MX2014013558A - Metodo mejorado para aplicar un recubrimiento final frio en un proceso de fabricacion de recipientes de vidrio. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una línea de recubrimiento y un método para aplicar a recubrimiento protector a recipientes de vidrio huecos integrados en proceso de fabricación de recipientes de vidrio. En particular, ésta se refiere a una línea de recubrimiento y a un método para aplicar un recubrimiento final en frío a recipientes de vidrio huecos. Más particularmente, la presente invención se refiere a una línea de recubrimiento que comprende pistolas de aspersión horizontales para aplicar un recubrimiento final en frío a los recipientes de vidrio huecos en una línea simple, y tal método para aplicar un recubrimiento final en frío a los recipientes de vidrio huecos.

Description

METODO MEJORADO PARA APLICAR UN RECUBRIMIENTO FINAL FRIO EN UN PROCESO DE FABRICACION DE RECIPIENTES DE VIDRIO Campo de la Invención La presente invención se refiere a una línea de recubrimiento y a un método para aplicar un recubrimiento protector a recipientes de vidrio huecos integrados en un proceso de fabricación de recipientes de vidrio.

En particular, ésta se refiere a una línea de recubrimiento y a un método para aplicar un recubrimiento final en frío a los recipientes de vidrio huecos.

Más particularmente, la presente invención se refiere a una línea de recubrimiento que comprende pistolas de aspersión horizontales para aplicar un recubrimiento final en frío a recipientes de vidrio huecos en una línea simple y tal método para aplicar un recubrimiento final en frío a los recipientes de vidrio huecos.

Antecedentes de la Invención Los recipientes de vidrio huecos son fabricados a partir de vidrio fundido en moldes a altas temperaturas. Ya que la superficie de estos recipientes es frágil y con el fin de evitar daños (como rayados por ejemplo) éstos son recubiertos superficialmente directamente después de la formación del recipiente. También, con el fin de preservar la resistencia del vidrio y para prevenir cualquier contacto Ref.252405 directo vidrio a vidrio del recipiente respectivo con el fin de evitar los rayados anteriormente mencionados, éstos son protegidos sobre la superficie mediante un recubrimiento.

Hoy en día, en la fabricación de recipientes de vidrio es aplicado un recubrimiento de dos pasos con el fin de obtener la resistencia al rayado y deslizamiento de los recipientes de vidrio.

En el primer paso, el terminado del recubrimiento final caliente (HEC, por sus siglas en Inglés) es aplicado por medio de deposición por vapor químico (CVD, por sus siglas en inglés) de un compuesto que contiene metal sobre los recipientes de vidrio colocados en la línea simple o doble, recién formados, y calientes.

Tal HEC está basado en el precursor del recubrimiento que incluye estaño, titanio, otros compuestos metálicos u organometálicos descomponibles por calor.

Esta aplicación es realizada dentro de un denominado túnel de recubrimiento o campana de recubrimiento, donde el recubrimiento final caliente anteriormente mencionado es aplicado mediante deposición por vapor químico en la formación de una capa delgada de un óxido metálico, por ejemplo óxido de estaño. El objetivo es recubrir la parte exterior del recipiente de vidrio con una capa uniforme homogénea excepto por la denominada boca.

Ya que esto es realizado en la fase de vapor y sobre los recipientes de vidrio transportados en línea simple, una distribución homogénea puede ser lograda fácilmente. La capa delgada de óxido metálico, a menudo óxido de estaño, es la base para el segundo recubrimiento, el denominado recubrimiento final frío (CEC, por sus siglas en Inglés). El recubrimiento final frío podría ser una capa de cera de polietileno, la cual es aplicada vía una emulsión basada en agua. Esto hace al vidrio resbaladizo, protegiéndolo del rayado y evitando que los recipientes se adhieran entre sí cuando éstos son movidos conjuntamente sobre una banda transportadora. El recubrimiento combinado invisible, resultante, da una superficie virtualmente no rayable al vidrio. Únicamente la combinación de recubrimiento final caliente y el recubrimiento final frío promoverá las cualidades deseadas de la resistencia al rayado y el resbalamiento.

La presente invención tiene que ver con el segundo paso, la aplicación del recubrimiento final frío.

Después de la aplicación del recubrimiento final caliente, los recipientes de vidrio son usualmente enviados a través de un tipo especial de horno llamado también túnel de recocido. Éste último está diseñado específicamente para recocer el vidrio y para enfriar los recipientes de una manera controlada. El vidrio es calentado a un punto de recocido y luego es lentamente enfriado. Este proceso alivia las tensiones internas, haciendo al vidrio mucho más durable. Los recipientes son ahora colocados en hileras.

Tradicionalmente, el recubrimiento final frío es aplicado cuando los recipientes abandonan el horno de enfriamiento. Ya que los recipientes son colocados en varias hileras, la aplicación sucede mediante pistola de aspersión o pistolas que se mueven paralelas entre las hileras respectivas de los recipientes, colocados por arriba o justo entre las hileras a la altura del hombro de los recipientes. El patrón de aspersión proveniente de la aplicación de recubrimiento anterior, conduce automáticamente a una distribución no homogénea del material de recubrimiento.

En el caso de una botella de vidrio como el recipiente de vidrio hueco la mayor parte del material aplicado será rociada sobre su área de hombro, y mucho menos sobre el área de cuerpo y el área de talón. La práctica frecuentemente tiene que ver con demasiado recubrimiento sobre el área de hombro donde éste no tiene función e incluso trae problemas con des-adhesión de la etiqueta en el caso de etiquetas de cuello.

Un objetivo de la presente invención es tener una distribución eficiente del material de recubrimiento final frío.

Otro objetivo más de la presente invención es tener una línea de recubrimiento que puede aplicar un recubrimiento final en frío que sea eficientemente distribuido sobre la superficie que va a ser protegida del recipiente.

Otro objetivo más de la presente invención es aplicar un método de un recubrimiento final en frío que es eficientemente distribuido sobre la superficie del recipiente que va a ser protegida.

Otro objetivo más de la presente invención es una línea de recubrimiento y un método para aplicar el recubrimiento final frío selectivamente en ciertas áreas superficiales del recipiente.

El documento US 3,509,852,234 describe una máquina de recubrimiento de recipientes de vidrio que posee una pluralidad de boquillas de aspersión, las cuales se mueven desde arriba entre las hileras de botellas transportadas por una banda transportadora. De hecho, el montaje tiene boquillas de aspersión móviles que se mueven alrededor de las botellas con el fin de recubrirlas completamente.

El documento W02002/066389 describe un aparato para aplicar un recubrimiento a un recipiente de vidrio. El recubrimiento final caliente es aplicado no homogéneo con el fin de aplicar el recubrimiento final frío a las zonas preferidas. Es muy difícil controlar la aplicación exacta del recubrimiento final caliente, especialmente a zonas exactas y a un espesor dado.

El documento W091/019606 describe un método para aumentar la resistencia de un recipiente de vidrio y los recipientes de vidrio aumentados en resistencia. La estación de recubrimiento para el recubrimiento de aumento de la resistencia, está localizada sobre una configuración transportadora de líneas múltiples ya sea entre el túnel de recocido y la estación de aspersión de recubrimiento final frío o después de la estación de recubrimiento final frío. Este recubrimiento aumentador de resistencia con el fin de incrementar la resistencia al estallido, no es un recubrimiento final frío.

El documento W02005/ 049219 describe un método, el aparato y el líquido de recubrimientos para recubrir recipientes de vidrio retornables. El recubrimiento en este documento es un recubrimiento protector aplicado a los recipientes retornables después de limpiar los recipientes y antes de volverlos a llenar. Este método no tiene lugar después de la fabricación de los recipientes de vidrio.

Breve Descripción de la Invención De manera sorprendente se ha encontrado que una distribución eficiente del material de recubrimiento final frío puede ser lograda cuando el recubrimiento es aplicado mientras que los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple.

De manera sorprendente se ha encontrado que una distribución eficiente del material de recubrimiento final frío puede ser lograda mediante el uso de dos pasos de recubrimiento final frío, distintos.

De manera sorprendente, se ha descubierto también que con una línea de recubrimiento para recipientes que comprende: • una primera aplicación del recubrimiento final frío • una aplicación del recubrimiento final frío sobre una banda transportadora de línea simple en donde los dos recubrimientos final fríos respectivos son aplicados desde al menos dos diferentes direcciones con un ángulo de al menos 45° entre las dos direcciones.

Se ha encontrado también que si el recubrimiento final frío sobre la banda transportadora de línea simple es aplicado por medio de aspersión realizada por una o más pistolas de aspersión que son colocadas perpendiculares hacia la pared externa que va a ser recubierta de los recipientes, es obtenida una distribución eficiente uniforme del material de recubrimiento final frío.

Se ha encontrado también que la temperatura del recipiente durante la aplicación del segundo recubrimiento final frío puede ser menor que la temperatura del recipiente durante la aplicación del primer recubrimiento final frío.

Adicionalmente, se ha encontrado también que una distribución selectiva del material de recubrimiento final frío puede ser lograda cuando al menos dos pistolas de aspersión son utilizadas durante la aplicación del segundo recubrimiento final frío, cada pistola de aspersión rocía sobre un área superficial diferente del recipiente.

Breve Descripción de las Figuras Figura 1: representación esquemática del proceso de recubrimiento del recipiente de vidrio (1) después del moldeo de los recipientes (12), una línea de recubrimiento que comprende una banda transportadora que transporta los recipientes en una línea simple (13), un dispositivo de recubrimiento final caliente (14) un cambio hacia un arreglo de líneas múltiples/hilera (15) sobre un transportador que pasa el túnel de recocido (16), seguido por la aplicación final fría y el regreso a un transportador de línea simple (13).

Figura 2: representación esquemática del proceso de recubrimiento de los recipientes de vidrio de acuerdo a la presente invención, que comprende una aplicación de segundo recubrimiento final frío (18) en una línea simple.

Figura 3: representación esquemática de la aplicación del recubrimiento final frío (17) desde arriba en el arreglo de línea múltiple/hilera. El recipiente hueco (1) es recubierto con un rocío (6) que es generado por una boquilla de aspersión (7). La boquilla de aspersión (7) está acomodada entre los cuellos (5) de los recipientes (1). Debido al patrón de aspersión es aplicado un recubrimiento grueso (8) en la zona de hombro, mientras que el recubrimiento se vuelve más delgado hacia abajo del cuerpo (9).

Figuras 4a y 4b: vista más detallada de la aplicación del recubrimiento final frío (18) en una configuración de línea simple: la Figura 4a con vista superior que incluye la transferencia de los recipientes (1) a una banda transportadora simple (13) antes de aplicar el recubrimiento final frío en forma de un rocío (6) con las boquillas de aspersión (7) desde ambos lados. La Figura 4b con la vista lateral donde el recipiente (1) sobre la banda transportadora de línea simple (13) es recubierto con un rocío (6) por una boquilla de aspersión (7) desde cada lado.

Figuras 5: recipiente hueco (1) en la forma de una botella con el hombro (2), el cuerpo (3) y la zona de talón (4). La boca y el cuello (5) son indicados también.

Figuras 6a y 6b: dos boquillas de aspersión perpendiculares (7) que aplican un rocío (6) con un ángulo de aspersión (10) a dos diferentes posiciones hacia la superficie que va a ser recubierta (11) del recipiente (1), a un ángulo de 90° en la figura 6a; e inclinado a un ángulo (30) de 12° de la posición a 90°C en la figura 6b.

Figura 7a: aplicación del recubrimiento sobre un recipiente (1) de un rocío (6) por una boquilla de aspersión (7) que cubre el hombro (2), el cuerpo (3) y el talón (4) al mismo tiempo.

Figura 7b: aplicación selectiva del recubrimiento sobre un recipiente (1) de un rocío (6) por dos boquillas de aspersión (7) que cubren el hombro (2) y el talón (4).

Figura 8a: aplicación selectiva del recubrimiento sobre un recipiente (1) de un rocío (6) por dos boquillas de aspersión (7) que cubren el hombro (2) y talón (4) mientras que se utilizan diferentes patrones de aspersión (19 y 20) para cada área selectiva. El patrón de aspersión (20) sobre el hombro (2) es un patrón plano horizontal, mientras que el patrón de aspersión de rocío (19) sobre el talón (4) es un patrón redondo.

Figura 8b: aplicación del recubrimiento sobre un recipiente (1) de un rocío (6) por tres boquillas de aspersión (7) que cubren el hombro (2), el cuerpo (3) y el talón (4) mientras que se utilizan diferentes patrones de aspersión (19, 20 y 21) para cada área selectiva. El patrón de aspersión (21) sobre el cuerpo es un patrón plano vertical. Entre cada área selectiva están zonas traslapadas (22 y 23).

Descripción Detallada de la Invención De acuerdo a un primer aspecto, la presente invención se refiere a una línea de recubrimiento para línea de recubrimiento de recipientes que comprende un aplicación del recubrimiento final frío, en donde el recubrimiento final frío es aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple.

De acuerdo a un segundo aspecto, la presente invención se refiere a una línea de recubrimiento para la línea de recubrimiento de recipientes, para recipientes que comprende: • una aplicación de primer recubrimiento final frío • una aplicación de segundo recubrimiento final frío cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple en donde los dos recubrimientos final fríos respectivos, son aplicados desde al menos dos diferentes direcciones con un ángulo de al menos 45° entre las dos direcciones.

En un tercer aspecto, la presente invención se refiere a un método para aplicar un recubrimiento sobre la superficie de los recipientes, que comprende el paso de aplicar un recubrimiento final en frío en donde el recubrimiento final frío es aplicado mediante aspersión sobre una banda transportadora de línea simple.

En un cuarto aspecto, la presente invención se refiere a un método para aplicar un recubrimiento sobre la superficie de los recipientes, que comprende los pasos de: • aplicar un recubrimiento final caliente • aplicar el primer recubrimiento final frío • aplicar el segundo recubrimiento final frío cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple en donde los dos recubrimientos finales fríos respectivos son aplicados desde al menos dos diferentes direcciones con un ángulo de al menos 45° entre las dos direcciones.

En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a una línea de recubrimiento, en donde la temperatura del recipiente durante la aplicación de segundo recubrimiento final frío es menor de 140°, preferentemente entre 40 y 130°C.

De acuerdo a otro aspecto adicional, la presente invención se refiere a una línea de recubrimiento para línea de recubrimiento de recipientes para recipientes que comprende: • una aplicación de primer recubrimiento final frío • una aplicación de segundo recubrimiento final frío cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple en donde los dos recubrimientos finales fríos, respectivos son aplicados desde al menos dos diferentes direcciones con un ángulo de al menos 45° entre las dos direcciones y los recubrimientos finales fríos son aplicados después del proceso de fabricación de recipientes de vidrio.

De acuerdo a otro aspecto adicional, la cantidad del recubrimiento aplicado durante la aplicación del segundo recubrimiento final frío es más importante que la cantidad del recubrimiento aplicado durante la aplicación del primer recubrimiento final frío.

En otro aspecto adicional, la presente invención se refiere a una línea de recubrimiento en donde el recubrimiento final frío es aplicado por medio de aspersión.

En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a una línea de recubrimiento en donde la aspersión durante la aplicación del recubrimiento final frío, cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple, es realizada por una o más pistolas de aspersión que son colocadas perpendiculares hacia la pared externa que va a ser recubierta, de los recipientes.

En un aspecto adicional, la presente invención se refiere a una línea de recubrimiento en donde las pistolas de aspersión aplican el recubrimiento final frío a un área selectiva del recipiente, cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple.

En otro aspecto adicional, la presente invención se refiere a una línea de recubrimiento, en donde al menos dos pistolas de aspersión son utilizadas durante el recubrimiento final frío, cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple, y cada pistola de aspersión rocía sobre una zona diferente del recipiente.

Otro aspecto adicional de la presente invención se refiere a un recipiente al cual ha sido aplicado un recubrimiento final en frío por dos pasos distintos, la aplicación de un primer recubrimiento final frío y la aplicación de segundo recubrimiento final frío, en donde la temperatura del recipiente durante la aplicación del segundo recubrimiento final frío es menor que la temperatura durante la aplicación de primer recubrimiento final frío y el recubrimiento final frío es aplicado por medio de aspersión y la aspersión durante la aplicación de segundo recubrimiento final frío es realizada por una o más pistolas de aspersión que son colocadas perpendiculares hacia la pared externa que va a ser recubierta de los recipientes.

Por el término "línea de recubrimiento" como se utiliza, se denota un montaje de elementos esenciales para recubrir los recipientes ya que existe una banda transportadora que transporta los recipientes hacia los dispositivos de recubrimiento respectivos y el dispositivo de recubrimiento mismo.

Por el término "recipiente" como se utiliza, se denota un receptáculo en el cual puede ser mantenido o llevado un material líquido.

Por el término "direcciones diferentes" como se utiliza, se denota que existe al menos un ángulo de 45° entre dos diferentes direcciones. Por ejemplo desde arriba y desde la dirección derecha o izquierda significa un ángulo de 90°; desde el lado izquierdo y el lado derecho significa un ángulo de 180°.

Por el término "línea simple" como se utiliza, se denota que un recipiente sobre la banda transportada tiene únicamente recipientes vecinos directos en la dirección de movimiento de la banda transportadora, lo que significa delante y detrás.

Por el término "hileras" como se utiliza, se denota que un recipiente sobre la banda transportadora no tiene únicamente recipientes de vidrio vecinos directos en la dirección del movimiento de la banda transportadora, sino que también a la izquierda y/o a la derecha del mismo en la dirección del movimiento de la banda transportadora.

Por el término "recubrimiento final caliente" como se utiliza, se denota que el recubrimiento es aplicado sobre el recipiente hueco a una temperatura entre 400°C y 650°C.

Por el término "recubrimiento final frío" como se utiliza, se denota que el recipiente de vidrio es recubierto a una temperatura del recipiente menor de 150°C.

Por el término "rocío o aspersión" como se utiliza, es denotada una dispersión de gotitas de líquido dispersas en un gas como una fase continua.

Por los términos "pistola de aspersión" o "boquilla de aspersión" como se utiliza, se denota un dispositivo que genera el rocío para distribuir el rocío sobre un área.

Por el término "patrón de aspersión o de rocío" como se utiliza, se denota el área sobre la cual las gotitas de líquido hacen contacto con la superficie del recipiente.

Con respecto al recipiente de la presente invención, éste puede ser elaborado de vidrio o de plástico. Preferentemente, el recipiente es un recipiente de vidrio. Más preferentemente, el recipiente es un recipiente hueco de vidrio. El ejemplo para los recipientes de vidrio huecos son botellas y frascos. La Figura 5 muestra un recipiente hueco (1) en la forma de una botella con tres zonas respectivas: hombro (2), cuerpo (3) y talón (4).

Con respecto al recubrimiento de la línea de acuerdo a la presente invención, ésta comprende ciertos elementos. Los elementos esenciales de la línea de recubrimiento para recubrir los recipientes es una banda transportadora que transporta los recipientes hacia el dispositivo o dispositivos de recubrimiento respectivos y al dispositivo o dispositivos de recubrimiento mismos. En una modalidad preferida, la línea de recubrimiento comprende dos unidades aplicadoras de recubrimiento final frío distintas.

Un ejemplo de una línea de recubrimiento estándar para recipientes de vidrio se da en la figura 1. La representación esquemática en la figura 1 comprende una máquina (12) de producción de recipientes de vidrio que distribuyen los recipientes fabricados (1) por ejemplo botellas a una banda transportadora de línea simple (13). La banda transportadora (13) transporta los recipientes de vidrio (1) a través de un túnel de recubrimiento final caliente (14) todavía en un arreglo de línea simple, y después de esto con una unidad de conversión en hileras o líneas múltiples (15) a través de un túnel de recocido (16). Posteriormente, los recipientes pasan la unidad de recubrimiento final frío (17) y son retomadas nuevamente en una banda transportadora de línea simple (13) y son pasadas más adelante (para inspección, empaque y etiquetado por ejemplo y no mostradas en la figura 1).

Una línea de recubrimiento de acuerdo a la presente invención que comprende una aplicación del recubrimiento final frío en donde recubrimiento final frío es aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple, se muestra en la figura 2. Como se representa ejemplarmente, en la figura 2, en comparación directa a la línea de recubrimiento de la figura 1, ésta comprende otra aplicación del recubrimiento final frío, lo que significa una segunda unidad de recubrimiento final frío (18) en una configuración de banda transportadora de línea simple, después de la primera unidad de recubrimiento final frío (17).

En una modalidad preferida, adicional, la línea de recubrimiento comprende dos unidades aplicadoras del recubrimiento final frío, distintas, y una aplicación del recubrimiento final caliente.

Preferentemente, la línea de recubrimiento de acuerdo a la invención, está localizada después del proceso de fabricación de recipientes de vidrio. Los recipientes de vidrio son fabricados mediante moldeo y la línea de recubrimiento de acuerdo a la invención está después del moldeo del recipiente en la planta de fabricación de recipientes de vidrio.

Con respecto al recubrimiento final caliente aplicado por la campana o el túnel, éste es un óxido metálico. Preferentemente, el recubrimiento es óxido de estaño u óxido de titanio. El óxido de estaño es derivado de la descomposición de un halogenuro de estaño orgánico, ventajosamente a partir del cloruro de monobutil-estaño.

Los recipientes de vidrio huecos son transportados en una línea simple por un transportador a través de un túnel formado en la campana. El compuesto de recubrimiento es introducido en la campana con una mezcla de aire y forma el recubrimiento sobre el vidrio mediante descomposición a alta temperatura. Por alta temperatura se entiende entre 400°C y 650°C.

Con respecto al primer recubrimiento final frío aplicado, éste es aplicado desde arriba sobre los recipientes. Desde arriba se entiende que la dirección de aspersión es más o menos perpendicular hacia la banda transportadora que transporta los recipientes. El principio general es mostrado en la figura 3. El recipiente hueco (1) es recubierto con un rocío (6) que es generado por una boquilla de aspersión (7). La boquilla de aspersión (7) está acomodada entre los cuellos (5) de los recipientes (1).

La temperatura de los recipientes durante la aplicación del primer recubrimiento final frío es menor de 150°C. Preferentemente, la temperatura de los recipientes está entre 80°C y 150°C, más preferentemente entre 100°C y 140°C.

Preferentemente, el primer recubrimiento final frío es aplicado por pistolas de aspersión o boquillas de aspersión.

Con respecto al recubrimiento final frío aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple, éste es aplicado desde la parte lateral de los recipientes sobre la línea transportadora simple. Desde la parte lateral significa que el recubrimiento final frío por un aplicador de un recubrimiento está más o menos perpendicular a la superficie de los recipientes sobre la banda transportadora, como se muestra en la figura 4, donde el aplicador de recubrimiento es una pistola de aspersión. Perpendicular no implica que el ángulo entre el aplicador de recubrimiento y la superficie o la pared externa del recipiente sea exactamente de 90°. El ángulo exacto podría variar algunos grados de los 90°. El ángulo entre el aplicador de recubrimiento y la superficie que va a ser recubierta puede estar entre 45° y 135°, preferentemente entre 60° y 120°, más preferentemente entre 70° y 110° y ventajosamente entre 75° y 105°.

En el caso en que exista una aplicación de primer recubrimiento final frío, desde la parte lateral significa que el recubrimiento final frío aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple (también llamada en ese caso la segunda aplicación de recubrimiento final frío), es aplicada desde otra dirección como el primer recubrimiento final frío. Otra dirección significa que existe al menos un ángulo de 45° entre las dos direcciones. Por ejemplo, las dos direcciones desde arriba y desde la parte lateral implican un ángulo de aproximadamente 90°C entre las dos direcciones.

El primer recubrimiento final frío y el segundo recubrimiento final frío son aplicados desde al menos dos diferentes direcciones. Hablando en general si el primer recubrimiento final frío es aplicado desde arriba de los recipientes, el segundo recubrimiento final frío es aplicado desde la parte lateral. El ángulo entre las dos direcciones es al menos 45°, preferentemente al menos 50° y más preferentemente al menos 60°C.

La temperatura de recipientes durante la aplicación del recubrimiento final frío aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple es menor de 150°C, preferentemente menor de 140°C. Preferentemente, la temperatura de los recipientes está entre 0°C y 140°C, más preferentemente entre 15°C y 140°C, ventajosamente entre 30°C y 140°C y más ventajosamente entre 40° y 140°C e incluso más ventajosamente entre 40°C y 130°C.

En una modalidad preferida, el recubrimiento final frío aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple es aplicado mediante aspersión.

De acuerdo a la invención, la cantidad del recubrimiento aplicado durante la aplicación del segundo recubrimiento final frío es más importante que la cantidad del recubrimiento aplicado durante la aplicación de primer recubrimiento final frío. La proporción de cantidad tiene que ser tomada como el área recubierta selectiva. Si la aplicación del segundo recubrimiento final frío cubre casi el cuerpo completo como en la figura 7a, la cantidad global de los dos recubrimientos puede ser tomada en cuenta para la proporción de cantidades. Si la aplicación del segundo recubrimiento final frío cubre únicamente ciertas áreas en la figura 7b, la única cantidad del primer recubrimiento final frío aplicado al hombro y al talón puede ser tomada en cuenta para la proporción de cantidades.

Preferentemente más del 50% en peso, más preferentemente más del 60% en peso y ventajosamente más del 70% en peso del recubrimiento final frío son aplicados cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple, sobre el área recubierta selectiva.

Preferentemente, menos del 50% en peso, más preferentemente menos del 40% en peso y venta osamente menos del 30% en peso del recubrimiento final frío son aplicados cuando los recipientes no están todavía sobre una banda transportadora de línea simple.

Con respecto al método de aplicación de acuerdo a la presente invención, el recubrimiento final frío es aplicado mediante aspersión.

El recubrimiento final frío aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple es aplicado por medio de una pistola de aspersión o boquillas de aspersión. Una o más pistolas de aspersión o boquillas de aspersión pueden ser utilizadas.

Si únicamente es utilizada una pistola de aspersión, la pistola de aspersión gira alrededor de la botella, o bien la botella es girada con una pistola de aspersión fija. Se prefiere que la botella gire si existe únicamente una pistola de aspersión o boquilla de aspersión.

Si existen dos o más pistolas de aspersión, las pistolas de aspersión respectivas pueden ser instaladas en posiciones opuestas, con el fin de aplicar el recubrimiento sobre el recipiente de vidrio desde los lados opuestos. La Figura 4 muestra una modalidad con dos pistolas de aspersión (7) colocadas en lados opuestos del recipiente (1) y la banda transportadora (13) que transporta el recipiente en una línea simple.

El método de aplicación del recubrimiento final frío de acuerdo a la invención no requiere carga electrostática.

Con respecto a la aplicación selectiva del material de recubrimiento final frío sobre áreas selectivas, en otra modalidad más, dos o más pistolas de aspersión son instaladas sobre el mismo lado del recipiente y la banda transportadora simple y cada pistola de aspersión aplica el recubrimiento a áreas selectivas del recipiente, como se muestra en las figuras 7b, 8a y 8b. Por ejemplo, una primera pistola de aspersión aplica el recubrimiento al hombro (20), una segunda pistola de aspersión aplica el recubrimiento al cuerpo (21) y la tercera pistola de aspersión aplica el recubrimiento al talón (19). Un traslape del recubrimiento en los bordes (22 y 23) de las áreas selectivas sucederá.

Cada pistola de aspersión puede aplicar una cantidad diferente del recubrimiento y utilizar un patrón diferente de aspersión. Una cantidad diferente de recubrimiento podría significar que la cantidad de recubrimiento en mg/cm2 sobre la superficie podría ser diferente sobre la función de las áreas de recubrimiento. Por ejemplo, la cantidad de recubrimiento en el hombro (2) y el talón (4) puede ser más importante que en el cuerpo (3).

Con el fin de aplicar el recubrimiento homogéneamente en cada área respectiva, el recipiente podría ser girado.

En otra modalidad más, dos o más pistolas de aspersión son instaladas sobre cada lado del recipiente y la banda transportadora de línea simple y cada pistola de aspersión aplica el recubrimiento a áreas selectivas del recipiente desde lados opuestos, similar a lo que se muestra en la figura 4b, pero con las posiciones de la pistola o la boquilla de aspersión similares a las figuras 8a y 8b.

Es posible aplicar por ejemplo mucho menos o ningún recubrimiento sobre el cuerpo (3) del recipiente. Por ejemplo, las figuras 7b y 8a muestran una modalidad donde no es aplicado ningún recubrimiento en el cuerpo.

Es posible utilizar diferentes patrones de aspersión para las zonas selectivas. Por ejemplo, figura 8a muestra diferentes patrones de aspersión para el hombro y el talón: el talón es recubierto con un patrón redondo (19), mientras que el hombro es recubierto con un patrón horizontal plano (20). Por ejemplo, la figura 8b muestra adicionalmente un patrón plano horizontal para el cuerpo (21).

En otra modalidad más, es posible aplicar diferentes concentraciones o diferentes productos sobre áreas selectivas, mientras que se utilizan dos o más pistolas de aspersión. Por ejemplo, las tres áreas recubiertas por patrones de aspersión distintos (19), (20) y (21) pueden tener diferentes productos de recubrimiento o diferentes concentraciones del mismo o de un diferente recubrimiento. Por ejemplo, la figura 8b: el patrón de área de talón (19) y el patrón de área de hombro (20) son recubiertos con una concentración más alta, mientras que el área del patrón del cuerpo (21) es recubierta con una concentración más pequeña. En consecuencia, es obtenido un gradiente del recubrimiento sobre la superficie del recipiente.

En una modalidad preferida para la aplicación del recubrimiento final frío en un área selectiva, el área de hombro (2) y el área de talón (4) son recubiertos mientras que no es aplicado ningún recubrimiento al área de cuerpo (3), como se muestra en la figura 7b y en la figura 8a. La no aplicación de ningún recubrimiento no significa que no exista recubrimiento del todo en el cuerpo, especialmente ya que existe un traslape entre los recubrimientos de diferentes áreas. Si el hombro y el cuerpo son recubiertos con un espesor de recubrimiento mínimo no puede ser evitado que al menos una parte del recubrimiento sea también aplicada en el área de cuerpo cercana al hombro y al área de cuerpo.

Con respecto a la posición de la pistola de aspersión o las pistolas de la aplicación del primer recubrimiento final frío, éstas son esencialmente colocadas verticales por arriba de los recipientes que van a ser recubiertos, como se muestra en la figura 3. Por vertical debe entenderse que la pistola de aspersión no está montada exactamente perpendicular a la banda transportadora. El rocío puede ser también ligeramente inclinado.

Con respecto a la posición de la pistola o pistolas de aspersión de la aplicación del recubrimiento final frío aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple, éstos son esencialmente colocados perpendiculares hacia la pared externa que va a ser recubierta, de los recipientes. Perpendicular no implica que el ángulo entre la pistola de aspersión y la superficie o pared externa del recipiente de vidrio sea exactamente de 90°. El ángulo exacto de la pistola de aspersión podría variar en algunos grados de los 90°. El ángulo entre la pistola de aspersión y la superficie que va a ser recubierta puede ser entre 45° y 135°, preferentemente entre 60° y 120°, más preferentemente entre 70° y 110° y ventajosamente entre 75° y 105°. Esto es ilustrado en las figuras 6a y 6b, donde dos diferentes posiciones de las pistolas de aspersión son ilustradas. En la figura 6a el ángulo entre la pistola de aspersión (7) y la superficie o pared externa del recipiente de vidrio (11) es exactamente de 90°, mientras que en la figura 6b el ángulo entre la pistola de aspersión (7) y la superficie o pared externa del recipiente de vidrio (11) está inclinada con un ángulo (30) de aproximadamente 12° desde la posición perpendicular. Esto significa que el ángulo entre la pistola de aspersión y la superficie que va a ser recubierta en la figura 6b es de 78° desde arriba y de 102° desde abajo. El ángulo de aspersión (10) es en ambas figuras 6a y 6b es el mismo de aproximadamente 50°.

La distancia entre la superficie del recipiente de vidrio y la salida de la pistola de aspersión depende del ángulo de aspersión, sobre el área deseada que va a ser recubierta y sobre el recipiente o el tamaño del recipiente. Preferentemente, la distancia es al menos de 1 cm.

El ángulo de aspersión puede variar entre 30° y 120°, dependiendo de la altura del recipiente, la distancia entre la pistola de aspersión y la superficie que va a ser recubierta, y si únicamente una cierta zona selectiva debe ser recubierta.

Con respecto al material de recubrimiento aplicado por los dos pasos de recubrimiento final frío respectivos, éste podría ser el mismo material de recubrimiento o uno diferente para cada paso de recubrimiento final frío respectivo.

El material de recubrimiento puede ser una emulsión de cera acuosa, ya sea iónica o no iónica, dependiendo de los tensioactivos utilizados para la preparación de dichas dispersiones.

Si el paso de aplicación de primer recubrimiento final frío y el paso de aplicación del recubrimiento final frío aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple, utilizan el mismo material de recubrimiento, éste podría ser diferente en su composición concerniente al contenido de sólidos, por ejemplo.

No está fuera del alcance de la invención aplicar recubrimientos adicionales. Un recubrimiento adicional podría ser aplicado después del segundo paso de recubrimiento final frío, o antes del mismo. Un recubrimiento adicional podría ser aplicado después del primer paso de recubrimiento final frío o antes de éste.

Una distribución eficiente del material de recubrimiento final frío produce una resistencia mejorada contra al rayado sobre las áreas críticas de la superficie del recipiente.

La línea de recubrimiento de la presente invención podría ser implementada en la industria de fabricación del vidrio y también en una planta de llenado o en la industria de procesamiento de alimentos.

METODOS DE EVALUACION Estimación de la resistencia al rayado Dos botellas son fijadas y colocadas de una manera tal que el hombro, el cuerpo o el talón es verificado para su resistencia al rayado. Un cilindro neumático aplica una fuerza ajustable (Fl) sobre las botellas, mientras que una de las botellas se está moviendo hacia la otra botella estática .

Sensores miden continuamente la fuerza aplicada y la fuerza paralela de movimiento (F2) sobre el sujetador de la botella estática. El último es dependiente de la fricción entre las botellas.

Cuando el recubrimiento está en buena forma, la fricción es baja pero se incrementa cuando el recubrimiento es sometido a abrasión. Finalmente, las botellas se rayarán, lo cual da como resultado un incremento fuerte de la fuerza medida paralela. La cantidad de movimientos en combinación con la fuerza aplicada, califica la resistencia al rayado. La fuerza aplicada típica es Fl = 200N, un recubrimiento adecuado sobrevive al menos a 100 movimientos .

El proceso de la medición de la resistencia al rayado es monitorizado y almacenado en una PC y durante o después de esto el coeficiente de fricción (F2/F1) y sus cambios pueden ser verificados.

Son realizadas cuatro mediciones y un promedio es calculado y es dado en las tablas respectivas. Si no se observa rayado (incremento fuerte de la fuerza medida), la evaluación es detenida después de 1000 movimientos. Estimación del ángulo de deslizamiento El ángulo de deslizamiento es estimado con una mesa de inclinación de la compañía AGR International Inc. La mesa de inclinación mide el ángulo cuando una botella se desliza en contacto con una superficie de vidrio idéntica. Esto da una apreciación de la lubricidad de la superficie. Tres recipientes de vidrio son colocados sobre la mesa en una configuración piramidal. Después de que es oprimido el botón de arranque, un motor eléctrico incrementa el ángulo de inclinación de la mesa sobre la cual está descansando la pirámide de botellas a una velocidad de 3.6° por segundo. Las dos botellas del fondo son constreñidas y no se mueven durante la prueba.

El recipiente superior está libre de deslizarse y cuando el ángulo de inclinación se vuelve lo suficientemente grande para superar las fuerzas de fricción entre recipientes, ésta comienza a deslizarse y hace contacto con una barra viajera. Cuando la botella oprime la barra viajera, un interruptor es abierto en el conjunto de circuitos electrónicos de la mesa de inclinación, deteniendo simultáneamente el motor de accionamiento y aplicando un freno a la mesa inclinada. Esta característica previene el deslizamiento por eliminación y la medición accidental de ángulos de inclinación erróneamente altos. La lubricidad de los recipientes de prueba puede ser expresada ya sea por el ángulo al cual ocurre el deslizamiento o por el coeficiente de fricción estática. Ambas mediciones pueden ser obtenidas a partir de una escala sobre el frente de la mesa. Si el ángulo de deslizamiento es menor de 15°, preferentemente menor de 13° se considera que la botella ha sido suficientemente lubricada .

Estimación de la tensión superficial La tensión superficial es medida con tintas de prueba de Softal electronic GmbH de acuerdo a DIN ISO 8296. Los valores de tensión superficial son dados en Nm/m. Si la tensión superficial es alta, lo que significa más de 54 Nm/m, ha sido aplicado nada o no suficiente recubrimiento final frío lubricante.

EJEMPLOS Fueron utilizadas botellas para agua de vidrio verde o de vidrio de pedernal de 50 el. Las botellas tuvieron un recubrimiento final caliente de 40 CTU, pero también botellas con un recubrimiento final caliente de 50 CTU fueron utilizadas.

Antes de la aplicación del recubrimiento adicional todas las botellas fueron sometidas a calor a 575°C por 20 minutos, con el fin de eliminar toda la sustancia orgánica.

Como el material de recubrimiento final frío se utilizaron Tegoglas RP40LT y Tegoglas 3000plus de ARKEMA.

El recubrimiento fue aplicado con una pistola de aspersión Walter Pilot WA XV de Walther Spritz-und Lackiersysteme GmbH.

El recubrimiento fue aplicado desde una posición vertical (v) para simular la aplicación del recubrimiento final frío a los recipientes desde arriba o desde una posición horizontal (h) con una boquilla de aspersión más o menos perpendicular (ángulo de 15°) a la superficie de la botella que va a ser recubierta, para simular la aplicación del recubrimiento final frío desde la parte lateral o una combinación de los dos.

La resistencia al rayado fue evaluada 24 horas después de la aplicación del recubrimiento final frío.

Tabla 1 - Aplicación del recubrimiento con una pistola de aspersión perpendicular de 2 mi de solución de Tegoglas RP40LT o Tegoglas 3000plus a diferentes posiciones de las pistolas de aspersión La Tabla 1 muestra que la aplicación horizontal (perpendicular a la superficie de la botella) ya sea sola (ejemplo 1) o en combinación con la aplicación vertical (ejemplo 2 y 3) permite una aplicación más eficiente del recubrimiento final frío: un número promedio más alto de movimientos para la resistencia al rayado, un ángulo de deslizamiento más bajo y una tensión superficial más baja que en el cuerpo.

Tabla 2 - Aplicación del recubrimiento con una pistola de aspersión de 2 mi de una solución de 0.5% en peso de Tegoglas 3000plus a diferentes posiciones de las pistolas de aspersión La Tabla 2 muestra que la aplicación horizontal (perpendicular a la superficie de la botella) ya sea sola (ejemplo 4) o en combinación con la aplicación vertical (ejemplo 5) permite una aplicación más eficiente en recubrimiento final frío: un número promedio más alto de movimientos para la resistencia al rayado, un ángulo de deslizamiento más bajo y una menor tensión superficial.

Tabla 3 - Aplicación del recubrimiento con una pistola de aspersión perpendicular de 2 mi de una solución al 0.5% en peso de Tegoglas 3000plus a diferentes temperaturas de la botella de vidrio La Tabla 3 muestra que la aplicación del recubrimiento de acuerdo a la presente invención puede ser realizada sobre un amplio intervalo de temperatura, permitiendo la aplicación del recubrimiento final frío también adicionalmente realizado en la línea de recubrimiento cuando los recipientes podrían estar ya más fríos.

Tabla 4 - Aplicación selectiva del recubrimiento de 2 mi de Tegoglass 3000plus al 0.5% en peso con múltiples pistolas de aspersión a una temperatura de botella de 50°C.

/ La Tabla 4 muestra que la aplicación del recubrimiento de acuerdo a la presente invención puede ser realizada selectivamente sobre ciertas áreas del recipiente.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (21)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. Una línea de recubrimiento para recipientes, caracterizada porque comprende una aplicación del recubrimiento final frío en donde el recubrimiento final frío es aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple.

2. Una línea de recubrimiento para recipientes, caracterizada porque comprende a) una aplicación de primer recubrimiento final frío b) una aplicación de segundo recubrimiento final frío de conformidad con la reivindicación 1 en donde los dos recubrimientos finales fríos respectivos son aplicados desde al menos dos diferentes direcciones con un ángulo de al menos 45° entre las dos direcciones.

3. Una línea de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque comprende además una aplicación del recubrimiento final caliente antes de la aplicación de primer recubrimiento final frío.

4. La línea de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 3, caracterizada porque el recubrimiento final frío es aplicado por medio de aspersión.

5. La línea de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a la 3, caracterizada porque al menos un recubrimiento final frío es aplicado por medio de aspersión y preferentemente ambos recubrimientos finales fríos son aplicados por medio de aspersión.

6. La línea de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 4 ó 5, caracterizada porque la aspersión durante la aplicación del recubrimiento final frío, cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple es realizada por una o más pistolas de aspersión que son colocadas perpendiculares hacia la pared externa que va a ser recubierta, de los recipientes.

7. La línea de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque la pistola de aspersión aplica el recubrimiento final frío a un área selectiva del recipiente.

8. La línea de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 6, caracterizada porque al menos dos pistolas de aspersión son utilizadas durante la aplicación del recubrimiento final frío aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple, cada pistola de aspersión rocía sobre áreas diferentes del recipiente.

9. La línea de recubrimiento de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque al menos dos diferentes patrones de aspersión son utilizados por las pistolas de aspersión sobre diferentes áreas del recipiente.

10. La línea de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 9, caracterizada porque los recipientes son recipientes de vidrio huecos.

11. La línea de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 10, caracterizada porque el recubrimiento final frío es elegido de emulsiones acuosas de cera.

12. La línea de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a la 11, caracterizada porque la temperatura de los recipientes durante la aplicación de segundo recubrimiento final frío es menor que la temperatura durante la aplicación del primer recubrimiento final frío.

13. La línea de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a la 11, caracterizada porque la temperatura del recipiente durante la aplicación del segundo recubrimiento final frío es menor de 140°C, preferentemente entre 40°C y 130°C.

14. La línea de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 2 a la 13, caracterizada porque la cantidad del recubrimiento aplicado durante la aplicación del segundo recubrimiento final frío es más importante que la cantidad del recubrimiento aplicado durante la aplicación del primer recubrimiento final frío.

15. La línea de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 14, caracterizada porque la línea de recubrimiento está localizada después del proceso de fabricación de recipientes.

16. Un método para aplicar un recubrimiento sobre la superficie de los recipientes, caracterizado porque comprende el paso de aplicar un recubrimiento final en frío en donde el recubrimiento final frío es aplicado mediante aspersión sobre una banda transportadora de línea simple.

17. El método de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el recubrimiento es aplicado después del proceso de fabricación de recipientes.

18. Un método para aplicar un recubrimiento sobre la superficie de recipientes, caracterizado porque comprende los pasos de: a) aplicar un recubrimiento final caliente b) aplicar un primer recubrimiento final frío c) aplicar el recubrimiento final frío de conformidad con la reivindicación 16 ó 17, en donde los dos recubrimientos finales fríos respectivos son aplicados desde al menos dos diferentes direcciones, con un ángulo de al menos 45° entre las dos direcciones.

19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la cantidad del recubrimiento aplicado durante la aplicación de segundo recubrimiento final frío es más importante que la cantidad del recubrimiento aplicado durante la aplicación del primer recubrimiento final frío.

20. Un método para aplicar un recubrimiento sobre la superficie de un recipiente de vidrio de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 ó 19, caracterizado porque la aspersión durante la aplicación del recubrimiento final frío aplicado cuando los recipientes están sobre una banda transportadora de línea simple, es realizada por una o más pistolas de aspersión que están colocadas perpendiculares hacia la pared externa que va a ser recubierta, de los recipientes.

21. Un recipiente de vidrio caracterizado porque se le ha aplicado un recubrimiento por medio de un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a la 20, utilizando preferentemente una línea de recubrimiento de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a la 15.