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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff.
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Für die Herstellung von Behältern können Kunststoffe verwendet werden. Diese Kunststoffe können jedoch gasdurchlässig sein, so dass der spätere Inhalt der hergestellten Behälter mit Gasen aus der Luft in Kontakt kommen kann. Insbesondere, wenn die Behälter mit Lebensmitteln befüllt werden, soll ein Kontakt mit Luft vermieden werden, um die Haltbarkeit der Lebensmittel zu erhöhen.
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Dazu ist es z. B. aus
DE 10 2018 132 609 A1 bekannt, die Behälter mit einer Barriereschicht zu versehen. Die Barriereschicht wird mittels einer Plasmabehandlung auf die Behälter aufgetragen. Die Plasmabehandlung wird mittels einer Vorrichtung zur Plasmabehandlung von Behältern durchgeführt, die eine Vielzahl von Behandlungsstationen aufweist, die auf dem Umfang eines rotierenden Rades angeordnet sind. Mit dem rotierenden Rad werden die Behandlungsstationen nacheinander an eine Beladestation geführt, die einen oder mehrere Behälter in eine Behandlungsstation einlegt. Danach wird die beladene Station mit einer Vakuumvorrichtung verbunden, um ein Vakuum in dem Behälterinnenraum zu erzeugen. Nahezu gleichzeitig wird in der beladenen Station auch das Volumen außerhalb des Behälters evakuiert. Um Rückströmungen zwischen verschiedenen Behältern in unterschiedlichen Stationen zu vermeiden, wird durch den Ablauf sichergestellt, dass während des Auspumpens des Behälter in den Stationen keine anderere Station und die darin befindlichen Behälter mit der Vakuumvorrichtung verbunden sind. Danach erfolgt die Plasmabehandlung des oder der Behälter. Nach der Plasmabehandlung wird die Station und der oder die darin befindlichen Behälter belüftet und an einer Entladestation aus der Behandlungsstation entnommen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff bereitzustellen, die eine erhöhte Effizienz aufweisen.
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Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der folgenden Beschreibung.
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Bei einem Verfahren zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff mittels einer Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff, wobei die Vorrichtung mindestens zwei Behandlungseinrichtungen für die Behälter und mindestens eine Pumpeinrichtung zum Evakuieren von Behältern, die in die Behandlungseinrichtungen eingelegt sind, aufweist, wobei ein in eine Behandlungseinrichtung eingelegter Behälter durch die Pumpeinrichtung evakuiert wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mindestens zwei der Behandlungseinrichtungen zu mindestens einer Behandlungsgruppe zusammengefasst werden und die mindestens eine Pumpeinrichtung alle Behälter der mindestens einen Behandlungsgruppe synchron evakuiert.
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Mit der Erfindung werden Behandlungseinrichtungen zu einer Behandlungsgruppe zusammengefasst. Die Behandlungsgruppe kann beispielsweise auch als Verbund, logische Behandlungseinrichtung oder virtuelle Behandlungseinrichtung bezeichnet werden. Alle Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe werden mit einer Pumpeinrichtung fluidkommunizierend verbunden und gleichzeitig bzw. synchron durch die Pumpeinrichtung evakuiert. Damit weisen die mit der Pumpeinrichtung verbundenen Behälter beim Evakuieren im Wesentlichen den gleichen Druck auf, so dass Rückströmungen zwischen den Behältern, die dann zumindest über die Pumpeinrichtung fluidkommunizierend miteinander verbunden sind, vermieden werden können. Weiter können die Evakuierungszeiten der evakuierten Behälter der Behandlungsgruppe auf diese Weise zumindest teilweise zusammengefasst werden. Wenn z. B. zwei Behandlungseinrichtungen zu einer Behandlungsgruppe zusammengefasst werden, kann die Evakuierungszeit der Behälter beispielsweise verdoppelt werden. Es können jedoch auch mehr als zwei Behandlungseinrichtungen zu einer Behandlungsgruppe zusammengefasst werden, wobei sich die Evakuierungszeit nicht zwingend mit der Anzahl der zusammengefassten Behandlungseinrichtungen skalieren muss. Damit verlängern sich durch das synchrone Evakuieren der Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe die Evakuierungszeiten der einzelnen Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe im Vergleich zu einem zeitlich nicht überlappenden Evakuieren. Durch die verlängerte Evakuierungszeit können mit der Pumpeinrichtung trotz des vergrößerten zu evakuierenden Volumens im Vergleich verringerte Enddrücke erzielt werden. Insbesondere bei leichtgewichtigen Behältern mit dünnen Wänden, die eine geringe Vakuumstabilität aufweisen, ist eine Reduzierung des Enddrucks im Bereich außen um den Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung für die nachfolgende Plasmabehandlung von Vorteil, um ein Kollabieren der Behälter in der Behandlungseinrichtung zu verhindern. Die Effizienz des Evakuierens wird durch das Zusammenfassen der Behandlungseinrichtungen in die Behandlungsgruppe und die damit erhöhte Evakuierungszeit erhöht. Insbesondere kann durch das Verfahren die Effizienz von bereits bestehenden Vorrichtungen zum Beschichten von Behältern erhöht werden.
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Die Behandlungsgruppe kann für die Plasmabehandlung bestehen bleiben oder vorher aufgelöst werden. Weiter kann die Behandlungsgruppe bestehen bleiben, bis die Behälter aus den Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe entladen werden. Alternativ oder zusätzlich können die Behandlungseinrichtungen permanent zu Behandlungsgruppen zusammengefasst werden und alle Abläufe im Verfahren zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff synchron durchlaufen.
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Denkbar ist, dass die mindestens zwei Behandlungseinrichtungen vor dem Zusammenfassen zu der Behandlungsgruppe zum Beispiel in mindestens zwei erste Gruppen eingeteilt werden können, wobei zumindest eine zweite Pumpeinrichtung die Behälter mindestens einer der mindestens zwei ersten Gruppen synchron evakuieren kann.
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Die ersten Gruppen können damit eine Anzahl von Behandlungseinrichtung aufweisen, die von der Anzahl der Behandlungseinrichtungen in der später gebildeten Behandlungsgruppe abweicht. Die Anzahl der Behandlungseinrichtungen in einer ersten Gruppe kann größer oder kleiner als die Anzahl der Behandlungseinrichtungen in der Behandlungsgruppe sein. Die mindestens eine Pumpeinrichtung und die zumindest eine zweite Pumpeinrichtung können weiter verschiedene Pumpstufen darstellen, wobei die Behälter stufenweise auf den für die Beschichtung benötigten Druck evakuiert werden. Die zumindest eine zweite Pumpeinrichtung kann die Behälter zunächst auf ein erstes Zwischen-Druckniveau evakuieren, das höher als das Druckniveau ist, das mit der mindestens einen Pumpeinrichtung erzielt werden kann. Die mindestens eine Pumpeinrichtung beginnt die Evakuierung der Behälter auf dem ersten Zwischen-Druckniveau. Die zumindest eine zweite Pumpeinrichtung kann zunächst mindestens eine erste Gruppe synchron auf das Zwischen-Druckniveau evakuieren, bevor diese erste Gruppen Teil einer Behandlungsgruppen wird, die dann durch die mindestens eine Pumpeinrichtung evakuiert werden. Es dabei sehr von Vorteil, wenn diese erste Gruppe lediglich mit anderen Behandlungseinrichtungen in der Behandlungsgruppe zusammengefasst wird, die auf das gleiche Druckniveau evakuiert wurden. Durch die Einteilung in erste Gruppen vor dem Zusammenfassen in die Behandlungsgruppen, wird die Flexibilität des Verfahrens erhöht.
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Gemäß einem Beispiel kann die Behandlungsgruppe nach dem Evakuieren durch die zumindest eine Pumpeinrichtung in mindestens zwei zweite Gruppen geteilt werden und zumindest eine dritte Pumpeinrichtung die Behälter mindestens einer der mindestens zwei zweiten Gruppen synchron evakuiert werden.
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Die zweiten Gruppen können damit eine Anzahl von Behandlungseinrichtung aufweisen, die von der Anzahl der Behandlungseinrichtungen in der vorher gebildeten Behandlungsgruppe abweicht. Die Anzahl der Behandlungseinrichtungen in einer zweiten Gruppe kann größer oder kleiner als die Anzahl der Behandlungseinrichtungen in der Behandlungsgruppe sein. Die mindestens eine Pumpeinrichtung und die zumindest eine dritte Pumpeinrichtung können weiter verschiedene Pumpstufen darstellen, wobei die Behälter stufenweise auf den für die Beschichtung benötigten Druck evakuiert werden. Die mindestens eine Pumpeinrichtung kann die Behälter auf ein zweites Zwischen-Druckniveau evakuieren, das höher als das Druckniveau ist, das mit der zumindest einen dritten Pumpeinrichtung erzielt werden kann. Die zumindest eine dritte Pumpeinrichtung beginnt die Evakuierung der Behälter auf dem zweiten Zwischen-Druckniveau und verringert den Druck in den Behältern mindestens einer zweiten Gruppe weiter. Durch die Einteilung in zweite Gruppen nach dem Evakuieren der Behandlungsgruppe durch die mindestens eine Pumpeinrichtung, wird die Flexibilität des Verfahrens weiter erhöht.
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In einem weiteren Beispiel kann die Behandlungsgruppe aufgelöst werden, nachdem nacheinander alle Pumpeinrichtungen die Behälter der Behandlungsgruppe synchron evakuiert haben.
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In diesem Fall können die Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe in weiteren Pumpstufen nicht synchron evakuiert, nicht synchron einer Plasmabehandlung zugeführt und/oder nicht synchron entladen werden.
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Weiter kann die Vorrichtung zum Beispiel mindestens vier Behandlungseinrichtungen aufweisen, wobei die Behandlungseinrichtungen in mindestens zwei Behandlungsgruppen mit jeweils mindestens zwei Behandlungseinrichtungen eingeteilt werden, wobei die mindestens eine Pumpeinrichtung die Behandlungsgruppen nacheinander evakuiert.
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Es ist ebenso denkbar, dass die Behandlungseinrichtungen beispielsweise nacheinander entlang eines geschlossenen Transportpfads bewegt werden können, wobei die Behandlungseinrichtungen an einer Beladeposition des Transportpfads einen Behälter empfangen und an einer Entladeposition des Transportpfads behandelte Behälter aus den Behandlungseinrichtung entnommen werden, wobei mindestens zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Behandlungseinrichtungen zumindest auf dem Transport von der Beladeposition zur Entladeposition zumindest zeitweise zu einer Behandlungsgruppe zusammengefasst werden.
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Die Behandlungseinrichtungen können damit jederzeit zwischen der Beladeposition und der Entladeposition zu Behandlungsgruppen zusammengefasst werden. Weiter können die Behandlungsgruppen jederzeit zwischen der Beladeposition und der Entnahmeposition aufgelöst werden. Unter einem geschlossenen Transportpfad wird ein Transportpfad verstanden, dessen Endpunkt auf seinem Startpunkt liegt. Die Behandlungseinrichtungen durchlaufen den Transportpfad daher immer wieder von neuem. Dazu können die Behandlungseinrichtungen z. B. auf dem Umfang eines rotierenden Rads angeordnet sein.
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Gemäß einem weiteren Beispiel kann jede Behandlungseinrichtung mit jeder Pumpeinrichtung jeweils mittels mindestens eines Ventils verbindbar sein, wobei zum fluidkommunizierenden Verbinden der Behandlungsgruppe mit einer der Pumpeinrichtungen die entsprechenden Ventile der Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe synchron geöffnet werden können.
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Jede Behandlungseinrichtung kann z. B. ein dediziertes Ventil für jede Pumpeinrichtung aufweisen. Das Öffnen eines Ventils verbindet den Innenraum eines in die Behandlungseinrichtung eingelegten Behälters mit der Pumpeinrichtung. Wenn beispielsweise drei Pumpeinrichtungen vorhanden sind, kann jede Behandlungseinrichtung drei Ventile aufweisen.
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Weiter kann jede Behandlungseinrichtung zum Beispiel zusätzlich mindestens ein weiteres Ventil aufweisen, dass innerhalb der Behandlungseinrichtung mit dem Bereich außerhalb des eingelegten Behälters fluidkommunizieren verbunden ist. Das mindestens eine weitere Ventil kann weiter fluidkommunizierend mit einer der Pumpeinrichtungen oder einer weiteren Pumpeinrichtung verbunden sein.
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Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff, wobei die Vorrichtung mindestens zwei Behandlungseinrichtungen für die Behälter und mindestens einer Pumpeinrichtung zum Evakuieren von Behältern, die in die Behandlungseinrichtungen eingelegt sind, aufweist, wobei ein in eine Behandlungseinrichtung eingelegter Behälter durch die mindestens eine Pumpeinrichtung evakuiert wird, wobei die Vorrichtung eine Steuereinrichtung aufweist, die zum Zusammenfassen von mindestens zwei Behandlungseinrichtungen zu mindestens einer Behandlungsgruppe und zum Steuern einer synchronen Evakuierung aller Behälter der mindestens einen Behandlungsgruppe mittels der mindestens einen Pumpeinrichtung ausgebildet ist.
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Die Steuereinrichtung kann weiter zum Durchführen der Weiterbildungen des Verfahrens nach der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet sein.
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Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen des oben beschriebenen Verfahrens. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen.
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Denkbar ist, dass jede Behandlungseinrichtung mit jeder Pumpeinrichtung jeweils über mindestens ein Ventil verbunden sein kann, wobei Steuereinrichtung zum synchronen Schalten von Ventilen, die verschiedene Behandlungseinrichtungen mit einer der Pumpeinrichtungen fluidkommunizierend verbinden, ausgebildet sein kann.
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Damit kann die Steuereinrichtung alle Ventile der Behandlungseinrichtungen einer Behandlungsgruppe, ersten Gruppe oder zweiten Gruppe synchron schalten. Damit kann mittels der Steuereinrichtung synchron eine fluidkommunizierende Verbindung zwischen den Innenräumen der Behälter in den Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe mit der entsprechenden Pumpeinrichtung geschaffen werden.
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Weiter kann ein Computerprogrammprodukt mit einem darauf gespeicherten Computerprogrammelement vorgesehen werden, wobei das Computerprogrammelement Instruktionen aufweist, die einen Computer dazu veranlassen das Verfahren gemäß der vorangegangenen Beschreibung auszuführen.
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Die Steuereinrichtung kann z. B. einen Computer aufweisen. Das Computerprogrammprodukt kann dann z. B. derart mit der Steuereinrichtung verbunden sein, dass die Steuereinrichtung dazu veranlasst wird das Computerprogrammelement auf dem Computer auszuführen.
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Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Computerprogrammprodukts ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen des oben beschriebenen Verfahrens. Es wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen. Unter einem Computerprogrammprodukt kann z. B. ein Datenträger verstanden werden, auf dem ein Computerprogrammelement gespeichert ist, das für einen Computer ausführbare Instruktionen aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann unter einem Computerprogrammprodukt beispielsweise auch ein zeithafter oder flüchtiger Datenspeicher, wie Flash-Speicher oder Arbeitsspeicher, verstanden werden, der das Computerprogrammelement aufweist. Weitere Arten von Datenspeichern, die das Computerprogrammelement aufweisen, seien damit jedoch nicht ausgeschlossen.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer beispielhaften Ausführungsform mittels der beigefügten Zeichnung beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung;
- 2 eine schematische Darstellung der Fluid- und Signalverbindungen zwischen den Komponenten der Vorrichtung;
- 3a, b ein Flussdiagramm des Verfahrens; und
- 4a-c ein schematisches Ablauf-Diagramm für eine Mehrzahl an Behandlungseinrichtungen.
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Das Verfahren 100 wird mittels einer Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff durchgeführt, die in 1 in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 dargestellt ist.
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Die Vorrichtung 10 weist mindestens zwei, in dem dargestellten Fall mindestens vier, Behandlungseinrichtungen 12 für die Behälter auf. In den Behandlungseinrichtungen 12 können die Behälter evakuiert und mit Plasma behandelt werden. Weiter kann nach der Behandlung eine Belüftung der Behälter in den Behandlungseinrichtungen 12 erfolgen.
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Jede Behandlungseinrichtung 12 kann ein Ventil 20 aufweisen, mit dem ein Innenraum einer Behandlungseinrichtung 12 mit einer Pumpeinrichtung 14 über Fluidleitungen 15 fluidkommunizierend verbunden werden kann. Damit kann sowohl der Innenraum des Behälters als auch der Bereich um den Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung 12 nach dem Öffnen des Ventils 20 mittels der Pumpeinrichtung 14 evakuiert werden. Es können auch für den Innenraum des Behälters und für den Bereich um den Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung 12 verschiedene Ventile vorgesehen sein.
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Die Vorrichtung 10 kann gemäß 2 dabei mehrere Pumpstufen aufweisen, wobei z. B. mindestens eine zweite Pumpeinrichtung 18 und mindestens eine dritte Pumpeinrichtung (nicht dargestellt) vorgesehen werden können. Die zweite Pumpeinrichtung 18 und die dritte Pumpeinrichtung können anderen Pumpstufen als die mindestens eine Pumpeinrichtung 14 zugeordnet sein.
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Die Behandlungseinrichtungen 12 können für die zweite Pumpeinrichtung 18 und die dritte Pumpeinrichtung jeweils ein gesondertes Ventil 20, 22 aufweisen, um über die Fluidleitungen 15, 19 eine fluidkommunizierende Verbindung mit den Pumpeinrichtungen herzustellen.
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In einem ersten Ausführungsbeispiel kann die erste Pumpeinrichtung 14 zum Evakuieren des Innenraums des in die Behandlungseinrichtung 12 eingelegten Behälters verwendet werden. Die zweite Pumpeinrichtung 18 kann zum Evakuieren des Bereichs um den Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung 12 verwendet werden. Die Ventile 20, 22 der ersten und zweiten Pumpeinrichtung können im Wesentlichen gleichzeitig geöffnet und geschlossen werden, um den Innenraum des Behälters und den Bereich um den Behälter gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig zu evakuieren.
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In einem anderen Ausführungsbeispiel können die erste und zweite Pumpeinrichtung 14, 18 zum Erreichen verschiedener Druckniveaus im Innenraum des Behälters verwendet werden. Die Ventile 20, 22 sind dann nicht gleichzeitig geöffnet.
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Die Ventile 20 können über Signalverbindungen 17 mit einer Steuereinrichtung 16 verbunden sein. Die Signalverbindungen 17 sind dabei zu Übertragung von Signalen zwischen den Ventilen 20 und der Steuereinrichtung 16 ausgebildet. Weiter können die Signalverbindungen 17 kabelgebunden oder kabellos ausgebildet sein.
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Die Behälter können weiter gemäß 1 zwischen einer Beladeposition 24 und einer Entladeposition 26 transportiert werden. Die Behandlungseinrichtungen 12 können dazu auf dem Umfang eines rotierenden Rades 28 angeordnet sein. Der Pfeil 30 zeigt in diesem Beispiel die Rotationsrichtung des Rades 28.
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Durch die Rotation des Rades 28 werden die Behandlungseinrichtungen 12 nacheinander an die Beladeposition 24 geführt und damit zeitlich versetzt zueinander beladen.
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An der Beladeposition 24 können Behälter in die Behandlungseinrichtungen 12 geladen werden. An der Entladeposition 26 können die Behälter aus den Behandlungseinrichtungen 12 entladen werden. Die Pumpeinrichtung 14 kann die Behälter während des Transports zwischen der Beladeposition 24 und der Entladeposition 26 evakuieren. Weiter kann vor dem Erreichen der Entladeposition 26 die Plasmabehandlung nach dem Evakuieren durchgeführt und die Behälter wieder belüftet werden.
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Die Steuereinrichtung 16 kann die Ventile 20 derart steuern, dass die Ventile 20, 22 gleichzeitig geschaltet werden können. Die Ventile 20, 22 können daher synchron geöffnet und geschlossen werden.
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Die Steuereinrichtung 16 ist damit dazu ausgebildet das im Folgenden beschrieben Verfahren 100 zum Beschichten eines Behälters aus Kunststoff durchzuführen. Dazu kann z. B. ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogrammelement mit der Steuereinrichtung verwendet werden, wobei das Computerprogrammelement Instruktionen für einen Computer aufweist, mit dem das Verfahren 100 durchgeführt wird.
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3a und 3b zeigen verschiedene Beispiel des Verfahrens 100 zum Beschichten eines Behälters aus Kunststoff.
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Gemäß 3a können mindestens zwei Behandlungseinrichtungen in einem Schritt 120 nacheinander entlang eines geschlossenen Transportpfads bewegt werden. Bei dem geschlossenen Transportpfad ist dessen Ende gleichzeitig dessen Start, d.h. die Behandlungseinrichtungen durchlaufen den Transportpfad mehrfach. Im Beispiel nach 3 können die Behandlungseinrichtungen durch ein Rad im Kreis geführt werden.
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Am Transportpfad können eine Beladeposition und eine Entladeposition vorgesehen sein. An der Beladeposition wird eine Behandlungseinrichtung mit einem zu beschichtenden Behälter beladen. An der Entladeposition wird der Behälter aus der Behandlungseinrichtung entladen.
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Während des Transports zwischen der Beladeposition und der Entladeposition können die beladenen Behandlungseinrichtungen im Schritt 102 zu mindestens einer Behandlungsgruppe zusammengefasst werden. Es können mehrere Behandlungsgruppen gleichzeitig mit verschiedenen Behandlungseinrichtungen nebeneinander bestehen. Wenn z. B. mindestens vier Behandlungseinrichtungen vorhanden sind, können die Behandlungseinrichtungen in mindestens zwei Behandlungsgruppen mit jeweils zwei Behandlungseinrichtungen gemäß Unterschritt 118 eingeteilt werden.
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Die Zusammenfassung in die Behandlungsgruppe bzw. in die Behandlungsgruppen kann gemäß dem Unterschritt 122 zumindest zeitweise erfolgen. D.h. die Behandlungsgruppe kann dynamisch während des Transports zwischen der Beladeposition und der Entladeposition erstellt und wieder aufgelöst werden. Auch eine erneute Zusammenfassung nach dem Auflösen der Behandlungsgruppe kann durchgeführt werden.
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Weiter kann die Behandlungsgruppe auch permanent bestehen bleiben.
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Die Behälter der Behandlungseinrichtungen einer Behandlungsgruppe werden im Schritt 104 mittels mindesten einer Pumpeinrichtung gleichzeitig evakuiert. Sowohl der Startzeitpunkt des Evakuierens der Behälter der Behandlungsgruppe als auch der Endzeitpunkt des Evakuierens sind gleich. Das gleichzeitige Evakuieren kann auch als synchrones Evakuieren bezeichnet werden. Dazu können die Behälter der Behandlungsgruppe über Ventile an den Behandlungseinrichtungen zeitlich überlappend, vorzugsweise gleichzeitig, mit der mindestens einen Pumpeinrichtung fluidkommunizierend verbunden werden. Ein gleichzeitiges Schalten der Ventile der Behälter der Behandlungsgruppe ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Behälter mit einer bereits in Betrieb befindlichen Pumpeinrichtung verbunden werden. Durch das gleichzeitige Schalten werden Druckschwankungen durch Behälter vermieden, die später mit der Pumpeinrichtung verbunden werden. Es werden damit alle Behälter der Behandlungsgruppe synchron durch die mindestens eine Pumpeinrichtung evakuiert.
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Unter dem Schalten der Ventile wird u. a. ein Öffnen oder Schließen der Ventile verstanden.
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Die beladenen Behandlungseinrichtungen können vor dem Schritt 102 in einem Schritt 106 zwischen der Beladeposition und der Entladeposition in mindestens zwei erste Gruppen eingeteilt werden.
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Die Behälter der Behandlungseinrichtungen mindestens einer der ersten Gruppen können mittels einer zweiten Pumpeinrichtung synchron evakuiert werden. Die ersten Gruppen können nach dem Evakuieren von deren Behältern gemäß Schritt 102 in die Behandlungsgruppen einteilt werden, um deren Behälter dann durch die erste Pumpeinrichtung gemäß Schritt 104 zu evakuieren.
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Weiter kann nach dem Evakuieren der Behälter der Behandlungsgruppe durch die erste Pumpeinrichtung eine neue Einteilung vorgenommen werden. So können die Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe gemäß Schritt 110 in mindestens zwei zweite Gruppen eingeteilt werden. Die Behälter mindestens einer der zweiten Gruppen können durch eine dritte Pumpeinrichtung synchron evakuiert werden.
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Die Behandlungsgruppen können damit vor jedem Evakuierungsschritt flexibel in Gruppen eingeteilt werden, um die Effizienz des Evakuierens durch die Pumpeinrichtungen zu erhöhen.
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Wenn weitere Pumpeinrichtung, die weitere Pumpstufen darstellen, vorhanden sind, können die Behandlungsgruppen entsprechend in weitere Gruppen eingeteilt werden.
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Auch für die Plasmabehandlung und das Belüften können die Behandlungseinrichtungen in Gruppen eingeteilt werden.
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Die Einteilung in die Behandlungsgruppen wird mittels der 4a bis 4c näher erläutert.
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4a zeigt dabei ein Ablaufdiagramm 200 gemäß dem Stand der Technik, bei dem keine Behandlungsgruppen gebildet werden.
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Auf der Hochachse sind die Zahlen 1 bis 6 dargestellt, die für sechs Behandlungseinrichtungen stehen. Auf der Rechtsachse die Winkelposition auf einem rotierenden Rad, auf dessen Umfang die Behandlungseinrichtungen angeordnet sind. Die verschiedenen Schritte sind als Abschnitte dargestellt. Abschnitte mit gleicher Füllung bzw. Schraffierung stellen den gleichen Ablaufschritt für verschiedene Behandlungseinrichtungen dar. Es können beliebig viele Behandlungseinrichtungen vorgesehen werden. Das Ablaufdiagramm zeigt in dieser Hinsicht lediglich eine schematische Version, die beliebig um die entsprechende Anzahl der Behandlungseinrichtungen ergänzt bzw. geändert werden kann.
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Abschnitt 202 stellt das Beladen einer Behandlungseinrichtung mit einem Behälter dar. Abschnitte 204, 206 und 208 stellen verschiedene Pumpstufen mit verschiedenen Pumpeinrichtungen dar. Üblicherweise wird lediglich im Abschnitt 204 auch der Bereich um die Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung evakuiert. In den Abschnitten 206 und 208 wird üblicherweise lediglich der Innenraum der Behälter evakuiert. Der Abschnitt 210 steht für die Plasmabehandlung und der Abschnitt 212 für das Belüften und das Entladen des Behälters.
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Gemäß 4a überlappen sich die Abschnitte gleicher Ablaufschritt für die Behandlungseinrichtungen nicht. Das Evakuieren gemäß Abschnitt 204 findet ohne zeitliche Überlappung für jede Behandlungseinrichtung einzeln statt.
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In 4b ist ein Ablaufdiagramm 300 für ein erstes Beispiel des Verfahrens dargestellt.
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Auch hier sind auf der Hochachse sind die Nummern von sechs Behandlungseinrichtungen dargestellt. Die Zahl sechs wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit gewählt. Es können beliebig viele Behandlungseinrichtungen vorgesehen werden. Das Ablaufdiagramm ist dann entsprechend anzupassen.
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Auf der Rechtsachse die Winkelposition auf einem rotierenden Rad, auf dessen Umfang die Behandlungseinrichtungen angeordnet sind. Die verschiedenen Schritte sind als Abschnitte dargestellt. Abschnitte mit gleicher Füllung bzw. Schraffierung stellen den gleichen Ablaufschritt für verschiedene Behandlungseinrichtungen dar.
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Die Winkelpositionen, die durch die Abschnitte abgedeckt werden, können variieren und flexibel angepasst werden. Weiter entsprechen die Winkelpositionen in diesem Beispiel Zeitdauern, da das rotierende Rad im Regelbetrieb mit konstanter Geschwindigkeit rotiert.
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Abschnitt 302 stellt das Beladen einer Behandlungseinrichtung mit einem Behälter dar. Abschnitte 304, 306 und 308 stellen verschiedene Pumpstufen mit verschiedenen Pumpeinrichtungen dar. Der Abschnitt 310 steht für die Plasmabehandlung und der Abschnitt 312 für das Belüften und das Entladen des Behälters.
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Im Abschnitt 314 findet das Zusammenfassen von Behandlungseinrichtungen in eine Behandlungsgruppe statt. So werden in diesem Beispiel die Behandlungseinrichtungen 1 und 2 in eine Behandlungsgruppe zusammengefasst. Dazu wird nach dem Beladen 302 der Behandlungseinrichtung 1 gewartet, bis die Behandlungseinrichtung 2 beladen wurde. Während oder nach dem Beladen der Behandlungseinrichtung 2 kann die Behandlungsgruppe mit Behandlungseinrichtung 1 gebildet werden.
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Die Behandlungseinrichtungen 3 und 4 werden ebenfalls zu einer Behandlungsgruppe zusammengefasst. Gleiches gilt für die Behandlungseinrichtungen 5 und 6. Die folgenden Erläuterungen zu den Behandlungseinrichtungen 1 und 2 gelten entsprechend für die Behandlungseinrichtungen 3 bis 6.
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Im Abschnitt 304 können beide Behälter und der Bereich um die Behälter in den Behandlungseinrichtrungen der Behandlungsgruppe mittels einer Pumpeinrichtung synchron evakuiert werden. Dazu werden die Behälter der Behandlungsgruppe synchron mit der Pumpeinrichtung verbunden. Das Evakuieren durch die Pumpeinrichtung kann nun z. B. doppelt so lang erfolgen wie gemäß dem in 4a dargestellten Stand der Technik. Mittels der Erfindung kann das Evakuieren des Bereichs um den Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung damit länger erfolgen als im Stand der Technik. Der Innenraum des Behälters kann in den folgenden Pumpstufen damit auf einen geringeres Enddruckniveau evakuiert werden.
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Nach dem Evakuieren im Abschnitt 304 wird die Behandlungsgruppe in diesem Beispiel wieder aufgelöst. Behandlungseinrichtung 1 wird danach einzeln durch eine weitere Pumpeinrichtung evakuiert, wie durch Abschnitt 306 dargestellt. In einem Beispiel kann dann lediglich der Innenraum des Behälters evakuiert werden. Währenddessen befindet sich die Behandlungseinrichtung 2 im Leerlauf, der durch Abschnitt 316 dargestellt ist. Die Behandlungsgruppe wird in diesem Beispiel lediglich zeitweise gebildet.
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Erst nach dem Beenden des Evakuierens der Behandlungseinrichtung 1 im Abschnitt 306, tritt die Behandlungseinrichtung 2 in diese Pumpstufe ein.
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Durch das längere Evakuieren im Abschnitt 304 können für beide Behälter in den Behandlungseinrichtungen 1 und 2 geringere Enddrücke erzielt werden, vor allem, wenn lediglich im Abschnitt 304 der Bereich um die Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung evakuiert wird. Daher können die Zeiten für die Plasmabehandlung beider Behälter im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden. Dies wird durch den kürzeren Abschnitt 310 dargestellt, der sich über weniger Winkelpositionen erstreckt als der Abschnitt 210 in 4a.
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In 4c wird ein weiteres Beispiel des Verfahrens dargestellt. In diesem Beispiel wird die Behandlungsgruppe aus den Behandlungseinrichtungen 1 und 2 erst nach dem Abschnitt 308 aufgelöst. Gleiches gilt für die Behandlungsgruppen mit den Behandlungseinrichtungen 3 bis 6.
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Das oben beschriebene Beispiel dient in keiner Weise einer Beschränkung der Erfindung. Vielmehr kann die Erfindung in vielfältiger Weise abgewandelt werden. Alle oben beschriebenen Merkmale der Erfindung können allein oder in Kombination miteinander wesentlich für die Erfindung sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff
- 12
- Behandlungseinrichtung
- 14
- Pumpeinrichtung
- 15
- Fluidleitung
- 16
- Steuereinrichtung
- 17
- Signalverbindung
- 18
- Pumpeinrichtung
- 19
- Fluidleitung
- 20
- Ventil
- 22
- Ventil
- 24
- Beladeposition
- 26
- Entladeposition
- 28
- Rad
- 30
- Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018132609 A1 [0003]
