EP3781722A1 - Vorrichtung zum beschichten von hohlkörpern mit mindestens einer beschichtungsstation sowie verfahren zum reinigen einer gaslanze - Google Patents

Vorrichtung zum beschichten von hohlkörpern mit mindestens einer beschichtungsstation sowie verfahren zum reinigen einer gaslanze

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Publication number
EP3781722A1
EP3781722A1 EP19717304.0A EP19717304A EP3781722A1 EP 3781722 A1 EP3781722 A1 EP 3781722A1 EP 19717304 A EP19717304 A EP 19717304A EP 3781722 A1 EP3781722 A1 EP 3781722A1
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EP
European Patent Office
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gas lance
housing
fluid
cleaning
gas
Prior art date
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Pending
Application number
EP19717304.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Wilfried Ehmer
Sebastian Kytzia
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.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS Corpoplast GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by KHS Corpoplast GmbH filed Critical KHS Corpoplast GmbH
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Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the present invention relates to a device for coating of
  • Hollow bodies with at least one coating station comprising a gas lance.
  • Hollow bodies include in particular containers, such as bottles, ampoules and cartridges. It also relates to a method for cleaning a gas lance of such a coating apparatus.
  • Such devices are used, for example, in the vacuum control of a silicon oxide coating process, in particular in the plasma CVD coating of PET bottles.
  • a coating Barrieresyteme be realized for various application formats.
  • O 2, CO 2 and H 2 O barriers are applied to PET bottles. Since this process takes place in a vacuum, it is necessary to use the different ones
  • the apparatus further includes a plasma generator, for example a microwave generator, and a gas lance with an outlet opening projecting into the container for introducing a material to be deposited on the inner wall of the container.
  • a process gas such as siloxane gas
  • Coating devices are known from DE 10 2010 023119 A1 or from EP 1 507 893 B1.
  • such a coating device has a considerable throughput. So in a day tens of thousands of bottles and can several thousand bottles are coated per hour. A problem in such a device is that the outlet opening of the gas lance grows relatively quickly by coating. This requires frequent cleaning or frequent replacement of the gas lance.
  • the gas lance is in the space of the coating process, it is exposed to the microwave field in the vacuum chamber.
  • field elevations or field concentrations which favor a preferred deposition of process products, such as silicon oxide and thus an increase in layers, are formed on the exit side at the pipe end.
  • This coating process leads after a relatively short time to a reduction of the outlet opening or the
  • the gas lance has one
  • the supply of the respective process gases for the coating takes place via them and serves as an antenna for the electromagnetic field orientation in the vacuum chamber.
  • at least a portion of the process gas can be sucked out of the container and / or the vacuum chamber via the gas lance, and the flash gas - usually air - are introduced.
  • the inner diameter is preferably constant and thus has a defined value.
  • the outlet opening is thus larger than conventional gas lances, in which the size of the outlet opening was previously defined solely by the inner diameter of the gas lance. Due to the enlarged outlet opening, the escaping process gas, such as, for example, siloxane, as it exits the gas lance and enters the plasma, has a significantly lower tendency to precipitate SiO x layers at the end edge of the gas lance surrounding the outlet opening.
  • the electromagnetic field orientation and field concentration is in the
  • the coating can only be removed by sand blasting or by a sodium hydroxide solution (with ultrasound). The result is that the maintenance and cleaning effort is still significant.
  • Cleaning position of the CIP unit a cleaning fluid wets the end of a gas lance.
  • the inlet or the end region of the gas lance can be brought into this cleaning position.
  • the Device is a fast, regular cleaning easily possible, which can also be done during breaks or downtime. It is no longer necessarily a period of several hours for cleaning necessary, for example. Overnight.
  • the invention also provides a better separation quality achieved because field disturbances are minimized by deposits in the end region of the gas lance, in particular at its end edge. The plant operator no longer has to wait until expansion is possible or necessary.
  • An advantageous development of the invention provides that a heating means for heating the gas lance and / or a vibration emitter, in particular an ultrasonic emitter, at least a portion of the gas lance and / or a component carrying the cleaning fluid is arranged. As a result, either by thermal or mechanical support, the cleaning of the end portion of the gas lance of deposits is achieved.
  • Cleaning fluid is a gaseous medium at room temperature and atmospheric pressure and a cooling for the gaseous cleaning fluid and / or a bearing for a liquid supply of the cleaning fluid is provided with a liquid gas expansion unit.
  • a gas for example, carbon dioxide or nitrogen come into question, which are brought by cooling to less than 20 ° C.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that a housing, in particular in the form of a bell, is present, which in a
  • Treatment position is at least partially movable over the end of the gas lance and forms a treatment room in this treatment position.
  • a simple device is provided, through which a coating can take place.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the inlet is arranged in the interior of the housing in the treatment position. As a result, a compact design is achieved, as for receiving the inlet no
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that a derivative for residues of deposits at the end of the gas lance is present, the
  • a CIP unit is provided with a housing through the volume of a fluid circuit flows through an inlet and a drain.
  • the fluid circuit is achieved by means of a suitable, known to those skilled device.
  • the housing encloses the end region of the gas lance completely fluid-tight in its cleaning position. In this cleaning position, the end portion of the gas lance is wetted by a cleaning fluid carried by the fluid circuit.
  • Suitable cleaning fluids are, in particular, bases which are preferably hot.
  • the CIP unit is arranged in a location in which it does not surround the gas lance and this within the zu
  • Seal pneumatically expandable This ensures a good fluid tightness for the volume within the housing, which can be achieved, for example, even with different thickness gas lances.
  • the housing g may be formed curly or cup-like.
  • a cup is designed in one piece and has the advantage that it can be easily manufactured and easily sealed against the gas lance.
  • the housing be formed in two or more parts, in which case the
  • a multi-part housing has the advantage that it can be positioned more easily around the gas lance in its cleaning position, in particular if the seal itself has to be made around the outer peripheral surface of the gas lance and does not take place on the support floor.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that a seal between the housing and a base plate is arranged, through which the
  • Gas lance is arranged movable in its longitudinal direction. This ensures a good contact surface for the seal.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the base plate is horizontal and part of the gas lance. Since the base plate is part of the gas lance, no additional part between the gas lance and the housing must be arranged, eliminating the need for additional sealing surfaces.
  • the gas lance is fixed and is enclosed in the entire length of the housing.
  • Fluid heating in the fluid circuit is present.
  • the cleaning fluid can be brought to a high temperature directly in the area, whereby the deposit at the end of the gas lance more easily detach.
  • a further advantageous development of the invention provides that an ultrasound emitter is arranged in or on the housing. As a result, the effect of an ultrasonic cleaning bath is achieved, resulting in a better and faster
  • a further advantageous development of the invention provides that the gas lance has a fluid guide channel at least in one section. Thereby are no additional supply and discharge lines for the cleaning fluid in the housing necessary.
  • a further advantageous development of the invention provides that the housing encloses a plurality of gas lances. As a result, several gas lances can be cleaned at the same time, whereby the cleaning of all gas lances of the
  • Coating device required design effort is reduced, such as a smaller number of leads, valves, etc.
  • Closure is provided by means of which at least a portion of the inner volume of the gas lance is closed. This ensures that no cleaning fluid can penetrate into the lower region of the gas channel of the gas lance and thus into the pipeline leading the process gases.
  • Closure is connected to a collecting container or part thereof, and wherein at least one fluid inlet is provided and a fluid connection is provided in the interior of the collecting container. As a result, may remain in the volume of the gas lance residual remainder of the cleaning or flushing fluid
  • the object is also achieved by a method having the features of claim 19.
  • the cleaning of the gas lance is carried out by remaining in the coating apparatus, the following steps in the specified
  • a fluid-tight enclosure of at least a partial length of the gas lance including its free end by a housing then a portion of the gas lance, which includes at least the free end, wetted with the cleaning fluid.
  • the cleaning fluid is drained again.
  • the gas lance does not have to be removed manually for cleaning, but it can be carried out a CIP process be, whereby the time-consuming removal and installation of the gas lance in the
  • an advantageous development of the method according to the invention provides that the gas lance, in particular by means of a heater, such as an open burner, such as a pore burner or an induction heater to above 150 ° C, preferably above 350 ° C, is heated and then wetting by means of flow or overflow occurs with cleaning fluid having a temperature below 20 ° C. It is advantageous if the temperature of the cleaning fluid is below 0 ° C., preferably below -100 ° C. Due to the heating of the gas lance, even in the region of its free end, exists due to the
  • a further advantageous development of the method according to the invention provides that the cleaning fluid is liquid nitrogen or liquid CO 2, these preferably being converted from their liquid into the gaseous state immediately before. This is particularly suitable for the removal of deposits.
  • a further advantageous development of the method according to the invention provides that a discharge, in particular by means of a suction, of chipped residues. As a result, it is not necessary to put the device out of service to remove the deposits detached from the gas lance; the device does not have to be opened.
  • a further advantageous development of the method according to the invention provides that the gas lance is set in vibration during the shock cooling.
  • the removal of the deposits from the gas lance is supported because the shock-frozen deposits break off so well.
  • the object is also achieved by a method having the features of claim 25.
  • the cleaning of the gas lance is carried out by remaining in the coating apparatus, the following steps in the specified
  • a fluid-tight enclosing at least a partial length including the free end of the gas lance with the housing then a cleaning fluid is introduced into the housing, which expires after a definable residence time from the housing, and finally the housing of the gas lance away.
  • the gas lance does not have to be manually removed for cleaning, but a CIP process can be performed, thereby avoiding the time-consuming removal and installation of the gas lance into the coating apparatus.
  • An advantageous development of the method according to the invention provides that the steps of reading and discharging the cleaning fluid after the residence time are performed several times in succession. This achieves even better cleaning of the end region of the gas lance.
  • a further advantageous development of the method according to the invention provides that the cleaning fluid is passed through the housing by means of a fluid circuit.
  • a further advantageous development of the device according to the invention and the method provides that a heat source for the cleaning fluid is present, so that esp. Hot liquor can be used.
  • a further advantageous development of the method according to the invention provides that after discharging the cleaning fluid, one or more flushes of the volume of the housing were effected by means of water. If necessary, the air-contacting line spaces are traversed by air, ideally heated air, for which purpose corresponding supply lines are provided. This ensures that no residues of the cleaning fluid are more present in the report of the gas lance.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a first invention
  • Fig. 2 is a schematic representation of a second invention
  • Fig. 3 is a schematic representation of a closure plug in
  • Fig. 5 is a schematic representation of a fifth embodiment of the invention.
  • Fig. 6 is a schematic representation of a sixth invention
  • FIG. 1 shows schematically only the parts of a first invention
  • the relevant part of the invention relates to a gas lance 6 of
  • This has a horizontal base plate 8, from which its pipe extends vertically upwards and whose upper end in
  • end region 7 Following end region 7 is called. Deposits of the process gas used - for example, siloxane - are deposited in this end region 7-as explained above in the description of the prior art.
  • the process gas flows from below via an inlet 10 through the gas lance 6 to the end region 7 and exits there from the gas lance and fills the inner volume of a to be treated
  • the CIP unit In order to remove the deposits 9 in the end region 7 of the gas lance 6, a CIP unit is brought over this end region 7 - this can be done either mechanically by hand or automatically.
  • the CIP unit has a housing 1, which has a U-shape in cross section, whose opening is oriented downwards. In the area of this opening, a horizontal wall is present. Between the housing 1 - esp. The wall - and the outer wall of the gas lance 6, a seal 5 is arranged, which ensures that the volume of the housing. 1 is sealed fluid-tight.
  • the CIP unit also has an inlet 3 and a drain 4.
  • a cleaning fluid 2 is supplied by means of the inlet 3 into the volume of the housing 1.
  • the drain 4 for the cleaning fluid 2 in the housing 1 - in the Fig, 1 esp. In the horizontal wall - is also present.
  • a fluid heater 13 is provided in the upper part of the housing to heat the liquor, which in the present variants according to FIGS. 1 and 2 is designed, for example, as induction heating.
  • an ultrasonic emitter 12 is present in the wall of the housing 1. By means of this, the effect of an ultrasonic cleaning bath is achieved.
  • FIG. 2 a second embodiment of the invention is shown schematically. Again, only the already known from Fig. 1 and for the invention only relevant area of the coating system is shown. Same and
  • the gas lance 6 is linearly movable here. It can be moved vertically along its direction of movement B. It runs in an opening in a base or support plate, below
  • Base plate 8 called. Through them, the process gas can flow out of its end region 7.
  • the deposit 9 in the end region 7 is not shown.
  • On this base plate 8 is also a support and holding device for treatment
  • Container arranged (not shown).
  • only one combined inlet 3 and outlet 4 is present, which runs through a channel in the base plate 8.
  • the housing 1 has no horizontally extending wall in the region of its opening.
  • the known from the first embodiment of Fig. 1 seal 5 is disposed between the edge of the housing 1, which forms its lower end and its opening, and the base plate 8 in such a way that the channel in the base plate 8 between the seal 5 and the gas lance 6 is located.
  • a further seal 5 between the gas lance 6 and the channel in the base plate 8 is present, so that even here with a movement of the gas lance 6 along the direction of movement B no fluid can escape from the housing 1.
  • FIG. 2 analogous to FIG. 1, a fluid heater 13 as induction heating and a
  • a third embodiment of the invention is shown, which differs from the firstdetectingsbeetter of Figures 1 or 2 substantially by a plug which is inserted into the gas passage of the gas lance 6.
  • the closure plug has a swelling body 18, on which three circumferential sealing lips 15 are arranged.
  • the cavernous body 18 is connected to a gas line 17 via a vertically extending pipe 16 connecting it to the housing 1 in a load-bearing manner. Via the gas line 17, gas can be pumped into the swelling body 18 or pumped out of it.
  • the feed 10 shown in FIG. 1 for the process gas with associated further parts is not shown in FIG.
  • the deposition 9 in the end region 7 of the gas lance 6 can be very massive and thus can greatly reduce the opening of the gas channel for the process gas, it is possible if the swelling body 18 is in its smallest state, this together with its annular sealing lips 15 still in the to introduce narrowed opening.
  • the sealing lips 15 have a wedge shape in cross-section, for example, so that they fold upwards when the swelling body 18 is introduced into the opening of the gas lance 6 and thus little resistance when passing the deposit 9 through the
  • the cavernous body 18 is fixed to the housing 1 via the supporting tube 16 so that it penetrates due to the stationary gas lance 6 a previously definable depth into the opening of the gas channel in the end portion 7 of the gas lance 6 in this. There it is so far inflated by means of a gas via the gas line 17 (this is illustrated by the two double arrows within the swelling body 18) until its sealing lips 15 abut against the inner wall of the gas lance 6 of the gas channel and fluid tightness is ensured. Thus, no cleaning fluid 2 from the housing 1 in the lower region of the gas channel of the gas lance 6 penetrate.
  • the housing 1 is removed again and thereby the cavernous body is pulled out of the gas duct of the gas lance 6. This is possibly still in the dead space 7.1 above the uppermost sealing lip 15 and the upper end of the gas lance 6 existing cleaning fluid 2 upwards from the dead space 7.1 by means of the uppermost sealing lip 15 - or possibly one of the other sealing lips 15 - pushed out and can not in the Gas channel of the gas lance 6 arrive.
  • This process can be assisted by introducing a purge gas, in particular air, at a suitable point in the conduit path leading to the gas lance 6.
  • a purge gas in particular air
  • the fourth embodiment of the invention of FIG. 4 differs from the embodiment shown in FIG. 3 substantially in two points.
  • the ultrasonic emitter 12 is not attached to the housing 1, but around the gas lance 6 around.
  • a collecting container 25 with upstream is not attached to the housing 1, but around the gas lance 6 around.
  • the attachment of the ultrasonic emitter 12 to the wall of the gas lance 6 is just as efficient as the attachment to the housing 1, since vibrations are also generated in the region of the deposit 9 - here by means of a propagation through the gas lance 6.
  • the attachment to the Gas lance 6, since the ultrasonic emitter 12 then does not always have to be moved with the housing 1, but remains stationary.
  • Fluid collector 27 with downstream collection container 25 is present.
  • the fluid collector 27 has a main body - with two circumferential sealing lips 15, as they are known from Figure 3 which is formed in its upper part as a kind of funnel 27.1 or collecting area for a plurality of pipe sections. This is followed by a derivation 27.2, which via a valve 24, which has a
  • Control line 28 can be opened or closed by a controller 29, merges into an exit 27.3. At this the collecting container 25 connects.
  • the collecting container 25 may, for example, be designed as an expandable part - comparable to the cavernous body 18 from FIG. 3 - or as a tube with negative pressure.
  • the deposit 9 does not narrow this further opening as far as in the case of a straight, purely cylindrical end region 7 and the closure plug can thus easily pass through the deposit 9 or past it be guided.
  • the collecting container 25 is ideally applied during insertion before cleaning with a negative pressure. It may also consist of an elastic, deformable material, so that it is used with negative pressure and reduced volume and, when switching the valve 24, the residual liquid from the dead space 7.1 sucks and thereby increases again.
  • housing 1 with the shape of a bell or cup, other shapes may be used;
  • the housing 1 also does not have to be in one piece, as shown in the exemplary embodiments, but may also be composed of two or more housing or shell parts.
  • the closure plug comprises only at least one sealing lip 15 or sealing body, which are held on a support body, without further elements of the aforementioned Figure 4, such as Collection container 25 or the valve 24.
  • the closure plug consists in
  • this support body may be held on the housing 1 or be separately replaceable. In this case, that it is separable, the support body would be introduced before the enclosure of the gas lance 6 with the housing 1 in the gas lance 6 and pulled out after the cleaning process manually or by a suitable removal device and removed.
  • Ultrasonic emitter likes Figure 4 also provide in one of the other embodiments or to provide the supply and discharge lines 3, 4 corresponding to the other variants.
  • a fifth embodiment of the invention is shown schematically. It differs from the previous embodiments in the
  • Induction heater 30 attached.
  • the cleaning fluid 2 is in the form of liquid nitrogen in gas bottles 35 before.
  • This liquid nitrogen is transferred directly before its use as a cleaning fluid 2 in a suitable expansion unit 36, here in the form of an evaporator 36, in its gaseous phase and via a cooling line 37 (including necessary, known in the art devices) to a bell 34 (FIG. which may also be in the form of a hood).
  • This bell 34 is pushed over the covered with deposits end 7 of the gas lance 6 and thus forms a treatment room 41.
  • the bell 34 is thus in its treatment position in which the cleaning takes place; so it is also their cleaning position.
  • the cleaning takes place in that the very cold gaseous cleaning fluid 2 flows into the bell 34 via an inlet 3 at the upper end and wets the end region 7 of the gas lance 6 together with the deposits 9 adhering thereto.
  • the inflow of the cold cleaning fluid 2 is bubbled by
  • Deposits 9 are cooled as in a shock cooling, while very brittle and dissolve or disintegrate partly already solely by the fast
  • T em peratu r change.
  • the deposits 9 are also blasted off and fall down.
  • the part of these blown-off deposits 9, which falls into the gas channel of the gas lance 6, is replaced by a (not shown) at the lower end thereof.
  • Removed suction unit The other part, which falls outside the gas channel onto the base plate 8, is collected there within a collecting ring 31 and removed from the coating device via a suitable suction unit, which here comprises a suction line 32 and a suction pump connected thereto.
  • a suitable suction unit which here comprises a suction line 32 and a suction pump connected thereto.
  • the duration of the inflow is 1 to 60 seconds, ideally 10 to 30 seconds, this duration being dependent on the dimension of the gas lance 6 to be wetted and the volume flow of the cleaning fluid 2.
  • FIG. 6 a sixth embodiment of the invention is shown schematically. It differs from the exemplary embodiment according to FIG. 5 essentially only in that the gaseous cleaning fluid 2 is provided differently becomes. The following is only on the differences from the fifth
  • Embodiment of FIG. 5 received.
  • ambient air is passed through a compressor 45 and a filter 46 in a pressure vessel 47, so that via a valve 44.2, the gas can be initiated as needed and in a large surge in the bell 34.
  • a bypass line 42 is provided, in which a heat exchanger 43rd
  • valve 44.1 is integrated and which is connected to the supply line 48 via a valve 44.1. This can alternatively be incorporated in the supply line 48.
  • the induction heater 30 for heating the deposits 9 (not shown) in the end region 7 of the gas lance 6 this can be done by means of a passage of heating or combustion gases through this end region 7 (shown as dashed line).
  • the hot gas is blown through one or more heating inlets 39 into the gas space of the gas lance 6 by means of a blower 38 via a suitable supply line.
  • this hot gas again passes through one or more heater outlets 40 together with it
  • the gas On the way through the gas space of the gas lance 6, the gas has strongly heated the end area 7 of the gas lance 6 together with the deposits 9 located thereon - comparable to the alternative induction heating 12 described above.
  • a further or alternative heating means for induction heating 30 is further shown, which is designed as a radiator 30 'and one or more
  • Radiation elements includes.
  • the radiator 30 ' works without contact and can be slightly spaced from the gas lance 6.
  • Possible radiators 30 ' are IR radiators, electric heaters or pore burners.
  • the Bell 34 are moved after heating the end portion 7 of the gas lance 6 between these and the radiator 30 '.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von Behältern mit mindestens einer Beschichtungsstation, die eine Gaslanze mit einem Endbereich aufweist, wobei eine CIP-Einheit mit einem Gehäuse sowie einem Zulauf und einem Ablauf und mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Fluidbefüllung und/oder eines Fluidkreislauf im Volumen des Gehäuses über den Zulauf und den Ablauf vorhanden ist, wobei das Gehäuse in einer Reinigungsposition verbringbar ist, in welcher dieses den Endbereich der Gaslanze vollständig fluiddicht umschließt und Endbereich der Gaslanze so positioniert ist, dass der Fluidkreislauf, der ein Reinigungsfluid befördert, diesen in der Reinigungsposition benetzt und im Normalbetrieb der Vorrichtung die Gaslanze nicht umschließt. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Reinigen einer Gaslanze (6) einer oben genannten Vorrichtung, wobei die Gaslanze in der Beschichtungsvorrichtung verbleibt und folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge durchlaufen werden: fluiddichtes Umschließen mindestens einer Teillänge einschließlich des freien Endes der Gaslanze mit dem Gehäuse, einleiten eines Reinigungsfluids in das Gehäuse, ablassen des Reinigungsfluids aus dem Gehäuse nach Ablauf einer festlegbaren Verweilzeit, entfernen des Gehäuses.

Description

Vorrichtung zum Beschichten von Hohlkörpern mit mindestens einer Beschichtungsstation sowie Verfahren zum Reinigen einer Gaslanze
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von
Hohlkörpern mit mindestens einer Beschichtungsstation, die eine Gaslanze umfasst. Unter Hohlkörper fallen insbesondere Behältern, wie Flaschen, Ampullen und Karpulen. Sie betrifft auch ein Verfahren zum Reinigen einer Gaslanze einer solchen Beschichtungsvorrichtung.
Solche Vorrichtungen werden beispielsweise bei der Vakuumsteuerung eines Siliciumoxid-Beschichtungsprozesses, insbesondere bei der Plasma-CVD- Beschichtung von PET-Flaschen, verwendet. Mit einer solchen Beschichtung werden Barrieresyteme für verschiedene Anwendungsformate realisiert. Bevorzugt werden 02-, C02- und H20-Barrieren auf PET-Flaschen aufgebracht. Da dieses Verfahren im Vakuum stattfindet, ist es notwendig, die verschiedenen
Vakuumstränge über Vakuumventile zu steuern. Diese unterliegen besonderen Anforderungen und Verschleiß.
Es besteht ein zunehmender Trend dahin, Behälter - bspw. PET-Flaschen - innen - z.B. mit einer dünnen Siliciumoxid-Schicht - zu beschichten. Diese
Innenbeschichtung wird in einer Beschichtungsvorrichtung durchgeführt, welche eine Vakuumkammer zur Aufnahme des Behälters aufweist. Die Vorrichtung enthält weiterhin einen Plasmagenerator, zum Beispiel einen Mikrowellengenerator, und eine Gaslanze mit einer in den Behälter ragenden Austrittsöffnung zur Einbringung eines auf der Innenwand des Behälters abzuscheidenden Materials. Zum Beispiel wird ein Prozessgas, wie Siloxan-Gas, in den Behälter eingeführt, welches sich, in dem durch den Plasmagenerator gebildeten Plasma, dann in Form von Siliciumoxid- Schichten auf der Innenwand des Behälters abscheidet. Solche
Beschichtungsvorrichtungen sind bekannt aus der DE 10 2010 023119 A1 oder aus der EP 1 507 893 B1.
Im Bereich der Getränkeindustrie hat eine derartige Beschichtungsvorrichtung einen erheblichen Durchsatz. So können an einem Tag Zehntausende von Flaschen und pro Stunde mehrere tausend Flaschen beschichtet werden. Ein Problem in einer derartigen Vorrichtung besteht darin, dass sich die Austrittsöffnung der Gaslanze relativ schnell durch Beschichtung zuwächst. Dies erfordert eine häufige Reinigung bzw. einen häufigen Austausch der Gaslanze.
Da sich die Gaslanze im Raum des Beschichtungsprozesses befindet, ist sie dem Mikrowellenfeld in der Vakuumkammer ausgesetzt. Dadurch entstehen auf der Austrittsseite am Rohrende Feldüberhöhungen bzw. Feldkonzentrationen, die ein bevorzugtes Abscheiden von Prozessprodukten, wie Siliciumoxid und damit ein Anwachsen von Schichten begünstigt. Dieser Beschichtungsvorgang führt nach relativ kurzer Zeit zu einer Verringerung der Austrittsöffnung bzw. des
Austrittquerschnitts, so dass die idealen Strömungsverhältnisse des Gasgemisches nicht mehr gegeben sind und die Beschichtungswerte nicht mehr erreicht werden.
Um das zu verhindern, ist es bekannt, den Innendurchmesser der Gaslanze im Bereich der Austrittsöffnung relativ zu dem Innendurchmesser eines
Hauptabschnitts der Gaslanze zu vergrößern. Die Gaslanze hat dabei eine
Mehrfachfunktion: über sie erfolgt die Zuleitung der jeweiligen Prozessgase für die Beschichtung und sie dient als Antenne für die elektromagnetische Feldorientierung in der Vakuumkammer. Bei einer alternativen Ausführungsform kann über die Gaslanze auch zumindest eine Teilmenge des Prozessgases aus dem Behälter und/oder der Vakuumkammer abgesaugt werden, sowie das Entspannungsgas - in der Regel Luft - eingeleitet werden. Im Hauptabschnitt der Gaslanze ist der Innendurchmesser vorzugsweise konstant und hat somit einen definierter Wert.
Die Austrittsöffnung ist somit größer gegenüber herkömmlichen Gaslanzen, bei denen die Größe der Austrittsöffnung bislang allein durch den Innendurchmesser der Gaslanze definiert war. Durch die vergrößerte Austrittsöffnung neigt das austretende Prozessgas, wie bspw. Siloxan, beim Austreten aus der Gaslanze und Eintreten in das Plasma wesentlich weniger zur Abscheidung von SiOx-Schichten an der die Austrittsöffnung umgebenden Endkante der Gaslanze. Die elektromagnetische Feldorientierung und Feldkonzentration ist in der
aufgeweiteten Öffnung massiv reduziert. Zusätzlich kommt hinzu, dass die Tendenz des Prozessgases, an der Außenkante der Gaslanze reduzierte Verwirbelungen bilden, die sehr viel geringer als bei herkömmlichen zylindrischen Gaslanzen mit konstantem Innendurchmesser ist. Aufgrund der Tatsache, dass die Austrittsöffnung aufgeweitet ist, ist somit die Neigung zur Bildung von Ablagerungen, wie im Falle des Siloxans von Siliziumoxidschichten, an der die Austrittsöffnung umgebenden End kante der Gaslanze wesentlich geringer als bei den bisherigen Gaslanzen.
Etwaige sich in geringerem Maße nach wie vor an der Endkante absetzende
Ablagerungen führen somit nicht so schnell zu einer Verkleinerung der
Austrittsöffnung. Die Service-Intervallzeiten zur Reinigung der Austrittsöffnung bzw. zum Austausch der Gaslanze können somit zwar beträchtlich verkürzt werden. Dies reicht aber noch nicht aus, um eine noch höhere Standzeit zu erreichen. Im ungünstigsten Fall muss eine Gaslanze nach bereits acht Stunden gereinigt werden, was einen deutlich spürbaren Produktionsstillstand bzw. immer noch hohen
Wartungsaufwand nach sich zieht. Hinzu kommt, dass die Beschichtung nur durch Sandstrahlen bzw. durch ein Natronlaugenbad (mit Ultraschall) entfernt werden kann. Das Resultat ist, dass der Wartungs- und Reinigungsaufwand immer noch erheblich ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Beschichtungsvorrichtung zu schaffen, bei der der Wartungs- und Reinigungsaufwand noch weiter reduziert ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass eine CIP-Einheit (CIP steht für„Cleaning in Place“) mit einem Zulauf vorhanden ist über den in der
Reinigungsposition der CIP-Einheit ein Reinigungsfluid den Endbereich einer Gaslanze benetzt. Hierfür kann der Zulauf oder der Endbereich der Gaslanze in diese Reinigungsposition gebracht werden. Durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung ist eine schnelle, regelmäßige Reinigung ohne großen Aufwand möglich, die auch in Pausen oder Stillstandzeiten erfolgen kann. Es ist dadurch nicht mehr unbedingt eine Zeitdauer von mehreren Stunden für die Reinigung nötig, bspw. über Nacht. Durch die Erfindung wird auch eine bessere Abscheidequalität erzielt, weil Feldstörungen durch Anlagerungen im Endbereich der Gaslanze, insbesondere an deren Endkante, minimiert werden. Der Anlagenbetreiber muss nicht mehr so lange warten, bis ein Ausbau möglich beziehungsweise nötig ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Heizmittel zur Erwärmung der Gaslanze und/oder ein Schwingungsemitter, insbesondere ein Ultraschallemitter, an mindestens einem Abschnitt der Gaslanze und/oder einem das Reinigungsfluid führenden Bauteil angeordnet ist. Dadurch wird entweder durch thermische oder mechanische Unterstützung die Reinigung des Endbereichs der Gaslanze von Ablagerungen erzielt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das
Reinigungsfluid ein bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck gasförmiges Medium ist und eine Kühlung für das gasförmige Reinigungsfluid und/oder ein Lager für eine flüssige Bereitstellung des Reinigungsfluids mit einer Expansionseinheit für das flüssige Gas vorgesehen ist. Als Gas kommen beispielsweise Kohlendioxid oder Stickstoff in Frage, die durch eine Kühlung auf unter 20°C gebracht werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Gehäuse, insbesondere in der Form einer Glocke, vorhanden ist, das in einer
Behandlungsposition mindestens teilweise über das Ende der Gaslanze verfahrbar ist und in dieser Behandlungsposition einen Behandlungsraum bildet. Dadurch wird eine einfache Vorrichtung zur Verfügung gestellt, durch die eine Beschichtung erfolgen kann.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Zulauf im Inneren des Gehäuses in der Behandlungsposition angeordnet ist. Dadurch wird eine kompakte Bauweise erreicht, da für die Aufnahme des Zulaufs kein
zusätzliches Teil zum Gehäuse benötigt wird.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Ableitung für Reste von Ablagerungen am Ende der Gaslanze vorhanden ist, die
insbesondere mit einer Absaugeinheit verbunden ist. Dadurch wird ermöglicht, im Betrieb, ohne die Vorrichtung abzuschalten, eine Entfernung der abgelösten Ablagerungen erfolgt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß auch gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Danach ist vorgesehen, dass eine CIP-Einheit mit einem Gehäuse vorhanden ist, durch dessen Volumen ein Fluidkreislauf über einen Zulauf und einen Ablauf strömt. Der Fluidkreislauf wird mittels einer dafür geeigneten, dem Fachmann bekannten Vorrichtung erreicht. Das Gehäuse umschließt in seiner Reinigungsposition den Endbereich der Gaslanze vollständig fluiddicht. In dieser Reinigungsposition wird der Endbereich der Gaslanze durch ein vom Fluidkreislauf befördertes Reinigungsfluid benetzt. Als Reinigungsfluid kommen insbesondere Laugen in Betracht, die bevorzugt heiß sind. Im Normalbetrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die CIP-Einheit an einem Ort angeordnet, in dem sie die Gaslanze nicht umschließt und diese sich innerhalb des zu
beschichtenden Hohlkörpers befindet. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine schnelle, regelmäßige Reinigung ohne großen Aufwand möglich, die auch in Pausen oder Stillstandzeiten erfolgen kann. Es ist dadurch nicht mehr unbedingt eine Zeitdauer von mehreren Stunden für die Reinigung nötig, bspw. über Nacht. Durch die Erfindung wird auch eine bessere Abscheidequalität erzielt, weil
Feldstörungen durch Anlagerungen im Endbereich, insb. an der Endkante, der Gaslanze minimiert werden. Der Anlagenbetreiber muss nicht mehr so lange warten, bis ein Ausbau möglich bzw. nötig ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem
Gehäuse und der Gaslanze eine Dichtung angeordnet ist. Bevorzugt ist die
Dichtung pneumatisch expandierbar. Damit ist eine gute Fluiddichtigkeit für das Volumen innerhalb des Gehäuses gewährleistet, die bspw. auch bei verschieden dicken Gaslanzen erreicht werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse g locken- oder becherartig ausgebildet sein kann. Ein Becher ist einstückig ausgestaltet und bietet den Vorteil, dass er einfach hergestellt und auch einfach gegenüber der Gaslanze abgedichtet werden kann. Alternativ kann das Gehäuse zwei- oder mehrteilig ausgeformt werden, wobei in diesem Fall die
Gehäusesegmente gegeneinander gasdicht verschlossen abgedichtet werden. Eine mehrteiliges Gehäuse hat den Vorteil, dass es einfacher um die Gaslanze in ihrer Reinigungsposition positioniert werden kann, insbesondere, wenn die Abdichtung um die äußere Umfangfläche der Gaslanze selbst vorgenommen werden muss und nicht auf dem Trägerboden erfolgt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Dichtung zwischen dem Gehäuse und einer Grundplatte angeordnet ist, durch die die
Gaslanze in ihrer Längsrichtung bewegbar angeordnet ist. Dadurch ist eine gute Anlagefläche für die Dichtung gewährleistet.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Grundplatte horizontal verläuft und Bestandteil der Gaslanze ist. Da die Grundplatte Bestandteil der Gaslanze ist, muss kein zusätzliches Teil zwischen der Gaslanze und dem Gehäuse angeordnet werden, wodurch die Notwendigkeit zusätzlicher Dichtflächen entfällt.
Alternativ kann vorgesehen werden, dass die Gaslanze feststeht und in ihrer gesamten Länge vom Gehäuse umschlossen ist.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine
Fluidheizung im Fluidkreislauf vorhanden ist. Dadurch kann das Reinigungsfluid direkt in dem Bereich auf eine hohe Temperatur gebracht werden, wodurch sich die Ablagerung am Endbereich der Gaslanze leichter ablösen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein Ultraschall- Emitter in oder am Gehäuse angeordnet ist. Dadurch wird die Wirkung eines Ultraschall-Reinigungsbades erzielt, was zu einer besseren und schnelleren
Reinigung des Endbereichs der Gaslanze von der Ablagerung führt.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Gaslanze mindestens in einem Teilabschnitt einen Fluidführungskanal aufweist. Dadurch sind keine zusätzlichen Zu- und Ableitungen für das Reinigungsfluid in dem Gehäuse notwendig.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse mehrere Gaslanzen umschließt. Dadurch können gleichzeitig mehrere Gaslanzen gereinigt werden, wodurch der für die Reinigung aller Gaslanzen der
Beschichtungsvorrichtung benötigte konstruktive Aufwand verringert wird, wie beispielsweise eine geringere Anzahl von Zuleitungen, Ventilen etc.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass ein
Verschlusspfropfen vorgesehen ist, mittels welchem mindestens ein Teil des inneren Volumens der Gaslanze verschließbar ist. Dadurch wird sichergestellt, dass kein Reinigungsfluid in den unteren Bereich des Gaskanals der Gaslanze und damit in das die Prozessgase führende Leitungsnetz Vordringen kann.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der
Verschlusspfropfen mit einem Auffangbehälter verbunden ist oder Teil hiervon ist, und wobei mindestens ein Fluideinlass vorgesehen ist und eine Fluidverbindung ins Innere des Auffangbehälters vorgesehen ist. Dadurch kann ein im Volumen der Gaslanze eventuell verbliebener Rest des Reinigungs- oder Spülfluids
aufgenommen werden.
Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 19 gelöst. Erfindungsgemäß erfolgt die Reinigen der Gaslanze dadurch, dass sie in der Beschichtungsvorrichtung verbleibt, folgende Schritte in der angegebenen
Reihenfolge durchlaufen werden: Zuerst erfolgt ein fluiddichtes Umschließen mindestens einer Teillänge der Gaslanze einschließlich deren freien Ende durch ein Gehäuse, anschließend wird ein Teilbereich der Gaslanze, das mindestens das freie Ende umfasst, mit dem Reinigungsfluid benetzt. Nach einer festlegbaren Verweilzeit des Reinigungsfluids an der Gaslanze, die so lange bemessen ist, dass eine Ablösung der Ablagerungen am freien Ende der Gaslanze erfolgen kann, wird das Reinigungsfluid wieder abgelassen. Somit muss die Gaslanze nicht manuell zur Reinigung entnommen werden, sondern es kann ein CIP-Verfahren durchgeführt werden, wodurch der zeitaufwendige Aus- und Einbau der Gaslanze in die
Beschichtungsvorrichtung vermieden wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Gaslanze, insbesondere mittels einer Heizung, wie einem offenen Brenner, beispielsweise einem Porenbrenner oder einer Induktionsheizung, auf über 150°C, vorzugsweise über 350°C, erwärmt wird und anschließend das Benetzen mittels anströmen beziehungsweise überströmen mit Reinigungsfluid erfolgt, das eine Temperatur unter 20°C aufweist. Es ist vorteilhaft, wenn die Temperatur des Reinigungsfluids unter 0°C, bevorzugt unter -100°C liegt. Durch die Erwärmung der Gaslanze, auch im Bereich ihres freien Endes, besteht aufgrund des
anschließenden Überströmens mit viel kälterem Reinigungsfluid ein so großer Temperaturunterschied, dass eine Art Schockkühlung der Ablagerungen erfolgt, die sich dann leicht entfernen lassen.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Reinigungsfluid flüssiger Stickstoff oder flüssiges C02 ist, wobei diese bevorzugt unmittelbar vorher von ihrem flüssigen in den gasförmigen Zustand verwandelt wurden. Dies ist besonders gut für die Entfernung der Ablagerungen geeignet.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass ein Austrag, insbesondere mittels einer Absaugung, von abgeplatzten Resten erfolgt. Dadurch ist es zur Entfernung der von der Gaslanze abgelösten Ablagerungen nicht nötig, die Vorrichtung außer betrieb zu setzen; die Vorrichtung muss nicht geöffnet werden.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Gaslanze in Schwingung bei der Schockkühlung versetzt wird.
Dadurch wird eine Entfernung der Ablagerungen von der Gaslanze unterstützt, da die schockgefrorenen Ablagerungen so besonders gut abspringen. Die Aufgabe wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 25 gelöst. Erfindungsgemäß erfolgt die Reinigen der Gaslanze dadurch, dass sie in der Beschichtungsvorrichtung verbleibt, folgende Schritte in der angegebenen
Reihenfolge durchlaufen werden: Zuerst erfolgt ein fluiddichtes Umschließen mindestens einer Teillänge einschließlich des freien Endes der Gaslanze mit dem Gehäuse, anschließend wird ein Reinigungsfluid in das Gehäuse eingeleitet, welches nach Ablauf einer festlegbaren Verweilzeit aus dem Gehäuse abläuft, und schließlich wird das Gehäuse von der Gaslanze entfernt. Somit muss die Gaslanze nicht manuell zur Reinigung entnommen werden, sondern es kann ein CIP- Verfahren durchgeführt werden, wodurch der zeitaufwendige Aus- und Einbau der Gaslanze in die Beschichtungsvorrichtung vermieden wird.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Schritte des Einlesens und des Ausleitens des Reinigungsfluids nach der Verweilzeit mehrfach hintereinander durchgeführt werden. Dadurch wird eine noch bessere Reinigung des Endbereichs der Gaslanze erreicht.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Reinigungsfluid mittels eines Fluidkreislaufs durch das Gehäuse geführt wird.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen der Vorrichtung und des Verfahrens sieht vor, dass eine Wärmequelle für das Reinigungsfluid vorhanden ist, so dass insb. heiße Lauge verwendet werden kann.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zwischen den Schritten des Einlesens und des Ausleitens des
Reinigungsfluids, also während der Verweilzeit des Reinigungsfluids im Gehäuse, eine Ultraschalleinleitung in das Gehäuse erfolgt. Dies verbessert die
Reinigungswirkung und verkürzt insbesondere die Reinigungszeit, wie es aus Ultraschallbädern bekannt ist. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass nach dem Ausleiten des Reinigungsfluids eine oder mehrere Spülungen des Volumens des Gehäuses mittels Wassers erfolgten. Bedarfsweise werden die fluidberührenden Leitungsräume mit Luft, idealerweise erwärmter Luft durchströmt, wozu entsprechende Zuleitungen vorgesehen sind. Dadurch wird erreicht, dass keine Reste des Reinigungsfluids mehr im Bericht der Gaslanze vorhanden sind.
Idealerweise wird mit demselben oder einem anderen Heizmittel, mittels welchem das Reinigungsfluid erwärmbar ist, auch die Spülflüssigkeit erwärmt. Hierdurch wird eine sehr gute und insbesondere sehr schnelle, vollständige Reinigungswirkung und ein schnelleres Abtrocknen der inneren Oberflächen erreicht.
Alle in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale der vorteilhaften
Weiterbildungen sind sowohl für sich jeweils einzeln als auch in beliebigen
Kombinationen zur Erfindung gehörig.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines zweiten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 eine schematische Darstellung für einen Verschlusspfropfen im
Bereich des inneren Kanals der Gaslanze als alternative Ausführungsform zu den Beispielen aus den Figuren 1 und 2,
Fig. 4 eine Alternative zur Ausführungsform nach Fig. 3, Fig. 5 eine schematische Darstellung eines fünften erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels und
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines sechsten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels.
Fig. 1 zeigt schematisch nur die die Teile eines ersten erfindungsgemäßen
Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Beschichten von Hohlkörpern - im Rahmen dieser Anmeldung auch als Beschichtungsvorrichtung bezeichnet - im Bereich ihrer Beschichtungsstation, die die vorliegende Erfindung vom Stand der Technik abheben. Alle anderen Teile sind dem Fachmann bekannt und werden der besseren Verständlichkeit wegen nicht dargestellt und auch nicht näher im
Folgenden beschrieben.
Der für die Erfindung relevante Teil betrifft eine Gaslanze 6 der
Beschichtungsvorrichtung. Diese weist eine horizontale Grundplatte 8 auf, von der aus sich ihr Rohr vertikal nach oben erstreckt und dessen oberes Ende im
Folgenden Endbereich 7 genannt wird. In diesem Endbereich 7 lagern sich - wie oben bei der Beschreibung des Standes der Technik ausgeführt - Ablagerungen des verwendeten Prozessgases - bspw. Siloxan - ab. Das Prozessgas strömt von unten über einen Zulauf 10 durch die Gaslanze 6 zum Endbereich 7 und tritt dort aus der Gaslanze aus und füllt das innere Volumen eines zu behandelnden
Behälters. Im unteren Bereich, beim Zulauf 10 ist auch noch ein Entlassventil 11 dargestellt.
Um die Ablagerungen 9 im Endbereich 7 der Gaslanze 6 zu entfernen, wird über diesen Endbereich 7 eine CIP-Einheit gebracht - dies kann entweder mechanisch von Hand oder automatisch erfolgen. Die CIP-Einheit weist ein Gehäuse 1 auf, das im Querschnitt eine U-Form hat, dessen Öffnung nach unten ausgerichtet ist. Im Bereich dieser Öffnung ist eine horizontale Wand vorhanden. Zwischen dem Gehäuse 1 - insb. deren Wand - und der Außenwand der Gaslanze 6 ist eine Dichtung 5 angeordnet, die dafür sorgt, dass das Volumen des Gehäuses 1 fluiddicht abgeschlossen ist. Die CIP-Einheit weist außerdem einen Zulauf 3 und einen Ablauf 4 auf.
Zur Entfernung der Ablagerung 9 wird ein Reinigungsfluid 2 mittels des Zulaufs 3 in das Volumen des Gehäuses 1 zugeführt. Um einen Fluidstrom des Reinigungsfluids 2 zu erzeugen, ist auch der Ablauf 4 für das Reinigungsfluid 2 im Gehäuse 1 - in der Fig, 1 insb. in der horizontalen Wand - vorhanden. Als Reinigungsfluid 2 wird regelmäßig eine Lauge verwendet. Da die Lauge die Ablagerung 9 besser entfernen kann, wenn sie heiß ist, ist im oberen Bereich des Gehäuses eine Fluidheizung 13 vorhanden, um die Lauge aufzuheizen, die bei den vorliegenden Varianten nach den Figuren 1 und 2 beispielsweise als Induktionsheizung ausgeführt ist. Um die Reinigungswirkung des Reinigungsfluids 2 noch zu verstärken, ist in der Wand des Gehäuses 1 ein Ultraschall-Emitter 12 vorhanden. Mittels diesem wird die Wirkung eines Ultraschall-Reinigungsbades erzielt. Nachfolgend wird es in der Regel nötig sein, dass die von dem Reinigungsfluid 2, insbesondere der Lauge, benetzen Oberflächen wieder gereinigt werden, wozu idealerweise mittels Wasser eine Spülung erfolgt, die über dieselben Zu- und Ableitungen oder eigene Leitungswege (nicht dargestellt) erfolgen kann.
In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Auch hier ist nur der schon aus Fig. 1 bekannte und für die Erfindung einzig relevante Bereich der Beschichtungsanlage dargestellte. Gleiche und
gleichwirkende Teile sind mit identischen Bezugszeichen versehen.
Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist hier die Gaslanze 6 linear bewegbar. Sie kann vertikal entlang ihrer Bewegungsrichtung B verfahren werden. Dabei läuft sie in einer Öffnung in einer Grund- oder Tragplatte, nachfolgend
Grundplatte 8 genannt. Durch sie kann das Prozessgas aus ihrem Endbereich 7 ausströmen. Die Ablagerung 9 im Endbereich 7 ist nicht dargestellt. Auf dieser Grundplatte 8 ist auch eine Trag- und Halteeinrichtung für zu behandelnden
Behälter angeordnet (nicht dargestellt). Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist nur ein kombinierter Zulauf 3 und Ablauf 4 vorhanden, der durch einen Kanal in der Grundplatte 8 verläuft. Das Gehäuse 1 hat keine horizontal verlaufende Wand im Bereich seiner Öffnung. Die aus dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bekannte Dichtung 5 ist zwischen dem Rand des Gehäuses 1 , das seinen unteren Abschluss und seine Öffnung bildet, und der Grundplatte 8 angeordnet und zwar so, dass der Kanal in der Grundplatte 8 zwischen der Dichtung 5 und der Gaslanze 6 liegt. Zusätzlich ist noch eine weitere Dichtung 5 zwischen der Gaslanze 6 und dem Kanal in der Grundplatte 8 vorhanden, so dass auch hier selbst bei einer Bewegung der Gaslanze 6 entlang der Bewegungsrichtung B kein Fluid aus dem Gehäuse 1 austreten kann.
Zur Steigerung der Reinigungswirkung weist auch das Ausführungsbeispiel der Fig. 2 analog der Fig. 1 eine Fluidheizung 13 als Induktionsheizung und einen
Ultraschall-Emitter 12 im Gehäuse 1 auf.
In Fig. 3 ist ein drittes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel dargestellt, das sich gegenüber den ersten Ausführungsbespielen der Figuren 1 oder 2 im Wesentlichen durch einen Verschlusspfropfen unterscheidet, der in den Gaskanal der Gaslanze 6 eingeführt ist.
Der Verschlusspfropfen weist einen Schwellkörper 18 auf, an dem drei umlaufende Dichtlippen 15 angeordnet sind. Der Schwellkörper 18 ist über ein vertikal verlaufendes, ihn tragend mit dem Gehäuse 1 verbindendes Rohr 16 mit einer Gasleitung 17 verbunden. Über die Gasleitung 17 kann Gas in den Schwellkörper 18 gepumpt oder aus diesen abgepumpt werden. Der in Fig. 1 gezeigte Zulauf 10 für das Prozessgas mit zugehörigen weiteren Teilen ist in Fig. 3 nicht dargestellt.
Da die Ablagerung 9 im Endbereich 7 der Gaslanze 6 sehr massiv sein kann und somit die Öffnung des Gaskanals für das Prozessgas enorm verkleinern kann, ist es möglich, wenn der Schwellkörper 18 in seinem kleinsten Zustand ist, diesen mitsamt seiner ringförmigen Dichtlippen 15 noch in die verengte Öffnung einzuführen. Die Dichtlippen 15 weisen im Querschnitt bspw. eine Keilform auf, so dass sie beim Einführen des Schwellkörpers 18 in die Öffnung der Gaslanze 6 nach oben klappen und somit kaum Widerstand beim Passieren der Ablagerung 9 durch den
Schwelkörper 18 ausüben.
In den Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist der Schwellkörper 18 ortsfest zum Gehäuse 1 über das tragende Rohr 16 verbunden, so dass er aufgrund der ortsfesten Gaslanze 6 eine vorher festlegbare Tiefe in die Öffnung des Gaskanals im Endbereich 7 der Gaslanze 6 in diese eindringt. Dort wird er mittels eines Gases über die Gasleitung 17 so weit aufgeblasen (dies wird durch die beiden Doppelpfeile innerhalb des Schwellkörpers 18 veranschaulicht), bis seine Dichtlippen 15 so an der Innenwand der Gaslanze 6 des Gaskanals anliegen und Fluiddichtigkeit gewährleistet ist. Somit kann kein Reinigungsfluid 2 aus dem Gehäuse 1 in den unteren Bereich des Gaskanals der Gaslanze 6 eindringen.
Nachdem die Ablagerung 9 mittels des Reinigungsprozesses entfernt wurde, wird das Gehäuse 1 wieder entfernt und dabei der Schwellkörper aus dem Gaskanal der Gaslanze 6 gezogen. Hierbei wird evtl noch im Totraum 7.1 oberhalb der obersten Dichtlippe 15 und dem oberen Ende der Gaslanze 6 vorhandenes Reinigungsfluid 2 nach oben aus dem Totraum 7.1 mittels der obersten Dichtlippe 15 - bzw. ggf. eine der weiteren Dichtlippen 15 - herausgeschoben und kann nicht in den Gaskanal der Gaslanze 6 gelangen.
Dieser Vorgang kann unterstützt werden, indem an einer geeigneten Stelle in den zur Gaslanze 6 führenden Leitungsweg eine Spülgas, insbesondere Luft eingeleitet wird.
Das vierte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel der Fig. 4 unterscheidet sich von dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen in zwei Punkten. Zum einen ist der Ultraschall-Emitter 12 nicht am Gehäuse 1 angebracht, sondern um die Gaslanze 6 herum. Zum anderen ist als Verschlusspfropfen anstatt des Schwellkörpers 18 ein Auffangbehälter 25 mit vorgeschalteter
Fluidsammelvorrichtung vorhanden. Die Anbringung des Ultraschall-Emitters 12 an der Wand der Gaslanze 6 ist genauso effizient wie die Anbringung am Gehäuse 1 , da auch hier Schwingungen im Bereich der Ablagerung 9 erzeugt werden - hier mittels einer Fortpflanzung über die Gaslanze 6. Vorteilhaft ist die Anbringung an der Gaslanze 6, da der Ultraschall- Emitter 12 dann nicht immer mit dem Gehäuse 1 bewegt werden muss, sondern ortsfest bleibt.
Der Unterschied zwischen den Verschlusspfropfen der Figuren 3 und 4 besteht darin, dass die Verbindung zum Gehäuse 1 über eine Aufhängung 20 anstatt des tragenden Rohrs 16 erfolgt und dass anstatt des Schwellkörpers 18 ein
Fluidsammler 27 mit nachgeschaltetem Auffangbehälter 25 vorhanden ist.
Der Fluidsammler 27 hat einen Grundkörper - mit zwei umlaufenden Dichtlippen 15, wie sie aus Fig. 3 bekannt sind der in seinem oberen Teil als eine Art Trichter 27.1 oder Sammelbereich für mehrere Leitungsstücke ausgebildet ist; darunter schließt sich eine Ableitung 27.2 an, die über ein Ventil 24, das über eine
Steuerleitung 28 von einer Steuerung 29 geöffnet oder geschlossen werden kann, in eine Ausleitung 27.3 übergeht. An diese schließt sich der Auffangbehälter 25 an.
Der Auffangbehälter 25 kann bspw. als expandierbares Teil - vergleichbar dem Schwellkörper 18 aus Fig. 3 - oder als Röhrchen mit Unterdrück ausgebildet sein.
Das Einführen des Verschlusspfropfens in den Gaskanal der Gaslanze 6 erfolgt im Wesentlichen wie zu Fig. 3 beschrieben. Da der Grundkörper jedoch nicht expandierbar wie der Schwellkörper 18 der Fig. 3 ist, wird diese Ausgestaltung bevorzugt bei - anders als dargestellt - sich im Endbereich 7 nach oben
aufweitenden Gaslanzen 6 eingesetzt. Denn im Fall einer solchen konusartigen Aufweitung der Gaslanze verengen die Ablagerung 9 (siehe Fig. 3) diese weitere Öffnung nicht so weit, wie bei einem geraden, rein zylindrischen Endbereich 7 und der Verschlusspfropfen kann somit problemlos durch die Ablagerung 9 bzw. an diesen vorbei geführt werden.
Nach erfolgter Reinigung (die in Fig. 4 dargestellt ist, da keine Ablagerung 9 mehr vorhanden ist) und nachdem das Reinigungsfluid 2 aus dem Gehäuse 1 abgelaufen ist, kann sich noch ein Rest des Reinigungsfluids 2 im Totraum 7.1 - der
vergleichbar der Ausführungsform der Fig. 3 zwischen oberem Ende der Gaslanze 6 und oberer Dichtlippe 15 ausgebildet ist - befinden. Dieser fließt über den Trichter 27.1 in eine sich darunter anschließende Ableitung 27.2 nach unten. Das Ventil 24 - das während des Reinigungsprozesses, in dem das Gehäuse 1 mit Reinigungsfluid 2 gefüllt ist, geschlossen ist - wird über die Steuerleitung 28 von der Steuerung 29 geöffnet, so dass das restliche Reinigungsfluid 2 aus dem Totraum 7.1 über die Ausleitung 27.3 in den Auffangbehälter 25 fließt. Somit befindet sich danach im Totraum 7.1 kein Reinigungsfluid 2 mehr, das in die Gaslanze 6 und die
verbundenen Leitungswege eindringen könnte, wenn beim Entfernen des ortsfest mit dem Gehäuse 1 verbundenen Verschlusspfropfens der Gaskanal der Gaslanze 6 wieder freigegeben wird. Falls doch noch geringe Reste des Reinigungsfluids 2 im Totraum 7.1 vorhanden sein sollten, so werden diese - wie zu Fig. 3 beschrieben - beim herausziehen des Verschlusspfropfens durch die Dichtlippen 15 aus dem Totraum 7.1 gedrückt. Das Reinigungsfluid 2, das sich im Auffangbehälter 25 gesammelt hat, kann nach Entfernung des Gehäuses 1 samt Verschlusspfropfens aus dem Auffangbehälter 25 mittels bekannter Vorrichtungen entfernt werden, so dass der Auffangbehälter 25 für seinen nächsten Einsatz bereit ist.
Der Auffangbehälter 25 ist idealerweise beim Einsetzen vor der Reinigung mit einem Unterdrück beaufschlagt. Er kann auch aus einem elastischen, verformbaren Material bestehen, so dass er mit Unterdrück und verringertem Volumen eingesetzt wird und beim Schalten des Ventils 24 die Restflüssigkeit aus dem Totraum 7.1 ansaugt und sich dabei wieder vergrößert.
Anstatt eines Gehäuses 1 mit der Form einer Glocke oder Bechers können auch andere Formen verwendet werden; das Gehäuse 1 muss auch nicht einteilig sein, wie in den Ausführungsbeispielen dargestellt, sondern kann auch aus zwei oder mehreren Gehäuse- oder Schalenteilen zusammensetzbar sein.
In einer sehr einfachen, nicht dargestellten Variante umfasst der Verschlusspfropfen nur mindestens eine Dichtlippe 15 oder Dichtkörper, die an einem Tragkörper gehalten werden, ohne weitere Elemente der vorgenannten Figur 4, wie bspw. der Auffangbehälter 25 oder das Ventil 24. Der Verschlusspfropfen besteht im
Wesentlichen aus dem Tragkörper und der mindestens einen Dichtlippe bzw. dem Dichtelement. Dabei kann dieser Tragkörper an dem Gehäuse 1 gehalten sein oder auch separat ersetzbar sein. In diesem Fall, dass er separierbar ist, würde der Tragkörper vor der Umhüllung der Gaslanze 6 mit dem Gehäuse 1 in die Gaslanze 6 eingeführt und nach dem Reinigungsprozess manuell oder von einer geeigneten Entnahmevorrichtung herausgezogen und entfernt werden.
Die einzelnen Merkmale und Varianten sind aus Übersichtlichkeitsgründen nur in einer Ausführungsvariante dargestellt. Es ist natürlich sinnvoll diese Merkmale bedarfsweise miteinander zu kombinieren, wie etwa die Anordnung des
Ultraschallemitters gern. Figur 4 auch bei einer der anderen Ausführungsbeispiele vorzusehen oder die Zu- und Ableitungen 3, 4 entsprechend bei den anderen Varianten vorzusehen.
In Fig. 5 ist ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es unterscheidet sich von den vorangegangenen Ausführungsbeispielen im
Wesentlichen dadurch, dass anstatt einer Flüssigkeit als Reinigungsfluid 2 ein Gas verwendet wird. Dadurch ergeben sich Unterschiede in der Konstruktion. Im
Folgenden wird in erster Linie auf die Unterschiede eingegangen und die
Gemeinsamkeiten werden nur kurz angesprochen.
An der Gaslanze 6 ist zusätzlich zu dem Ultraschall-Emitter 12 noch eine
Induktionsheizung 30 angebracht. Damit wird die Gaslanze 6 - und mit ihr die im Endbereich 7 vorhandenen Ablagerungen 9 (nicht gezeigt) - stark erwärmt.
Das Reinigungsfluid 2 liegt in Form von flüssigem Stickstoff in Gasflaschen 35 vor. Dieser flüssige Stickstoff wird direkt vor seiner Nutzung als Reinigungsfluid 2 in einer geeigneten Expansionseinheit 36, hier in der Form eines Verdampfers 36, in seine gasförmige Phase überführt und über eine Kühlleitung 37 (samt dafür nötiger, dem Fachmann bekannter Vorrichtungen) zu einer Glocke 34 (die auch die Form einer Haube haben kann) geleitet. Diese Glocke 34 ist über den mit Ablagerungen bedeckten Endbereich 7 der Gaslanze 6 geschoben und bildet damit einen Behandlungsraum 41. Die Glocke 34 befindet sich somit in ihrer Behandlungsposition, in der die Reinigung erfolgt; somit handelt es sich ebenfalls um ihre Reinigungsposition.
Die Reinigung erfolgt dadurch, dass in die Glocke 34 über einen Zulauf 3 am oberen Ende das sehr kalte gasförmige Reinigungsfluid 2 einströmt und den Endbereich 7 der Gaslanze 6 samt der daran anhaftenden Ablagerungen 9 benetzt. Insbesondere erfolgt das Einströmen des kalten Reinigungsfluides 2 schwallartig, indem
vorteilhafterweise mindestens das 1,5-fache idealerweise das 2,5- bis 10-fache des Glockenvolumens pro Sekunde als Gasvolumenstrom eingeleitet wird. Da der Temperaturunterschied zwischen den über die Induktionsheizung 30 stark erwärmten Ablagerungen 9 (diese haben eine Temperatur von 180°C bis ca. 250°C oder sogar über 350°C) und dem sehr kühlen Stickstoffgas (dieses hat
beispielsweise eine Temperatur von ca. -100°C) enorm ist, werden die
Ablagerungen 9 wie bei einer Schockkühlung abgekühlt, dabei sehr spröde und lösen sich bzw. zerfallen zum Teil bereits alleinig durch den schnellen
T em peratu rwechsel . Mittels des an der Gaslanze 6 angebrachten Ultraschall- Emitters 12 werden die Ablagerungen 9 zusätzlich abgesprengt und fallen herunter. Der Teil dieser abgesprengten Ablagerungen 9, der in den Gaskanal der Gaslanze 6 fällt, wird durch eine an deren unteren Ende vorhandenen (nicht gezeigte)
Absaugeinheit entfernt. Der andere Teil, der außerhalb des Gaskanals auf die Grundplatte 8 herunterfällt, wird dort innerhalb eines Auffangrings 31 gesammelt und über eine geeignete Absaugeinheit, die hier eine Absaugleitung 32 und eine damit verbundene Absaugpumpe umfasst, aus der Beschichtungsvorrichtung entfernt. Die Dauer des Einströmens beträgt 1 bis 60 Sekunden, idealerweise 10 bis 30 Sekunden, wobei diese Dauer abhängig von der Dimension der zu benetzenden Gaslanze 6 und dem Volumenstrom des Reinigungsfluides 2 ist.
In Fig. 6 ist ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 im Wesentlichen nur dadurch, dass das gasförmige Reinigungsfluid 2 anders zur Verfügung gestellt wird. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede gegenüber dem fünften
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 eingegangen.
Hier wird Umgebungsluft über einen Kompressor 45 und über einen Filter 46 in einen Druckbehälter 47 geleitet, so dass über ein Ventil 44.2 das Gas bedarfsweise und in einem großen Schwall in die Glocke 34 eingeleitet werden kann. Zur
Erlangung der gewünschten Temperatur in einer Zuleitung 48 und im Druckbehälter 47 ist eine Bypassleitung 42 vorgesehen, in der ein Wärmetauscher 43
eingebunden ist und die mit der Zuleitung 48 über ein Ventil 44.1 verbunden ist. Dieser kann alternativ auch in der Zuleitung 48 eingebunden sein.
Alternativ zur Induktionsheizung 30 zur Erwärmung der Ablagerungen 9 (nicht dargestellt) im Endbereich 7 der Gaslanze 6 kann dies mittels einer Durchleitung von Heiz- oder Verbrennungsgasen durch diesen Endbereich 7 erfolgen (dargestellt als gestrichelte Leitung). Hierfür wird mittels eines Gebläses 38 über eine geeignete Zuleitung das heiße Gas durch einen oder mehrere Heizungseinlässe 39 in den Gasraum der Gaslanze 6 eingeblasen. An einer anderen Stelle tritt dieses heiße Gas wieder durch einen oder mehrere Heizungsauslässe 40 samt daran
anschießender Ableitung aus dem Gaskanal der Gaslanze 6 aus. Natürlich kann auch das Ende der Gaslanze 6 als Heizungsaus- oder -einlass dienen, wobei eine starke Erwärmung der Glocke 34 idealerweise vermieden wird.
Auf dem Weg durch den Gasraum der Gaslanze 6 hat das Gas den Endbereich 7 der Gaslanze 6 samt der daran befindlichen Ablagerungen 9 stark erhitzt - vergleichbar der alternativen, oben beschriebenen Induktionsheizung 12.
In Fig. 6 ist weiterhin ein weiteres oder alternatives Heizmittel zur Induktionsheizung 30 dargestellt, welches als Strahler 30‘ ausgebildet ist und ein oder mehrere
Strahlungselemente umfasst. Generell arbeitet der Strahler 30' berührungslos und kann von der Gaslanze 6 etwas beabstandet sein. Mögliche Strahler 30' sind IR- Strahler, Elektroheizungen oder Porenbrenner. Im gezeigten Beispiel kann die Glocke 34 nach dem Erwärmen des Endbereichs 7 der Gaslanze 6 zwischen diese und den Strahler 30‘ verfahren werden.
Durch die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen, wie sie exemplarisch in den Figuren dargestellt sind, ist eine schnelle, regelmäßige Reinigung ohne großen Aufwand möglich, die auch in Pausen oder Stillstandzeiten erfolgen kann. Eine Zeitdauer für die Reinigung von mehreren Stunden ist somit nicht mehr nötig. Durch die Erfindung wird auch eine bessere Abscheidequalität erzielt, weil Feldstörungen durch Anlagerungen im Endbereich 7 der Gaslanze 6 minimiert werden. Der Anlagenbetreiber muss nicht mehr so lange warten, bis ein Ausbau möglich bzw. nötig ist.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Reinigungsfluid
3 Zulauf für Reinigungsfluid
4 Ablauf für Reinigungsfluid
5 Dichtung
6 Gaslanze
7 Endbereich der Gaslanze
7.1 Totraum
8 Grundplatte
9 Ablagerung
10 Zulauf für Prozessgas
11 Entlassventil
12 Ultraschall-Emitter
13 Fluidheizung
15 Dichtlippe
16 tragendes Rohr
17 Gasleitung
18 Schwellkörper
20 Aufhängung
24 Ventil
25 Auffangbehälter
27 Fluidsammler
27.1 Trichter
27.2 Ableitung
27.3 Ausleitung
28 Steuerleitung
29 Steuerung
30 Heizmittel, Induktionsheizung
30' Strahler
31 Auffangring
32 Absaugleitung 33 Absaugpumpe
34 Glocke
35 Gasflasche
36 Expansionseinheit, Verdampfer 37 Kühlleitung
38 Gebläse
39 Heizungseinlass
40 Heizungsauslass
41 Behandlungsraum
42 Bypassleitung
43 Wärmetauscher
44.1 , 44.2 Ventil
45 Kompressor
46 Filter
47 Druckbehälter
48 Zuleitung
B Beweg u ngsrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Beschichten von Hohlkörpern mit mindestens einer
Beschichtungsstation, die eine Gaslanze (6) mit einem Endbereich (7) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
eine CIP-Einheit mit einem Zulauf (3) für ein Reinigungsfluid (2) vorhanden ist, wobei der Zulauf (3) in eine Reinigungsposition verbringbar ist und der Endbereich (7) der Gaslanze (6) und/oder der Zulauf (3) so positioniert ist, dass das Reinigungsfluid (2) der Endbereich (7) der Gaslanze (6) in der Reinigungsposition benetzt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Heizmittel (30) zur Erwärmung der Gaslanze (6) und/oder ein
Schwingungsemitter, insbesondere ein Ultraschallemitter (12), an mindestens einem Abschnitt der Gaslanze (6) und/oder einem das Reinigungsfluid (2) führenden Bauteil angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das
Reinigungsfluid (2) ein bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck gasförmiges Medium ist und eine Kühlung für das gasförmige Reinigungsfluid (2) und/oder ein Lager für eine flüssige Bereitstellung des Reinigungsfluids (2) mit einer Expansionseinheit (36) für das flüssige Gas vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (1), insbesondere in der Form einer Glocke (34), vorhanden ist, das in einer Behandlungsposition mindestens teilweise über den Endbereich (7) der Gaslanze (6) verfahrbar ist und in dieser
Behandlungsposition einen Behandlungsraum (41) bildet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zulauf (3) im Inneren des Gehäuses (1) in der Behandlungsposition angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ableitung für Reste von Ablagerungen am Ende der Gaslanze (6) vorhanden ist, die insbesondere mit einer Absaugeinheit verbunden ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die CIP-Einheit ein Gehäuse (1) sowie zusätzlich zu dem Zulauf (3) einem Ablauf (4) aufweist und dass eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Fluidbefüllung und/oder eines Fluidkreislauf im Volumen des Gehäuses (1) über den Zulauf (3) und den Ablauf (4) vorhanden ist, wobei das Gehäuse (1) in einer Reinigungsposition verbringbar ist, in welcher dieses den Endbereich (7) der Gaslanze (6) vollständig fluiddicht umschließt und Endbereich (7) der Gaslanze (6) so positioniert ist, dass der Fluidkreislauf, der ein
Reinigungsfluid (2) befördert, diesen in der Reinigungsposition benetzt und im Normalbetrieb der Vorrichtung die Gaslanze (6) nicht umschließt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei zwischen dem Gehäuse (1) und der Gaslanze (6) eine Dichtung (5), die bevorzugt pneumatisch expandierbar ist, angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche, 7 oder 8 wobei das Gehäuse (1) glocken- oder becherartig ausgebildet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei eine Dichtung (5)
zwischen dem Gehäuse (1) und einer Grundplatte (8) angeordnet ist, durch die die Gaslanze (6) in ihrer Längsrichtung entlang einer Beweg u ngsrichtu ng (B) bewegbar angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Grundplatte (8) horizontal verläuft und Bestandteil der Gaslanze (6) ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , wobei die Gaslanze (6) feststeht und in ihrer gesamten Länge vom Gehäuse (1) umschlossen ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei eine Fluidheizung (13) im Fluidkreislauf vorhanden ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei ein Ultraschall- Emitter (12) in oder am Gehäuse (1) angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, wobei die Gaslanze (6) mindestens in einem Teilabschnitt einen Fluidführungskanal aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, wobei das Gehäuse (1) mehrere Gaslanzen (6) umschließt.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, wobei ein
Verschlusspfropfen vorgesehen ist, mittels welchem mindestens ein Teil des inneren Volumens der Gaslanze (6) verschließbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der Verschlusspfropfen mit einem
Auffangbehälter (25) verbunden ist oder Teil hiervon ist, und wobei mindestens ein Fluideinlass vorgesehen ist und eine Fluidverbindung (27) ins Innere des Auffang behälters (25) vorgesehen ist.
19. Verfahren zum Reinigen einer Gaslanze (6) einer Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaslanze (6) in der Beschichtungsvorrichtung verbleibt, wobei folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge durchlaufen werden: a) Umschließen, insbesondere fluiddichtes Umschließen, mindestens einer Teillänge der Gaslanze (6) einschließlich deren freien Ende durch ein Gehäuse (1) oder eine Glocke (34),
b) einleiten eines Reinigungsfluids (2) in das Gehäuse (1) oder die
Glocke (34) über einen Zulauf (3),
c) benetzten mindestens einer Teillänge des freien Endes der Gaslanze (6) mit einem Reinigungsfluid (2), d) ablassen beziehungsweise abführen des Reinigungsfluids (2) nach einer festlegbaren Verweilzeit oder Benetzungszeit.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei insbesondere vor Schritt b) oder c) a) die Gaslanze (6) mittels einer Heizung, insbesondere mittels einer Induktionsheizung (30) oder Anströmung von Heiz- oder
Verbrennungsgasen, wie beispielsweise mittels Porenbrenner, auf über 150°C, vorzugsweise über 350°C, erwärmt wird und
anschließend
b) das Benetzen mittels anströmen beziehungsweise überströmen mit Reinigungsfluid (2) erfolgt, das eine Temperatur unter 20°C aufweist.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Temperatur des Reinigungsfluids (2) unter 0°C, bevorzugt unter -100°C liegt.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei das Reinigungsfluid (2) flüssiger Stickstoff oder flüssiges C02 ist, wobei diese bevorzugt unmittelbar vorher von ihrem flüssigen in den gasförmigen Zustand verwandelt wurden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei ein Austrag,
insbesondere mittels einer Absaugung, von abgeplatzten Resten der Ablagerung erfolgt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, wobei die Gaslanze (6) in Schwingung bei der Schockkühlung versetzt wird.
25. Verfahren zum Reinigen einer Gaslanze (6) einer Beschichtungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaslanze (6) in der Beschichtungsvorrichtung verbleibt, wobei folgende Schritte in der angegebenen Reihenfolge durchlaufen werden:
a) fluiddichtes Umschließen mindestens einer Teillänge einschließlich des freien Endes der Gaslanze (6) mit dem Gehäuse (1), b) einleiten eines Reinigungsfluids (2) in das Gehäuse (1) über einen Zulauf (3),
c) ablassen des Reinigungsfluids (2) aus dem Gehäuse (1) nach Ablauf einer festlegbaren Verweilzeit,
d) entfernen des Gehäuses (1).
26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Schritte b und c mehrfach
hintereinander durchgeführt werden.
27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei das Reinigungsfluid (2) mittels eines Fluidkreislaufs durch das Gehäuse (1) geführt wird.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, wobei Lauge als
Reinigungsfluid (2), insbesondere heiße Lauge, verwendet wird.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, wobei zwischen den
Schritten b und c eine Ultraschalleinleitung in das Gehäuse (1) erfolgt
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 29, wobei nach Schritt c eine oder mehrere Spülungen des Volumens des Gehäuses (1) mittels Wassers erfolgt.
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