CN100441870C - 真空抽吸回路和装配有这样的真空抽吸回路的容器处理机器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及真空抽吸回路(14)，其包括：上腔(34)和一下腔(36)，它们通过一连接孔(38)连通。且包括一阀(40)，其具有一杆(48)，为了关闭所述连接孔(38)，可导引所述阀，使得它沿着一垂直轴线(A1)滑动，其特征在于：所述阀杆(48)设有形成一活塞(52)的部段，所述部段构成一控制腔(54)的活动上壁，所述控制腔与所述上腔(34)连通，所述活塞(52)具有一始终处于大气压下的上表面(56)和一压力为所述控制腔(54)的压力的下表面(58)。本发明还提供装配有这种抽吸回路的机器。

Description

真空抽吸回路和装配有这样的真空抽吸回路的容器处理机器
技术领域
[01]本发明涉及真空抽吸回路、以及用于处理容器(例如瓶子)的机器。
[02]本发明特别涉及容器处理机器的真空抽吸回路，所述容器处理机器通过借助于微波等离子体沉积一形成屏障的内覆层的方式处理容器，其包括：
[03]-一上腔和一下腔，它们通过一连接孔连通，所述下腔连接到一空腔，所述上腔连接到一真空泵，所述真空泵设计成：抽吸所述空腔直到所述空腔内的压力到达一称为终值的特定值为止，
[04]-并且包括一阀，其在一闭合的下部轴向位置和一打开的上部轴向位置之间、在所述上腔的上部横向壁的对应开口内、沿着一基本垂直的轴线滑动地被导引，其中，在所述闭合的下部轴向位置，所述阀的头部关闭所述连接孔，且所述阀具有一轴向向上超出所述上腔的杆，所述阀的杆连接到能够控制所述阀至少朝向其打开位置的装置。
背景技术
[05]为了使阀保持闭合，例如当通过沉积内部涂层处理容器时，已知技术采用螺旋压缩弹簧将阀轴向推动到其闭合位置。
[06]这种方案不完全令人满意，因为弹簧具有可靠性问题。有时，例如在遭受机械压力时弹簧断裂。
[07]在装配到设置在转动的转台上的处理站的抽吸通道的情况下，还有已知技术通过凸轮系统采用例如连接到阀杆上的滚轮和固定控制表面使阀保持闭合。
[08]这种方案也不完全令人满意，因为它需要非常长的控制表面以及准确的安装来确保密封。而且，滚轮或控制面的磨损将对阀的密封性产生不利影响。
发明内容
[09]本发明的特定目的是解决上述问题。
[10]最后，本发明提供了上述类型的真空抽吸回路，其特征在于：所述阀杆设有形成一活塞的部段，所述部段构成一控制腔的活动上壁，所述控制腔与所述上腔连通，所述活塞具有一始终处于大气压下的上表面和一压力为所述控制腔压力的下表面，从而，当所述下腔内的压力达到终值时，通过在所述活塞的两个表面之间的压力差的作用使所述阀保持闭合。
[11]本发明的其它特征如下：
[12]-所述上部横向壁包括一环形垫圈，所述环形垫圈轴向安装在所述开口和所述控制腔之间，所述环形垫圈包括用于轴向导引所述阀杆的一中心导道，并设有在所述控制腔和所述上腔之间实现连接的槽；
[13]-一真空密封金属折箱(soufflet métallique étanche au vide)轴向插置在所述活塞的外周边和所述垫圈的一部分的外周边之间，以便于沿所述阀杆形成所述控制腔的外围壁；
[14]-所述阀具有一轴向裙板，所述轴向裙板轴向滑动地连接到所述阀杆，并且所述轴向裙板包围所述折箱和所述活塞；
[15]-装置(例如凸轮机械)以这样的方式作用在阀杆的上端部，即：使阀滑动到它的打开位置；
[16]-所述凸轮机械具有一控制表面，所述控制表面控制所述阀朝向其闭合位置移动；
[17]-所述阀的头部嵌合到所述阀杆的下端；
[18]-所述连接孔包括一上部横向边；并且所述阀的头部包括一下部横向闭合表面，该下部横向闭合表面设有一环形密封圈，并设计为：当所述阀占据其闭合位置时，所述下部横向闭合表面轴向密封地压靠所述横向边。
[19]本发明还提供了用于容器的处理机器，特别是用于处理瓶子的机器，其通过微波等离子体沉积内部屏障涂层，特别用于封装容器内的氧化敏感(oxydo-sensibles)液体，包括至少一个用于容器的处理站，每个处理站包括：
[20]-处理围腔，其设计用于容纳所述容器并，并围绕所述容器限定一空腔，
[21]-一盖件，其设计用于以密封的方式封闭所述围腔，并具有一抽吸导道，所述抽吸导道密封地连接至所述容器的内部，
[22]该机器的特征在于：盖件装配有具有前述特征之一的抽吸导道，；所述下腔密封地连接到由所述围腔限定的所述空腔；并且，所述上腔连接到所述抽吸导道。
附图说明
[23]通过阅读下文的详细说明，本发明的其它特征和优点将更加清楚，为了便于理解，读者应当参照附图阅读，其中：
[24]图1是轴向剖视图，示意性示出装配有根据本发明制造的真空抽吸回路的机器处于第一抽吸阶段的处理站。
[25]图2是与图1相似的视图，示出处于第二抽吸阶段的处理站。
[26]图3是轴向剖视图，示意性示出真空抽吸回路的连接部，其装配有占据其打开轴向位置的阀。
[27]图4是与图3相似的视图，示出处于闭合轴向位置的阀；
[28]图5是透视图，示意性示出盖件，其装配有占据其闭合位置的本发明的阀。
具体实施方式
[29]下文中，相同、相似或类似的部件将给予相同的附图标记。
[30]图1和图2示出用于处理容器12的机器10的一部分，此处容器以瓶子的形式示出，该机器装配有根据本发明制造的真空抽吸回路14。
[31]机器10用于通过微波等离子体沉积内部屏障涂层，特别用于封装容器12内的氧化敏感液体。
[32]在现有技术中，机器10具有几个处理站16，他们以等间距绕转动的转盘(图中未示)周向设置，每个处理站16一次处理一个容器12。
[33]图中示出了单个处理站16的一部分。
[34]处理站16包括处理围腔18，其设计成用于容纳容器12并围绕容器12限定空腔20。
[35]此处，容器12垂直设置，其开口处于最上方。
[36]处理站16还包括盖件22，其设计成用于以这样的方式密封围腔18，即限定空腔20的顶部。盖件22包括密封连接到容器12内部的抽吸导道24。
[37]抽吸导道24在第一端26处连接到真空泵28。
[38]抽吸导道24的第二端30通过连接部32与处理围腔18的空腔20相通，连接部此处设置在盖件22的端部。
[39]盖件22还具有用于气体前体(gaz précurseur)的喷射器33，例如含碳沉积时的乙炔，喷射器装配有轴向延伸到容器12中的喷射管35。
[40]连接部32在图3和4中详细示出。
[41]真空抽吸回路14的连接部32包括上腔34和下腔36，它们通过连接孔38相通。
[42]此处示出的实施例中，下腔36连接到由处理围腔18限定的空腔20，上腔34在第二端30处连接到抽吸导道24。
[43]连接部32包括阀40，其沿着基本垂直的轴线A1在图2和4示出的闭合的下部轴向位置(此处阀40的头部42关闭连接孔38)和图1和3中示出的打开的上部轴向位置之间以可滑动方式导引。
[44]在说明书的其余部分限定了垂直轴向方位，其不具有任何限定性，正如阀40沿其滑动的轴线A1。这里元件由参照轴线A1的形容词“横向”限定。
[45]阀40在上腔34的上部横向壁46的对应开口44中滑动。
[46]此处的上部横向壁46包括盖件22的上部横向壁。
[47]阀40具有杆48，其轴向向上延伸超出上腔34并连接到能够使阀40至少滑动到其开口位置的装置50。
[48]根据本发明，杆48上设有形成活塞52的部分，其构成了与上腔34相通的控制腔54的活动上壁。
[49]此处活塞52通常为圆柱形并与杆48同轴，其与杆48一起以一体件制造。
[50]活塞52包括横向上表面56(其始终处于大气压)和同样横向延伸的下表面58(其压力为控制腔54的压力)。
[51]上部横向表面56优选包括轴向安装在开口44和控制腔54之间的环形垫圈60。
[52]垫圈60具有大致呈圆柱形的管状主体，通过它中心导道64从其下端轴向延伸至其上端。
[53]台阶48通过中心导道64的内部轴向壁轴向导引。
[54]垫圈60包括套环形式的上部66，其上部横向表面68以这样的方式轴向朝着活塞52的下表面58，即轴向限定控制腔54。
[55]此处垫圈60的下端部70拧入开口44中，直到垫圈60上的下部套环72与上部横向壁46的上表面74轴向密封连接。
[56]下部套环72此处设有轴向插置在下部套环72和上部横向壁46之间的O型圈76。
[57]垫圈60设有形成在其径向厚度内的轴向槽78，用于将控制腔54和上腔34连接起来。
[58]每个轴向槽78都是贯穿槽，其从垫圈60的上端部的外侧轴向表面80延伸到垫圈60的横向下端表面82。
[59]真空密封金属折箱84优选轴向插置在活塞52的下表面58的外周边和形成垫圈上部66的套环的外周边之间。
[60]折箱84与杆48同轴，并形成了绕杆48的控制腔54的外侧圆周壁。
[61]阀40优选具有轴向裙板86，侧板连接到杆48上并与其一起轴向滑动，并且包围折箱84和活塞52。
[62]此处阀40的头部42是圆柱形的，并且嵌合到杆48的下端。
[63]此处连接孔38包括上部横向边88。
[64]阀40的头部42包括下部横向闭合表面90，其上设有环形密封圈92并且设计为当阀40占据图2和4中所示的闭合位置时实现与横向边88的轴向密封接触。
[65]优选，如图所示，能够使阀40至少滑动到其打开位置的装置50采用凸轮机械的形式，其以这样的方式作用在杆48的上端部94上以使得阀40滑动到其打开位置并使阀40移动到其闭合位置。
[66]此处凸轮机械50包括绕横向轴线A2相对于盖件22转动的杠杆96。
[67]杠杆96的转动通过一套连接装置98与阀40滑动相连。
[68]杠杆96上的滚轮100设计为通过机器10的控制表面(图中未示)起作用。
[69]控制表面包括多个设计为转动杠杆96并将阀40恰当移动到它的两个最大轴向位置的部分。
[70]现在将对机器10的操作以及它所装配的真空抽吸回路14的操作做进一步说明。
[71]利用机器10处理容器12的方法包括初始步骤，其中真空抽吸回路14将空腔20中的压力减小到特定值，最终外部值标记为pFext，将容器12中的压力减小到特定值，最终内部值标记为pFint。
[72]最终的内部值pFint大约为0.1mbar，最终的外部压力值pFext大约为50mbar，使得容器12内的真空度高于空腔20
[73]初始步骤随后为处理步骤，其中终值pFext、pFint在空腔20及容器12内保持，以便实现容器12内的内部涂层的沉积。
[74]在处理步骤过程中，为了将气体前体转换为等离子体并使屏障涂层(如果前体是基于乙炔的，则涂层是包含碳的)沉积在容器12的内侧壁上，气体前体通过喷射器33喷射到容器12中并受微波作用。这种沉积生成了内部涂层，其形成屏障，例如对于氧分子和二氧化碳分子的屏障。
[75]初始步骤包括图1所示的第一阶段(其中抽吸空腔20和容器12)和图2所示的第二阶段(其中只抽吸容器12)。
[76]当空腔20内的压力到达最终外部值pFext时第一阶段终止。
[77]在第一阶段过程中，真空抽吸回路14内的压力减小，特别是与控制腔54相通的上腔34。
[78]由此控制腔54内的压力同时减小，由于上表面56受真空抽吸回路14外部大气压力的作用，在活塞52的上表面56和下表面58之间产生压力差。
[79]由此该压力差所导致的轴向接触力将阀40轴向向下并接。
[80]有利地，凸轮机械50使阀40保持打开，直到空腔20内的压力到达它的最终外部值pFext。
[81]当空腔20内的压力接近最终外部值pFext时，凸轮机械50控制阀40的运动，使得它逐渐降低到闭合位置(图2和4)。
[82]当阀40占据它的闭合位置时，初始步骤的第二阶段开始。
[83]在第二阶段过程中，真空抽吸回路14仅持续抽吸容器12，直到到达最终内部值pFint，其小于空腔20中的压力。
[84]在第二阶段结束时实施处理步骤。
[85]在处理步骤过程中，通过围腔18的密封保持空腔20内的真空度，通过真空泵28的持续可调的抽吸保持容器12内的真空度。
[86]在处理步骤结束时，使容器12和空腔20内部返回到大气压力。
[87]为此，凸轮机械50打开阀40。
[88]注意，在初始步骤的第二阶段以及处理步骤过程中，为了轴向保持在闭合位置上，阀40不要求任何来自凸轮机械50或某个弹性返回装置的作用力。因为阀40通过穿过活塞52的两个表面的压力差的单独作用而保持闭合。

Claims (9)

1.容器(12)处理机器的真空抽吸回路(14)，所述容器处理机器通过借助于微波等离子体沉积一形成屏障的内覆层的方式处理容器，其包括：
-一上腔(34)和一下腔(36)，它们通过一连接孔(38)连通，所述下腔(36)连接到一空腔(20)，所述上腔(34)连接到一真空泵(28)，所述真空泵设计成：抽吸所述空腔(20)直到所述空腔(20)内的压力到达一称为终值(pFext)的特定值为止，
-并且包括一阀(40)，其在一闭合的下部轴向位置和一打开的上部轴向位置之间、在所述上腔(34)的上部横向壁(46)的对应开口(44)内、沿着一基本垂直的轴线(A1)滑动地被导引，其中，在所述闭合的下部轴向位置，所述阀(40)的头部(42)关闭所述连接孔(38)，且所述阀(40)具有一轴向向上延伸出所述上腔(34)的杆(48)，所述阀的杆(48)连接到能够控制所述阀(40)至少朝向其打开位置的装置(50)，
其特征在于：
所述阀杆(48)设有形成一活塞(52)的部段，所述部段构成一控制腔(54)的活动上壁，所述控制腔与所述上腔(34)连通，所述活塞(52)具有一始终处于大气压下的上表面(56)和一承受所述控制腔(54)充斥的压力的下表面(58)，从而，当所述下腔(36)内的压力达到终值(pFext)时，通过在所述活塞(52)的两个表面(56、58)之间的压力差的作用使所述阀(40)保持在闭合位置。
2.根据前述权利要求1所述的真空抽吸回路(14)，其特征在于：所述上部横向壁(46)包括一环形垫圈(60)，所述环形垫圈轴向安装在所述开口(44)和所述控制腔(54)之间，所述环形垫圈包括用于轴向导引所述阀杆(48)的一中心导道(64)，并设有在所述控制腔(54)和所述上腔(34)之间实现连接的槽(78)。
3.根据前述权利要求2所述的真空抽吸回路(14)，其特征在于：一真空密封金属折箱(84)轴向插置在所述活塞(52)的外周边和所述垫圈(60)的一部分(66)的外周边之间，以便于沿所述阀杆(48)形成所述控制腔(54)的外围壁。
4.根据前述权利要求3所述的真空抽吸回路(14)，其特征在于：所述阀(40)具有一轴向裙板(86)，所述轴向裙板轴向滑动地连接到所述阀杆(48)，并且所述轴向裙板包围所述折箱(84)和所述活塞(52)。
5.根据权利要求1所述的真空抽吸回路(14)，其特征在于：控制所述阀(40)至少朝向它的打开位置的装置(50)由一凸轮机械(50)构成，所述凸轮机械与所述阀杆(48)的上端部段配合，以控制所述阀(40)向其打开位置滑动。
6.根据权利要求5所述的真空抽吸回路(14)，其特征在于：所述凸轮机械(50)具有一控制表面，所述控制表面控制所述阀(40)朝向其闭合位置移动。
7.根据前述权利要求1至6中任一项所述的真空抽吸回路(14)，其特征在于：所述阀的头部(42)嵌合到所述阀杆(48)的下端上。
8.根据前述权利要求1至6中任一项所述的真空抽吸回路(14)，其特征在于：所述连接孔(38)包括一上部横向边(88)；并且所述阀(40)的头部(42)包括一下部横向闭合表面，该下部横向闭合表面设有一环形密封圈(92)，并设计为：当所述阀(40)占据其闭合位置时，所述下部横向闭合表面轴向密封地压靠所述横向边(88)。
9.容器(12)的处理机器，其通过借助于微波等离子体沉积一形成屏障的内覆层的方式处理容器，所述处理机器包括至少一个用于一容器(12)的处理站(16)，每个处理站(16)包括：
-处理围腔(18)，其设计用于容纳所述容器(12)，并围绕所述容器(12)限定一空腔(20)，及
-一盖件(22)，其设计用于以密封的方式封闭所述围腔(18)，并具有一抽吸导道(24)，所述抽吸导道密封地连接至所述容器(12)的内部，
其特征在于：所述盖件(22)装配有如前述权利要求中任一项所述的抽吸回路(14)；所述下腔(36)密封地连接到由所述围腔(18)限定的所述空腔(20)；并且，所述上腔(34)连接到所述抽吸导道(24)。
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