JP4838243B2 - 真空ポンプ回路及びこの真空ポンプ回路を備えた容器処理機械 - Google Patents
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Description
本発明は、特に、
接続開口部を介して連通している上部チャンバと下部チャンバとを有し、この下部チャンバは、キャビティに接続され、この上部チャンバは、このキャビティ内の圧力が最終値と称される特定の値に到達するまで、このキャビティを排気するようにデザインされている真空ポンプに接続され、
この上部チャンバの上部横方向壁の対応する開口部をほぼ垂直な軸に沿って摺動するように、バルブのヘッドが前記接続開口部を閉じる軸方向下方の閉じた位置と、軸方向上方の開いた位置との間を案内されているバルブをさらに有し、このバルブは、前記上部チャンバから軸方向上方に通過する軸を有し、このバルブの軸は、このバルブを少なくともその開いた位置に動かすことができる手段と接続されている、タイプの、
マイクロ波により発生されたプラズマにより内部防護塗料を堆積することにより複数の容器を処理するための機械のための真空ポンプ回路に関する。
このアプローチは、あまり満足がいかない。なぜならば、このばねには、信頼性の問題があるからである。例えば、時折、ばねは、受けている機械的な応力下で断裂する。
このアプローチも、あまり満足がいかない。なぜならば、このアプローチでは、非常に長い制御面と、閉鎖を漏れが生じないようにするために取付けが正確でなければならないことが必要とされる。さらに、ローラーもしくは制御面の磨耗の結果、バルブに漏れが生じないようにすることに不利な影響が与えられる。
前記上部横方向壁は、円形のスペーサを有し、このスペーサは、開口部と前記制御チャンバとの間に軸方向に取り付けられ、前記バルブの軸を軸方向に案内するために中央のダクトを有し、また、このスペーサには、前記制御チャンバと上部チャンバとを接続している複数の通路が設けられている。
耐真空の金属の蛇腹が、前記ピストンの周方向外側端と、前記スペーサの軸方向部分の周方向外側端との間に、前記バルブの軸の周りに前記制御チャンバの周方向外側の壁を形成するように、軸方向に入れられている。
前記バルブは、このバルブの軸に接続されかつこのバルブの軸と共に軸方向に摺動する軸方向のスカートを有し、この軸方向のスカートは、前記蛇腹とピストンとを取り囲んでいる。
前記バルブの軸の上部端部分は、カム機構のような手段により前記バルブをその開いた位置へと摺動させるように作動される。
前記カム機構は、前記バルブの動作をその閉じた位置に制御する制御面を有している。
前記バルブのヘッドは、このバルブの軸の下方端に固定されている。
前記接続開口部は、上部横方向肩部を有し、前記バルブのヘッドは、円形の封止部が設けられ、前記バルブがその閉じた位置を取るときに、前記横方向肩部と漏れが生じないように軸方向に接触するようにデザインされている下側横方向閉鎖面を有している。
前記容器を中に有するようにデザインされ、この容器の周囲のキャビティを規定している処理用筐体と、
この筐体を密閉するようにするようにデザインされ、前記容器の内部に、漏れが生じないように接続されているポンプ通路を有している蓋体と、を有し、
この機械は、前記蓋体には、前述の特徴のうちの1つを有するポンプ回路が備えられ、また、前記下部チャンバは、前記筐体により規定されているキャビティに漏れが生じないように接続され、また、前記上部チャンバは、前記ポンプ通路に接続されていることを特徴とする。
図1と図2とは、この場合ボトルの形態で示されている複数の容器12を処理するための機械10の一部を示している。この機械は、本発明の教示に従って形成されている真空ポンプ回路14を備えている。
従来技術のように、この機械10は、回転する円形コンベア(図示されていない)の周囲に等間隔に周方向に配置されることができる複数の処理ステーション16を有し、各処理ステーション16は、1回に1つの容器12を処理するようにデザインされている。
この処理ステーション16は、容器12を中に備えるようにデザインされ、この容器12の周囲のキャビティ20を規定している処理筐体18を有している。
この場合、容器12は、その開口部を一番上に向けて垂直に配置されている。
処理ステーション16は、また、キャビティ20の上部を規定するように、筐体18を密封して閉じるようにデザインされている蓋体22を有している。この蓋体22は、容器12の内部に漏れが生じないように接続されているポンプ通路24を有している。
このポンプ通路24の第2の端部は、この場合、蓋体22の端部分に配置されている接続部32を介して処理筐体18のキャビティ20を連通している。
接続部32は、図3及び図4により詳細に示されている。
真空ポンプ回路14のこの接続部32は、上部チャンバ34と下部チャンバ36とを有し、これらチャンバは、接続開口部38を介して連通している。
この場合に図示されている実施形態では、下部チャンバ36は、処理筐体18により規定されているキャビティ20に接続され、上部チャンバ34は、第2の端部30でポンプ通路24に接続されている。
接続部32は、ほぼ垂直な軸A1に沿って摺動するように、バルブ40のヘッド42が接続開口部38を閉じる、図2及び図4に示されている閉じられた軸方向下方の位置と、図1及び図3に示されている開いた軸方向上方の位置と、の間を案内されるバルブ40を有している。
この場合、上部横方向壁46は、蓋体22の上部横方向壁からなる。
バルブ40は、上部チャンバ34から上方に軸方向に延びている軸48を有し、バルブ40を少なくともその開いた位置に摺動させることができる手段50に接続されている。
本発明の教示によれば、この軸48には、上部チャンバ34と連通している制御チャンバ54の可動な上部壁を構成しているピストン52を形成している部分が設けられている。
この場合、ピストン52は、ほぼ円筒形であり、軸48と同軸で、この軸48と一体に形成されている。
このピストン52は、常に大気圧にある横方向上面56と、横方向に延び、かけられている圧力が、制御チャンバ54の中の圧力である下面58とを有している。
上部横方向壁46が、開口部44と制御チャンバ54との間に軸方向に取り付けられている円形のスペーサ60を有しているならば、好都合である。
このスペーサ60は、中央の通路64が、下方の端部から上方の端部へと軸方向に延びて通っている、ほぼ円筒状の本体を有している。
軸48は、中央の通路64の内部の軸方向の壁により軸方向に案内されている。
また、この場合、下方の径方向のカラー72には、下方の径方向のカラー72と上部横方向壁46との間に軸方向に入れられている「O」リング76が設けられている。
各軸方向の通路78は、スペーサ60の上方の端部の外側軸方向面80から、このスペーサ60の横方向の下方の端面82に延びている貫通路である。
バルブ40のヘッド42は、下側横方向閉鎖面90を有し、この下側横方向閉鎖面には、円形の封止部92が設けられ、また、図2及び図4に示されているように、バルブ40がその閉鎖位置を取っている場合に、横方向肩部88と漏れが生じないように軸方向に接触するようにデザインされている。
この場合、このカム機構50は、横方向軸A2を中心として蓋体22に対して回動するレバー96を有している。
このレバー96の回動は、一組のリンク98によりバルブ40の摺動に接続されている。
レバー96のローラー100は、機械10の制御面(図示されていない)と協働するようにデザインされている。
この制御面は、レバー96を回動させ、バルブ40をその2つの端位置のいずれにも適切に移動させるようにデザインされている複数の部分を有している。
この機械10を用いる容器12の処理方法は、真空ポンプ回路14が、キャビティ20の中の圧力を最終外部値pFextと称される特定の値に減少させ、容器12の中の圧力を最終内部値pFintと称される特定の値に減少させる初期工程を有する。
この最終内部値pFintは、一般にほぼ0.1mbarであり、最終外部値pFextは、ほぼ50mbarである。この結果、容器12の中の真空度は、キャビティ20の中の真空度より高い。
この処理工程の過程では、先駆物質ガスが、注射器33を通して容器12の中に注入され、この先駆物質ガスをプラズマに変化させて容器12の内壁に防護塗料(先駆物質がアセチレンベースならば炭素を含む)を堆積させるために、マイクロ波の作用を受ける。この堆積の結果、例えば、酸素分子及び二酸化炭素分子に対する防護壁を形成する内部塗装が生じる。
この第1の段階は、キャビティの中の圧力が最終外部値pFextに達したときに、終了する。
この第1の段階の間、真空ポンプ回路14の中で、特に、制御チャンバ54と連通している上部チャンバ34の中で、圧力が減少している。
したがって、制御チャンバ54の中の圧力が、同時に減少し、この結果、ピストン52の上面56及び下面58の間に圧力差が発生する。これは、上面56は、真空ポンプ回路14の外側で大気圧に露出しているからである。
このため、この圧力差の結果として生じる軸方向の接触力により、バルブ40は軸方向下向きに結合する。
カム機構50により、キャビティ20内の圧力が、最終外部値pFextに達するまで、バルブ40は開かれて維持される。
このキャビティ20の中の圧力が最終外部値pFextに到達すると、バルブ40がその閉じた位置(図2及び図4)に次第に下がるように、カム機構50がバルブ40の動きを制御する。
この第2の段階の間、真空ポンプ回路14は、最終内部値pFintに到達するまで、容器12だけをポンプでひき続ける。この最終内部値は、キャビティ20内の圧力未満である。
この処理工程の間、キャビティ20の中では、筐体18の密閉により真空が維持され、容器12の中では、連続的で規則的な真空ポンプ28によるポンピングにより真空が維持される。
この処理工程が終了すると、容器12及びキャビティ20の内部は、大気圧に戻される。
この目的のためにカム機構50が、バルブ40を開く。
Claims (9)
- 接続開口部(38)を介して連通している上部チャンバ(34)と下部チャンバ(36)とを具備し、この下部チャンバ(36)は、キャビティ(20)に接続され、この上部チャンバ(34)は、このキャビティ(20)内の圧力が最終値(pFext)と称される特定の値に到達するまで、このキャビティ(20)を排気するようにデザインされている真空ポンプ(28)に接続され、
この上部チャンバ(34)の上部横方向壁(46)の対応する開口部(44)をほぼ垂直な軸(A1)に沿って摺動するように、バルブ(40)のヘッド(42)が前記接続開口部(38)を閉じる軸方向下方の閉じた位置と、軸方向上方の開いた位置との間を案内されているバルブ(40)をさらに有し、このバルブ(40)は、前記上部チャンバ(34)から軸方向上方に延びている軸を有し、このバルブの軸(48)は、このバルブ(40)を少なくともその開いた位置に動かすことができる手段に接続されている、
マイクロ波により発生されたプラズマにより内部防護塗料を堆積することにより複数の容器(12)を処理するための機械のための真空ポンプ回路(14)において、
この回路は、前記バルブの軸(48)には、前記上部チャンバ(34)と連通している制御チャンバ(54)の可動な上部壁を構成するピストン(52)を形成している部分が設けられ、このピストン(52)は、常に大気圧にある上面(56)と、前記制御チャンバ(54)の中の圧力がかけられている下面(58)とを有し、この結果、前記バルブ(40)は、前記下部チャンバ(36)内の圧力が前記最終値に達するまで、前記ピストン(52)の上面(56)と下面(58)とに作用する圧力差に抗して、前記手段により開位置に保持され、前記下部チャンバ(36)内の圧力が前記最終値(pFext)に到達すると、前記バルブ(40)は、前記手段により閉じた位置に移動され、このピストン(52)の2つの面(56、58)を挟んでいる圧力差の作用により閉じたままであり、前記手段は、キャビティ(20)内の圧力を大気圧に戻すために、前記バルブ(40)を開くことが可能であることを特徴とする真空ポンプ回路(14)。 - 前記上部横方向壁(46)は、円形のスペーサ(60)を有し、このスペーサは、前記開口部(44)と制御チャンバ(54)との間に軸方向に取り付けられ、前記バルブの軸(48)を軸方向に案内するために中央の通路(64)を有し、また、このスペーサには、前記制御チャンバ(54)と上部チャンバ(34)とを接続している複数の通路(78)が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の真空ポンプ回路(14)。
- 耐真空の金属の蛇腹(84)が、前記バルブの軸(48)の周りに前記制御チャンバ(54)の周方向外側の壁を形成するように、前記ピストン(52)の周方向外側端と、前記スペーサ(60)の一部分(66)の周方向外側端との間に、軸方向に入れられていることを特徴とする請求項2に記載の真空ポンプ回路(14)。
- 前記バルブ(40)は、このバルブの軸(48)に接続されかつこのバルブの軸と共に軸方向に摺動する軸方向のスカート(86)を有し、この軸方向のスカートは、前記蛇腹(84)とピストン(52)とを取り囲んでいることを特徴とする請求項3に記載の真空ポンプ回路(14)。
- 前記バルブ(40)を少なくともその開いた位置に移動させることが可能な手段(50)が、このバルブ(40)をその開いた位置に摺動させるように、このバルブの軸(48)の上端部分に作用するカム機構(50)の形態をとっていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1に記載の真空ポンプ回路(14)。
- 前記カム機構(50)は、前記バルブ(40)の動作をその閉じた位置に制御する制御面を有していることを特徴とする請求項5に記載の真空ポンプ回路(14)。
- 前記バルブのヘッド(42)は、このバルブの軸(48)の下方端に固定されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1に記載の真空ポンプ回路(14)。
- 前記接続開口部(38)は、上部横方向肩部(88)を有し、前記バルブ(40)のヘッド(42)は、円形の封止部(92)が設けられ、前記バルブ(40)がその閉じた位置を取るときに、前記横方向肩部(88)と漏れが生じないように軸方向に接触するようにデザインされている下側横方向閉鎖面を有していることを特徴とする請求項1から7のいずれか1に記載の真空ポンプ回路(14)。
- 複数の容器(12)をマイクロ波により発生されたプラズマにより内部防護塗料を堆積することにより処理するための機械であって、1つの容器(12)に対して少なくとも1つの処理ステーション(16)を具備し、各処理ステーション(16)は、
容器(12)を中に有するようにデザインされ、この容器(12)の周囲のキャビティを規定している処理用筐体(18)と、
この筐体(18)を密閉するようにするようにデザインされ、前記容器(12)の内部に、漏れが生じないように接続されているポンプ通路(24)を有している蓋体(22)と、を有し、
前記蓋体(22)には、請求項1から8のいずれか1に記載の真空ポンプ回路(14)が備えられ、また、前記下部チャンバ(36)は、前記筐体(18)により規定されているキャビティに、漏れが生じないように接続され、また、前記上部チャンバ(34)は、前記ポンプ通路(24)に接続されていることを特徴とする機械。
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