ES3053845B2 - Sistema de monitorizacion y control, y maquina para instalaciones de aplicacion de adhesivo foamizado - Google Patents

Abstract

Sistema de monitorización y control para instalaciones de aplicación de adhesivo foamizado. Se seleccionan puntos de monitorización de valores de presión, caudal y velocidades y medios de control de esos valores. Los puntos de monitorización de la presión son la entrada del adhesivo a la etapa de succión de la bomba generadora de foam y la cámara intermedia entre las dichas etapas de engranajes de dicha bomba. Los puntos de monitorización del caudal son el caudal de gas y el caudal de adhesivo fundido que entran en la bomba. Los puntos de monitorización de velocidad de giro son en la bomba. Opcionalmente, se proporciona una bomba de pistón tarada, en la entrada del adhesivo fundido a la bomba generadora de foam. Se proporcionan también medios de control por presión y medios de control por caudal que reciben los valores de los puntos de monitorización mencionados y generan señales de regulación.

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0004] SISTEMA DE MONITORIZACIÓN Y CONTROL, Y MÁQUINA PARA

[0005] INSTALACIONES DE APLICACIÓN DE ADHESIVO FOAMIZADO

[0007] Sector de la técnica

[0009] La presente invención se refiere al sector técnico de la aplicación de adhesivo foamizado mediante la combinación, a presión, de un adhesivo en estado fundido (hotmelt)y un gas. Más concretamente, la invención trata sobre un sistema de monitorización, y, opcionalmente, control, aplicable en instalaciones de aplicación de adhesivo foamizado (que pueden presentarse en forma de sistemas, aparatos, dispositivos, maquinaria y similares) con el fin de producir una mezcla óptima de adhesivo y gas.

[0011] Estado de la técnica

[0013] La aplicación de adhesivo foamizado consiste en aportar, por un lado, un flujo de adhesivo en estado fundido y, por otro, un flujo de gas, que se combinan para producir la masa espumosa, adecuada para su aplicación en las superficies deseadas.

[0015] De acuerdo con una instalación de aplicación de adhesivo foamizado, primeramente, se realiza una aportación del adhesivo fundido, pudiendo ser, en general, de tres tipos:

[0016] - por acción de la gravedad, proporcionando directamente el adhesivo desde un tanque que contiene la masa fundida,

[0017] - mediante un tanque cerrado con un pistón que empuja el adhesivo para su fusión, y suministro en estado fundido, para los casos de adhesivo en forma de bloque como puede ser PUR,

[0018] - con aporte de adhesivo fundido controlado con un equipo prefusor que, como su nombre indica, funde el adhesivo y lo suministra por medio de una bomba de alimentación.

[0020] Posteriormente, dicho adhesivo fundido es suministrado a una bomba de mezclado en la que se mezcla con un gas. La bomba empleada es una bomba generadora de foam, que incluye una etapa de succión con engranajes que succionan el adhesivo que llega desde el suministro, y una etapa de mezcla y bombeo. Entre ambas etapas se introduce el gas con la proporción adecuada para la mezcla con el adhesivo fundido con tal de obtener la consistencia característica que dará lugar al foam, de forma que en la etapa de mezcla y bombeo primeramente se mezclan el adhesivo fundido y el gas obteniendo la mezcla de foam, que posteriormente se bombea hasta el punto de aplicación. De esta forma, una vez aplicado las burbujas de gas que se han integrado y son transportadas por todo el circuito comprimidas se expanden, generando, así, adhesivo foamizado. Algunos de los requisitos para una calidad óptima del adhesivo obtenido son que esta expansión de las burbujas de gas sea lo más uniforme posible, que el tamaño de las mismas sea pequeño y homogéneo y que la proporción adhesivogas de la mezcla se mantenga en unos valores adecuados para la aplicación pretendida. El control de la cantidad aplicada es además bastante complejo ya que se trata de fluidos no newtonianos, viscoelásticos y compresibles. Esto provoca que, según la presión de bombeo, el adhesivo cambie de volumen/densidad.

[0022] Por otro lado, para el aporte correcto de la cantidad demandada se presentan una serie de problemas adicionales.

[0024] En la etapa de mezcla y bombeo se absorbe un volumen de adhesivo y gas, en proporción directa al volumen que ocupan cada uno en la zona intermedia entre las etapas de succión y mezcla. Tras la aplicación, el volumen del adhesivo foamizado dependerá de la cantidad de adhesivo y gas absorbido. Mientras que el volumen del adhesivo no varía mucho, el del gas depende de la masa absorbida, que depende de la presión con la que es absorbido el gas, por tanto, de la presión que hay en la zona entre las etapas de succión y la de mezcla y bombeo. Si el adhesivo que se introduce en la etapa de succión tiene mucha presión, se expandirá y dejará menos volumen al gas. El gas ocupa el volumen restante con la presión que haya en esa zona intermedia: esto genera que la cantidad de gas que se absorbe en la etapa de mezcla y bombeo sea menor a la correspondiente al ratio de volúmenes de los engranes de las etapas de succión y de la etapa de mezcla y bombeo, y por tanto tendrá menor proporción de porcentaje de gas en el foam aplicado.

[0026] Esa sobrepresión del adhesivo que introduce la etapa de succión se puede dar porque la alimentación de adhesivo a la bomba de generación de foam genera mucha presión a la entrada de la bomba, por ejemplo, cuando la demanda de caudal es alta y se incrementa la presión de suministro para suplirla de manera poco controlada.

[0028] Otro problema importante surge, por ejemplo, en ciertas aplicaciones que requieren aplicar el adhesivo de forma intermitente o con demandas de caudal variables. En estos casos, en ciertos momentos la demanda de adhesivo puede ser baja o caer a cero. En caso de que la demanda sea baja, la bomba generadora de foam girará despacio, y por tanto, se perderá el efecto de succión de la etapa de mezcla y bombeo, facilitándose que las fugas internas, debidas a los posibles desajustes mecánicos internos de la bomba, haga que llegue adhesivo y/o gas desde la zona de salida de la etapa de mezcla y bombeo, haciendo que se eleve la presión entre etapas.

[0030] Además, si la presión de la zona entre cámaras es menor que la presión de alimentación de adhesivo a la entrada de la etapa de succión, conforme se frena la bomba se hace más notable el efecto de la sobrepresión del adhesivo a la entrada, y cuando se para la bomba, el efecto de las fugas internas desde la entrada de adhesivo a través de la etapa de succión.

[0032] Este exceso de presión entre etapas de la bomba generadora de foam, puede hacer que se impida la entrada de la cantidad necesaria de gas para la proporción en la mezcla deseada ya que puede frenar el caudal de entrada si la presión dentro de la bomba no es menor a la presión del gas en el canal de alimentación, llegando incluso a cortar todo el suministro si la diferencia de presiones entre el interior y la de la alimentación es mayor a la mínima necesaria para que se abra el antirretorno de la válvula de entrada de gas.

[0034] Uno de los sistemas de regulación empleados para tratar de aplicar un adhesivo en forma de foam con la cantidad correcta de gas y adhesivo, son los sistemas con recirculación en los que se utilizan configuraciones complejas de lazos cerrados con recirculación donde el adhesivo ya foamizado es recirculado a la bomba de generación de foam para absorber las diferencias de caudal de adhesivo que se necesitan en la aplicación. Estos sistemas solventan los problemas de generar foam a velocidades de bomba muy baja o nula si se interrumpe la aplicación, sin embargo, tienen grandes problemas de descompensación ya que introducen en la zona de mezcla de adhesivo y gas de la bomba generadora de foam, adhesivo ya foamizado haciendo muy complejo el control de la proporción de la mezcla, además de que la calidad del foam de aplicación disminuye con la recirculación.

[0036] Otra alternativa de instalación empleada son los sistemas de aplicación directa, es decir, en los que no existe recirculación de adhesivo ya foamizado a la bomba de generación de foam. En estos sistemas la calidad del adhesivo se mantiene al no recircular el adhesivo ya foamizado, sin embargo, no hay posibilidad de absorber los cambios de demanda de caudal de foam, obligando a frenar e incluso parar la bomba, presentándose los problemas de controlar y mantener la proporción de caudal de adhesivo y gas en función del caudal de foam demandado anteriormente mencionados.

[0038] Es por ello que es necesario una solución para el control perfecto de generación de foam con una calidad establecida, que se adapte a la demanda de cantidad de foam variable en función de los cambios de velocidad de producción (o según productos) debiéndose controlar con la mayor precisión los flujos de masa de aire y adhesivo que entran entre las etapas de succión y mezcla, cambiando su cantidad en función de los cambios de la cantidad total, pero manteniendo constante la misma proporción relativa entre ellas.

[0040] Objeto de la invención

[0042] Según los objetivos expuestos en la sección anterior, el objeto de la presente invención es un sistema de monitorización y control para instalaciones de aplicación de adhesivo foamizado con aplicación directa. Este tipo de instalaciones suelen comprender, esencialmente, unos medios de suministro de adhesivo fundido (en forma de un tanque de adhesivo y/o de un equipo prefusor), unos medios de suministro de gas y unos medios de foamización con una bomba de generación de foam que incluye una etapa de succión en la que se introduce el adhesivo fundido y una etapa de mezcla y bombeo, introduciéndose el gas para la mezcla en el espacio entre las dichas etapas. Se contempla que la bomba de generación de foam pueda tener diferentes etapas pero siempre existiendo una cámara o espacio intermedio entre una etapa de succión y una de mezcla y/o bombeo en la que se introduce el gas.

[0044] En la invención, se seleccionan varios puntos de monitorización de valores de presión, caudal y velocidades de giro y, opcionalmente, diversos medios de control de esos valores. Los puntos de monitorización de la presión son por ejemplo en los medios de suministro de adhesivo de un equipo prefusor, en la entrada del adhesivo a la etapa de succión de la bomba generadora de foam y en la cámara intermedia en la que se inyecta gas entre la etapa de succión y la etapa de mezcla de dicha bomba generadora de foam; para ello, se conectan medidores de presión correspondientes. Los puntos de monitorización del caudal son el caudal de gas y el caudal de adhesivo fundido que entran en la bomba generadora de foam; para ello, se conectan caudalímetros correspondientes en puntos adecuados de las líneas de entrada de adhesivo y gas, ya sea en las propias entradas a la bomba generadora de foam u otros puntos de la línea que proporcionen valores representativos. Los puntos de monitorización de velocidades de giro son por ejemplo la velocidad de giro de la última etapa de la bomba generadora de foam donde esta velocidad varía según la demanda de adhesivo foamizado suministrado.

[0046] El sistema objeto de la invención se entiende como adecuado para adhesivos foamizados, pero será igualmente válido para otro tipo de fluidos a foamizar como por ejemplo un butilo empleado posteriormente como sellante sin alterar el objeto de la invención.

[0048] La información obtenida nos permitirá adaptar los parámetros de la instalación para solventar los problemas planteados en el apartado del estado de la técnica.

[0050] Según otra característica de la invención, se proporcionan medios de control por presión tales que reciben, como entradas, los valores de uno o varios de los medidores de presión arriba mencionados y proporcionan, como salida, una señal de control; esta señal de control se lleva hasta un regulador de presión conectado y dispuesto para regular la presión del adhesivo fundido procedente del equipo prefusor, preferentemente, aunque no de forma exclusiva, en la entrada de la bomba foamizadora o en un punto de los medios de suministro, incluyendo la salida de dicho equipo prefusor. Estos medios de control por presión también pueden proporcionar una señal de control para regular la presión del gas que entra a la cámara intermedia entre las etapas de succión y mezcla de la bomba generadora de foam, por medio de un regulador de presión del gas suministrado en la línea que conecta los medios de suministro de gas con la estación foamizadora o por medio de una salida de control de una bomba de regulación de caudal de gas.

[0051] De acuerdo con otra característica de la invención, el sistema comprende puntos de monitorización del caudal de gas y de adhesivo fundido que entran en la bomba generadora de foam; para ello, se conectan caudalímetros correspondientes en puntos adecuados de las líneas de entrada de adhesivo y gas, ya sea en las propias entradas a la bomba generadora de foam u otros puntos de la línea que proporcionen valores representativos. De este modo, se pueden tomar las lecturas de caudal de los caudalímetros y las mismas se pueden introducir en unos medios de control por caudal para obtener señales de regulación. Estas señales de regulación pueden adoptar la forma de una señal que, en el caso de disponer de un equipo prefusor de alimentación de adhesivo líquido, controle la velocidad de giro de la bomba de alimentación de adhesivo líquido, de una señal que regule la presión de suministro del adhesivo en un punto de los medios de suministro, incluyendo la salida del equipo prefusor mediante un regulador de presión del tipo mencionado en el párrafo anterior y de una señal que controle la presión con la que se suministra el gas a la bomba generadora de foam, también por medio, por ejemplo, de un regulador de presión de gas o de una salida de control de bomba de regulación de caudal de gas. como el mencionado en el párrafo previo.

[0053] De acuerdo con otra característica de la invención, el sistema comprende puntos de monitorización de la velocidad de giro de la bomba de foam; para ello, se mide la velocidad de giro de la bomba generadora de foam en puntos adecuados de dicha bomba generadora de foam, ya sea en las propias etapas de succión, etapa de mezcla y bombeo o en etapas posteriores de la bomba generadora de foam u otros puntos que proporcionen valores representativos. De este modo, se pueden tomar las lecturas de la velocidad de giro de la bomba generadora de foam y las mismas se pueden introducir en unos medios de control por caudal para obtener señales de regulación. Estas señales de regulación pueden adoptar la forma de una señal que, en el caso de disponer de un equipo prefusor de alimentación de adhesivo líquido, controle la velocidad de giro de la bomba de alimentación de adhesivo líquido, de una señal que regule la presión de suministro del adhesivo en un punto de los medios de suministro, incluyendo la salida del equipo prefusor mediante un regulador de presión del tipo mencionado en el párrafo anterior y de una señal que controle la presión con la que se suministra el gas a la bomba generadora de foam, tambiénpor medio, por ejemplo, de una salida de control de bomba de regulación de caudal de adhesivo dispuesto en la línea de suministro de adhesivo fundido o de una salida de control de una bomba de regulación de caudal de gas en la línea que conecta los medios de suministro de gas con la estación foamizadora.

[0055] En una realización alternativa de la invención, los medios de control por presión y los medios de control por caudal se materializan en unos únicos medios de control por presión y/o caudal, es decir una única entidad funcional y física que sirve para realizar controles de la presión suministrada de gas y/o adhesivo en función tanto de valores de caudal como de valores de presión y, tomando como entrada(s), cualquier combinación de estos valores de referencia medidos que se han mencionado anteriormente.

[0057] El sistema de la invención también puede incluir una válvula denominada de bypass dispuesta para permitir un desvío, de al menos parte del flujo de entrada del adhesivo fundido a la bomba generadora de foam, haciéndolo recircular hacia el tanque de fusión, o el equipo prefusor que proporciona dicho adhesivo fundido. Esta válvula está dispuesta de manera que se puede fijar un umbral de presión de entrada del adhesivo fundido y actúa desviando el flujo cuando detecta una superación de ese umbral. El desvío, como se ha dicho, puede ser de solo parte del flujo de entrada o de la totalidad del mismo, y, simultáneamente con ese desvío, la válvula puede cerrar parcial o totalmente el camino de entrada a la bomba generadora de foam, o simplemente puede dejarlo abierto.

[0059] Tanto el regulador de presión para el adhesivo fundido suministrado como el regulador de presión para el gas suministrado pueden ser o pueden incluir válvulas de tipo proporcional.

[0061] Opcionalmente, y de manera alternativa o en combinación con cualquiera de las anteriores opciones, se proporciona una bomba de pistón tarada a una presión definida, pudiendo ser modificada mediante accionamiento manual o por medios de control en la entrada del adhesivo fundido a la bomba generadora de foam.

[0063] En una realización alternativa de la invención, se proporcionan por medio de los medios de control de caudal, el control de una bomba de regulación de caudal de adhesivo y el control de una bomba de regulación de caudal de gas donde dichos caudales de salida de las bombas de regulación de caudal de adhesivo y gas se mantienen reguladas y adaptadas a la demanda de adhesivo foamizado en cada momento.

[0065] Alternativamente el control de adhesivo y gas se realiza mediante el regulador de presión situado en un punto de los medios de suministro de adhesivo fundido, incluyendo la salida del equipo prefusor y de manera alternativa o en combinación con esta, mediante un regulador de presión conectado en la línea de suministro de gas proveniente de los medios de suministro de gas, adaptándose ambos reguladores a las necesidades de presión y adhesivo según la demanda de adhesivo foamizado en cada momento.

[0067] En los diferentes medios de control antes mencionados, ya sean los medios de control por presión, los de control por caudal o los medios que combinan ambas modalidades, se pueden introducir parámetros o variables (valores de ellos propiamente dichos) adecuados para la función definida para esos medios de control. Estos valores se pueden introducir presencialmente, por ejemplo, a través de una pantalla táctil, un teclado o similares, y también se podrían introducir a través de unos medios de comunicación ya sea por cable o inalámbricos. Los valores introducidos incluyen, por ejemplo, valores de consigna para los bucles de retroalimentación definidos por los diferentes medios de control.

[0069] Los diferentes medios de control, explicitados por ejemplo en el párrafo anterior, pueden incluir medios de almacenamiento desoftware(en forma, por ejemplo, de una o varias memorias) para guardar los diferentes algoritmos que gestionen los controles antes mencionados y medios de procesado correspondientes; entre estos últimos se pueden incluir controladores PID.

[0071] El sistema puede incluir también alarmas para avisar sobre valores anómalos en relación con las lecturas de los diferentes medidores de presión y caudalímetros. Estas alarmas avisaran de esos valores anómalos (por ejemplo, valores que no están dentro de unos intervalos definidos previamente) cuando los mismos se mantengan durante un tiempo mínimo que se considere de riesgo para el correcto funcionamiento de la instalación. Para ello se pueden usar cualquiera de los medios de control antes mencionados aprovechando sus medios de almacenamiento de software y de procesado correspondientes.

[0073] Preferentemente, los diferentes caudalímetros mencionados a lo largo de esta sección pueden ser volumétricos o másicos, preferentemente, caudalímetros másicos, los cuales son ventajosos en situaciones en las que puedan producirse variaciones de densidad.

[0075] Finalmente, según otro aspecto de la invención, se contempla una máquina de aplicación de adhesivos en forma de foam que comprenda un sistema según las características anteriormente descritas.

[0077] Por lo tanto, la invención consta de un sistema directo que con la información obtenida de la monitorización realiza un control preciso de la cantidad de gas y adhesivo presente en la cámara entre las etapas de succión y mezcla, para obtener una calidad óptima del foam de aplicación, es decir, ajustándose y manteniendo la proporción de gas y adhesivo foamizado deseada según el caudal variable demandado por la aplicación.

[0079] Descripción de las figuras

[0081] A continuación, se enumeran y describen brevemente, a título de ejemplo no limitativo, los dibujos que se adjuntan en el presente documento, para ilustrar y facilitar la interpretación del sistema de monitorización y control dado a conocer en esta invención.

[0083] Las figuras 1 y 2 son dos vistas esquemáticas de una instalación de aplicación directa de adhesivo foamizado según la técnica existente y en sus dos modalidades de suministro de adhesivo por gravedad y mediante uso de un equipo prefusor.

[0085] Las figuras 3a , 3b, 4 y 5 son tres ejemplos de realización del sistema de monitorización de la presente invención aplicado en una instalación de adhesivo foamizado y en su modalidad de monitorización por presión.

[0087] La figura 6 es una realización del sistema de la presente invención en la que se aplica una bomba de pistón tarada.

[0088] Las figuras 7 y 8 son dos ejemplos de realización del sistema de monitorización de la presente invención aplicado en una instalación de adhesivo foamizado y en su modalidad de monitorización por caudal.

[0090] La figura 9 es una realización de la presente invención que ilustra el uso de una válvula de bypass en la entrada del adhesivo fundido a la estación foamizadora de la instalación de aplicación de adhesivo foamizado.

[0092] La figura 10 es una realización del sistema de monitorización de la presente invención aplicado a una instalación de adhesivo foamizado y en su modalidad de regulación del caudal adaptado a la velocidad de giro de la bomba de foam.

[0094] Descripción detallada de la invención

[0096] A continuación, se llevará a cabo una descripción detallada de la invención en referencia a las figuras expuestas en líneas generales en la sección anterior.

[0098] En las figuras 1 y 2 se muestran dos ejemplos de instalación de lazo abierto de aplicación de adhesivo foamizado, siendo el primero de ellos una instalación en la que, como medios de suministro de adhesivo fundido, se usa un tanque (10), y siendo el segundo una instalación en la que el aporte de adhesivo fundido se lleva a cabo por medio de un equipo prefusor (20) ilustrado en forma de bomba. Una tercera opción sería una instalación mediante un tanque cerrado con un pistón que empuja el adhesivo para su fusión, y suministro en estado fundido, para los casos de adhesivo en forma de bloque como puede ser PUR (no mostrado en las figuras).

[0100] En estas figuras 1 y 2 se representan esquemáticamente dos sistemas de aplicación de adhesivo foamizado que se corresponden, respectivamente, con la opción de aporte de adhesivo por gravedad y la opción de aporte de adhesivo controlado con equipo prefusor. Los medios (50) de suministro de gas se han representado esquemáticamente, y solo a título ilustrativo, con un cilindro de gas comprimido. Dichos medios (50) de suministro de gas pueden ser de presión, de caudal, másicos, etc.

[0102] La referencia (90) designa una manguera (90) de adhesivo fundido para llevar este último hasta la bomba (30) generadora de foam de la estación foamizadora; aunque, en esta y el resto de las figuras, con el fin de esquematizar las mismas, dicha manguera (90) se representa ocupando únicamente un tramo de la línea que une el equipo prefusor (20) con la bomba (30), es evidente, como saben los expertos en la materia, que dicha manguera (90) puede ocupar la totalidad o prácticamente la totalidad de ese recorrido.

[0104] En la figuras 3a y 3b se muestra un primer ejemplo de realización del sistema de monitorización y control de la presente invención. Cabe recordar, en este momento, que la finalidad de dicho sistema es proporcionar en la salida de la estación foamizadora, más concretamente a la salida del aplicador (40) de aplicación (figuras 1 y 2), una aplicación de foam homogénea y uniforme, con la menor variabilidad posible en cuanto a sus propiedades físicas independientemente de la demanda variable de foam en el punto de aplicación concreto y de factores tales como la temperatura del adhesivo, la longitud y diámetro de las diferentes mangueras implicadas en su conducción, la reología y densidad del adhesivo usado, posibles fallos, averías y tolerancias de componentes y piezas de la instalación, etcétera.

[0106] Para ello, en una primera realización (figuras 3a, 3b, 4 y 5) se proporcionan dos medidores (62, 64) de presión, T1, T2, en la bomba (30) generadora de foam, más concretamente en la parte de la bomba (30) por la que entra el adhesivo fundido y en la parte o cámara intermedia entre la etapa (32) de succión y la etapa (34) de mezcla y bombeo, donde se inyecta el gas procedente de los medios (50) de suministro de gas. En estas y otras figuras posteriores se han omitido componentes del sistema y de la instalación que no tienen influencia sobre los elementos técnicos relativos a las características reivindicadas, como es el caso, por ejemplo, del aplicador (40) de aplicación o la línea de alimentación de gas en las figuras 3a, 3b y 4.

[0108] Cuando se trabaja con un sistema foamizador, el adhesivo fundido le puede llegar desde un equipo prefusor (20) a través de una manguera calefactada (90). La presión del adhesivo en la entrada de la bomba (30) generadora de foam, T1, varía en función de la presión establecida en el equipo prefusor (20), P1, y de la caída de presión a lo largo de la manguera (90) que conecta los dos puntos. Esta caída de presión depende principalmente de tres factores: el tipo de manguera (90) (diámetro del tubo interior y longitud), y la reología y el caudal del adhesivo. Por este motivo, el medidor (62) se puede colocar en cualquier punto de la línea de suministro de adhesivo fundido hasta la etapa (32) de succión de la bomba (30) pero la realización preferente de la invención es colocarlo en el punto más cercano a dicha etapa (32) de succión como se puede ver en las figuras 3a y 3b.

[0110] Durante pruebas realizadas en laboratorio, se ha comprobado que las variaciones de presión en la entrada del adhesivo a la bomba (30) generadora de foam, provocadas principalmente por cambios de caudal del adhesivo aplicado debido a exigencias de la aplicación, influye en el porcentaje de gas en la mezcla que se realiza en la bomba (30).

[0112] Por otro lado, si se mantiene constante la presión del adhesivo del prefusor (20), pueden ocurrir dos cosas:

[0113] • Al aumentar el caudal, disminuye la presión de entrada, T1, y se obtiene un mayor porcentaje de gas.

[0114] • Al disminuir el caudal, aumenta la presión de entrada, T1, y se obtiene un menor porcentaje de gas.

[0116] A su vez, se ha comprobado que, manteniendo una relación controlada entre la presión, T1, a la entrada de la bomba (30), y la presión de gas a la entrada de la bomba (30), Pg, se consigue un porcentaje de gas constante con independencia del caudal de adhesivo.

[0118] Para mantener un mismo porcentaje de gas en la mezcla para cualquier demanda de caudal es preciso que la presión de adhesivo y gas, antes de la formación de la espuma (foam), a la entrada de la bomba (30), T1, o entre las dos etapas (32, 34) de engranajes de dicha bomba (30), T2, sea constante.

[0120] Para ello, por un lado, se proporciona el mencionado medidor (62) de presión a la entrada de la bomba (30), que monitoriza la presión de adhesivo, T1, y envía una señal al regulador (82) de presión del prefusor (20) con el fin de modificar, así, la presión, P1, de adhesivo del equipo prefusor (20) y mantener constante la presión, T1, a la entrada de la bomba (30).

[0122] Se establece, por tanto, un control de bucle cerrado en el cual se mantiene constante la presión, T1, de entrada de adhesivo a la estación foamizadora, más concretamente a la etapa (32) de succión de la bomba (30), actuando sobre un regulador (82) de presión (preferentemente, una válvula proporcional) que controla la presión, P1, del equipo prefusor (20) (figuras 3a y 3b).

[0124] Así mismo, puede establecer también un control de bucle cerrado en el cual se mantiene constante la presión, T1, de entrada de adhesivo a la estación foamizadora, más concretamente a la etapa (32) de succión de la bomba (30), actuando sobre un sistema de control de presión y/o caudal situado a la entrada de la etapa (32) de succión de la bomba (30).

[0126] Por otro lado, se puede proporcionar el medidor (64) de presión, estableciéndose, así, otro control de bucle cerrado en el que se mantiene constante la presión, T2, en la cámara donde se mezcla el gas con el adhesivo fundido. Este bucle cerrado actúa sobre el mencionado regulador (82) de manera similar a la mencionada para el medidor (62) (figura 4).

[0128] En las figuras 3a, 3b y 4 se muestran dos ejemplos de implementación independiente del bucle monitorizado por el medidor (62) y del monitorizado por el medidor (64) pero, tal como se establece en las reivindicaciones, ambos bucles se podrían combinar en uno solo, compartiendo los medios (80) de control y la línea de salida de estos últimos, de tal manera que la señal enviada para controlar el regulador (82) sería el resultado de someter a las operaciones adecuadas las lecturas de dichos dos medidores (62, 64) en concordancia con la colaboración, cuando proceda, de los medios de procesado, los algoritmos y los medios de almacenamiento o memoria incluidos en dichos medios (80) de control. Esta misma consideración puede aplicarse a los diferentes ejemplos ilustrados en el resto de figuras, en las que, únicamente se muestran algunos casos concretos de aplicación, pero no todas las combinaciones posibles que sí quedan definidas por las reivindicaciones adjuntas.

[0130] Los valores de consigna se pueden introducir manualmente mediante una interfaz de usuario o pueden llegar a los medios (80) de control a través de una línea de comunicación por cable o inalámbrica.

[0132] En la figura 5, se muestra otro ejemplo de aplicación de control del suministro de adhesivo foamizado por medio de los mencionados medidores (62, 64) de presión. En este caso concreto, se implementa un bucle de control desde el medidor (64) de presión hasta un regulador (84) de presión para ajustar la presión, Pg, del gas aportado desde los medios (50) de suministro de gas. Se podría hacer servir también solamente el medidor (64), solamente el medidor (62), o ambos medidores (62, 64) combinados en los mismos medios (80) de control. Igualmente, el bucle de la figura 5 se podría combinar en todas las opciones posibles con el bucle de las figuras 3a, 3b y 4.

[0134] Otra de las opciones de control contemplada por la presente invención se muestra en la figura 6, en donde se conecta una bomba (70) de pistón tarada a la presión deseada, en la entrada de adhesivo fundido la bomba (30). De esta forma, a la salida de la manguera (90) se conectará un pistón que bombeará a una presión constante deseada.

[0136] A continuación, se explicará en relación con las figuras 7 y 8, una regulación de la calidad de la aplicación de foam mediante una medición de los caudales de adhesivo fundido y de gas, y una modificación consiguiente de las presiones Pg y P1, cuando proceda ya que se contempla también, a título ilustrativo, el caso del aporte de adhesivo fundido por medio de un tanque (10) y bajo acción de la gravedad (figura 7).

[0138] Tal como se acaba de adelantar, en una instalación de foam con tanque (10) no existe la posibilidad de controlar la presión de entrada, T1, de adhesivo a la bomba (30), ya que el producto entra por gravedad y por la succión que hace la propia bomba (30) al girar a una velocidad determinada.

[0140] Durante pruebas realizadas en laboratorio, se ha comprobado que las variaciones de presión, T1, en la entrada de adhesivo a la bomba (30) generadora de foam (provocadas principalmente por cambios del caudal del adhesivo debido a exigencias de la aplicación del adhesivo foamizado) influyen en el porcentaje de gas de la mezcla. Cuando aumenta el caudal, disminuye la presión de entrada, T1, y se obtiene un mayor porcentaje de gas. Cuando el caudal disminuye, aumenta la presión de entrada, T1, y se obtiene un menor porcentaje de gas.

[0142] Para mantener un porcentaje de gas constante en la mezcla para cualquier caudal es preciso controlar la entrada de gas en la bomba (30) y se plantea, así, un control de bucle cerrado en el que se mantiene sustancialmente constante la relación entre el caudal de adhesivo y el caudal de gas.

[0144] En relación a eso, en una instalación de aplicación de adhesivo en forma de foam, mediante circuitería electrónica se genera una señal para el variador del motor que hace girar la bomba (30) de manera que ésta presente unas determinadas revoluciones.

[0146] Por otro lado, se proporciona un caudalímetro (66) que se encarga de notificar a unos medios (86) de control el caudal de gas, Q1, que entra en la bomba (30). El porcentaje de gas en mezcla es un valor que se puede introducir por pantalla (u otro tipo de interfaz) o por comunicaciones, tal como se ha explicado anteriormente. Para mantener esta relación en la aplicación, el sistema debe actuar sobre la presión de entrada de gas, Pg, con el fin de lograr una cantidad de gas que guarde esa relación con la velocidad de la bomba (30) (es decir, con el caudal de adhesivo fundido). Con un caudalímetro másico (66) en la entrada de gas a la bomba (30) en tiempo real se puede corrigiendo la presión de entrada, Pg, mediante una válvula proporcional (regulador (84) de presión).

[0148] El otro parámetro que se mide es el caudal del adhesivo fundido que entra en la bomba (30) y esto se consigue por medio del caudalímetro (68). Al bucle cerrado de control de gas se le asocia por tanto un bucle cerrado de control de adhesivo fundido (con sus caudalímetros (66, 68) correspondientes) y el caudalímetro (68) de adhesivo va midiendo que entre la cantidad necesaria para mantener la proporción (porcentaje de gas) correspondiente a la calidad establecida.

[0150] En la figura 7 se muestra el caso correspondiente al aporte de adhesivo mediante un tanque (10) y en la figura 8 el caso en el que se usa un equipo prefusor (20). En el primer caso, los medios (86) de control actúan sobre la velocidad (rpm) de la bomba (30) para que esta succione una cantidad menor o mayor de adhesivo y sobre el regulador (84) de presión de gas. En el caso de la figura 8, los medios (86) de control actúan sobre el regulador (82) de presión del equipo prefusor (20) e, igual que en el caso anterior, también sobre el regulador (84).

[0152] En otra realización del sistema de monitorización y control, la figura 9 muestra una implementación de control mediante el accionamiento de una válvula (88) de bypass, conectada a la entrada de la bomba (30), para regular la presión de adhesivo que entra a dicha bomba (30). En este caso, puede considerarse que el parámetro tomado como entrada para el control es la presión del adhesivo en la entrada de la bomba (30) y la referencia es un valor de umbral o límite que sirve para determinar la apertura de dicha válvula (88) y, por tanto, el desvío del flujo de adhesivo fundido de vuelta hacia el equipo prefusor (20).

[0154] En la figura 10 muestra la monitorización y control de adhesivo y gas mediante una bomba de regulación de caudal de adhesivo (71) en los medios de suministro de adhesivo fundido de entrada de la bomba (30) y una bomba de regulación de caudal de gas (72) conectada en la línea de suministro de gas proveniente de los medios de suministro de gas (50), donde, por medio de los medios de control (86) por caudal, dichos caudales de adhesivo y gas se mantienen regulados y adaptados a la velocidad de giro de la bomba (30) que varía según la demanda de adhesivo foamizado a la salida del aplicador (40). Esta regulación se puede hacer de manera análoga por medio del control del regulador de presión (82) situado en un punto de los medios de suministro de ahdesivo fundido, incluyendo la salida del equipo prefusor (30) para la regulación de adhesivo fundido y por medio del regulador (84) de presión conectado en la línea de suministro de gas proveniente de los medios de suministro de gas (50) sobre los que actúan los medios (80) de control.

[0156] Finalmente, en otra realización del sistema de monitorización y control, el correcto suministro de adhesivo fundido y gas a la bomba (30) su realiza por medio del control de una bomba de regulación de caudal de adhesivo (71) y el control de una bomba de regulación de caudal de gas (72) donde dichos caudales de salida de las bombas de regulación de caudal de adhesivo (71) y gas (72) se mantienen reguladas y adaptadas a la demanda de adhesivo foamizado en cada momento por medio de los medios de control (86) de caudal. Alternativamente se realiza mediante el control del regulador de presión (82) en los medios de suministro de adhesivo y de manera alternativa o en combinación con esta, mediante un regulador de presión (84) conectado en la línea de suministro de gas proveniente de los medios de suministro de gas, adaptándose ambos reguladores a las necesidades de presión de gas y adhesivo por medio de los medios de control (80).

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

1. Sistema de monitorización y control para instalaciones de aplicación de adhesivo foamizado del tipo que comprenden una etapa (32) de succión y una etapa (34) de mezcla y bombeo, de una bomba (30) generadora de foam, que comprende: - al menos un primer medidor (62) de la presión de entrada, T1, del adhesivo fundido a la entrada de la etapa de succión (32) y/o

- al menos un segundo medidor (64) de la presión, T2, en la cámara intermedia en la que se inyecta gas entre la etapa de succión (32) y la etapa (34) de mezcla y bombeo, de la bomba (30) generadora de foam y/o

- al menos un primer caudalímetro (66) conectado para medir el caudal, Q1, de gas que entra en la bomba (30) generadora de foam y/o

- al menos un segundo caudalímetro (68) conectado para medir el caudal, Q2, de adhesivo fundido que entra en la bomba (30) generadora de foam y/o

- al menos un medidor de giro de la bomba (30) generadora de foam;

para monitorización de la correcta aplicación de adhesivo foamizado.

2. Sistema de monitorización y control según la reivindicación 1, que comprende medios de control (80) por presión dispuestos para recibir información del primer medidor (62) de presión y/o del segundo medidor (64) de presión para proporcionar, en función de estas mediciones, una señal de control de un regulador (82) de presión situado en un punto de los medios de suministro de adhesivo fundido de la instalación de aplicación, y/o una salida de control de un regulador (84) de presión conectado en la línea de suministro de gas proveniente de unos medios de suministro de gas (50) y/o una salida de control de una bomba de regulación de caudal de gas.

3. Sistema de monitorización y control según la reivindicación 1, que comprende - al menos un primer caudalímetro (66) conectado para medir el caudal, Q1, de gas que entra en la bomba (30) generadora de foam y/o

- al menos un segundo caudalímetro (68) conectado para medir el caudal, Q2, de adhesivo fundido que entra en la bomba (30) generadora de foam, y

unos medios de control (86) por caudal dispuestos para recibir información del primer caudalímetro (66) y/o del segundo caudalímetro (68) para proporcionar, en función de al menos estas entradas recibidas, una salida de control de una bomba de alimentación de adhesivo y/o una salida de control de un regulador (82) de presión

situado en un punto de los medios de suministro de adhesivo fundido y/o una salida de control de un regulador (84) de presión conectado en la línea de suministro de gas proveniente de los medios de suministro de gas (50) y/o una salida de control de una bomba de regulación de caudal de gas.

4. Sistema de monitorización y control según la reivindicación 1, que comprende al menos un medidor de giro de la bomba (30) generadora de foam y unos medios de control (86) por caudal dispuestos para recibir información del medidor de giro de la bomba de foam (30) para proporcionar, en función de esta entrada recibida, una salida de control de una bomba de alimentación de adhesivo (71) y una salida de control de una bomba de alimentación de gas (72)

5. Sistema de monitorización y control según la reivindicación 1, que comprende al menos un medidor de giro de la bomba (30) generadora de foam y unos medios de control (80) dispuestos para recibir información del medidor de giro de la bomba de foam (30) para proporcionar, en función de esta entrada recibida, una salida de control de un regulador (82) de presión situado en un punto de los medios de suministro de adhesivo fundido y, una salida de control de un regulador (84) de presión conectado en la línea de suministro de gas proveniente de los medios de suministro de gas (50).

6. Sistema de monitorización y control según las reivindicaciones 2 a 5, en el que los medios de control (80) por presión y los medios de control (86) por caudal son unos únicos medios de control por presión y/o caudal.

7. Sistema de monitorización y control según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una válvula (88) de bypass conectada en la entrada del adhesivo fundido a la etapa de succión (32) y accionada por un umbral de presión establecido de manera que, cuando se supera dicho umbral de presión en dicha entrada del adhesivo fundido, la válvula (88) de bypass está dispuesta para abrir al menos parcialmente un camino de recirculación hacia el equipo prefusor (20) y, opcionalmente, cerrar al menos de manera parcial el camino de entrada a la etapa de succión (32).

8. Sistema de monitorización y control según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 7, en el que el regulador de presión (82) de suministro de adhesivo fundido y el

regulador de presión (84) de suministro de gas comprende una válvula proporcional.

9. Sistema de monitorización y control según la reivindicación 1, que comprende al menos una bomba (70) de pistón tarada a una presión predeterminada y conectada a la entrada del adhesivo fundido a la etapa (32) de succión, de forma que a la salida de la manguera (90) se bombeará a una presión deseada.

10. Sistema de monitorización y control para instalaciones de aplicación de adhesivo foamizado del tipo que comprenden una etapa (32) de succión y una etapa (34) de mezcla y bombeo, de una bomba (30) generadora de foam, que comprende: - una salida de control de una bomba de regulación de caudal de adhesivo (71) y una salida de control de una bomba de regulación de caudal de gas (72) y/o

- una salida de control de un regulador (82) de presión situado en un punto de los medios de suministro de adhesivo fundido y/o una salida de control de un regulador (84) de presión conectado en la línea de suministro de gas proveniente de los medios de suministro de gas (50);

donde los medios de control (80, 86) mantienen dichas salidas reguladas y adaptadas a la demanda de adhesivo foamizado.

11. Sistema de monitorización y control según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10, en el que bien los medios de control (80) por presión y/o los medios de control (86) por caudal, o bien los medios únicos de control por presión y/o caudal comprenden medios de introducción de parámetros y/o de variables, tales como valores de consigna, en forma de interfaz de usuario presencial y/o de receptor de comunicaciones.

12. Sistema de monitorización y control según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 11, en el que bien los medios de control (80) por presión y/o los medios de control (86) por caudal o bien los medios únicos de control por presión y/o caudal comprenden medios de almacenamiento de software, medios de procesado y/o uno o varios controladores de tipo PID.

13. Sistema de monitorización y control según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende una o más alarmas dispuestas y conectadas para avisar de valores leídos por al menos uno de entre el primer o primeros medidores (62) de la

presión de entrada, el segundo o segundos medidores (64) de la presión en la cámara de mezclado, el primer o primeros caudalímetros (66) y el segundo o segundos caudalímetros (68), cuando dichos valores leídos se sitúen fuera de intervalos de seguridad establecidos durante un tiempo de seguridad establecido.

14. Sistema de monitorización y control según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos uno de entre el primer o primeros caudalímetros (66) y el segundo o segundos caudalímetros (68) es un caudalímetro de tipo másico.

15. Máquina de aplicación de adhesivos en forma de foam que comprende un sistema de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.