ES2886108T3 - Aparato para el recubrimiento - Google Patents

Abstract

Aparato para el recubrimiento de artículos de vidrio tridimensionales que comprende: un túnel, que tiene una parte superior y una primera y segunda paredes laterales, adecuado para disponerse sobre una cinta transportadora de manera que la cinta transportadora transporte los artículos desde un extremo aguas arriba, en el que los artículos ingresan al túnel, hasta un extremo aguas abajo, en el que los artículos salen del túnel, que comprende además un conjunto lineal de boquillas, dispuestas en al menos una pared lateral para suministrar un chorro de gas, cuyo chorro atraviesa la trayectoria de los artículos transportados a través del túnel; al menos una abertura de escape dispuesta en una pared lateral, la abertura de escape que se ubica más cerca del extremo aguas abajo que la disposición lineal de boquillas; caracterizado por medios para aplicar una presión de extracción negativa a la abertura de escape, y una distancia entre el conjunto de boquillas de entrada y la abertura de escape entre 500 y 1000 mm.

Description

DESCRIPCIÓN

Aparato para el recubrimiento

La invención se refiere a métodos y aparatos para la deposición de recubrimientos sobre artículos de vidrio, particularmente recipientes de vidrio tales como botellas y jarras, durante un proceso de fabricación continuo.

Existen numerosas situaciones en las que es deseable o conveniente depositar recubrimientos en recipientes de vidrio. Por ejemplo, durante la fabricación de botellas de vidrio, con frecuencia se aplica una capa de óxido de estaño a la botella en el llamado "extremo caliente" del proceso, es decir, cuando la botella recién fundida todavía retiene una cantidad significativa de calor. Este recubrimiento sirve para varios propósitos.

El recubrimiento reduce el grado de "rayado" (es decir, daño visible de la superficie que tiene un efecto estético adverso) durante los pasos posteriores del proceso. El recubrimiento también proporciona una buena adhesión para un recubrimiento subsecuente de polímero que se deposita en el "extremo frío" del proceso para una lubricación adicional. El recubrimiento también mejora la resistencia de la botella.

En el pasado se han adoptado varios enfoques para la tarea de depositar recubrimientos sobre artículos de vidrio. El documento WO2006/009872 describe la deposición por deposición de vapor químico de inyección directa (CVD) en donde los precursores de CVD se disuelven en un disolvente que comprende un líquido iónico que luego se inyecta en un vaporizador empaquetado que tiene un flujo de gas portador en contracorriente. El gas portador separa los precursores del disolvente y los transporta en fase de vapor a una cámara de deposición donde se forma el recubrimiento por medio de métodos convencionales de CVD.

Más recientemente, el documento WO2013/163005 describe un aparato para el recubrimiento en el que se inyecta un compuesto a depositar (un óxido metálico) en una corriente de aire que se dirige sobre el artículo a recubrir. La deposición de recubrimientos sobre vidrio plano por medio de métodos CVD es bien conocida. Convenientemente, esto se hace durante el proceso de fabricación de vidrio flotado donde el calor residual de dicho proceso ayuda a la reacción de los precursores, que se llevan a la superficie de la cinta de vidrio caliente que se produce durante el proceso de vidrio flotado. La CVD realizada en vidrio flotado de esta manera se realiza a presión atmosférica-APCVD

Los precursores pueden llevarse a su sitio de reacción por separado, es decir, cada precursor se lleva a la superficie del vidrio a través de su propio conducto dedicado, solo para mezclarse con otros precursores al llegar a las proximidades de la superficie del vidrio, pero existen ciertas ventajas para sistemas de “premezclado” (en términos de la relativa simplicidad del aparato) en los que los precursores se mezclan antes de la entrega al sitio de reacción. Existen varios aparatos de recubrimiento para artículos tales como botellas, que comprenden un túnel de recubrimiento que tiene paredes laterales y una parte superior, estando el túnel convenientemente ubicado en una cinta transportadora que transporta las botellas a través del túnel.

Las paredes laterales del túnel incluyen aberturas, típicamente ranuras o boquillas a través de las cuales se suministran los materiales de recubrimiento, típicamente en un gas portador. Las aberturas de escape también se incluyen normalmente.

A medida que las botellas se transportan a través del túnel, pasan por las ranuras y los materiales de recubrimiento se suministran a la superficie de la botella.

En algunos casos, los fabricantes optan por evitar el recubrimiento de una región particular de un artículo. Por ejemplo, cuando se aplica un recubrimiento a botellas para cerveza o bebidas carbonatadas, los fabricantes pueden optar por evitar el recubrimiento del borde de la botella, ya que algunos recubrimientos pueden proporcionar una rugosidad superficial o puntos de nucleación que causan efervescencia no deseada cuando se vierte el líquido. El documento EP0519597 describe aparatos y métodos de recubrimiento de vidrio del tipo mencionado anteriormente. En este caso, un suministro de aire no turbulento se dirige hacia abajo a través de la corriente de material de recubrimiento para evitar el recubrimiento en la región superior (particularmente el borde) de la botella. El documento WO02066389 describe un aparato para el recubrimiento de botellas que comprende un túnel de recubrimiento en el que se proporcionan ranuras para suministrar y expulsar materiales de recubrimiento en una mezcla de gas. En este caso, las ranuras son horizontales y están espaciadas de manera que solo se recubren las tiras de la botella, correspondientes a las áreas que contactan con sus vecinas durante el procesamiento. Esta patente también describe el recubrimiento doble de las botellas por medio de la aplicación de un primer recubrimiento (por ejemplo, óxido de estaño) cuya deposición es asistida por el calor residual en las botellas después del moldeado desde el estado fundido (un recubrimiento llamado “extremo caliente”) y un segundo recubrimiento (por ejemplo, una capa de polímero en aerosol) que se aplica en un punto del proceso de producción donde las botellas se han enfriado significativamente (una capa de "extremo frío").

Un problema que surge en los aparatos para el recubrimiento de proceso continuo del tipo descrito anteriormente es que la disposición de las aberturas de entrada y las trayectorias de flujo dan lugar a un alto grado de formación de vórtices y cizallamiento en las corrientes del gas portador. Esto, a su vez, da lugar a un recubrimiento desigual ya que los chorros inestables a veces se mueven brevemente sobre artículos tales como botellas, mientras que otras veces permanecen dirigidos a un área.

Además, para objetos tridimensionales como una botella, la distancia desde el objeto hasta las ranuras de recubrimiento (y salidas de aire) no es constante a lo largo de la altura del objeto. Por ejemplo, la superficie del cuerpo de una botella está más cerca de la ranura que la superficie del cuello más estrecho. Esto da lugar a recubrimientos desiguales cuando se produce con aparatos como el del documento WO02066389

Un aparato para el recubrimiento se describe adicionalmente en el documento US4425868.

Por último, este tipo de aparatos permite que el aire ambiental entre al túnel por los extremos y este aire contiene un cierto nivel de contaminantes como la humedad que pueden afectar el proceso de recubrimiento. También se puede introducir humedad en el interior del túnel a través de una corriente de gas de acabado usada para purgar la región superior de las botellas como se describió anteriormente.

Si bien estos aparatos de recubrimiento de la técnica anterior sirven para muchos propósitos, donde la uniformidad, la textura superficial, etc. de los recubrimientos pueden no ser cruciales, con frecuencia surgen nuevas aplicaciones para recubrimientos que requieren un mayor control sobre el espesor, uniformidad de la textura de la superficie y otras cualidades.

De acuerdo con la invención, el aparato para el recubrimiento de artículos tridimensionales de vidrio comprende las características expuestas en la reivindicación 1 adjunta.

Una modalidad preferida comprende un par de conjuntos de boquillas de entrada dispuestas con un conjunto en cada pared lateral, sustancialmente opuestas entre sí en el túnel. Una modalidad con mayor preferencia comprende un par de aberturas de escape, dispuestas con una abertura en cada pared lateral, sustancialmente opuestas entre sí en el túnel.

Otra modalidad preferida comprende una placa amortiguadora, que se puede mover para variar el tamaño efectivo de una abertura de escape.

Una modalidad preferida adicional comprende al menos una placa reflectante, dispuesta para dirigir el calor irradiado desde los artículos de vidrio hacia una disposición lineal de boquillas.

En otra modalidad preferida, las aberturas de escape están definidas por un conducto sustancialmente vertical que comprende paredes y una placa deflectora que se extiende desde el túnel y se aleja del extremo corriente abajo hasta una pared del conducto.

En otra modalidad preferida, el área de la sección transversal del túnel es entre 1,5 y 2,5 veces mayor que el área de la sección transversal de una abertura de escape.

En otra modalidad preferida, al menos un conjunto de boquillas está dispuesta de manera que la velocidad de los gases que salen de las boquillas incluye un componente que es sustancialmente paralelo a la dirección general de los artículos transportados a través del túnel.

Otra modalidad preferida comprende al menos un conjunto de boquillas ubicadas a una primera distancia de los extremos del túnel y al menos un conjunto de boquillas ubicadas a una segunda distancia de los extremos del túnel. Otra modalidad preferida comprende medios para calentar al menos un conjunto de boquillas. Los medios para calentar al menos un conjunto de boquillas pueden comprender un recinto en el que se ubica el conjunto, y medios para calentar el interior del recinto. Los medios para calentar el interior del recinto pueden comprender un elemento calefactor eléctrico.

De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, un método para recubrir artículos tridimensionales de vidrio comprende las etapas establecidas en la reivindicación 13 adjunta.

La invención se describirá ahora, a manera de ejemplo no limitativo, con referencia a las figuras adjuntas en las que: Las Figuras 1a - 1d y 2 ilustran una primera modalidad preferida de la invención;

La Figura 3 ilustra ubicaciones en botellas, recubiertas de acuerdo con la invención, donde se midieron los espesores del recubrimiento;

La Figura 4 es una vista en planta que ilustra una segunda modalidad preferida de la invención y

La Figura 5 es una vista en planta adicional, que ilustra otras características preferidas de la invención.

Con referencia a las Figuras 1a-1d, el aparato para el recubrimiento artículos de vidrio de acuerdo con la invención comprende una cubierta 11 que tiene una parte superior 12 y paredes laterales 13 que definen un túnel 14 a través del cual los artículos a recubrir son transportados por una cinta transportadora (no mostrada).

Se proporciona al menos un par de conjuntos lineales de boquillas de entrada 15, estando situado un conjunto 15 del par en cada pared lateral 13. Preferentemente, cada uno de los pares está ubicado sustancialmente a la misma distancia a lo largo de la trayectoria de los artículos (es decir, están ubicados sustancialmente uno frente al otro). (Nota: aunque en esta modalidad se ilustra un par de conjuntos de boquillas, un único conjunto es adecuado para algunas químicas).

Más adelante a lo largo de la trayectoria de los artículos, se proporciona al menos un par de aberturas de escape 16, de nuevo una del par en cada pared lateral 13 y de manera preferente sustancialmente opuestas entre sí.

Durante el funcionamiento, los precursores químicos del recubrimiento a depositar se dirigen al interior del túnel a través de boquillas de entrada 15 y viajan a lo largo del túnel sustancialmente en la misma dirección (23 de las Figuras 2 y 4) de los artículos de vidrio. Esta disposición de las boquillas de entrada 15 y las aberturas de escape 16 proporciona una exposición más eficaz de los artículos a los reactivos CVD durante el tránsito a través de la campana. La exposición aumenta a medida que los reactivos CVD gaseosos y las botellas viajan en la misma dirección a través del túnel. La distancia mínima entre las boquillas de entrada 15 y las aberturas de escape 16 varía de acuerdo con la química particular que se practique y varía de 500 mm a 1000 mm.

La longitud efectiva de las aberturas de escape 16 se puede variar ajustando la altura del amortiguador 19. El amortiguador 19 comprende una placa dispuesta para bloquear una parte de la ranura que forma las aberturas de escape.

Los reactivos CVD se pueden suministrar a las boquillas 15 a través de líneas de suministro calentadas (no mostradas) para evitar la condensación de vapor antes de que entre en la campana. En algunas circunstancias, puede producirse la formación de líquido en las boquillas y la campana aquí descrita incluye placas reflectantes 20, dispuestas para dirigir la radiación térmica de los artículos sobre las boquillas con el fin de proporcionarles calentamiento.

Con referencia a la Figura 2, la disposición de escape se muestra en una vista en planta. Las paredes 21a-21d definen conductos de sección sustancialmente en caja con la placa deflectora 22 que define una abertura 16 de tipo ranura con la pared 21d. Las paredes 21a coinciden con el interior del túnel y las paredes 21d están más aguas arriba, teniendo en cuenta la dirección general 23 de los gases y artículos que pasan a través del túnel. Por tanto, las placas deflectoras 22 están dispuestas para extenderse desde el interior del túnel para definir una ranura 16 entre la placa deflectora 22 y la pared 21d que está más aguas arriba. Se aplica una presión negativa a la parte superior del conducto por medio de un extractor (no mostrado).

Los inventores han encontrado que esta disposición es especialmente eficaz para extraer gases de escape de la campana. Esta disposición no solo extrae los gases de escape y cualquier exceso de reactivo, sino que también se extrae aire ambiental de la salida del túnel, como se ilustra con las flechas 24. Este aire, que entra en el túnel en la dirección de las flechas 24, proporciona una barrera para los gases de escape o el exceso de reactivos que, de cualquier otra manera, podrían escaparse del aparato al entorno.

El área total de la ranura 16 debe ser pequeña, en comparación con el área de la sección transversal del conducto definida por las paredes 21a-21d y 22 para asegurar un flujo uniforme. Sin embargo, cuanto más pequeña sea el área, mayor será la succión que se debe aplicar al conducto para una extracción efectiva y la elección final del diseño representa un compromiso entre estos dos factores en conflicto. Se encuentra que una relación entre el área de la sección transversal del túnel y el área de la ranura de entre 1,5 y 2,5 sirve bien (una relación de área de 1,6 representa aproximadamente un 10 % de variación en la velocidad del flujo cuando se compara la velocidad del flujo en la parte superior de la ranura y en la parte inferior).

La velocidad lineal de los reactivos CVD que salen de las boquillas 15 es un factor importante en la consecución de recubrimientos eficaces.

Los artículos entran en la campana de recubrimiento con una velocidad conocida (normalmente de 0,3 m/s a 1,5 m/s, o ~ 90 a 700 artículos por minuto). El movimiento de los artículos arrastra un flujo de aire a través del aparato para el recubrimiento de manera similar a la acción de un tren que se mueve a través de un túnel. Este flujo de aire también es impulsado por la succión de las dos aberturas de escape 16. Para obtener un recubrimiento uniforme sobre los artículos, preferentemente se sopla un chorro de precursor de recubrimiento en la trayectoria del flujo, en una modalidad, perpendicular a la dirección de los artículos 23 durante el tránsito a través de la campana. El chorro debe tener suficiente impulso para que una columna concentrada de gases de recubrimiento se dirija hacia la línea central del movimiento de los artículos. El proceso se vuelve ineficaz si la columna altamente concentrada de gases de recubrimiento se dirige en cambio a cualquiera de las paredes 13 de la campana de recubrimiento 11.

La elección de la velocidad del chorro se identifica de manera óptima por medio del modelado del flujo de fluido, pero se puede encontrar una medida aproximada al considerar una "relación de energía cinética" del fluido. El flujo de aire que se mueve a lo largo de la campana de recubrimiento tiene una densidad de energía cinética dada por aproximadamente Kaire = densidad del aire x ancho del recubrimiento x velocidad de la botella2[unidades J/m2]. Los chorros inyectados de precursor del recubrimiento tienen una energía cinética de aproximadamente Kchorro = densidad del precursor del recubrimiento x ancho de la boquilla x velocidad del chorro2[unidad J/m2].

Se prefiere una relación de densidad de energía cinética R = Kaire/Kchorro con R = 0,5, pero se han visto buenos recubrimientos para 0,1 < R <3. Si el chorro de entrada es más rápido que el dado por esta relación, es decir, la relación R es demasiado pequeña, entonces el chorro tiende a pasar a través de la trayectoria de los contenedores y se desperdicia en las paredes opuestas de la campana de recubrimiento. Si el chorro de entrada es más lento que el dado por esta relación, el chorro no se lanza lo suficientemente lejos y el precursor se desperdicia en la pared contigua a la boquilla de entrada. De manera similar, si la campana de recubrimiento debe ensancharse, entonces la velocidad del chorro debe aumentar para lanzar el chorro lo suficientemente lejos y, por lo tanto, la velocidad del chorro aumentaría para mantener la relación objetivo de energía cinética.

Desde este punto de partida, la velocidad del chorro de entrada se ajusta durante las pruebas de recubrimiento para proporcionar el recubrimiento más grueso y distribuido de la manera más uniforme posible para la química y la velocidad dadas de la botella. Para las dimensiones de un aparato para el recubrimiento particular y la velocidad de la botella, se encontró que un chorro de entrada de 8 m/s era adecuado con una velocidad del transportador de 0,5 m/s.

En la aplicación usada para generar los datos a continuación, la cámara de recubrimiento tenía 165 mm de ancho, 285 mm de alto y 1000 mm de largo. Las dimensiones de la cámara de recubrimiento se eligen para dar el espacio suficiente para que el artículo de vidrio se mueva sin causar choques en la entrada. Si la cámara es demasiado pequeña, la desalineación de los recipientes de vidrio en el transportador puede hacer que choquen con la entrada de la campana de recubrimiento.

Se coloca una máscara (no mostrada) en la entrada de la cubierta de recubrimiento de aproximadamente la misma forma que el contorno de los artículos de vidrio. Esta máscara restringe el aire aspirado a la campana de recubrimiento por las botellas y, por lo tanto, proporciona una mayor concentración de precursor de recubrimiento dentro de la cámara de reacción. La máscara está diseñada para bloquear la mayor cantidad de aire que ingrese al inicio de la campana sin causar choques de los contenedores de vidrio en el transportador.

Las boquillas de entrada se colocan al menos 100 mm aguas abajo de la entrada y preferentemente a 300 mm. Si las boquillas están cerca de la entrada, los gases de recubrimiento se escapan por la entrada de la campana debido a los ocasionales remolinos que viajan hacia atrás en la columna de recubrimiento. La longitud de la campana de recubrimiento se elige de manera que la reacción química haya tenido suficiente tiempo y distancia para completarse.

Para el recubrimiento de botellas de vidrio, en una modalidad, la altura de la boquilla de entrada se elige de manera que los gases de recubrimiento se dirijan únicamente al talón y al hombro del recipiente de vidrio, una altura total de 180 mm en una aplicación de ejemplo. La experiencia muestra que un caudal de precursor vaporizado con gas portador de 100 litros estándar por minuto (slm) es comercialmente viable. A partir de este caudal de entrada, y mediante el uso de la velocidad del chorro de entrada objetivo y la altura total del recubrimiento, se calculó el ancho de las boquillas de entrada como 1 mm de ancho. Las boquillas más delgadas no son deseables ya que son cada vez más propensas a bloquearse. Las boquillas más anchas requieren que se usen más gases portadores para lograr la velocidad de entrada requerida y esto conduce a la dilución de los precursores del recubrimiento y, por lo tanto, a una eficacia del recubrimiento reducida. Si se puede proporcionar más flujo de precursor de recubrimiento, entonces se elegiría una boquilla más ancha para mantener la velocidad de entrada objetivo.

En una modalidad se usan un par de boquillas de entrada verticales opuestas, ya que esto ayuda a colocar la pluma de recubrimiento en la línea central de la campana de recubrimiento. El uso de una boquilla en un solo lado de la campana puede proporcionar una uniformidad de recubrimiento lo suficientemente buena para algunas aplicaciones. Los dos puertos de escape al final de la cubierta de recubrimiento están especificados para evitar fugas desde el extremo del aparato para el recubrimiento. La presión negativa en las ranuras de escape se determina por medio de simulaciones de fluidos. En el presente caso, el puerto de escape tiene una restricción de flujo de 12 mm de ancho que recorre toda la altura del puerto de escape (285 mm). Se consideró necesario al menos 100 Pa de succión detrás de la restricción de flujo de 12 mm para evitar fugas de gas desde los extremos de la campana.

Se debe tener cuidado para asegurar que el aire no ingrese a la campana de recubrimiento desde debajo de la cinta transportadora. Es necesario realizar un sellado adecuado entre los bordes de la cinta transportadora y la campana de recubrimiento.

El aparato para el recubrimiento descrito en las Figuras 1a-1d, 2 se usó para producir una serie de botellas que tenían recubrimientos de sílice y dióxido de titanio (titania).

El isopropóxido de titanio (IV) (TTIP) sirvió como fuente de titanio y el di-t-butoxidiacetoxisilano (DBDAS) sirvió para el silicio. Estos se suministraron a la campana de recubrimiento a través de un evaporador del tipo conocido en la técnica. Esencialmente, esto comprende un tubo metálico calentado dentro del cual el reactivo se deja caer en una corriente de gas portador.

Los recubrimientos de sílice se depositaron con éxito mediante el uso de los siguientes intervalos de parámetros: Velocidad de suministro de DBDAS: 15-20 cc/min

Temperatura del evaporador: 200 °C

Gas portador del evaporador: nitrógeno, 25 slm

Gas diluyente (añadido a la corriente de gas portador): nitrógeno, 40 slm.

Presión de extracción (aplicada a las aberturas de escape 16) -100 Pa

Los recubrimientos de titania se depositaron con éxito mediante el uso de los siguientes intervalos de parámetros: Velocidad de suministro de TTIP: 15-32 cc/min

Temperatura del evaporador: 165-200 °C

Gas portador del evaporador: nitrógeno, 25 y 30 slm

Gas diluyente (añadido a la corriente de gas portador): nitrógeno, 40 y 70 ml.

Presión de extracción -100 Pa

Se seleccionaron dos botellas de muestra para la medición del recubrimiento. Estos se recubrieron con:

Velocidad de suministro de TTIP: 35 cc/min

Temperatura del evaporador: 180 °C

Gas portador del evaporador: nitrógeno, 30 slm

Gas diluyente (añadido a la corriente de gas portador): nitrógeno, 70 ml.

Presión de extracción -100 Pa

En un artículo de vidrio recubierto primero con sílice y luego con un recubrimiento de protección UV como TO ² o Fe²O³ , la sílice proporciona protección al recubrimiento de protección UV contra el daño causado por la lixiviación de iones de sodio del vidrio.

Con referencia a la Figura 3, se midieron los grosores de recubrimiento en el talón 24, el cuerpo 25 y el hombro 26 de las botellas. Los espesores medidos para las dos muestras se muestran en la Tabla 3, donde los cuatro valores para cada posición (altura) representan cuatro medidas tomadas alrededor de la circunferencia de la botella.

Los espesores se dan en CTU (unidad de grosor de recubrimiento), una unidad óptica que es bien conocida y se usa con frecuencia en la industria del vidrio para definir el espesor de los recubrimientos. Esta unidad se basa en mediciones del reflejo de la luz incidente.

Tabla 3: Espesores de recubrimiento medidos después de la deposición en línea de titania en botellas.

Con referencia a la Figura 4, en una modalidad alternativa, las boquillas de entrada 15 están dispuestas no perpendiculares a la dirección general 23 de los artículos y gases que pasan a través del túnel 11, de manera que la velocidad de los gases (precursores de recubrimiento y cualquier gas portador) que salen de las boquillas (indicadas generalmente por las flechas 26) incluyen un componente que es paralelo a la dirección 23.

En términos sencillos, las boquillas 15 apuntan 'aguas abajo' hasta cierto punto. Esta disposición reduce la probabilidad de que los reactivos o gases portadores sean soplados aguas arriba al salir de las boquillas 15 y, en algunos casos, al salir por el extremo aguas arriba del túnel. (En esta descripción, los términos 'aguas arriba' y 'aguas abajo' se refieren a la dirección 23 de los artículos y gases que pasan a través del túnel 11. El extremo aguas arriba 24 del túnel es el extremo por donde entran los artículos y el extremo aguas abajo 25 es el extremo por donde salen los artículos).

Con referencia a la Figura cinco, una modalidad adicional de la invención puede incluir un primer conjunto lineal de boquillas 15 en una pared lateral 13 y un conjunto adicional de boquillas 15b ubicadas aguas abajo (es decir, más cerca del extremo aguas abajo) del primer conjunto de boquillas. El conjunto adicional de boquillas 15b puede estar ubicado en la misma pared lateral 13 que el primer conjunto de boquillas; puede estar ubicado en la pared lateral opuesta 13 del primer conjunto 15 o, como se ilustra en la Figura 5, las boquillas pueden estar dispuestas en pares de manera que cada conjunto 15 o 15b de un par esté ubicado en la pared lateral opuesta del otro conjunto del par, a una distancia sustancialmente similar de los extremos del túnel.

El uso de al menos dos conjuntos de boquillas, ubicadas a diferentes distancias de los extremos del túnel, permite la deposición de recubrimientos en dos etapas. Por ejemplo, se pueden proporcionar los mismos precursores de recubrimiento a las boquillas 15 y 15b para proporcionar un recubrimiento más grueso de un material dado, o se pueden proporcionar diferentes precursores de recubrimiento a las boquillas 15 y 15b para proporcionar dos (o múltiples) capas de diferentes materiales.

El aparato de acuerdo con la invención también puede incluir medios para calentar el conjunto de boquillas 15. En una modalidad, tales medios comprenden un recinto 27 en el que la matriz de boquillas está ubicada junto con los elementos calefactores 28 para calentar y controlar la temperatura interna del recinto 27. La temperatura del recinto debe ser lo suficientemente baja para evitar la reacción previa de los precursores del recubrimiento, pero lo suficientemente alta para evitar la condensación no deseada u otra precipitación en las boquillas 15.

Los elementos calefactores 28 podrían comprender un elemento calefactor alimentado eléctricamente (resistivo) como los que se realizan comúnmente como cintas o placas.

El recinto 27 puede desembocar en el túnel de manera que el calor irradiado por los artículos a recubrir pueda contribuir al calentamiento de las boquillas 15. Como se señaló anteriormente, las placas reflectoras 20 pueden servir para mejorar este efecto de calentamiento.

Para mayor claridad, los medios de calentamiento opcionales 27, 28 y otros reflectores opcionales 20 solo se muestran para un conjunto de boquillas 15 pero será evidente para el lector experto que estas características podrían emplearse, individualmente o en combinación con cualquiera o todos los conjuntos de boquillas 15 incorporados en un aparato de acuerdo con la invención.

Además, la Figura 5 ilustra ciertas características preferidas adicionales junto con las boquillas 15, 15b que están dispuestas para suministrar precursores que tienen una velocidad que es sustancialmente perpendicular a la dirección general de los artículos transportados a través del túnel. Sin embargo, estas características también podrían usarse junto con las boquillas 15, 15b, de las cuales al menos algunas están dispuestas para suministrar precursores que tienen una velocidad que tiene un componente que es sustancialmente paralelo a la dirección general de los artículos transportados a través del túnel.

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Aparato para el recubrimiento de artículos de vidrio tridimensionales que comprende:

un túnel, que tiene una parte superior y una primera y segunda paredes laterales, adecuado para disponerse sobre una cinta transportadora de manera que la cinta transportadora transporte los artículos desde un extremo aguas arriba, en el que los artículos ingresan al túnel, hasta un extremo aguas abajo, en el que los artículos salen del túnel, que comprende además

un conjunto lineal de boquillas, dispuestas en al menos una pared lateral para suministrar un chorro de gas, cuyo chorro atraviesa la trayectoria de los artículos transportados a través del túnel;

al menos una abertura de escape dispuesta en una pared lateral, la abertura de escape que se ubica más cerca del extremo aguas abajo que la disposición lineal de boquillas;

caracterizado por

medios para aplicar una presión de extracción negativa a la abertura de escape, y una distancia entre el conjunto de boquillas de entrada y la abertura de escape entre 500 y 1000 mm.

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende un par de conjuntos de boquillas de entrada dispuestas con un conjunto en cada pared lateral, sustancialmente opuestas entre sí en el túnel.

3. El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, que comprende un par de aberturas de escape, dispuestas con una abertura en cada pared lateral, sustancialmente opuestas entre sí en el túnel.

4. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende además una placa amortiguadora, móvil para variar el tamaño efectivo de una abertura de escape.

5. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende además al menos una placa reflectante, dispuesta para dirigir el calor que irradia desde los artículos de vidrio a una disposición lineal de boquillas.

6. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde las aberturas de escape están definidas por un conducto sustancialmente vertical que comprende paredes y una placa deflectora que se extiende desde el túnel y alejándose del extremo aguas abajo hasta una pared del conducto.

7. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el área de la sección transversal del túnel es entre 1,5 y 2,5 veces mayor que el área de la sección transversal de una abertura de escape.

8. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde al menos un conjunto de boquillas está dispuesto de manera que la velocidad de los gases que salen de las boquillas incluye un componente que es sustancialmente paralelo a la dirección general de los artículos transportados a través del túnel.

9. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende al menos un conjunto de boquillas situadas a una primera distancia de los extremos del túnel y al menos un conjunto de boquillas situadas a una segunda distancia de los extremos del túnel.

10. El aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que incluye además medios para calentar al menos un conjunto de boquillas.

11. El aparato de acuerdo con la reivindicación 10, en donde los medios para calentar al menos un conjunto de boquillas comprenden un recinto en el que se ubica el conjunto, y medios para calentar el interior del recinto.

12. El aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en donde los medios para calentar el interior del recinto comprenden un elemento calefactor eléctrico.

13. Un método para recubrir artículos de vidrio tridimensionales que comprende:

proporcionar un aparato de acuerdo con cualquier reivindicación anterior y

transportar al menos uno de dichos artículos a través del túnel desde el extremo de aguas arriba hasta el extremo de aguas abajo, en donde se genera un flujo de aire a través del túnel por la acción de la abertura de escape y la acción de los artículos que pasan a través del túnel,

entregar precursores químicos del recubrimiento para depositarlos en las boquillas mientras los artículos pasan a través del túnel, para proporcionar de esta manera el chorro de gas que atraviesa la trayectoria de los artículos,

caracterizado porque la relación de densidad de energía cinética del aire que fluye a través del túnel es entre 0,1 y 3 veces mayor que la relación de densidad de energía cinética del gas que sale de una boquilla.