SISTEMA DE DOSIFICACION PARA UNA INSTALACION DE REVESTIMIENTO.

Sistema de dosificación para una instalación de revestimiento para el revestimiento de componentes tales como,

por ejemplo, piezas de carrocería de vehículos automóviles, con

- un aplicador (10), el cual aplica el material de revestimiento suministrado al mismo con un volumen de salida dosificado dependiendo de las necesidades,

- un primer dispositivo de dosificación (20) regulado, el cual ajusta la presión o flujo volumétrico del material de revestimiento que debe ser aplicado por el aplicador (10) dependiendo de valores teóricos, los cuales le son predeterminados por un control automático de la instalación,

- un generador de valores de medición (23, 37) para la generación de un valor de medición, el cual corresponde a la presión o al flujo volumétrico del material de revestimiento que fluye hacia el aplicador (10), y

- un dispositivo de regulación (40) para el control del primer dispositivo de dosificación (20) dependiendo de los valores teóricos predeterminados y del valor de medición del generador de valores de medición (23, 37),

- estando conectado a la salida del primer dispositivo de dosificación (20), un segundo dispositivo de dosificación (30) para el material de revestimiento que fluye hacia el aplicador (10), que, para la dosificación fina del material de revestimiento que hay que aplicar, regula su presión o su flujo volumétrico dependiendo de los valores teóricos predeterminados, caracterizado porque

- por lo menos el segundo dispositivo de dosificación (30) está dispuesto sobre uno de los elementos móviles de robot o en el mismo

Sistema de dosificación para una instalación de revestimiento.

La presente invención se refiere a un sistema de dosificación para una instalación de revestimiento, en particular para el revestimiento en serie de piezas según el preámbulo de la reivindicación 1.

Durante el revestimiento de piezas como por ejemplo carrocerías de vehículos automóviles o de sus piezas con pintura u otros medios de revestimiento, como sustancias de obturación o adhesivos, es necesaria, como es conocido, una dosificación lo más precisa posible del material de revestimiento suministrado al aplicador. La dosificación tiene lugar dependiendo de las necesidades, es decir, que durante el revestimiento el flujo volumétrico (caudal por unidad de tiempo) del material de revestimiento suministrado al aplicador debe poder variarse, con gran precisión y tiempos de reacción cortos, dependiendo de las zonas parciales de la pieza, estando almacenados los valores reales correspondientes en el control de la instalación de rango superior, y siendo predeterminados por él.

Al sistema de dosificación para instalaciones de revestimiento se le imponen usualmente en la práctica exigencias que en parte son difíciles de realizar, sobre todo en cuanto a la precisión que en muchos casos debe valer, de forma absoluta y con respecto a las oscilaciones de dosificación, por lo menos pm 1% del valor teórico, y ello con una gran precisión de repetición para oscilaciones de la temperatura, la viscosidad y la presión. A causa de la necesaria precisión se exige una regulación del volumen de manera continua. Las partes integrantes del sistema de dosificación deben estar lo más libres de espacios muertos posibles, entre otras cosas para evitar endurecimientos. Se dan exigencias especiales durante la dosificación de materiales de revestimiento especiales como por ejemplo Material NAD (dispersión de polímero no acuosa) para el cual son necesarios, entre otras, dispositivos de medición especiales, o en el caso de materiales, durante cuya aplicación se alcanza una presión de dosificación alta, por ejemplo en el caso de PUR de hasta 400 bar. Resultan condiciones diferentes con respecto flujo volumétrico, es decir al caudal, que en los casos típicos puede estar comprendido por ejemplo entre 2 y 50 cm³/seg. Otras exigencias de refieren a los tiempos de respuesta y de reacción admisibles del sistema (< 40 ms hasta alcanzar pm 5% del valor teórico), la ajustabilidad libremente programable de la presión previa con un tiempo de reacción corto (< 100 ms) y adaptación dinámica automática de la presión previa en caso de variación de la viscosidad del material de revestimiento, la posibilidad de la calibración automática de las variaciones de material así como tiempos de retardo cortos al inicio del funcionamiento. En general deben ser lo menores posible no únicamente la complejidad de la instalación y del mantenimiento sino, en especial, también el peso y las dimensiones de los componentes del sistema, con vistas al montaje en o junto a robots de aplicación.

Para instalaciones de revestimiento se conocen diferentes sistemas de dosificación con dosificación continua y discontinua del material de revestimiento. En principio, los sistemas de dosificación continuos tienen ventajas de precio así como una complejidad relativamente pequeña (costes más reducidos), flujo continuo de material, una gran zona de dosificación, tiempos de ciclo cortos sin tiempos de relleno y dimensiones compactas. Los sistemas de dosificación continuos conocidos son, sin embargo, excesivamente imprecisos para ciertos casos de utilización. Pueden contener reguladores de presión con circuitos de regulación sencillos con los cuales se lleva a cabo únicamente una regulación de presión o, mediante la utilización de una célula de medición del flujo, una regulación de cantidad, o también reguladores de flujo, en cuyos circuitos de regulación se pueden utilizar, por ejemplo, válvulas de regulación como elementos de ajuste y células de medición del flujo como generadores de valor real. Salvo su relativamente pequeña precisión de dosificación, estos sistemas de dosificación reaccionan en sí también de forma relativamente lenta a las variaciones de valor teórico lo que reduce de forma perceptible, por ejemplo, la calidad de revestimiento durante la aplicación de pistas de adhesivo o durante la obturación de costuras, a causa de los saltos de conexión y desconexión, en especial al principio y final de las pistas, aunque también en caso de variación de cantidades sobre la pista aplicada. Conocidos y usuales son también sistemas de dosificación continuos los cuales dosifican volumétricamente bombas de dosificación de rueda dentada. Los sistemas de dosificación discontinuos contienen, por el contrario, típicamente dosificadores de émbolo, los cuales en realización como dosificadores individuales o dobles son conocidos con accionamiento de servodosificación eléctrico y que pueden trabajar sin circuito de regulación cerrado, si bien son controlados de manera adecuada de forma dependiente de la presión. Antes del sistema de dosificación puede estar conectado corriente arriba de manera adecuada un regulador de presión para garantizar una presión de entrada lo más constante posible.

El documento DE 10 2005 044 796 A1 de 29.03.2007 describe un sistema de dosificación para medios líquidos o pastosos aplicables por un robot como, por ejemplo, un adhesivo o una sustancia de obturación, el cual es suministrado con una presión previa predeterminada, a través de una válvula de regulación de la presión que mantiene la presión previa constante, a una bomba de dosificación de rueda dentada controlada, que transporta el medio, con flujo volumétrico variable, hacia una válvula de salida. Dependiendo de la presión medida antes o después de la bomba de dosificación, la válvula de regulación de la presión es controlada de tal manera que se elimina una diferencia de presión a lo largo de la bomba de dosificación y con ello, esencialmente, su resbalamiento. La colocación exacta de una bomba de dosificación no se deduce de dicho documento.

Por el documento JP 09029147 A se conoce una instalación de pintado con una bomba de dosificación de rueda dentada la cual está conectada entre un regulador de presión de color y el pulverizador de la instalación de pintado Con el fin de evitar el resbalamiento de la bomba como consecuencia de una diferencia de presión a lo largo de la bomba, la presión medida a la salida de la bomba se compara con la presión ajustada mediante el regulador de presión de color y éste se corrige para la eliminación de una diferencia de presión. La colocación exacta de una bomba de dosificación no se deduce de dicho documento.

Para el estado de la técnica se hace referencia asimismo al manual técnico de Dürr/Behr de 02/1994 "Farbmengenregelung"; a los documentos DE 38 22 835; DE 691 03 218 T2; DE 100 65 608; EP 1 287 900; EP 1 314 483; EP 1 346 775; EP 1 475 161; así como a las solicitudes de patente EP 05 111 273.8 de 24.11.2005 y DE 10 2005 042 336.1 de 06.09.2005.

Partiendo de esto, la invención se plantea el problema de posibilitar, de manera sencilla, la dosificación continua con gran precisión de dosificación y retardos de dosificación pequeños.

Esto se consigue mediante las características de las reivindicaciones de patente.

El sistema de dosificación de dos o más fases descrito en la presente memoria se puede realizar, con una complejidad de construcción, de control y de mantenimiento pequeña, como sistema de circulación a través puro con la posibilidad de dosificación sin fin continua que, al contrario que los sistemas continuos conocidos, tiene la ventaja de la mayor precisión de dosificación posible (por regla general menos del 1% de desviación respecto del valor teórico). Una precisión comparable se podía conseguir hasta ahora únicamente con dosificadores de émbolos discontinuos.

El sistema funciona de acuerdo con el principio Master-Slave, con la primera fase de dosificación como Master y la segunda fase de dosificación como Slave. Para la primera fase de dosificación se puede utilizar de manera adecuada un dispositivo de dosificación ventajosamente sencillo, compacto, económico y de mantenimiento favorable, de forma conocida como, por ejemplo, regulador de flujo con poco desgaste y con poco mantenimiento con una válvula de dosificación como elemento de ajuste o también un regulador de presión que dosifique de una forma aún más sencilla. Para la segunda fase de dosificación necesaria para la dosificación fina se puede utilizar, por...

1. Sistema de dosificación para una instalación de revestimiento para el revestimiento de componentes tales como, por ejemplo, piezas de carrocería de vehículos automóviles, con

2. Sistema de dosificación según la reivindicación 1, caracterizado porque el primer dispositivo de dosificación (20) y/o el segundo dispositivo de dosificación (30) que sirve para la dosificación fina es controlado por un circuito de regulación propio, el cual compara un valor de medición, que corresponde a la presión o al flujo volumétrico del material de revestimiento que fluye hacia el aplicador (10), con los valores teóricos predeterminados.

3. Sistema de dosificación según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque el primer dispositivo de dosificación (20) está formado por un regulador de presión controlado por los valores teóricos predeterminados.

4. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el primer dispositivo de dosificación (20) está formado por un regulador del flujo controlado por los valores teóricos predeterminados, con una válvula de dosificación (22) como elemento de ajuste y un accionamiento de válvula (M20) controlado, preferentemente electromotor.

5. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el generador de valores de medición del primer y/o del segundo dispositivo de dosificación es un sensor de presión (23, 36) o una célula de medición del flujo (37).

6. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el generador de valor de medición es un sensor de presión (23, 36) dispuesto a la salida de material del primer dispositivo de dosificación (20) y/o uno dispuesto a la salida de material del segundo dispositivo de dosificación (30).

7. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque como generador de valores de medición está dispuesta una célula de medición del flujo (37) a la salida de material del primer dispositivo de dosificación (20) y/o a la salida de material del segundo dispositivo de dosificación (30).

8. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está previsto un sensor de presión (42) que mide la presión del material a la entrada de material del aplicador (10).

9. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque a la entrada de material del primer dispositivo de dosificación (20) está conectado corriente arriba un regulador de presión de material (14) para el ajuste, preferentemente automático, de una presión previa deseada del material de revestimiento.

10. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones anteriores o según el preámbulo de la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de dosificación (30) está formado por una unidad de cilindro (32), que contiene un émbolo (33) móvil, a través de cuya cámara de cilindro (34), adyacente al émbolo (33), fluye el material de revestimiento suministrado al aplicador (10), y porque el émbolo (33) puede ser movido por un accionamiento (M30), preferentemente electromotor, controlado por el dispositivo de regulación (40), para la corrección del valor de presión o de flujo volumétrico ajustado en caso de divergencias con respecto a los valores teóricos.

11. Sistema de dosificación según la reivindicación 10, caracterizado porque la unidad de cilindro (32) contiene dos cámaras de cilindro (34, 39), separadas por un émbolo (33), en las cuales se puede mover el émbolo (33), fluyendo a través de la primera cámara de cilindro (34) el material de revestimiento en dirección hacia el aplicador (10), y porque en la segunda cámara de cilindro (39), que se encuentra en el lado del émbolo (33) opuesto al material de revestimiento, se genera un valor de presión que apoya el movimiento del émbolo.

12. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en las pausas de revestimiento, en las cuales no se aplica material alguno, el material de revestimiento suministrado al aplicador (10) es conducido, a través de un circuito de circulación (51, 52), de vuelta a un dispositivo de suministro de material (12).

13. Sistema de dosificación según las reivindicaciones 11 y 12, caracterizado porque el material de revestimiento que fluye de vuelta a través del circuito de circulación (51, 52) es conducido a través de una segunda cámara de cilindro (39).

14. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones 11 a 13, caracterizado porque el valor de la presión de apoyo es generado en la segunda cámara de cilindro (39), por lo menos durante la aplicación por la presión de suministro de material, en un conducto de entrada (13) que conduce al primer dispositivo de dosificación (20).

15. Sistema de dosificación según las reivindicaciones 13 y 14, caracterizado porque entre el conducto de entrada (13) y el circuito de circulación (51, 52) está conectada una válvula de conmutación (53), con la cual el conducto de entrada (13) puede ser conectado selectivamente con la segunda cámara de cilindro (39).

16. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque la presión en la segunda cámara de cilindro se puede modificar de acuerdo con la dirección de movimiento deseada del émbolo (33).

17. Sistema de dosificación según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque el segundo dispositivo de dosificación está formado por una bomba con flujo continuo, pudiendo ser reversible el efecto de transporte de la bomba y su motor de accionamiento se puede controlar para la corrección del valor de presión o del flujo volumétrico ajustado por el primer dispositivo de dosificación (20).

18. Sistema de dosificación según la reivindicación 17, caracterizado porque la bomba es una bomba de rueda dentada o una bomba de émbolo giratorio o una bomba helicoidal o una bomba de émbolo con un émbolo que se transporta en ambas direcciones del émbolo.