ES2436754T3 - Procedimiento para dispensar materiales viscosos - Google Patents

Abstract

Un método para distribución exacta de porciones de materiales altamente viscosos, el método comprende lossiguientes pasos: medición del material viscoso desde una boquilla, (10) y por menos hasta la cantidad deseada haya sidoenviada a la superficie que recibe (11), y a una cuerda de material viscoso conectado a la boquilla y elmaterial enviado, (13), se forma. caracterizado por que exponiendo la cuerda del material viscoso a uno o más pulsos de suficiente calor parabajar al menos uno de: la viscosidad y la tirantez de la superficie de un espacio pequeño de la cuerda yproveer la separación entre la porción distribuida y el material viscoso en la boquilla.

Description

INFORMACIÓN RELACIONADA A LA APLICACIÓN

La aplicación de esta patente sostiene prioridad a la aplicación de la patente danesa, PA 2004 00220 que fue archivada el 13 de febrero de 2004.

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La invención se relaciona al campo de la dosificación o la distribución de materiales altamente viscosos con una precisión y reproductibilidad muy alta. Se proporciona un método nuevo para dosificar porciones precisas de materiales altamente viscosos en donde una cuerda flotante del material viscoso es medida de una boquilla y cuando la cantidad deseada ha sido enviada a una cuerda del material viscoso de la boquilla conectada y el material enviado es expuesto a uno o más pulsos de calor suficientes para bajar la viscosidad o la tensión de la superficie o ambos de un espacio pequeño o un corte transversal de la cuerda y brindan una separación bien definida entre la porción administrada y el material viscoso en la boquilla. En una versión preferida la cuerda de material de alta viscosidad se separa de la boquilla dosificadora sin un contacto mecánico entre el material viscoso y la fuente de calor. En algunas incorporaciones, el método de esta invención es particularmente útil en materiales sensibles y reactivos al calor con una viscosidad de hasta 1.000.000 cps o más. También se provee un proceso nuevo para la precisión de la dosificación o distribución de montos reproductibles de materiales altamente viscosos sobre superficies o dentro de molduras o envases. Se describe un instrumento de apoyo para verificar el método y proceso nuevos.

ANTECEDENTES

La dosificación o distribución precisa de materiales viscosos es una parte crucial de muchos procesos industriales. Generalmente el material viscoso es dosificado por medio de una bomba medidora, y la cantidad de material se controla controlando la velocidad y el tiempo de recorrido de la bomba, la distancia del recorrido de los pistones, o la apertura y el cierre de las válvulas de salida.

La mayor dificultad se torna en alcanzar precisión y reproductibilidad alta en los montos del material almacenado cuando la viscosidad del material es mayor y las dosis individuales son más pequeñas.

Se han desarrollado varios medios para mejorar esta situación. Se han hecho bombas de émbolos pequeños con materiales de cerámica para reducir los cambios dimensionales debido a los cambios de presión durante la dosificación. Se han sugerido mejoras en las construcciones de válvulas que incluyen válvulas de correderas o rotativas.

Un problema particular surge en la dosificación o la distribución volumétrica de una boquilla sobre la superficie de, por ejemplo, un contenedor o una moldura.

Durante el paso de la dosificación el material viscoso es forzado a salir de la boquilla como una cuerda de material entre la boquilla y la superficie que la recibe. Al finalizar el paso de la dosificación, el pasaje del material a través de la boquilla se para, por ejemplo, removiendo la presión del manejo o la fuerza actuante del manejo sobre el material viscoso.

Luego de que el flujo del material a través de la boquilla se para, el material viscoso como una cuerda de material entre la boquilla y la superficie que la recibe continuará fluyendo por la acción de la gravedad y las fuerzas de la superficie y las fuerzas interfásicas, como la definan la naturaleza del material viscoso y el material de la boquilla. Durante este proceso la cuerda se puede enrular o balancear o formar salientes hasta que la cuerda en un lugar se vuelva tan delgada que se quiebre de una manera incontrolable bajo las fuerzas que actúan sobre ella.

Luego de que la cuerda se quiebre, las superficies libres del material viscoso cambiarán a una forma determinada básicamente por las fuerzas de la superficie/interfásica y el tiempo cuyas fuerzas son permitidas que actúen antes de que se inicie el ciclo de una nueva dosificación. Por ejemplo, si la cuerda se rompe cerca de la boquilla, el material viscoso se puede retraer ligeramente dentro de la boquilla debido a las fuerzas capilares. Si el quiebre de la cuerda sucede alejado de la boquilla, las fuerzas de la superficie pueden retraer el material viscoso hacia la boquilla donde se puede desparramar y mojar la superficie exterior de la boquilla.

En la superficie receptora, una cuerda balanceada, o una cuerda, que se rompe cerca de la boquilla, se puede caer dentro de la superficie receptora en cualquier dirección y con lo cual se quita el control de la distribución del espacio del material viscoso sobre la superficie receptora. También una cuerda larga que caiga sobre la superficie puede encapsular burbujas de aire dentro del material viscoso, que en muchas aplicaciones constituirán un defecto mayor.

Es evidente que la falta de control en la interrupción del material viscoso lleva a problemas complicados cuando la aplicación demanda una alta precisión en la cantidad dosificada o administrada de material viscoso. También la falta de control en donde la cuerda de material viscoso se interrumpe, conduce a otros problemas como el encapsulado de burbujas de aire y una distribución despareja de la superficie del material viscoso dosificado o distribuido.

En el pasado se propusieron varios medios para aliviar estos problemas. Por ejemplo, los medios de cortes pueden ser movidos al interior de la cuerda del material viscoso para interrumpirlo en una posición relativa predeterminada de la boquilla. La mayor desventaja de estos dispositivos ha sido que el material viscoso se adhiere a la(s) superficie(s) de corte y el problema de la interrupción se mueve de la boquilla a los medios de corte. Otro problema es que el material viscoso se junta sobre los medios de corte y deben ser removidos de tanto en tanto.

Luego de mucho experimentar nosotros tenemos ahora un nuevo método para la dosificación y/o distribución de alta precisión de materiales viscosos. En algunas incorporaciones, la actual invención provee un método que permite una alta reproducción de dosificación y/o distribución de materiales que contenga viscosidades de hasta más de 1 millón de centipoises o mayor, con una exactitud alta y buen control del espacio de distribución del material depositado y sin ningún cambio en las propiedades del material que está siendo dosificado. En una versión del método se integra un nuevo proceso para que en una escala industrial actúe una dosificación limpia de alta precisión.

3a) WO 90/14233 analiza el instrumento registrador de un chorro líquido compuesto de una cavidad teniendo por lo menos un orificio de salida y medios que causen variaciones de presión dentro de un líquido en la cavidad por medio del cual cause que oscile el menisco líquido en el orificio. Los medios son provistos para habilitar la eyección de líquido desde un orificio oscilante.

US 6352337 analiza un generador de gotitas que se adapta particularmente para generar gotitas de tinta que se requieren en el cabezal de una impresión a chorro de tinta que tiene una diversidad de boquillas. El generador de gotitas incluye un separador de gotitas formado por la combinación de un asistidor de gotitas y un iniciador de gotitas. La tinta se acopla al asistidor de gotitas en cada una de las boquillas y funciona para bajar la cantidad de energía necesaria en una gotita de tinta para formar y separar de un menisco de tinta prolongándola a través de la salida de la boquilla. El iniciador de gotitas coopera con el asistidor de gotitas y selectivamente origina que se forme una gotita de tinta y se separe desde el menisco de tinta.

DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS

La Figura 1 ilustra el principio general del método de acuerdo a la invención. Desde la boquilla, (10), se provee el material viscoso sobre la superficie que la recibe, (11). Una cuerda de material viscoso, (12), se conecta a la boquilla, (10), y el material viscoso depositado, (13). Un medio de calor, (14), se posiciona relativamente cerca de la cuerda para que la cantidad controlada de calor se pueda proveer a un espacio de superficie pequeño o un corte transversal, (15), de la cuerda, (12). Si fuera el medio necesario o deseado, (16), (17), y (18), para mover la superficie que la recibe, (11), respectivamente el medio de calentamiento, (14), y la boquilla, (10), relativamente puede ser usado cada uno durante la interrupción del material viscoso.

El método que se utiliza ilustra el proceso desde la figura 2a hasta la figura 2f. En la figura 2a una superficie que la recibe, (11), se posiciona debajo de la boquilla, (10), conectada a un dispositivo de medición (no se muestra) desde donde el material viscoso se puede suministrar. En la figura 2b la boquilla, (10) por medio del posicionamiento del dispositivo (18), ha sido movida más cerca de la superficie que la recibe, (11), asegurando que el material viscoso, (13), sea enviado sobre la superficie que la recibe, (11), sin que se encapsulen burbujas de aire en la interface.

En la figura 2c la medición ha finalizado, y la distancia entre la superficie que recibe, (11), y la boquilla se ha incrementado suficientemente para formar una cadena, serie, o secuencia de material viscoso (12).

En la figura 2d el medio de calentamiento, (14), se ha posicionado alrededor de la cuerda y se suministra una dosis controlada de calor hacia la banda de una superficie angosta, o un corte transversal, (15), de la cuerda, (12).

En la figura 2e la dosis de calor ha bajado rápidamente la viscosidad, y la tirantez de la superficie del material viscoso en la banda angosta o el corte transversal, (15) con el resultado de que la cuerda está con el cuello para abajo en una posición bien definida, (15).

En la figura 2f el medio de calentamiento en una separación exacta y reproducible de la cuerda. (21) es una nueva superficie del material viscoso en la boquilla listo para un ciclo nuevo del proceso, y (22), es una dosis precisa de material viscoso depositado en la superficie que la recibe, (11). En la figura el medio de calentamiento (14), han

regresado a su posición de espera para no interferir con los primeros pasos del proceso durante el próximo ciclo del proceso.

Las figuras 3a a 3e muestran la distribución de una cantidad precisa de un material viscoso en una cavidad de moldura, (31). En la figura 3a una boquilla, (30), está conectada al suministro de una composición reactiva altamente viscosa. (31) es la parte cóncava de una moldura, y (34) es un medio de calor frío ubicado en la posición de espera. En la figura 3b la moldura se ha movido arriba de la posición cercana a la punta de la boquilla, y una porción del material reactivo altamente viscoso, (33), se ha depositado encima de la superficie de la cavidad de la moldura.

En la figura 3c la moldura, (31), se ha bajado la forma de una cuerda, (32), y el medio de calentamiento, (34), se ha movido hacia abajo hasta la posición de operación lista para suministrar el calor enfocado. Alternativamente, la boquilla se puede mover relativamente hacia arriba de la moldura.

La figura 3d muestra la situación justo antes de la separación de la cuerda en la posición determinada por el pulso de calor – asistido opcionalmente o provocado por un movimiento leve de la moldura y/o de la boquilla lejos la una de la otra. (33) Es una dosis precisa de material reactivo altamente viscoso posicionado en la cavidad de la moldura, (34) es un medio de calor inactivo ahora listo para ser retraído a la posición de espera.

En la figura 3e la moldura con la dosis precisa de material, (33) ha sido bajado para permitir movimiento hacia el paso siguiente del proceso y el medio de calentamiento, (34) ha sido retraído a la posición de espera.

La figura 4 muestra un método en donde el medio de calentamiento, (44), se ubica más alejado de la cavidad de la moldura, (41), y el calor se suministra en la forma de uno o más pulsos enfocados de radiación infrarroja o como energía en la forma de rayo láser. En la figura (40) hay una boquilla a través de la cual una cantidad de material altamente viscoso, (43) se ha almacenado en una moldura, (41), y (45), indica el cruce transversal del material que será calentado a través de la energía suministrada desde una fuente de calor, (44), y el cuello para abajo para proporcionar la separación del material en la boquilla.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

La invención se relaciona con un método nuevo de actuar y controlar la precisión y reproductibilidad de la dosificación o distribución de materiales altamente viscosos utilizados en procesos industriales.

En un sentido amplio en algunas incorporaciones, el método utiliza una cantidad pequeña de calor, por ejemplo, en la forma de uno o más pulsos de calor, interrumpir la cuerda de materiales viscosos entre la boquilla desde donde el material es dosificado y se almacena en porciones. El pulso de calor se enfoca de tal manera que en un espacio pequeño bien definido o un corte transversal de la cuerda puede ser calentada por un breve período de tiempo, por lo que permite que la gravedad y la tirantez de la superficie separen la cuerda de una manera controlable, suave y altamente reproductible.

En una versión de corte transversal se realiza por contacto con una superficie caliente limpia, como ser, por ejemplo en la forma de un cable. El cable puede ser plano y la temperatura controlada por pulsos de calor.

En una versión de preferencia el calor se alcanza sin contacto mecánico entre el material viscoso y la fuente de calor. El pulso de calor puede ser suministrado por ejemplo, como calor infrarrojo desde un elemento cercano a la cuerda en el momento de la interrupción. Alternativamente, la distancia entre la fuerte de calor y la cuerda puede ser más grande; y los pulsos de calor pueden ser suplidos, por ejemplo, en la forma de uno o más rayos de laser más enfocados o chorros de gas caliente.

En algunas incorporaciones, el invento actual provee un proceso nuevo para distribuir y procesar porciones exactas de materiales altamente viscosos en donde el material viscoso es medido desde una boquilla mencionando en los siguientes pasos el proceso:

a) Coloca una superficie que la recibe en una determinada posición relativamente a la boquilla dosificadora. b) Comienza a distribuir el material viscoso dentro de la superficie que la recibe. Opcionalmente mueve la superficie que la recibe y la boquilla relativamente hacia cada una durante la distribución para mantener la relación deseada entre la boquilla y la superficie que la recibe. c) Mueve opcionalmente la superficie que la recibe relativamente a la boquilla para preparar la cuerda del material viscoso conectando la boquilla y el material enviado. d) Luego de la distribución, suple por lo menos un pulso de calor a menor viscosidad, o la tirantez de la superficie, o ambos, en un espacio pequeño o el corte transversal de la cuerda y darle una separación bien definida entre la porción distribuida y el material viscoso en la boquilla a una posición predeterminada. Opcionalmente, los medios de calor pueden ser movidos desde una posición de espera

hasta la posición operacional opcional y opcionalmente moviéndolos nuevamente de vuelta luego del calentamiento. e) Mueve la superficie que recibe con la distribución del material a un sitio de espera o a un paso nuevo de proceso para procesamientos adicionales.

La superficie que recibe puede ser plana, convexa, cóncava, o de lo contrario pueden ser superficies curvas dentro de las cuales una dosis precisa de material viscoso se puede ubicar con exactitud en una posición predeterminada.

En una versión de preferencia la superficie que recibe es la cavidad de una moldura para fundir la forma de un objeto y el material viscoso es la composición precursora de un polímero reactivo y el paso adicional del proceso es un cura opcional luego de la formación del paso.

En otra versión el material viscoso es una composición reactiva comprendida por un material polimérico plastificado con un monomérico.

En otra versión la superficie que recibe es un contenedor para envases de material altamente viscoso. En algunas incorporaciones, la invención comprende un instrumento adicional para desempeñar el nuevo método y proceso.

En un sentido amplio de la invención la cuerda de material viscoso puede ser interrumpida por cualquier medio apto al calor de un corte transversal o banda de la cuerda suficientemente para desarrollar una bien definida e interrupción reproductible limpia del material viscoso. En algunas incorporaciones, esto debe ser realizado con un borde o una hoja afilada caliente movido cerca del o a través del paso de la cuerda. Para evitar la acumulación de material viscoso sobre la superficie caliente y la descomposición resultante del material, este borde u hoja afilada puede ser de una forma delgada redondeada o un cable plano que se limpia entre cortes o, preferentemente, es un cable continuo que se mueve lateralmente entre cortes de tal manera que los cortes son siempre hechos de un pedazo nuevo de cable.

En una versión preferencial del método, el calentamiento se puede alcanzar sin un contacto mecánico entre el medio de calentamiento y la cuerda de material viscoso.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN:

Definiciones

Como se usó en esta aplicación, las siguientes definiciones pueden ser usadas para ayudar a definir la invención: Dosificación: una cantidad predeterminada de material viscoso que será dosificado sobre una superficie que la recibe.

Distribución: la acción de mover el material viscoso a través de la boquilla, encima de una superficie que la recibe. Precisión: altamente exacta como para conformar a estrictas tolerancias.

Reproductibilidad: producir reiteradamente con precisión.

Material Altamente Viscoso: cualquier material que es difícil de enviar en montos precisos debido a uno o más de viscosidad alta y a una tendencia a formar cuerda s durante la separación en pequeñas porciones, por ejemplo, el material viscoso puede incluir una composición precursora de polímero reactivo con una viscosidad mayor a 100.000 cps.

Pulso de calor: uno o más ciclos de calor desde un instrumento que permite que la cuerda sea separada entre las porciones de distribución y el material viscoso de la boquilla.

Cuerda: un pedazo filiforme fino de material altamente viscoso conectado entre la boquilla, y el material dosificado colocado encima de la superficie que la recibe.

Superficie que recibe: cualquier superficie plana, convexa, cóncava, o de otra superficie curva encima de la cual se coloca una dosis precisa de material viscoso de una manera predeterminada.

La invención será descrita ahora en varias versiones e incorporaciones ejemplares más detalladamente haciendo referencia a los dibujos. La figura 1 ilustra el principio general del método de acuerdo a la invención. Desde una boquilla, (10), se suministra material viscoso encima de la superficie que la recibe, (11). Una cuerda de material viscoso, (12), conecta la boquilla, (10), y el material viscoso depositado, (13). Un medio de calentamiento, (14), se posiciona relativamente cerca a la cuerda como para que una cantidad de calor controlada pueda ser suministrada a espacios de superficies pequeñas o a un corte transversal, (15), de la cuerda, (12). Con los medios necesarios o deseados, (16), (17) y (18), para mover la superficie que la recibe, (11), respectivamente los medios de

calentamiento, (14), y la boquilla, (10), pueden ser usados relativamente cada uno durante la interrupción del material viscoso.

La superficie que recibe puede ser cualquier superficie geométrica y de cualquier material encima del cual se desea posicionar una cantidad precisa de material con una viscosidad alta. La superficie que recibe puede ser parte de un ítem individual cada ítem recibiendo una o una pequeña cantidad de porciones de material altamente viscoso, como ser molduras individuales, o contenedores de envases, o la superficie que recibe puede ser parte de una banda continua.

Los medios (16), (17), y (18) pueden ser cualquier forma de impulsor mecánico, eléctrico, hidráulico o neumático idóneo o que mueva las partes individuales con la precisión necesaria para alcanzar el posicionamiento de una posición precisa de una porción precisa de material altamente viscoso.

En algunas versiones del proceso ellos pueden no ser necesarios.

Las figuras 2a a la 2f ilustran el proceso en el que se utiliza la invención actual. En la figura 2a una superficie que recibe, (11), se posiciona debajo de la boquilla, (10), conectada a un dispositivo medidor (no se muestra) del cual se puede suministrar material viscoso. En la figura 2b la boquilla, (10), por medio de dispositivo de posicionamiento, (18), se puede mover más cerca de la boquilla, (10), para asegurar que el material viscoso, (13), ha sido movido más cerca de la superficie, (11). Alternativamente la superficie que recibe, (11), se puede mover más cerca de la boquilla, (10), para asegurar que el material viscoso, (13), sea enviado encima de la superficie que recibe, (11), sin que se encapsulen burbujas de aire en la superficie de separación.

En la figura 2c se ha parado la medición, y la distancia entre la superficie que recibe, (11), y la boquilla se ha aumentado suficientemente para formar una cuerda (12) de material viscoso.

La figura 2d muestra el medio de calentamiento (14) colocado alrededor de la cuerda y suministrando una dosis controlada de calor hacia una banda de superficie angosta, o un corte transversal (15), de la cuerda, (12).

La dosis de calor rápidamente bajará la viscosidad, y la tirantez de la superficie del material viscoso en la banda angosta o corte transversal, (15), con el resultado de que la cuerda estará con el cuello para abajo en una posición bien definida (15) como se muestra en la figura 2e.

Esto rápidamente resultará en una separación exacta y reproducible como se muestra en la figura 2f, donde

(21) es una superficie nueva de material viscoso en la boquilla lista para un ciclo de proceso nuevo, y (22) es una dosis precisa de material viscoso depositado sobre la superficie que recibe, (11). En la figura 2f el medio de calentamiento, (14), ha regresado a la posición de espera entonces no interferirá con los primeros pasos del proceso durante el próximo ciclo del proceso.

Las figuras 3a al 3e muestran la distribución de una cantidad precisa de material viscoso dentro de la cavidad de una moldura (31).

El material viscoso puede ser una composición reactiva comprimida de una o más de prepolímeros (Prepolímero con capacidad de ser entrecruzados) en un solvente o diluyente. Debido a la alta reactividad detales materiales, son inestables y no pueden ser manipulados o procesados a temperaturas elevadas. A temperaturas aceptables, como ser de 10 a 15º C, tienen una viscosidad extremadamente alta y son difíciles de distribuir en porciones reproducibles precisas. Con tales materiales el método y los procesos acordes a la invención son particularmente ventajosos.

En la figura 3a la boquilla, (30), está conectada al suministro de una composición reactiva altamente viscosa (no se muestra). (31) es la parte de una moldura cóncava, y (34) es un medio de calentamiento frío ubicado en posición de espera. En la figura 3b la moldura se ha movido arriba a una posición cerca de la punta de la boquilla, y una porción del material reactivo altamente viscoso, (33), ha sido depositado encima de la superficie de la moldura.

En la figura 3c la moldura, (31), ha sido bajada hasta formar una cuerda, (32), y el medio de calentamiento, (34), movido hacia abajo a la posición de operación lista para suministrar el calor focalizado. En algunas incorporaciones, alternativamente la boquilla se puede mover relativamente hacia arriba de la moldura para formar la cuerda.

La figura 3d muestra la situación justo luego de la separación de la cuerda en la posición determinada por el pulso de calor – asistido o promovido opcionalmente por un movimiento leve de la moldura y/o el alejamiento de la boquilla de cada uno. (33) es una porción precisa de material altamente viscoso posicionado en la cavidad de la moldura, y (34) ahora el medio de calentamiento inactivo está listo para ser retirado a la posición de espera.

En la figura 3e la moldura ha sido bajada para permitir el movimiento hacia el siguiente paso del proceso y el medio de calentamiento ha sido retirado a la posición de espera.

La moldura contiene una cantidad exacta de material reactivo altamente viscoso, el que se ha ubicado muy precisamente en la moldura y con total control sobre la distribución concéntrica del material.

La figura 4 muestra un método en donde el medio de calentamiento, (44), es ubicado más alejado de la cavidad de la moldura, (41), y el calor es suministrado en la forma de uno o más pulsos de radiación infrarroja enfocados o como energía en la forma de rayo láser. En la figura (40) está una boquilla a través de la cual una cantidad de material altamente viscoso, (43), ha sido distribuido dentro de una moldura, (41), y (45) indica que el corte transversal del material que será calentado por el suministro de energía desde el medio de calentamiento, (44), y el cuello para abajo para facilitar la separación del material en la boquilla.

Se deberá entender que la inclusión de un medio para controlar las posiciones de la boquilla, la superficie que recibe y la fuente de calentamiento relativa a cada una durante el proceso da muchas ventajas al proceso, y una gran flexibilidad optimizando las condiciones del proceso para propiedades específicas del material viscoso y la superficie que recibe.

Por ejemplo, el movimiento de la boquilla y la superficie que recibe relativamente a cada uno permite una deposición de material viscoso con la boquilla muy cerca de la superficie que recibe.

Durante la medición la distancia puede ser controlada para mojar como se desea la superficie que recibe o controlar el mojado de la punta de la boquilla.

La formación y/o el control de las dimensiones de la cuerda antes del corte puede también ser controlada cambiando la distancia entre la boquilla y la superficie que recibe, y finalmente una leve elongación de la cuerda durante o después que el pulso de calor se haya suministrado puede dar un cuello para abajo y separación más rápida.

El medio de controlar las posiciones de la boquilla, la superficie que recibe y el medio de calentamiento relativas a cada una pueden ser cualquier forma de agentes mecánicos, eléctricos, hidráulicos o neumáticos capaces o moviendo las partes individuales con la precisión necesaria para alcanzar la posición de una posición precisa de una porción exacta de material altamente viscoso.

En algunas versiones el proceso puede no ser necesario.

En los procesos donde el encapsulamiento de burbujas de aire no es un problema está también dentro de la invención interrumpir una porción precisa de material altamente viscoso por el uso de uno o más pulsos de calor antes de que el material altamente viscoso y la superficie que recibe hagan contacto.

El material viscoso puede ser cualquier material que es difícil de enviar en cantidades precisas debido a uno o más de: alta viscosidad, y una tendencia a formar cuerdas estables durante la separación en porciones menores. Este problema es generalmente encontrado en los fluidos microestructurados y fluidos que contienen polímeros de peso molecular alto y/o constancia de una concentración alta de polímero. Dichos fluidos complejos manifiestan un efecto viscoso de extensión que aumenta dramáticamente el tiempo de vida del quiebre capilar que soporta la fibra del fluido. En el pellizco de la fibra, las fuerzas elásticas y viscosas resisten los efectos de la tirantez de la superficie y el control de “cuello” y retarda dramáticamente el proceso de estrangulamiento queque conduce a la falta de pegajosidad y de fibrosidad. Cuando estos fluidos deben ser enviados en porciones precisas para un procesamiento adicional o para embalar el método de la invención puede ser usado con particular ventaja si el material es sensible a la temperatura o contiene un agregado sensible a la temperatura y debe ser manipulado a bajas temperaturas. Algunos ejemplos de dichos materiales sensibles a la temperatura de viscosidad alta pueden incluir soluciones de polímeros compuestos de ingredientes activos farmacéuticamente termos sensibles.

Un grupo preferente de materiales de alta viscosidad son aquellos que contienen grupos reactivos que pueden ser utilizados para la cura del material en un paso posterior del proceso siguiendo la dosificación precisa del material usando el método de la invención. La reacción de cura puede ser por condensación o por añadidura.

Un grupo particularmente preferente de materiales altamente viscosos son composiciones precursoras de polímeros reactivos compuestos de uno o más pre-polímeros de cadena cruzada en un solvente o diluyente. Dichos materiales son por ejemplo usados en las molduras de los lentes de contacto y son bien conocidos en el arte. Debido a la reactividad alta de dichos materiales, son inestables y no pueden ser manipulados o procesados a altas temperaturas. A temperaturas aceptables, de 10 a 50º C, tienen una viscosidad extremadamente alta y son difíciles de distribuir en porciones precisas reproductibles.

EJEMPLOS:

Un poli-hidroxyelthilmethacarylate, que ha sido funcionado con grupos de metacrilato, se mezcla con PEG 200 y un iniciador de foto para hacer la composición de la fundición reactiva del polímero.

La composición de la fundición se ubica en el depósito conectado al dispositivo medidor compuesto de un dispensador volumétrico numeral tipo NVD2 con un sistema de control tipo CLNVD desde ATM Automatización AG, CH-2076 Gals, en Suiza.

5 La instalación métrica incluye un medio de calentamiento para un control estrecho de temperatura de la composición de la fundición. Se provee también una instalación de moldura con medios para una posición exacta y movimiento de las cavidades de la moldura debajo de la toma de la boquilla.

Un número de experimentos de distribución son hechos en donde la composición de la fundición se dosifica dentro de las cavidades de la moldura, y se determina el peso de cada dosis.10

Tabla 1 Ejemplos Comparativos

Número de la dosis

Peso en miligramos de la dosis

1

42,25

2

42,45

3

42,32

4

42,65

5

42,42

6

42,31

7

44,34

8

43,68

9

42,56

10

42,60

Promedio

42,75

Máx.-Min.

2,09

STD

0,6902

De los resultados aparecerá que la variación de peso de un modelo a otro es alta. También se observa que el material distribuido a veces está descentralizado.

15 La instalación ahora está modificada de acuerdo con la invención en la que se incluye un elemento de calentamiento en forma de anillo con un diámetro interno ligeramente más grande que la boquilla. El elemento de calentamiento está montado en un impulsor en la forma de un motor-paso, que rápidamente puede mover el elemento de calentamiento coaxialmente con la boquilla y colocarla precisamente en la posición deseada a lo largo del eje de la

20 boquilla y de la cuerda. El elemento de calentamiento está en la forma de la resistencia de un cable delgado plano y tiene una masa térmica muy pequeña.

El material del cable de calentamiento tiene una proporción lineal de temperatura/resistencia, y su temperatura puede ser controlada midiendo la resistencia del elemento de calentamiento a medida que la temperatura cambia. 25 Esto está hecho por Resistron Controller de Ropex Industrie Elektronik GmbH, D-7120 Bietigheim-Bissingem, Alemania. Este controlador mide en Voltaje y Corriente 50 veces/segundo, y el Voltaje entonces se ajusta automáticamente en la fase de control para alcanzar la temperatura deseada. Esto permite que se alcance la temperatura deseada muy rápido y se la mantenga constante con una precisión alta. Debido a la masa térmica del minuto del elemento de calentamiento, se alcanza un calentamiento muy rápido del control de temperatura cuando la

30 corriente se enciende y se alcanza un enfriamiento rápido cuando la corriente se apaga.

En el experimento la temperatura del cable durante el pulso de calor se fija a 200ºC +/-2ºC.

El ciclo de distribución es de la siguiente manera. En el comienzo del ciclo el elemento de calentamiento se coloca 35 en la posición de espera alrededor de la boquilla:

1.

una cavidad de moldura de poliestireno se coloca en la toma debajo de la boquilla,

2.

la cavidad de la moldura es movida hacia arriba hasta que prácticamente toca la boquilla,

3. la bomba de dosificación tira el material viscoso desde el depósito hacia el interior de la cámara de la bomba,5

4. la bomba de dosificación fuerza la salida del material viscoso de la boquilla y encima de la cavidad de la moldura a una promedio de 8 u1/seg.,

5. la bomba se para, y la cavidad de la moldura es bajada para formar la cuerda. El elemento de calentamiento 10 se mueve hacia abajo a una posición alrededor de la cuerda justo debajo de la boquilla,

6. el calentamiento se enciende por 1 segundo para dar un pulso de calor a la sección angosta de la cuerda posicionada dentro del elemento de calentamiento,

15 7. debido al leve calentamiento de la cuerda rápidamente el cuello queda para abajo y se quiebra,

8. la moldura se mueve hacia abajo para permitir la eliminación de pasos adicionales del proceso, y el elemento de calentamiento se mueve hacia arriba a la posición de espera.

20 Todo el ciclo se hace en 6 segundos. El peso de la distribución del material se da en la tabla 2. Se puede ver que por el uso de este método de la invención, el material altamente viscoso puede ser dosificado con una precisión mucho más optimizada. Además el material distribuido se coloca precisamente en el centro de la moldura.

Tabla 2 Dosificación de acuerdo a la Invención

Número de la dosis

Peso en miligramos de la dosis

1

30,99

2

30,79

3

31,00

4

30,74

5

30,89

6

31,01

7

30,98

8

30,85

9

30,95

10

30,90

Promedio

30,91

Máx.-Min.

0,26

STD

0,093333

<caracterizado por>

Claims (17)

1. Reivindicaciones

   1. Un método para distribución exacta de porciones de materiales altamente viscosos, el método comprende los siguientes pasos:

   5 medición del material viscoso desde una boquilla, (10) y por menos hasta la cantidad deseada haya sido enviada a la superficie que recibe (11), y a una cuerda de material viscoso conectado a la boquilla y el material enviado, (13), se forma.

   caracterizado por que exponiendo la cuerda del material viscoso a uno o más pulsos de suficiente calor para bajar al menos uno de: la viscosidad y la tirantez de la superficie de un espacio pequeño de la cuerda y proveer la separación entre la porción distribuida y el material viscoso en la boquilla.

2. 2.

   Método según la reivindicación 1 en donde la cuerda se forma durante la operación de medición. 15

3. 3.

   Método según la reivindicación 1 en donde la cuerda se forma después de la operación de medición.

4. 4.

   Método según las reivindicaciones 1, 2 y 3 en donde la cuerda se forma por el aumento de la distancia entre la boquilla y la superficie que recibe.

5. 5.

   Método según la reivindicación 1 en donde la cuerda es puesta bajo tirantez durante el calentamiento al aumentar la distancia entre la boquilla y la superficie que recibe.

6. 6.

   Método según la reivindicación 1 en donde el calor se aplica sin contacto mecánico entre el material viscoso y 25 la fuente de calor.

7. 7.

   Método según la reivindicación 6 en donde el calor es suministrado en forma de calor infrarrojo.

8. 8.

   Método según la reivindicación 6 en donde el calor se suministra en la forma de uno o más rayos de energía láser.

9. 9.

   Método según las reivindicaciones 1 o 6 en donde el calor se suministra a un lado de la cuerda.

10. 10. Método según las reivindicaciones 1 o 6 en donde el calor se suministra a una banda angosta alrededor de la 35 cuerda.

11. 11.

    Método según las reivindicaciones 1 a 10 en donde el material viscoso comprende una composición precursora reactiva del polímero.

12. 12.

    Método según la reivindicación 11 en donde la composición precursora reactiva del polímero es la composición fundida de un lente de contacto.

13. 13.

    Método según la reivindicación 1 en donde el espacio pequeño de la cuerda comprende un corte transversal.

    45 14. Un instrumento para llevar a cabo el método de la revindicación 1, el instrumento se compone: una boquilla de distribución, (10), para distribuir la cuerda (12) de material altamente viscoso sobre la superficie que recibe (11); un instrumento de medición operativamente adosado a la boquilla de distribución para medir la cantidad deseada del material altamente viscoso distribuido mientras la cuerda de la boquilla distribuidora; y

    caracterizado por

    una fuente de calor (14) localizado en la proximidad cercana de la cuerda del material altamente viscoso, en donde el calor se encuentra a suficiente magnitud para bajar la tensión de la superficie y la viscosidad en una superficie pequeña de la cuerda del material altamente viscoso.

    55 15. Instrumento según la reivindicación 14 en donde la fuente de calor se compone de un dispositivo que genera pulsos de radiación infrarroja localizada.

14. 16.

    Instrumento según la reivindicación 14 en donde la fuente de calor se compone de un dispositivo que genera energía de luz láser.

15. 17.

    Instrumento según la reivindicación 14 en donde la fuente de calor se compone de un cable de resistencia.

16. 18.

    Instrumento según la reivindicación 14 en donde la fuente de calor se compone de un cable continuo y el

    instrumento adicional se compone de un medio para mover el cable relativo a la cuerda de material altamente 65 viscoso de manera que una superficie pequeña de una subsecuente dosis medida de material altamente viscoso que puede ser calentado con una porción del cable que no ha estado en contacto previamente con el material altamente viscoso.
17. 19. Instrumento según la reivindicación 14 en donde el espacio pequeño de la cuerda del material altamente viscoso se compone de un corte transversal del material.