ES2964229T3 - Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de superficies - Google Patents

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Abstract

Se divulga un método para procesar una superficie (2) de una pieza de trabajo (1). Además, se da a conocer un dispositivo para llevar a cabo el método. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y dispositivo para el tratamiento de superficies
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para tratar una superficie de una pieza de trabajo, en particular para fabricar una superficie decorativa.
Para la fabricación de superficies decorativas a escala industrial, cuyo objetivo es, por ejemplo, la recreación de superficies de baldosas o de madera, que forman la superficie posterior, también se aplican temporalmente otros medios de manipulación con el fin de manipular la superficie de la capa para poder generar finalmente la superficie decorativa.
La publicación EP 3 109 056 A1 describe, por ejemplo, un procedimiento para fabricar una estructura sobre una superficie. Para ello se aplica una capa líquida a una pieza de trabajo. Posteriormente, se inyecta un agente de manipulación en forma de gotas sobre la capa líquida, en cuyo caso se produce un desplazamiento de la capa líquida por las gotas, de modo que se forman rebajos en la misma, que juntas forman una estructura en la capa líquida. A continuación, esta capa se fija. De este modo, puede crearse una superficie en la capa que tenga, por ejemplo, un aspecto de madera o baldosa.
La publicación EP 3415 316 A1 divulga un procedimiento en el que se aplica un agente de manipulación a la capa líquida en forma de gotas o gotitas finas, en donde el agente de manipulación tiene la propiedad de absorber, al menos parcialmente, radiación electromagnética. Cuando se irradia la capa líquida, por ejemplo, con un láser excímero, se produce la polimerización en la superficie de la capa líquida, causando allí un microplegado, que posteriormente da lugar a una superficie mate. El agente manipulador sobre la superficie de la capa líquida absorbe la radiación, al menos parcialmente, de modo que la polimerización se produce con menor intensidad. Como resultado, estas zonas son más brillantes que las zonas en las que no había un agente de manipulación.
En los procedimientos conocidos, una vez realizado el procedimiento, en particular cuando la capa se ha polimerizado al menos parcialmente, debe eliminarse de nuevo parte de la capa para conseguir el diseño de superficie final deseado. Esto debe hacerse rápidamente, especialmente cuando se produce en una línea de fabricación, de modo que pueda lograrse un alto rendimiento de fabricación. Asimismo, el dispositivo utilizado en la eliminación de partes de la capa, así como el procedimiento utilizado, deben ser adecuados para el uso industrial, es decir, debe ser posible fabricar con una alta disponibilidad sin demasiado esfuerzo de limpieza manual.
La publicación US 2016 / 114 619 A1 muestra procedimientos y dispositivos para fabricar paneles revestidos que comprenden rebajos y protuberancias.
La publicación US 2017 / 333936 A1 muestra una posibilidad de fabricar piezas de trabajo recubiertas selectivamente.
La publicación DE 33 31 391 A1 muestra un procedimiento para fabricar revestimientos de efecto metálico en superficies hechas de poliestireno.
La publicación DE 10 2010 052 518 A1 muestra una composición de revestimiento con efecto centelleante que comprende un aglutinante y un agente de efecto granular.
La publicación JP S59 169575 A muestra una posibilidad para eliminar pintura de forma precisa y rápida inyectando partículas finas sobre un cuerpo objetivo recubierto de pintura para despegar la pintura de una parte predeterminada.
La publicación DE 691 19743 T2 muestra un sistema para reducir la contaminación de rodillos portadores y/o cintas portadoras.
La publicación JP 2017200740 A divulga un curado de niebla de tinta UV que está contenida en una corriente de aire de succión generada por un ventilador.
Por último, la publicación JP 2008 246 993 A muestra una posibilidad de reducir la niebla de tinta que se produce cuando se utiliza un cabezal de chorro de tinta.
Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es resolver este problema.
Este objetivo se logra mediante los objetos de las reivindicaciones independientes. Desarrollos avanzados ventajosos son objeto de las reivindicaciones dependientes.
Según la invención se proporciona un procedimiento para eliminar partes de una capa sobre una superficie de una pieza de trabajo según la reivindicación independiente 1.
Además, el procedimiento puede comprender la siguiente etapa de:
- Generar una corriente de fluido para eliminar partes de la capa.
Preferiblemente, la corriente de fluido incide en la capa en un ángulo comprendido entre 1 ° y 90 °.
Preferiblemente se proporciona una combinación de las etapas de los dos procedimientos anteriores para formar un procedimiento completo, en el que cada uno de las etapas del procedimiento se lleva a cabo al menos una vez.
Preferiblemente, la capa en la superficie de la pieza de trabajo tiene diferencias de dureza de al menos un factor de 1,5, preferiblemente al menos un factor de 2, entre las regiones más duras y las regiones menos duras.
La dureza de la capa debe entenderse aquí en particular como la dureza al rasguño o la resistencia al rayado de la capa. En la medida en que en una posible realización esto no se pueda medir o solo se pueda medir de forma deficiente debido a la baja viscosidad de la capa o de partes de la capa, la dureza aquí descrita también se puede entender alternativamente como el porcentaje de enlaces químicos convertidos por polimerización.
Alternativa o adicionalmente, la capa en la superficie de la pieza de trabajo presenta diferencias de viscosidad de al menos un factor de 1,5, preferiblemente al menos un factor de 2, entre las regiones más viscosas y las regiones menos viscosas.
Preferiblemente, la separación física de las partes desprendidas de la capa de las partes de la capa que permanecen en la superficie de la pieza de trabajo se lleva a cabo por succión, limpieza, soplado, o por una combinación de estas etapas.
Preferiblemente, la capa situada en la superficie de la pieza de trabajo y el elemento de contacto se mueven uno respecto al otro a medida que se retiran partes de la capa.
Preferiblemente, el elemento de contacto comprende un cepillo estacionario y/o un cepillo móvil y/o un elemento abrasivo y/o un elemento de cepillado, en el que preferiblemente el cepillo comprende, al menos como cepillo móvil, un cepillo de disco y/o un cepillo de rodillo y/o una correa de cepillo y/o, como cepillo estacionario, una barra con guarnición de cepillo, y/o en donde el elemento de contacto, en particular el cepillo, comprende fibras textiles y/o plásticas, en particular fibras de nailon, Anderlon, y/o metal, en particular acero, latón o cobre en calidad de cerdas.
Preferentemente, al mismo tiempo con el establecimiento del contacto mecánico entre el elemento de contacto y la capa en la superficie y/o al mismo tiempo con la generación de la corriente de fluido sobre la capa, tiene lugar una irradiación de la capa y/o del elemento de contacto y/o del entorno del elemento de contacto en el que se encuentran partes separadas de la capa. La irradiación se realiza preferentemente con radiación electromagnética.
Preferiblemente, el elemento de contacto se limpia continuamente durante la separación física, en cuyo caso la limpieza se realiza preferiblemente utilizando una combinación de una fuente de radiación electromagnética y/o un dispositivo de succión y/o un borde raspador mecánico.
Preferiblemente, una boquilla configurada para generar la corriente de fluido se limpia continuamente durante la separación física, en cuyo caso la limpieza se realiza preferiblemente utilizando una combinación de una fuente de radiación electromagnética y/o un dispositivo de succión y/o uno o más dispositivos de secado o fuentes de radiación adicionales. A este respecto, uno o más dispositivos de secado y/o fuentes de radiación también pueden colocarse dentro de uno o más dispositivos de succión.
Preferiblemente, antes de establecer contacto mecánico entre el elemento de contacto y la capa, se realiza una limpieza de la superficie de la capa. Alternativa o adicionalmente, después de separar físicamente partes de la capa, se realiza la limpieza de la capa restante que permanece en la superficie de la pieza de trabajo.
Preferiblemente, la limpieza de la superficie se realiza antes de generar la corriente de fluido sobre la capa. Alternativa o adicionalmente, después de separar físicamente partes de la capa, se realiza una limpieza de la capa restante que queda sobre la superficie de la pieza de trabajo.
Preferiblemente, la limpieza continua del elemento de contacto, en particular del cepillo, se realiza mediante irradiación con radiación UV, preferiblemente con una longitud de onda comprendida entre 180 y 400 nm, en combinación con una retirada de los componentes residuales curados de las partes separadas de la capa en un borde raspador y un dispositivo de succión de estos componentes residuales mediante un dispositivo de succión.
Preferiblemente, la boquilla se limpia continuamente mediante irradiación con radiación UV, preferiblemente con una longitud de onda entre 180 y 400 nm, en combinación con una succión de los componentes residuales de las partes separadas de la capa mediante un dispositivo de succión.
Preferiblemente, para limpiar la superficie de la capa, se aplica un agente limpiador a la capa, que preferiblemente se retira de nuevo después, de modo particularmente preferible con la ayuda de un raspador y/o un dispositivo de succión. El agente limpiador es preferiblemente líquido o pastoso. Está diseñado para atrapar residuos y contaminación en la superficie de la capa 2 , en cuyo caso, a continuación, puede tener lugar la eliminación del agente de limpieza con los residuos y la contaminación atrapados.
Además del mero tratamiento de la capa sobre la pieza de trabajo, también puede preverse el uso de un agente de manipulación.
Preferiblemente se proporciona un procedimiento para fabricar una superficie decorativa en una pieza de trabajo que comprende las siguientes etapas:
- Aplicar un agente de manipulación a y/o en al menos una parte de una capa líquida situada sobre la pieza de trabajo y/o al menos una parte de la pieza de trabajo;
- Eliminar partes de la capa, en donde
la eliminación se lleva a cabo mecánicamente y/o sin contacto, en particular de forma fluida.
Un agente de manipulación se aplica así a y/o en una capa al menos parcialmente líquida situada en una pieza de trabajo. El agente de manipulación puede aplicarse alternativa o adicionalmente a la propia pieza de trabajo. Preferiblemente, el agente de manipulación se aplica a áreas parciales o regiones parciales de la capa líquida y/o de la pieza de trabajo. En el curso posterior del procedimiento, se eliminan partes de la capa. La eliminación tiene lugar preferentemente de forma mecánica y/o sin contacto, en particular de forma fluida. Si los medios de manipulación se aplican directamente a la pieza de trabajo, la capa líquida se aplica preferiblemente a continuación, como se describe más adelante. Preferiblemente, antes de que se lleve a cabo la eliminación de partes de la capa, la capa se seca y/o se cura al menos parcialmente junto con el agente de manipulación, de modo que en particular aumenta la viscosidad de la capa.
Estas etapas del procedimiento pueden estar previstas en un procedimiento para fabricar una superficie decorativa en una pieza de trabajo. Sin embargo, también puede haber una pausa en el tiempo entre la realización de la eliminación de partes de la capa y las etapas de procedimiento previamente realizados, de modo que, en particular en el caso de la eliminación de partes de la capa, también puede ser un procedimiento independiente.
Preferiblemente, las partes de la capa que se eliminan también comprenden partes del agente de manipulación situadas sobre o en la capa. En una forma de realización particular, se trata exclusivamente del agente de manipulación. Cuando el agente de manipulación se elimina de la capa, esto puede hacerse parcialmente, dejando un residuo del agente de manipulación sobre y/o en la capa.
Sin embargo, la eliminación también puede ser completa, de manera que el agente de manipulación se retira sin dejar residuos.
Así, la eliminación de partes de la capa puede significar que se elimina material de la propia capa. Alternativamente, exclusivamente el agente de manipulación puede ser eliminado de la capa. Sin embargo, también pueden eliminarse ambos, es decir, material de la propia capa y material del agente de manipulación.
Preferiblemente, la eliminación mecánica de partes de la capa se realiza con un dispositivo de eliminación que comprende un elemento de contacto que está en contacto con la superficie de la capa, en cuyo caso la superficie de la capa y el elemento de contacto se mueven uno con respecto al otro durante la eliminación. Además de un movimiento en direcciones opuestas, también puede haber un movimiento en la misma dirección o un movimiento relativo de forma diferente.
Preferiblemente, el elemento de contacto comprende un cepillo estacionario y/o móvil y/o un elemento de lijado y/o un elemento de cepillado, en cuyo caso el elemento de contacto se proporciona móvil o estacionario con respecto a la pieza de trabajo. Preferiblemente, el cepillo comprende, al menos como cepillo móvil, un cepillo de disco y/o un cepillo de rodillo y/o una banda de cepillo y/o, como cepillo estacionario, una barra con guarnición de cepillo.
Preferiblemente, el elemento de lijado y/o cepillado está diseñado para retirar de nuevo partes de la capa con el fin de exponer los medios de manipulación encerrados en la misma. Posteriormente, los medios de manipulación pueden eliminarse mediante el elemento de lijado y/o cepillado o mediante otros procedimientos descritos en el presente documento. El elemento de lijado puede comprender preferentemente una lijadora de banda.
En general, el elemento de contacto puede comprender un elemento estacionario y/o un elemento móvil. Además, el elemento de contacto se diseña preferiblemente como un elemento de contacto de funcionamiento cíclico que, por ejemplo, comprende una banda abrasiva o un cepillo de rodillos. Como resultado, el elemento de contacto tiene ventajosamente secciones que no están cíclicamente en contacto con la capa durante la eliminación. Estas secciones pueden limpiarse en ese momento, como se describirá más adelante.
Preferiblemente, el elemento de contacto, en particular el cepillo, comprende fibras textiles y/o plásticas, en particular fibras de nailon, y/o metal, en particular acero, latón o cobre. Además, también pueden utilizarse fibras que contengan un abrasivo. Se trata preferentemente de fibras con Anderlon. Estas fibras o materiales están contenidos preferentemente en las cerdas del cepillo. Así, en particular, son posibles formaciones del cepillo con cerdas metálicas o de plástico.
Preferiblemente, el cepillo comprende cerdas que tienen un diámetro de 0,05 a 2 mm, preferiblemente de 0,1 a 1,2 mm, más preferiblemente de 0,2 a 0,7 mm, más preferiblemente de 0,2 a 0,3 mm.
Preferiblemente, la eliminación de partes de la capa comprende una succión de las partes por presión negativa, preferiblemente mediante un dispositivo de succión, y/o un calentamiento de la capa y/o del agente de manipulación, preferiblemente mediante el suministro de calor, más preferiblemente para licuar al menos parcialmente las partes de la capa, en particular el agente de manipulación. Preferentemente, el suministro de calor puede efectuarse mediante un calentador o un radiador IR.
Preferiblemente, tiene lugar un movimiento controlado y/o regulado del elemento de contacto. Este puede ser, por ejemplo, el posicionamiento del elemento de contacto con respecto a la capa, o también un ajuste de la velocidad de rotación o de la velocidad de circulación, de los cepillos de disco o de la cinta de cepillos.
Mientras el elemento de contacto elimina partes de la capa, puede ocurrir una obstrucción del elemento de contacto debido al material eliminado de la capa y/o al agente de manipulación. En el caso de un cepillo, esto significa que el material eliminado se atasca en las cerdas. Un elemento de lijado y/o un elemento de cepillado también pueden verse afectados por la obstrucción en determinadas circunstancias. Por lo tanto, se puede prever una etapa adicional en el que se realice la limpieza del elemento de contacto. El procedimiento completo de limpieza del elemento de contacto descrito a continuación también puede realizarse independientemente del procedimiento descrito en la presente solicitud.
Preferiblemente, la limpieza se puede realizar mediante decapado mecánico del material en un borde raspador, y/o también mediante succión por presión negativa, por ejemplo, mediante el dispositivo de succión mencionado anteriormente u otro dispositivo de succión.
Con el fin de reducir la viscosidad del material y/o del agente de manipulación y mejorar así la separabilidad del elemento de contacto, también puede proporcionarse aquí un suministro de calor al elemento de contacto. El suministro de calor puede realizarse preferentemente mediante un calentador o un radiador IR. Por ejemplo, el calentador puede estar previsto en el elemento de contacto.
Alternativa o adicionalmente, la limpieza del elemento de contacto puede comprender la irradiación del elemento de contacto con radiación, en particular radiación electromagnética y/o radiación de electrones, durante la retirada del agente de manipulación y/o partes de la capa aplicada previamente. De este modo se consigue, en particular, que el material que se había adherido al elemento de contacto se cure, al menos parcial o totalmente, y se encuentre entonces en una forma dura y quebradiza. Preferiblemente, el curado del material hace que se desprenda fácilmente del elemento de contacto, en particular de las cerdas si se proporciona un cepillo. Este material puede retirarse de nuevo del elemento de contacto por decapado mecánico y/o succión.
Para la limpieza mecánica, por ejemplo, puede proporcionarse un borde raspador, más allá del cual puede moverse el elemento de contacto obstruido, con lo que pueden limpiarse los medios de manipulación y/o la parte eliminada de la capa. Por ejemplo, si el elemento de contacto comprende un cepillo, las cerdas del cepillo pueden entrar en contacto con el borde raspador para este fin.
Además del curado por radiación, pueden utilizarse otros procedimientos de curado para curar el material que ha obstruido el elemento de contacto.
En general, se pueden utilizar diferentes procedimientos para influir, en particular, en la viscosidad y/o la dureza del material que obstruye el elemento de contacto. En el caso de los elementos de contacto que funcionan cíclicamente, es importante que la eliminación de partes de la capa, así como la limpieza del elemento de contacto, es decir, la eliminación de estas partes de la capa del elemento de contacto, transcurran dentro de un ciclo. En consecuencia, la influencia de la viscosidad, si se lleva a cabo en el procedimiento, también debe tener lugar dentro de este ciclo. Dado que el material que obstruye el elemento de contacto es, en particular, material de la capa y/o del agente de manipulación, puede utilizarse, en principio, cualquier procedimiento que provoque, en particular, un endurecimiento o un cambio en la viscosidad de estos materiales. Por lo tanto, se hace referencia a las posibilidades descritas en la presente solicitud.
En una forma de realización preferida, el material y/o el agente de manipulación tiene un contenido de más del 70% de acrilatos, que se reticulan por irradiación con radiación electromagnética a través de la formación de enlaces químicos, y por lo tanto reducen la viscosidad y por lo tanto también la pegajosidad del material y/o del agente de manipulación, y aumentan la fragilidad. Por lo tanto, la forma de realización descrita anteriormente de la limpieza del elemento de contacto es muy adecuada para garantizar un funcionamiento duradero y poco propenso a fallos de una planta industrial que produce de acuerdo con el procedimiento de la invención.
En otras formas de realización, el material y/o el agente de manipulación también pueden comprender o estar formados por otros componentes, como una mezcla acuosa con aglutinantes, pigmentos y otros aditivos.
Preferentemente, la eliminación de partes de la capa comprende hacer fluir una corriente de fluido, en particular una corriente de aire, sobre la superficie de la capa y/o del agente de manipulación. De este modo, el agente de manipulación en particular puede retirarse sin contacto, lo que es ventajosamente suave para la superficie de la capa. De esta manera, también es posible procesar piezas de trabajo que tienen elementos que pueden ser dañados por procedimientos de contacto, por ejemplo, por contacto con un cepillo descrito anteriormente. A modo de aclaración, la Fig. 6 muestra una forma de realización de una pieza de trabajo de este tipo. Aquí, se muestra una pieza de trabajo 1 en forma de un tablón fresado previamente que tiene una capa 2 aplicada a la superficie de la pieza de trabajo. A la izquierda, la pieza de trabajo 1 tiene un elemento de conexión 1 a, que puede encajar aquí como una lengüeta en el sentido de una conexión de lengüeta y ranura (macho-hembra) en una ranura de otra pieza de trabajo, con el fin de unir varias piezas de trabajo, por ejemplo, como un revestimiento de suelo. Según el estado de la técnica, en lugar del machihembrado también se utilizan hoy en día los denominados "perfiles clic" para la colocación de tablones de suelo que se muestran, por ejemplo, en la publicación EP 2280 130 A2. Estas zonas, así como la zona de transición del elemento de unión a la capa 2, no deben someterse a esfuerzos mecánicos innecesarios durante la fabricación. Por lo tanto, una eliminación sin contacto de partes de la capa es particularmente ventajosa en este caso.
Además, el procedimiento puede utilizarse preferentemente también para superficies fuera del revestimiento del suelo, por ejemplo, para superficies de muebles, de paredes, de techos o también para elementos de fachadas exteriores u otras aplicaciones.
Preferiblemente, la corriente de fluido incide en la superficie de la capa y/o en el agente de manipulación de forma adecuada, de manera que se extiende por toda la anchura de la capa. La longitud de la extensión de la superficie de impacto de la corriente de fluido en la dirección de movimiento de la pieza de trabajo está preferiblemente entre el 1 % y el 20%, de modo particularmente preferible entre el 5% y el 15%, especialmente entre el 10% y el 12%, de la longitud de la extensión de la corriente de fluido transversal a la dirección de movimiento. Así pues, se utiliza preferentemente una corriente de fluido lo más fina posible, en particular en el sentido de una "cuchilla de aire" o de un "cuchillo de aire". Alternativamente, también puede utilizarse como corriente de fluido una corriente líquida, en particular que contenga agua.
Preferiblemente, la corriente de fluido incide sobre la capa y/o el agente de manipulación en un ángulo inferior a 45°, preferiblemente inferior a 30°, más preferiblemente inferior a 15°. En particular, si el agente de manipulación solo se aplica a la superficie de la capa, un flujo incidente plano es apropiado para lograr el desprendimiento de la capa, por ejemplo, si solo se va a aplicar el agente de manipulación. Sin embargo, dependiendo de la situación, también puede ser útil una colocación más pronunciada de la corriente de flujo, por ejemplo, para expulsar el agente de manipulación contenido en los rebajos del revestimiento. Preferiblemente, el ángulo se cambia durante la ejecución del procedimiento, de modo particularmente preferible se cambia periódicamente. Preferiblemente, el cambio también puede tener lugar en función de la cantidad detectada actualmente del agente de manipulación retirado. Preferiblemente, esta cantidad es detectada por un dispositivo de detección que, por ejemplo, detecta el peso del agente de manipulación retirado.
Alternativa o adicionalmente, la corriente de fluido también puede incidir sobre la superficie de la capa a través de las denominadas boquillas de rotación. En este caso, las boquillas rotativas que guían la corriente de fluido sobre la superficie giran alrededor de un eje central, y el diámetro total de las boquillas rotativas preferiblemente es de 2-120 mm, particularmente preferible de 5-50 mm. De este modo se conduce una corriente de fluido temporalmente variable sobre la superficie.
Preferiblemente, la corriente de fluido contiene además sólidos que mejoran la eliminación de partes de la capa. Por ejemplo, puede contener arena o una sustancia comparable que, además de la corriente de fluido, actúe sobre la superficie de la capa y/o del agente de manipulación. En particular, la corriente de fluido puede utilizarse para eliminar material de la capa, además del agente de manipulación.
Los sólidos tienen preferiblemente un diámetro de 0,0001 a 1 mm, preferiblemente de 0,001 a 0,5 mm, más preferiblemente de 0,005 a 0,3 mm.
Alternativa o adicionalmente, los sólidos están formados para licuarse o evaporarse después de incidir en la capa y/o el agente de manipulación. Esto puede conseguirse, por ejemplo, por el hecho de que los sólidos tengan la propiedad de vaporizarse a la temperatura ambiente a la que está expuesta la pieza de trabajo con la capa. Esto puede lograrse, por ejemplo, mediante sólidos de hielo seco. En particular, pueden aplicarse a la superficie de la capa y/o del agente de manipulación mediante chorro de hielo seco. De este modo se garantiza que los sólidos no se queden en la capa. Por lo tanto, puede omitirse la eliminación posterior de los sólidos de la capa.
Alternativa o adicionalmente, puede preverse que se aplique un líquido a los sólidos, en particular agua, durante la generación de la corriente de fluido. De esta manera se logra un aumento de la masa de los sólidos, de modo que aumenta el efecto sobre la superficie de la capa y/o del agente de manipulación. La acción puede lograrse, por ejemplo, moviendo los sólidos con la corriente de fluido a través de una niebla líquida. Esto hace que los sólidos actúen como núcleos de condensación a los que se adhieren los constituyentes de la niebla, resultando finalmente el sólido impactado por el líquido.
En particular, los sólidos pueden ser granos de arena, hielo seco (CO2 sólido), hielo de agua (agua congelada), bicarbonato de sodio o mezclas de estos sólidos antes mencionados.
Preferiblemente, el procedimiento comprende además al menos una de las siguientes etapas:
- Aplicar una capa líquida a al menos una parte de una superficie de la pieza de trabajo y/o a un agente de manipulación aplicado a la superficie de la pieza de trabajo;
- Curar la capa y/o el agente de manipulación hasta que estén al menos parcialmente curados.
En una forma especial de realización se proporciona un procedimiento que comprende esta secuencia:
- Aplicar una capa líquida a al menos una parte de una superficie de la pieza de trabajo y/o a un agente de manipulación aplicado a la superficie de la pieza de trabajo;
- Aplicar el agente de manipulación a al menos una parte de la capa líquida y/o en la capa líquida y/o a al menos sobre una parte de la pieza de trabajo; y
- Curar la capa y/o el agente de manipulación hasta que estén al menos parcialmente curados;
- Eliminar el agente de manipulación como se ha descrito anteriormente.
La capa y/o el agente de manipulación se forman preferiblemente para ser polimerizables mediante radiación electromagnética.
En otra forma especial de realización se proporciona un procedimiento que tiene la siguiente secuencia:
- Aplicar una capa líquida a al menos una parte de una superficie de la pieza de trabajo;
- Aplicar el agente de manipulación a al menos una parte de la capa líquida y/o dentro de la capa líquida;
- Curar la capa y/o el agente de manipulación hasta al menos un curado parcial;
- Eliminar partes de la capa como se ha descrito anteriormente.
En esta última forma de realización, el agente de manipulación aplicado también puede eliminarse total o parcialmente junto con la última etapa (eliminación de partes de la capa).
En cada forma de realización concebible del procedimiento, en particular en las dos formas de realización especiales que acaban de describirse, pueden proporcionarse otras etapas del procedimiento, que pueden proporcionarse antes, entre y después de las etapas del procedimiento descritas hasta ahora. Además, también pueden repetirse etapas individuales del procedimiento.
Preferiblemente, el agente de manipulación comprende agua. En una forma especial de realización, el agente de manipulación comprende exclusivamente agua.
Preferiblemente, la capa y/o el agente de manipulación comprende material que contiene acrilato.
Preferiblemente, la pieza de trabajo se mueve en una dirección de movimiento cuando se lleva a cabo el procedimiento y se suministra así sucesivamente a elementos de un dispositivo que están diseñados para llevar a cabo las etapas individuales del procedimiento. Alternativa o adicionalmente, también puede estar previsto que los elementos del dispositivo se muevan en relación con la pieza de trabajo.
El procedimiento puede llevarse a cabo, por ejemplo, de manera que la capa se aplique en forma líquida a la superficie de la pieza de trabajo. El agente de manipulación se aplica entonces a y/o dentro de la capa. Sin embargo, el procedimiento también puede ser tal que el agente de manipulación se aplique primero a la superficie de la pieza de trabajo. A continuación, se aplica la capa. Aquí, el agente de manipulación preferentemente actúa como marcador de posición de modo que unas áreas de la superficie de la pieza de trabajo no entran en contacto con la capa. Si el agente de manipulación se elimina después de que la capa se haya curado, estos sitios permanecen como rebajos o hendiduras en la capa. Por supuesto, también son concebibles formas de realización en las que el agente de manipulación se aplica tanto antes como después de aplicar la capa. También es posible repetir varias veces la aplicación de la capa y/o del agente de manipulación. Si el agente de manipulación se utiliza como marcador de posición, el agente de manipulación se cura preferiblemente antes de la aplicación de la capa líquida.
Antes de la aplicación del agente de manipulación, puede llevarse a cabo el secado o curado de la capa líquida, preferiblemente con radiación electromagnética que tenga una longitud de onda de 200 a 400 nm, en particular para influir en la viscosidad de la capa líquida.
Preferiblemente, tras la aplicación de la capa líquida, el agente de manipulación se aplica a partes de la capa líquida.
Preferiblemente, en particular para el curado, el agente de manipulación y la capa líquida, al menos parcialmente, se irradian con radiación electromagnética, preferiblemente con una longitud de onda de 180 a 400 nm.
Además, el curado puede realizarse igualmente varias veces. Por ejemplo, se puede llevar a cabo un primer curado de la capa al menos hasta el curado parcial antes de aplicar el agente de manipulación. De este modo se puede establecer selectivamente una viscosidad deseada de la capa de modo que, por ejemplo, una estructura formada por la aplicación del agente de manipulación dure un tiempo deseado antes de que la estructura se desintegre de nuevo.
Preferiblemente, el curado incluye la irradiación de la capa y/o del agente de manipulación con radiación electromagnética, preferiblemente con radiación UV, y/o irradiación con radiación de electrones.
Preferiblemente, el curado puede realizarse simultáneamente con la eliminación de partes de la capa. Por ejemplo, la parte de la capa que está actualmente en contacto con el elemento de contacto puede irradiarse simultáneamente con radiación UV, lo que provoca el curado. Lo mismo se aplica a todas las opciones de eliminación mecánica o sin contacto descritas anteriormente.
El agente de manipulación que cubre partes de la capa puede hacer que la parte cubierta de la capa no se cure en la misma medida que las partes expuestas cuando se curan. En particular, esto puede implicar los procedimientos de curado descritos en el presente documento. Después de eliminar partes de la capa, se lleva a cabo preferiblemente un curado final de la capa restante y/o del agente de manipulación restante.
Alternativa o adicionalmente, el curado incluye secado activo y/o pasivo. Por secado activo se entiende además cualquier tipo de secado en el que la capa líquida se seca creando condiciones específicas. Así, la capa líquida y/o el agente de manipulación pueden secarse en particular mediante un flujo de un fluido, en particular aire, y/o suministrando calor, en particular mediante radiación IR o utilizando un calentador. El secado pasivo, por otra parte, se caracteriza preferentemente por el curado de la capa líquida y/o del agente de manipulación únicamente y sin tratamiento posterior. Esto puede hacerse, por ejemplo, transportando la pieza de trabajo en un tramo libre de una cinta transportadora, y/o depositando la pieza.
Preferiblemente, el curado se realiza por curado de reacción mediante, por ejemplo, un sistema de dos componentes que cura por reacción química entre los componentes de la capa y/o el agente de manipulación en menos de 30 minutos, preferiblemente menos de 5 minutos.
Preferiblemente, tras la aplicación del agente de manipulación, la capa se cura de tal manera que la viscosidad de los sitios de la capa en los que se aplicó el agente de manipulación difiere de la viscosidad de los sitios en las que no se aplicó el agente de manipulación. La diferencia corresponde preferentemente al menos a un factor de 1,5, particularmente preferentemente al menos a un factor de 2. Preferentemente, la viscosidad es menor en los puntos en los que se aplicó el agente de manipulación que en los sitios en los que no se aplicó el agente de manipulación. En el caso del curado por radiación, esto se debe al hecho de que la capa situada debajo del agente de manipulación estaba al menos parcialmente protegida de la radiación, como resultado de lo cual la capa aquí estaba expuesta a un menor nivel de radiación y, por tanto, curada en menor medida.
Preferiblemente, el curado de la capa se lleva a cabo después de eliminar partes de la capa hasta que la capa está finalmente curada.
Preferiblemente, la capa se cura al menos parcialmente antes de aplicar el agente de manipulación. Si el agente de manipulación se aplicó antes de la capa líquida, el agente de manipulación también se puede curar al menos parcialmente, en cada caso preferiblemente utilizando radiación electromagnética, en particular radiación UV, para este fin. El curado se realiza preferentemente como se ha descrito anteriormente.
Preferiblemente, la aplicación de la capa líquida a la pieza de trabajo se lleva a cabo mediante un procedimiento digital y/o analógico. De modo particularmente preferible, la aplicación de la capa líquida se realiza sobre toda la superficie de la pieza de trabajo. En un procedimiento analógico, la aplicación puede realizarse mediante un rodillo aplicador o una máquina de colada que genera una cortina líquida del material de la capa por la que se desplaza la pieza de trabajo. Un rodillo aplicador y una máquina de colada tienen la ventaja de que la capa puede aplicarse a la zona más amplia posible de la pieza de trabajo con relativamente poco esfuerzo. En un procedimiento digital, la aplicación se lleva a cabo mediante tecnología de impresión digital, por ejemplo, con un cabezal de impresión digital o una barra de boquillas digital. Como resultado, la capa también puede aplicarse solo a áreas parciales de la pieza de trabajo.
Preferiblemente, la aplicación del agente de manipulación a la pieza de trabajo y/o a la capa líquida se lleva a cabo mediante un procedimiento digital. Para ello se utiliza tecnología de impresión digital, por ejemplo, con un cabezal de impresión digital o una barra de boquillas digital. De este modo, el agente de manipulación a aplicar puede emplearse de forma especialmente escasa y precisa. Sin embargo, también es concebible la tecnología analógica, como un dispositivo de colada.
Preferentemente, la aplicación del agente de manipulación comprende la aplicación del agente de manipulación en forma de gotas y/o en forma de gotas finas. La aplicación del agente de manipulación en forma de gotas a la capa se realiza preferiblemente de tal manera que la velocidad de las gotas y/o el volumen de las gotas se controlan de tal manera que las gotas introducen rebajos en la capa, teniendo los rebajos preferiblemente una profundidad de preferiblemente de 2 pm a 100 pm, más preferiblemente de 3 pm a 50 pm.
El suministro de las gotas finas se controla preferentemente de tal manera que su impulso al incidir sobre la superficie de la capa líquida no sea suficiente para vencer al menos parcialmente la tensión superficial y/o las fuerzas de viscosidad de la capa líquida, de modo que las gotitas finas preferentemente se posan sobre la superficie de la capa líquida. De manera particularmente preferente, el agente de manipulación se aplica a la superficie de la capa en forma de gotas finas en forma de niebla, de manera que ésta forma, en particular, zonas cerradas que cubren la superficie de la capa.
Las gotas finas tienen en particular un volumen de 0,1 pl a 1 pl, preferentemente de 0,3 pl a 0,8 pl, de modo particularmente preferente de 0,5 a 0,6 pl.
En particular, las gotas tienen un volumen de 1 pl a 80 pl, preferentemente de 3 pl a 12 pl, de modo particularmente preferente de 5 pl a 10 pl.
La velocidad de las gotas y/o de las gotas finas está en particular comprendida entre 0,5 m/s y 12 m/s, preferentemente entre 3 m/s y 7 m/s, de modo particularmente preferente entre 5 m/s y 6 m/s.
Durante la aplicación del agente de manipulación, la velocidad y/o el volumen de las gotas y/o de las gotas finas pueden variar.
El suministro de las gotas se controla preferentemente de manera que su impulso al incidir sobre la superficie de la capa líquida sea suficiente para superar al menos parcialmente la tensión superficial y/o las fuerzas de viscosidad de la capa líquida, de manera que se produzca un desplazamiento de la capa líquida por las gotas, con lo que pueden introducirse en la capa líquida rebajos y, en particular, una estructura con una diferencia de altura de 10 a 50 pm.
Preferiblemente, el agente de manipulación está diseñados para absorber al menos parcialmente la radiación electromagnética incidente, en cuyo caso se absorbe preferiblemente al menos el 10%, más preferiblemente al menos el 30%, en particular al menos el 50% de la radiación electromagnética incidente. De este modo, es posible proteger la superficie de la capa, al menos parcialmente, de la radiación electromagnética, de modo que, en particular durante el curado de la capa líquida, la radiación electromagnética actúe en diferentes grados sobre la superficie de la capa. En los sitios de la capa que están cubiertos con el agente de manipulación, la radiación electromagnética tiene un efecto más débil en comparación con los sitios expuestos. Por ejemplo, si se utiliza una longitud de onda inferior a 300 nm, preferiblemente inferior a 250 nm, de modo particularmente preferible inferior a 200 nm, se puede generar un micropliegue en la superficie de la capa, que resulta más débil en los sitios de la capa que están cubiertos con el agente de manipulación que en los sitios expuestos. Como resultado, los sitios que no fueron cubiertos aparecerán ópticamente más mates que los sitios que fueron cubiertos con el agente de manipulación durante esta irradiación. Aquí se utiliza especialmente una longitud de onda de 185 nm. La irradiación tiene lugar preferentemente en una atmósfera de gas inerte, en particular en una atmósfera de N2.
Preferiblemente, el agente de manipulación y la capa están diseñados para no unirse entre sí durante el curado. Esto facilita mucho la eliminación del agente de manipulación, en particular sin dejar ningún residuo.
Según la invención, se proporciona un dispositivo según la reivindicación 15.
Preferentemente, se proporciona un dispositivo para llevar a cabo el procedimiento de tratamiento de superficie descrito anteriormente, que comprende:
- un dispositivo de transporte diseñado para transportar una pieza de trabajo a otros elementos del dispositivo, y/o para mover al menos otro elemento del dispositivo hacia la pieza de trabajo;
- como elemento adicional, un dispositivo de eliminación diseñado para eliminar partes de la capa mecánicamente, preferentemente con un elemento de contacto, y/o fluidamente, preferentemente con un corriente de fluido procedente de una boquilla, en cuyo caso
el dispositivo comprende además un medio de control diseñado para controlar el dispositivo de transporte y los elementos adicionales del dispositivo con el fin de realizar el procedimiento descrito anteriormente.
Preferiblemente, se proporciona además un dispositivo para llevar a cabo los procedimientos descritos anteriormente, que comprende:
- un dispositivo de transporte diseñado para transportar una pieza de trabajo a elementos adicionales del dispositivo y/o para mover al menos un elemento adicional del dispositivo hacia la pieza de trabajo;
- como elemento adicional, un dispositivo de aplicación, en particular que comprende un dispositivo de impresión digital, que está diseñado para aplicar un agente de manipulación a una capa al menos parcialmente líquida situada sobre la pieza de trabajo y/o sobre una superficie de la pieza de trabajo;
- preferentemente, como elemento adicional, un dispositivo de curado diseñado para curar la capa líquida y/o el agente de manipulación;
- como elemento adicional, un dispositivo de eliminación diseñado para eliminar partes de la capa mecánica y/o fluidamente, en cuyo caso
el dispositivo comprende además un medio de control diseñado para controlar el dispositivo de transporte y los elementos adicionales del dispositivo con el fin de realizar uno de los procedimientos descritos anteriormente.
En particular, el dispositivo puede comprender características o diseños del dispositivo descritos anteriormente en la explicación del procedimiento.
Preferiblemente, el dispositivo de transporte comprende una cinta transportadora sobre la cual la pieza de trabajo puede ser transportada a los otros elementos del dispositivo. Alternativa o adicionalmente, también puede estar previsto que al menos uno de los elementos del dispositivo se desplace hacia la pieza de trabajo.
Preferiblemente, el dispositivo de curado comprende una fuente de radiación electromagnética, en cuyo caso la longitud de onda de la radiación emitida es preferiblemente variable. De modo particularmente preferente, la radiación emitida es radiación UV.
Preferiblemente, el dispositivo de curado comprende un ventilador diseñado para soplar una corriente de fluido, en particular una corriente de aire, sobre la capa y/o sobre el agente de manipulación para realizar un secado de la capa y/o del agente de manipulación.
Preferiblemente, el dispositivo de eliminación para la eliminación mecánica comprende un elemento de contacto diseñado para entrar en contacto con la superficie de la capa y/o el agente de manipulación para eliminar partes de la capa.
Preferiblemente, el dispositivo de eliminación comprende una boquilla diseñada para hacer fluir una corriente de fluido, preferiblemente una corriente de aire, sobre la superficie de la capa para eliminar la parte de la capa, en particular del agente de manipulación. Preferentemente, la corriente de fluido está diseñada como se ha descrito anteriormente. Preferiblemente, la boquilla se diseña movible para poder variar el ángulo con el cual el flujo de fluido incide en la superficie de la capa.
Preferiblemente, el dispositivo de eliminación comprende un dispositivo de succión que está diseñado para succionar el agente de manipulación de la capa mediante presión negativa y/o para succionar partes ya desprendidas de la capa, en particular el agente de manipulación. El dispositivo de succión comprende preferiblemente una boquilla de succión que está de modo particularmente preferible diseñada para ser móvil y puede acercarse a la superficie de la capa para aspirar el agente de manipulación.
Preferiblemente, el dispositivo comprende una cámara en la que al menos la boquilla y/o la boquilla de succión están previstas para recoger las partes desprendidas del agente de manipulación.
Preferiblemente, el dispositivo de eliminación comprende un dispositivo de calentamiento diseñado para calentar la superficie de la capa y/o el agente de manipulación. El dispositivo de calentamiento puede alternativamente o adicionalmente estar diseñado para transferir calor al elemento de contacto para prevenir o reducir la obstrucción del elemento de contacto como se ha descrito anteriormente. También se puede prever que el elemento de contacto comprenda el dispositivo de calentamiento. Preferiblemente, el dispositivo de calentamiento comprende un emisor IR. Preferiblemente, el elemento de contacto comprende un cepillo fijo y/o móvil y/o un elemento de lijado y/o un elemento de cepillado. Preferiblemente, el elemento de contacto, en particular el cepillo, comprende fibras textiles y/o plásticas, en particular fibras de nailon, y/o metal, en particular acero, latón o cobre. En todos los demás aspectos, el elemento de contacto puede estar diseñado como se ha descrito anteriormente.
Además, el elemento de contacto puede comprender también fibras que comprenden un abrasivo.
A continuación, la invención se describirá con más detalle con referencia a ejemplos de realización preferidos y con la ayuda de los dibujos adjuntos.
La Fig. 1 muestra una forma de realización de la invención en la que la eliminación de partes de la capa se lleva a cabo de forma fluida;
La Fig. 2 muestra una forma de realización de la invención en que la eliminación de partes de la capa se efectúa mecánicamente;
La Fig. 3 muestra una forma de realización de cepillos para la eliminación mecánica de partes de la capa; La Fig. 4 muestra otra forma de realización de cepillos para la eliminación mecánica de partes de la capa; La Fig. 5 muestra otra forma de realización de cepillos para la eliminación mecánica de partes de la capa; La Fig. 6 muestra una pieza de trabajo en forma de tablón previamente fresado con una capa aplicada;
La Fig. 7 muestra una opción de limpieza del elemento de contacto;
La Fig. 8 muestra un dispositivo en forma de línea de fabricación;
La Fig. 9 muestra una opción de limpieza de la superficie de la capa;
La Fig. 10 muestra una sección transversal de una pieza de trabajo con una capa que tiene diferentes grados de dureza; y
La Fig. 11 muestra un diagrama de flujo ejemplar de un procedimiento.
La Fig. 1 muestra una forma de realización de la invención en la que la eliminación de partes de la capa, en este caso específicamente del agente de manipulación, se lleva a cabo de forma fluida.
Se muestra una pieza de trabajo plana 1, que se mueve de derecha a izquierda en el dibujo. La pieza de trabajo 1 está recubierta con una capa líquida 2 , que forma la superficie de la pieza de trabajo 1 después del curado completo. Se ha introducido un agente de manipulación 3 en la capa líquida 2 en algunos sitios para desplazar la capa líquida 2. La pieza de trabajo 1 se desplaza, por ejemplo, mediante un dispositivo de transporte de un dispositivo según la invención a una cámara 4. En la dirección del movimiento, la cámara 4 tiene en primer lugar un dispositivo de curado 5 que comprende una fuente de radiación UV que emite radiación UV sobre la capa líquida 2 para curarla, de modo que la viscosidad de la capa 2 cambia. La radiación UV tiene una longitud de onda de 200 a 40o nm. A continuación, la pieza de trabajo 1 se introduce a una boquilla 6, que emite un corriente de fluido en un ángulo con respecto a la superficie de la capa 2 en contra de la dirección de movimiento de la pieza de trabajo 1. El ángulo es como máximo de 45° o inferior. Preferentemente, el ángulo se ajusta entre 0° y 45°. Este ajuste puede realizarse, por ejemplo, en función del agente de manipulación eliminado.
La corriente de fluido a través de la boquilla 6 es tal que ejerce una presión de flujo sobre el agente de manipulación 3 que es lo suficientemente elevada como para hacer que el agente de manipulación 3 se desprenda de la capa 2 como parte 13 de la capa 2.
La presión de la corriente de fluido impulsa posteriormente las partes desprendidas 13 del agente de manipulación 3 (esbozadas en líneas discontinuas) hacia la derecha, donde son recogidas por un dispositivo de succión 7 por presión negativa y eliminadas de la cámara 4.
En una forma de realización, la corriente de fluido es tal que se extiende por toda la anchura de la pieza de trabajo 1, es decir, en una dirección de extensión de la pieza de trabajo 1 perpendicular al plano de dibujo. De este modo, se garantiza que todas las partes del agente de manipulación 3 queden cubiertas por la corriente de fluido, lo que hace superfluo el flujo dirigido a zonas individuales de la superficie de la capa 2 , especialmente en el caso de medios de manipulación 3 introducidos de forma caótica o irregular.
El fluido utilizado aquí es un líquido o una sustancia gaseosa. En particular, también puede utilizarse agua y/o aire como fluido.
La Fig. 2 muestra una forma de realización de la invención en la que la eliminación de partes de la capa se lleva a cabo mecánicamente.
Se muestra una pieza de trabajo plana 1, que se mueve de izquierda a derecha en el dibujo. La pieza de trabajo 1 está recubierta con una capa líquida 2 que, tras el curado completo, forma la superficie de la pieza de trabajo 1. Se ha introducido un agente de manipulación 3 en la capa líquida 2 en algunos sitios con el fin de desplazar la capa líquida 2. La pieza de trabajo 1 se desplaza, por ejemplo, mediante un dispositivo de transporte de un dispositivo según la invención.
En primer lugar, se dispone un dispositivo de succión 7 en la dirección del movimiento, que está diseñado para aspirar partes 13 de la capa 2 que se han disuelto mediante presión negativa, en particular el agente de manipulación 3 disuelto. Para ello, la boquilla de succión del dispositivo de succión 7 está alineada cerca de la superficie de la capa 2. A continuación del dispositivo de succión 7 está dispuesto un cepillo 8, que está diseñado como cepillo de rodillo. Este cepillo se extiende perpendicularmente al plano del dibujo y transversalmente a la dirección de movimiento de la pieza de trabajo 1. En esta forma de realización, el cepillo de rodillo gira en sentido contrario a la dirección de movimiento de la pieza de trabajo 1. El dispositivo de succión 7 también tiene una fuente de radiación 12. Esta está diseñada para emitir radiación electromagnética, tal como radiación UV, para curar las partes 13 de la capa 2 que han sido succionadas, como resultado de lo cual las partes 13 se curan dentro del dispositivo de succión 7 para que no corran el riesgo de adherirse dentro del dispositivo de succión 7 y obstruirlo.
El contacto de las cerdas del cepillo 8 hace que las partes 13 de la capa 2, en particular el agente de manipulación 3, sean cepillados fuera de la capa 2 y transportados en dirección del dispositivo de succión 7. Éste aloja las partes 13 desprendidas (enmarcadas con guiones).
Finalmente, se muestra otra fuente de radiación 12a, que está diseñada para emitir radiación electromagnética, en particular radiación UV, sobre el cepillo 8 con el fin de curar y/o fragilizar el material adherido allí de partes de la capa 2 con el fin de limpiar el cepillo 8, como se ha descrito anteriormente.
La Fig. 3 muestra una forma de realización de cepillos para la eliminación mecánica de partes de la capa.
Una pieza de trabajo 1 y una pluralidad de cepillos 8 se muestran en vista en planta. La pieza de trabajo 1 se mueve de izquierda a derecha bajo los cepillos 8. Los cepillos 8 están diseñados aquí como cepillos de disco que giran alrededor de un eje respectivo en las direcciones de rotación 9 mostradas. Si la pieza de trabajo 1 sobre la que hay una capa con o sin un medio de manipulación (no mostrado) se mueve bajo los cepillos 8, partes de la capa, en particular el agente de manipulación, se eliminan mecánicamente por contacto con los cepillos 8 que se mueven con respecto a la pieza de trabajo 1.
El movimiento de rotación de los cepillos 8 añade otro componente de movimiento relativo al movimiento relativo entre la pieza de trabajo 1 y los cepillos 8, de modo que aumenta la fuerza con la que las cerdas de los cepillos 8 actúan sobre la capa o sobre el agente de manipulación.
La Fig. 4 muestra otra forma de realización de cepillos para la eliminación mecánica de partes de la capa, en particular del agente de manipulación.
Una pieza de trabajo 1 con una capa con o sin un medio de manipulación (no mostrado) y un cinturón de cepillos se muestran en vista lateral. La pieza de trabajo 1 se mueve de izquierda a derecha. La cinta de cepillos está ocupada por varios cepillos 8.
La cinta de cepillos circula cíclicamente en la dirección de circulación 10 mostrada, de modo que los cepillos 8, que se encuentran actualmente en la parte inferior de la cinta de cepillos, se mueven de derecha a izquierda en la dirección opuesta al movimiento de la pieza de trabajo 1. De este modo, se produce un movimiento relativo adicional de la pieza de trabajo 1 hacia la izquierda. De este modo, se añade aquí otro componente de movimiento relativo además del movimiento relativo entre la pieza de trabajo 1 y los cepillos 8 debido al movimiento de la pieza de trabajo 1 de izquierda a derecha, de modo que aumenta la fuerza con la que las cerdas de los cepillos 8 actúan sobre la capa o sobre el agente de manipulación.
La Fig. 5 muestra otra forma de realización de cepillos para la eliminación mecánica de partes de la capa, en particular del agente de manipulación.
Se muestra una pieza de trabajo 1 en vista en planta, que se mueve de izquierda a derecha bajo una barra 11, que tiene cepillos en su lado orientado hacia la pieza de trabajo 1 , que pueden entrar en contacto con la pieza de trabajo 1 o con la capa y/o el agente de manipulación sobre la misma (no mostrados). La barra 11 se extiende al menos por toda la extensión de la pieza de trabajo 1 , es decir, de arriba abajo en el dibujo.
La Fig. 7 muestra una opción de limpieza del elemento de contacto.
Se muestra una pieza de trabajo plana 1, que se mueve de izquierda a derecha en el dibujo. La pieza de trabajo 1 está recubierta con una capa líquida 2 , que forma la superficie de la pieza de trabajo 1 después del curado completo. Se ha introducido un agente de manipulación 3 en la capa líquida 2 en algunos sitios con el fin de desplazar la capa líquida 2. La pieza de trabajo 1 se desplaza, por ejemplo, mediante un dispositivo de transporte de un dispositivo según la invención.
En primer lugar, en la dirección del movimiento se dispone un dispositivo de succión 7 que está diseñado para aspirar las partes 13 disueltas de la capa 2, en particular el agente de manipulación 3 disuelto, mediante presión negativa. Para ello, la boquilla de succión del dispositivo de succión 7 está alineada cerca de la superficie de la capa 2. A continuación del dispositivo de succión 7 está dispuesto un cepillo 8, que está diseñado como cepillo de rodillo. Este cepillo se extiende perpendicularmente al plano del dibujo transversalmente a la dirección de movimiento de la pieza 1. En esta forma de realización, el cepillo de rodillo gira en dirección opuesta a la dirección de movimiento de la pieza de trabajo 1. El dispositivo de succión 7 comprende además una fuente de radiación 12. Esta está diseñada para emitir radiación electromagnética, tal como radiación UV, para curar las partes 13 aspiradas de la capa 2, como resultado de lo cual el curado de las partes 13 tiene lugar dentro del dispositivo de succión 7, de modo que no corren el riesgo de adherirse dentro del dispositivo de succión 7 y obstruirlo.
Por lo demás, el funcionamiento del cepillo 8, así como del dispositivo de succión 7 para eliminar las partes 13 de la capa 2, en particular del agente de manipulación 3, es idéntico al funcionamiento de la forma de realización de la Fig. 2.
Para limpiar el elemento de contacto o el cepillo 8, se proporciona aquí una fuente de radiación 12a que emite radiación UV sobre el cepillo 8 y, por lo tanto, sobre las partes 13 de la capa 2 adheridas a las cerdas del cepillo 8, que pueden comprender material de la capa 2 así como material del agente de manipulación 3. En su movimiento de rotación, las cerdas del cepillo 8, después de ser irradiadas por la fuente de radiación 12a, inciden en un borde raspador 14. El borde raspador 14 se extiende hacia abajo a la derecha en el dibujo y tiene una superficie que está conformada de tal manera que las partes 13 de la capa 2 que se han desprendido de las cerdas se dirigen hacia un dispositivo de succión 7a que está situado en esta superficie. El dispositivo de succión 7a está diseñado para recibir las partes 13 disueltas de la capa 2 y succionarlas mediante presión negativa.
La operación de limpieza del cepillo 8 es la siguiente:
Dentro de un ciclo, es decir, dentro de una revolución del cepillo 8, las cerdas del cepillo 8 inciden primero en la superficie de la capa 2, por lo que se eliminan las partes 13 de la capa 2. Las partes 13 que se desprenden y no se atascan en las cerdas del cepillo 8 son transportadas por el cepillo en dirección del dispositivo de succión 7, que las succiona mediante presión negativa. Las piezas 13 que se han quedado atascadas en las cerdas del cepillo 8 son irradiadas por la fuente de radiación 12 a en el curso posterior de la revolución del cepillo 8, con lo que se endurecen. La irradiación de la fuente de radiación 12a también puede ser tan fuerte que las partes 13 que han quedado incrustadas en las cerdas del cepillo 8 se vuelven quebradizas. Posteriormente, las cerdas inciden en el borde raspador 14, provocando una acción mecánica sobre las piezas 13. Debido a ello, las piezas 13 endurecidas y/o agrietadas se desprenden de las cerdas del cepillo 8, y se transportan hacia el dispositivo de succión 7a debido a su velocidad de desprendimiento y a la superficie conformada del borde raspador 14. El dispositivo de succión 7a aspira finalmente estas partes 13. Las cerdas del cepillo 8 limpiadas de este modo vuelven a estar disponibles en un nuevo ciclo para eliminar partes 13 de la capa 2.
La fig. 8 muestra un dispositivo en forma de una línea de fabricación.
Se muestran dos piezas de trabajo 1 que se mueven una tras otra en la dirección de movimiento de izquierda a derecha. Para ello se ha previsto un dispositivo de transporte (no mostrado). La pieza de trabajo 1 tiene una capa líquida 2 en su superficie. Un agente de manipulación 3 está contenido en y/o sobre la capa 2. Los siguientes elementos están dispuestos sucesivamente de izquierda a derecha en la dirección del movimiento. En primer lugar, se dispone un elemento de contacto fijo en forma de cepillo 15, que está diseñado para entrar en contacto con la superficie de la capa 2 con el fin de eliminar mecánicamente partes de la capa 2. De este modo se consigue en particular que el agente de manipulación 3 encerrado en la capa 2 quede expuesto. Ubicada a continuación del cepillo 15 se encuentra una fuente de radiación 12 que está diseñada para emitir radiación UV en la dirección de la pieza de trabajo 1 o de la capa 2 con el fin de curar al menos parcialmente la capa 2.
A continuación, en la dirección del movimiento se dispone un elemento que tiene una cámara 4 a través de la cual se desplaza la pieza de trabajo 1. En la dirección del movimiento, la cámara 4 está provista de un cepillo. En la dirección del movimiento, la cámara 4 tiene en primer lugar una boquilla 6 que suministra un corriente de fluido en un ángulo a la superficie de la capa 2 en contra de la dirección del movimiento de la pieza de trabajo 1. El ángulo es como máximo de 90° o inferior. Preferentemente, el ángulo se ajusta entre 0° y 30°. Este ajuste puede realizarse, por ejemplo, en función del material eliminado del agente de manipulación y/o en función del material eliminado de la capa 2. La corriente de fluido comprende sólidos como se ha descrito anteriormente para eliminar partes 13 de la capa 2. La cámara comprende además un dispositivo de succión 7 diseñado para aspirar las partes 13 disueltas de la capa 2. Dentro de la cámara, en dirección del movimiento tras la boquilla 6, hay una fuente de radiación 12 diseñada para irradiar la capa 2 con radiación para curarla parcialmente de modo que cambie la viscosidad de la capa 2. La radiación puede ser, por ejemplo, radiación UV con una longitud de onda de 200 a 400 nm.
En una forma de realización, la corriente de fluido se forma de tal manera que se extiende sobre toda la anchura de la pieza de trabajo 1 , es decir, en una dirección de extensión de la pieza de trabajo 1 perpendicular al plano de dibujo. De este modo se garantiza que todas las zonas de la capa 2 queden cubiertas por la corriente de fluido.
El fluido utilizado aquí es un líquido o una sustancia gaseosa. En particular, el agua y/o el aire también pueden utilizarse como fluido.
A continuación de la cámara 4 se dispone un elemento de contacto con un cepillo 8 en forma de cepillo de rodillo. El cepillo 8 está diseñado para eliminar mecánicamente partes de la capa 2. Para limpiar el cepillo 8, con el fin de curar el material de las partes de la capa 2 adheridas a las cerdas, por ejemplo, para eliminarlo de las cerdas en un borde de raspador (no mostrado), se dispone una fuente de radiación 12 a por encima del cepillo, que emite, por ejemplo, radiación UV sobre el cepillo 8.
La limpieza del cepillo 8 puede realizarse sustancialmente en correspondencia con la descripción relacionada con la Fig. 7.
Otra fuente de radiación 12b está dispuesta a continuación del cepillo 8 en la dirección del movimiento. Esta emite, por ejemplo, radiación UV sobre la capa 2 y posiblemente sobre cualquier agente de manipulación 3 contenido a discreción en la misma para llevar a cabo un curado final.
La Fig. 9. muestra la eliminación de partes de la capa 2 con limpieza previa y posterior de la capa 2 con un dispositivo en forma de línea de fabricación.
Se muestran dos piezas de trabajo 1 moviéndose de izquierda a derecha a través de un dispositivo de transporte con una cinta transportadora 20. Se aplica una capa 2 a las piezas de trabajo 1.
En este caso, antes de eliminar partes de la capa 2, se aplica primero un agente de limpieza 16 a la capa 2 con la ayuda de un dispositivo de aplicación 17, que aquí comprende un rodillo de aplicación. A continuación, este agente limpiador 16 se elimina de nuevo, al menos parcialmente, con un raspador 18. A continuación, se eliminan partes de la capa 2 con un elemento de contacto 15 fijo y un cepillo 8, en cuyo caso se proporciona una fuente de radiación UV 12 para irradiar el cepillo 8 y el elemento de contacto 15 para endurecer o fragilizar el material adherido a los mismos de las partes eliminadas de la capa 2. Mediante un dispositivo de succión 7, estas partes 13 se succionan continuamente como se ha descrito anteriormente. Además, puede proporcionarse un borde raspador (no mostrado), como se describe en la Fig. 7.
Posteriormente, se lleva a cabo una limpieza adicional de la superficie 2 restante que queda en la pieza de trabajo 1 con la ayuda de un agente limpiador 16a, un dispositivo de aplicación 17a y un dispositivo para eliminar de nuevo el agente limpiador 16a. El dispositivo para eliminar el agente limpiador 16a dispone de nuevo de un raspador 18a para este fin, que está en contacto con la superficie de la capa 2, y de un dispositivo de succión 19a. El dispositivo de succión 19a está diseñado para succionar y descargar el agente de limpieza 16a retenido en el raspador 18a.
Dicho dispositivo de succión para eliminar el agente de limpieza 16 también puede estar provisto en el primer raspador 18.
La Fig. 10 muestra una pieza de trabajo 1 con una capa 2 en la superficie de la pieza de trabajo 1; la capa 2 ha sido al menos parcialmente curada y ahora tiene regiones 2a con un mayor grado de dureza, y regiones 2 b con un menor grado de dureza; estas regiones difieren en el grado de dureza por un factor de al menos 1,5, preferiblemente de al menos 2. La pieza de trabajo 1 mostrada aquí con la capa 2 se sigue tratando, por ejemplo, en un procedimiento de tratamiento de superficie descrito anteriormente.
La Fig. 11 muestra un diagrama de flujo ejemplar de un procedimiento.
En una etapa S10, se genera una capa sobre una pieza de trabajo, por ejemplo, como se muestra en la Fig. 10, en cuyo caso la capa tiene diferentes grados de dureza.
En la etapa S12, la pieza de trabajo con la capa se mueve a un dispositivo de eliminación. Aquí, según la etapa S14, se hace un contacto entre la superficie de la capa y un elemento de contacto del dispositivo de eliminación.
Alternativa o adicionalmente, según la etapa S15, se genera un corriente de fluido con contenido opcional de sólidos, que actúa sobre la superficie de la capa, por lo que se eliminan o se desprenden partes de la capa.
De acuerdo con la etapa S16, después de establecer contacto entre la superficie de la capa y un elemento de contacto de acuerdo con la etapa S14, se realiza un movimiento relativo entre el elemento de contacto y la superficie, por el que se eliminan o se desprenden partes de la capa.
Después de la etapa S18, las partes desprendidas de la superficie de la capa se separan del resto de la capa. Esto puede hacerse, por ejemplo, succionando, limpiando o soplando o por cualquier otro medio adecuado.
En la etapa S20, la limpieza de la superficie de la capa se lleva a cabo mediante contacto o también sin contacto y/o utilizando un agente de limpieza.
El procedimiento puede seguir formándose intercambiando, omitiendo y/o repitiendo etapas individuales y añadiendo etapas adicionales.
La invención no se limita a las formas de realización aquí mostradas. Más bien, pueden obtenerse otros dispositivos y/o procedimientos que también corresponden a la invención combinando, intercambiando u omitiendo características individuales.
Por ejemplo, la configuración de la Fig. 7 puede integrarse complementariamente en la línea de fabricación de la Fig. 8, o puede proporcionarse en lugar de la cámara 4 y/o el cepillo 8 mostrados aquí.
Aunque en las Figs. 2, 7 y 8 se proporcionan cepillos 8 en forma de cepillos de rodillos, las configuraciones de cepillos 8 mostradas en las Figs. 3, 4 y 5 también pueden proporcionarse de manera complementaria o alternativa.
Todas las boquillas 6 mostradas en las Figuras 1 y 8 pueden configurarse para suministrar una corriente de fluido con o sin sólidos como se ha descrito anteriormente. La corriente de fluido puede comprender un gas y/o un líquido, en cuyo caso incluye específicamente aire y/o agua.
Las fuentes de radiación mostradas en todas las figuras pueden estar diseñadas para emitir otras radiaciones como, por ejemplo, radiación de electrones, como alternativa o además de la radiación electromagnética, en particular radiación UV. El tipo de radiación y/o la longitud de onda correspondiente se seleccionan de este modo en función de la composición material de la capa 2 y/o del agente de manipulación 3 y/o en función del efecto deseado de la radiación sobre la capa 2 y/o el agente de manipulación 3. Así, para el curado completo puede utilizarse una longitud de onda y/o radiación que sean diferentes que si, en una etapa precedente, solo se desea cambiar la viscosidad de la capa 2 , por ejemplo, para impedir los rebajos introducidos por el agente de manipulación 3.
Todas las formas de realización de la invención mostradas aquí, que comprenden al menos un cepillo 8, pueden configurarse además en que el al menos un cepillo 8 se proporciona de manera móvil. Por esto debe entenderse que el al menos un cepillo 8 puede ser movido activamente por un patrón predeterminado de movimiento. Por ejemplo, un cepillo de disco puede estar provisto de una suspensión basculante.
Lista de signos de referencia
1 Pieza de trabajo
1a Elemento de conexión
2 Capa
3 Agente de manipulación
4 Cámara
5 Dispositivo de curado
6 Boquilla
7 Dispositivo de succión
7a Dispositivo de succión
8 Cepillo
9 Dirección de rotación
10 Dirección de revolución
11 Barra
12 Fuente de radiación
12a Fuente de radiación
12b Fuente de radiación
13 Partes disueltas de la capa
14 Borde raspador
15 Cepillo
16 Agente de limpieza
16a Agente de limpieza
17 Dispositivo de aplicación
17a Dispositivo de aplicación
18 Raspador
18a Raspador
19a Dispositivo de succión
20 Cinta de transporte
S10 Etapa del procedimiento
S12 Etapa del procedimiento
514 Etapa del procedimiento
515 Etapa del procedimiento
516 Etapa del procedimiento
S18 Etapa del procedimiento
S20 Etapa del procedimiento

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Procedimiento para eliminar partes de una capa (2) en una superficie de una pieza de trabajo (1), que comprende las siguientes etapas:
- hacer contacto mecánico entre un elemento de contacto y la capa (2) en la superficie para eliminar partes (13) de la capa (2 ) y/o un agente de manipulación; y
- separar físicamente las partes (13) eliminadas de la capa (2) de las partes de la capa (2) que permanecen en la superficie de la pieza (1 ), caracterizado porque
el elemento de contacto se irradia durante la eliminación del agente de manipulación y/o de las partes de la capa (2 ), por lo que el material que se ha adherido al elemento de contacto se endurece al menos parcial o totalmente y se encuentra entonces en una forma dura y quebradiza, y/o en donde
se utiliza un dispositivo de succión (7) con una fuente de radiación (12) diseñada para emitir radiación electromagnética para curar las partes (13) succionadas de la capa (2) y/o del agente de manipulación, por lo que el curado de las partes (13) tiene lugar dentro del dispositivo de succión (7).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, que comprende la etapa siguiente:
- Generar un corriente de fluido, preferentemente en un ángulo comprendido entre 1° y 90° con respecto a la capa (2), para eliminar las partes (13) de la capa (2) y/o del agente de manipulación.
3. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que
la capa (2) sobre la superficie de la pieza (1) presenta diferencias de dureza de al menos un factor 1,5, preferentemente de al menos un factor 2 , entre zonas más duras (2a) y zonas menos duras (2 b).
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que
la separación física de las partes (13) desprendidas de la capa (2) de las partes de la capa (2) que permanecen en la superficie de la pieza de trabajo (1 ) se lleva a cabo por succión, limpieza, soplado, o por una combinación de estas etapas.
5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que
la capa (2 ) situada en la superficie de la pieza de trabajo (1 ) y el elemento de contacto se mueven uno respecto del otro durante la eliminación de partes de la capa.
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que
el elemento de contacto tiene un cepillo fijo y/o móvil (8, 15) y/o un elemento de lijado y/o un elemento de cepillado, en donde preferentemente el cepillo (8), al menos como cepillo móvil (8), tiene un cepillo de disco y/o un cepillo de rodillo y/o una correa de cepillo y/o, como cepillo fijo (8), tiene una barra (11 ) con guarnición de cepillo, y/o en donde
el elemento de contacto, en particular el cepillo (8, 15), tiene como cerdas fibras textiles y/o plásticas, en particular fibras de nailon, Anderlon, y/o metal, en particular acero, latón o cobre.
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que
simultáneamente con el establecimiento del contacto mecánico entre el elemento de contacto y la capa (2 ) en la superficie y/o simultáneamente con la generación de la corriente de fluido sobre la capa (2 ), tiene lugar una irradiación de la capa (2 ) y/o del elemento de contacto y/o del entorno del elemento de contacto en el que se encuentran partes separadas de la capa (2 ), con radiación electromagnética.
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que
el elemento de contacto (8, 15) se limpia continuamente durante la separación física, en donde la limpieza se realiza preferentemente utilizando una combinación de una fuente de radiación electromagnética (5, 12) y/o un dispositivo de succión (7, 7a) y/o un borde raspador mecánico (14).
9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 8, en el que
una boquilla (6) diseñada para generar la corriente de fluido se limpia continuamente durante la separación física, en donde la limpieza se realiza preferentemente mediante una combinación de una fuente de radiación electromagnética (5, 12) y/o un dispositivo de succión (7, 7a) y/o uno o más dispositivos de secado o fuentes de radiación (5, 12) adicionales.
10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que
la limpieza de la superficie de la capa (2 ) se lleva a cabo antes de que se establezca el contacto mecánico entre el elemento de contacto y la capa (2 ), y/o en el que la limpieza de la capa (2 ) restante que queda en la superficie de la pieza (1 ) se lleva a cabo después de la separación física de partes de la capa (2 ).
11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 10, en el que
la limpieza de la superficie se lleva a cabo antes de que se genere la corriente de fluido sobre la capa (2 ), y/o la limpieza de la capa (2 ) restante en la superficie de la pieza (1 ) se lleva a cabo después de la separación física de partes de la capa (2 ).
12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 11, en el que
la limpieza continua del elemento de contacto, en particular del cepillo (8), se lleva a cabo mediante irradiación con radiación UV, preferentemente con una longitud de onda comprendida entre 180 y 400 nm, en combinación con un raspado de componentes residuales endurecidos (13) de las partes separadas de la capa (2) en un borde raspador (14) y un dispositivo de succión de estos componentes residuales (13) con ayuda de un dispositivo de succión (7, 7a).
13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 12, en el que
la limpieza continua de la boquilla (6) se realiza mediante irradiación con radiación UV, preferentemente con una longitud de onda comprendida entre 180 y 400 nm, en combinación con una succión de los componentes residuales (13) de las partes separadas de la capa (2) mediante un dispositivo de succión (7, 7a).
14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10 a 13, en el que
para la limpieza de la superficie de la capa (2 ), se aplica un agente de limpieza (16) a la capa, que se retira de nuevo preferiblemente a continuación, de manera particularmente preferible con la ayuda de un raspador (18) y/o un dispositivo de succión (19).
15. Dispositivo para llevar a cabo el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14, que comprende:
- un dispositivo de transporte, diseñado para transportar una pieza de trabajo (1 ) hacia otros elementos del dispositivo, y/o a desplazar al menos otro elemento del dispositivo hacia la pieza de trabajo (1 );
- como elemento adicional, un dispositivo de eliminación diseñado para eliminar mecánicamente partes (13) de la capa (2 ) y/o un agente de manipulación con un elemento de contacto, caracterizado porque
el dispositivo comprende además medios de control diseñados para controlar el dispositivo de transporte y los elementos adicionales del dispositivo para realizar el procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 14, en donde
el dispositivo está diseñado para irradiar el elemento de contacto durante la eliminación del agente de manipulación y/o partes de la capa (2 ), por lo que el material adherido al elemento de contacto se cura al menos parcial o completamente y queda entonces en una forma dura y quebradiza, y/o en donde
el dispositivo comprende un dispositivo de succión (7) con una fuente de radiación (12) diseñada para emitir radiación electromagnética para curar las partes (13) succionadas de la capa (2) y/o el agente de manipulación, por lo que el curado de las partes (13) tiene lugar dentro del dispositivo de succión (7).
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