MÉTODO Y APARATO PARA EL SUMINISTRO DE UN GAS
CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método y un aparato para el suministro de un gas o una mezcla de gas a una temperatura opcional predeterminada y flujo opcional en cualquier aplicación arbitraria en una máquina de relleno. En la descripción posterior, se hará uso del término gas de manera genérica también como una designación de cualquier mezcla de gas opcional. En mayor detalle, la presente invención se refiere a un método y un aparato en unión con el suministro de un gas a una temperatura predeterminada a una estación de procesamiento en una máquina de relleno. En la máquina, se hace pasar gas presurizado por arriba de la presión atmosférica a través de una unidad de calentamiento eléctricamente calentada que incluye un sensor que percibe la temperatura del gas. La señal de salida de este sensor se alimenta de regreso a una unidad reguladora de temperatura de gas que a su vez está conectada a la unidad de calentamiento con una visión a regular la temperatura del gas que fluye hacia fuera de la unidad de calentamiento. Tradicionalmente, los aparatos del tipo resumido anteriormente se basan en el empleo de filamentos de calentamiento que normalmente están encerrados en cuerpos de cerámica o vidrio. El gas que debe suministrarse se mueve de Ref. : 187842 manera positiva y se hace pasar de manera positiva a los filamentos de calentamiento y el encierro y de esta manera se calienta a una temperatura adecuada. Posteriormente, el gas se dirige mediante conductos adicionales a una o más boquillas en unión con la aplicación pertinente (ver Figura 1).
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Tipico de estos filamentos encerrados en material cerámico o vidrio es que, al estar encerrados de la manera descrita y como resultado de su relativamente grande masa térmica, tienen un tiempo de calentamiento relativamente prolongado, no frecuentemente hasta 30 minutos. Además, son extremadamente sensibles a variaciones en el flujo de gas. Sin embargo, la temperatura del flujo de gas que se emite debidamente desde el mismo es más confiablemente constante, con la condición que sea constante el flujo del gas suministrado, más frío. Las variaciones en el flujo de gas conducen sin embargo, en el peor caso a que el filamento o su encierro se sobrecalienten y que el filamento de encierro se destruya simplemente de forma completa, con retardo operacional costoso e innecesario como resultado. En unión con el retardo operacional de este tipo, puede ser aún más difícil mantener el control sobre la propagación de las partículas desde elementos o filamentos destruidos. Además, en muchos casos, dependiendo de la aplicación seleccionada, es deseable poder ser capaces de variar tanto la temperatura como el flujo de gas de una manera bastante rápida. En particular cuando el gas que se desea que se caliente no consiste de aire, es deseable ocasionalmente ser capaces de volver intermitente al flujo de gas caliente. Por las razones resumidas anteriormente, esto no es posible de lograr usando una solución tradicional, ni se puede garantizar la generación de gas caliente a un nivel de temperatura aceptablemente confiable hasta quizás 30 minutos después del inicio. Además, las soluciones de la técnica anterior representan el problema considerable que el gas calentado constituye una fuente principal de pérdidas severas de energía de quizá hacia 300 W/dm2 de superficie de tubo, ya que se transporta en tubos no aislados a su sitio de aplicación. Por razones naturales, esto no es deseable, ya sea desde el punto de vista de costos o contra el antecedente de calentamiento local que se presenta en casos de áreas en una máquina donde esto no es deseable. Al mismo tiempo, este calentamiento local indeseable conlleva más frecuentemente a un calentamiento indeseable del ambiente de la máquina. La solicitud sueca publicada con número 7104736-9 describe cómo se suministra aire comprimido bajo presión regulada a un bloque de calentamiento cerámico de múltiples núcleos. Esto contiene elementos de calentamiento eléctrico. La corriente a través de los elementos es controlable en respuesta a señales desde un termopar que está expuesto al aire caliente que deja el bloque de calentamiento cerámico. La señal del termopar se retroalimenta a un regulador electrónico de temperatura. Sin embargo, la publicación en cuestión se debe ver más definidamente como una confirmación de bloque que aún se considera como el estado de la técnica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De esta manera, es un objeto de la presente invención satisfacer, de una manera nueva pero aún completamente simple, la necesidad de disponibilidad inmediata de gas caliente. El gas caliente debe ser capaz de ser suministrado a una temperatura predeterminada, seleccionada y desde una posición de reserva ser capaz de ser suministrado en un transcurso de segundos. Otro objeto de la presente invención es proponer un método para generar gas caliente de cualquier tipo sin que esto sea dependiente per se de una cierta velocidad predeterminada o de una cierta presión predeterminada del gas suministrado. Un objeto particular del método de acuerdo a la presente invención es ser capaz de este modo de realizar un equipo de máquina más rápido y más flexible que pueda ser regulado inmediatamente y a pesar de los parámetros de instalación pueda ser regulado con rapidez con respecto al flujo y/o temperatura. Esto es probablemente es de suma importancia con respecto a maquinas en una operación cíclica o intermitente . También es un objeto de la presente invención proponer un aparato que pueda satisfacer la necesidad de accesibilidad inmediata a pesar de quizá operación intermitente y quizá la operación completamente regular y además, en comparación con los aparatos de la técnica anterior se construya de manera extremadamente simple y de este modos se logre confiabilidad operacional sustancialmente incrementada en comparación con los aparatos de la técnica anterior. De acuerdo a la presente invención, se lleva a cabo un método del tipo descrito a manera de introducción por medio del cual se lograrán los objetos descritos anteriormente ya que la unidad de calentamiento se forma en una coraza eléctricamente conductora con una cavidad definida por la coraza a través de la cual se hace pasar el gas o mezcla de gas, la coraza que se conecta a un voltaje regulado mediante un regulador en un circuito de corriente eléctrica, por lo que, como resultado de la corriente que se acciona por el circuito, principalmente como una consecuencia de la resistencia del material de coraza, la coraza se calienta y de este modo el gas y la mezcla de gas; posteriormente, la temperatura en la coraza se registra y recicla al regulador de modo que el voltaje a través o la corriente del circuito, con la coraza como resistencia, se regule contra una temperatura de gas que corresponde a aquélla que se desea que fluya fuera de la coraza. Debido a que el calentador de gas se forma de esta manera, se obtendrá un calentador muy simple y operacionalmente confiable que dé una unidad que es tan buena como insensible en comparación con la tecnología de la técnica anterior con respecto a factores tal como variaciones en el flujo de gas. Además, la regulación se puede llevar a cabo de una manera extremadamente elegante. De acuerdo a un proceso desarrollado adicional de acuerdo a la invención, se hace uso de la resistencia del material eléctricamente conductor en la coraza en cada punto en el tiempo como una magnitud de medición a fin de reflejar la temperatura del mismo y a fin de retroalimentar al regulador. Puesto que la resistencia en un material eléctricamente conductor es proporcional a la temperatura del material, esto da una medición altamente exacta, y en consecuencia los valores muy exactos se retroalimentan al regulador. De acuerdo a otra versión desarrollada adicional del método de acuerdo a la invención, la medición de resistencia se lleva a cabo en el material de coraza en una región de la misma que abarca una o más aberturas de salida. Esto da por resultado que la resistencia medida refleje de una manera más exacta la temperatura del gas en unión con las aberturas de salida. De acuerdo aún otra versión desarrollada adicional de la presente invención, la coraza se forma de una manera adaptada con respecto a la aplicación práctica pertinente. Esto se puede llevar a cabo ya que la coraza que constituye la unidad de calentamiento y el lado de entrada que consiste de mangueras/tubos eléctricamente conductores, no deformados, en el área del sitio de aplicación para el gas caliente generado a través de la formación de adaptación de este elemento de manguera, se da una forma que se adapta acertadamente a la aplicación pertinente. Por ejemplo, esta formación se puede llevar a cabo por formación al vacío. La emisión del gas caliente sucede de manera adecuada mediante agujeros proporcionados en la coraza de manguera que posiblemente se diseñen de manera especial. Por este diseño especial, el gas a una temperatura controlada de una manera extremadamente exacta se puede suministrar al sitio de aplicación que de otro modo sería una imposibilidad práctica de lograr, y de este modo también se incrementará el efecto de la aplicación del gas caliente. De acuerdo aún con otra versión desarrollada adicional de la presente invención, el interior de la coraza se forma con salientes tipo pestaña. De este modo, se incrementa el área superficial de transferencia térmica de la coraza, lo que incrementa la deficiencia del proceso de calentamiento. De acuerdo aún a otra versión desarrollada adicional de la presente invención, se suministra una coraza de manguera penetrada o perforada con el gas o mezcla de gas desde ambos de sus extremos. Esto conlleva sobretodo a que se pueda suministrar un volumen mayor de gas por unidad de tiempo, con el resultado de que la tapa de calentamiento no se puede ver por más tiempo como una sección de cuello de botella. De acuerdo aún otra versión desarrollada adicional de la presente invención, la coraza está aislada térmicamente de forma exterior. Esto da por resultado de una manera bastante natural una reducción de la pérdida no intencional del volumen térmico en la atmósfera ambiente, que es tanto económica como ambientalmente positivo. Además, se proporcionará de acuerdo a la presente invención un aparato para llevar a cabo el método, el cual comprende un cuerpo cuyo diseño se adapta a la aplicación del gas caliente; el cuerpo que se supone debe permitir que el gas, en dependencia de supresión con relación a la presión atmosférica, se almacene o pase a lo largo del cuerpo que se produce de un material eléctricamente conductor y mediante terminales de contacto en el mismo se conecte a un voltaje eléctrico de una manera tal que el cuerpo funcione como un elemento opcional de resistencia. Un cuerpo de coraza diseñado de esta manera proporciona tanto accesibilidad inmediata al gas caliente y también ofrece la posibilidad de aplicar el gas caliente de una manera óptima para cada aplicación práctica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La presente invención ahora se describirá en mayor detalle más adelante en la presente, con referencia a una modalidad mostrada en las figuras anexas. En las figuras anexas; La Figura 1 es una vista esguemática del modo predominante del planteamiento de hoy; Las Figuras 2a y 2b muestran esquemáticamente dos modalidades del principio de acuerdo a la presente invención; La Figura 3a muestra aún una modalidad adicional de la presente invención en la forma de una unidad de calentamiento en forma de coraza en perspectiva; y La Figura 3b muestra la modalidad de acuerdo a la Figura 3a como una sección transversal desde la linea Illb-Illb en la Figura 3a con una hoja de material de empaque en una posición de calentamiento.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 muestra un aparato 1 que refleja un modo de planteamiento aplicado hasta la fecha que se emplea a fin de hacer posible una elevación poderosa de temperatura de un gas o mezcla de gas. Se alimenta gas frío o gas a temperatura normal en el extremo izquierdo del aparato 1 mostrado en la figura a un elemento 2 de calentamiento que comprende uno o más filamentos circundados por uno o más elementos cerámicos 3. Los elementos cerámicos 3 son, debido a que se propone que almacenen y emitan una cantidad relativamente grande de energía y debido a que están térmicamente aislados, relativamente voluminosos y, por esta razón, no se pueden colocar en asociación con el sitio de aplicación para el gas caliente. En consecuencia, el gas calentado se dirige a los conductos 4 a fin de ser transportado fuera de estas posiciones donde están colocadas las boquillas 5. Dentro o en las boquillas 5, se conectan sensores de temperatura (no mostrados) en cuyas señales se retroalimentan a una unidad reguladora R. La Figura 2a muestra un aparato 7 para llevar a cabo el modo de planteamiento de acuerdo a la presente invención. El gas frío, o gas a temperatura normal, bajo presión regulada, se alimenta de acuerdo a esta modalidad en dos tubos 6 paralelos, eléctricamente conductores y de circuito corto. Los tubos 6 se energizan de modo que la corriente I fluya a través de éstos. Ya que son conductores, los tubos representan una resistencia eléctrica predeterminada. Las diferentes selecciones del material y configuración de los tubos 6 da diferentes propiedades, pero se debe considerar más cercanamente como autovidente que puesto que es deseable una alta resistencia como sea posible en tanto que se puedan garantizar valores sin límite con respecto a la resistencia mecánica. La resistencia de un material es una propiedad dependiente de la temperatura y por lo tanto se emplea como una indicación de precisamente la temperatura pertinente. Cuando se alimenta gas frío, los tubos se enfrían de esta manera y entonces se presenta un gradiente de temperatura del material. Por la adaptación del material en los tubos, su longitud y también el voltaje de suministro, ha sido posible determinar que, si los tubos se alimentan con una corriente directa de 50 V y los tubos se hacen de entre 0.5 y 0.8 m de longitud, se presentará un gradiente progresivamente reducido, que llegará a ser casi cero en una región próxima del extremo derecho de los tubos. En esta región, la caida de voltaje U+ - U" se mide en varias temperaturas diferentes, y la relación también se mide en una unidad reguladora extremadamente rápida de forma expedita (no mostrada) . El valor de la diferencia potencial entre estos puntos se retroalimenta a la unidad reguladora que compara este valor verdadero contra un valor de norma deseado y regula el suministro de voltaje a los tubos 6 en respuesta a esto. Aquellos tubos que se emplean se fabrican de manera preferente de acero inoxidable y están corrugados. Como resultado de la selección de tubos corrugados, se obtendrá una mayor área superficial de transferencia térmica y una unidad de corriente que da vórtices de turbulencia. Ambas de estas propiedades incrementan la efectividad en el modo de planteamiento de acuerdo a la invención ya que se incrementa el intercambio térmico. Los tubos 6 están aislados adecuadamente de forma externa por medio de un material eléctrico y térmicamente aislante, adecuado, por una parte por razones de seguridad y por otra parte por economía de energía. La Figura 2b muestra un aparato 7 de acuerdo a la invención en una versión posible más simple. El aparato 7 se construye de un tubo 6 individual de acero inoxidable, preferentemente corrugado que se energiza de una manera correspondiente al aparato de acuerdo a la Figura 2a. El tubo 6 se alimenta en ambos de sus extremos con gas frío o gas a temperatura normal bajo presión gobernable. La resistencia en el tubo 6 se mide en unión con las aberturas 10 que se han hecho en la superficie circunferencial del tubo 6. De la manera descrita anteriormente, la resistencia medida se retroalimenta a una unidad reguladora (no mostrada) cuyo propósito es regular el suministro de voltaje al tubo, de esta manera en dependencia a su temperatura y la temperatura del gas localizado en el mismo que está cerca de dejar el tubo mediante las aberturas 10. La coraza eléctricamente conductora que constituye el punto central para todas las modalidades concebibles de la presente invención se puede formar de una manera fundamentalmente ilimitada de maneras dependiendo del uso del aparato. Esto se ilustra por medio de las Figuras 3 y 3b en las cuales se representa esquemáticamente una variación del aparato. El aparato 7 de calentamiento comprende, en esta modalidad, sustancialmente un tubo 6. A lo largo de una parte de la longitud del tubo 6, se coloca de forma fija un elemento 12 de interrupción de gas alargado provisto con salidas 10 de gas. Este elemento forma de este modo una unidad de coraza conjuntamente con el tubo 6. El aire frío que se alimenta desde ambos extremos de entrada del tubo 6 fluirá hacia fuera de esta manera, después del calentamiento, a través de las aberturas 10 en el elemento de introducción de gas. Ya que esta forma simple es posible, tal como un tubo con boquillas de descarga reguladas de manera adecuada se puede emplear como el aparato de calentamiento, se presentan posibilidades tal como por ejemplo, aplicación de buceo donde se desea que el gas se alimente a diferentes tipos de cavidades formadas tal como por ejemplo, para propósitos de esterilización y tratamiento asociado. Una vez más nuevamente, se debe observar que el aparato, quizá principalmente como resultado de su regulación extremadamente rápida de la temperatura, es insensible a variaciones en el flujo del gas positivamente suministrado. El aparato de acuerdo a la presente invención es, en todo por su simplicidad, fuerte y confiable en cualquier aspecto. La invención no se debe considerar como que se restringe exclusivamente a las modalidades descritas en la presente, sino que se debe restringir sólo por el alcance de las reivindicaciones anexas. 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.