DISPOSITIVO DE REVESTIMIENTO
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención, que es el resultado del trabajo realizado por el inventor como consultante para Carlsberg Brewery, se refiere a un sistema de tratamiento de botella que comprende un aparato de lavado de botella y un dispositivo de revestimiento para la aplicación de un recubrimiento en la superficie exterior de una botella, tal como una botella de vidrio o de plástico.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las botellas, sobre todo las botellas retornables, tal como las botellas para cerveza o bebidas no alcohólicas, son sometidas a un manejo tosco en la fábrica de cerveza durante los procesos de embotellado, transporte, etc., y durante el transporte a los lugares de venta, por el consumidor, y durante el reciclado en la fábrica de cerveza. Este manejo tosco podría conducir al daño superficial de la botella o incluso al rompimiento de la misma. El daño superficial, tal como la abrasión, deteriorará la apariencia de la botella porque la botella parecerá vieja y desgastada. Además, una superficie desgastada afectará, de manera adversa, la inspección de las botellas, sobre todo la inspección automática, puesto que la superficie desgastada
REF. 176847 constituirá una barrera para la fuente luminosa que es normalmente utilizada para la inspección. Obviamente, el rompimiento de las botellas es otro problema serio, puesto que cualquier contenido en la botella será perdido, así como también la botella por sí misma, y la limpieza será necesaria. Si la botella fuera elaborada de vidrio las piezas de vidrio roto requerirán de precaución durante la limpieza y el barrido para minimizar el riesgo de cortes . Una medida conocida es la aplicación del así llamado revestimiento "anti-desgaste superficial" en la botella. El revestimiento proporciona una botella que tiene la superficie exterior con una resistencia mejorada contra el desgaste superficial . La técnica anterior incluye un sistema complicado de revestimiento que es adaptado para el montaje como una sección de un sistema de transporte de botella en una fábrica de cerveza o similares . En este sistema de revestimiento de la técnica anterior, las botellas son divididas, por ejemplo, en 10 hileras paralelas de líneas únicas. Las botellas son giradas mientras pasan una esponja vertical llena con líquido, por medio de lo cual, las superficies verticales de las botellas son revestidas. Una desventaja de este sistema de la técnica anterior es que éste introduce un cuello de botella en el sistema de transporte, puesto que las botellas son divididas en hileras paralelas, lo cual podría conducir a la acumulación o amontonamiento de las mismas . Estos cuellos de botella son altamente indeseables, puesto que el riesgo de atoramiento del sistema de transporte se incrementa, y también crece el riesgo de rompimiento de las botellas, lo cual además aumenta el riesgo de atoramiento en el sistema de transporte. Además, la modernización o actualización de este sistema de revestimiento en un sistema existente de transporte es una operación relativamente complicada y extensiva y por lo tanto, es una operación costosa. Otro sistema de revestimiento de la técnica anterior comprende una boquilla controlada con aire que se encuentra montada sobre un mecanismo de impulsión a través de un transportador de botella. Las botellas son revestidas en un lado a medida que la boquilla avanza entre las hileras de botellas y en el otro lado a medida que la boquilla regresa. Este sistema también es relativamente complicado y necesita un mecanismo de impulsión y control que también es relativamente complicado. Además, este sistema requiere que las botellas sean alineadas en hilera en la dirección a través de la máquina del transportador. Todavía otro sistema de revestimiento de la técnica anterior comprende dos o más boquillas de rociado controladas con aire que se encuentran montadas sobre los lados opuestos de un transportador de botella. Las botellas son revestidas desde ambos lados a medida que pasan las boquillas, las cuales realizan el rociado en forma continua. No obstante, es una desventaja que las botellas pasen las boquillas con una velocidad puesto que esto hace difícil la aplicación de una capa uniforme de revestimiento sobre las botellas. El rociado continuo conduce a una alta tasa de desgaste del material de revestimiento, lo cual incrementa el costo y la necesidad de limpieza alrededor de las boquillas de rociado. Además, el rociado continuo crea un aerosol de material de revestimiento, el cual podría entrar en las botellas y posiblemente podría contaminar el contenido de la botella. La Patente de los Estados Unidos No. 5, 686,188 describe un método y sistema de revestimiento para la aplicación de una última capa o capa superior en las botellas de vidrio. El revestimiento es un material acrílico que puede ser curado con calor o con luz ultravioleta (UV, por sus siglas en inglés) , el cual es rociado sobre la botella, los solventes son enfriados con rapidez y los sólidos restantes son curados con calor o con luz UV. Se señala que el revestimiento resultante a la vez es resistente a los rayones y a la abrasión, también es resistente al impacto y mantiene un alto brillo a través de su vida útil. El revestimiento podría ser aplicado después del proceso de etiquetado para proteger la etiqueta de la botella. Se pretende que este sistema de revestimiento sea utilizado para la operación en la producción de botella, mientras que es inadecuado para la aplicación de un revestimiento en una botella en una instalación de reciclado de botella. El sistema requiere del curado del revestimiento aplicado por calor o luz UV, haciendo el sistema relativamente complejo y por lo tanto, costoso. La Patente de los Estados Unidos No. 3, 952,698 se refiere a un sistema de tratamiento de lata para el lavado y revestimiento de cuerpos de lata de metal inmediatamente después que los cuerpos de lata sean extraídos y limpiados y enjuagados en forma subsiguiente. El revestimiento es aplicado en forma simultánea en ambas de las superficies interior y exterior de la lata mediante boquillas de rociado situadas por encima y por debajo de un transportador que lleva los cuerpos de lata. El revestimiento es aplicado en las latas de metal para evitar el ataque mediante los contenidos, es decir, es a prueba de corrosión. El revestimiento es curado, en forma subsiguiente, pasando los cuerpos de lata a través de un horno, y por lo tanto, el revestimiento puede ser observado como una pintura de los cuerpos de lata. Este sistema de revestimiento es para la operación en la producción de lata, mientras que es inadecuado para la aplicación de un revestimiento en una botella en una instalación de reciclado de botella. El sistema requiere el proceso de curado del revestimiento aplicado por calor, haciendo que el sistema sea relativamente complejo, y por lo tanto, costoso.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objetivo de la invención es proporcionar un sistema de tratamiento de botella que comprende un dispositivo de revestimiento relativamente simple, que pudiera ser actualizado o modernizado en un sistema de manejo de botella con intervención limitada en el sistema. De acuerdo con la invención, un dispositivo de revestimiento para la aplicación de un recubrimiento en la superficie exterior de una botella, tal como una botella de vidrio o de plástico, se caracteriza porque el dispositivo de revestimiento es adaptado para su montaje en una salida de un aparato de lavado de botella, el dispositivo de revestimiento está constituido por boquillas separadas de rociado que son situadas en los lados opuestos de una línea de salida para las botellas que abandonan el aparato de lavado de botella. La salida del aparato de lavado de botella podría ser observada como la entrada hacia la fábrica o factoría de cerveza, es decir, el sistema de transporte, las estaciones de llenado, la inspección, el etiquetado, etcétera. El uso de un dispositivo de revestimiento en la salida de un aparato de lavado de botella es particularmente ventajoso porque mediante el revestimiento de las botellas en este punto cercano, el revestimiento conferirá una protección máxima contra el desgaste superficial, puesto que las botellas son protegidas desde su entrada en el sistema. La característica en la que el dispositivo de revestimiento es montado en una salida del aparato de lavado de botella facilita la modernización en las instalaciones existentes con una intervención mínima en la instalación existente. De esta manera, el funcionamiento de la instalación existente no será deteriorado . En la salida del aparato de lavado de botella, las botellas se encuentran ligeramente húmedas, lo cual se encuentra que es ventajoso para la aplicación del revestimiento. Además, las botellas todavía se encuentran a una temperatura elevada como resultado del proceso precedente de lavado, lo cual también se encuentra que es ventajoso. Las boquillas de rociado podrían suministrar un material de revestimiento sin ningún contacto con la botella, lo cual podría restringir el funcionamiento del sistema. Además, la boquilla de rociado no tiene una tendencia a la contaminación, puesto que no existe contacto directo entre la botella y la boquilla de rociado. La característica en la que el dispositivo de revestimiento está constituido por boquillas separadas de rociado que son situadas en los lados opuestos de una línea de salida para las botellas que abandonan el aparato de lavado de botella proporciona un número de ventajas. Con lo cual, se proporciona un revestimiento eficiente, porque las botellas son rociadas en ambos lados en forma simultánea.- Además, cada boquilla de rociado podría ser situada entre las salidas para cubrir las botellas que abandonan las dos salidas adyacentes . Si fuera considerado necesario o ventajoso, las boquillas de rociado podrían ser proporcionadas con una cubierta o barrera para evitar que el rociado entre en el orificio de la botella. Como una alternativa o un complemento, el dispositivo de revestimiento podría comprender una cubierta o barrera de protección situada por encima de las botellas que cubra, por lo menos parcialmente, cualquiera de los orificios en la parte superior de las mismas. Para facilitar la inspección y la limpieza, el dispositivo de revestimiento podría comprender una articulación, de manera que éste pueda ser inclinado u oscilado fuera de una posición activa de operación. Si fuera considerado necesario o ventajoso, el dispositivo de revestimiento podría comprender medios de fijación que inmovilicen el dispositivo de revestimiento en la posición de operación, para evitar el riesgo potencial de inclinación u oscilación inadvertida del dispositivo de revestimiento fuera de la posición de operación.
En un ejemplo particularmente simple, las boquillas de rociado riegan o mojan en forma continua un material de revestimiento, no obstante, disminuyen el desperdicio de material de revestimiento, el dispositivo de revestimiento podría comprender medios de accionamiento de rociado que activan el rociado, de modo que las boquillas sean activadas en la presencia o la presencia posible de una botella en la posición de revestimiento, mientras que el rociado de la boquilla es descontinuado cuando la botella no esté presente o no pueda estar presente en la posición de revestimiento. El material de revestimiento podría ser cualquier material adecuado, tal como una mezcla líquida de agua y polietileno, la cual se encuentra que proporciona un número de ventajas, tal como la facilidad de aplicación mediante el rociado, el costo del material de revestimiento y las características anti-desgaste superficial del revestimiento resultante. Además, un revestimiento anti-desgaste superficial de este material permanecerá en las botellas hasta que las botellas regresen una vez más al aparato de lavado, en donde el revestimiento es lavado sin ningún efecto perjudicial . De acuerdo con una modalidad, el dispositivo de revestimiento además comprende medios de calentamiento que elevan la temperatura del material de revestimiento hasta una temperatura de aplicación en el intervalo de 50-80° C, de preferencia, aproximadamente de 60 ° C . El calentamiento disminuye el riesgo de contaminación de la botella mediante las bacterias o similares en el material de revestimiento, puesto que la mayoría de las bacterias son eliminadas a temperaturas elevadas. Para controlar la abertura y el cierre de las boquillas de rociado, el dispositivo de revestimiento además podría comprender válvulas de contrapresión situadas en las boquillas, por medio de lo cual, es eliminado el goteo de las boquillas en la posición cerrada. Si fuera considerado ventajoso, el dispositivo de revestimiento podría comprender los medios de inclinación de las boquillas de rociado durante el proceso de riego o mojado, por medio de lo cual, el rociado podría realizar un movimiento del barrido sobre la botella a fin de producir un revestimiento uniforme.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS A continuación, la invención será explicada en mayor detalle por medio de ejemplo y con referencia a las figuras, en las cuales : La Figura la es un corte transversal de un extremo de salida de un aparato de lavado con un dispositivo de revestimiento, La Figura Ib es una vista frontal del aparato de lavado con el dispositivo de revestimiento, La Figura 2 es una vista frontal esquemática ampliada del dispositivo de revestimiento, La Figura 3 es una vista lateral esquemática ampliada del dispositivo de revestimiento, y La Figura 4 es una vista en planta esquemática ampliada del dispositivo de revestimiento.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN En la Figura la puede observarse un corte transversal de un extremo de salida de un aparato de lavado 2 para botellas. Después del lavado, las botellas 3 son descargadas hacia un área de salida, que podría mantener una línea de dos-tres botellas a partir de cada salida. Cada botella 3, que es suministrada a partir del aparato de lavado 2, empuja la botella más exterior sobre un transportador de acumulación 4 que lleva las botellas hacia la siguiente estación. Un dispositivo de revestimiento 5 es situado por encima de las botellas 3 en la salida del aparato de lavado . Como se ilustra en forma esquemática, el dispositivo de revestimiento, que podría comprender una boquilla de rociado 6 situada entre dos salidas, como se observa en la Figura Ib, es adaptado para la aplicación de un producto de abrillantado o resplandor anti-desgaste superficial soluble en agua en la superficie exterior de las botellas . El dispositivo de revestimiento 5 es montado por encima del transportador de acumulación 4 y podría comprender un medio de articulación 7 permitiendo al menos que una parte del dispositivo de revestimiento pueda ser inclinado u oscilado de una posición activa hacia una posición pasiva 8, en la cual las boquillas de rociado podrían ser inspeccionadas y limpiadas, si fuera necesario. Una vista frontal del extremo de salida del aparato de lavado para botellas se ilustra en la Figura Ib. Como puede observarse, el dispositivo de revestimiento 5 es montado sobre una cremallera 9 que se extiende en el ancho total del aparato de lavado 2. La cremallera 9 podría ser montada en forma permanente o liberable sobre el aparato de lavado, tal como por medio de tornillos, por encima de la salida. El dispositivo de revestimiento 5 también se extiende en el ancho total del aparato de lavado, y las boquillas de rociado 6 son situadas entre las salidas del aparato de lavado. Las boquillas de rociado 6 se orientan hacia abajo y las boquillas de rociado 6 son situadas en un nivel sustancialmente alineado con la parte superior de las botellas, de modo que las botellas 3 sean revestidas por rociado de arriba hacia abajo. Para minimizar el riesgo de que cualquier material de revestimiento entre en las botellas, las boquillas de rociado son situadas para recubrir aproximadamente 10 mm por debajo del orificio hacia abajo.
La Figura 2 es una vista frontal esquemática de un dispositivo de revestimiento. Las botellas 3 del aparato de lavado son suministradas a la salida entre las particiones 10. El dispositivo de revestimiento comprende un conducto de alimentación 11 y un número de boquillas de rociado 6, cada una de las cuales es situada de manera sustancial con la misma separación a las líneas adyacentes de las botellas 3 , de modo que cada boquilla de rociado 6 podría aplicar el revestimiento en dos botellas. Como se ilustra, una pantalla 12 podría ser situada alrededor de cada boquilla de rociado 6 para evitar que cualquiera de los chorros de rociado que proviene de las boquillas de rociado entre en el orificio de las botellas. Estos chorros de rociado se originan, por ejemplo, a partir de la obturación o taponamiento de la boquilla de rociado. La Figura 3 ilustra una vista lateral de una línea de tres botellas 3, las cuales tienen justo a la izquierda un aparato de lavado. Las botellas 3 se desplazan en la dirección indicada por la flecha, cuando una nueva botella sale del aparato de lavado entra en un transportador de acumulación que lleva las botellas hacia la siguiente estación. Dos de las botellas todavía permanecen aproximadamente durante un periodo de 2-3 segundos, período de tiempo en el cual las botellas podrían ser recubiertas con un material de revestimiento a través de las boquillas de rociado 6, las cuales son suministradas con material de revestimiento a través del conducto de alimentación 11. Las boquillas de rociado 6 podrían ser proporcionadas con una válvula de contrapresión (no se muestra) que controla el rociado, cerrando las boquillas de rociado y evitando el goteo cuando las boquillas de rociado no estén realizando el proceso de regado o rociado . Él accionamiento de las boquillas de rociado podría ser proporcionado por una señal del aparato de lavado, o un sensor, tal como una fotocelda (no se muestra) que detecte la presencia de las botellas en una posición de revestimiento. En forma alterna, las boquillas de rociado podrían regar o mojar en forma continua, haciendo el dispositivo particularmente simple, sin embargo, se incrementa el consumo del material de revestimiento. En la Figura 4 el arreglo del dispositivo de revestimiento de las Figuras 2 y 3 se representa desde encima. Las botellas 3 se desplazan en la dirección indicada por la flecha, cuando una nueva botella sale del aparato de lavado entra en un transportador de acumulación 4 llevando las botellas hacia la siguiente estación. Las boquillas de rociado 6 son situadas por encima de las particiones entre las líneas de botellas 3 que' abandonan el aparato de lavado de botella. En esa posición, cada boquilla de rociado es capaz de revestir en forma parcial un número de botellas 3. Normalmente, las botellas son recubiertas con el así llamado lubricante de extremo frío después de la manufactura. Este lubricante de extremo frío protege las botellas del desgaste superficial hasta que las botellas entren en el aparato de lavado por primera ocasión. En el aparato de lavado, el lubricante de extremo frío es lavado, de modo que las botellas limpias están virtualmente sin protección del desgaste superficial . Con el dispositivo de revestimiento de acuerdo con la invención, las botellas son recubiertas en forma inmediata después de abandonar el aparato de lavado, es decir, antes que pueda tomar lugar cualquier desgaste superficial de las botellas. Esto significa que las botellas están protegidas por medio de un revestimiento anti-desgaste superficial en todo el trayecto a través de su ciclo total de vida. Los beneficios de la invención son evidentes con respecto a las botellas de vidrio, aunque también con las botellas retornables de plástico, tal como las botellas-PEN, los beneficios son pronunciados . La presente invención ha sido verificada con buenos resultados en base a un aparato de lavado de botella Simonazzi, el cual suministra 78 botellas cada 3 segundos. El dispositivo de revestimiento fue instalado sin alteración o modificación del aparato de lavado . Se encontró que el dispositivo de revestimiento trabajo bien y no deterioró el funcionamiento del aparato de lavado ni de otras partes de la instalación. Las botellas fueron revestidas con 0.4 ml de TEGOGLAS® 3000 más (una dispersión acuosa de polietileno) suministrada por ATOFINA Vlissingen B. V., PO Box 70, NL- 4380 AB Vlissingen, Países Bajos. Esta cantidad se encontró que es un buen compromiso, puesto que una mayor cantidad de revestimiento hace difícil etiquetar las botellas, y una menor cantidad de revestimiento no proporciona la protección necesaria anti-desgaste superficial . Se espera que las botellas revestidas reducirán la generación de ruido, puesto que el ruido de golpeteo de la botella será moderado. Además, un incremento en el flujo de las botellas con una menor cantidad de perturbaciones es esperado, además de un menor rompimiento debido al desgaste superficial y la abrasión. Además, es probable que el consumo de agua en la estación de detección o inspección pueda ser reducido. Normalmente, la superficie exterior de la botella debe ser humedecida mediante el rociado con agua para permitir la inspección de las botellas desgastadas, aunque con las botellas revestidas, se espera que esta etapa sea innecesaria, puesto que el revestimiento cubrirá las marcas de desgaste superficial, de modo que la inspección es posible sin el humedecimiento de la superficie exterior de la botella. En el presente, el tipo preferido de boquilla de rociado es la así llamada boquilla plana de rociado que tiene un ángulo de rociado en 3 bares de 80° y una capacidad, de 0.07 litros por minuto en 3 bares. Sin embargo, otros tipos de boquillas de rociado podrían ser utilizadas, tal como la así llamada boquilla de cono hueco, que podría ser utilizada para regar o mojar las botellas cuando éstas se encuentren fijas, no obstante, con un desperdicio considerable de material de revestimiento. También podrían utilizarse boquillas de atomización de aire, tal como las boquillas que tienen un patrón de rociado plano o circular, sin embargo, cantidades considerables de neblina se originarían, lo cual podría ser desfavorable. 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.