Máquina para el tratamiento de recipientes de material termoplástico.

Procedimiento de filtración que permite proteger, como mínimo,

un instrumento (16, 16') de medida y control de los parámetros del proceso de tratamiento de los recipientes, utilizado en una máquina que realiza, en una zona de tratamiento, el depósito de un recubrimiento de partículas sobre la pared de dichos recipientes por formación de un plasma a partir de un gas precursor, cuyo instrumento de medición está sometido a un ciclo continuo de variaciones de presión que van de un valor que corresponde a casi vacío, durante la fase de tratamiento del recipiente, hasta un valor que corresponde a la presión atmosférica cuando tiene lugar la evacuación del recipiente tratado y de la colocación de un nuevo recipiente, cuyo procedimiento consiste en:

- interrumpir el paso de las partículas residuales, entre dicha zona de tratamiento y dicho instrumento, por medio de una centrifugación de dichas partículas por efecto ciclónico en un dispositivo apropiado del tipo de ciclofiltro (21), cuya centrifugación está activada y puesta en práctica por el flujo que se encuentra en movimiento cuando tiene lugar el restablecimiento de la presión atmosférica,

- almacenar in situ, y de manera temporal, dichas partículas detenidas de este modo, en una cámara (26) de sedimentación de dicho ciclofiltro (21),

- agitar dichas partículas residuales que son almacenadas temporalmente en dicha cámara -26- de sedimentación, por medio del impulso provocado por el reflujo que atraviesa dicho ciclofiltro (21), cuando tiene lugar la puesta en vacío de la zona cargada de partículas, cuyo impulso se prevé suficiente, en cuanto a fuerza y cantidad, para arrastrar dichas partículas residuales recientemente almacenadas y para evacuarlas.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2009/051111.

Solicitante: SIDEL PARTICIPATIONS.

Nacionalidad solicitante: Francia.

Dirección: AVENUE DE LA PATROUILLE DE FRANCE 76930 OCTEVILLE SUR MER FRANCIA.

Inventor/es: DUCLOS,YVES-ALBAN.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B01D45/16 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B01 PROCEDIMIENTOS O APARATOS FISICOS O QUIMICOS EN GENERAL.B01D SEPARACION (separación de sólidos por vía húmeda B03B, B03D, mesas o cribas neumáticas B03B, por vía seca B07; separación magnética o electrostática de materiales sólidos a partir de materiales sólidos o de fluidos, separación mediante campos eléctricos de alta tensión B03C; aparatos centrifugadores B04B; aparato de vórtice B04C; prensas en sí para exprimir los líquidos de las sustancias que los contienen B30B 9/02). › B01D 45/00 Separación de partículas dispersas en gases o en vapores por gravedad, inercia o fuerza centrífuga. › producida por el movimiento helicoidal de la corriente gaseosa.
  • B04C5/18 B […] › B04 APARATOS O MAQUINAS CENTRIFUGAS UTILIZADAS PARA LOS PROCEDIMIENTOS FISICOS O QUIMICOS.B04C APARATOS QUE UTILIZAN EL VORTICE LIBRE, p. ej. CICLONES (silenciadores o aparatos de escape para máquinas o motores con medios para retirar los constituyentes sólidos de los gases de escape, utilizando separadores centrífugos o inerciales F01N 3/037; aparatos de combustión del tipo ciclón F23). › B04C 5/00 Aparatos en los que la dirección axial del vórtice está invertida. › que utilizan un fluido auxiliar para ayudar a la evacuación.
  • B04C5/185 B04C 5/00 […] › Colectores de polvo.
  • B04C5/187 B04C 5/00 […] › formando cuerpo con el aparato.
  • B04C5/22 B04C 5/00 […] › dotadas de medios de limpieza.
  • B05D7/22 B […] › B05 PULVERIZACION O ATOMIZACION EN GENERAL; APLICACION DE MATERIALES FLUIDOS A SUPERFICIES, EN GENERAL.B05D PROCEDIMIENTOS PARA APLICAR MATERIALES FLUIDOS A SUPERFICIES, EN GENERAL (transporte de objetos en los baños de líquidos B65G, p. ej.. B65G 49/02). › B05D 7/00 Procedimientos, distintos al "flocage", especialmente adaptados para aplicar líquidos u otros materiales fluidos, a superficies especiales, o para aplicar líquidos u otros materiales fluidos, particulares. › a superficies internas, p. ej. al interior de tubos.
  • C23C16/04 QUIMICA; METALURGIA.C23 REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO QUIMICO DE LA SUPERFICIE; TRATAMIENTO DE DIFUSION DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL; MEDIOS PARA IMPEDIR LA CORROSION DE MATERIALES METALICOS, LAS INCRUSTACIONES, EN GENERAL.C23C REVESTIMIENTO DE MATERIALES METALICOS; REVESTIMIENTO DE MATERIALES CON MATERIALES METALICOS; TRATAMIENTO DE MATERIALES METALICOS POR DIFUSION EN LA SUPERFICIE, POR CONVERSION QUIMICA O SUSTITUCION; REVESTIMIENTO POR EVAPORACION EN VACIO, POR PULVERIZACION CATODICA, POR IMPLANTACION DE IONES O POR DEPOSICION QUIMICA EN FASE VAPOR, EN GENERAL (fabricación de productos revestidos de metal por extrusión B21C 23/22; revestimiento metálico por unión de objetos con capas preexistentes, ver las clases apropiadas, p. ej. B21D 39/00, B23K; metalización del vidrio C03C; metalización de piedras artificiales, cerámicas o piedras naturales C04B 41/00; esmaltado o vidriado de metales C23D; tratamiento de superficies metálicas o revestimiento de metales mediante electrolisis o electroforesis C25D; crecimiento de monocristales C30B; mediante metalización de textiles D06M 11/83; decoración de textiles por metalización localizada D06Q 1/04). › C23C 16/00 Revestimiento químico por descomposición de compuestos gaseosos, no quedando productos de reacción del material de la superficie en el revestimiento, es decir, procesos de deposición química en fase vapor (pulverización catódica reactiva o evaporación reactiva en vacío C23C 14/00). › Revestimiento de partes determinadas de la superficie, p. ej. por medio de máscaras.
  • C23C16/511 C23C 16/00 […] › utilizando descargas con microondas.

PDF original: ES-2381705_T3.pdf

 

Máquina para el tratamiento de recipientes de material termoplástico.

Fragmento de la descripción:

Máquina para el tratamiento de recipientes de material termoplástico La presente invención se refiere a unos perfeccionamientos en las máquinas para el tratamiento de recipientes de material termoplástico del tipo de botellas y más particularmente máquinas que permiten depositar sobre la superficie de estos recipientes un revestimiento que mejora, en especial, su permeabilidad.

Las botellas de PET, por ejemplo, son particularmente sensibles a los intercambios gaseosos y es bien conocido, tal como se describe en especial en el documento WO00/66804, el tratar la pared interna de estas botellas depositando un revestimiento que hace la función de barrera a los gases. Este revestimiento reduce la permeabilidad del PET y permite, como consecuencia, mejorar la duración de vida del contenido de dichas botellas.

Este tratamiento consiste en inyectar en el recipiente y en vacío una pequeña cantidad de un gas precursor del tipo de acetileno u otros tales como etileno o una mezcla de nitrógeno, oxígeno y HDMS, que se decompone en una nube de partículas en estado de plasma, cuyo plasma es generado por energía de microondas y las partículas de carbono que contiene se depositan por su parte sobre la pared interna, por ejemplo, del recipiente. Cuando el tratamiento ha terminado, la presión atmosférica es restablecida en la zona de tratamiento y el recipiente tratado es retirado.

Las partículas residuales de carbono, no depositadas sobre la pared del recipiente, forman una especie de polvo y tienen tendencia a contaminar los diferentes circuitos de la máquina con una repercusión sobre los instrumentos de medición tales como, por ejemplo, el captador de presión presente que controla el vacío y el caudalímetro regulador de la presión presente, que controla el caudal y la presión del gas precursor.

El ciclo de las variaciones de presiones genera movimientos a nivel de las partículas residuales de carbono cuyos movimientos, se sitúan en la zona de tratamiento de los recipientes pero también en los diferentes circuitos conectados con los instrumentos de medición.

Las partículas residuales hacen recorridos de ida y vuelta en los circuitos. Se desplazan hacia los instrumentos de medición en el momento de la puesta a presión atmosférica de la zona de tratamiento y en el momento del establecimiento del vacío, previamente a la operación de tratamiento de una nueva botella; entre los dos movimientos, dichas partículas se estancan en la mencionada zona de tratamiento y en los diferentes circuitos asociados a dicha zona.

Estas partículas residuales ensucian los instrumentos de medición y en particular los filtros encargados de proteger estos instrumentos, y este ensuciamiento genera variaciones de la pérdida de carga en los circuitos que conectan esos instrumentos a la zona de tratamiento, lo que provoca diferencias a nivel de los valores indicados y errores.

De manera general, para superar este problema de ensuciamiento de los filtros se establece un programa de intervenciones con el fin de proceder regularmente a su limpieza, por ejemplo, cada quince días; este programa tiene en cuenta evidentemente las cantidades de recipientes tratados por la máquina pero a pesar de todo tiene un carácter empírico.

Por otra parte estas intervenciones programadas de limpieza se efectúan con el paro completo de la máquina, perturbando de manera importante la producción de la misma.

La presente invención da a conocer una solución original a este problema relacionado con la contaminación de los circuitos y el taponamiento de los filtros de protección de los instrumentos de medición; en particular permite suprimir los programas de intervención que tienen como inconveniente principal parar la máquina y la producción de los recipientes y en particular de botellas.

La presente invención da a conocer un perfeccionamiento para este tipo de máquina que realiza un tratamiento de las botellas para mejorar, en especial, su permeabilidad, por ejemplo, por la acción de un depósito de carbono en su pared interna.

Este perfeccionamiento, según la invención, consiste en una disposición que permite proteger los instrumentos de medición tal como el captador de presión y/o el caudalímetro regulador de presión, con respecto a esta contaminación que es engendrada por la circulación de las partículas residuales de carbono, controlando simultáneamente los problemas de variaciones de pérdida de carga.

Esta disposición permite evitar los problemas clásicos de las desviaciones y errores de medición; permite sobretodo garantizar la repetitividad en el tiempo de las mediciones de presiones y de las mediciones de caudal que son efectuadas respectivamente a nivel del captador de presión que controla el vacío y a nivel del medidor de caudal regulador de presión que controla el caudal y la presión de introducción del gas precursor.

La máquina, según la invención, comprende, como mínimo, un instrumento de medición del tipo de un captador de presión y/o un caudalímetro con regulación de la presión que está en comunicación, mediante un circuito apropiado, con la zona de tratamiento en vacío del recipiente en el que se forman, por la mediación de microondas, partículas desarrolladas en forma de plasma a partir de un gas precursor del tipo de acetileno introducido en dicho recipiente por un inyector, cuyo instrumento de medición está sometido a un ciclo continuo de variaciones de presión que van de un valor que corresponde a casi vacío para la fase de tratamiento de los recipientes, hasta un valor que corresponde a la presión atmosférica para la fase de evacuación de los recipientes tratados y de introducción de nuevos recipientes, cuya máquina presenta en el circuito que conecta dicha zona de tratamiento de recipiente y dicho instrumento de medición, un dispositivo de filtrado del tipo de pérdida de carga constante, constituido por un ciclofiltro que comprende una cámara de sedimentación dispuesta entre un conducto tangencial de centrifugación y un conducto de extracción, cuyo ciclofiltro está conectado por su conducto tangencial de centrifugación al tramo del circuito que se extiende hasta la zona donde se efectúa el tratamiento de dichos recipientes y, por su conducto de extracción al tramo del circuito que se extiende hasta el instrumento de medición de manera que permite, por una parte, interrumpir automáticamente el paso de las partículas residuales durante el paso del flujo ascendente en dicho ciclofiltro y retener temporalmente esas partículas residuales en dicha cámara de sedimentación de este último y, por otra parte, hacer limpiar automáticamente dicha cámara de sedimentación por medio del reflujo cuyo impulso es tal que permite agitar dichas partículas residuales en dicha cámara de sedimentación y evacuarlas hacia el exterior.

En una máquina de tratamiento de recipientes que funcione a gran velocidad, los flujos y reflujo a través del ciclofiltro permiten evitar la saturación de la cámara de sedimentación, permaneciendo ésta limpia y garantizando un funcionamiento sin mantenimiento.

Siempre, según la invención, la máquina comprende un circuito cuyo tramo situado más arriba del ciclofiltro, es decir, entre este último y el instrumento de medición, tiene la capacidad de recepción de gas y por otra, en términos de volumen, que es suficiente para que se establezca un reflujo significativo en la cámara de sedimentación de dicho ciclofiltro con la finalidad de agitar y evacuar automáticamente las partículas residuales retenidas en dicha cámara.

Según otra disposición de la invención, la máquina comprende un circuito cuyo tramo situado más arriba del ciclofiltro, entre éste y la zona de tratamiento, tiene la capacidad de recogida de gas, en términos de volumen, que es inferior a la del tramo de más abajo para permitir una transferencia total de la cantidad de partículas almacenadas a nivel de dicho ciclofiltro hacia dicha zona de tratamiento pasando por dicho tramo situado en la parte de arriba.

También según la invención, la máquina presenta un instrumento de medición constituido por un captador de presión que está conectado, por un circuito, a la tubería que sirve por una parte, para establecer el vacío en el recipiente y por otra, para restablecer la presión atmosférica después del tratamiento del recipiente, cuyo circuito presenta en su longitud, un ciclofiltro.

Según otra disposición de la invención, la máquina presenta un instrumento de medición constituido por un... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento de filtración que permite proteger, como mínimo, un instrumento (16, 16') de medida y control de los parámetros del proceso de tratamiento de los recipientes, utilizado en una máquina que realiza, en una zona de tratamiento, el depósito de un recubrimiento de partículas sobre la pared de dichos recipientes por formación de un plasma a partir de un gas precursor, cuyo instrumento de medición está sometido a un ciclo continuo de variaciones de presión que van de un valor que corresponde a casi vacío, durante la fase de tratamiento del recipiente, hasta un valor que corresponde a la presión atmosférica cuando tiene lugar la evacuación del recipiente tratado y de la colocación de un nuevo recipiente, cuyo procedimiento consiste en:

- interrumpir el paso de las partículas residuales, entre dicha zona de tratamiento y dicho instrumento, por medio de una centrifugación de dichas partículas por efecto ciclónico en un dispositivo apropiado del tipo de ciclofiltro (21) , cuya centrifugación está activada y puesta en práctica por el flujo que se encuentra en movimiento cuando tiene lugar el restablecimiento de la presión atmosférica,

- almacenar in situ, y de manera temporal, dichas partículas detenidas de este modo, en una cámara (26) de sedimentación de dicho ciclofiltro (21) ,

- agitar dichas partículas residuales que son almacenadas temporalmente en dicha cámara -26- de sedimentación, por medio del impulso provocado por el reflujo que atraviesa dicho ciclofiltro (21) , cuando tiene lugar la puesta en vacío de la zona cargada de partículas, cuyo impulso se prevé suficiente, en cuanto a fuerza y cantidad, para arrastrar dichas partículas residuales recientemente almacenadas y para evacuarlas.

2. Procedimiento de filtración, según la reivindicación 1, caracterizado porque consiste en establecer, en por lo menos uno de los circuitos y, en especial, el circuito (19') del captador de presión (19) , un caudal instantáneo de flujo, en el aumento de presión hasta la presión atmosférica, del orden de 500 Ncm3/s y un caudal instantáneo de reflujo, en el establecimiento del vacío, del orden de 88 Ncm3/s.

3. Máquina para la puesta en práctica del procedimiento de filtración, según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, la cual está preparada para realizar el tratamiento de recipientes por depósito en vacío de un recubrimiento de partículas sobre la pared de cada recipiente por medio de un procedimiento de formación de un plasma a partir de un gas precursor, y comprende, como mínimo, un instrumento (16, 16') de medición de tipo captador (19) de presión y/o caudalímetro (17) con regulación de la presión, cuyo, como mínimo un instrumento, se encuentra en comunicación, por un circuito apropiado, con la zona de tratamiento de dicho recipiente en la que se forman, por radiación de microondas, partículas desarrolladas en forma de plasma a partir de dicho gas precursor del tipo acetileno introducido en dicho recipiente por un inyector (18) ,

caracterizado porque comporta, en el circuito que conecta dicha zona de tratamiento del recipiente y el mencionado, como mínimo, un instrumento de medición, un dispositivo de filtrado del tipo de pérdida de carga constante, constituido por un ciclofiltro (21) que comprende una cámara (26) de sedimentación dispuesta entre un conducto (23) tangencial de centrifugación y un conducto (24) de extracción, cuyo ciclofiltro está conectado, por su conducto (23) tangencial de centrifugación, al tramo de circuito que se extiende hasta la zona en la que se efectúa el tratamiento de dichos recipientes y, por su conducto (24) de extracción, al tramo de circuito que se extiende hasta el instrumento de medición.

4. Máquina, según la reivindicación 3, caracterizado por comprender un circuito cuyo tramo situado más abajo del ciclofiltro (21) , es decir, entre este último y el instrumento de medición, tiene una capacidad de recepción de gas y otros, en términos de volumen, que es suficiente para que se establezca un reflujo significativo en la cámara de sedimentación de dicho ciclofiltro con la finalidad de agitar y evacuar automáticamente las partículas residuales retenidas en dicha cámara.

5. Máquina, según la reivindicación 3, caracterizada porque comprende un circuito cuyo tramo situado más arriba del ciclofiltro, entre este último y la zona de tratamiento, tiene una capacidad de recepción de gas, en términos de volumen, que es inferior a la del tramo de más abajo para permitir una transferencia total de la cantidad de partículas almacenadas a nivel de dicho ciclofiltro hacia dicha zona de tratamiento pasando por dicho tramo situado en la parte de arriba.

6. Máquina, según la reivindicación 3, caracterizada porque presenta un instrumento (16') de medición constituido por un captador (19) de presión que está conectado, por un circuito (19') , a la conducción (11) que sirve, por una parte, para establecer el vacío en el recipiente y, por otra, para restablecer la presión atmosférica después del tratamiento del recipiente, cuyo circuito (19') comporta, en su longitud, un ciclofiltro (21) .

7. Máquina, según la reivindicación 3, caracterizada porque presenta un instrumento (16) de medición constituido por un caudalímetro (17) con regulación de presión, cuyo caudalímetro (17) alimenta, por un circuito (17') apropiado, el inyector (18) que introduce el gas precursor en el recipiente a tratar, cuyo circuito (17') presenta, en su longitud, un ciclofiltro (21) .

8. Máquina, según la reivindicación 3, caracterizada porque presenta, como mínimo, un ciclofiltro (21) que comprende:

- un cuerpo superior (22) de forma cilíndrica con eje vertical,

- un conducto (23) dispuesto tangencialmente sobre la parte superior de dicho cuerpo cilíndrico y centrado sobre un eje perpendicular al eje de este último, cuyo conducto (23) se encuentra en comunicación con la zona de tratamiento de los recipientes y permite realizar la centrifugación de las partículas residuales,

- una cámara (26) de sedimentación, en forma de cono invertido, dispuesto por debajo de dicho cuerpo (22) cilíndrico, para recoger dichas partículas residuales,

- un conducto (24) de extracción que se sumerge en el centro de dicho cuerpo (22) cilíndrico, cuyo conducto (24) de

extracción se prolonga por encima de dicho cuerpo (22) en dirección al instrumento (16, 16') de medición correspondiente.

9. Máquina, según la reivindicación 8, caracterizada porque comprende un ciclofiltro (21) cuyo conducto (24) de extracción se extiende en el cuerpo cilíndrico (22) a una altura que es del orden de 2/3 del diámetro de dicho cuerpo 20 cilíndrico (22) .

10. Máquina, según la reivindicación 8, caracterizada porque comprende un ciclofiltro (21) cuya parte cónica de la cámara (26) de sedimentación se extiende a una altura que corresponde a la de la pared cilíndrica activa del cuerpo cilíndrico (22) y al diámetro de este último.


 

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