EP1940584A1 - Machine rotative de traitement de recipients - Google Patents

Machine rotative de traitement de recipients

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Publication number
EP1940584A1
EP1940584A1 EP06807371A EP06807371A EP1940584A1 EP 1940584 A1 EP1940584 A1 EP 1940584A1 EP 06807371 A EP06807371 A EP 06807371A EP 06807371 A EP06807371 A EP 06807371A EP 1940584 A1 EP1940584 A1 EP 1940584A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
posted
station
rotary machine
machine according
common part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06807371A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Nicolas Chomel
Jean-Michel Rius
Frédéric Lecomte
Guy Feuilloley
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sidel Participations SAS
Original Assignee
Sidel Participations SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sidel Participations SAS filed Critical Sidel Participations SAS
Publication of EP1940584A1 publication Critical patent/EP1940584A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/045—Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C23C16/511—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges using microwave discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating

Definitions

  • the present invention relates to improvements in rotary container processing machines, in particular machines for depositing a barrier layer on container walls.
  • the treatment of a container requires the implementation of various mechanical, fluidic or electrical components, in particular the implementation of a vacuum chamber or cavity in which the container is placed, as well as that of a generator.
  • plasma constituted for example by a magnetron or other high frequency source and that of a high voltage electrical source for powering the generator, said source being connected to a power supply assembly under the control of a control cabinet.
  • evacuation circuits and gaseous precursor supply circuits are provided for injecting into the container disposed in the chamber, after the vacuum has been made in the chamber and the vessel, a gas or gas mixture which, transformed into plasma under the effect of high frequencies, is deposited on the wall (generally internal) of the container.
  • the treatment may require the implementation of devices for measuring or monitoring the quality of the plasma or the quality of other parameters in order to achieve corrective operations in real time or after analyzing the results.
  • treatment will apply indifferently to operations related to the production of the barrier layer itself or to measurement or control operations.
  • barrier layer deposition machines have already been described in which a central carousel carries work stations, which each execute an identical sequence of operations for treating at least one container when a carousel ride.
  • the stations are generally regularly distributed around the periphery of the carousel, and the processing from one station to another and, consequently, the corresponding elementary operations from one station to another, are shifted temporally.
  • Each workstation comprises in particular a vacuum chamber or cavity as mentioned above, as well as the corresponding plasma generator, and its high voltage power supply source for supplying the generator under the control of a control cabinet ; each station may further include devices for measuring or monitoring the quality of the plasma or measuring or controlling other parameters.
  • the stations are also connected to vacuum circuits and precursor injection circuits.
  • the machine further comprises means for loading and unloading the containers in the treatment chambers.
  • the treatment on a station is performed during a portion of the carousel's turn.
  • Each operation of the sequence is itself carried out on a portion of carousel tower more or less important: in other words, each operation requires the course of a more or less important angular sector by the station concerned, the duration of each operation depending on the value of the angular sector considered and the angular velocity carousel.
  • the treatment starts with the loading (introduction) of the containers on the carousel, continues with the operations necessary for the realization of the barrier layer and ends with the unloading (exit) of the treated containers, the control or measurement operations having place, too, at certain moments of the carousel's turn.
  • the known machines have various drawbacks, mainly due to the cost of their components, so that the cost price of such machines is directly affected by the number of positions present on the machine, in particular by the electrical and electronic components which are of high precision, so expensive, since each of the components mentioned above is found on each of the items.
  • the present invention takes advantage of the fact that the rotary structure of the machine causes identical sequences of operations temporally offset from one station to another, and that moreover at least one of the operations of the sequence on a station is performed in total time shift with respect to the same operation on at least one other position; by total time shift operation, it is meant that said operation begins and ends at a station before the same operation begins and ends at another station.
  • total offset will be used instead of “total time offset”.
  • the invention relates to a rotary machine for processing products comprising a central carousel carrying at least two identical workstations, each executing for one round of the carousel the same predetermined sequence of processing operations in an off-set manner.
  • each station comprises at least one part posted with first means arranged to be implemented during the execution of said operation in total offset
  • the machine comprises at least one common part with second means arranged to be implemented during the execution of said operation in total shift
  • the machine comprises combination means for selectively relating said at least one common part to the part of a workstation during the period necessary for the execution of this operation on this item in total shift, and allow this operation to be carried out inter alia by the combined action of the first means of the posted part of this station and second means of the common part associated therewith and that means of combination are arranged to allow the association between a party posted to one of the common areas available upon entry of the corresponding workstation into the treatment area.
  • the invention relates to a rotary machine for processing products comprising a central carousel carrying at least two identical workstations, each executing for one round of the carousel the same predetermined sequence of processing operations in an off-set manner.
  • each station comprises at least one part posted with first means arranged to be implemented during the execution of said operation in total offset
  • the machine comprises at least one common part with second means arranged to be implemented during the execution of said operation in total shift
  • the machine comprises combination means for selectively connecting said at least one common part to the posted part of a workstation during the time necessary for the execution on this item of said operation in total shift, and allow that said operation is carried out inter alia by the combined action of the first means of the posted part of this station and second means of the common part associated therewith and in that at least one combining means is permanently associated with the posted parts of at least two workstations.
  • the means that comprise the common parts may be expensive and / or bulky electronic or electrotechnical components.
  • the combining means comprise a multiplexing means for activating the electrical connection between the common part and a part posted when said total offset operation is to be executed in the station comprising said part posted;
  • the combining means comprise an electrical connection assembly connecting a common part to at least two posted parts as well as a multiplexing means for activating the active electrical connection between the common part and a part posted when said total offset operation is to be executed in the station comprising said posted part;
  • the multiplexing means for activating the electrical connection comprises an electronic multiplexing circuit which produces an activation signal when a station enters the tower portion of the machine during which the operation is to be performed;
  • the multiplexing means for activating the electrical connection comprises an electric multiplexing circuit composed of at least one activation contactor controlled by the detection of the input or the output in a turn portion of the rotary machine corresponding to the performing said operation.
  • the contactor is constituted by a commutator rotating on a central shaft of the rotary machine and sliding contacts in relation to the collector;
  • the contactor is deported from the station it activates.
  • the remote contactor comprises a movable portion intended to come into contact with a cam disposed in relation to the tower portion of the rotary machine corresponding to the execution of said operation;
  • the common part comprises a microwave power generator for magnetron for processing the products during a processing operation using a plasma, and the posted part comprises at least one magnetron;
  • the microwave power generator comprises a generator circuit of a high supply voltage, intended to be shared between several parts posted;
  • the microwave power generator also comprises at least two microwave control circuits intended to be shared between several parties posted;
  • the common part comprises means for measuring and analyzing a signal representative of a processing parameter and the posted part comprises a sensor of said signal;
  • the measurement and analysis means consist of a signal analyzer measuring the brightness of the plasma generated by a magnetron and the signal sensor is a sensor of the energy radiated by the plasma generated by a magnetron associated with the station;
  • FIG. 1 shows schematically an instantaneous position of the carousel of a rotating machine for processing containers on which is implemented a first embodiment of the invention, during an operation of the sequence;
  • FIG. 2 diagrammatically represents an instantaneous position of the carousel of a rotary processing machine on which a second exemplary embodiment of the invention is implemented during an operation of the sequence;
  • FIG. 3 represents a signal diagram making it possible to control the processing operations implemented in the machines of FIGS. 1 or 2;
  • FIG. 4 represents an application to a particular embodiment
  • FIG. 5 represents an application to another embodiment
  • FIG. 6 represents a particular application to a microwave generator adapted to the above-mentioned processing machine
  • FIG. 7 represents a sequencing of the processing operations carried out using the application of FIG. 6
  • Figure 8 shows the arrangement of such an application of Figure 6 in a rotary machine according to the invention
  • - Figure 9 shows a particular arrangement for detecting the elements related to the angular unwinding in a rotary machine according to Figures 1, 2 or 8
  • - Figure 10 shows a particular embodiment of a system for transferring control signals to a rotary machine according to one of Figures 1, 2 or 6
  • FIG. 11 represents an arrangement applied on a workstation of a rotary machine for treating containers as represented in FIG. 8.
  • Figure 1 there is schematically shown a portion of a rotary machine for processing containers especially for performing the deposition of a barrier layer by means of a microwave plasma treatment as described above .
  • the machine of Figure 1 comprises a main part consisting of a carousel 1, which rotates about a central shaft.
  • the carousel carries a plurality of identical workstations regularly distributed around its circumference.
  • the carousel 1 carries eight workstations P1 to P8.
  • an untreated container in this position, in a manner known per se, an untreated container can be loaded (which is illustrated by the arrow 2) in synchronism with the rotation 3 of the carousel in the workstation P1.
  • the operation is repeated every time a new post appears or every 1/8 of a turn with the example illustrated machine.
  • the loading operation consists of inserting the container to be treated into a vacuum chamber. Following this operation, the chamber is closed, then the vacuum is made inside the container and the chamber. An injector is also descended inside the container to be treated, the descent may occur synchronously or not with the vacuum. Then, a gas mixture is blown by the injector inside the container contained in the workstation P1.
  • a workstation when reaches the position ⁇ 1, it then enters an angular zone of the carousel in which the operation of the sequence of applying the microwave energy to realize the plasma is carried out. inside the container to be treated.
  • the plasma is obtained using the gas mixture that has been previously blown and the correct application of microwave energy.
  • the microwave treatment is applied until the workstation reaches an angular position ⁇ 2 as will be described hereinafter, then at the exit of the position ⁇ 2, the rotation of the carousel 1 continuing, the A container treated in a workstation then undergoes a reset to atmospheric pressure, and finally the station arrives at an unloading position, illustrated by the arrow 4, of the container treated by the microwave treatment applied between positions ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • the eight work stations that rotate together on the carousel perform exactly the same operations at the same frequency with a time offset corresponding to the time required for each post to travel one-eighth of the circumference.
  • each treatment equipment comprises:
  • the number of common parts corresponds to the number of workstations that can be at the same time in the angular sector between ⁇ 1 and ⁇ 2.
  • the posted part Eq 1 of the item P1 will be associated with one of the common parts C1 to C3 of the processing equipment that is available at the time of entry at the angular position ⁇ 1 in the area treatment.
  • an arrangement of combining means M 1, M2, M 3 allows the association between a part posted Eq 1 to Eq 8 to one of the common parts C1, C2 or C3 available during the input of the corresponding equipment in position ⁇ 1 of the treatment area.
  • the arrangement of means M1, M2, M3 constitutes a multiplex connector or addressing device, arranged so that the part posted Eq 1 to Eq8 of the station P1 to P8 which reaches the position ⁇ 1 is associated with a common part C1 to C3 of processing equipment that is available at the time when the position P1 to P8 considered reaches the position ⁇ 1.
  • the rotary machine processing of the invention comprises a sequence sensor, which can be constituted by a sensor ⁇ of angular position of the carousel as has been shown in Figure 3. Based on the representative signal of the angular position, the arrangement of means M1, M2, M3 of combination determines the appropriate connection to be made between a posted part and a common part available on arrival at the position ⁇ 1.
  • FIG. 2 illustrates a second embodiment of a machine in which the same arrangement has been preserved in eight positions P1 to P8, each comprising the workstation itself mechanically associated with the carousel 1, as well as a Eq 1 to Eq8 respective posted part, and in which three positions can be simultaneously in the angular sector ⁇ 1 to ⁇ 2.
  • the machine comprises several common parts, here four common parts C1, to C4, each of which can be selectively put in relation with the posted part of two predetermined workstations, which stations are separated.
  • an angular distance at least equal to the angular distance separating the angular input position ⁇ 1 from the output angular position ⁇ 2 of the treatment applied in this angular sector.
  • the common part C1 may be connected with the parts Eq 1 or Eq5, when the corresponding positions P1, P5 which are diametrically opposite enter the angular sector;
  • the common part C2 can be connected with the posted parts Eq4 or Eq8, when the corresponding positions P4, P8 diametrically opposite enter the angular sector;
  • the common part C3 can be connected with the posted parts Eq3 or Eq7, when the corresponding positions P3, P7 diametrically opposite enter the angular sector;
  • the common part C4 can be connected with the posted parts Eq2 or Eq6, when the corresponding positions P2, P6 diametrically opposite enter the angular sector.
  • the rotary machine treatment of the invention can comprise a sensor of sequence, which can be constituted by an angular position sensor carousel ⁇ as shown in Figure 3.
  • an activation signal causes the association between the posted part Eq 1 of this station using the means M 1 of the arrangement of means M 1, M2, M3, M4 of combination with the common part C1 predetermined, so that the operation can be performed.
  • this common part C1 can be associated by the means M 1, as it is represented on the third diagram. of Figure 3, to another part posted Eq5 (in the example of Figures 2 and 3).
  • the equipment C1 is connected either to the posted part Eq 1 or to the posted part Eq5 or during a dead time to any posted equipment.
  • One of the aims of the invention is of course to minimize this period of dead time by attributing to a common part Ci another equipment or a part of equipment, which allows for example to connect a third and sometimes even according to the amplitude ⁇ 2 - ⁇ 1 of the treatment area, a fourth workstation.
  • FIG. 1 it can be seen that in the particular case of a machine with eight stations, only three of which are at the same time in the treatment zone, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the configuration of FIG. 1 is that which makes it possible to reduce the better the number of components, since it requires only three common parts against four in the case of Figure 2.
  • FIG 4 there is shown a particular embodiment of a processing equipment for performing a microwave treatment as described above
  • the common part is constituted by a power supply C1 which is connected by a multiplexer M 1 with two magnetrons, each of which constitutes, respectively, the posted part Eq 1 of a first workstation P1 and the other the posted part Eq2 of a second P2 workstation.
  • the workstations P1 and P2 are separated by an angular distance at least equal to the angular distance ⁇ 2 - ⁇ 1 of the work zone.
  • FIG 5 there is shown another embodiment of the system of the invention applied to a signal analysis resource detected on a workstation.
  • the common part is constituted by a signal analyzer C1 which is connected by a multiplexer M 1 to two light sensors, each of which constitutes one of the posted parts Eq 1 of a first workstation P 1. and the other the posted part Eq2 of a second workstation P2.
  • a signal analyzer C1 which is connected by a multiplexer M 1 to two light sensors, each of which constitutes one of the posted parts Eq 1 of a first workstation P 1. and the other the posted part Eq2 of a second workstation P2.
  • the spectral distribution of the light radiated by the plasma it is possible to estimate on the basis of pre-recorded tables and obtained by sampling in production that is estimated manually, thus to determine the quality of the bottles processed and to produce, and if necessary, at the level of a quality analyzer, a signal associated with the workstation indicating whether the bottle is of correct quality or another quality.
  • the bottle can then be followed by a mechanism and ejected from the production process.
  • the useful signal is transmitted from a peripheral work station on the carousel to a central element, said signal adapter.
  • the sensors are parts of equipment posted while spectrometers and / or analyzers of brightness, light intensity for example, can be shared on several workstations, and thereby form common parts.
  • the same system of the invention is also used in detection, and thus, as defined above, in control of the treatment.
  • the associated luminosity sensors as the equipment part with the station P1 are in the on-board module Eq 1 and the posted part Eq2 is identical and is associated with a station P2 which is for example mounted on a diametrically opposite position in an exemplary embodiment.
  • the signals from the sensors are then multiplexed using the multiplexer M 1 and the multiplexing signal is transmitted to the input of a signal analyzer C1 as described above.
  • the signal analyzer C1 then constitutes a common equipment or a common part which is shared for the benefit of the parts Eq 1 and Eq2 posted between two positions P1 and P2 of the carousel.
  • the sequencing of the multiplexer between its input associated with the posted part Eq2 and the posted part Eq 1 is performed using the carousel status sensor.
  • a high voltage generator HT - two microwave generators that are made on the basis of a chopper generated high voltage
  • the posted parts comprise the actual microwave heads which will be described later.
  • the microwave application heads respectively A and B for each microwave generator.
  • the microwave generator is connected to heads associated with the station itself by means of a multiplexer with an input to two outputs so that, depending on the angular position, the microwave energy is applied to the receiver. one or the other of the application heads.
  • FIG. 7 shows the diagram of the sequencing applied by the multiplexer using five high voltage generators in the case of a rotary processing machine comprising twenty workstations angularly distributed on the carousel 1.
  • Each high voltage generator is connected and provides power to two microwave generators.
  • Cables A and B are derived from each generator in a fixed manner and each cable is connected to the microwave head of the workstation to which it corresponds.
  • the last line of the table includes the number of the station and its attachment respectively to the cable, to the microwave generator, and to the corresponding high voltage generator.
  • FIG 8 there is shown such an example for a high voltage generator 80 which is connected to provide high voltage energy to a microwave generator 82 and a microwave generator 84.
  • Each microwave generator 82 or 84 carries cable heads A and B which are respectively connected to diametrically opposite positions on the carousel 1.
  • the cable head A of the microwave generator 82 is connected to the workstation P1 while the headend B is connected to the workstation P1 1.
  • the cable head A of the second microwave generator 84 is connected to the workstation P2, while the cable head B is connected to the station P12.
  • a carriage is associated with a work station which comprises a fixed part 90 in which a movable part 92 can move under the influence of a spring 94 so as to roll continuously with the aid of a wheel 96 on a cam profile 98 which can be associated with either the peripheral edge of the carousel or returned to a cam mounted in relation to the central shaft of the rotary machine.
  • the movable portion 92 is associated with a 9OA conductor which is brought to a first electrical polarity, while the bottom portion of the support 90 is connected to a connector 9OB.
  • the workstation which carries the carriage 90 arrives in the treatment zone ⁇ 1 and the cam profile then pushes the carriage 92 so that a contact is established and the driver 9OB is brought to the potential 9OA driver, which activates multiplexing.
  • the central shaft 1 10 carries a ring January 12 on which is disposed a plurality of conductive contacts respectively 1 14, 1 16, 1 18 and 120.
  • Each workstation is associated with an arm or transfer element that will join the contact zone with the ring January 12 and wear contact brushes as the brush 122, in contact with the track 1 14, during the passage of the station. work in the treatment area to make the connection of the posted equipment with the common equipment.
  • Electrical contacts 124 make it possible to indicate the angular position in which the workstation is located, which makes it possible to activate the posted part of the processing equipment on the station under consideration.
  • the workstation P1 comprises a chamber 130 with two walls including a quartz wall inside which can be evacuated using a vacuum machine (not shown) and in which the container 132 is loaded. inside which it is desired to deposit a barrier layer.
  • An injector 134 is mechanically associated with a cover 136 which can be removed during the introduction of the bottle 132 into the enclosure 130.
  • the processing equipment comprises its Eq 1 posted part in which there is a magnetron 138 which is connected by a tunnel or waveguide 140 made in a known manner. at the enclosure 130.
  • a microwave generator 142 is connected by a connector Cx to a cable 144 which is then attached to the common part of the processing equipment associated with the posted part Eq 1 as described above.
  • cable 144 makes it possible to transmit the high frequency electrical energy produced by the common part of the processing equipment to microwave generator 142 and magnetron 138.
  • the waveguide 140 then produces a microwave radiation which, correctly associated with the aid of the injector as it is known, starts a cold plasma which, by the distribution of the electric field lines, then deposits the barrier layer on the inner wall of the bottle 132.
  • the part posted Eq 1 is deactivated and separated from the common part (not shown) of the processing equipment, the common part then being available for sharing with the mailed part of another position at the entrance to the treatment area.

Landscapes

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Abstract

La présente invention concerne une machine rotative de traitement de récipients. Lorsqu'un poste de travail Pi entre (?1 ) dans une zone de traitement (3), l'équipement de traitement est automatiquement composé d'une partie postée (Eq 1) et d'une partie commune (Cj) qui est mutualisée avec un autre poste de travail qui ne se trouve pas en même temps que le poste (Pi) dans la zone de travail (3). La même disposition est appliquée pour un équipement de contrôle.

Description

Machine rotative de traitement de récipients
La présente invention concerne des perfectionnements aux machines rotatives de traitement de récipients, en particulier aux machines pour le dépôt d'une couche barrière sur des parois de récipients.
Dans l'état de la technique, on a déjà proposé des machines de traitement de récipients dans lesquelles on réalise à l'aide d'un plasma, produit par un générateur micro-ondes en utilisant un gaz déterminé, le dépôt d'une couche barrière sur la paroi intérieure du récipient. La couche barrière permet d'améliorer les propriétés barrière du récipient traité en empêchant la migration de gaz de l'intérieur vers l'extérieur et/ou de l'extérieur vers l'intérieur. On améliore ainsi la durée de conservation du produit contenu dans le récipient traité.
Le traitement d'un récipient nécessite la mise en oeuvre de divers composants mécaniques, fluidiques ou électriques, en particulier la mise en œuvre d'une chambre ou cavité à vide dans lequel le récipient est placé, de même que celle d'un générateur de plasma, constitué par exemple d'un magnétron ou d'une autre source de haute fréquence et celle d'une source électrique de haute tension pour alimenter le générateur, la dite source étant reliée à un ensemble d'alimentation électrique sous le contrôle d'une armoire de commande.
En outre, des circuits de mise sous vide et des circuits d'alimentation en précurseur gazeux sont prévus, afin d'injecter dans le récipient disposé dans la chambre, après que le vide ait été effectué dans la chambre et dans le récipient, un gaz ou mélange de gaz qui, transformé en plasma sous l'effet des hautes fréquences, se dépose sur la paroi (généralement interne) du récipient.
En complément de la réalisation à proprement parler des couches barrière, le traitement peut nécessiter la mise en œuvre de dispositifs de mesure ou de contrôle de la qualité du plasma ou de la qualité d'autres paramètres afin de réaliser des opérations correctives en temps réel ou après analyse des résultats.
Dans la suite de la description, le terme "traitement" s'appliquera indifféremment aux opérations liées à la réalisation de la couche barrière proprement dite ou aux opérations de mesure ou de contrôle.
Dans l'état de la technique, on a déjà décrit des machines de dépôt de couche barrière dans lesquelles un carrousel central porte des postes de travail, qui exécutent chacun une séquence identique d'opérations de traitement d'au moins un récipient lors d'un tour du carrousel. Les postes sont répartis en général de manière régulière à la périphérie du carrousel, et le traitement d'un poste à l'autre et, en conséquence, les opérations élémentaires correspondantes d'un poste à l'autre, sont décalées temporellement.
Chaque poste de travail comporte en particulier une chambre ou cavité à vide telle que mentionnée ci dessus, de même que le générateur de plasma correspondant, et sa source électrique d'alimentation haute tension pour alimenter le générateur sous le contrôle d'une armoire de commande ; chaque poste peut en outre comporter des dispositifs de mesure ou de contrôle de la qualité du plasma ou de mesure ou de contrôle d'autres paramètres. Les postes sont par ailleurs connectés à des circuits de mise sous vide et à des circuits d'injection de précurseur. La machine comporte par ailleurs des moyens de chargement et de déchargement des récipients dans les chambres de traitement.
Le traitement sur un poste est effectué lors d'une portion de tour du carrousel. Chaque opération de la séquence s'effectue elle-même sur une portion de tour de carrousel plus ou moins importante : en d'autres termes, chaque opération nécessite le parcours d'un secteur angulaire plus ou moins important par le poste concerné, la durée de chaque opération étant fonction de la valeur du secteur angulaire considéré et de la vitesse angulaire du carrousel. Le traitement commence par le chargement (introduction) des récipients sur le carrousel, se poursuit par les opérations nécessaires à la réalisation de la couche barrière et s'achève par le déchargement (sortie) des récipients traités, les opérations de contrôle ou de mesure ayant lieu, elles aussi, à des moments déterminés du tour du carrousel.
Les machines connues présentent divers inconvénients, dus principalement au coût de leurs composants, de sorte que le prix de revient de telles machines est directement affecté par le nombre de postes présents sur la machine, en particulier par les composants électriques et électroniques qui sont de haute précision, donc coûteux, puisque chacun des composants mentionnés ci avant se retrouve sur chacun des postes.
Le problème est accru lorsqu'il s'agit d'accélérer les cadences de production de telles machines, puisqu'on est rapidement conduit à augmenter le nombre de postes présents sur le carrousel : en effet, quand bien même il est envisageable d'accélérer la cadence unitaire de chaque poste, en accélérant la vitesse de rotation du carrousel, ceci s'avère difficile ou insuffisant du fait des contraintes mécaniques que cette accélération peut engendrer et du fait que la durée minimale de traitement à proprement parler (à l'exclusion des opérations de chargement ou de déchargement des récipients, de même que les opérations de mise sous vide), pour une qualité donnée de la couche barrière, ne peut être réduite en dessous d'une valeur minimale.
Outre les problèmes de coût, particulièrement en lien avec le coût global des composants électriques ou électroniques nécessaires au traitement, à la mesure ou au contrôle, une telle augmentation du nombre de postes de travail accroît les problèmes de construction mécanique, notamment en raison de l'accroissement de la masse embarquée.
Afin de résoudre les problèmes précités de l'état de la technique, la présente invention met à profit le fait que la structure rotative de la machine provoque des séquences identiques d'opérations décalées temporellement d'un poste à l'autre, et que de surcroît au moins une des opérations de la séquence sur un poste est réalisée en décalage temporel total par rapport à la même opération sur au moins un autre poste ; par opération en décalage temporel total, on entend que la dite opération commence et se termine sur un poste avant que la même opération ne commence et ne se termine sur un autre poste. Dans la suite de la description, de même que dans les revendications, le terme "décalage total" sera employé en lieu et place de "décalage temporel total".
Selon un premier exemple de réalisation, l'invention concerne une machine rotative de traitement de produits comprenant un carrousel central portant au moins deux postes de travail identiques, exécutant chacun pendant un tour du carrousel une même séquence prédéterminée d'opérations de traitement de façon décalée temporellement d'un poste à l'autre, au moins l'une des opérations de ladite séquence étant réalisée en décalage total d'un poste à l'autre, et qui est caractérisée en ce que chaque poste comporte au moins une partie postée avec des premiers moyens agencés pour être mis en œuvre lors de l'exécution de ladite opération en décalage total, et en ce que la machine comporte au moins une partie commune avec des seconds moyens agencés pour être mis en œuvre lors de l'exécution de ladite opération en décalage total, et en ce que la machine comporte des moyens de combinaison pour mettre sélectivement en relation ladite au moins une partie commune à la partie postée d'un poste de travail pendant la durée nécessaire à l'exécution sur ce poste de ladite opération en décalage total, et permettre que ladite opération soit réalisée entre autres par l'action combinée des premiers moyens de la partie postée de ce poste et des seconds moyens de la partie commune qui s'y trouve associée et en ce que des moyens de combinaison sont agencés pour permettre l'association entre une partie postée à l'une des parties communes disponible lors de l'entrée du poste de travail correspondant dans la zone de traitement.
Selon un deuxième exemple de réalisation, l'invention concerne une machine rotative de traitement de produits comprenant un carrousel central portant au moins deux postes de travail identiques, exécutant chacun pendant un tour du carrousel une même séquence prédéterminée d'opérations de traitement de façon décalée temporellement d'un poste à l'autre, au moins l'une des opérations de ladite séquence étant réalisée en décalage total d'un poste à l'autre, et qui est caractérisée en ce que chaque poste comporte au moins une partie postée avec des premiers moyens agencés pour être mis en œuvre lors de l'exécution de ladite opération en décalage total, et en ce que la machine comporte au moins une partie commune avec des seconds moyens agencés pour être mis en œuvre lors de l'exécution de ladite opération en décalage total, et en ce que la machine comporte des moyens de combinaison pour mettre sélectivement en relation ladite au moins une partie commune à la partie postée d'un poste de travail pendant la durée nécessaire à l'exécution sur ce poste de ladite opération en décalage total, et permettre que ladite opération soit réalisée entre autres par l'action combinée des premiers moyens de la partie postée de ce poste et des seconds moyens de la partie commune qui s'y trouve associée et en ce que au moins un moyen de combinaison est associé de manière permanente aux parties postées d'au moins deux postes de travail.
Ainsi, on simplifie et optimise la machine, en mutualisant des ressources entre plusieurs postes dès lors qu'une même opération peut être effectuée en décalage total entre deux postes, ce qui est en fait possible en théorie quel que soit le nombre de postes sur la machine dès lors que l'opération s'effectue sur un angle inférieur à 180°. Les moyens que comprennent la ou les parties communes peuvent être des composants électroniques ou électrotechniques coûteux et/ou encombrants. Selon le nombre de postes que comporte la machine et le secteur angulaire nécessité par une opération réalisable en décalage total, il est envisageable d'effectuer une mutualisation plus ou moins poussée : - ainsi, si une opération donnée de la séquence s'effectue sur un secteur angulaire inférieur ou égal à celui séparant deux postes successifs du carrousel, une seule partie commune avec des moyens dédiés à ladite opération sera alors nécessaire pour permettre à tous les postes de réaliser successivement ladite opération ; dans un tel cas, les moyens de combinaison mettront successivement en relation la partie commune à la partie postée de chacun des postes de travail . par contre, si une opération donnée de la séquence s'effectue sur un secteur angulaire supérieur à celui séparant deux postes successifs du carrousel, de sorte que deux postes ou plus sont susceptibles de se trouver au même moment en train de réaliser la même opération de la séquence, toutefois en n'étant pas au même stade de la dite opération , et qu'il n'est pas possible de partager des ressources entre deux postes, alors il faudra prévoir plusieurs parties communes avec des moyens permettant de contribuer à la réalisation de la dite opération , lesquelles parties communes seront mises en combinaison sélectivement avec des parties postées différentes.
Selon d'autres caractéristiques selon l'invention , - les moyens de combinaison comportent un moyen de multiplexage pour activer la connexion électrique entre la partie commune et une partie postée lorsque ladite opération en décalage total doit être exécutée dans le poste comportant ladite partie postée ; - les moyens de combinaison comportent un ensemble de connexion électrique reliant une partie commune à au moins deux parties postées ainsi qu'un moyen de multiplexage pour activer la connexion électrique active entre la partie commune et une partie postée lorsque ladite opération en décalage total doit être exécutée dans le poste comportant ladite partie postée ;
- le moyen de multiplexage pour activer la connexion électrique comporte un circuit de multiplexage électronique qui produit un signal d'activation lorsque un poste entre dans la portion de tour de la machine au cours de laquelle l'opération doit être effectuée ;
- le moyen de multiplexage pour activer la connexion électrique comporte un circuit de multiplexage électrique composé par au moins un contacteur d'activation commandé par la détection de l'entrée ou de la sortie dans une portion de tour de la machine rotative correspondant à l'exécution de ladite opération .
- le contacteur est constitué par un collecteur tournant sur un arbre central de la machine rotative et des contacts glissants en relation avec le collecteur ;
- le contacteur est déporté du poste qu'il active.
- le contacteur déporté comprend une partie mobile destinée à venir en contact avec une came disposée en relation avec la portion de tour de la machine rotative correspondant à l'exécution de ladite opération ;
- la partie commune comporte un générateur d'alimentation micro-ondes pour magnétron de traitement des produits lors d'une opération de traitement mettant en oeuvre un plasma et la partie postée comporte au moins un magnétron ; - le générateur d'alimentation micro-ondes comporte un circuit générateur d'une haute tension d'alimentation , destiné à être partagé entre plusieurs parties postées ;
- le générateur d'alimentation micro-ondes comporte aussi au moins deux circuits de pilotage micro-ondes destinés à être partagés entre plusieurs parties postées ;
- la partie commune comporte des moyens de mesure et d'analyse d'un signal représentatif d'un paramètre de traitement et la partie postée comporte un capteur dudit signal ; les moyens de mesure et d'analyse sont constitués par un analyseur de signal de mesure de la luminosité du plasma généré par un magnétron et le capteur de signal est un capteur de l'énergie rayonnée par le plasma généré par un magnétron associé au poste ;
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des figures annexées parmi lesquelles :
- la figure 1 représente schématiquement une position instantanée du carrousel d'une machine rotative de traitement de récipients sur laquelle est mise en oeuvre un premier exemple de réalisation de l'invention, lors d'une opération de la séquence;
- la figure 2 représente schématiquement une position instantanée du carrousel d'une machine rotative de traitement sur laquelle est mise en oeuvre un deuxième exemple de réalisation de l'invention , lors d'une opération de la séquence ; - la figure 3 représente un schéma de signaux permettant de commander les traitements mis en œuvre dans les machines des figures 1 ou 2 ;
- la figure 4 représente une application à un mode de réalisation particulier ; - la figure 5 représente une application à un autre mode de réalisation ;
- la figure 6 représente une application particulière à un générateur micro-ondes adapté à la machine de traitement précitée ; - la figure 7 représente un séquencement des opérations de traitement réalisé à l'aide de l'application de la figure 6 ; la figure 8 représente la disposition d'une telle application de la figure 6 dans une machine rotative selon l'invention ; - la figure 9 représente une disposition particulière de détection des éléments liés au déroulement angulaire dans une machine rotative selon les figures 1 , 2 ou 8 ; - la figure 10 représente un mode particulier de réalisation d'un système permettant de transférer des signaux de commande à une machine rotative selon l'une des figures 1 , 2 ou 6 ; et
- la figure 1 1 représente une disposition appliquée sur un poste de travail d'une machine rotative de traitement de récipients telle qu'elle est représentée à la figure 8.
A la figure 1 , on a schématiquement représenté une partie d'une machine rotative de traitement de récipients notamment pour exécuter le dépôt d'une couche barrière au moyen d'un traitement plasma micro-ondes ainsi qu'il a été décrit ci-dessus.
Il sera plus spécifiquement décrit dans la suite de la description la façon dont l'invention peut être appliquée aux opérations de la séquence consistant en l'application des micro ondes ou en la mesure de paramètres lors du traitement, tout particulièrement de paramètres liés à la formation du plasma, l'homme du métier étant en mesure d'extrapoler la manière d'appliquer l'invention à d'autres opérations de la séquence autorisant une mutualisation de ressources.
La machine de la figure 1 comporte une partie principale constituée d'un carrousel 1 , qui tourne autour d'un arbre central.
Le carrousel porte une pluralité de postes de travail, identiques, répartis régulièrement autour de sa circonférence.
Dans le premier exemple illustré à la figure 1 , le carrousel 1 porte huit postes de travail P1 à P8. Le poste P1 est représenté dans une position angulaire dite θ=0 correspondant à la position d'introduction des récipients dans le poste.
Dans cette position, de façon connue en soi, un récipient non traité peut être chargé (ce qui est illustré par la flèche 2) en synchronisme avec la rotation 3 du carrousel dans le poste de travail P1 .
L'opération est répétée chaque fois qu'un nouveau poste se présente, soit à chaque 1 /8e de tour avec l'exemple de machine illustré. L'opération de chargement consiste à insérer le récipient à traiter dans une chambre à vide. Suite à cette opération, la chambre est fermée, puis le vide est réalisé à l'intérieur du récipient et de la chambre. Un injecteur est par ailleurs descendu à l'intérieur du récipient à traiter, la descente pouvant survenir en synchronisme ou pas avec la mise sous vide. Ensuite, un mélange gazeux est insufflé par l'injecteur à l'intérieur du récipient contenu dans le poste de travail P1 .
Dans le premier exemple, lorsqu'un poste de travail parvient dans la position Θ1 , il entre alors dans une zone angulaire du carrousel dans laquelle on réalise l'opération de la séquence consistant à appliquer l'énergie micro-ondes pour réaliser le plasma à l'intérieur du récipient à traiter. Le plasma est obtenu à l'aide du mélange gazeux qui a été préalablement insufflé et de l'application correcte d'une énergie micro-ondes.
Le traitement micro-ondes est appliqué jusqu'à ce que le poste de travail parvienne dans une position angulaire Θ2 ainsi qu'il sera décrit ci-après, puis à la sortie de la position Θ2, la rotation du carrousel 1 se poursuivant, le récipient traité dans un poste de travail subit alors une remise à la pression atmosphérique, et enfin le poste parvient à une position de déchargement, illustrée par la flèche 4, du récipient traité par le traitement micro-ondes appliqué entre les positions Θ1 et Θ2.
Dans ce qui précède, on a seulement décrit les opérations successives appliquées à un récipient inséré dans un seul poste de travail.
Bien entendu, les huit postes de travail qui tournent conjointement sur le carrousel 1 , exécutent exactement les mêmes opérations à la même fréquence avec un décalage temporel correspondant au temps nécessaire à chaque poste pour parcourir un huitième de la circonférence.
Il est connu de réaliser des machines avec un nombre de postes de travail notablement plus important, typiquement jusqu'à 20 ou 40 postes, de façon à permettre une cadence optimale de traitement par micro-ondes.
Dans le premier exemple de la figure 1 , on a illustré le cas où, à tout instant, seulement trois postes de travail peuvent se trouver en même temps dans le secteur angulaire compris entre Θ1 et Θ2.
Il en résulte qu'à tout moment cinq des huit équipements associés au traitement micro-ondes ne sont pas utilisés, ou encore qu'un équipement n'est utilisé que pendant 3/8e du tour du carrousel.
Selon l'invention, chaque équipement de traitement comporte :
- des premières parties postées respectives Eq 1 - Eq8 associées directement, électriquement et mécaniquement à chaque poste P1 à P8;
- plusieurs parties communes, ici trois parties C1 à C3, qui peuvent être mutualisées pour plusieurs postes.
En fait, dans l'exemple illustré, le nombre de parties communes correspond au nombre de postes de travail qui peuvent se trouver en même temps dans le secteur angulaire compris entre Θ1 et Θ2.
Ainsi, en fonction des disponibilités, la partie postée Eq 1 du poste P1 sera associée à l'une des parties communes C1 à C3 de l'équipement de traitement qui est disponible au moment de l'entrée à la position angulaire Θ1 dans la zone de traitement.
Dans le premier exemple de réalisation de la figure 1 , un agencement de moyens M 1 , M2, M3 de combinaison permet l'association entre une partie postée Eq 1 à Eq8 à l'une des parties communes C1 , C2 ou C3 disponible lors de l'entrée de l'équipement correspondant dans la position Θ1 de la zone de traitement.
Dans un mode particulier de réalisation, qui sera décrit plus loin, l'agencement de moyens M1 , M2, M3 constitue un connecteur multiplexe ou dispositif d'adressage, agencé pour que la partie postée Eq 1 à Eq8 du poste P1 à P8 qui parvient à la position Θ1 soit associée à une partie commune C1 à C3 d'équipement de traitement qui se trouve disponible audit moment où le poste P1 à P8 considéré parvient à la position Θ1 .
Dans une mise en œuvre, la machine rotative traitement de l'invention comporte un capteur de séquence, qui peut être constitué par un capteur θ de position angulaire du carrousel ainsi qu'il a été représenté à la figure 3. En fonction du signal représentatif de la position angulaire, l'agencement de moyens M1 , M2, M3 de combinaison détermine la connexion appropriée qu'il convient de réaliser entre une partie postée et une partie commune disponible à l'arrivée à la position Θ1 .
Dans une mise en oeuvre qui sera décrite plus loin, l'association peut être exécutée à l'aide d'un connecteur associé à l'arbre central du carrousel à l'aide de contacts glissants qui sont successivement associés en fonction des périodes déterminées par l'écart angulaire Θ2 - Θ1 pour un traitement revenant une fois par tour du carrousel. A la figure 2, on a illustré un deuxième exemple de réalisation d'une machine dans lequel on a conservé la même disposition en huit postes P1 à P8, chacun comprenant le poste de travail proprement dit associé mécaniquement au carrousel 1 , ainsi qu'une partie postée Eq 1 à Eq8 respective, et dans laquelle trois postes peuvent se trouver simultanément dans le secteur angulaire Θ1 à Θ2.
Selon ce deuxième exemple de réalisation, la machine comporte plusieurs parties communes, ici quatre parties communes C1 , à C4, qui peuvent chacune d'entre elles être mises sélectivement en relation avec la partie postée de deux postes de travail prédéterminés, lesquels postes sont séparés d'une distance angulaire au moins égale à la distance angulaire séparant la position angulaire d'entrée Θ1 de la position angulaire de sortie Θ2 du traitement appliqué dans ce secteur angulaire.
Ainsi, la partie commune C1 peut être connectée avec les parties postées Eq 1 ou Eq5, lorsque les postes correspondants P1 , P5 qui sont diamétralement opposés rentrent dans le secteur angulaire ; la partie commune C2 peut être connectée avec les parties postées Eq4 ou Eq8, lorsque les postes correspondants P4, P8 diamétralement opposés rentrent dans le secteur angulaire ; la partie commune C3 peut être connectée avec les parties postées Eq3 ou Eq7, lorsque les postes correspondants P3, P7 diamétralement opposés rentrent dans le secteur angulaire ; enfin, la partie commune C4 peut être connectée avec les parties postées Eq2 ou Eq6, lorsque les postes correspondants P2, P6 diamétralement opposés rentrent dans le secteur angulaire.
De la sorte, une partie commune d'équipement, C1 par exemple, fonctionne deux fois par tour du carrousel :
- une première fois quand l'équipement P1 avec sa partie postée Eq 1 entre dans le secteur de traitement compris entre Θ1 et Θ2, et
- une seconde fois quand l'équipement diamétralement opposé ici P5 entre à son tour dans la partie de traitement compris entre Θ1 et Θ2.
I l en est de même des autres parties communes, C2 à C4 qui fonctionnent selon le même principe.
Dans ce deuxième exemple de réalisation , on remarque que dans le cas d'équipements de traitement qui peuvent être connectés électriquement, la connexion électrique est fixe et déterminée. A la figure 2, un agencement de moyens M 1 , M2, M3, M4 de combinaison reliés respectivement aux parties communes C1 , C2, C3, C4 permet l'association entre une partie postée Eq 1 à Eq8 à l'une des parties communes C1 , C2, C3, C4 prédéterminées lors de l'entrée de l'équipement correspondant dans la position Θ1 de la zone de traitement.
Comme dans le cas de la figure 1 , pour permettre l'association entre une partie commune d'équipement de traitement et au moins une partie postée d'équipement prédéterminée au moment approprié, la machine rotative traitement de l'invention peut comporter un capteur de séquence, qui peut être constitué par un capteur de position angulaire du carrousel θ ainsi qu'il a été représenté à la figure 3. Chaque fois que le capteur de position angulaire θ détecte l'entrée à la position Θ1 , d'un poste déterminé, par exemple le poste P1 , un signal d'activation provoque l'association entre la partie postée Eq 1 de ce poste à l'aide du moyen M 1 de l'agencement de moyens M 1 , M2, M3, M4 de combinaison avec la partie commune C1 prédéterminée, de sorte que l'opération peut être réalisée.
Lorsque la partie commune C1 redevient disponible, c'est- à-dire lorsque le poste P1 sort du secteur angulaire Θ1 - Θ2, cette partie commune C1 peut être associée par le moyen M 1 , ainsi qu'il est représenté sur le troisième diagramme de la figure 3, à une autre partie postée Eq5 (dans l'exemple des figures 2 et 3).
Dans ce cas, lors d'un tour du carrousel, l'équipement C1 est connecté ou bien à la partie postée Eq 1 ou bien à la partie postée Eq5 ou pendant un temps mort à aucun équipement posté. L'un des buts de l'invention est bien entendu de minimiser cette période de temps mort en attribuant à une partie commune Ci un autre équipement ou une partie postée d'équipement, ce qui permet par exemple de connecter un troisième et parfois même, selon l'amplitude Θ2 - Θ1 de la zone de traitement, un quatrième poste de travail .
On conçoit ainsi que l'on puisse réduire le nombre de composants utilisés pour exécuter un équipement de traitement complet en mutualisant dans une partie commune le plus de composants nécessaires à l'exécution d'une opération de traitement.
On constate que dans le cas particulier d'une machine à huit postes dont trois seulement se trouvent en même temps dans la zone de traitement, comme illustré sur les figures 1 et 2, la configuration de la figure 1 est celle qui permet de réduire au mieux le nombre de composants, puisqu'elle ne nécessite que trois parties communes contre quatre dans le cas de la figure 2.
I l est toutefois des cas où le choix de la configuration de la figure 2 n'est pas moins avantageux : ainsi, si quatre postes sont susceptibles de se trouver en même temps dans une zone de traitement, il faudrait prévoir quatre parties communes, et dans ce cas il n'y a pas plus d'intérêt à utiliser l'une ou l'autre ds configurations. Pour chaque opération , l'homme du métier est en mesure d'effectuer le choix de l'agencement le plus approprié.
A la figure 4, on a représenté un mode de réalisation particulier d'un équipement de traitement destiné à exécuter un traitement micro-ondes ainsi qu'il a été décrit ci-dessus
La partie commune est constituée par une alimentation C1 qui est connectée par un multiplexeur M 1 à deux magnétrons, qui constituent chacun respectivement l'un la partie postée Eq 1 d'un premier poste de travail P1 et l'autre la partie postée Eq2 d'un second poste de travail P2.
Les postes de travail P1 et P2 sont séparés d'une distance angulaire au moins égale à l'écart angulaire Θ2 - Θ1 de la zone de travail .
A la figure 5, on a représenté un autre mode de réalisation du système de l'invention appliqué à une ressource d'analyse de signal détecté sur un poste de travail . Dans ce cas, la partie commune est constituée par un analyseur de signal C1 qui est connecté par un multiplexeur M 1 à deux capteurs de luminosité, qui constituent chacun respectivement l'un la partie postée Eq 1 d'un premier poste de travail P 1 et l'autre la partie postée Eq2 d'un second poste de travail P2. Particulièrement, dans le cas du dépôt par plasma froid, il peut être important de connaître pour chaque récipient en cours de traitement l'état dans lequel se trouve le plasma de façon à estimer la qualité du dépôt et à effectuer, le cas échéant, un contrôle du traitement en synchronisme avec le fonctionnement de la machine rotative.
En fonction de la luminosité, d'une part, et le cas échéant, de la répartition spectrale de la lumière rayonnée par le plasma, d'autre part, il est possible d'estimer sur la base de tables préenregistrées et obtenues par échantillonnage dans des productions que l'on estime manuellement, de déterminer ainsi la qualité des bouteilles traitées et de produire, et le cas échéant, au niveau d'un analyseur de qualité, un signal associé au poste de travail indiquant si la bouteille est de qualité correcte ou d'une autre qualité.
Particulièrement dans le cas d'une qualité mauvaise, la bouteille peut alors être suivie par un mécanisme et éjectée du processus de production .
Dans d'autres modes de réalisation, il est possible de réaliser un tri des récipients traités en catégories de qualité en aiguillant à la sortie 4 du carrousel ainsi qu'il est illustré aux figures 1 et 2, sur plusieurs chaînes de transfert des récipients traités et triés par classes de qualités différentes.
Dans un tel système, le signal utile se transmet depuis un poste de travail périphérique sur le carrousel vers un élément central, dit adaptateur de signal.
Particulièrement, les capteurs constituent des parties postées d'équipement tandis que les spectromètres et/ou les analyseurs de luminosité, d'intensité de lumière par exemple, peuvent être mutualisés sur plusieurs postes de travail, et former de ce fait des parties communes.
On conçoit que la surveillance de la luminosité ou la spectrographie de la lumière émise par le plasma ne présente un intérêt que pendant le passage d'un récipient dans la zone de traitement entre les angles Θ1 et Θ2.
De ce fait, le même système de l'invention s'utilise aussi en détection , et donc, ainsi qu'il a été défini plus haut, en contrôle du traitement.
Ainsi qu'il a été représenté à la figure 5, les capteurs de luminosité associés comme partie postée d'équipement avec le poste P1 se trouvent dans le module Eq 1 embarqué et la partie postée Eq2 est identique et est associée à un poste P2 qui est par exemple montée sur un poste diamétralement opposé dans un exemple de réalisation .
Les signaux issus des capteurs sont alors multiplexes à l'aide du multiplexeur M 1 et le signal de multiplexage est transmis à l'entrée d'un analyseur de signal C1 tel qu'il a été décrit ci- dessus.
L'analyseur de signal C1 constitue alors un équipement commun ou une partie commune qui est partagée au bénéfice des parties postées Eq 1 et Eq2 entre deux postes P1 et P2 du carrousel . Le séquencement du multiplexeur entre son entrée associée à la partie postée Eq2 et à la partie postée Eq 1 est exécuté à l'aide du capteur d'état du carrousel .
En revenant à l'application de l'invention à un système de traitement micro-ondes pour exécuter un plasma froid de façon à exécuter le dépôt d'une couche barrière à l'intérieur d'un récipient contenu dans un poste de travail d'un carrousel d'une machine rotative selon l'invention , on s'est rendu compte qu'il était possible de réaliser un second niveau de mutualisation des ressources. Particulièrement, on s'est rendu compte qu'il était possible de faire travailler un équipement de traitement en prévoyant trois parties principales :
- un générateur de haute tension HT ; - deux générateurs de micro-ondes qui sont réalisés sur la base d'un hacheur de la haute tension générée ;
- des têtes micro-ondes.
Ainsi, les parties postées comportent les têtes micro-ondes proprement dites qui seront décrites plus loin .
Les parties communes, quand à elles, peuvent être mutualisées en deux niveaux différents à savoir :
- le générateur haute tension ;
- deux générateurs micro-ondes qui constituent un second niveau de mutualisation ;
- les têtes d'application micro-ondes respectivement A et B pour chaque générateur micro-ondes.
Le générateur micro-ondes est connecté à des têtes associées au poste proprement dit à l'aide d'un multiplexeur à une entrée vers deux sorties de sorte que, en fonction de la position angulaire, l'énergie micro-ondes soit appliquée à l'une ou l'autre des têtes d'application .
A la figure 7, on a représenté le schéma du séquencement appliqué par le multiplexeur à l'aide de cinq générateurs haute tension dans le cas d'une machine rotative de traitement comportant vingt postes de travail angulairement répartis sur le carrousel 1 .
Chaque générateur haute tension est connecté et fournit de l'énergie à deux générateurs micro-ondes. Des câbles A et B sont issus de chaque générateur de manière fixe et chaque câble est connecté à la tête micro-ondes du poste de travail auquel il correspond .
Ainsi qu'il est visible à la figure 7, la dernière ligne du tableau comporte le numéro du poste et son rattachement respectivement au câble, au générateur micro-ondes, et au générateur haute tension correspondant.
Ainsi, on remarque que l'on a obtenu une mutualisation de ressource à deux niveaux. A la figure 8, on a représenté un tel exemple pour un générateur haute tension 80 qui est connecté de façon à fournir de l'énergie haute tension à un générateur micro-ondes 82 et un générateur micro-ondes 84. Chaque générateur micro-ondes 82 ou 84 porte des têtes de câble A et B qui sont connectés respectivement à des postes diamétralement opposés sur le carrousel 1 .
Dans ce cas, la tête de câble A du générateur micro-ondes 82 est connectée au poste de travail P1 tandis que la tête de câble B est connectée au poste de travail P1 1 .
De même, la tête de câble A du second générateur microondes 84 est connectée au poste de travail P2, tandis que la tête de câble B est connectée au poste P12.
A la figure 9, on a représenté un mode particulier de réalisation d'un capteur d'activation des moyens de multiplexage qui sont associés à un poste de travail.
Un chariot est associé à un poste de travail qui comporte une partie fixe 90 dans laquelle une partie mobile 92 peut se déplacer sous l'influence d'un ressort 94 de façon à rouler en permanence à l'aide d'une roulette 96 sur un profil de came 98 qui peut être associé, ou bien au bord périphérique du carrousel ou bien renvoyé sur une came montée en relation avec l'arbre central de la machine rotative.
La partie mobile 92 est associée à un conducteur 9OA qui est porté à une première polarité électrique, tandis que la partie de fond du support 90 est connectée à un connecteur 9OB.
Quand la rotation 3 est effectuée, le poste de travail qui porte le chariot 90 parvient dans la zone de traitement Θ1 et le profil de came repousse alors le chariot 92 de sorte qu'un contact est établi et que le conducteur 9OB est porté au potentiel électrique du conducteur 9OA, ce qui active le multiplexage.
De même, le profil haut 100 de la came se prolonge jusqu'à la position Θ2 et un profil de descente revient à la position neutre 102. A la figure 10, on a représenté un autre mode de réalisation d'un moyen de multiplexage qui utilise l'arbre central 1 10 de la machine rotative.
L'arbre central 1 10 porte une bague 1 12 sur laquelle est disposée une pluralité de contacts conducteurs respectivement 1 14, 1 16, 1 18 et 120.
Chaque poste de travail est associé à un bras ou élément de transfert qui va rejoindre la zone de contact avec la bague 1 12 et porte des balais de contact comme le balai 122, en contact avec la piste 1 14, pendant le passage du poste de travail dans la zone de traitement de façon à réaliser la connexion de l'équipement posté avec l'équipement commun .
Des contacts électriques 124 permettent d'indiquer la position angulaire dans lequel se trouve le poste de travail, ce qui permet d'activer la partie postée de l'équipement de traitement sur le poste considéré.
A la figure 1 1 , on a représenté la partie postée Eq 1 du poste de travail P1 dans le cas d'un traitement micro-ondes.
Le poste de travail P1 comporte une enceinte 130 à deux parois dont une paroi en quartz à l'intérieur de laquelle peut être fait le vide à l'aide d'une machine à vide (non représentée) et dans laquelle est chargé le récipient 132 à l'intérieur duquel on désire déposer une couche barrière.
Un injecteur 134 est mécaniquement associé à un couvercle 136 qui peut être ôté lors de l'introduction de la bouteille 132 dans l'enceinte 130.
Quand le couvercle 136 est placé en position de traitement, le réceptacle 130 est entièrement mis sous vide. Puis, un gaz est injecté par l'injecteur 134. Par ailleurs, l'équipement de traitement comporte sa partie postée Eq 1 dans laquelle se trouve un magnétron 138 qui est connecté, par un tunnel ou guide d'onde 140 réalisé de manière connue, à l'enceinte 130. Un générateur de micro-ondes 142 est connecté par un connecteur Cx à un câble 144 qui est alors rattaché à la partie commune de l'équipement de traitement associée avec la partie postée Eq 1 ainsi qu'il a été décrit ci-dessus. Lors du passage du poste P1 dans la zone de traitement, le câble 144 permet de transmettre l'énergie électrique haute fréquence, produite par la partie commune de l'équipement de traitement, au générateur micro-ondes 142 et au magnétron 138.
Le guide d'ondes 140 produit alors un rayonnement micro- ondes qui, correctement associé à l'aide de l'injecteur ainsi qu'il est connu, démarre un plasma froid qui, par la répartition des lignes de champ électrique, dépose alors la couche barrière sur la paroi intérieure de la bouteille 132.
A la fin de la zone de traitement, la partie postée Eq 1 est désactivée et séparée de la partie commune (non représentée) de l'équipement de traitement, la partie commune étant alors disponible pour la mutualisation avec la partie postée d'un autre poste qui se présenterait à l'entrée de la zone de traitement.

Claims

REVEN D ICATIONS
1 - Machine rotative de traitement de produits, la machine rotative comprenant un carrousel central portant une pluralité de postes de travail identiques (P1 - P8), exécutant chacun pendant un tour du carrousel une même séquence prédéterminée d'opérations de traitement de produits de façon décalée temporellement d'un poste à l'autre, au moins l'une des opérations de ladite séquence étant réalisée en décalage total d'un poste à l'autre, caractérisée en ce que chaque poste (Pi) comporte au moins une partie postée (Eqi) avec des premiers moyens agencés pour être mis en œuvre lors de l'exécution de ladite opération en décalage total, et en ce que la machine comporte au moins une partie commune (Cj) avec des seconds moyens agencés pour être mis en œuvre lors de l'exécution de ladite opération en décalage total, et en ce que la machine comporte des moyens de combinaison (Mj) pour mettre sélectivement en relation ladite au moins une partie commune (Cj) à la partie postée (Eqi) d'un poste de travail pendant la durée nécessaire à l'exécution sur ce poste de ladite opération en décalage total, et permettre que ladite opération soit réalisée par l'action des premiers moyens de la partie postée (Eqi) de ce poste et des seconds moyens de la partie commune (Cj) qui s'y trouve associée, et en ce que des moyens (M 1 , M2, M3) de combinaison sont agencés pour permettre l'association entre une partie postée (Eq 1 à Eq8) à l'une des parties communes (C1 , C2 ou C3) disponible lors de l'entrée du poste de travail correspondant dans la zone de traitement. 2 - Machine rotative de traitement de produits, la machine rotative comprenant un carrousel central portant une pluralité de postes de travail identiques (P1 - P8), exécutant chacun pendant un tour du carrousel une même séquence prédéterminée d'opérations de traitement de produits de façon décalée temporellement d'un poste à l'autre, au moins l'une des opérations de ladite séquence étant réalisée en décalage total d'un poste à l'autre, caractérisée en ce que chaque poste (Pi) comporte au moins une partie postée
(Eqi) avec des premiers moyens agencés pour être mis en œuvre lors de l'exécution de ladite opération en décalage total, et en ce que la machine comporte au moins une partie commune (Cj) avec des seconds moyens agencés pour être mis en œuvre lors de l'exécution de ladite opération en décalage total, et en ce que la machine comporte des moyens de combinaison (Mj) pour mettre sélectivement en relation ladite au moins une partie commune (Cj) à la partie postée (Eqi) d'un poste de travail pendant la durée nécessaire à l'exécution sur ce poste de ladite opération en décalage total, et permettre que ladite opération soit réalisée par l'action des premiers moyens de la partie postée (Eqi) de ce poste et des seconds moyens de la partie commune (Cj) qui s'y trouve associée, et en ce que au moins un moyen (Mi) de combinaison est associé de manière permanente aux parties postées (Eq 1 , Eq5) d'au moins deux postes de travail (P1 , P5).
3 - Machine rotative selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de combinaison comportent un moyen de multiplexage pour activer la connexion électrique entre une partie commune et une partie postée lorsque ladite opération en décalage total doit être exécutée dans le poste comportant ladite partie postée.
4 - Machine rotative selon la revendication 3, caractérisée en ce que les moyens de combinaison (Mj) comportent un ensemble de connexion électrique reliant une partie commune (Cj) à au moins deux parties postées (Eq 1 , Eq2) ainsi qu'un moyen de multiplexage pour activer la connexion électrique active entre la partie commune et une partie postée lorsque ladite opération en décalage total doit être exécutée dans le poste comportant ladite partie postée.
5 - Machine rotative selon la revendication 4, caractérisée en ce que le moyen de multiplexage pour activer la connexion électrique active comporte un circuit de multiplexage électronique qui produit un signal d'activation lorsque un poste entre dans la portion de tour de la machine au cours de laquelle l'opération doit être effectuée.
6 - Machine rotative selon la revendication 5, caractérisée en ce que le moyen de multiplexage pour déterminer la connexion électrique active comporte un circuit de multiplexage électrique composé par au moins un contacteur d'activation commandé par la détection de l'entrée ou de la sortie dans une portion (Θ1 - Θ2) de tour de la machine rotative correspondant à l'exécution de ladite opération .
7 - Machine rotative selon la revendication 6, caractérisée en ce que le contacteur est constitué par un collecteur tournant sur un arbre central de la machine rotative et des contacts glissants en relation avec le collecteur. 8 - Machine rotative selon la revendication 7, caractérisé en ce que le contacteur est déporté du poste qu'il active.
9 - Machine rotative selon la revendication 8, caractérisée en ce que le contacteur déporté comprend une partie mobile destinée à venir en contact avec une came disposée en relation avec portion (Θ1 - Θ2) de tour de la machine rotative correspondant à l'exécution de ladite opération .
10 - Machine rotative selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie commune (C1 ) comporte un générateur d'alimentation micro-ondes pour magnétron de traitement des produits lors d'une opération de traitement mettant en oeuvre un plasma froid et en ce que la partie postée (Eq 1 , Eq2) comporte au moins un magnétron .
1 1 - Machine rotative selon la revendication 10, caractérisée en ce que le générateur d'alimentation micro-ondes comporte un circuit générateur d'une haute tension d'alimentation, destiné à être partagé entre plusieurs parties postées.
12 - Machine rotative selon la revendication 1 1 , caractérisée en ce que le générateur d'alimentation micro-ondes comporte aussi au moins deux circuits de pilotage micro-ondes destinés à être partagés entre plusieurs parties postées.
13 - Machine rotative selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie commune (C1 ) comporte des moyens de mesure et d'analyse d'un signal représentatif d'un paramètre de traitement et la partie postée (Eq1 , Eq2) comporte un capteur de signal.
14 - Machine rotative selon la revendication 13, caractérisée en ce que les moyens de mesure et d'analyse sont constitués par un analyseur de signal de mesure de la luminosité du plasma généré par un magnétron et en ce que le capteur de signal de la partie postée (Eq 1 , Eq2) est un capteur de l'énergie rayonnée par le plasma généré par un magnétron associé au poste (P1 , P2).
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