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Title:
SYSTEM FOR COATING STRIPS OF METAL WITH MULTIPLE LAYERS, BY MEANS OF ELECTROPLATING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/086766
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for coating strips of metal with multiple layers of different materials, by means of electroplating, which permits completely avoiding residues of the materials with which said strip is treated between each step of the process to which the strip of metal is subjected, such as water, aqueous process solutions, degreasers, activation solutions and environment pollutants, thereby guaranteeing that the final product has a uniform and continuous coating, such that it complies with the standards of quality required to be able to certify the product with international certifications, such as the UL (Underwriters Laboratories) certification, which is necessary to be able to market the product in the United States of America and Canada, among other certifications and standards.

Inventors:
ONTIVEROS BALCAZAR ALBERTO MANUEL (MX)
Application Number:
PCT/MX2015/000150
Publication Date:
May 26, 2017
Filing Date:
November 20, 2015
Export Citation:
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Assignee:
ONTIVEROS BALCAZAR ALBERTO MANUEL (MX)
International Classes:
C25D5/08; C25D5/10; C25D7/06; C25D17/08; C25D17/10; C25D19/00
Foreign References:
US4772361A1988-09-20
CN101250736A2008-08-27
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Claims:
REIVINDICACIONES

Habiendo descrito suficientemente la invención, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes cláusulas reivindicatorías.

Un sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, caracterizado porque comprende:

i. Una guia (10) configurada para dirigir la tira de metal a revestir a través de todo el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado;

ii. un mecanismo de alimentación (A), constituido por, al menos, un par de carretes para desenrollar (1) dispuestos en una estructura (2), la cual en la parte posterior en la parte más alta se une, al menos, una palanca (3) que entra en contacto con los carretes para desenrollar por medio de unos rodillos de tensado (6), y sobre el eje de los carretes para desenrollar (1) el mecanismo de alimentación (A) cuenta con, al menos, un travesaño (7) configurado para tener, al menos, dos alineadores (9) por cada carrete para desenrollar (1), por los cuales pasa la guia (10);

ii. al menos, una tina de inmersión (B) , la cual está configurada con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida en su parte posterior, que permiten que la guia (10) circule a través de dicha tina de inmersión (B) , la cual en su interior se encuentra dividida por, al menos, dos separadores (12) , colocados en los extremos de la tina de inmersión (B) , dividiendo la tina de inmersión (B) en tres secciones que en el fondo cuentan con un desagüe (14);

al menos, una tina de aspersión (C) , la cual en su interior cuenta con, al menos, tres tubos

(15) , dispuestos paralelamente a la guia (10), dichos tubos tienen en su longitud, aspersores

(16) configuradas para esparcir a presión un líquido que se encuentran apuntando directamente a la guía (10), la tina de aspersión (C) cuenta con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida en su parte posterior, que permiten que la guía (10) circule a través de ella;

al menos, una tina de revestimiento (D) configurada para que en su interior una estructura de suspensión (17) permita alojar ánodos a lo largo de ella, en el interior de la tina de revestimiento cuenta con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida en su parte posterior, que permiten que la guía (10) circule a través de dicha tina de revestimiento (D) , la cual en su interior se encuentra dividida por, al menos, dos separadores (12) colocados en los extremos de la tina de revestimiento (D), dividiendo la tina de inmersión (B) en tres secciones que en el fondo cuentan con un desagüe (14);

una base (19) la cual sostiene, al menos, un rodillo fijo (20) y, al menos, un rodillo móvil (21) se coloca en las ranuras de entrada (11) de la tina de inmersión (B) , tina de aspersión

(C) , tina de revestimiento (D) ;

al menos, un rectificador (18) se conecta a la estructura de suspensión (17) y a los rodillos de la tina de revestimiento (D) , para proveer la carga positiva a los ánodos y de carga negativa la tira de metal a revestir o cátodos; al menos, un rodillo de ajuste (23) se coloca en la primera tina de inmersión (B) , permitiendo que la tira de metal para revestir que va en la guía (10) entre directamente a través de los rodillos móvil (21) y fijo (20); un intercambiador de calor (E) se conecta a la tina de inmersión (B) , tina de aspersión (C) y tina de revestimiento (D) por medio de tuberías y la circulación del líquido que va del intercambiador de calor (D) a dichas tinas, es por medio de, al menos una bomba (26) ;

al menos, un par de limpiadores (25) ser colocan en cada orificio de salida, en la parte interna de la tina de inmersión (B) , tina de aspersión (C) y tina de revestimiento (D) ;

un mecanismo de filtrado (F) , se coloca en la tina de revestimiento (D) ;

un mecanismo de secado (G) , se coloca al final de la última tina, ya sea la de inmersión (B) , aspersión (C) y/o revestimiento (D) ;

una tapa, se coloca en la parte superior de la tina de inmersión (B)f tina de aspersión (C) , tina de revestimiento (D) y el intercambiador de calor (E) ;

un mecanismo de tracción (H) constituido por engranes que son movidos por un motor reductor (29) y permiten que, al menos, cuatro rodillos de tracción (27) se muevan y permiten que la tira de metal a recubrir se traslade por todo el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, a una velocidad deseada;

un mecanismo de enrollado (I) constituido por, al menos, un par de carretes para enrollar

(30) , dispuestos en una segunda estructura

(31) , en cada carrete para enrollar (30) se monta un rollo vacio donde se coloca el material ya revestido, en la parte posterior de la segunda estructura (31) en la parte más alta se une, al menos, una palanca (3), sobre el eje de los carretes para enrollar (30) el mecanismo enrollador (I) cuenta con, al menos, un travesafto (7) configurado para tener, al menos, dos alineadores (9) por cada carrete para enrollar (30), el mecanismo de enrollado (I) cuenta con un freno (34) para reducir la velocidad en caso de ser necesario; y, una estructura móvil (32) que tiene una grúa (33) , se coloca sobre el mecanismo de enrollado (I) ·

2. El sistema de la reivindicación 1, donde el mecanismo de alimentación (A) tiene preferentemente dos pares de carretes para desenrollar (1) .

3. El sistema de las reivindicaciones anteriores donde la unión de la palanca (3) con la estructura (2) y la segunda estructura (31) es por medio de chumaceras (4) y un resorte (5) colocado en la estructura (2) en cualquier parte de la palanca (3) .

4. El sistema de las reivindicaciones anteriores, donde la palanca (3) cuenta con, al menos una agarradera

(8) .

5. El sistema de las reivindicaciones precedentes, donde los alineadores (9) son un par de tambores por los que pasa la guia (10) .

6. El sistema de la reivindicación 1, donde los separadores (12) son placas. 7. El sistema de la reivindicación anterior, donde los separadores (12) tienen, al menos, una ranura (13) .

8. El sistema de la reivindicación anterior donde la ranura es en forma de "T".

9. El sistema de la reivindicación 1, donde el rodillo móvil (21) está montado sobre un brazo (22) que es presionado y movido por un resorte accionador. 10. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque el rodillo fijo (20) y el rodillo móvil (21) son de caucho y/o metal conductor.

11. El sistema de la reivindicación 10, donde el caucho es sintético.

12. El sistema de la reivindicación anterior, donde el caucho sintético es neopreno.

13. El sistema de la reivindicación 10, donde el metal conductor es cobre, oro, hierro, bronce, aluminio y/o sus aleaciones. 14. El sistema de la reivindicación 1, donde el intercambiador de calor (E) , el cual es un contenedor que tiene, al menos, un serpentín (24), lo que permite mantener el liquido de las tinas, a una temperatura especifica.

15. El sistema de la reivindicación 1, caracterizado porque los limpiadores (25) son de caucho.

16. El sistema de la reivindicación 15, donde el caucho es sintético.

17. El sistema de la reivindicación anterior, donde el caucho sintético es neopreno. 18. El sistema de la reivindicación 1, donde el mecanismo de filtrado (F) , tiene en su interior arena esférica.

19. El sistema de la reivindicación 1, donde el mecanismo de secado (G) , consiste en tres cilindros montados en una base, que están configurados para sacar aire caliente a presión por medio de un soplador (35) .

. El sistema de la reivindicación 19, donde el aire sale con un ángulo de entre Io y 89° direccionados a la tira de metal que se va a revestir.

21. El sistema de la reivindicación anterior, donde el ángulo es preferentemente a 45°.

22 . El sistema descrito en la reivindicación 1, donde el mecanismo de tracción (H) cuenta con unos seguros de posición (28) de la tira. 23. El sistema de la reivindicación 22, donde los seguros de posición son postes con un rodillo en la parte superior e inferior de dichos postes.

24. El sistema de las reivindicaciones anteriores, donde la velocidad deseada del sistema es de un metro por minuto.

25. El sistema de las reivindicaciones anteriores, donde los niveles y flujos de los líquidos que se encuentran en las tinas, son reguladas por válvulas.

26. El sistema de las reivindicaciones, donde las tinas de inmersión (B) , aspersión (C) y de revestimiento (D) están unidas entre sí, gracias a la base (19) con dos pares de rodillos fijos (20) y rodillos móviles (21) .

Description:
SISTEMA PARA REVESTIR TIRAS DE METAL CON MÚLTIPLES CAPAS, POR MEDIO DE ELECTROCHAPADO

CAMPO TÉCNICO DE IA INVENCIÓN

La presente invención se relaciona con el campo técnico de la química, eléctrica y más específicamente con la mecánica; ya que aporta un sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.

ANTECEDENTES DE IA INVENCION

El electrochapado es un tratamiento electroquímico donde se apegan los cationes metálicos contenidos en una solución acuosa para ser sedimentados sobre un objeto conductor creando una capa. El tratamiento utiliza una corriente eléctrica para reducir sobre la extensión del cátodo los cationes contenidos en una solución acuosa. Al ser reducidos los cationes precipitan sobre la extensión creando una película fina. El espesor dependerá de varios factores.

El electrochapado se emplea principalmente para adjudicar una capa con una propiedad deseada a una superficie que de otro modo no cuenta con dicha propiedad, por ejemplo, resistencia a la abrasión y al desgaste, dureza, protección frente a la corrosión, la necesidad de lubricación, incremento en la conducción eléctrica, capacidad de corto circuito, protección de descargas eléctricas, cualidades estéticas, entre otras. Otra aplicación del electrochapado es permitir que el espesor de las piezas aumente. Su funcionamiento es el antagónico al de una celda galvánica, gue utiliza una reacción redox para obtener una corriente eléctrica. La pieza gue se desea recubrir se sitúa en el cátodo del circuito, mientras gue el ánodo es del metal con el gue se desea recubrir la pieza. £1 metal del ánodo se va consumiendo, reponiendo el depositado. En otros procesos de electrochapado donde se emplea un ánodo no consumible, como los de plomo o grafito, los iones del metal gue se deposita deben ser periódicamente repuestos en el baño a medida gue se extraen de la solución.

Básicamente el proceso de electrochapado se basa en el traslado de iones metálicos desde un ánodo a un cátodo, donde se depositan, en un medio liguido acuoso, compuesto fundamentalmente por sales metálicas y ligeramente aciduladas.

El electrochapado cambia las propiedades guimicas, físicas o mecánicas de la superficie de las piezas, pero no las del interior. Un ejemplo de un cambio guimico es cuando el niquelado mejora la resistencia a la corrosión. Un ejemplo de un cambio fisico es un cambio en la apariencia externa. Un ejemplo de un cambio mecánico es un cambio en la resistencia a la tracción o la dureza de la superficie gue es un atributo necesario en la industria de herramientas.

Los objetos ferrosos y no ferrosos son chapados con una gran variedad de metales, incluyendo el aluminio, estaño, bronce, cadmio, cobre, cromo, hierro, plomo, niguel, zinc, asi como los metales preciosos, tales como oro, platino, y plata. El proceso de electrochapado consiste en que el ánodo y el cátodo de la celda son conectados a un suministro externo de corriente continua, como puede ser una batería o, más comúnmente, un rectificador; ambos estarán sumergidos en un baño por una solución de sales de algún elemento químico que se utilizará para recubrir el objeto.

El cátodo, que es el artículo a recubrir, estará conectado a una terminal negativa; mientras que el ánodo, está conectado a una terminal positiva, permitiendo que el cátodo aporte iones a la solución a medida que éste se oxida, sustituyendo a los que se están consumiendo en la reacción electroquímica. Realizando un balance general se puede considerar que cuando se enciende la fuente de alimentación externa, el metal del ánodo se oxida a partir de un estado de valencia cero para formar cationes con carga positiva; los cationes se reducen en el cátodo depositándose en el estado metálico, valencia cero.

Por ejemplo, en una solución ácida, el cobre se oxida en el ánodo a Cu 2+ perdiendo dos electrones; el Cu 2+ asociado con el anión SO4 2" en la solución, forman el sulfato de cobre; en el cátodo, el Cu 2+ se reduce a cobre metálico al obtener dos electrones; el resultado es la transferencia efectiva de cobre de la fuente de ánodo a una película que recubre el cátodo. El recubrimiento más común es un metal puro, no una aleación; sin embargo, algunas aleaciones pueden utilizarse en el proceso de electrochapado, en particular el latón y soldadura. En la operación hay que tener en cuenta que una geometría compleja dará un espesor de recubrimiento irregular, aumentando éste en esquinas del objeto; estos contratiempos se pueden solucionar utilizando múltiples ánodos o un ánodo que imite la forma del objeto a procesar. Cuando no se desea el recubrimiento en ciertas áreas del sustrato, se aplican barreras para evitar que el baño entre en contacto con el sustrato. Barreras típicas son cinta, papel de aluminio, lacas y ceras.

Un factor muy importante es la corriente que utiliza el sistema para llevar a cabo la operación, será determinante para las propiedades del recubrimiento, ya que establece la adherencia de la capa tanto como su calidad y velocidad de deposición, esta última es directamente proporcional al voltaje. Lo más común es usar corriente continua en pulsos, ciclos de 8-15 segundos activando el sistema para dejar 1-3 segundos de inactividad. La limpieza es esencial para el éxito del electrochapado, puesto que las capas moleculares de aceite pueden impedir la adherencia del recubrimiento. La ASTM B322 es una guia estándar para la limpieza de metales antes del electrochapado. Los procesos de limpieza incluyen: limpieza con disolvente, limpieza en caliente con detergente alcalino, electro-limpieza, y tratamiento con ácido, etcétera.

La prueba industrial más común para la limpieza es la prueba conocida como "prueba waterbreak", en el que se enjuaga a fondo la superficie y se mantiene vertical, observando si el agua mantiene una lámina continua o se corta; si se mantiene continua quiere decir que la limpieza fue realizada de manera eficiente. Se realizó una búsqueda del estado de la técnica de sistemas para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado y se encontraron varios documentos de patentes, por ejemplo la solicitud de patente US5695822 (A) , publicada el 09 de diciembre de 1997, describe un método para el recubrimiento de una tira de metal que es esencialmente libre de plomo y no es altamente reflectante, en el proceso se utilizan tanques de recubrimiento llamadas crisoles que están divididos en dos cámaras por una barrera, en una se encuentra la solución de electrolitos y en otra un aceite de palma, que están hechos para soportar altas temperaturas, dichas tiras de metal se mueven longitudinalmente en una trayectoria curvilinea de una manera continua hacia los tanques esto gracias a rodillos guia que se encuentran dentro del crisol, esto se hace después de un proceso de inmersión hacia abajo. También menciona que el espesor del revestimiento de aleación de metal fundido es controlado por uno o más conjuntos de rodillos de revestimiento; dichos rodillos de recubrimiento son preferiblemente parcial o totalmente inmerso en el aceite de palma. Dentro del proceso se utilizan aspersores en la aleación del metal sobre la tira de metal, para garantizar un recubrimiento uniforme y continuo sobre la tira metálica. Los aspersores se encuentran colocados adyacentes a los rodillos de revestimiento. La tira metálica se pasa a través de un nivelador, mediante el cual la aleación de metal revestido se moldea de manera uniforme sobre la banda de metal. La tira de metal ya recubierta se enrolla en bobinas. Otro objeto mencionado en el documento de patente US5695822 (A) es que desenrolla la tira de metal por medio de un movimiento continuo, también contempla el uso de una cuchilla de aire para controlar el espesor y la calidad del revestimiento de aleación de metal sobre la tira metálica. Para secar la tira se hace de manera rápida por medio de una lámpara de calor o un secador. Otro documento es la solicitud de patente ÜS2015001089 (Al), publicada el 01 de enero de 2015, describe un método para mejorar un recubrimiento metálico sobre una tira o placa de acero; el recubrimiento se funde a una temperatura máxima por encima de la temperatura de fusión del material del recubrimiento mediante calentamiento inductivo realizado por al menos una bobina de inducción y posteriormente se enfria a una temperatura de temple, por debajo de la temperatura de fusión, en un dispositivo de refrigeración, con el fin de mejorar la estabilidad a la corrosión del recubrimiento, incluso en el caso de capas de revestimiento delgadas, el revestimiento se mantiene a una temperatura por encima de la temperatura de fusión durante un tiempo de mantenimiento y el tiempo de retención se adapta a la temperatura máxima y el espesor del recubrimiento moviendo al menos una de las bobinas de inducción con respecto al dispositivo de refrigeración, con el fin de fundir el recubrimiento completamente en todo su espesor a la capa limite con la banda de acero. Otro objetivo de esta invención es, además, conseguir un aparato para aplicar un recubrimiento de metal sobre una banda de acero, donde dicho aparato tiene una tira de acero sin fin, que se mueve a una velocidad determinada. Uno de los objetivos de la invención descrita en el documento de patente ÜS2015001089 (Al) es, conseguir por medio de un aparato la aplicación de un recubrimiento de metal sobre una tira de acero. En el aparato, una tira de acero sin fin se mueve a una velocidad . de la banda en la dirección de movimiento de la tira y se recubre de metal en un dispositivo de recubrimiento. La tira de acero sin fin se mueve a una velocidad de la banda en la dirección de movimiento de la tira y es electrolíticamente provista de un recubrimiento de metal en un dispositivo de recubrimiento. El movimiento de una bobina de inducción hace posible la adaptación del tiempo de mantenimiento a la velocidad de la banda y el espesor del recubrimiento aplicado en el método de recubrimiento. El movimiento de la tira de metal se lleva a cabo adecuadamente a través de una unidad de motor.

Por último el documento de la solicitud de patente EP2728041 (Al), publicada el 07 de mayo de 2014, se refiere a un método para fabricar una tira de aluminio o de una aleación de aluminio, asi como a una tira de aluminio recubiertos y un aparato para llevar a cabo el método de la invención. El aparato comprende:

• un desenrollador para desenrollar una tira de aluminio o de aleación de aluminio,

• medios para desengrasar y anodizar la tira mediante la inmersión de la tira en un baño de un electrolito ácido y medios para aplicar una corriente CA a la tira,

• medios para aplicar una pasivación (La pasivación es la formación de una pelicula relativamente inerte sobre la superficie de un material, frecuentemente un metal) sin aclarado sobre la superficie de la banda,

• un enrollador de retroceso de la tira.

Ninguno de los documentos evidencian que entre cada etapa del proceso por el cual es sometida la tira de metal se puede evitar al 100% los residuos del material, por el cual es tratada dicha tira, como puede ser, agua, soluciones acuosas del proceso, desengrasantes, soluciones de activado y los contaminantes del medio ambiente, por lo cual no se puede garantizar que el producto final tenga un recubrimiento uniforme y continuo, de tal manera que cumpla con los estándares de calidad requeridos para poder certificar el producto con certificaciones internacionales como lo es la certificación W UL" ünderwrites Laboratories, que es necesario para poder comercializar el producto en mercados de Estados Unidos de América y Canadá, entre otras certificaciones y normas.

Todos los documentos de patente descritos con anterioridad son complejos y a pesar de que algunos describen un proceso lineal no se pueden adaptar de una manera sencilla, para poder recubrir con 2 ó más materiales diferentes, durante el mismo proceso; el recubrimiento necesita de varios componentes como lo podemos ver en los documentos descritos, algunos necesitan de rodillos para asegurar el recubrimiento, otros de aspersores y diversos componentes. Aun cuando describen procesos lineales el proceso de recubrimiento es mediante un movimiento longitudinal curvilineo, lo que hace más complejo el proceso. Por lo tanto, no existe un aparato o sistema que permita recubrir una tira de metal con una pluralidad de capas de diferentes materiales, en un proceso lineal y que cumple con los estándares de calidad necesarios para cumplir con los requisitos de diversas certificaciones internacionales y normas; asi como permitir la disminución de costos de los materiales que se utilizan para el proceso de recubrimiento de tiras metal, ya que por su configuración existen desperdicios por salpicaduras y/o escurrimiento de la tira que circula a través de los sistemas descritos.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es por lo tanto el objeto de la presente invención, proporcionar un sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

Los detalles caracteristicos de éste sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, se muestran claramente en la siguiente descripción y en las figuras que se acompañan, así como una ilustración de aquella, y siguiendo los mismos signos de referencia para indicar las partes mostradas. Sin embargo, dichas figuras se muestran a manera de ejemplo y no deben de ser consideradas como limitativas para la presente invención.

La figura 1 muestra una vista en perspectiva frontal del mecanismo de alimentación del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.

La figura 2 muestra una vista en perspectiva posterior del mecanismo de alimentación del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .

La figura 3 muestra una vista lateral del mecanismo enrollador del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.

La figura 4 muestra una vista en perspectiva frontal del mecanismo enrollador del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .

La figura 5 muestra una vista en perspectiva posterior del mecanismo enrollador del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .

La figura 6 muestra una vista en perspectiva a detalle de la base con los rodillos que permiten que la tira de metal por electrochapar entre a las tinas del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.

La figura 7 muestra una vista en perspectiva de la tina de inmersión, donde se aprecia el

.intercambiador de calor del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .

La figura 8 muestra una vista en perspectiva de la tina de aspersión, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .

La figura 9 muestra una vista en perspectiva del mecanismo de filtrado instalado a un lado de una tina del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado. La figura 10 muestra una vista superior de la tina de revestimiento de materiales, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.

La figura 11 muestra una vista en perspectiva de la tina de revestimiento de materiales, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado.

La figura 12 muestra una vista en perspectiva de la tina de revestimiento de materiales donde se aprecia el rectificador, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .

La figura 13 muestra una vista en perspectiva superior del mecanismo de tracción, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .

La figura 14 muestra una vista en perspectiva del mecanismo de tracción, del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado .

La figura 15 muestra una vista en perspectiva posterior de un ejemplo del sistema para revestir tiras de metal con dos capas de materiales, por medio de electrochapado. DESCRIPCION DETALLADA DB LA INVENCION

Para una mejor comprensión de la invención, a continuación, se enlistan las partes que componen el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado:

20. Rodillo fijo

21. Rodillo móvil

22. Brazo

23. Rodillo de ajuste

24. Serpentin

25. Limpiadores

26. Bomba

27. Rodillos de tracción

28. Seguros de posición

29. Motor reductor

30. Carrete para enrollar

31. Segunda estructura

32. Estructura móvil

33. Grúa

34. Freno

35. Soplador

Con referencia a las figuras, el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado se compone de:

Un mecanismo de alimentación (A) constituido por, al menos, un par de carretes para desenrollar (1), preferentemente son dos pares, dispuestos en una estructura (2); en cada carrete para desenrollar (1) se monta un rollo de material a revestir, esto con la finalidad de que, al terminarse, se acople el final del rollo con el inicio del segundo rollo de material a revestir, permitiendo que la alimentación del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, sea continua. En la parte posterior de la estructura (2) en la parte más alta se une, al menos, una palanca (3) , por medio de chumaceras (4); para permitirle a la palanca (3) tener movimiento limitado, se coloca un resorte (5) en la estructura (2) sujetando cualquier parte de la palanca (3) , lo que permite que el extremo de la palanca (3) opuesto a las chumaceras (4) esté siempre en contacto con los carretes para desenrollar (1) por medio de unos rodillos de tensado (6), con la finalidad de tensar la tira de metal a revestir; la palanca (3) cuenta con, al menos, una agarradera (8) para poder mover manualmente dicha placa.

Sobre el eje de los carretes para desenrollar (1) el mecanismo de alimentación (A) cuenta con, al menos, un travesaño (7) configurado para tener, al menos, dos alineadores (9) por cada carrete para desenrollar (1) ; dichos alineadores (9) consisten en un par de tambores por los que pasa una guia (10); dicha guia (10) gira 90° por medio de los alineadores (9), para que posteriormente pase a través del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado. La guia (10) es de, al menos, dos pulgadas de altura, y está configurada para dirigir la tira de metal a revestir a través de todo el sistema para revestir tiras de metal.

Con referencia a la figura 6 y 7 el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado cuenta con, al menos, una tina de inmersión (B) , la cual está configurada con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida (no ilustradas) en su parte posterior, que permiten que la guia (10) circule a través de la tina de inmersión (B) ; la cual en su interior se encuentra dividida por, al menos, dos separadores (12) en forma de placa, colocados en los extremos de la tina de inmersión (B) , dividiendo la tina de inmersión (B) en tres secciones.

La tina de inmersión (B) se utiliza para desengrasar, activar y/o sellar el material a recubrir.

Como se muestra en la figura 8 el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, tiene, al menos, una tina de aspersión (C) , la cual en su interior cuenta con, al menos, tres tubos (15), dispuestos paralelamente a la guia (10); dichos tubos tienen en su longitud, aspersores (16) que se encuentran apuntando directamente a la guia (10) , dichos aspersores (16) están configurados para esparcir a presión un liquido, el cual limpia la tira de metal a revestir. La tina de aspersión (C) cuenta con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida (no ilustrado) en su parte posterior, que permite que la guia (10) circule a través de ella.

Con referencia a las figuras 10, 11 y 12, al menos, una tina de revestimiento (D) también es parte del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado; la cual está configurada con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida (no ilustrado) en su parte posterior, que permite que la guia (10) circule a través de la tina de revestimiento (D) ; la cual, en su interior se encuentra dividida por, al menos, dos separadores (12) en forma de placa, colocados en los extremos de la tina de inmersión (B) , dejando de esta manera tres secciones. Cada uno de los separadores (12) tienen, al menos, una ranura (13) en forma de W T", donde la línea vertical es para dejar pasar la guía (10) con la tira de metal a revestir, y la línea horizontal de la W T", es para mantener constante el nivel del líquido que se encuentra en la sección intermedia de la tina de revestimiento (D) , ya que una vez que el líquido sube el nivel deseado, el sobrante cae como cascada a los compartimientos laterales, los cuales se encuentran vacíos. Cada una de las tres secciones de la tina de inmersión cuenta en el fondo con un desagüe (14) .

La tina de revestimiento (D) está configurada para que en su interior una estructura de suspensión (17) permita alojar ánodos a lo largo de ella; dicha estructura (17) está conectada a, al menos, un rectificador (18) que provee de carga positiva a los ánodos y de carga negativa la tira de metal a revestir o cátodos, necesarias para lograr el proceso de electrochapado.

En los orificios de entrada (11) de la tina de inmersión (B) , tina de aspersión (C) , tina de revestimiento (D), se encuentra una base (19) la cual sostiene, al menos, un rodillo fijo (20) y, al menos, un rodillo móvil (21) cuyo movimiento se debe a un resorte accionador (no ilustrado) que ejerce presión en un brazo (22) sobre el cual está montado el rodillo móvil (21), permitiendo que esté en contacto constante con el rodillo fijo (20) .

La primera tina que se coloca en el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, en la parte frontal de los rodillos fijo (20) y móvil (21), en un nivel inferior, justo por debajo de la guia (10), se encuentra un tercer rodillo denominado rodillo de ajuste (23) el cual permite que la tira de metal para revestir que va en la guia (10) entre directamente a través de los rodillos móvil (21) y fijo (20) . Los rodillos son preferentemente de caucho sintético del tipo neopreno y los que se encuentran en la tina de revestimiento (D) de metal conductor como el cobre, oro, hierro, bronce, aluminio y sus aleaciones, los cuales se conectan al rectificador (18) para pasar la carga negativa a la tira de metal a revestir que va en la guia ya que entra en contacto directamente con los rodillos fijo (20) y móvil (21) .

La tina de inmersión (B) , tina de aspersión (C) y tina de revestimiento (D) , cuentan a un lado con un intercambiador de calor (E) , el cual es un contenedor que tiene, al menos, un serpentín (24), lo que permite mantener el líquido de las tinas, a una temperatura específica. Los desagües (14) de las tinas de inmersión (B) , tina de aspersión (C) y tina de revestimiento (D) , están conectados por medio de tuberías al intercambiador de calor (E) , con la finalidad de recircular el líquido y tener el menor desperdicio posible. La circulación del líquido entre el intercambiador de calor (E) y la tina de inmersión (B) , tina de aspersión (C) , tina de revestimiento (D), se da por medio de, al menos, una bomba (26) .

En la parte interna de la tina de inmersión (B) , tina de aspersión (C) y tina de revestimiento (D), en cada orificio de salida (no ilustrados) se coloca un par de limpiadores (25) , tal como se ilustra en la figura 13 y 8, dichos limpiadores son dos placas de caucho sintético, preferentemente de neopreno, y tienen la finalidad de limpiar la tira de metal a revestir de cualquier residuo que pueda tener y pase a la siguiente tina, libre de impurezas. La tina de revestimiento (D) tienen un mecanismo de filtrado (F), el cual tiene en su interior arena esférica, que retiene las impurezas de la solución utilizada para realizar el proceso de electrochapado. Éste mecanismo de filtrado se puede apreciar en la figura 9.

Tal como se aprecia en la figura 13 y 14, una vez que la tira de metal a revestir sale de las tinas de inmersión (B) , tina de aspersión (C) y/o tina de revestimiento (D) , dicha tira pasa por medio de un mecanismo de secado (G) , el cual consiste en tres cilindros montados en una base, que están configurados para sacar aire caliente a presión por medio de un soplador (35) . Dicho aire sale con un ángulo de 45° direccionados a la tira de metal que se va a revestir.

A la tina de inmersión (B) , tina de aspersión (C) , tina de revestimiento (D) y el intercambiador de calor (E) , se les coloca en la parte superior una tapa (no ilustrada) con la finalidad de proteger el proceso de electrochapado libre de impurezas que puede existir en el medio ambiente, lo que ocasionarla que el recubrimiento tenga problemas de calidad. Como se muestra en la figura 14, la tira de metal a revestir se mueve a través de todo el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, siguiendo la guia (10), gracias a un mecanismo 'de tracción (H) constituido por engranes que son movidos por un motor reductor (29) y permiten que, al menos, cuatro rodillos de tracción (27) se muevan y jalen la tira de metal que se va a revestir. Tanto al inicio como al final de los rodillos de tracción (27), el mecanismo de tracción (H) cuenta con unos seguros de posición (28) de la tira, el cual está constituido por postes con un rodillo en la parte superior e inferior de dichos postes, lo cual impide que la guia (10) con la tira de metal a revestir se mueva de lugar. El mecanismo de tracción (H) , permite que la tira de metal a recubrir se traslade por todo el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, a una velocidad deseada, preferentemente en un promedio de un metro por minuto.

Al final del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, se encuentra un mecanismo de enrollado (I) , constituido por, al menos, un par de carretes para enrollar (30), preferentemente son dos pares, dispuestos en una segunda estructura (31) ; en cada carrete para enrollar (30) se monta un rollo vacio donde se coloca el material ya revestido, esto con la finalidad de que, al enrollarse la cantidad deseada, se corte la tira y se direccione a otro carrete para enrollar (30), permitiendo que el enrollado del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, sea continua. En la parte posterior de la segunda estructura (31) en la parte más alta se une, al menos, una palanca (3), por medio de chumaceras (4); para permitirle a la palanca (3) tener movimiento limitado, se coloca un resorte (5) en la estructura (2) sujetando cualquier parte de la palanca (3), lo que permite que el extremo de la palanca (3) opuesto a las chumaceras (4) esté siempre en contacto con los carretes para enrollar (30), con la finalidad de tensar la tira de metal a revestir; la palanca (3) cuenta con, al menos, una agarradera (8) para poder mover manualmente dicha placa.

Sobre el eje de los carretes para enrollar (30) el mecanismo enrollador (I) cuenta con, al menos, un travesaño (7) configurado para tener, al menos, dos alineadores (9) por cada carrete para enrollar (30); dichos alineadores (9) consisten en un par de tambores por los que pasa la guia (10) ; dicha guia (10) gira 90° por medio de los alineadores (9), para que posteriormente se enrolle el material que ya termino el proceso de revestimiento. Sobre el mecanismo de enrollado (I) se coloca una estructura móvil (32) que tiene una grúa (33), esto para poder mover los rollos ya con el producto revestido con múltiples capas de diversos materiales. El mecanismo de enrollado (I) cuenta con un freno (34) para reducir la velocidad en caso de ser necesario.

Todos los niveles y flujos de los líquidos que se encuentran en las tinas, son reguladas por válvulas colocadas a lo largo del sistema para revestir tiras de metal con diversas capas de diferentes materiales, por medio de electrochapado.

Es importante tener en cuenta que todas las tinas de inmersión (B) , aspersión (C) y de revestimiento (D) están unidas entre si, gracias a la base (19) con dos pares de rodillos fijos (20) y rodillos móviles (21) . EJEMPLOS

El siguiente ejemplo ilustra una de las modalidades preferentes para llevar a cabo la presente invención, el cual deberá ser considerado meramente como ilustrativo, por lo que no debe ser considerado como una limitante de la presente invención.

Ej«copio 1: Sistema para revestir tiras de metal con dos capas de diferentes materiales, por medio de electrochapado .

Con referencia a las figuras 15, un sistema para revestir tiras de metal con dos capas de diferentes materiales, por medio de electrochapado, se compone de:

• un mecanismo de alimentación (A) , que permite desenrollar los rollos de materia prima, que es el material que se va a revestir, por medio de un par de carretes para desenrollar (1) que están dispuestos en una estructura (2), en los cuales se montan dichos rollos de materia prima, gracias a una palanca (3) que está unida a la estructura (2) y un resorte (5) lo que permite que la palanca (3) tenga movimiento limitado, el extremo de la palanca (3) opuesto a las chumaceras (4) esté en contacto con los carretes para desenrollar (1) por medio de unos rodillos de tensado (6) y se ajusta manualmente gracias a una agarradera (8) que se encuentra en el extremo de la palanca (3) , con la finalidad de tensar la tira de metal a revestir. Sobre el eje de los carretes para desenrollar (1) el mecanismo de alimentación (A) cuenta con, al menos, un travesaño (7) configurado para tener, al menos, dos alineadores (9) por cada carrete para desenrollar (1); dichos alineadores (9) consisten en un par de tambores por los que pasa una guia (10) ; dicha guia (10) gira 90° por medio de los alineadores (9), para que posteriormente pase a través del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado. Por medio de la guia (10) hacerlo pasar a través de todo el sistema, gracias al mecanismo de tracción (H) , constituido por engranes que son movidos por un motor reductor (29) y permiten que, al menos, cuatro rodillos de tracción (27) se muevan y jalen la tira de metal que se va a revestir. Tanto al inicio como al final de los rodillos de tracción (27), el mecanismo de tracción (H) cuenta con unos seguros de posición (28) de la tira, el cual está constituido por postes con un rodillo en la parte superior e inferior de dichos postes, lo cual impide que la guia (10) con la tira de metal a revestir se mueva de lugar. El mecanismo de tracción (H) , permite que la tira de metal a recubrir se traslade por todo el sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, a una velocidad deseada, preferentemente en un promedio de un metro por minuto;

• una primera tina de inmersión (B) configurada con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida (no ilustradas) en su parte posterior, que permiten que la guia (10) circule a través de la tina de inmersión (B) ; la cual en su interior se encuentra dividida por, al menos, dos separadores (12) en forma de placa, colocados en los extremos de la tina de inmersión (B) , dividiendo la tina de inmersión (B) en tres secciones, la primera tina de inmersión es utilizada para desengrasar por primera vez la tira de metal a revestir;

• una primera tina de aspersión (C) para hacer un segundo desengrasado, en su interior cuenta con, al menos, tres tubos (15), dispuestos paralelamente a la guia (10); dichos tubos tienen en su longitud, aspersores (16) que se encuentran apuntando directamente a la guia (10), dichos aspersores (16) esparcen a presión un liquido, el cual limpia la tira de metal a revestir. La tina de aspersión (C) cuenta con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida (no ilustrado) en su parte posterior, que permite que la guia (10) circule a través de ella;

· una segunda tina de aspersión (C) se utiliza a continuación con la finalidad de enjuagar la tira de metal a revestir;

• Se coloca una segunda tina de inmersión (B) , utilizada para hacer el activado o preparación de la tira de metal a revestir, antes de ser recubierta;

• Se coloca una tercera tina de aspersión (C) , con la finalidad de hacer un enjuague del material que se utilizó en el activado;

• Se colocan consecutivamente tres tinas de revestimiento (D) del primer material que revestirá las tiras de metal, dichas tinas están configuradas con, al menos, un orificio de entrada (11) en su parte frontal y, al menos, un orificio de salida (no ilustrado) en su parte posterior, que permite que la guia (10) circule a través de la tina de revestimiento (D) ; la cual, en su interior se encuentra dividida por, al menos, dos separadores (12) en forma de placa, colocados en los extremos de la tina de inmersión (B) , dejando de esta manera tres secciones, configuradas para que en su interior una estructura de suspensión (17) permita alojar ánodos a lo largo de ella permitiendo que se encuentren dentro de una solución, la cual fue filtrada por el mecanismo de filtrado (F) . La estructura (17) está conectada a, al menos, un rectificador (18) que provee de carga positiva a los ánodos y de carga negativa la tira de metal a revestir o cátodos, necesarias para lograr el proceso de electrochapado;

• Se colocan consecutivamente una cuarta y quinta tina de aspersión (C) , para realizar dos enjuagues a la tira, con la finalidad de quitar todo excedente de las partículas de cobre que puede tener la tira por pasar en las tinas de revestimiento (D) anteriores, la tira de metal a revestir ya tiene una primera capa de recubrimiento;

• Una tercera tina de inmersión (B) se coloca a continuación, con la finalidad de hacer un segundo activado a la tira de metal a revestir, para prepararla a un segundo proceso de recubrimiento;

• Una sexta tina de aspersión (C) se coloca con la finalidad de hacer un enjuague del material que se utilizó en el activado;

· A continuación, se colocan consecutivamente dos tinas de revestimiento (D) para un segundo material de revestimiento, donde se colocan los ánodos del segundo material sobre la solución previamente filtrada por el mecanismo de filtrado (F) , para recubrir la tira con el espesor deseado;

• Se coloca una séptima tina de aspersión (C) , para realizar un enjuague a la tira, con la finalidad de quitar todo excedente de las partículas de cobre que puede tener la tira por pasar en las tinas de revestimiento (D) anteriores, la tira de metal a revestir ya tiene dos capas de recubrimiento;

• Una cuarta tina de inmersión (B) se coloca a continuación, con la finalidad de hacer un último activado a la tira de metal a revestir, para prepararla a un proceso de sellado;

• Una octava tina de aspersión (C) se coloca con la finalidad de hacer un enjuague del material que se utilizó en el activado;

· Una quinta tina de inmersión (B) se coloca, con una solución para sellar la tira de materia recubierta con dos capas;

• Un mecanismo de secado (G) , el cual consiste en tres cilindros montados en una base, que están configurados para sacar aire caliente a presión por medio de un soplador (35) . Dicho aire sale con un ángulo de 45° direccionados a la tira de metal que se va a revestir, con la finalidad de secarla;

• Un mecanismo enrollador (I), constituido por, al menos, un par de carretes para enrollar (30) , están dispuestos en una segunda estructura (31) ; en cada carrete para enrollar (30) se monta un rollo vacio donde se coloca el material ya revestido, esto con la finalidad de que, al enrollarse la cantidad deseada, se corte la tira y se direccione a otro carrete para enrollar (30), permitiendo que el enrollado del sistema para revestir tiras de metal con múltiples capas de diversos materiales, por medio de electrochapado, sea continua. En la parte posterior de la segunda estructura (31) en la parte más alta se une, al menos, una palanca (3) , por medio de chumaceras (4) ; para permitirle a la palanca (3) tener movimiento limitado, se coloca un resorte (5) en la estructura (2) sujetando cualquier parte de la palanca (3), lo que permite que el extremo de la palanca (3) opuesto a las chumaceras (4) esté siempre en contacto con los carretes para enrollar (30), con la finalidad de tensar la tira de metal a revestir; la palanca (3) cuenta con, al menos, una agarradera (8) para poder mover manualmente dicha placa. Sobre el eje de los carretes para enrollar (30) el mecanismo enrollador (I) cuenta con, al menos, un travesaño (7) configurado para tener, al menos, dos alineadores

(9) por cada carrete para enrollar (30) ; dichos alineadores (9) consisten en un par de tambores por los que pasa la guía (10); dicha guia (10) gira 90° por medio de los alineadores (9), para que posteriormente se enrolle el material que ya termino el proceso de revestimiento; y,

• Una estructura móvil (32) que tiene una grúa (33), para mover los rollos ya con el producto revestido con múltiples capas de diversos materiales en el lugar deseado; se puede controlar la velocidad con un freno (34) .