Reparación compresor (1)

      

Esta es una de las herramientas que más uso, y ha dado servicio a un sinfín de aplicaciones desde el año 95. Principalmente lo compramos para pintar con aerógrafo y  pistola, pero también tiene un uso adicional para inflar ruedas, limpiar el polvo de los ordenadores, clavar puntas a pistola, purgar el calderín de la bomba de agua...un “must have” para cualquier taller y para los manitas en general. Tiene 24 litros de capacidad y hasta 8 kg/cm2 de presión (8 bares), de la marca Scandola modelo "Euroweld" (no he encontrado infomación de dicho fabricante en internet). Para pintar con aerógrafo pequeñas piezas basta una carga, pero para cosas más grandes ( por ejemplo la puerta de un garaje) ya se queda un poco corto, porque tras unos 20-30 minutos de marcha continuada se recalienta y el termostato del motor lo apaga para evitar que se queme.

Este modelo no es para uso profesional, es para bricolaje ocasional y tiene algunas pegas propias del low-cost. El cuerpo del compresor no tiene un cárter al uso para mantener una cantidad de aceite constante para lubricar la biela y el cigüeñal, por tanto requiere de tanto en cuanto una limpieza y lubricación de la zona. En este caso además la admisión de aire se hace a través del cuerpo donde se aloja la biela y el cigüeñal, de manera que al no tener un sellado hermético (la tapa es de plástico a presión con pestañas) parte del polvo y el aire del ambiente se filtra por las rendijas laterales. Además la  admisión general se hace a través de una pequeña gomaespuma que con el tiempo se colapsa y hay que reemplazar para no forzar al motor.

El problema en los últimos años es que empieza a fallar y perder aire por todas partes. Lo primero que se estropeó hace unos diez años fue la válvula reguladora de presión, que se solucionó anulando la que llevaba el cuerpo de las tomas y añadiendo una nueva. Con el tiempo los mecanismos internos se desgastan  y deterioran, los muelles se oxidan y se rompen, los sellos de goma se descomponen o cuartean. Ello implica que haya fugas y que no se cargue el calderín al 100%, no llega a pararse el presostato y por tanto acaba recalentándose, además el desgaste del tope de goma de la válvula de seguridad también provoca que se dispare antes de los 8 bares, cuando lo normal es que lo hiciera sólo en caso de fallo del presostato por encima de 9 bares.

Pasados casi 25 años era obligada una puesta a punto general que implica comprar repuestos para las piezas más importantes: la válvula de seguridad y el presostato. La válvula anti-retorno aparentemente está bien. La válvula reguladora de presión que venía de fábrica he intentado repararla sin éxito, ya que los muelles y las gomas están deshechas y no he podido encontrar repuesto adecuado.

Esta entrada no es exactamente una restauración, es más bien una limpieza y puesta a punto para dejarlo operativo de nuevo y que deje de dar problemas. En un par de ocasiones la válvula de seguridad se ha disparado levantando una polvareda a mitad de una sesión de pintura y ha arruinado muchas horas de trabajo.

Para evitar futuros problemas he aprovechado para implementar una pequeña mejora, especialmente en lo referente al cable de corriente, apenas un metro de largo que me obliga a ir siempre con un alargador detrás, lo he sustituido por uno de 3,5m. Así además tomaré otra de las medidas necesarias para pintar a pistola, alejar todo lo posible el compresor de la zona donde se pinta, ello además redunda en su vida útil, porque todo el polvillo y pintura proyectada se acaba recirculando a través del motor y del filtro.

El caso es que tras tanto tiempo con un mantenimiento sólo de lo esencial (limpiar filtro y lubricar ejes) el resto daba pena verlo, parecía que tenía una capa de cemento encima, y es sólo la acumulación del polvillo de pintura perdido que permanece flotando en el aire al pintar a pistola. Para eliminarlo además de disolvente universal ha hecho falta un poco de ayuda mecánica con un bisturí romo. Afortunadamente los plásticos de la cobertura y mecanismos son resistentes al disolvente...excepto los de las esferas de los manómetros...y el de la carcasa del presostato. 

En las esferas no ha habido problema ya que las tenía que pulir igualmente, pero en la carcasa del presostato empezaba a apegarse al paño y tuve que dejarlo estar.

El recuperar la transparencia de las esferas se consigue lijando y puliendo la superficie, es la misma técnica que en los faros de los coches, primero lija de 500-800 y agua para eliminar los restos de pintura o barniz, para conseguir una superficie lo más homogénea posible, sin insistir mucho para no dejar rayas. Luego se pasa la lija de agua de 1000, la de 2000 y finalmente el kit de 3M para pulido de plásticos que consta de una esponja con dos caras, una con una lija 3000 y la otra de la esponja tal cual. Se aplica una pequeña cantidad de pasta de pulir y se va alternando entre las dos caras hasta obtener una superficie cristalina, el ruido cuando se alcanza el pulido es característico (yeep- yeep), en ese momento se retira la pasta o lo poco que queda de ella con un trapo de microfibra.

Válvula de seguridad. Pierde aire antes de llegar al límite de 9 bares debido al desgaste de la goma del cierre, o más bien al haber perdido la elasticidad, la presión constante hace que se aplaste y se relaje un poco el muelle de regulación, que al final es como si se tarara la válvula a una presión inferior, y por eso salta antes de que en el presostato se alcancen los 8 bares. Al abrirla para limpiarla habían dos minúsculas partículas de arena en el sello, lo que también provocaba que no cerrara bien. Al no haber repuesto para esa goma (está embebida en un cilindro de latón) no queda más remedio que comprar una nueva, pero de momento apretaré más el tornillo de regulación para que aguante hasta que llegue la nueva válvula. Para desmontarla hay que calentarla primero con la pistola de aire caliente, porque lleva un adhesivo la rosca.

Presostato. Después de desmontarlo el tapón de arranque no se sostiene en la posición de parada, de manera que se enciende el motor nada más enchufarlo, las uñas que traban el tapón de marcha han cogido holgura y no lo pueden asegurar en la posición de apagado. De momento he hecho un apaño con epoxy araldit, forzando varias de las uñas para que cierren más el paso del vástago del tapón, pero también es una solución provisional hasta que lo sustituya por el nuevo presostato.

Exteriormente el calderín tiene unos pocos puntos de oxidación superficial por roces, para evitar que vayan a más y que me dure al menos diez años más he procedido a lijar, aplicar convertidor de óxido y repintar el calderín, pero sin mucho esmero, porque en general le doy mucha batalla y acabará ensuciándose tarde o temprano...Además tenía un bote de spray rojo de cuando restauré la motoretta que tenía que gastarlo en algún sitio.

Montaje y acabado final

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Después del montaje he podido ajustar y calibrar de nuevo el presostato con el tornillo de regulación superior, para que se detenga a 8 bares, el rearme del interruptor se produce cuando baja de 4 bares. El límite superior se había desfasado por encima de 9bares. El ajuste y ceñido de las pestañas del botón del presostato con epoxy ha funcionado de momento, básicamente he hecho una especie de anillo alrededor de las pestañas que fijan el botón en las dos posiciones, ahora se mantiene en la posición de apagado. La válvula de seguridad la he tenido que reajustar también, porque saltaba a 8 bares, apretando más el tornillo del muelle para que salte a 9. Ahora funciona correctamente, pero si vuelve a descompensare sustituiré definitivamente ambas piezas, sé que tarde o temprano volverá a fallar.

Y ésta es la siguiente mejora que quiero implementar. En la tapa negra de lo que sería el cárter está la admisión de aire, se realiza a través de dos pequeños agujeros en la tapa y para evitar la entrada de polvo hay una gomaespuma. No la he cambiado nunca, y esos 25 años pasan factura, antes la podía limpiar con agua debajo del grifo, ahora no se puede hacer, el más mínimo roce hará que se desmigaje. El otro problema es el sellado del perímetro de esa tapa de plástico contra el chasis de aluminio.

Así que ...Houston, he aquí el problema, necesitamos mejorar la admisión sin perder efectividad en el filtrado del aire, hemos localizado un filtro de una máscara antipartículas...tenemos que hacer que encaje en ese agujero!

Actualización 2 noviembre 2017

Mientras tanto he conseguido gomaespuma para reemplazar ese filtro y seguir tirando mientras me llegan otras cosas que estoy mirando para el filtro. Al final creo que ese de la máscara es demasiado tupido (es para gases y COV) y se va a colmatar muy pronto con polvo o con la neblina de la pintura, por algo será que quien diseñó el compresor pensó que con esa pequeña esponja era suficiente...pero en mi caso para pintar lo veo escaso y problemático. He localizado unos filtros de carburador de moto que creo que se podrán adaptar bien a la tapa, y al tener más superficie de admisión el esfuerzo del pistón para succionar aire será menor. 

Con la cortadora de poliespán he procedido a hacer nuevos filtros con una gomaespuma, la he conseguido de una esponja de las "tiendas orientales". Parece una tontería pero encontrar estas cosas a veces le obliga uno a ir adrede a tiendas especializadas... y comprar cantidades industriales. El diámetro del filtro original es de 30mm y apenas 20mm de altura, he empleado una tuberia de pvc de 32mm para estampar el dibujo a corta. Como la tinta del tampón se había secado he recurrido de nuevo al rojo del spray.

Otra mejora ha sido aplicar en el perímetro de la tapa más gomaespuma, al demontarla para limpiarla se veía perfectamente por donde entraba el aire, los restos de pintura se acumulaban en el perímetro al no haber estanquidad. Ahora tendrá menos aberturas laterales y aunque entre aire estará filtrado. Lo he pegado con cola de contacto en spray, más sencillo y cómodo de aplicar que la cola en tubo o con pincel. Si algún día la tengo que reemplazar se va fácilmente el adhesivo son disolvente universal. Además le he hecho dos agujeros más al filtro.

 El nuevo presostato lo he recibido ya, a diferencia del anterior tiene tres tomas adicionales, he comprado también nuevos conectores para pasar todos los utensilios del compresor a cierre rápido, los racores de rosca a veces son un engorro. También he adquirido una nueva manguera más larga para pintar a pistola. Por desgracia el nuevo presostato tiene una histéresis más reducida, de sólo dos bares ( 6 a 8 bares) mientras que el anterior me daba un rango de 4 bares antes del rearme del compresor (4 a 8). Las piezas interiormente son muy parecidas pero no exactamente iguales, y la histéresis depende de muchas piezas que calibradas de cierta manera dan esos márgenes. He intentado hacer un mix entre el antiguo y el nuevo presostato intercambiando piezas y con el tope de 8 bares como máximo he llegado a 3 bares de histéresis ( de 5 a 8 y tras muchas pruebas ensayo y error). No me acaba de convencer mucho la solución porque para pintar a pistola apenas paso de 2 bares en la válvula reguladora de presión, así que el compresor con una histéresis más baja está más tiempo en marcha cuando en la mayoría de trabajos no necesito tanta presión.

Esquema tipo de cómo funciona el presostato.

Tras el montaje tenía la impresión, y antes de la reparación también, que el compresor tardaba bastante en cargar el calderín. Ello puede deberse a varias razones:

.- Fuga por alguna unión o válvula

.- Fallo en la válvula anti-retorno

.- Fallo en la válvula del pistón.

Por internet no he encontrado ninguna referencia técnica o reparación de este modelo en concreto, así que me toca hacerme el ánimo de dar yo el primer paso con la localización de la avería.

También aprovecho para acabar de limpiar zonas donde no había llegado antes...y ya puestos mejorar algunas cosas.

Para descartar piezas que están bien y localizar el problema he hecho una primera prueba de media carga y apagado el compresor. Si el problema estuviera en algún racor o junta se oiría ruido además de la consiguiente salida del aire, no es el caso, así que todas uniones, grifos y racores quedan descartados. Si el problema estuviera en la válvula de retención o anti-retorno me fugaría aire hacia el pistón, tampoco es el caso. Sólo queda por descartes la válvula de la cabeza del pistón.

 Este modelo es viejo, no tengo manual técnico (no sé si lo traía en su día) y por tanto voy un poco a ciegas, pero con otros modelos que he visto en videos de youtube básicamente hay dos tipos de válvulas en cabeza: las de placas sueltas (una de admisión y otra de expulsión) y las de pletina y membrana. En este caso es algo diferente a todo lo que he visto pero es del tipo pletina anti-retorno y membrana de admisión. Por eso si alguien tiene un compresor parecido he sacado un esquema para comprender su funcionamiento y localizar y solucionar la avería (el dibujo lo he reproducido lo más parecido posible pero puede variar ligeramente con la realidad).

Una de las cosas que más reparo me daba para abrir el pistón es que los racores de los conductos al calderín tuvieran algún tipo de sellante (pega al vacío) que dificultaran el desmontaje. Los he calentado con la pistola de aire caliente, pero en realidad no hacía falta, trabajan comprimiendo una pieza cónica que hace la presión necesaria para sellar la unión. Además no estaban excesivamente duros, han salido con relativa facilidad y tras el primer par de afloje los he podido desenroscar a mano. Otro inconveniente es que no sabía lo que me iba a encontrar dentro, si iba a saltar algún resorte o se iba a soltar alguna pieza que luego fuera difícil de encajar en su sitio, tampoco ha sido el caso. Y finalmente por si hubiera alguna posición especial a la hora de montar el pistón he marcado unas líneas de referencia por si luego tuviera que seguir el mismo patrón para que no quedara nada trabado, tampoco ha sido el caso, todo encaja a la milésima.

Las piezas que componen el pistón son:

Cámara superior, con racor de salida de aire hacia la válvula anti-retorno.

Tapa cilíndrica de la cámara del pistón, pose una lengüeta fina de chapa de acero aprisionada con otra chapa más gruesa con una pequeña inclinación, ambas están remachadas al cuerpo. La lengüeta tapa el agujero de paso de aire desde la cámara del pistón.

Pistón con arandela de goma. El pistón posee cuatro agujeros de admisión que conectan el cárter seco con la cámara del pistón. No lo he desmontado entero, porque el funcionamiento es suave y no hay deterioro en la camisa del pistón, por eso sólo lo he limpiado y lubricado, secando luego el exceso de aceite y procurando que no quede el más mínimo resto de suciedad. Supongo que tendrá dos o tres segmentos intermedios.

Biela, de acero con eje de rodamiento cilíndrico.

Cigüeñal, es un poco tosco, un simple tarugo rectangular de acero, pero efectivo para su uso. Para mantener el cilindro firme mientras lo limpiaba he calzado la biela con unos topes de madera y cartón de 1mm.

El funcionamiento es el siguiente:

Tiempo 1 : Compresión y expulsión de aire, encima del pistón hay una arandela de goma que en la ascensión del pistón, al comprimirse el aire, cierra los cuatro agujeros del pistón y evita que se pierda el aire por ellos. A medida que asciende el pistón la compresión aumenta y se levanta la lengüeta de la cámara superior pasando el aire a su través. El aire entra al conducto de la válvula anti-retorno y a través de ella se deposita en el calderín.

Tiempo 2: Fin de la compresión, el pistón ha llegado al recorrido máximo y no ejerce más presión de aire, en ese momento queda un remanente de aire a presión en el calderín y en la cámara superior. Al llegarse al equilibrio de presión entre la cámara superior y la cámara del pistón la lengüeta de metal recupera su posición por la elasticidad del metal y cierra el paso.

Tiempo 3: Admisión, al descender el pistón la lengüeta superior impide que se descargue o retorne el aire que ya está comprimido en la cámara superior, de manera que al descender el pistón se genera un “vacío” o succión en la cámara del pistón. Al ser la presión atmosférica mayor que la de la cámara del pistón el aire entra a través de los orificios del pistón desplazando hacia arriba la arandela de goma.

Tiempo 4: Fin de la admisión, al llegar al punto más bajo el pistón el aire equilibra su presión con el exterior y la goma retorna a su posición de reposo cerrando de nuevo los agujeros.

Hasta aquí la teoría. La suciedad acumulada en el interior del pistón hace que todo lo anterior deje de trabajar como debe.

El problema reside por un lado en la pletina anti-retorno, con el tiempo coge holgura (y suciedad) y la sobre-presión de la cámara no es suficiente para cerrarla herméticamente en el proceso de admisión de aire del pistón, de manera que parte del aire comprimido en la cámara superior desciende de nuevo a la cámara del pistón, y se pierde eficacia en el llenado.

En menor medida el espacio entre la arandela de goma y la cabeza del pistón también tenía restos de pintura y suciedad, aunque aparentemente el sellado era bueno. Para la limpieza he recurrido a hisopos de algodón empapados en disolvente universal y papel de cocina, la tapa superior y la cabeza del pistón las he fregado luego con estropajo verde. No deben emplearse en el interior del pistón lanas o cepillos de acero que puedan rayar la superficie. Hay que evitar también que las gomas toquen el disolvente, puede dañarlas, hay que sacarlas antes de la limpieza. La arandela de goma se puede sacar tirando de ella, con cuidado de no desgarrarla, aunque es bastante gruesa y robusta. Para limpiar la goma he empleado alcohol isopropílico.

 Cepillo en espiral, ideal para limpiar los agujeros y taladros.

El problema de la lengüeta era a priori complejo de resolver. Al estar en el mismo plano de la tapa del pistón y estar remachada no se puede sacar para darle contra-flexión hacia abajo, y además para intentar limpiar el espacio entre la tapa y ella es inevitable que aún se eleve o se despegue más dejando una holgura aún mayor. Hay dos opciones, una es taladrar el vástago de la tapa que remacha las chapa y la pletina, para luego con una terraja hacer la rosca para poner un tornillo. La otra opción es poner un punto de inflexión (alambre) debajo de la pletina próxima al remache y empujar hacia abajo con otra pletina junto al alambre. He optado por la segunda opción por su sencillez, aunque hay que ir presionando poco a poco, y empezar con un alambre fino e ir aumentado gradualmente el grosor del alambre si la contra-flexión no es del todo efectiva. Como “plan B” si no funciona esto siempre queda la opción 1, pero en este caso no ha sido necesario.

Sólo restaba cerrarlo todo y volver a montar el motor sobre el calderín. Para ello he seguido algunas recomendaciones de internet:

Poner grasa de teflón en los tornillos, al ser éstos de acero y la carcasa de zamak, con el tiempo, si se oxidan, se pueden gripar y hacer imposible de nuevo el desmontaje, aunque he de recalcar que han salido sin problemas y apenas tenían par de apriete después de 24 años (y nada de óxido). Para esta aleación aconsejan no apretar a tope, sino hacer pequeños pares de apriete tras llegar al tope del tornillo de 1/8 o 1/4 de vuelta.También he puesto grasa en los racores.Tras la limpieza de la cabeza del pistón el tiempo de llenado se ha reducido considerablemente.

Como mejoras adicionales he puesto una goma de EPDM entre el cuerpo del motor y el calderín para reducir vibraciones, además he hecho unos colisos a la carcasa negra de plástico que fuerza la ventilación del pistón, porque habían dos pequeñas aberturas en los laterales por donde salía parte del aire.

Sellado de las holguras laterales.

Resumen. Aún con todo he de reconocer que este compresor fue una buena compra. De haberle hecho esta reparación antes me habría ahorrado algunos disgustos, pero saber que tal cual está he podido reparar todos sus componentes (con la única salvedad de la valvula reguladora de presión) es más que suficiente como para etiquetarlo como producto de calidad. El poder implementar mejoras también es una ventaja, que no siempre es posible en otras herramientas.

La próxima actuación que tenga que realizar en él seguramente será en el interior del calderín. Con el tiempo el agua que se acumula en él va oxidando el acero, especialmente en la parte baja, donde se concentra el agua. Aún realizando la purga de los condensados se aprecia que se está corroyendo interiormente. La idea sería chorrearlo en seco y posteriormente aplicar un tratamiento pasivador y una pintura epoxy.  El problema es el hacer una tuberia ad-hoc para una pistola de chorro de arena y poder acceder a todos los rincones. Otra opción sería eliminar el óxido con salfumán o vinagre, tal vez probar también evapo-rust (aunque he visto comentarios que dicen que no es muy efectivo). El problema es que con ácido se corre el riesgo de que no pueda neutralizarlo adecuadamente y sea peor el remedio que la enfermedad, pero eso será más adelante.

Reparacion presostato

 http://boscohurtado.blogspot.com/2019/11/reparacion-compresor-2-presostato.html