DISPOSITIVO PARA LA APLICACIÓN REGULADA DE ADHESIVOS Y/O AGENTES DE ESTANQUEIDAD.

Dispositivo para la aplicación regulada de adhesivos y agentes de estanqueidad sobre materiales de base (11),

que consta de los componentes siguientes, a) tanque de almacenaje por lo menos para un adhesivo y/o agente de estanqueidad (1), b) bomba de acarreo (2), c) cabezal aplicador (3) provisto por lo menos de una boquilla aplicadora (4), d) sensor de caudal volumétrico (5), el tanque de almacenaje (1), la bomba de acarreo (2) y el cabezal aplicador (3) provisto por lo menos de una boquilla aplicadora (4) están unidos entre sí mediante un sistema de tuberías (7) que transporta al adhesivo y/o agente de estanqueidad; el sensor de caudal volumétrico (5) está configurado en forma de una bomba de engranajes que trabaja en sentido inverso y forma parte del cabezal aplicador (3) y, en el sentido de avance del adhesivo y/o agente de estanqueidad transportado, está dispuesto inmediatamente antes de la por lo menos una boquilla aplicadora (4), caracterizado porque contiene una unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos; y el sensor de caudal volumétrico (5) y la unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos están conectados entre sí mediante un conducto de transmisión de impulsos (8); y la unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos, la bomba de acarreo (2) y el cabezal aplicador (3) están unidos entre sí mediante conductos de regulación (9); la unidad de control adapta la cantidad aplicada al valor de consigna mediante una comparación continua del valor real con el valor de consigna

La invención se refiere a un dispositivo para la aplicación regulada de adhesivos y/o agentes de estanqueidad (sellantes) sobre materiales de base (sustratos). Por lo demás, la invención se refiere al uso de este dispositivo y a un procedimiento con utilización de este dispositivo para la aplicación regulada de adhesivos y/o agentes de estanqueidad sobre materiales de base.

En muchos casos tienen que aplicarse por ejemplo bandas continuas de adhesivos y/o agentes sellantes sobre un material de base (soporte o sustrato), que de forma continua (p.ej. cintas de material sin fin) o en forma de recortes de material que se suceden inmediatamente se acarrean pasando por debajo de un dispositivo, que consta en principio de un cabezal aplicador, provisto de una boquilla de aplicación. En otros casos existe la necesidad de aplicar sobre varias zonas de un mismo material de base el mismo adhesivo y/o agente de estanqueidad, para ello según los casos se tendrán que generar bandas continuas de adhesivos y/o agentes sellantes, puntos de adhesivo y/o agente de estanqueidad, cordones de adhesivo y/o agente de estanqueidad de longitud limitada o superficies de adhesivo y/o agente de estanqueidad. Por ejemplo, para la fabricación de embalajes tienen que dotarse de adhesivo las cintas de material o los recortes para fijarlos en las posiciones que forman los embalajes, en forma de puntos de encolado, cordones de encolado o superficies de encolado.

Para la dosificación de los adhesivos y/o agentes de estanqueidad, los cabezales de aplicación suelen tener válvulas, que regulan la alimentación (entrada) de los adhesivos y/o agentes de estanqueidad en la boquilla de aplicación mediante unidades electrónicas de control.

Para la mayor parte de las aplicaciones es deseable conseguir un modelo de aplicación homogéneo y una cantidad aplicada definida o una dosificación definida del adhesivo y/o agente de estanqueidad a aplicar y, en especial, controlar la consecución de la cantidad aplicada deseada.

Es necesario controlar la aplicación del adhesivo y/o agente de estanqueidad porque no siempre puede descartarse con total seguridad por ejemplo el taponamiento del sistema de tuberías, del cabezal aplicador, de la boquilla aplicadora, de filtros eventualmente instalados o una fuga en cualquier parte del dispositivo. Las diferencias entre la cantidad aplicada deseada y la realmente conseguida pueden surgir por ejemplo por oscilaciones de la presión de la bomba de acarreo debidas a la misma producción o por variaciones de la viscosidad, provocadas por ejemplo por variaciones de la temperatura. Estas oscilaciones pueden conducir en especial a que la cantidad de adhesivo y/o agente de estanqueidad sea demasiado pequeña para el pegado y/o sellado requerido del material de base. Por lo tanto, a menudo se intenta contrarrestar estos efectos tomando en consideración una reserva de seguridad del adhesivo y/o agente de estanqueidad aplicado más allá de la cantidad aplicada que se requiere teóricamente.

Las reservas de seguridad se toman en consideración en especial en procedimientos, en los que los materiales de base tienen superficies difíciles de pegar o de sellar, por ejemplo cuando tales superficies tienen que pintarse, imprimirse o laminarse (forrarse). También es necesario tomar en consideración una reserva de seguridad cuando la unión pegada está sometida a un gran esfuerzo de tracción. Tal es el caso, por ejemplo, cuando los materiales de base se pegan entre sí mediante un moldeo forzado y dichos materiales de base tienen la tendencia a recuperar su forma original. Esto sucede por ejemplo cuando los materiales de base se pegan por los cantos, p.ej. cuando se encolan los cantos de la madera. Por lo demás se efectúa la consideración de la reserva de seguridad en aquellos procedimientos, en los que se exige una gran resistencia a la deformación por calor del agente de estanqueidad o adhesivo, por ejemplo cuando el material de base pegado o sellado debe rellenarse con un producto caliente. Se define aquí como resistencia a la deformación por calor en general la capacidad de una capa de adhesivo de resistir la acción de la temperatura a largo plazo sin deformarse.

El control de la existencia de la cantidad aplicada deseada del adhesivo y o agente de estanqueidad sobre el material de base se realiza normalmente tomando muestras discontinuas o bien continuas, por ejemplo mediante controles visuales y/o de modo complementario:

a) mediciones de humedad, cuando el adhesivo aplicado es de base acuosa o bien contiene disolventes;

b) sensores infrarrojos, para determinar a través del calor irradiado la dosificación del adhesivo y/o agente de estanqueidad aplicado sobre el material de base;

c) por gravimetría, pesando los materiales de base debidamente marcados antes y después de la aplicación del adhesivo y/o agente de estanqueidad;

d) por microondas o ultrasonidos, midiendo las trazas del adhesivo y/o agente de estanqueidad o bien las capas del adhesivo y/o agente de estanqueidad.

La exactitud de las posibilidades de control enumeradas no es muy grande, debido a las métodos de medición y a los factores externos adicionales que influyen (p.ej. la humedad del aire). Este es otro motivo para la dosificación adicional que se efectúa normalmente del adhesivo y/o agente de estanqueidad aplicado en forma de reserva de seguridad.

Si la aplicación del adhesivo y/o agente de estanqueidad sobre el material de base no se realiza o se realiza de modo insuficiente, entonces la consecuencia suele ser el desecho del material de base. Se toma en consideración además que actualmente muchos procedimientos de aplicación de adhesivos y/o agentes de estanqueidad sobre materiales de base trabajan con velocidades elevadas, con lo cual pueden ser muy considerables las pérdidas económicas debidas al desecho y, por tanto, al consiguiente paro de la maquinaria por trabajos de limpieza y reparación.

Para poder reaccionar con mayor rapidez a los defectos de aplicación de los adhesivos y/o agentes de estanqueidad sobre materiales de base son, pues, ventajosos aquellos procedimientos, en los que se realiza el control de la cantidad aplicada de adhesivo y/o agente de estanqueidad en el tramo existente entre el tanque de almacenaje del adhesivo y/o agente de estanqueidad y la boquilla aplicadora y no exclusivamente en el material de base. Estos procedimientos ya son conocidos.

En el documento EP 0887 721 A1 se describe un modelo de seguimiento (control), en el que un ordenador recoge periódicamente las señales de entrada enviadas por un sensor y las compara con los valores de límite de alarma que tiene almacenados en la memoria. El sensor capta o detecta una característica de un caudal de fluido a través de un distribuidor, por ejemplo la presión de una boquilla de líquido. Un sensor de presión incorporado al cabezal aplicador mide la presión estática del líquido cuando la boquilla está cerrada y la presión dinámica del líquido cuando la boquilla está abierta. Cuando la boquilla está abierta, la presión disminuye en función del caudal que circula por ella. Se comparan los valores medidos con las presiones de referencia preestablecidas, el control consiste en esta comparación. Este procedimiento permite sacar conclusiones acerca de la presión correcta de la bomba y del caudal circulante en el cabezal aplicador. De todos modos, cuanto menor es el caudal de líquido que circula por la boquilla, tanto menor será la diferencia medida entre la presión dinámica y la presión de referencia. Es obvio por tanto que cuando circulan cantidades mínimas de líquido, por ejemplo inferiores a 100 mg de líquido, no pueda medirse una presión diferencial suficiente.

En el documento de modelo de utilidad industrial DE 296 20 763 U se describe un aparato para aplicar adhesivo, formado por un tanque de almacenaje de adhesivo, una bomba de acarreo y un cabezal aplicador que tiene por lo menos una boquilla aplicadora, dichos tanque de almacenaje del adhesivo, la boquilla aplicadora y el cabezal aplicador están unidos entre mediante una tubería que conduce el adhesivo y que entre la bomba de acarreo y por lo menos una boquilla aplicadora contiene por lo menos un sensor del caudal volumétrico del adhesivo. Este sensor del caudal volumétrico del adhesivo sirve para medir el caudal volumétrico de adhesivo realmente transportado por la bomba de acarreo hacia por lo menos una boquilla aplicadora. Si durante uno de los ciclos de trabajo, el sensor detecta que no se transporta adhesivo o se transporta en cantidad insuficiente, entonces el... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la aplicación regulada de adhesivos y agentes de estanqueidad sobre materiales de base (11), que consta de los componentes siguientes,

a) tanque de almacenaje por lo menos para un adhesivo y/o agente de estanqueidad (1), b) bomba de acarreo (2), c) cabezal aplicador (3) provisto por lo menos de una boquilla aplicadora (4), d) sensor de caudal volumétrico (5),

el tanque de almacenaje (1), la bomba de acarreo (2) y el cabezal aplicador (3) provisto por lo menos de una boquilla aplicadora (4) están unidos entre sí mediante un sistema de tuberías (7) que transporta al adhesivo y/o agente de estanqueidad; el sensor de caudal volumétrico (5) está configurado en forma de una bomba de engranajes que trabaja en sentido inverso y forma parte del cabezal aplicador (3) y, en el sentido de avance del adhesivo y/o agente de estanqueidad transportado, está dispuesto inmediatamente antes de la por lo menos una boquilla aplicadora (4), caracterizado porque contiene una unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos; y el sensor de caudal volumétrico (5) y la unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos están conectados entre sí mediante un conducto de transmisión de impulsos (8); y la unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos, la bomba de acarreo (2) y el cabezal aplicador (3) están unidos entre sí mediante conductos de regulación (9); la unidad de control adapta la cantidad aplicada al valor de consigna mediante una comparación continua del valor real con el valor de consigna.

2. Dispositivo según por lo menos la reivindicación 1, caracterizado porque el cabezal aplicador (3) está configurado en forma de una carcasa de tipo sillar o paralelepípedo (3') y está provisto de una cavidad (15) para alojar la forma de carcasa del sensor de caudal volumétrico (5), en el que se emplea un sensor de caudal volumétrico (5), que en dirección a la salida está unido mediante un canal (16) de la carcasa (3') con la carcasa de válvula (17) que está dispuesta fuera de la carcasa (3') y está dotada por lo menos de una boquilla aplicadora (4).

3. Dispositivo según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 2, caracterizado porque el sensor de caudal volumétrico (5) está integrado en el cabezal aplicador (3) comercial, que se emplea para generar puntos, cordones o recubrimientos superficiales con adhesivos y/o agentes de estanqueidad.

4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos está unido mediante el correspondiente conducto de transmisión (14) con un codificador (13) del dispositivo de transporte.

5. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos dispone de una salida (10) hacia el procesado externo de avisos de fallo.

6. Dispositivo según por lo menos una de las reivindicaciones de 1 a 5, caracterizado porque puede instalarse en plantas de producción ya existentes para la aplicación de adhesivos y/o agentes de estanqueidad.

7. Procedimiento para la aplicación regulada de adhesivos y/o agentes de estanqueidad sobre materiales de base

(11) empleando un dispositivo según las reivindicaciones de 1 a 6, caracterizado porque

a) el caudal volumétrico del adhesivo y/o agente de estanqueidad transportado se mide con el sensor de caudal volumétrico (5) dispuesto inmediatamente antes de la boquilla aplicadora, b) los impulsos eléctricos del sensor de caudal volumétrico (5) se envían a la unidad de control (6) provista del correspondiente programa de procesamiento de datos, c) la unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos adapta en la línea la cantidad aplicada sobre el material de base (11) al valor de consigna mediante la comparación continua del valor real con el valor de consigna, regulando la bomba de acarreo (2) y aumentando o disminuyendo su potencia.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos interrumpe el transporte del adhesivo y/o agente de estanqueidad, cuando ya no es posible adaptar el valor real al valor de consigna.

9. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque la unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos registra como fallo la superación o la situación inferior a los valores límite elegidos, la procesa y la señaliza mediante funciones electrónicas y/o acústicas en forma de aviso de fallo.

10. Procedimiento según las reivindicaciones de 7 a 9, caracterizado porque las informaciones enviadas por el

codificador (13) de un dispositivo de transporte se registran y procesan electrónicamente en la unidad de control (6) con el correspondiente programa de procesamiento de datos y se regulan la cantidad aplicada así como la longitud de aplicación del adhesivo y/o agente de estanqueidad en función de la velocidad.

11. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque los adhesivos son cola, engrudo, adhesivos en dispersión, adhesivos en solución, adhesivos de contacto, adhesivos reactivos, adhesivos de presión, adhesivos termofusibles de presión y/o adhesivos termofusibles.

12. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones de 7 a 11, caracterizado porque los adhesivos y/o agentes de estanqueidad en las correspondientes temperaturas de procesado presentan una viscosidad de 20 mPas a 100 000 mPas, medida con arreglo a la norma ASTM D 3236.

13. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones de 7 a 12, caracterizado porque los adhesivos y/o agentes de estanqueidad a aplicar en las correspondientes temperaturas de procesado disponen de una viscosidad constante con una variación del ± 50 % dentro de los períodos de tiempo habituales de procesado.

14. Procedimiento según por lo menos una de las reivindicaciones de 7 a 13, caracterizado porque la aplicación regulada de los adhesivos y/o agentes de estanqueidad sobre materiales de base (11) se realiza de forma intermitente o continua.

15. Uso del dispositivo según las reivindicaciones de 1 a 6 para la determinación de la densidad de adhesivos y/o agentes de estanqueidad, que en las correspondientes temperaturas de procesado presentan una viscosidad de 20 mPas a 100 000 mPas, medida según norma ASTM D 3236.

16. Uso del dispositivo según las reivindicaciones de 1 a 6 para determinar la cantidad aplicada de adhesivos y/o agentes de estanqueidad, que en las correspondientes temperaturas de procesado presentan una viscosidad de 20 mPas a 100 000 mPas, medida según norma ASTM D 3236.

17. Uso del dispositivo según las reivindicaciones de 1 a 6 para la aplicación y dosificación regulada de adhesivos y/o agentes de estanqueidad a escala industrial.

18. Uso del dispositivo según las reivindicaciones de 1 a 6 y del procedimiento según las reivindicaciones de 7 a 14 para la medición y dosificación de cantidades muy pequeñas, entendiéndose por cantidades muy pequeñas aquellas cantidades comprendidas entre 10 mg y 100 mg, referidas a una densidad de 1 g/ml.

19. Uso del dispositivo según las reivindicaciones de 1 a 6 para la aplicación de adhesivos sobre materiales de base

(11) para artículos médicos e higiénicos.