DE102020128836A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Plasmabeschichtung von Behältnissen - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur Plasmabeschichtung von Behältnissen Download PDF

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Beschichten von Behältnissen mit wenigstens einer stationären Beschichtungsstation und einer Transporteinrichtung, welche diesen Beschichtungsstationen die zu beschichtenden Behältnisse zuführt und die von der Beschichtungsstation beschichteten Behältnisse von der Beschichtungsstation abführt, wobei die Beschichtungsstation eine erste Elektrode sowie eine zweite Elektrode aufweist, wobei wenigstens eine Elektrode einen in die Behältnisse einführbaren Körper aufweist und wobei die eine Vakuumkammer aufweist, innerhalb derer zumindest ein Teil des zu beschichtenden Behältnisses sowie die erste Elektrode angeordnet sind sowie eine Vakuumerzeugungseinrichtung, welche in dieser Kammer das Vakuum erzeugt. Erfindungsgemäß weist die Vakuumerzeugungseinrichtung wenigstens eine erste Vakuumpumpeneinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, innerhalb der Vakuumkammer einen ersten Unterdruck zu erzeugen, sowie mindestens eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung, welche dazu geeignet ist, innerhalb der Vakuumkammer einen weiteren Unterdruck zu erzeugen, der geringer ist als der erste Unterdruck.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beschichtung und insbesondere Plasmabeschichtung von Behältnissen und insbesondere von Kunststoffbehältnissen. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass hergestellte Behältnisse, die mit bestimmten Getränken, beispielsweise mit karbonisierten Getränken, befüllt werden, an ihrer Innenwandung mit einer Barriereschicht, wie zum Beispiel Si02 beschichtet werden. Zu diesem Zweck wird wenigstens eine Elektrode in das Innere des Behältnisses eingeführt. Der eigentliche Beschichtungsvorgang findet dabei innerhalb eines Vakuums statt. Zur Durchführung des Beschichtungsvorgangs werden dabei die Kunststoffbehältnisse in die Vakuumkammer eingeführt, und dort mit dem Vakuum beaufschlagt. Durch Zuführung eine Reaktionsgases, welches durch Einleitung elektrischer Energie ein Plasma erzeugt, findet eine Beschichtung des Behältnisses statt. Dabei verdampft das Reaktionsgas und legt sich auf der Innenseite des Behältnisses ab.
  • Damit werden im Stand der Technik Vakuumpumpen benötigt, um dieses Vakuum zu erzeugen. Aus dem Stand der Technik ist es dabei bekannt, dass vergleichsweise großdimensionierte Vakuum benötigt werden, um für die jeweiligen Beschichtungsvorgänge das Vakuum zu erzeugen. Durch die Verwendung dieser großdimensionierten Vakuumpumpen kommt es im Stand der Technik zu einem vergleichsweise hohen Energieverbrauch und auch zu einem hohen Einsatz von Materialien.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den technischen Aufwand für derartige Vakuumpumpen zu reduzieren. Auch soll auf den Einsatz sehr groß dimensionierter Vakuumpumpen verzichtet werden.
  • Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beschichten von Behältnissen weist wenigstens eine insbesondere stationäre bzw. stationär angeordnete Beschichtungsstation auf sowie eine Transporteinrichtung, welche dieser Beschichtungsstation die zu beschichtenden Behältnisse zuführt und die von der Beschichtungsstation beschichteten Behältnisse von der Beschichtungsstation abführt.
  • Dabei weist die Beschichtungsstation wenigstens eine erste Elektrode sowie eine zweite Elektrode auf, wobei wenigstens eine Elektrode einen in die Behältnisse einführbaren Körper aufweist, und wobei die Beschichtungsstation weiterhin eine Vakuumkammer aufweist, innerhalb derer zumindest ein Teil des zu beschichtenden Behältnisses (und bevorzugt das gesamte Behältnis) sowie die erste Elektrode angeordnet ist. Daneben ist noch eine Vakuumerzeugungseinrichtung vorgesehen, welche das Vakuum in dieser Kammer erzeugt.
  • Erfindungsgemäß weist die Vakuumerzeugungseinrichtung wenigstens eine erste Vakuumpumpeneinrichtung auf die dazu geeignet und bestimmt ist, innerhalb der Vakuumkammer einen ersten Unterdruck zu erzeugen, sowie mindestens eine weitere und insbesondere eine zweite Vakuumpumpeneinrichtung, welche dazu geeignet und bestimmt ist, innerhalb der Vakuumkammer einen weiteren Unterdruck zu erzeugen, der geringer ist als der erste Unterdruck. Zusätzlich kann eine dritte Vakuumpumpeneinrichtung das Druckniveau während des Beschichtungsprozesses halten.
  • Es wird daher vorgeschlagen, um übergroße Vakuumpumpen zu vermeiden, dass das Vakuum in der Kammer mittels wenigstens zweier Vakuumpumpeneinrichtungen und insbesondere auch in wenigstens zwei Stufen erzeugt wird, um für die einzelnen Vakuumpumpeneinrichtungen auf übergroße Dimensionierungen verzichten zu können.
  • Unter einem Vakuum wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung im Wesentlichen ein Unterdruck verstanden, das heißt, ein Druck innerhalb der Vakuumkammer, der signifikant unterhalb eines Umgebungsdrucks liegt. Damit wird als Vakuum ein Druck innerhalb der Vakuumkammer bezeichnet, der geringer ist als der halbe Umgebungsdruck, bevorzugt geringer als 30 % des Umgebungsdrucks.
  • Das Vorsehen einer stationären Beschichtungsstation bietet Vorteile gegenüber einer beweglichen Beschichtungsstation, beispielsweise der Anordnung auf einem Rundläufer. Wenn die Beschichtungsstation nicht auf einem Karussell angeordnet ist oder allgemein beweglich angeordnet ist, kann das Vakuum in der oder den Stationen beliebig lang gehalten werden. Auf einem Rundläufer angeordnete Beschichtungsstationen sind dem gegenüber hinsichtlich des Haltens eines Vakuums auf eine Volldrehung begrenzt. Damit wird beispielsweise die Beschichtung auf unterschiedliche Behälter ermöglicht.
  • Bevorzugt erzeugt dabei die erste Vakuumpumpeneinrichtung einen Unterdruck, der zwischen 10 mbar und 50 mbar, bevorzugt zwischen 15 mbar und 30 mbar und besonders bevorzugt zwischen 18 und 21 mbar liegt.
  • Bevorzugt liegt der Unterdruck, den die zweite Vakuumpumpeneinrichtung erzeugt, in einem Bereich, der zwischen 5 mbar und 0,3 mbar, bevorzugt zwischen 3 mbar und 0,5 mbar und besonders bevorzugt zwischen 1 mbar und 0,8 mbar liegt.
  • Damit wird insbesondere vorgeschlagen, dass die erste Vakuumpumpeneinrichtung den ersten (noch höheren) Unterdruck erzeugt und die zweite Vakuumpumpeneinrichtung, insbesondere hiervon ausgehend, einen zweiten noch niedrigeren Druck (bzw. ein „größeres“ Vakuum).
  • In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass unter einem höheren Vakuum ein geringerer Druck verstanden wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Vakuumpumpeneinrichtung aus einer Gruppe von Pumpeneinrichtungen ausgewählt, welche Schraubenpumpen und Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen enthält.
  • Bevorzugt ist die zweite Vakuumpumpeneinrichtung aus einer Gruppe von Pumpen ausgewählt, welche Wälzkolbenpumpen und Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen enthält. Bevorzugt wird ein Pumpensystem verwendet, welches eine in Reihe geschaltete Kombination aus einer Schraubenvakuumpumpe und einer Wälzkolbenpumpe aufweist.
  • Dabei ist es auch möglich, dass eine Vielzahl von ersten und/oder zweiten Vakuumpumpeneinrichtungen verwendet wird. Vorteilhaft sind diese ersten und/oder zweiten Vakuumpumpeneinrichtungen jeweils parallel zueinander geschaltet.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, welche Ventile der einzelnen Vakuumkammern zeitlich versetzt ansteuert. Dabei ist es möglich, dass zunächst eine Verbindung mit einer ersten Vakuumpumpeneinrichtung hergestellt wird, um ein erstes Vakuum zu erzeugen, und nachdem dieses erreicht ist, eine Verbindung mit der zweiten Vakuumpumpeneinrichtung hergestellt wird, um den Druck innerhalb der Vakuumkammer noch weiter abzusenken. Dieser Prozess kann beliebig oft mit beliebig vielen Vakuumpumpen wiederholt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden die Vakuumpumpen derart angesteuert, dass mehrere und bevorzugt alle Vakuumpumpen auf einem vorgegebenen (Unter)druck laufen und nicht abgeschaltet werden. Allerdings werden Ventile zu den einzelnen Leitungen (insbesondere zeitlich versetzt) angesteuert.
  • Zu diesem Zweck weist bevorzugt die Vorrichtung eine Vielzahl von Ventilen auf, welche eine Beschaltung der Vakuumkammer mit der ersten Vakuumpumpeneinrichtung und/oder der zweiten Vakuumpumpeneinrichtung ermöglichen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht die erste Vakuumpumpeneinrichtung über eine erste Verbindungsleitung mit der Vakuumkammer in Strömungsverbindung und die zweite bzw. weitere Vakuumpumpeneinrichtung steht über eine zweite bzw. weitere Verbindungsleitung mit der Vakuumkammer in Strömungsverbindung. Dabei ist es möglich, dass diese Strömungsverbindung lediglich teilweise während des Arbeitsvorgangs besteht. Auch wäre es möglich, dass diese Strömungsverbindung permanent besteht.
  • Bevorzugt sind diese Verbindungsleitungen derart ausgeführt, dass zwischen der Beschichtungsstation und gegebenenfalls einer Vielzahl von Beschichtungsstationen ein kontinuierlicher Vakuumstrom in diesen Vakuumleitungen besteht, wobei dieser Strom bevorzugt von den Beschichtungsstationen zu den Vakuumpumpeneinrichtungen gerichtet ist.
  • Bevorzugt sind diese Leitungen dabei vollständig voneinander getrennt.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Vielzahl von Beschichtungsstationen auf. Bevorzugt ist diese wenigstens eine Beschichtungsstation und bevorzugt sind mehrere und bevorzugt sämtliche dieser Beschichtungsstationen jeweils stationär angeordnet und die Behältnisse werden diesen mittels der Transporteinrichtung zugeführt. Damit wird besonders bevorzugt die hier beschriebene Beschichtungsvorrichtung als Taktanlage betrieben. Bevorzugt werden also die Behältnisse von der Transporteinrichtung nicht kontinuierlich, sondern getaktet gefördert. Bevorzugt transportiert die Transporteinrichtung die Behältnisse vereinzelt. Besonders bevorzugt ist die Anzahl der Beschichtungsstationen größer als zwei, bevorzugt größer als drei und bevorzugt größer als vier.
  • Dabei werden bevorzugt die Behältnisse auf einem drehbaren Träger transportiert bzw. bei der Transporteinrichtung handelt es sich um einen drehbaren Träger, an dem eine Vielzahl von Halteeinrichtungen angeordnet sind. Es wäre jedoch auch möglich und auch bevorzugt, dass die Transporteinrichtung ein umlaufendes Transportmittel, wie beispielsweise eine umlaufende Kette, aufweist, an der eine Vielzahl von Halteeinrichtungen zum Halten der Behältnisse angeordnet ist.
  • Bevorzugt handelt es sich bei den Behältnissen um Kunststoffbehältnisse und insbesondere um Behältnisse aus PET. Diese Behältnisse können dabei besonders bevorzugt vor ihrer Beschichtung von einer Umformungseinrichtung, wie beispielsweise einer Streckblasmaschine, geformt sein.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen diese Beschichtungsstationen jeweils separate Vakuumkammern auf oder mehrere Beschichtungsstationen sind in einer gemeinsamen Vakuumkammer angeordnet. Bevorzugt erzeugt mindestens eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung einen Unterdruck erzeugt, welcher gleich oder größer als die Druckstufe einer vorgeschalteten Vakuumpumpeneinrichtung ist.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vakuumerzeugungseinrichtung eine dritte Vakuumpumpeneinrichtung auf. Bei dieser Ausgestaltung wird das Vakuum in drei Stufen erzeugt. So wird zunächst mittels der ersten Vakuumpumpeneinrichtung ein erstes Vakuum, beispielweise ein Vorvakuum, erzeugt, die zweite Vakuumpumpeneinrichtung erzeugt ein höheres Vakuum und die dritte Vakuumpumpeneinrichtung erzeugt ein drittes Vakuum, bei dem es sich insbesondere um ein „größeres“ Vakuum bzw. um einen noch kleineren Druck innerhalb der Vakuumkammer handelt. Besonders bevorzugt erzeugt also die dritte Vakuumpumpeneinrichtung einen Unterdruck, der noch geringer ist als der von der ersten und zweiten Vakuumpumpeneinrichtung erzeugte Unterdruck.
  • Besonders bevorzugt erzeugt die dritte Vakuumpumpeneinrichtung einen Unterdruck, der zwischen 3 mbar und 0,2 mbar, bevorzugt zwischen 2 mbar und 0,5 mbar und bevorzugt zwischen 1 mbar und 0,8 mbar liegt. Besonders bevorzugt findet der eigentliche Beschichtungsvorgang innerhalb des dritten Vakuums, welches von der dritten Vakuumpumpenreinrichtung erzeugt wurde, statt.
  • Besonders bevorzugt steht auch diese dritte Vakuumpumpeneinrichtung über eine Verbindungsleitung mit der oder den Vakuumkammer/n in Strömungsverbindung. Dabei ist besonders bevorzugt diese dritte Leitungseinrichtung von den beiden oben genannten ersten und zweiten Leitungseinrichtungen wenigstens teilweise und bevorzugt vollständig getrennt.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens eine Leitung und insbesondere in der Verbindungsleitung, welche die Beschichtungskammern mit der dritten Vakuumpumpeneinrichtung verbindet, eine Abgasbearbeitungseinrichtung vorgesehen. Dabei kann es sich besonders bevorzugt um einen Brenner handeln. Besonders bevorzugt wird diese Abgasbearbeitungseinrichtung nur im Arbeitsbetrieb aktiviert. Besonders bevorzugt ist ein Plasmabrenner vorgesehen, der die Überreste des Reaktionsgases verbrennt.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform steht wenigstens eine erste Vakuumpumpeneinrichtung und/oder eine zweite Vakuumpumpeneinrichtung wenigstens zeitweise mit einer Unterdruckspeichereinrichtung in Strömungsverbindung. Bei dieser Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass eine Speichereinrichtung vorgesehen ist, in welcher der Unterdruck bzw. ein Vakuum gespeichert werden kann. Auf diese Weise kann insbesondere beim Betrieb einer Vielzahl von Beschichtungsstationen jeweils auf schnelle Weise ein entsprechender Unterdruck an die jeweiligen Stationen zur Verfügung gestellt werden. Bevorzugt stehen mehrere erste Vakuumpumpeneinrichtungen und/oder mehrere zweite Vakuumpumpeneinrichtungen und bevorzugt alle ersten Vakuumpumpeneinrichtungen und/oder alle zweiten Vakuumpumpeneinrichtungen wenigstens zeitweise mit wenigstens einer Unterdruckspeichereinrichtung in Strömungsverbindung.
  • Vorteilhaft ist dabei eine derartige Unterdruckspeichereinrichtung der wenigstens einen ersten Vakuumpumpeneinrichtung und bevorzugt eine Vielzahl von ersten Vakuumpumpeneinrichtungen zugeordnet. Bevorzugt ist auch eine entsprechende Unterdruckspeichereinrichtung der zweiten Vakuumpumpeneinrichtung und bevorzugt einer Vielzahl von zweiten Vakuumpumpeneinrichtungen zugeordnet. Bevorzugt sind dabei diese beiden Unterdruckspeichereinrichtungen voneinander getrennt.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist an der oben erwähnten ersten oder zweiten Vakuumleitung ein entsprechender Speichertank (bzw. die Unterdruckspeichereinrichtung) angeordnet.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist wenigstens einer Vakuumpumpeneinrichtung eine zentrale Vakuumversorgungsleitung zugeordnet, welche eine Vielzahl von Beschichtungsstationen mit einem Vakuum versorgt. Bei dieser Versorgungseinrichtung kann es sich insbesondere um eine Ringleitung handeln.
  • Bevorzugt ist für jedes Druckniveau und/oder für jede dieser Vakuumpumpeneinrichtungen eine entsprechende Versorgungsleitung, insbesondere auch in Form einer Ringleitung vorhanden.
  • Dabei kann diese Ringleitung eine durchgehende Ringleitung sein. Es wäre jedoch auch, wie unten beschrieben, möglich, dass diese Ringleitung segmentiert aufgebaut ist, und beispielsweise strömungstechnisch einzelne Segmente (beispielsweise mittels Ventileinrichtungen) abgetrennt werden können. Daneben kann durch diese segmentierte Bauweise auch die beschriebene Vorrichtung erweitert werden, beispielsweise wenn mehrere Beschichtungsstationen hinzugefügt werden sollen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Steuerungseinrichtung auf, welche die einzelnen Vakuumpumpeneinrichtungen und/oder die entsprechenden Ventile ansteuert. Dabei ist es insbesondere möglich, dass diese Steuerungseinrichtung die Vakuumpumpeneinrichtungen zeitversetzt betreibt oder bevorzugt die entsprechenden Ventile zeitversetzt ansteuert. So kann, wie oben erwähnt, zunächst ein erstes Vakuum erzeugt werden, anschließend ein zweites höheres Vakuum und im Arbeitsbetrieb ein weiteres Vakuum.
  • Bevorzugt weist die oben beschriebene Vorrichtung daher auch Druck- bzw. Unterdruckmesseinrichtungen auf, wobei besonders bevorzugt jeden der oben genannten Ringkanäle bzw. den Vakuumleitungen wenigstens eine Druckmesseinrichtung zugeordnet ist. Die oben beschriebene Steuerungseinrichtung steuert besonders bevorzugt die Beaufschlagung mit den Unterdrücken auch unter Berücksichtigung der jeweils gemessenen Unterdrücke in den einzelnen Leitungen.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung eine Unterdruckverteileinrichtung auf, welche dazu geeignet und bestimmt ist, auf eine Vielzahl von Vakuumkammern der einzelnen Beschichtungsstationen das Vakuum zu verteilen. Dabei kann diese Unterdruckverteileinrichtung bewirken, dass zu unterschiedlichen Zeiträumen unterschiedliche Beschichtungsstationen oder Gruppen von Beschichtungsstationen mit unterschiedlichen Vakuumstufen beaufschlagt werden.
  • Diese Unterdruckverteileinrichtung kann dabei insbesondere auch eine Ventilsteuerung oder eine Ventilregelung aufweisen, die eine Vielzahl von Ventilen, welcher der Zuführung des Vakuums zu den einzelnen Stationen (genauer der Abführung von Luft aus diesen Stationen) dienen.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zwischen der Vakuumkammer und der mindestens einen Vakuumpumpeneinrichtung mindestens ein Vakuum-Ventil angeordnet.
  • Vorteilhaft ist zwischen der Vakuumkammer und der mindestens einen Vakuumpumpeneinrichtung ein Plasmabrenner angeordnet.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen, welche ein erstes Vakuum-Ventil und mindestens ein weiteres Vakuum-Ventil zeitlich versetzt ansteuert, insbesondere damit eine Verbindung der ersten Vakuumpumpeneinrichtung mit der Vakuumkammer und eine weitere Verbindung der mindestens einen weiteren Vakuumpumpeneinrichtung mit der Vakuumkammer in unterschiedlichen Zeiträumen und/oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten herstellbar ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Beschichten von Behältnissen gerichtet. Dabei werden die Behältnisse wenigstens einer Beschichtungsstation zugeführt, wobei die Beschichtungsstation eine erste Elektrode sowie eine zweite Elektrode aufweist, wobei wenigstens eine Elektrode einen in die Behältnisse einführbaren Körper aufweist, und wobei die Beschichtungsstation eine Vakuumkammer aufweist, innerhalb derer zumindest ein Teil des zu beschichtenden Behältnisses (und bevorzugt das vollständige Behältnis) sowie die erste Elektrode angeordnet wird, und wobei eine Vakuumerzeugungsreinrichtung in dieser Vakuumkammer ein Vakuum erzeugt.
  • Erfindungsgemäß erzeugt wenigstens eine erste Vakuumpumpeneinrichtung dieser Vakuumerzeugungseinrichtung innerhalb der Vakuumkammer einen ersten Unterdruck sowie eine zweite und/oder mindestens eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung innerhalb der Vakuumkammer einen zweiten bzw. weiteren Unterdruck, der geringer ist als der erste Unterdruck.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren transportiert eine Transporteinrichtung die Behältnisse der oder dem Beschichtungsstation/en zu und auch wiederum die Behältnisse von der oder den Beschichtungsstationen ab. Bevorzugt transportiert die Transporteinrichtung die Behältnisse getaktet zu der oder den Beschichtungsstationen.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren wird mit einer dritten Pumpenreinrichtung ein weiteres Vakuum erzeugt. Es wird also auch verfahrensseitig vorgeschlagen, dass ein Vakuum insbesondere stufenweise durch die unterschiedlichen Vakuumpumpeneinrichtungen erzeugt wird. Besonders bevorzugt findet der Beschichtungsvorgang der Behältnisse während der Beaufschlagung der Kammer mit dem dritten Vakuum statt.
  • Bei einem bevorzugten Verfahren werden die erste Vakuumerzeugungseinrichtung und die zweite Vakuumpumpeneinrichtung in unterschiedlichen Zeiträumen das Vakuum erzeugen.
  • Besonders bevorzugt erzeugt eine dritte bzw. eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung ein weiteres Vakuum, welches einen noch geringeren Unterdruck aufweist als die Unterdrücke, die von der ersten und zweiten Vakuumpumpeneinrichtung erzeugt wurden, und/oder diese mindestens eine weitere dritte Vakuumpumpeneinrichtung erzeugt einen Unterdruck, der noch geringer ist als der von der ersten und zweiten Vakuumerzeugungseinrichtung erzeugte Unterdruck und/oder der dazu geeignet ist, innerhalb der Vakuumkammer einen Unterdruck einer vorgeschalteten Vakuumpumpeneinrichtung zu halten. Bei einem bevorzugten Verfahren ist eine Vielzahl von Beschichtungsstationen vorgesehen. Bevorzugt werden innerhalb dieser Beschichtungsstationen die Behältnisse jeweils zeitlich versetzt beschichtet. Bevorzugt erzeugt auch die dritte Vakuumpumpeneinrichtung das entsprechende Vakuum zeitversetzt für die einzelnen Beschichtungsstationen.
  • Dabei ist es jedoch möglich, dass die ersten, zweiten und auch dritten Vakuumpumpeneinrichtungen permanent laufen und die jeweiligen Vakua bzw. Unterdrücke dadurch erzeugt werden, dass beispielsweise mittels Ventilen die jeweiligen Zuführleitungen zu den Beschichtungsstationen freigeschalten werden. Bevorzugt wird wenigstens teilweise Unterdruck „recyclet“ was durch eine aufeinanderfolgende Beschaltung mehrerer Vakuumkammern zu unterschiedlichen Zeiträumen erfolgen kann.
  • Bei einem besonders bevorzugten Verfahren wird wenigstens zeitweise ein Zwischenreservoir, beispielsweise ein Unterdrucktank, zwischengespeichert. So können beispielsweise zwei derartige Druckreservoirs vorgesehen sein, in denen der Unterdruck jeweils zwischengespeichert werden kann. Auf diese Weise ist ein Unterdruck-Recycling zwischen den einzelnen Vakuumpumpeneinrichtungen bzw. den diesen zugeordneten Leitungen möglich.
  • Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren saugt mindestens eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung ein Reaktionsgas aus der Vakuumkammer ab.
  • Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren erfolgt eine Verbindung der ersten Vakuumerzeugungseinrichtung und/oder Vakuumpumpeneinrichtung mit der Vakuumkammer und eine weitere Verbindung mit mindestens einer weiteren Vakuumerzeugungseinrichtung Vakuupumpeneinrichtung mit der Vakuumkammer in unterschiedlichen Zeiträumen.
  • Bei einem weiteren vorteilhaften Verfahren steuert eine Steuerungsvorrichtung ein erstes Vakuum-Ventil und mindestens ein weiteres Vakuum-Ventil zeitlich versetzt an, insbesondere damit eine Verbindung der ersten Vakuumpumpeneinrichtung mit der Vakuumkammer und eine weitere Verbindung der mindestens einen weiteren Vakuumpumpeneinrichtung mit der Vakuumkammer in unterschiedlichen Zeiträumen und/oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten herstellbar ist.
  • Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.
  • Darin zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage zur Erzeugung von Behältnissen;
    • 2 eine Darstellung einer Beschichtungsvorrichtung entsprechend der Erfindung;
    • 3 eine weitere Darstellung einer Beschichtungsvorrichtung;
    • 4 eine Darstellung zur Veranschaulichung eines Vakuumrohrverlaufs;
    • 5 eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung;
    • 6 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung;
    • 7 eine Darstellung zur Veranschaulichung einer Erweiterung der Beschichtungsvorrichtung auf mehrere Beschichtungsstationen;
    • 8 ein Diagramm zur Veranschaulichung der zeitlichen Abläufe für eine Vielzahl von Beschichtungsvorrichtungen;
    • 9 eine schematische Darstellung einer Beschichtungsvorrichtung bzw. einer Beschichtungsstation,
    • 10 eine Darstellung mehrerer Beschichtungsstationen die mit Ventilen beschaltet sind;
    • 11 eine Darstellung einer Beschichtungsstation, die mit Ventilen beschaltet;
    • 12 Darstellungen von Beschichtungsstationen für mehrere Behältnisse;
    • 13 eine weitere Darstellung einer Beschichtungsstation mit Zuflüssen; und
    • 14 ein weiteres Diagramm zur Darstellung der zeitlichen Verläufe.
  • 1 zeigt eine Darstellung einer Anlage 50 zum Herstellen von Behältnissen. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 52 auf eine Erwärmungseinrichtung wie etwa ein Infrarot-Ofen, der Kunststoffvorformlinge erwärmt. Die so erwärmten Kunststoffvorformlinge werden zu einer Umformungseinrichtung 54 zum Umformen von Kunststoffvorformlingen zu Kunststoffbehältnissen geführt und dort umgeformt. So kann es sich bei dieser Einrichtung 54 beispielsweise um eine Streckblasmaschine handeln.
  • Das Bezugszeichen 56 kennzeichnet eine Transporteinrichtung, welche die geformten Behältnisse transportiert. Im Bereich dieser Transporteinrichtung kann auch eine Sterilisation der Behältnisse erfolgen An diese Transporteinrichtung schließt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 an, die zum Beschichten der gefertigten Behältnisse dient. Diese weist hier eine umlaufende Transporteinrichtung 2 auf, wie etwa Umlaufkette, welche die Behältnisse den einzelnen Beschichtungsstationen 20 a bis 20 f zuführt. Dabei erfolgt die eigentliche Beschichtung der Behältnisse in einen Stillstand der Behältnisse, das heißt insoweit wird die Beschichtungsvorrichtung 1 im Taktbetrieb betrieben.
  • Das Bezugszeichen 4 kennzeichnet grobschematisch eine Vakuumerzeugungseinrichtung, welche zur Versorgung der einzelnen Beschichtungsstationen 20 a bis 20 f mit einem Vakuum dient. Unter der „Versorgung mit einem Vakuum“ wird dabei verstanden, dass Luft aus den jeweiligen Kammern abgeführt wird und so ein Vakuum erzeugt wird.
  • Im Anschluss an die Beschichtung werden die Behältnisse mittels einer Befüllungseinrichtung 60 mit einer Flüssigkeit und insbesondere mit einem Getränk befüllt.
  • 2 zeigt eine Darstellung mit insgesamt mit 1 bezeichneten Beschichtungsvorrichtung. Dabei ist für die Transporteinrichtung 2 vorgesehen, welche die Beschichtungsstationen 20 a bis 20 f mit Behältnissen 10, und insbesondere Kunststoffbehältnissen, versorgt.
  • Das Bezugszeichen 4 bezeichnet wieder in seiner Gesamtheit die Vakuumerzeugungseinrichtung. Man erkennt hier, dass die Vakuumerzeugungseinrichtung drei erste Vakuumpumpeneinrichtungen 42 a, 42 b und 42 c aufweist, sowie drei zweite Vakuumpumpeneinrichtungen 44 a, 44 b und 44 c sowie auch drei dritte Vakuumpumpenreinrichtungen 46 a, 46 b und 46 c. Diese ersten, zweiten und dritten Vakuumerzeugungseinrichtungen sind dabei vorzugsweise jeweils parallel geschaltet.
  • Die Bezugszeichen 32 a, 32 b und 32 c kennzeichnen drei voneinander getrennte Vakuumleitungen, welche jeweils den betreffenden Vakuumpumpeneinrichtungen 42 a bis 46 c zugeordnet sind. Dabei sind diese Leitungen 32 a, 32 b und 32 c bevorzugt vollständig getrennt voneinander.
  • Das Bezugszeichen 34 kennzeichnet eine Abgasbearbeitungseinrichtung. Die entsprechende Leitung 32 c fördert im Arbeitsbetrieb, das heißt, während der Beschichtungsvorgang stattfindet, Luft von den jeweiligen Beschichtungsstationen zu den Vakuumpumpeneinrichtungen 46 a, 46 b und 46 c. Bei dieser Abgasbearbeitungseinrichtung kann 34 kann es sich beispielsweise um einen Brenner handeln.
  • Man erkennt weiterhin, dass die jeweiligen Vakuumpumpeneinrichtungen 42 a, 42 b und 42 c sowie auch 44 a, 44 b und 44 c und 46 a, 46 b und 46 c getrennt voneinander bzw. parallel zueinander geschalten sind.
  • Die Bezugszeichen P1 und P2 kennzeichnen jeweils die Abluft, die von den Vakuumpumpen abgeführt.
  • Die Bezugszeichen 48 a und 48 b kennzeichnen Unterdrucktanks, in denen auch „ein Vakuum zwischengespeichert“ werden kann“. Die ist insbesondere auch zum Recyceln vorteilhaft, sodass beispielsweise in dem Unterdrucktank 48 a Beaufschlagung mit dem Vakuum durch die zweiten Vakuumpumpeneinrichtung 44 a, 44 b und 44 c das Vakuum erhöht werden kann. Das gleiche gilt auch für den Speichertank 48 b, insbesondere bei einem Betrieb der dritten Vakuumpumpeneinrichtungen 46 a, 46 b und 46 c.
  • Der Unterdrucktank 48a steht wenigstens zeitweise in Strömungsverbindung mit den ersten Vakuumpumpeneinrichtungen 42a, 42b, 42c. Auf diese Weise können diese Vakuumpumpeneinrichtungen aus diesem Unterdrucktank Medium wie Luft abführen und so in dem Unterdrucktank das Vakuum erzeugen. Damit ist bevorzugt der Unterdrucktank 48a den ersten Vakuumpumpeneinrichtungen 42a, 42b, 42c zugeordnet.
  • Der Unterdrucktank 48b steht wenigstens zeitweise in Strömungsverbindung mit den zweiten Vakuumpumpeneinrichtungen 44a, 44b, 44c. Auf diese Weise können diese zweiten Vakuumpumpeneinrichtungen aus diesem Unterdrucktank Medium wie Luft abführen und so in dem Unterdrucktank 48b das Vakuum erzeugen. Damit ist bevorzugt der Unterdrucktank 48b den ersten Vakuumpumpeneinrichtungen 44a, 44b, 44c zugeordnet.
  • 3 zeigt detaillierter die Verteilung des Vakuums. Dabei sind wieder die Vakuumleitungen 32 a, 32 b und 32 c dargestellt. Diese führen zu Leitungssträngen 36 a, 36 b und weiteren Leitungssträngen, die jedoch verdeckt und daher nicht sichtbar sind. Die beiden Stränge 36 a und 36 b sind miteinander strömungstechnisch durch die Verbindungsstücke 37 verbunden.
  • Die Bezugszeichen 35 kennzeichnen jeweils Anschlüsse, welche zu dem jeweiligen Vakuumkammern der einzelnen Beschichtungsstation 20 a bis 20 f führen. In diesem Bereich können Ventile (nicht gezeigt) vorgesehen sein, welche das jeweilige Vakuum zu- bzw. abschalten können. Bevorzugt ist jedem dieser Anschlüsse 35 auch ein wenigstens entsprechendes Ventil, insbesondere ein schaltbares Ventil zugeordnet.
  • Besonders bevorzugt handelt es sich bei diesen (nicht gezeigten) Ventilen um pneumatisch betätigte Ventile.
  • 4 zeigt etwas detaillierter eine Leitungsverzweigung. Man erkennt, dass hier jeweils zwei Leitungen pro Druckniveau vorgesehen sind, die jedoch jeweils durch Verbindungsstücke 37 (vergleiche 3) miteinander verbunden sind. Von jeder dieser Leitungen mündet jeweils ein Anschluss 35 zu den einzelnen Vakuumkammern der (nicht gezeigten) Beschichtungsstationen.
  • 5 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vakuumrohre. Auch hier ist ein Vakuumrohr 36 (sowie das dahinterliegende und daher nicht dargestellte Vakuumrohr) vorgesehen. Anders als bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist hier keine Rohrumlenkung vorgesehen, sondern das Rohr weist am Ende einen Abschluss bzw. einen Flansch 39 auf. Auf diese Weise ist es auch möglich, die Anlage auf mehrere Beschichtungsstationen auszuweiten, an dem beispielsweise ein Anschluss 39 ein weiteres Rohr (nicht gezeigt) befestigt wird.
  • 6 zeigt eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Man erkennt, dass hier das Rohr 36 durch eine Vielzahl von Segmenten 39 geteilt ist. Auf diese Weise ist eine Ausweitung auf mehrere Beschichtungsstationen möglich.
  • 7 zeigt eine Veranschaulichung, um die Ausweitung der Anlage auf beliebige Anzahlen von Beschichtungsstationen zu ermöglichen. Hier sieht man beispielsweise eine Variante G1, welche 6 Beschichtungsstationen aufweist, eine Variante G2, welche 10 Beschichtungsstationen aufweist, eine Variante G3, welche 14 Beschichtungsstationen aufweist, sowie eine Variante G4, welche 18 Beschichtungsstationen aufweist.
  • 8 zeigt schematisch eine Steuerung für hier drei Beschichtungsstationen S1, S2 und S3. Dabei ist in horizontaler Richtung die Zeit aufgetragen. Man erkennt, dass in einem ersten Zeitraum T1 die erste Station S1 mit dem ersten Vakuum (insbesondere durch die erste Vakuumpumpeneinrichtung) beaufschlagt wird. In einem Zeitraum T2 wird die erste Station mit dem (geringeren) Vakuum durch die zweite Vakuumpumpeneinrichtung beaufschlagt. Gleichzeitig setzt bei der zweiten Beschichtungsstation S2 die Beaufschlagung mit dem ersten Vakuum ein.
  • In einem weiteren Zeitpunkt T3 wird auf die erste Beschichtungsstation das dritte Vakuum aufgebracht und in dieser Zeitspanne findet auch die eigentliche Beschichtung statt. Gleichzeitig erfolgt eine Beaufschlagung der zweiten Beschichtungsstation S2 mit dem zweiten Unterdruck sowie eine Beaufschlagung der dritten Station S3 mit dem ersten Vakuum.
  • In einem Zeitpunkt T4 ist die Beschichtung der ersten Beschichtungsstation abgeschlossen und die zweite Station S2 wird mit dem dritten Vakuum beaufschlagt, wobei hier zu diesem Zeitpunkt ebenfalls die Beschichtung in der zweiten Beschichtungsstation S2 stattfindet. In dem Zeitraum T5 ist auch in der zweiten Beschichtungsstation S2 der Beschichtungsprozess abgeschlossen, und in diesem Zeitraum wird die Beschichtungsstation S3 mit dem dritten Vakuum beaufschlagt und es findet hier der Beschichtungsvorgang statt.
  • 9 zeigt eine schematische Darstellung einer Beschichtungsstation 20. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 10 das zu beschichtende Behältnis. In dieses Behältnis wird zur Beschichtung eine erste Elektrode 22 in Form einer Lanze eingeführt. Die Bezugszeichen 12 beziehen sich auf Austrittsöffnungen für das Plasma, welches zum Beschichten verwendet wird. Eine zweite Elektrode der Beschichtungsstation ist nicht dargestellt. Diese kann jedoch sowohl außerhalb des Behältnisses sein als auch mit in das Behältnis eingeführt werden. Das Bezugszeichen 16a kennzeichnet einen Vakuumanschluss, über den die Vakuumkammer mit dem Unterdruck beaufschlagt wird. Dieser Vakuumanschluss ist bevorzugt in dem Boden 16 der Vakuumkammer angeordnet.
  • Bei der hier gezeigten Ausgestaltung ist die Elektrode 22 in der Hubrichtung H stationär angeordnet. Das Behältnis wird über diese Elektrode 22 geschoben und diese auf diese Weise wird die Elektrode 22 in den Innenraum 10 des Behältnisses eingeführt. Diese Elektrode ist hier, wie oben erwähnt als stangenförmiger Körper ausgebildet. Zu diesem Zweck ist eine Greifeinrichtung 26 vorgesehen, welche das Behältnis 10 beispielsweise an seiner Mündung greifen kann. Das Bezugszeichen 31 kennzeichnet ein Trägerelement, an dem die Greifeinrichtung 26 angeordnet ist.
  • Das Bezugszeichen 28 kennzeichnet ein Deckelelement, welches bei Zuführung des Behältnisses den Beschichtungsraum 8 abschließen kann Dieser Beschichtungsraum stellt dabei die Vakuumkammer 8 dar, die mit dem Unterdruck beaufschlagt wird. Damit wird der Beschichtungsraum 8 bzw. die Vakuumkammer 8 derart abgeschlossen, dass innerhalb desselben ein Unterdruck ausgebildet werden kann.
  • Das Bezugszeichen 16 kennzeichnet einen stationären Träger. Bevorzugt ist damit die Beschichtungsstation stationär angeordnet und die Behältnisse 10 werden der Beschichtungsstation (bevorzugt in einem Taktbetrieb) zugeführt, um beschichtet zu werden.
  • Nach dem Schließen der Vakuumkammer 8 kann dieser evakuiert werden und auch das Behältnis 10 mit einem Unterdruck beaufschlagt werden. Dadurch, dass auch die Vakuumkammer 8 evakuiert ist, kann es nicht zu einer Implosion des Behältnisses kommen. Anschließend kann der Beschichtungsvorgang starten.
  • Insbesondere die Elektrode 22 in Form einer Lanze ist dabei sehr anfällig gegenüber Verschmutzungen und ist daher des Öfteren zu reinigen.
  • Zu diesem Zweck ist die Elektrode 22 an einer Befestigungseinrichtung 6 lösbar angeordnet. Das Bezugszeichen 18 kennzeichnet eine Anschlusseinrichtung, mit dem die Elektrode an der Befestigungseinrichtung 6 angeordnet ist. Diese Anschlusseinrichtung 18 kann dabei als Bajonettverschloss ausgeführt sein. Bevorzugt handelt es sich bei der Anschlusseinrichtung jedoch um eine Anschlusseinrichtung 18, welche werkzeugfrei betätigbar ist, um die Elektrode 22 von der Befestigungseinrichtung bzw. dem Anschluss 6 zu lösen. Diese Befestigungseinrichtung 6 ist dabei gleichzeitig ein Anschluss 6 welcher eine Zuführung eines Mediums an die Elektrode 22 ermöglicht.
  • Damit wird bei der in 1 gezeigten Ausführungsform die Elektrode von unten eingeführt und das Behältnis ist an einem beweglichen Deckel mittels einer Klammer angeordnet. Die Klammer, in der sowohl die Elektrode, ggfs. eine Hülse als auch der Boden angeordnet sind, ist stationär ausgebildet.
  • Die Wandung 14 der Behandlungsstation ist stationär mit dem Boden 16 verbunden.
  • Bei der in 10 gezeigten Ausgestaltung sind mehrere Beschichtungsstationen vorgesehen, deren Vakuumkammer jeweils abgesaugt werden. Das Bezugszeichen 72 kennzeichnet eine gemeinsame Leitung, welche von allen Vakuumkammern der einzelnen Beschichtungsstationen ein Medium abzieht, um so jeweils das Vakuum zu erzeugen.
  • Die Bezugszeichen V1, V2 und V3 kennzeichnen jeweils die einzelnen Vakuumabführungen, die mit den einzelnen Vakuumpumpen in Verbindung stehen. Wie oben erwähnt, werden dabei die Vakuumpumpen permanent betrieben. Um das Vakuum auf die einzelnen Beschichtungsstationen aufzubringen, können die einzelnen Ventile bzw. Ventileinrichtungen 62, 64, 66 geöffnet werden. Das Bezugszeichen 68 kennzeichnet ein Belüftungsventil, welches zur Belüftung der Vakuumkammern dient.
  • Bei der in 10 gezeigten Situation werden daher die einzelnen Beschichtungsstationen gemeinsam betrieben, bzw. das Vakuum in den einzelnen Kammern gleichzeitig erzeugt.
  • Bei der in 11 gezeigten Situation ist jede Beschichtungsstation separat mit mehreren Pumpeneinrichtungen verbunden und die Ventileinrichtungen 62, 64 und 66 können jeweils die Verbindungen zwischen der Vakuumkammer und den einzelnen (auch hier bevorzugt permanent betriebenen) Vakuumpumpeneinrichtungen herstellen oder unterbrechen. Über die Ventileinrichtungen 68 können die Vakuumkammern entlüftet werden.
  • Bei der in 12 gezeigten Situation können in einer Vakuumkammer mehrere Behältnisse gleichzeitig beschichtet werden, etwa bei der in der linken Teilfigur gezeigten Situation zwei Behältnisse und bei der in der rechten Teilfigur gezeigten Situation vier Behältnisse. Die jeweiligen Vakuumkammern können auch hier wieder mittels der Ventileinrichtungen 62, 64 und 66 mit den einzelnen Vakuumstufen beaufschlagt werden.
  • 13 zeigt eine weitere Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsstation. Bei dieser Situation ist eine weitere Leitung 82 vorgesehen, über welche Plasma in die Vakuumkammer einführbar ist, wobei die Einführung insbesondere über die Elektrode 12 erfolgt. Eine Ventileinrichtung 84 dient der Steuerung der Zufuhr dieses Plasmas.
  • 14 veranschaulicht die Regelung der Vakuumbeaufschlagung für eine Beschichtungsstation. Man erkennt, dass zunächst das erste Vakuumventil 62 geöffnet wird, um in der Vakuumkammer ein erstes Vakuum zu erzeugen. Der Innendruck in der Vakuumkammer sinkt während der Öffnungszeit der Ventileinrichtung auf 30 mbar. Anschließend wird die erste Ventileinrichtung geschlossen und die zweite Ventileinrichtung 64 geöffnet. Während der Öffnungsphase der zweite Ventileinrichtung sinkt der Innendruck in der Vakuumkammer auf 1 mbar.
  • Anschließend wird die Ventileinrichtung 64 geschlossen und die Ventileinrichtung 66 geöffnet. Während der Öffnungsphase der Ventileinrichtung 66 wird in der Vakuumkammer ein Innendruck von 1 mbar gehalten. Weiterhin findet in dieser Öffnungsphase der Ventileinrichtung 66 der eigentliche Beschichtungsprozess statt.
  • Anschließend wird auch die Ventileinrichtung 66 wieder geschlossen und kurz darauf die Belüftungsventileinrichtung 68 geöffnet. Während dieser Öffnungsphase steigt der Innendruck in der Vakuumkammer wieder auf den Normaldruck an und der Prozess kann von neuem beginnen.
  • Die Anmelderin behält sich vor sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, dass in den einzelnen Figuren auch Merkmale beschrieben wurden, welche für sich genommen vorteilhaft sein können. Der Fachmann erkennt unmittelbar, dass ein bestimmtes in einer Figur beschriebenes Merkmal auch ohne die Übernahme weiterer Merkmale aus dieser Figur vorteilhaft sein kann. Ferner erkennt der Fachmann, dass sich auch Vorteile durch eine Kombination mehrerer in einzelnen oder in unterschiedlichen Figuren gezeigter Merkmale ergeben können.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Beschichtungsvorrichtung
    2
    Transporteinrichtung, umlaufend
    6
    Befestigungseinrichtung
    4
    Vakuumerzeugungseinrichtung
    8
    Vakuumkammer
    12
    Austrittsöffnung
    14
    Wandung
    16
    stationärer Träger, Boden
    16a
    Vakuumanschluss
    18
    Anschlusseinrichtung
    26
    Greifeinrichtung
    28
    Deckelelement
    20, 20 a - f
    Beschichtungsstationen, einzeln
    31
    Trägerelement
    32 a - c
    Vakuumleitungen, getrennt voneinander
    34
    Abgasbearbeitungseinrichtung
    35
    Anschlüsse
    36
    Weitere Leitungsstränge/Vakuumrohr
    37
    Verbindungsstücke
    39
    Segmente bzw. Flansch
    42 a - c
    erste Vakuumpumpeneinrichtungen
    44 a - c
    zweite Vakuumpumpeneinrichtungen
    46 a - c
    dritte Vakuumpumpeneinrichtungen
    48 a, b
    Unterdrucktank
    50
    Anlage zum Herstellen von Behältnissen
    52
    Erwärmungseinrichtung (wie etwa ein Infrarot-Ofen)
    54
    Umformungseinrichtung
    56
    Transporteinrichtung
    60
    Befüllungseinrichtung
    62, 64,66
    Ventile
    68
    Belüftungsventil
    82
    Leitung
    84
    Ventileinrichtung
    P1, P2
    Abluft
    S1, S2, S3
    Beschichtungsstationen
    G1, G2, G3, G4
    Varianten
    H
    Hubrichtung
    V1, V2, V3
    Vakuumabführungen

Claims (14)

  1. Vorrichtung (1) zum Beschichten von Behältnissen (10) mit wenigstens einer stationären Beschichtungsstation (20a, 20b, 20c...) und einer Transporteinrichtung (2), welche diesen Beschichtungsstationen (20a, 20b, 20c...) die zu beschichtenden Behältnisse (10) zuführt und die von der Beschichtungsstation (20a, 20b, 20c...) beschichteten Behältnisse (10) von der Beschichtungsstation abführt, wobei die Beschichtungsstation eine erste Elektrode (22) sowie eine zweite Elektrode aufweist, wobei wenigstens eine Elektrode einen in die Behältnisse (10) einführbaren Körper (22) aufweist und wobei die Beschichtungsstation (20a, 20b, 20c...) eine Vakuumkammer (8) aufweist, innerhalb derer zumindest ein Teil des zu beschichtenden Behältnisses sowie die erste Elektrode (22) angeordnet sind sowie eine Vakuumerzeugungseinrichtung (4), welche in dieser Kammer das Vakuum erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumerzeugungseinrichtung wenigstens eine erste Vakuumpumpeneinrichtung (42a, 42b, 42c) aufweist, welche dazu geeignet und bestimmt ist, innerhalb der Vakuumkammer einen ersten Unterdruck zu erzeugen, sowie mindestens eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung (44a, 44b, 44c), welche dazu geeignet ist, innerhalb der Vakuumkammer einen weiteren Unterdruck zu erzeugen, der geringer ist als der erste Unterdruck.
  2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Vakuumpumpeneinrichtung (42a, 42b, 42c) über eine erste Verbindungsleitung mit der Vakuumkammer (8) in Strömungsverbindung steht und die mindestens eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung (44a, 44b, 44c) über eine weitere Verbindungleitung mit der Vakuumkammer in Strömungsverbindung steht.
  3. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Vielzahl von Beschichtungsstationen aufweist.
  4. Vorrichtung (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass diese Beschichtungsstationen jeweils separate Vakuumkammern aufweisen oder mehrere Beschichtungsstationen in einer gemeinsamen Vakuumkammer angeordnet sind.
  5. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung einen Unterdruck erzeugt, welcher gleich oder größer als die Druckstufe einer vorgeschalteten Vakuumpumpeneinrichtung ist.
  6. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese mindestens eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung dazu geeignet ist, innerhalb der Vakuumkammer einen Unterdruck einer vorgeschalteten Vakuumpumpeneinrichtung zu halten.
  7. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vakuumkammer und der mindestens einen Vakuumpumpeneinrichtung mindestens ein Vakuum-Ventil angeordnet ist.
  8. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Vakuumkammer und der mindestens einen Vakuumpumpeneinrichtung ein Plasmabrenner angeordnet ist.
  9. Vorrichtung (1) nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, welche das erste Vakuum-Ventil und mindestens ein weiteres Vakuum-Ventil zeitlich versetzt ansteuert, damit eine Verbindung der ersten Vakuumpumpeneinrichtung (42a, 42b, 42c) mit der Vakuumkammer und eine weitere Verbindung der mindestens einen weiteren Vakuumpumpeneinrichtung (44a, 44b, 44c) mit der Vakuumkammer in unterschiedlichen Zeiträumen herstellbar ist.
  10. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Vakuumpumpeneinrichtung (42a, 42b, 42c) und/oder wenigstens eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung (44a, 44b, 44c) wenigstens zeitweise mit einer Unterdruckspeichereinrichtung (48a, 48b) in Strömungsverbindung steht.
  11. Verfahren zum Beschichten von Behältnissen, wobei die Behältnisse wenigstens einer stationären Beschichtungsstation (20a) zugeführt werden wobei die Beschichtungsstation eine erste Elektrode (22) sowie eine zweite Elektrode aufweist, wobei wenigstens eine Elektrode einen in die Behältnisse (10) einführbaren Körper (22) aufweist und wobei die Beschichtungsstation (20) eine Vakuumkammer (8) aufweist, innerhalb derer zumindest ein Teil des zu beschichtenden Behältnisses sowie die erste Elektrode (22) angeordnet sind und wobei eine Vakuumerzeugungseinrichtung angeordnet ist, welche in dieser Vakuumkammer das Vakuum erzeugt, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine erste Vakuumpumpeneinrichtung (42a, 42b, 42c) dieser Vakuumerzeugungseinrichtung innerhalb der Vakuumkammer einen ersten Unterdruck erzeugt, sowie mindestens eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung (44a, 44b, 44c), innerhalb der Vakuumkammer mindestens einen weiteren Unterdruck erzeugt, der geringer ist als der erste Unterdruck.
  12. Verfahren nach dem vorangegangenen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindung der ersten Vakuumpumpeneinrichtung (42a, 42b, 42c) mit der Vakuumkammer und eine weitere Verbindung mindestens einer weiteren Vakuumpumpeneinrichtung (44a, 44b, 44c) mit der Vakuumkammer in unterschiedlichen Zeiträumen und/oder zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgt.
  13. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine weitere Vakuumpumpeneinrichtung ein Reaktionsgas aus der Vakuumkammer absaugt.
  14. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerungsvorrichtung ein erstes Vakuum-Ventil und mindestens ein weiteres Vakuum-Ventil zeitlich versetzt ansteuert, damit eine Verbindung der ersten Vakuumpumpeneinrichtung (42a, 42b, 42c) mit der Vakuumkammer und eine weitere Verbindung der mindestens einen weiteren Vakuumpumpeneinrichtung (44a, 44b, 44c) mit der Vakuumkammer in unterschiedlichen Zeiträumen herstellbar ist.
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