DISPOSITIVO Y PROCEDIMIENTO PARA RECUBRIR UNA SUPERFICIE.

Dispositivo para recubrir una superficie de un artículo con las siguientes características:

una unidad (2) para proporcionar un líquido que presenta reactivos necesarios para el recubrimiento; una unidad (3) de transporte, que está configurada para provocar un movimiento relativo entre una superficie que debe recubrirse del artículo (4) y el líquido, mientras la superficie que debe recubrirse del artículo está en contacto con el líquido, de modo que la superficie que debe recubrirse permanece en contacto con el líquido durante un tiempo predeterminado, para provocar un recubrimiento de la misma, estando además configurada la unidad (3) de transporte para provocar el movimiento relativo tangencialmente a la superficie que debe recubrirse, de manera continua y sin invertir el sentido (5) de movimiento; una unidad (30; 80) de calentamiento, que está configurada para calentar la superficie que debe recubrirse, mientras la superficie que debe recubrirse del artículo está en contacto con el líquido, hasta una temperatura a la que tiene lugar una reacción de los reactivos mediante los que se provoca el recubrimiento; estando configurada la unidad (30; 80) de calentamiento para calentar un cilindro (3) de transporte rotatorio de la unidad de transporte, que está dispuesto en el lado del artículo (4) opuesto al líquido, para provocar el movimiento relativo; y estando diseñado el dispositivo para recubrir por un lado un artículo (4) en forma de banda

Dispositivo y procedimiento para recubrir una superficie.

Los ejemplos de realización de la presente invención tratan de un dispositivo y de un procedimiento para recubrir una superficie de un artículo.

Recubrimientos de materiales se realizan con frecuencia por ejemplo en el sector de la generación y estructuración de semiconductores. A este respecto es necesario, a menudo, poder ajustar de la manera más homogénea posible un grosor de capa por toda el área de la superficie que debe recubrirse. En el caso de elementos que están presentes como piezas individuales puede tener lugar un recubrimiento de manera sencilla, cuando se sumerge, por ejemplo, una oblea, una lámina o una luna de vidrio o un artículo que debe recubrirse en su totalidad en un volumen adecuado para el recubrimiento, que está lleno al menos parcialmente con el material de recubrimiento, o se pone en contacto por un lado o por ambos lados con el mismo. El propio recubrimiento puede acelerarse o desencadenarse a este respecto mediante diferentes mecanismos. Así, es concebible, por ejemplo, no añadir un producto químico activador hasta que la superficie que debe recubrirse ya está en contacto con el material de recubrimiento. Los productos químicos, cuyo tiempo de reacción es corto, es decir que reaccionan rápidamente, pueden no mezclarse entre sí por ejemplo hasta que estén en el propio volumen de reacción o mezclarse entre sí directamente antes de introducirlos en el mismo o no mezclarse entre sí hasta que estén sobre la superficie del artículo que debe recubrirse.

En algunos sectores de la técnica de recubrimiento y de la técnica de los semiconductores es necesario además recubrir grandes superficies relacionadas. Éste puede ser el caso, por ejemplo, en los sustratos flexibles, tal como pueden utilizarse entre otros en la fabricación de semiconductores orgánicos. También en el campo de la técnica solar, en el que los elevados costes de producción de las células solares superan a menudo los beneficios que pueden conseguirse, puede ser deseable poner a disposición una tecnología que posibilite el recubrimiento de láminas, sustratos en forma de banda o láminas metálicas, de modo que en poco tiempo puedan recubrirse grandes áreas, para conseguir así una reducción significativa de los costes de producción.

La solicitud de patente británica 1206106 muestra un dispositivo para recubrir material en forma de banda, en el que el material se guía a través de cilindros de transporte en un líquido.

La solicitud estadounidense 5.795.625 trata, como estado de la técnica más próximo, también de un dispositivo para recubrir telas con un líquido. El material que debe recubrirse se guía por medio de un rodillo a través de un tanque de inmersión, que se llena a través de un conducto con el líquido usado para el recubrimiento. Por debajo del tanque se encuentra un volumen de almacenamiento para agua, que puede usarse para mantener el líquido usado para el recubrimiento a una temperatura constante.

La solicitud estadounidense 3.762.190 trata de un dispositivo para tratar materiales de cuero, que se guían por medio de cilindros de transporte a través de un baño de líquido. A este respecto el cuero se encuentra completamente en el baño de líquido y se pone así en contacto por ambos lados con el material usado para el recubrimiento. El líquido puede calentarse.

La solicitud de patente europea 0038084 propone enfriar una lámina que debe recubrirse tras el recubrimiento, para evitar en el recubrimiento posibles pliegues provocados por el calor.

La solicitud de patente europea 0608192 A1 propone calentar un líquido usado para la galvanización (zinc) hasta una temperatura de 400 - 500º.

La solicitud estadounidense 3.863.600 propone templar la disolución de recubrimiento usada para recubrir una superficie de un material en forma de banda en un circuito externo.

Existe por consiguiente la necesidad de desarrollar conceptos alternativos y más eficaces para recubrir la superficie de un artículo.

En los ejemplos de realización de la presente invención se posibilita recubrir una superficie de un artículo, usando una unidad de transporte que pone en contacto la superficie que debe recubrirse del artículo con un líquido, que presenta los reactivos necesarios para el recubrimiento, y pasa por la superficie. Mediante variaciones de los parámetros de funcionamiento de la unidad de transporte, tal como por ejemplo el avance por unidad de tiempo, puede conseguirse que la superficie que debe recubrirse permanezca en contacto con el líquido durante un tiempo predeterminado, para provocar un recubrimiento de la misma.

Mediante la variación de los parámetros de reacción, tal como por ejemplo la temperatura y la concentración de los reactivos, puede variarse libremente la velocidad de reacción y, en combinación con ello, mediante la variación del tiempo de contacto entre el material y el líquido, el grosor de capa del recubrimiento. La variación del tiempo de contacto puede conseguirse a este respecto en algunos ejemplos de realización de unidades de transporte mediante un sencillo ajuste de los parámetros de funcionamiento de las mismas.

En los ejemplos de realización de la invención, la unidad de transporte hace pasar adicionalmente el artículo por el líquido de manera continua y sin invertir el sentido de movimiento o lo conduce a través de un volumen de líquido, de modo que es posible realizar de manera continua y sin interrupción el recubrimiento de artículos o materiales alargados, por ejemplo en forma de banda.

En otros ejemplos de realización o sistemas de recubrimiento, estos materiales se ponen a disposición o se desenrollan desde un cilindro de almacenamiento, para, tras el recubrimiento por medio de la unidad de transporte o tras el paso por la unidad de transporte, recibirse y enrollarse sobre un cilindro de retirada. Esto posibilita recubrir de manera eficaz y sin interrupción grandes áreas de material en forma de tira.

Ejemplos de realización adicionales presentan una unidad de secado, para secar el artículo recubierto, de modo que el líquido del recubrimiento esté completamente seco antes de retirar el artículo recubierto o enrollarlo en un cilindro de retirada, de modo que la calidad del recubrimiento no se deteriore tras la propia operación de recubrimiento por posibles influencias mecánicas. Los ejemplos de realización de la invención presentan una unidad de calentamiento, para calentar la superficie del artículo que debe recubrirse y/o el líquido con eventuales reactivos químicos, de modo que se posibilite una reacción endotérmica o para variar la velocidad de reacción. Esto permite, por ejemplo, no posibilitar una reacción química que desencadene el recubrimiento o forme el material de recubrimiento hasta que esté en contacto directo con la superficie o aumentar una velocidad de reacción de tal manera que se logre el grosor de capa que debe conseguirse mediante el recubrimiento con una unidad de transporte dada, es decir con una velocidad de avance o velocidad relativa dada entre la superficie del artículo y el líquido.

En algunos ejemplos de realización se guía el artículo que debe transportarse por medio de un rodillo cilíndrico a través de un baño de líquido, estando el rodillo calentado. A este respecto puede seleccionarse la geometría de la unidad de transporte de tal manera que el artículo se recubra o bien según la invención por un lado o bien, no según la invención, por ambos lados, es decir que entre en contacto por tanto con el líquido por un lado o por ambos lados. En otros ejemplos de realización, la unidad de transporte está dotada de medios de sellado que posibilitan delimitar espacialmente la zona de superficie del artículo que se pone en contacto con el líquido. Puede tratarse, por ejemplo, de labios de sellado, que en el borde de un material en forma de banda sellan el material con respecto al líquido, de modo que sólo en una zona central, centrada alrededor del eje de simetría de la banda, se produce el recubrimiento del material o del artículo.

En algunos ejemplos de realización adicionales de la invención, los cilindros de transporte, que guían el artículo tras el recubrimiento o tras la unidad de transporte, están construidos de tal manera que generan una película de agua sobre la superficie del cilindro de transporte, de modo que el material de recubrimiento eventualmente aún no completamente secado o endurecido no se separa, mediante el cilindro de transporte, de... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para recubrir una superficie de un artículo con las siguientes características:

una unidad (2) para proporcionar un líquido que presenta reactivos necesarios para el recubrimiento;

una unidad (3) de transporte, que está configurada para provocar un movimiento relativo entre una superficie que debe recubrirse del artículo (4) y el líquido, mientras la superficie que debe recubrirse del artículo está en contacto con el líquido, de modo que la superficie que debe recubrirse permanece en contacto con el líquido durante un tiempo predeterminado, para provocar un recubrimiento de la misma, estando además configurada la unidad (3) de transporte para provocar el movimiento relativo tangencialmente a la superficie que debe recubrirse, de manera continua y sin invertir el sentido (5) de movimiento;

una unidad (30; 80) de calentamiento, que está configurada para calentar la superficie que debe recubrirse, mientras la superficie que debe recubrirse del artículo está en contacto con el líquido, hasta una temperatura a la que tiene lugar una reacción de los reactivos mediante los que se provoca el recubrimiento;

estando configurada la unidad (30; 80) de calentamiento

para calentar un cilindro (3) de transporte rotatorio de la unidad de transporte, que está dispuesto en el lado del artículo (4) opuesto al líquido, para provocar el movimiento relativo; y

estando diseñado el dispositivo para recubrir por un lado un artículo (4) en forma de banda.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, que presenta además medios (60a, 60b; 74a, 74b) de sellado, que están diseñados para delimitar la zona (50) de superficie del artículo que se pone en contacto con el líquido.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, en el que los medios (60a, 60b; 74a, 74b) de sellado presentan una junta labial, una junta de anillo deslizante o una junta de aire comprimido.

4. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad para proporcionar un líquido presenta además una unidad de mezclado, para mejorar la homogeneidad del recubrimiento del artículo y/o presenta una unidad para renovar y/o tratar y/o hacer circular el líquido (40).

5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que la unidad para proporcionar el líquido presenta un recipiente (2) con una superficie interna, que está enfrentada a la superficie que debe recubrirse del artículo (4) y cuya forma está adaptada a la forma de la superficie que debe recubrirse del artículo (4).

6. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la unidad de transporte está configurada para, en un lado del artículo opuesto al líquido, guiarlo sobre una capa de transporte de un gas o de un líquido.

7. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que la unidad (2) para proporcionar el líquido presenta una posición (12) de entrada y una posición (14) de salida alejada de la posición (12) de entrada para el líquido, estando configurada la unidad (3) de transporte para transportar el artículo (4) desde la posición (14) de salida del líquido hasta la posición (12) de entrada a través de la unidad para proporcionar el líquido.

8. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 7, que presenta un cilindro (6) de guiado, que está configurado para proporcionar una película de agua sobre una superficie del mismo, para guiar una superficie recubierta del artículo (4).

9. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la unidad de transporte está diseñada para mover el artículo (4) con una velocidad constante, mientras la superficie que debe recubrirse está en contacto con el líquido.

10. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 9, que presenta además una unidad de secado, para secar un artículo (4) recubierto, de modo que se seca un recubrimiento de la superficie que debe recubrirse.

11. Procedimiento para recubrir por un lado una superficie de un artículo en forma de banda con las siguientes etapas:

proporcionar un líquido que presenta reactivos necesarios para el recubrimiento; y

poner en contacto el artículo y el líquido y generar un movimiento relativo entre una superficie que debe recubrirse del artículo (4) y el líquido, mientras la superficie que debe recubrirse del artículo está en contacto con el líquido, de modo que la superficie que debe recubrirse permanece en contacto con el líquido durante un tiempo predeterminado, para provocar un recubrimiento de la misma, provocándose el movimiento relativo tangencialmente a la superficie que debe recubrirse, de manera continua y sin invertir el sentido (5) de movimiento; y

mientras la superficie que debe recubrirse del artículo está en contacto con el líquido, calentar la superficie que debe recubrirse hasta una temperatura a la que tiene lugar una reacción de los reactivos mediante los que se provoca el recubrimiento, calentando un cilindro (3) de transporte rotatorio, que está dispuesto en el lado del artículo (4) opuesto al líquido, para provocar el movimiento relativo.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, en el que se mueve el artículo con una velocidad constante, mientras la superficie que debe recubrirse está en contacto con el líquido.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 ó 12, que presenta además una delimitación de la zona de superficie del artículo que se pone en contacto con el líquido.

14. Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 a 13, en el que el artículo es una lámina de plástico o una lámina metálica, y en el que la superficie del artículo se recubre con CdS.

15. Sistema para recubrir un artículo en forma de tira con las siguientes características:

un dispositivo (1) para recubrir una superficie de un artículo según una de las reivindicaciones 1 a 10;

un cilindro (150) de almacenamiento para almacenar el artículo (4) que debe recubrirse y para proporcionar el artículo (4) para la unidad (3) de transporte; y

un cilindro (152) de retirada para recibir el artículo recubierto procedente de la unidad (3) de transporte y para almacenar el artículo recubierto.