Procedimiento y dispositivo para detectar piezas de vidrio que contienen plomo.

Procedimiento para la detección de piezas de vidrio que contienen plomo en una corriente de material de una sola capa de objetos compuestos principalmente de vidrio viejo, en el que los objetos se irradian con luz ultravioleta

(3) sustancialmente monocromática y se detecta la luz fluorescente resultante, caracterizado porque:

- los objetos se irradian adicionalmente con luz visible o infrarroja (4, 14) fuera del intervalo de longitudes de onda de la luz fluorescente,

- la luz de trasmisión de la luz visible o infrarroja (4, 14) se detecta después del paso por el objeto, y

- se define que un objeto contiene plomo si están presentes tanto luz fluorescente para al menos un intervalo de longitudes de onda determinado correspondiente a la fluorescencia de vidrios que contienen plomo, en un intervalo de intensidad determinado, como luz transmitida en un intervalo de intensidad predeterminado con intensidades superiores a cero.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/052457.

Solicitante: BINDER + CO. AG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: Grazerstrasse 19-25 8200 Gleisdorf AUSTRIA.

Inventor/es: HUBER,REINHOLD, LEITNER,KARL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de los materiales por... > G01N21/64 (Fluorescencia; Fosforescencia)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > SEPARACION DE SOLIDOS; CLASIFICACION > CLASIFICACION POSTAL; CLASIFICACION DE OBJETOS INDIVIDUALES... > Clasificación según una característica o una particularidad... > B07C5/342 (según las propiedades ópticas, p. ej. el color)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > SEPARACION DE SOLIDOS; CLASIFICACION > CLASIFICACION POSTAL; CLASIFICACION DE OBJETOS INDIVIDUALES... > Clasificación según una característica o una particularidad... > B07C5/34 (Clasificación en función de otras propiedades particulares)
  • SECCION G — FISICA > METROLOGIA; ENSAYOS > INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION... > Investigación o análisis de los materiales por... > G01N21/59 (Transmisibilidad (G01N 21/25 tiene prioridad))

PDF original: ES-2526557_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para detectar piezas de vidrio que contienen plomo Campo de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento para detectar piezas de vidrio que contienen plomo en una corriente de material en una sola capa de objetos compuestos principalmente por vidrio viejo, en el que los objetos se irradian con luz ultravioleta sustancialmente monocromática y se detecta la luz fluorescente resultante, así como a un dispositivo correspondiente.

Estado de la técnica

El vidrio viejo contiene generalmente piezas de vidrio normal, pero también puede contener piezas de vidrio que contienen plomo (vidrio de plomo) así como sustancias interferentes menos transparente o no transparentes como la

cerámica, la piedra y/o la porcelana.

El reciclaje de vidrio viejo del que forma parte también el vidrio roto, incluido un procedimiento organizado de colección y de selección se está practicando con éxito ya desde hace bastante tiempo y ha permitido conseguir una notable reducción del consumo de energía en la producción industrial de vidrio. La dificultad conocida de que en el marco de la colección de vidrio viejo por parte de los consumidores no se realiza ninguna separación exacta de materiales en cuanto al color del vidrio y sustancias ajenas como la cerámica, la piedra, la porcelana, se ha conseguido dominar entretanto eficazmente mediante procedimientos automáticos de selección de materiales con dispositivos clasificadores controlados de forma optoelectrónica. Para la clasificación de colores y la detección de sustancias extrañas se usan generalmente procedimientos de medición sin contacto mediante sensores infrarrojos o sensores RGB que sobre la base del grado registrado de transmisión o de absorción de la luz orientada a la corriente de material de vidrio viejo inician la separación de las sustancias extrañas no deseadas de la corriente de material de vidrio viejo o la desviación de vidrios de color en fracciones previstas para ello, mediante toberas de soplado o de aspiración postconectadas. El material suelto que ha de separarse de la corriente de material de vidrio viejo se irradia mediante fuentes de radiación por ejemplo sobre una cinta de clasificación o durante un trayecto de caída libre y la radiación que atraviesa la corriente de material de vidrio viejo o que es reflejada por esta es registrada en cuanto a su intensidad por una unidad detectora y comparada con valores de referencia. Una unidad de evaluación y de control que está en conexión de datos con la unidad detectora realiza a continuación una asignación del material suelto a una fracción correspondiente y provoca la recogida de este por elementos de recogida o mediante la desviación a contenedores predeterminados mediante toberas de aire comprimido o toberas de aspiración.

Sin embargo, una problemática que hasta ahora tenía sólo una importancia subordinada en el reciclaje de vidrio, pero que recientemente está adquiriendo cada vez más actualidad, es la detección de vidrio especial en la corriente de material de vidrio viejo. Por vidrios especiales se denominan clases de vidrio creadas especialmente para aplicaciones especiales que en comparación con el vidrio normal (vidrio al sodio y a la cal) presentan propiedades químicas y físicas muy diferentes, especialmente un punto de fusión mucho más alto y mejores propiedades térmicas. Entre ellas cuentan por ejemplo la cerámica de vidrio, el vidrio de cuarzo, el vidrio de plomo así como vidrios técnicos estables a las temperaturas y al choque de calor tales como vidrio de borosilicato.

El proceso de fabricación primario de vidrios especiales es similar al de la producción de vidrio normal, pero a la masa fundida de vidrio se añade según el campo de aplicación una parte determinada de óxidos especiales.

Los llamados vidrios de plomo o piezas de vidrio que contienen plomo o las piezas de vidrio que contienen plomo contienen óxidos de plomo. Por una parte, son muy populares como vidrio de cristal de plomo por su fuerte difracción de luz y su buena aptitud para el tratamiento superficial, pero por razones medioambientales y de salud se tienen que reciclarse necesariamente en vidrierías especiales donde se vuelven a fundir bajo condiciones controladas. Por otra parte, el vidrio de plomo abarca también las pantallas (pantallas de tubos de rayos catódicos), cuyos componentes presentan una parte diferente de óxido de plomo PbO: el vidrio del frente que forma la parte visible de la pantalla presenta un contenido de ,1 a 4% de PbO, en el caso de frentes pobres en plomo o exentos de plomo, el contenido es < ,1% de PbO. Sin embargo, el vidrio del cono presenta un contenido en PbO de 1 a 25%. Por lo tanto, los fragmentos de pantallas pertenecen o bien al vidrio de la parte frontal, al vidrio del cono o a la zona de transición entre la parte frontal y el cono, estas piezas de vidrio se denominan fritas de parte frontal/de cono y pueden constituir una propia clase de piezas de vidrio que han de ser separadas.

Los procedimientos conocidos para clasificar de vidrio especial trabajan con sensores de rayos X, siendo excitados determinados componentes químicos (por ejemplo, óxido de aluminio) en el vidrio especial con una fuente de radiación X. Como reacción, las partículas elementales excitadas o los electrones emiten energía en forma de luz, cuya intensidad se mide finalmente y se evalúa para el fin de la detección. Sin embargo, el merado industrial tiene reservas respecto a los procedimientos de sensor de rayos X, porque debido a la radiación de ondas extremadamente cortas, el uso de rayos X supone siempre cierto riesgo de salud para las personas involucradas en

el entorno de la instalación. Además, las instalaciones que trabajan según este procedimiento presentan un modo de construcción de dimensiones relativamente grandes y son siempre costosos.

Otro procedimiento conocido para la clasificación de vidrio especial trabaja con la característica de la fluorescencia de vidrio especial. Para ello, el vidrio se somete a luz ultravioleta de una longitud de onda determinada, después de lo que comienza a fluorescer en un estrecho intervalo espectral visible, ya que la luz irradiada en parte es absorbida por impurezas presentes en el vidrio de óxidos y convertida en radiación fluorescente. Con la ayuda del color de fluorescencia se pueden sacar entonces conclusiones acerca de la clase del vidrio especial. La luz ultravioleta que ha de usarse depende de la clase de vidrio especial que ha de ser separada. Un procedimiento de este tipo se dio a conocer por ejemplo por el documento WO 24/63729 A1 con el que se pueden detectar y clasificar entre otras cosas vidrios de plomo.

Sin embargo, no es posible detectar con un procedimiento de este tipo sustancias interferentes no transparentes o poco transparentes. Este tipo de sustancias interferentes se reúnen bajo el término "CPP" (cerámica, piedra y

porcelana).

Exposición de la invención

Por lo tanto, la presente invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento y un dispositivo correspondiente con el que se puedan detectar por una parte vidrios de plomo, pero por otra parte también sustancias interferentes (cerámica, piedra y porcelana).

Este objetivo se consigue mediante un procedimiento para la detección de piezas de vidrio que contienen plomo en una corriente de material de una sola capa de objetos compuestos principalmente de vidrio viejo, en el que los objetos se irradian con luz ultravioleta sustancialmente monocromática y se detecta la luz fluorescente resultante, según la reivindicación 1, de tal forma que:

- los objetos se irradian adicionalmente con luz visible o infrarroja fuera del intervalo de longitudes de onda de la luz

fluorescente,

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Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la detección de piezas de vidrio que contienen plomo en una corriente de material de una sola capa de objetos compuestos principalmente de vidrio viejo, en el que los objetos se irradian con luz ultravioleta (3) 5 sustancialmente monocromática y se detecta la luz fluorescente resultante, caracterizado porque:

- los objetos se irradian adicionalmente con luz visible o infrarroja (4, 14) fuera del intervalo de longitudes de onda de la luz fluorescente, -la luz de trasmisión de la luz visible o infrarroja (4, 14) se detecta después del paso por el objeto, y -se define que un objeto contiene plomo si están presentes tanto luz fluorescente para al menos un intervalo de longitudes de onda determinado correspondiente a la fluorescencia de vidrios que contienen plomo, en un intervalo de intensidad determinado, como luz transmitida en un intervalo de intensidad predeterminado con intensidades superiores a cero.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la luz ultravioleta (3) presenta una longitud de onda comprendida en el intervalo de 100 a 300 nm, especialmente entre 250 y 275 nm y la luz fluorescente, se detecta en el intervalo de longitudes de onda de 380 a 500 nm.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la luz ultravioleta (3) presenta una longitud de onda de aprox. 270 nm y la luz fluorescente se detecte en el intervalo de longitudes de onda de 380 a 450 nm.

4. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado porque la luz ultravioleta (3) presenta una longitud de onda 25 de aprox. 254 nm y la luz fluorescente se detecta en el intervalo de longitudes de onda de 420 a 500 nm.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la luz fluorescente se mide en procedimiento a contraluz.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque por la intensidad de la luz fluorescente en el intervalo de intensidad predeterminado para piezas de vidrio que contienen plomo se realiza una división adicional de las piezas de vidrio que contienen plomo en cuanto al contenido en plomo.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque para cada objeto examinado, mediante la irradiación con luz visible o infrarroja (4, 14) , se determina un área parcial, como por ejemplo el área marginal o el área interior del objeto y se recurre sólo a la intensidad de la luz fluorescente del área parcial para la definición del contenido en plomo.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque un objeto se define como sustancia interferente poco o no transparente si su luz transmitida se sitúa en un intervalo de intensidad inferior al intervalo de intensidad para piezas de vidrio que contienen plomo.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque un objeto definido como con contenido en plomo y/o como sustancia interferente se separa de la corriente de material. 45

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la luz procedente de la fuente de luz ultravioleta (3) se desvía y se filtra a través de al menos un filtro de espejo (16) .

11. Dispositivo para realizar un procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque 50 comprende al menos:

- una fuente de luz ultravioleta (3) sustancialmente monocromática con la que se puede iluminar una corriente de material de una sola capa de objetos compuestos principalmente de vidrio viejo, 55 -un primer detector (11) para detectar la luz fluorescente originada dentro del objeto por la fuente de luz ultravioleta (3) , -una segunda fuente de luz (4, 14) capaz de emitir luz en el espectro visible o luz infrarroja fuera del intervalo de longitudes de onda de la luz fluorescente, 60 -un segundo detector (10) para detectar la luz transmitida de la luz visible o de la luz infrarroja después de su paso por el objeto, -un dispositivo (9) para producir una corriente de material de una sola capa de vidrio viejo, con el que la corriente de 65 material se puede hacer pasar delante de la fuente de luz ultravioleta (3) y de la segunda fuente de luz (4, 14) ,

- así como un dispositivo para separar piezas de vidrio que contienen plomo, que separa un objeto si existe tanto luz fluorescente para al menos un intervalo de longitudes de onda predeterminado correspondiente a la fluorescencia de vidrios que contienen plomo, en un intervalo de intensidad predeterminado, como luz transmitida en un intervalo de intensidad predeterminado, con una intensidad superior a cero.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque la fuente de luz ultravioleta (3) puede emitir luz ultravioleta con una longitud de onda comprendida en el intervalo de 100 a 300 nm, especialmente entre 250 y 275 nm, y el primer detector (11) detecta luz fluorescente sólo en el intervalo de longitudes de onda de 380 a 500 nm.

13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque la luz ultravioleta (3) presenta una longitud de onda de aprox. 270 nm y la luz fluorescente se detecta en el intervalo de longitudes de onda de 380 a 450 nm.

14. Procedimiento según la reivindicación 12, caracterizado porque la luz ultravioleta presenta una longitud de onda de aprox. 254 nm y la luz fluorescente se detecta en el intervalo de longitudes de onda de 420 a 500 nm. 15

15. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque la fuente de luz ultravioleta (3) y el primer detector (11) se encuentran a lados distintos de la corriente de material.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 15, caracterizado porque la fuente de luz ultravioleta (3) y 20 la segunda fuente de luz (4, 14) se encuentran dentro de una carcasa común.

17. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 16, caracterizado porque el primer detector (11) y el segundo detector (10) se encuentran dentro de una carcasa común.

18. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 17, caracterizado porque la fuente de luz ultravioleta (3) está incorporada en una carcasa con al menos un filtro de espejo (16) , de tal forma que la luz de la fuente de luz ultravioleta (3) se desvía y se filtra a través de al menos un filtro de espejo (16) , especialmente porque se desvía 180º mediante dos filtros de espejo (16) dispuestos normalmente uno respecto a otro.