesta en el lado de la boquilla y delimita la cámara de boquilla, que se llena con el agente de revestimiento que va a ser aplicado durante el funcionamiento. La otra membrana, por otra parte, está dispuesta en el lado del accionador, de manera que las dos membranas delimitan un espacio de fluido entre ellas. Esto también permite la detección de la fuga y tiene ventajas de diseño adicionales, como se explica con detalle a continuación.

El aplicador según la invención tiene preferentemente una entrada de agente de revestimiento con el fin de suministrar el agente de revestimiento que va a ser aplicado en la cámara de boquilla del aplicador. Además, el aplicador de acuerdo con la invención, de manera preferida, tiene una salida de agente de revestimiento, con el fin de descargar el agente de revestimiento no aplicado de la cámara de boquilla, por ejemplo, dentro del alcance de una circulación del material. Además, el aplicador de acuerdo con la invención, de manera preferida, tiene una entrada de fluido de barrera, con el fin de introducir un fluido de barrera en el espacio de fluido entre las dos membranas. Finalmente, el aplicador de acuerdo con la invención preferentemente también tiene una salida de fluido de barrera para descargar el fluido de barrera del espacio de fluido entre las dos membranas, por ejemplo, dentro de la estructura de circulación del material.

Además, la invención también reivindica la protección para una disposición de aplicación con el aplicador descrito anteriormente, de acuerdo con la invención y otras partes o componentes.

Así, la disposición de aplicación según la invención comprende preferentemente una fuente de agente de revestimiento, que suministra el agente de revestimiento hacia la entrada de agente de revestimiento del aplicador. La fuente de agente de revestimiento puede incluir, por ejemplo, un tanque de agente de revestimiento, una bomba y válvulas.

Además, la disposición de aplicación de acuerdo con la invención, de manera preferida también incluye una fuente de fluido de barrera que suministra el fluido de barrera hacia la entrada de fluido de barrera del aplicador. La fuente de fluido de barrera puede incluir, por ejemplo, un depósito de fluido, una bomba y válvulas.

Un estrangulador puede conectarse a la salida de fluido de barrera del aplicador según la invención para afectar a la presión del fluido de barrera en el espacio de fluido.

Además, una válvula controlable del agente de revestimiento puede conectarse a la salida de revestimiento del aplicador inventado. Por ejemplo, la válvula del agente de revestimiento puede dirigir el agente de revestimiento que sale del aplicador a un recipiente para desechos para eliminación o a un recipiente de circulación para reutilización.

Además, una válvula controlable del fluido de barrera puede conectarse a la salida de fluido de barrera del aplicador según la invención. La válvula de fluido de barrera puede dirigir el fluido de barrera que se escapa, por ejemplo, a un recipiente para desechos para eliminación o a la fuente de fluido de barrera para reutilización.

El fluido de barrera puede ser un líquido, tal como un detergente a base de agua, un detergente orgánico o una mezcla de solventes. De manera alternativa, el fluido de barrera puede ser un gas, tal como, por ejemplo, aire comprimido. Otras variantes, por otra parte, prevén que el fluido de barrera sea un componente de la pintura de la pintura que va a ser aplicada o un medio compatible con la pintura, tal como un éster fenílico del ácido alcansulfónico de (C10-C21) (Mesamoll®).

La disposición de aplicación según la invención preferentemente también tiene un dispositivo de control que controla el llenado de la cámara del fluido y/o la cámara de boquilla con el fluido de barrera o con el agente de revestimiento a ser aplicado.

Por ejemplo, el dispositivo de control puede llenar la cámara del fluido con el fluido de barrera de una manera controlada en el tiempo, por ejemplo, cada hora, diario, semanal o mensualmente.

De manera alternativa, es posible que la unidad de control llene la cámara del fluido una vez con el fluido de barrera antes del inicio de la aplicación.

De manera alternativa, también es posible que el fluido de barrera fluya de manera permanente a través de la cámara del fluido.

Durante el funcionamiento de la disposición de aplicación según la invención, se pretende preferentemente que la fuente de fluido de barrera llene el espacio de fluido del aplicador con una cierta presión del fluido de barrera. Por ejemplo, la presión del fluido de barrera en el espacio de fluido puede ajustarse de manera controlada, es decir, sin un bucle de retroalimentación.

De manera alternativa, también es posible controlar la presión del fluido de barrera en el espacio de fluido utilizando un bucle de control, es decir, un bucle de retroalimentación. Por ejemplo, la presión del agente de revestimiento en la cámara de boquilla o la presión del fluido de barrera en la cámara del fluido puede medirse mediante un sensor de la presión y la presión puede controlarse entonces mediante un estrangulador de la presión en la entrada y/o salida de agente de revestimiento.

En una alternativa de la invención, la presión predeterminada del fluido de barrera en la cámara del fluido es mayor que la presión del agente de revestimiento en la cámara de boquilla, en particular 0,5 bar, 1 bar, 2 bar o 3 bar más. El resultado de esta diferencia de presión es que la diferencia de presión en ambos lados de la membrana empuja la membrana en el lado de la boquilla en la dirección de las boquillas, de manera que esta membrana desvía las agujas de válvula en la dirección de una posición cerrada.

Otra alternativa, sin embargo, prevé que la presión predeterminada del fluido de barrera en la cámara del fluido sea menor que la presión del agente de revestimiento en la cámara de boquilla, especialmente 0,5 bar, 1 bar, 2 bar o 3 bar. La membrana en el lado de la boquilla es desviada así en la dirección de los accionadores por la diferencia de presión entre los dos lados de la membrana, de manera que esta membrana desvíe las agujas de válvula correspondiente en una posición abierta.

En otra alternativa, sin embargo, está previsto que la presión predeterminada del fluido de barrera en el espacio de fluido sea esencialmente igual que la presión del agente de revestimiento en la cámara de boquilla. En esta alternativa, la presión del fluido de barrera en el espacio de fluido compensa así la presión del agente de revestimiento en la cámara de boquilla, de manera que los accionadores no tengan que superar ninguna fuerza relacionada con la presión, sino solo la elasticidad inherente de la membrana.

Además, la disposición de aplicación puede tener un depósito de expansión, una membrana de expansión o un cilindro de pistón para influenciar la presión del fluido de barrera en el espacio de fluido del aplicador.

Ya se ha mencionado anteriormente que múltiples membranas permiten la detección de una fuga. La disposición de aplicación según la invención, por lo tanto, de manera preferida incluye un sensor de la presión que permite que la presión del fluido de barrera en el espacio de fluido se mida, con el fin de permitir la detección de una fuga.

También se ha mencionado brevemente en lo anterior, que la presión del fluido de barrera en el espacio de fluido ejerce una fuerza contraria en la membrana del lado de la boquilla para compensar, amplificar o sobrecompensar la presión del agente de revestimiento en esta membrana. Deberá notarse que las agujas de válvula, de manera preferida, están fijas o al menos conectadas por fricción a la membrana de sellado, de manera que un desplazamiento de las agujas de válvula deriva en una desviación correspondiente de la membrana de sellado, mientras que una desviación de la membrana de sellado tiene como resultado una desviación correspondiente de las agujas de válvula. La membrana de sellado y las agujas de válvula toman cada una con ellas. La presión del agente de revestimiento en la cámara de boquilla presiona desde un lado contra la membrana de sellado, y así, genera una fuerza de abertura correspondiente en las agujas de válvula, que empuja las agujas de válvula hacia una posición abierta. La presión del fluido de barrera en la cámara del fluido, por otra parte, presiona en el sentido opuesto en la membrana de sellado y genera así, una fuerza de cierre que actúa en las agujas de válvula. Por ejemplo, la fuerza de cierre puede ser más alta o baja y también sustancialmente igual a la fuerza de abertura. Finalmente, la invención también incluye la idea de introducir un choque de aire comprimido en la cámara de boquilla. Una fuente de aire comprimido puede estar prevista para este propósito, la cual introduce el choque de aire comprimido en la cámara de boquilla, especialmente después del montaje de la disposición de aplicación y antes de llenar el aplicador con el agente de revestimiento a ser aplicado. Esta idea tiene su propia importancia, que vale la pena proteger y, por lo tanto, goza de la protección de manera independiente de los otros aspectos de la invención, es decir, incluso sin las características de la reivindicación principal.

Otras modificaciones ventajosas adicionales de la invención se indican en las reivindicaciones dependientes o se explican con más detalle a continuación, junto con la descripción de las modalidades preferidas de la invención, refiriéndose a las figuras:

La figura 1A muestra una representación esquemática de un cabezal de impresión según la invención, con todas las boquillas cerradas,

La figura 1B es la representación esquemática de la figura 1A, en la que una sola boquilla está abierta, La figura 2 muestra una representación esquemática de la membrana de sellado de un cabezal de impresión según la invención, con un orificio para una aguja de válvula,

La figura 3 es una variación de la figura 2, en la que la aguja de válvula y la punta de cierre de la boquilla están separadas y roscadas juntas,

La figura 4 es una variación de la figura 3, en donde la punta de cierre de la boquilla se forma en la membrana de sellado,

La figura 5 es una representación esquemática de una membrana de sellado de un cabezal de impresión de acuerdo con la invención, con botones como la estructura tridimensional,

La figura 6 muestra una vista esquemática de una membrana de sellado con una estructura tridimensional, La figura 7 es una variación de la figura 6,

La figura 8A es una variación de la figura 6,

La figura 8B muestra una sección a lo largo de la línea A-A de la sección en la figura 8A,

La figura 8C es una vista en sección a lo largo de la línea B-B

la sección en la figura 8A, La figura 9A es una variación de la figura 6,

La figura 9B es una vista en sección a lo largo de la línea A-A

la sección en la figura 9A, La figura 9C es una vista en sección a lo largo de la línea B-B de la sección en la figura 9A, La figura 10A es una variación de la figura 6,

La figura 10Bes una vista en sección a lo largo de la línea C-C de la sección en la figura 10A,

La figura 10C es una vista en sección a lo largo de la línea D-D de la sección en la figura 10A,

La figura 10D es una vista en sección a lo largo de la línea A-A de la sección en la figura 10A,

La figura 10E es una vista en sección a lo largo de la línea B-B de la sección en la figura 10A, La figura 11A es una variación de la figura 10A,

La figura 11B es una vista en sección a lo largo de la línea C-C de la sección en la figura 11A,

La figura 11C es una vista en sección a lo largo de la línea D-D de la sección en la figura 11A,

La figura 11D es una vista en sección a lo largo de la línea A-A de la sección en la figura 11A,

La figura 11E es una vista en sección a lo largo de la línea B-B de la sección en la figura 11A,

La figura 12 es una vista amplificada de una sección de la figura 11A con dimensiones para explicar las proporciones,

La figura 13 es una representación esquemática de una membrana de sellado con un collarín de sellado, La figura 14 es una variación de la figura 13,

La figura 15 es una variación de la figura 13,

La figura 16 es una variación de la figura 13,

La figura 17 muestra una representación esquemática de una disposición de aplicación según la invención, con un aplicador según la invención con dos membranas,

La figura 18A es una representación esquemática del aplicador con las dos membranas, y

La figura 18B es una variación de la figura 18A con diferentes proporciones de presión.

Las figuras 1A y 1B muestran varias representaciones esquemáticas de un cabezal de impresión según la invención, que puede utilizarse en un taller de pintura para aplicar la pintura a los componentes de la carrocería de un vehículo. En algunos aspectos, el diseño y función del cabezal de impresión según la invención corresponde a los cabezales de impresión conocidos descritos anteriormente, de manera que sólo los detalles esenciales para la invención se describen con más detalle a continuación.

El cabezal de impresión según la invención inicialmente tiene una placa de boquilla 1 con numerosas boquillas 2­ 5, por lo que un chorro limitado espacial y estrechamente del agente de revestimiento puede emitirse a través de cada una de las boquillas 2-5. Únicamente las cuatro boquillas 2-5 se muestran en esta representación esquemática. De hecho, sin embargo, el cabezal de impresión según la invención tiene un número de boquillas considerablemente más grande, que puede colocarse en hileras y columnas, por ejemplo, lo cual no es evidente de esta representación esquemática.

Las boquillas individuales 2-5 están asociadas, cada una, a una aguja de válvula 6-9, por lo que las agujas de válvula individual 6-9 se mueven cada una, en la dirección de la flecha doble.

Para mover las agujas de válvula 6-9 individuales, están previstos varios accionadores electromagnéticos 10-13, que aquí sólo se dibujan de manera esquemática como una bobina.

Las agujas de válvula 6-9 pueden, opcionalmente, cerrar o liberar las boquillas 2-5 dependiendo de su posición. En la representación mostrada en la figura 1A, todas las boquillas 2-5 son cerradas por las agujas de válvula 6-9 correspondientes, de manera que no se libera la pintura. En la representación mostrada en la figura 1B, sin embargo, la aguja de válvula 7 se eleva de la boquilla 3, de manera que se emite un chorro o una gota de pintura a través de la boquilla 3, como se indica por la flecha. En la representación según la figura 1B, las otras boquillas 2, 4, 5 son cerradas por las agujas 6, 8 o 9 correspondientes.

Además, el cabezal de impresión según la invención tiene una membrana de sellado continua 14, que separa fluídicamente una cámara de boquilla 15 de una cámara de accionador 16 en el cabezal de impresión. El revestimiento que va a ser aplicado es conducido a través de la cámara de boquilla 15 hacia las boquillas 2-5 individuales, es decir, la cámara de boquilla 15 es llenada con el revestimiento a ser aplicado durante la operación. En la cámara de accionador 16, por otra parte, están los accionadores 10-13 o también solo las agujas de válvula. La membrana de sellado 14 evita que la pintura de la cámara de boquilla 15 penetre en la cámara de accionador 16. Esto es ventajoso, debido a que el calentamiento de los accionadores 10-13 no afecta para nada a la pintura o sólo a un grado despreciable, evitando así la acumulación de la pintura inducida por el calor en la cámara de boquilla 15 y en la cámara de accionador 16. Además, la separación por la membrana de sellado 14 permite cambios de color, puesto que la cámara de accionador 16 no tiene que enjuagarse.

Deberá mencionarse aquí que las agujas de válvula 6-9 individuales pueden pasar, cada una, a través de los orificios en la membrana de sellado 14, por lo que la membrana de sellado 14 puede conectarse firmemente a las agujas de válvula individual 6-9. Como resultado, por ejemplo, el desplazamiento de la aguja de válvula 7 en la figura 1B conduce a una desviación local correspondiente de la membrana de sellado 14. Esta desviación local de la membrana de sellado en el área de la aguja de válvula 7 también conduce a fuerzas correspondientes en las agujas de válvula 6 y 8 adyacentes, debido a la elasticidad de la membrana de sellado 14. Sin embargo, la membrana de sellado 14 está configurada de tal forma, que se evita una interacción indeseada entre las agujas de válvula adyacente 6, por una parte, y 8 por otra parte. Esto es importante, porque las agujas de válvula individual 6-9 pueden abrirse y cerrarse de manera independiente de la otra. La membrana de sellado 14, por lo tanto, tiene una estructura tridimensional que evita que la desviación de la membrana de sellado conduzca a una interferencia mecánica con las agujas de válvula adyacente 6 u 8. Esta estructura tridimensional se describirá con detalle posteriormente.

Las figuras 2-4 muestran varios posibles diseños para el paso, conexión o colocación de las agujas de válvula 6-9 a través de la membrana de sellado 14, por lo que los dibujos sólo muestran la aguja de válvula 6.

En la figura 2, la aguja de válvula 6 es continua y así, forma un elemento de sellado al mismo tiempo con su punta de cierre de la boquilla 17 para cerrar o liberar un asiento de la válvula correspondiente.

Además, puede observarse a partir del dibujo que un collarín de sellado 18 está formado de una sola pieza en la membrana de sellado 14, que sobresale de la membrana de sellado 14, hacia la cámara de accionador 16 y hacia la cámara de boquilla 15.

En el diseño mostrado según la figura 3, la punta de cierre de la boquilla 17 se separa de la aguja de válvula 6 y se enrosca a la aguja de válvula 6. La membrana de sellado 14 es presionada entre la aguja de válvula 6 y la punta de cierre de la boquilla 17, de manera que la aguja de válvula 6 se conecte firmemente a la membrana de sellado 14. Un desplazamiento de la aguja de válvula 6 conduce así a una desviación correspondiente de la membrana de sellado 14.

En el diseño mostrado en la figura 4, la membrana de sellado 14 no tiene un orificio para que la aguja de válvula 6 pase. En su lugar, la punta de cierre de la boquilla 17 está formada de una sola pieza en la membrana de sellado 14. Aquí también, la aguja de válvula 6 se conecta firmemente a la membrana de sellado 14, de manera que un desplazamiento de la aguja de válvula 6 conduzca a una desviación correspondiente de la membrana de sellado 14.

La figura 5 muestra una membrana de sellado 14 con puntas de cierre de la boquilla formadas integralmente. La aguja de válvula 6 puede conectarse a la membrana de sellado 14, pero sólo puede ajustarse. En el caso de una aguja de válvula 6 sólo unida, la apertura de la boquilla es causada por la presión de la pintura. La presión de la pintura deforma la membrana de sellado 14 en la dirección de la cámara de accionador 16, lejos de la cámara de boquilla 15.

La figura 6 muestra una representación esquemática de una membrana de sellado 14, según la invención, que corresponde parcialmente a los ejemplos de formas de realización descritos anteriormente, de manera que se hace referencia a la descripción anterior para evitar repetición, utilizando los mismos signos de referencia para los detalles correspondientes.

Deberá notarse que numerosos orificios 20 están dispuestos equidistantes en una sola hilera lineal de orificios 21 en la membrana de sellado 14. Los orificios 20 en la membrana de sellado 14 se utilizan para que las agujas de válvula 6-9 o las otras agujas de válvula no mostradas en los dibujos previos, pasen a través de los mismos, como se describió anteriormente.

Como resultado de los elementos estructurales 19, una desviación local de la membrana de sellado 14 debida al desplazamiento correspondiente de la aguja de válvula 6 asociada queda limitada localmente y no se transfiere de manera mecánica a la aguja de válvula 7 adyacente.

Los elementos estructurales 19 de la estructura tridimensional de la membrana de sellado 14 son triangulares en una vista de la membrana de sellado 14. Deberá mencionarse también que una hilera de los elementos estructurales triangulares 19 está dispuesta en cada lado de la hilera de orificios 21. Así, uno de los elementos estructurales triangulares 19 está dispuesto en cada lado de los orificios individuales 20. Deberá mencionarse también aquí, que los elementos estructurales individuales 19 se estrechan desde el interior hacia el exterior, como también puede observarse a partir del dibujo.

La altura de los elementos estructurales individuales 19 puede ser constante o disminuir del interior hacia el exterior.

La figura 7 muestra una modificación de la figura 6, de manera que, para evitar repeticiones, se hace referencia a la descripción anterior, para lo cual se utilizan los mismos signos de referencia para los detalles correspondientes. Una característica especial de este ejemplo de forma de realización es que los elementos estructurales triangulares 19 están dispuestos entre los orificios 20 adyacentes de la membrana de sellado 14. Los orificios 20 y los elementos estructurales 19 se localizan todos dentro de la hilera de orificios 21.

Deberá mencionarse también que los elementos estructurales individuales 19 están alineados con su eje longitudinal paralelo a la hilera de orificios 21.

Las figuras 8A, 8C muestran una variación del ejemplo de forma de realización mostrado en la figura 6, de manera que, para evitar la repetición, se hace referencia a la descripción anterior, utilizando las mismas marcas de referencia para los detalles apropiados.

Una característica especial de este ejemplo de forma de realización es que los elementos estructurales triangulares 19 se extiendan desde el interior hacia el exterior.

Otra característica especial de este ejemplo es que la altura de los elementos estructurales triangulares 19 se incrementa desde el interior hacia el exterior, como puede observarse en la figura 8B.

Las figuras 9A, 9C muestran una variación adicional, que es también en gran medida consistente con las modalidades descritas anteriormente, de manera que se hace referencia a la descripción anterior para evitar repeticiones, utilizando los mismos signos de referencia para los detalles correspondientes.

Una característica especial de este ejemplo de forma de realización es que los elementos estructurales tridimensionales 19 están formados como nervaduras.

Deberá mencionarse también que los elementos estructurales tridimensionales 19 formados como nervaduras pueden tener una altura constante, como puede observarse de la comparación de las figuras 9B y 9C. Sin embargo, también pueden tener una altura que se eleva hacia fuera o que cae.

Las figuras 10A, 10E muestran una variación adicional que, a su vez, es en gran medida consistente con los ejemplos de ejecución anteriores, de manera que, para evitar la repetición, se hace referencia nuevamente a la descripción anterior, utilizando los mismos signos de referencia para los detalles correspondientes.

Una característica especial de este ejemplo de forma de realización es que la estructura tridimensional de la membrana de sellado comprende 14 diferentes tipos de elementos estructurales 19A, 19B. Los elementos estructurales 19A son unos rebajes, mientras que los elementos estructurales 19B son elevaciones.

Sin embargo, los dos elementos estructurales 19A y 19B también son triangulares y se estrechan en la membrana de sellado 14 hacia adentro, hacia el eje longitudinal de la hilera de orificios 21.

Deberá mencionarse también que la altura de los elementos estructurales 19B disminuye desde el exterior hacia el interior. De manera similar, la profundidad de los elementos estructurales 19A se incrementa desde el interior hacia el exterior, como se muestra en la figura 10E y la figura 10D.

Las figuras 11A-11E muestran una variación del diseño de acuerdo con las figuras 10A, 10E, de manera que, para evitar repeticiones, se hace referencia nuevamente a la descripción anterior, utilizando los mismos signos de referencia para los detalles correspondientes.

Una característica especial de este ejemplo de forma de realización es que los elementos estructurales 19A, que se realizan como rebajes, están dispuestos a ambos lados de los orificios 20, mientras que los elementos estructurales 19B, que se realizan como elevaciones, están dispuestos entre dos orificios 20 adyacentes de la hilera de orificios 21.

La figura 12 muestra una amplificación del detalle de la figura 11A. Los dibujos muestran una distancia d1 entre los orificios adyacentes. Además, el dibujo muestra una distancia d2 entre la hilera de orificios 21 y el borde de la membrana de sellado 14. Además, el dibujo muestra una distancia d3 entre los elementos estructurales 19A, 19B adyacentes.

De manera preferida, se aplican las siguientes proporciones dimensionales:

d1/d3 > 1; 2; 3; 4

Esencialmente = 1; 2; 3; 4

d2/d1 > 1; 3; 5; 10

Finalmente, las figuras 13 y 16 muestran 16 posibles diseños diferentes de la fuerza de sellado 18.

En la figura 13, el collarín de sellado 18 sobresale únicamente en una dirección desde la membrana de sellado 14, a saber, hacia la cámara de accionador 16.

En el diseño según la figura 14, el collarín de sellado 18 también sobresale sólo en una dirección de la membrana de sellado 14, es decir, en la dirección de la cámara de boquilla 15.

En el diseño según la figura 15, el collarín de sellado 18, por otra parte, sobresale de la membrana de sellado 14 en ambas direcciones.

Finalmente, la figura 16 muestra un collarín de sellado 18 con una sección transversal triangular. Éste puede apuntar tanto en la dirección de la cámara de accionador 16 como hacia la cámara de boquilla 15.

La figura 17 muestra una disposición de aplicación según la invención con un cabezal de aplicación de acuerdo con la invención, que corresponde parcialmente a los ejemplos de formas de realización descritos anteriormente. Con el fin de evitar repeticiones, se hace referencia, por lo tanto, a la descripción anterior, en donde se utilizan los mismos signos de referencia para los detalles correspondientes.

Una característica especial del aplicador en este ejemplo de forma de realización es que se proporcionan dos membranas de sellado 14a y 14b.

La membrana de sellado 14a está dispuesta en el lado de la boquilla y corresponde esencialmente a la membrana de sellado 14 en los ejemplos previos. La membrana de sellado 14a delimita así la cámara de boquilla 15.

En contraste, la segunda membrana de sellado 14b está dispuesta en el lado del accionador y delimita un espacio de fluido 22 junto con la membrana de sellado 14a del lado de la boquilla.

Para introducir la pintura que va a ser aplicada en el aplicador, el aplicador tiene una entrada de agente de revestimiento 23.

Además, el aplicador tiene una salida de agente de revestimiento 24, por lo que el agente de revestimiento no aplicado puede descargarse del aplicador, por ejemplo, en el curso de la circulación del material.

Además, el aplicador tiene una entrada de fluido de barrera 25 para introducir un fluido de barrera (por ejemplo, aire comprimido, agente de enjuague a base de agua, solvente orgánico) en el espacio de fluido 22.

El fluido de barrera puede salir entonces del aplicador a través de la salida de fluido de barrera 26.

La pintura que va a ser aplicada se toma de un recipiente para pintura 27 y se suministra la entrada de agente de revestimiento 23 del aplicador por medio de una bomba 28. La pintura suministrada deja entonces el aplicador ya sea por medio de las boquillas 2-5 o dentro de la estructura de una circulación del material a través de la salida de agente de revestimiento 24.

Una válvula controlable 29 se conecta a la salida de agente de revestimiento 24, por lo que la válvula 29 dirige el agente de revestimiento que emerge ya sea hacia un recipiente para desechos 30 o nuevamente hacia el recipiente de pintura 27 dentro del alcance de una circulación del material.

El fluido de barrera se toma de una fuente de fluido de barrera 31 y se suministra a través de una bomba 32 hacia la entrada de fluido de barrera 25 del aplicador.

El fluido de barrera deja entonces el aplicador por la salida de fluido de barrera 26 hacia un sensor de la presión 33, que mide la presión del fluido de barrera en el espacio de fluido 22 y, por lo tanto, permite la detección de la fuga.

El fluido de barrera que se escapa es dirigido entonces por una válvula controlable 34 ya sea hacia el recipiente para desechos 30 o nuevamente hacia la fuente de fluido de barrera 31 dentro de la estructura de una circulación del material.

Las figuras 18A y 18B muestran diferentes relaciones de la presión en la cámara de boquilla 15 en un lado y en el espacio de fluido 22 en el otro lado.

Así, la presión del fluido de barrera ps en el espacio de fluido 22 en la figura 18A es igual a la presión del agente de revestimiento pm en la cámara de boquilla 15. Esto significa que la presión del fluido de barrera ps en el espacio de fluido 22 compensa la presión del agente de revestimiento pm en la cámara de boquilla 15, de manera que ninguna fuerza relacionada con la presión actúa en la membrana de sellado 14a.

En la condición mostrada en la figura 18B, la presión del fluido de barrera ps en el espacio de fluido 22 es mayor que la presión del agente de revestimiento pm en la cámara de boquilla 15. Como resultado, la diferencia de presión ejerce una fuerza de desviación en la membrana de sellado 14a que, a su vez, desvía la aguja de válvula 6 a una posición cerrada, es decir, hacia abajo en el dibujo.

Lista de los signos de referencia:

1 Placa de boquilla

2-5 Boquillas

6-9 Agujas de válvula

10-13 Accionadores

14 Membrana de sellado

14a, 14b Membranas de sellado

15 Cámara de boquilla

16 Cámara de accionador

17 Punta de cierre de la boquilla

18 Collarín de sellado

19,19A,19B Elementos estructurales de la estructura tridimensional de la membrana de sellado

20 Orificios en la membrana de sellado

21 Hilera de orificios

22 Espacio de fluido del aplicador

23 Entrada de agente de revestimiento del aplicador

24 Salida de agente de revestimiento del aplicador

25 Entrada de fluido de barrera del aplicador

26 Salida de fluido de barrera del aplicador

27 Recipiente para pintura

28 Bomba para bombear la pintura

29 Válvula en la salida de agente de revestimiento del aplicador

30 Recipiente para desechos

31 Fuente de fluido de barrera

32 Bomba para suministrar el fluido de barrera

33 Sensor de presión en la salida de fluido de barrera de aplicador

34 Válvula en la salida de fluido de barrera del aplicador

Pm Presión de la pintura en la cámara de boquilla

Ps Presión del fluido de barrera en la cámara del fluido

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Aplicador, en particular un cabezal de impresión, para aplicar un agente de revestimiento, en particular una pintura, a un componente, en particular a un componente de la carrocería de un vehículo automóvil, con

a) una cámara de boquilla (15) que presenta una pluralidad de boquillas (2-5) para distribuir el agente de revestimiento en forma de chorros continuos o gotas, fluyendo el agente de revestimiento en uso a través de la cámara de boquilla (15) hacia las boquillas (2-5), de manera que la cámara de boquilla (15) sea llenado con el agente de revestimiento en uso,

b) una pluralidad de agujas de válvula (6-9) desplazables que están asociadas a las boquillas (2-5) individuales y abren o cierran de manera selectiva la respectiva boquilla (2-5) en función de la posición de la aguja de válvula (6-9),

c) una cámara de accionador (16) para alojar unos accionadores (10-13) para desplazar las agujas de válvula (6-9), y

d) un elemento de sellado (14), en particular una membrana de sellado (14), que separa fluídicamente la cámara de accionador (16) de la cámara de boquilla (15), con el fin de evitar una contaminación de la cámara de accionador (16) con el agente de revestimiento en la cámara de boquilla (15),

d1)en el que el elemento de sellado (14) está configurado, de manera que las agujas de válvula (6-9) individuales puedan desplazarse de manera independiente entre sí, sin que un desplazamiento de una de las agujas de válvula (6-9) afecte a la apertura y al cierre de las boquillas (2-5) en la aguja de válvula (6-9) adyacente,

d2)en el que el elemento de sellado (14) presenta una estructura tridimensional (19; 19A; 19B), que evita que un desplazamiento de una de las agujas de válvula (6-9) afecte a la apertura y al cierre de las boquillas (2-5) en las agujas de válvula (6-9) adyacentes,

caracterizado por que

e) el elemento de sellado (14) presenta por lo menos una hilera de orificios (21) de unos orificios (20) para las agujas de válvula (6-9) individuales.

2. Aplicador según la reivindicación 1, caracterizado por que

a) la estructura tridimensional (19; 19A, 19B) del elemento de sellado (14) se encuentra únicamente en el lado de la cámara de accionador (16), o

b) la estructura tridimensional (19; 19A, 19B) del elemento de sellado (14) se encuentra únicamente en el lado de la cámara de boquilla (15), o

c) la estructura tridimensional (19; 19A, 19B) del elemento de sellado (14) se encuentra tanto en el lado de la cámara de boquilla (15) como en el lado de la cámara de accionador (16).

3. Aplicador según la reivindicación 1 o 2, caracterizado por que

a) la estructura tridimensional (19; 19A, 19B) comprende por lo menos uno de entre los siguientes elementos estructurales (19; 19A, 19B):

a1) cubo,

a2) cuboide,

a3) tetraedro,

a4) prisma,

a5) nervadura,

a6) rebaje, y

b) los elementos estructurales individuales del elemento de sellado (14) presentan por lo menos una de entre las siguientes formas en una vista superior:

b1) cuadrado,

b2) rectangular, en particular en el caso de una nervadura,

b3) triangular, en particular en el caso de una nervadura,

b4) paralelogramo,

b5) redondo, en particular en el caso de una nervadura,

b6) circular,

b7) elipsoidal

4. Aplicador según la reivindicación 3, caracterizado por que

a) los elementos estructurales (19; 19A, 19B) individuales de la estructura tridimensional (19; 19A, 19B), en cada caso, son alargados y están orientados con su eje longitudinal, de manera paralela o transversal, en particular de manera perpendicular, con respecto a la hilera de orificios (21), y/o

b) los elementos estructurales (19; 19A, 19B) individuales de la estructura tridimensional (19; 19A, 19B) están dispuestos en por lo menos una hilera paralela a la hilera de orificios (21), en particular

b1) en la hilera de orificios (21), en cada caso, entre los orificios (20) adyacentes,

b2) espaciados lateralmente en paralelo con respecto a la hilera de orificios (21), en particular a ambos lados de la fila de orificios (21) en una línea con uno de los orificios (20).

5. Aplicador según una de las reivindicaciones 3 a 4, caracterizado por que

a) la altura de los elementos estructurales (19; 19A, 19B) en perpendicular al elemento de sellado (14) dentro de los elementos estructurales individuales (19; 19A, 19B) es sustancialmente constante; o

b) la altura de los elementos estructurales (19; 19A, 19B) varía perpendicularmente con respecto al elemento de sellado (14) dentro de los elementos estructurales (19; 19A, 19B) individuales.

6. Aplicador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que

a) el elemento de sellado (14) presenta una protuberancia anular alrededor de cada uno de los orificios (20) individuales, y

b) las protuberancias anulares están dispuestas en el elemento de sellado (14) tal como sigue:

b1) dispuestas solo en el lado de la cámara de accionador (16), o

b2) dispuestas solo en el lado de la cámara de boquilla (15), o

b3) tanto en el lado de la cámara de accionador (16) como en el lado de la cámara de boquilla (15).

7. Aplicador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que

a) el elemento de sellado (14) presenta en el borde circunferencial de los orificios (20), en cada caso, un collarín de sellado (18), con el fin de sellar el respectivo orificio (20), y

b) el collarín de sellado (18)

b1) sobresale solo hacia la cámara de accionador (16) desde el elemento

de sellado (14), b2) sobresale solo hacia la cámara de boquilla (15) desde el elemento de sellado (14), o

b3) sobresale tanto hacia la cámara de boquilla (15) como hacia la cámara de accionador (16) desde el elemento de sellado (14), y

c) el collarín de sellado (18) es triangular o rectangular en sección transversal.

8. Aplicador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que

a) las agujas de válvula individuales (6-9) se mantienen cada una en los orificios (20) del elemento de sellado (14) mediante una conexión por presión con una fuerza de contacto predeterminada, y

b) la presión de contacto es tal que

b1) las agujas de válvula (6-9) están fijadas axialmente en los orificios (20) del elemento de sellado (14), y no se deslizan axialmente en los orificios (20) del elemento de sellado (14), de manera que un desplazamiento de una de las agujas de válvula (6-9) conduce a la desviación correspondiente del elemento de sellado (14), o

b2) las agujas de válvula (6-9) se deslizan de manera libre axialmente en los orificios (20) del elemento de sellado (14), de manera que un desplazamiento de una de las agujas de válvula (6-9) no conduce la desviación correspondiente del elemento de sellado (14), o

b3) las agujas de válvula (6-9) se deslizan de manera parcialmente libre en los orificios (20) del elemento de sellado (14) y están fijadas de manera parcialmente axial, de modo que un desplazamiento de una de las agujas de válvula (6-9) en una parte del movimiento de la aguja de válvula (6-9) no conduce a una desviación correspondiente del elemento de sellado (14) y en otra parte del movimiento de la aguja de válvula (6-9) conduce a una desviación correspondiente del elemento de sellado (14).

9. Aplicador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que

a) el elemento de sellado (14) presenta una estructura de múltiples capas y/o redundante, y

b) un orificio de derrame desemboca fuera del aplicador entre las capas del elemento de sellado (14), con el fin de poder detectar una fuga de una de las capas, y

c) el orificio de derrame está conectado con un sensor que detecta una fuga debida a un agente de revestimiento que se escapa a través del orificio de derrame, y

d) el orificio de derrame desemboca en una mirilla o en un tubo transparente para hacer la fuga ópticamente visible.

10. Aplicador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque

a) el elemento de sellado (14) para las agujas de válvula individual (6-9) presenta, en cada caso, un orificio (20), y

b) las agujas de válvula (6-9) individuales se hacen pasar, cada una, a través del orificio (20) asociado en el elemento de sellado (14), y están conectadas de manera firme y estanca a los fluidos al elemento de sellado (14), de manera que un desplazamiento de las agujas de válvula (6-9) individuales conduce a una desviación correspondiente del elemento de sellado (14).

11. Aplicador según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el elemento de sellado (14) entre la cámara de boquilla (15) y la cámara de accionador (16) comprende por lo menos dos membranas (14a, 14b), que encierran un espacio de fluido (22) entre ellas.

12. Aplicador según la reivindicación 11, caracterizado por que comprende

a) una entrada de agente de revestimiento (23) para suministrar el agente de revestimiento que va a ser aplicado a la cámara de boquilla (15) del aplicador, y/o

b) una salida de agente de revestimiento (24) para retornar el agente de revestimiento no aplicado de la cámara de boquilla (15) del aplicador a un retorno del agente de revestimiento, y/o

c) una entrada de fluido de barrera (25) para suministrar un fluido de barrera en el espacio de fluido (22) entre las dos membranas (14a, 14b), y/o

d) una salida de fluido de barrera (26) para retornar el fluido de barrera del espacio de fluido (22) del aplicador a un retorno del fluido de barrera.

13. Disposición de aplicación con

a) un aplicador según la reivindicación 12,

b) una fuente del agente de revestimiento (27, 28), que suministra el agente de revestimiento en la entrada de agente de revestimiento (23) del aplicador, y/o

c) una fuente de fluido de barrera (31, 32), que suministra el fluido de barrera en la entrada de fluido de barrera (25) del aplicador, y/o

d) un estrangulador en la salida de fluido de barrera (26) para influir en la presión en el espacio de fluido (22), y/o

e) una válvula del agente de revestimiento (29) en la salida de agente de revestimiento (24), dirigiendo la válvula del agente de revestimiento (29) el agente de revestimiento no aplicado del aplicador de manera selectiva a un recipiente para desechos (30) para eliminación o a la fuente del agente de revestimiento (27) para reutilización, y/o

f) una válvula de fluido de barrera (34) en la salida de fluido de barrera (26), dirigiendo la válvula de fluido de barrera (34) el fluido de barrera no aplicado del aplicador de manera selectiva a un recipiente para desechos (30) para eliminación o a la fuente de fluido de barrera (31) para reutilización.

14. Disposición de aplicación según la reivindicación 13, caracterizada por que

a) un dispositivo de control está previsto para controlar el llenado del espacio de fluido (22) del aplicador con el fluido de barrera, y

b) el dispositivo de control llena el espacio de fluido (22) una vez con el fluido de barrera, en cada caso, antes del inicio de la aplicación, y

c) el dispositivo de control llena el espacio de fluido (22) de una manera controlada en el tiempo, en particular c1) cada hora,

c3) diariamente,

c4) semanalmente,

c5) mensualmente.