CN1997461B - 包括真空泵吸阶段的容器处理方法和实施该方法的机器 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一容器(12)的处理方法，所述类型的方法中，所述容器(12)放置在一与外部密封关闭的处理围腔(16)内，所述围腔在所述容器外部界定一空腔(18)，且所述围腔通过一外部真空管道(20)与一真空泵吸回路(50)相连，所述容器(12)内部通过一内部真空管道(34)与所述泵吸回路(50)相连，所述类型的方法包括一初级步骤(E1)，所述初级步骤(E1)跟随有一处理步骤(E2)，其特征在于，所述初级步骤(E1)连续地包括：一外部泵吸阶段(P1)，其仅引起所述空腔(18)内压力减小，以及，一内部泵吸阶段(P2)，其仅引起所述容器(12)内部的压力减小。

Description

包括真空泵吸阶段的容器处理方法和实施该方法的机器
技术领域
本发明涉及塑性材料制成的容器——例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的瓶子——的处理方法和处理机器。
本发明尤其涉及至少一个容器的处理方法，其旨在通过微波等离子体(un plasma micro-ondes)的方法涂覆一形成屏障层的内覆盖层，所述容器特别是为了在所述容器(12)内容装氧化敏感的液体(liquidesoxydo-sensibles)，在所述类型的方法中，所述容器(12)放置在与一外部密封关闭的处理围腔(enceinte)(16)内，所述围腔在所述容器外部界定一空腔(18)，且所述围腔通过一外部真空管道(20)与一真空泵吸回路(50)相连，所述容器(12)内部通过一内部真空管道(34)与所述泵吸回路(50)相连，所述类型的方法包括一初级步骤(E1)，在该初级步骤过程中，所述泵吸回路引起所述空腔内部的压力减小直至一称为外部终值的确定值，以及引起所述容器内部的压力减小直至一称为内部终值的确定值，紧接所述初级步骤(E1)有一处理步骤(E2)，在该处理步骤过程中，所述终值在所述空腔(18)和所述容器(12)内被保持，以使得所述容器(12)内可以涂覆一覆盖层。
在处理步骤过程中，一前质流体(un fluide précurseur)(例如，实施一含碳覆盖层的情况下以乙炔为主要成分，或者以二氧化硅(silice)为主要成分覆盖的情况下的有机硅化合物的合成物)被注入所述容器内，并且承受一微波作用，以使得其成为等离子态并在所述容器内壁上生成一阻挡物。
为了能够实现该阻挡物，需要使所述容器内部和所述空腔内真空，并且在整个所述处理步骤期间保持真空。
背景技术
通常，所述容器内部需要的压力约为0.1mbar，且所述空腔内需要的压力约为50mbar。
公知的是，所述初级步骤在所述空腔内和所述容器内同时实施泵吸，直至所述空腔内压力达到所述外部终值(约50mbar)。
继而，一封闭设备与外部密封地关闭所述空腔，以允许所述容器的内部压力降低直至所述内部终值，该内部终值小于所述外部终值。
在所述空腔内和所述容器内同时泵吸可导致很大的问题，因为难以控制所述两个部件的每一个内的压力减小的速度。
实际上，特别是根据所述容器内和所述空腔内抽吸空气经过的截面、所述容器的形状，所述容器内很快实现真空，且所述空腔内很慢实现真空，以使得在一确定的时间间隔期间，所述容器内部和所述空腔之间的压力差达到一值，该值大于所述容器的力学挤压强度。
通常，一PET制成的容器不能承受超过70至80mbar的压力。
因此，所述两个部件之间的压力差在所述容器自身上引起挤压，这使得所述容器成为废品，且在需要时引起处理机器停止。
为了避免这些问题，可以提高所述容器的力学强度，例如提高所述壁厚。
这个解决方案是不满意的，因为其导致了增加所述容器的重量和成本。
所述容器的力学强度还可以通过选择合适的形状得以提高。
这个解决方案是不满意的，因为其构成技术约束，阻止自由选择所述容器外部的形状。
发明内容
本发明特别针对的是用简单而经济的方式消除这些不便。
在此目标下，本发明提出一前述类型的处理方法，其特征在于，所述初级步骤连续地包括：
-一外部泵吸阶段，该外部泵吸阶段过程中，所述内部真空管道关闭，且所述外部真空管道打开，所述泵吸回路仅引起所述空腔内的压力减小直至一确定值，该确定值大于或等于所述外部终值，
-以及，一内部泵吸阶段，该内部泵吸阶段过程中，所述外部真空管道关闭，且所述内部真空管道打开，所述泵吸回路仅引起所述容器内部的压力减小直至所述内部终值。
根据本发明的另一特点，所述外部泵吸阶段期间，所述泵吸回路减小所述空腔内的压力直至一中间值，该中间值大于所述外部终值，且在所述外部泵吸阶段和所述内部泵吸阶段之间设计一泵吸中间阶段，在该中间阶段期间，所述外部真空管道和所述内部真空管道同时打开，使得所述泵吸回路同时减小所述空腔内和所述容器内的压力，直至所述空腔内的压力达到所述外部终值。
本发明还提出一瓶子处理机器，以实施按照前述任一特点的方法，所述机器包括用于至少一瓶子的至少一处理站，每个处理站包括：
-一处理围腔，其设计成容纳至少一容器，且其围绕所述容器界定一空腔，该空腔与一外部真空管道密封连接，
-以及，一内部真空管道，其与所述容器内部密封连接，
所述类型的机器中，所述外部真空管道和内部真空管道与一共同的泵吸回路相连，所述内部真空管道通过一第一受控封闭设备与所述泵吸回路连接，且所述外部真空管道通过一第二受控封闭设备与所述泵吸回路连接。
所述机器特征在于，所述外部真空管道直接与所述泵吸回路相连，不经过所述内部真空管道，以及，所述第一封闭设备被控制，以允许所述空腔内的泵吸独立于所述容器内的泵吸。
根据本发明的其他特征：
至少一封闭设备由一凸轮系统控制的阀门构成；
至少一封闭设备由一电磁阀构成。
附图说明
通过阅读下文为了理解附图所作的详细描述，本发明其它的特点和优点得以体现，附图中：
图1是一轴向剖视图，其示意符合本发明的实施方式的一机器的一处理站，且示出一外部泵吸阶段；
图2类似图1，其示出一内部泵吸阶段。
具体实施方式
图1和图2上，示意出容器12的一处理机器10，在此，所述容器由瓶子12构成，所述机器应用于根据本发明的工艺。
所述机器10可实施为一循环输送装置，其包括一系列相同的处理站14，所述位置围绕一主旋转轴圆周地分布。
图1和图2部分地示出一处理站14，所述位置为一瓶子12的设计。
所述处理站14包括一处理围腔16，该围腔设计成用于容纳所述瓶子12并且在所述瓶子12周围界定一空腔18，该空腔密封地连接一外部真空管道20。所述围腔16由微波可穿透材料制成，典型地是石英。
在此，所述瓶子12朝上垂直地卡装在所述围腔16内，使所述瓶子的颈部22朝上延伸穿过所述围腔16相应的一上开口24。
为了下文的描述，非限制性地沿所述瓶子的垂直轴线定义垂直轴向、以及相对该轴向的横向。
有利地，所述外部真空管道20穿过一下开口26通向所述空腔18，所述下开口26实施在所述围腔16的下横壁27中。
所述围腔16自身容纳在一箱体28中，所述箱体与一微波发生器30相连。
所述围腔的轴向上端部与所述箱体28的上横壁31密封接触，使得所述围腔16的上开口24相对所述上横壁31内布置的一连接开口33被卡装。
所述处理站14包括：一盖体32，所述盖体设计成用于以与外部隔绝的方式关闭所述围腔16的上开口24，并且所述盖体包括一密封地连接所述瓶子12内部的内部真空管道34或泵吸室。
根据在此示出的实施方式，所述盖体32的下横壁36装配一管形喷口38，该喷口朝底部轴向延伸并且包括一横向环形下表面40，该环形下表面轴向密封支承于所述箱体28的上横壁31，以关闭所述箱体28的开口33和所述围腔16的上开口24。
所述喷口38允许所述内部真空管道34穿过一通道35与所述瓶子12的内部密封连接，所述通道35布置在所述盖体32的下横壁36内。
所述喷口38设有一抓取设备42，该抓取设备设计成用于通过瓶子颈部22外部地抓取所述瓶子12。
一前质流体注射器44卡装在所述盖体32的上横壁46上。所述注射器44包括一注射管48，该注射管48朝底部轴向地延伸穿过所述盖体32并且穿过所述瓶子12的颈部22。
所述外部真空管道20和内部真空管道34与一共同的真空泵吸回路50相连接。
所述泵吸回路50与一真空泵(未示出)相连。
根据本发明，所述外部真空管道20通过一受控封闭设备52，例如一电磁阀，与所述泵吸回路50直接相连。
所述外部真空管道20不与所述盖体32的内部真空管道34相连。
所述内部真空管道34通过一连接孔54与所述泵吸回路50连接，所述连接孔54在此实施在所述盖体32的下横壁36内。
优选地，如图所示，所述连接孔54设有一受控封闭设备56，使得允许所述空腔18内的泵吸独立于所述瓶子12内的泵吸。
为所述连接孔54装配的所述受控封闭设备56完全由合适的动作器58控制(凸轮动作器，或优选地，电磁动作器，使得在这种情况下，所述受控封闭设备56形成一电磁阀)。
现在描述符合本发明的一容器处理方法以及通过机器10实施该方法，所述容器由一瓶子构成，将描述所述机器。
所述处理方法目的是通过微波等离子体在所述瓶子12的内壁上实现涂覆一称为屏障层的覆盖层，特别是使得所述瓶子12内容装氧化敏感液体。
所述处理方法包括一初级步骤E1，所述初级步骤期间，所述泵吸回路50引起所述空腔18内部的压力减小直至一称为外部终值的确定值pFext，以及引起所述瓶子12内部压力减小直至一称为内部终值的确定值pFint，该确定值pFint小于所述外部终值pFext。
所述初级步骤E1跟随有一处理步骤E2，所述处理步骤期间，所述空腔18内和所述瓶子12内保持所述终值pFext、pFint，以使得可以在所述瓶子12内涂覆所述覆盖层。
根据本发明，所述初级步骤E1连续地包括：一外部泵吸阶段P1，该阶段由图1示出；和一内部泵吸阶段P2，该阶段由图2示出。
在所述外部泵吸阶段P1，所述封闭设备56被控制在关闭位置，如图1所示，其关闭了所述内部真空管道34和所述泵吸回路50之间的连通，以及所述封闭设备52被控制在打开位置，这使得所述外部真空管道20与所述泵吸回路50连通。
因此，所述泵吸回路50引起所述空腔18内的压力减小直至所述外部终值pFext，适合允许所述瓶子12的处理。
在所述外部泵吸阶段P1，所述瓶子12内的压力和所述内部真空管道34内的压力基本保持恒定。
在所述内部泵吸阶段P2，所述封闭设备52被控制在关闭位置，其关闭所述外部真空管道20和所述泵吸回路50之间的连通，以及所述封闭设备56被控制在打开位置，如图2所示，这使得所述内部真空管道34与所述泵吸回路50连通。
所述泵吸回路50引起仅使所述瓶子12内部的压力减小，直至所述内部终值pFint，适合允许形成等离子体，用于实施所述处理。
因而所述处理步骤E2可以实施。
在所述处理步骤，所述泵吸回路50可在所述瓶子12内部连续泵吸，以保持所述压力的内部终值pFint。
所述空腔18内，通过所述围腔16和所述外部真空管道20的合适的密封，保持所述外部终值pFext。
指出的是，相对于根据现有技术方法的运行，根据本发明所述方法的初级步骤E1不浪费时间，因为在所述空腔18内以及在所述瓶子12内的独立泵吸很快得到所述终值pFext、pFint，比在所述两个部件内同时泵吸要快。
根据本发明所述方法的一个变型，在所述外部泵吸阶段P1，所述泵吸回路50减少了在所述空腔18内的压力，直至一中间值pMext，该中间值大于所述外部终值pFext。
继而，在所述外部泵吸阶段P1和所述内部泵吸阶段P2之间，实施一中间泵吸阶段Pm，在该过程中，所述封闭设备56和所述封闭设备52同时打开，使得所述外部真空管道20和所述内部真空管道34同时与所述泵吸回路50连通。
实施所述中间泵吸阶段Pm，直至所述空腔18内的压力到达所述外部终值pFext。
继而所述封闭设备52关闭，并且实施所述内部泵吸阶段P2。
本发明完全可应用于处理机器，所述机器不是在处理站14处理一单个容器，而是允许处理多个容器。
另外，不是在所述盖体32内部分实施，而是在所述可动结构内实施，所述内部真空管道34可在所述处理站14的另一部分内。

Claims (6)

1.至少一个容器(12)的处理方法，其旨在通过微波等离子体的方法涂覆一形成屏障层的内覆盖层，所述容器为了容装氧化敏感的液体，
在所述处理方法中，所述容器(12)放置在与一外部密封关闭的处理围腔(16)内，所述处理围腔在所述容器(12)外部界定一空腔(18)，且所述处理围腔通过一外部真空管道(20)与一真空泵吸回路(50)相连，所述容器(12)内部通过一内部真空管道(34)与所述真空泵吸回路(50)相连，
所述处理方法包括一初级步骤(E1)，在该初级步骤过程中，所述真空泵吸回路(50)引起所述空腔(18)内部的压力减小直至一称为外部终值(pFext)的确定值，以及引起所述容器(12)内部的压力减小直至一称为内部终值(pFint)的确定值，所述内部终值(pFint)小于所述外部终值(pFext)，紧接所述初级步骤(E1)有一处理步骤(E2)，在该处理步骤过程中，所述内部终值和外部终值(pFext、pFint)在所述空腔(18)和所述容器(12)内被保持，以使得所述容器(12)内可以涂覆一覆盖层，
其特征在于，所述初级步骤(E1)连续地包括：
-一外部泵吸阶段(P1)，该外部泵吸阶段过程中，所述内部真空管道(34)关闭，且所述外部真空管道(20)打开，所述真空泵吸回路(50)仅引起所述空腔(18)内压力减小直至一中间值(pMext)，该中间值(pMext)大于所述外部终值(pFext)，
-一中间泵吸阶段(Pm)，该中间泵吸阶段在所述外部泵吸阶段(P1)和一内部泵吸阶段(P2)之间，在该中间泵吸阶段期间，所述外部真空管道(20)和所述内部真空管道(34)同时打开，使得所述真空泵吸回路(50)同时减小所述空腔(18)内和所述容器(12)内的压力，直至所述空腔(18)内的压力达到所述外部终值(pFext)，以及
-一内部泵吸阶段(P2)，该内部泵吸阶段过程中，所述外部真空管道(20)关闭，且所述内部真空管道(34)打开，所述真空泵吸回路(50)仅引起所述容器(12)内部压力减小直至所述内部终值(pFint)。
2.处理容器(12)的机器(10)，其用于实施根据权利要求1所述处理方法，所述机器包括用于至少一容器(12)的至少一处理站(14)，每个处理站(14)包括：
-一处理围腔(16)，其设计容纳一容器(12)，且其围绕所述容器(12)界定一空腔(18)，该空腔与一外部真空管道(20)密封连接，
-以及，一内部真空管道(34)，其与所述容器(12)内部密封连接，
在所述机器中，所述外部真空管道(20)和所述内部真空管道(34)与一共同的真空泵吸回路(50)相连，所述内部真空管道(34)通过一第一受控封闭设备(56)与所述真空泵吸回路(50)连接，且所述外部真空管道(20)通过一第二受控封闭设备(52)与所述真空泵吸回路(50)连接，
所述机器特征在于，所述外部真空管道(20)直接与所述真空泵吸回路(50)相连，不经过所述内部真空管道(34)；
以及，所述第一受控封闭设备(56)被控制，以允许所述空腔(18)内的泵吸独立于所述容器(12)内的泵吸。
3.根据上述权利要求2所述的机器(10)，其特征在于，所述第二受控封闭设备(52)和第一受控封闭设备(56)中的至少一受控封闭设备(52、56)由一凸轮系统(58)控制的阀门构成。
4.根据权利要求2所述的机器(10)，其特征在于，所述第二受控封闭设备(52)和第一受控封闭设备(56)中的至少一受控封闭设备(52、56)由一电磁阀构成。
5.根据权利要求2所述的机器，其特征在于，与所述容器内部密封连接的所述内部真空管道(34)部分容纳在一盖体(32)内，所述盖体设计用来与外部密封地关闭所述处理围腔(16)。
6.根据权利要求5所述的机器，其特征在于，所述内部真空管道(34)通过一连接孔(54)与所述泵吸回路连通，所述连接孔实施在所述盖体内，且所述第一受控封闭设备(56)布置在所述连接孔(54)内，以便封闭所述连接孔或释放所述连接孔。
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