專利名稱：供給裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于向大量的消費者工作站供給預(yù)定量的過程媒介，尤其是在權(quán)利要求1的前序部分中指定的類型的用于容器的涂覆裝置。
背景技術(shù)：
這樣的裝置能從US2005/0233077獲知。已知的裝置用于涂覆容器，尤其是用于容裝飲料的瓶子，的內(nèi)表面。在這種情形的涂覆時間內(nèi)，所述裝置被集成在沿其長度適合必需的過程時間的過程路徑引導(dǎo)容器的旋轉(zhuǎn)式傳送帶中。處理容器所需要的一種或多種過程媒介通過閥被供給。每個消費者工作站和每個過程媒介需要自己的閥。為了減小閥的數(shù)量，在這個參考文獻中已經(jīng)提出在每個消費者工作站中，兩個容器應(yīng)當(dāng)連接至過程媒介的聯(lián)結(jié)點，使得只需要一半數(shù)量的閥。然而，仍需要大量的閥，其使得系統(tǒng)非常昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種向大量的消費者工作站供給預(yù)定量的過程媒介的、結(jié)構(gòu)簡單、價格合理的裝置。
通過在權(quán)利要求1中指定的特征來實現(xiàn)所述目的。
在根據(jù)本發(fā)明的實施例的基礎(chǔ)上，可能完全不需要使用閥或只需要一個單過程媒介閥。這樣，根據(jù)本發(fā)明的裝置從結(jié)構(gòu)的觀點上來看將變得更加簡單，并且制造成本將在很大程度上被減小。
本發(fā)明的有利的進一步的拓展可從附屬權(quán)利要求中獲得。
毛細(xì)路徑實現(xiàn)為塑料管的事實進一步地簡化了制造，因為適當(dāng)?shù)乃芰瞎艹叽缈杀惠p易地建立。
為了保持限定的流動條件，流過毛細(xì)路徑的過程媒介的溫度應(yīng)當(dāng)以可再生產(chǎn)的方式保持恒定，并且這優(yōu)選地通過熱量儲存裝置來完成，其 中毛細(xì)路徑容納在熱量儲存裝置中。另外，可提供加熱單元。
限定的流動條件還可被保持在毛細(xì)路徑連接至作為緩沖器的壓力室中。
在壓力差以自調(diào)節(jié)的方式保持恒定時，可進一步簡化所述裝置。 在根據(jù)本發(fā)明的實施例的基礎(chǔ)上，所有的消費者工作站可被供給以
過程媒介。它將滿足為每個消費者工作站和每個過程媒介提供一個毛細(xì)路徑。
可以在下面的情形中看到使用毛細(xì)路徑的另一非常重要的優(yōu)點，其 中，過程媒介設(shè)置成液態(tài)，但需要成為氣態(tài)，毛細(xì)管道在真空中終止的 點處作為蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器轉(zhuǎn)換作為液體供給的過程媒介成氣態(tài)，而不 需采取任何特殊的措施。


在下文中，在附圖的基礎(chǔ)上將對本發(fā)明的一個實施例進行更加詳細(xì) 的說明，其中
圖1以高度示意圖顯示出穿過根據(jù)本發(fā)明的裝置的橫截面， 圖2顯示了在封閉的情形中的消費者工作站，和 圖3顯示用于引入過程媒介的消費者工作站。
具體實施例方式
圖1顯示用于向大量的消費者工作站2供給預(yù)定量的過程媒介的裝 置1的高度示意圖。在顯示的實施例中，裝置1實現(xiàn)為等離子體涂覆系 統(tǒng)，其用于為布置在消費者工作站2中的容器3提供能夠改善氣密性、 抗UV性、UV屏蔽效應(yīng)或類似的效應(yīng)的涂層，圖1中顯示的容器是塑料 瓶子。在顯示的實施例中，這種涂層被應(yīng)用于容器3的內(nèi)側(cè)。
裝置1包括旋轉(zhuǎn)式傳送帶4，即從收集工作站(未顯示)將容器3圍 繞軸線4'沿中間處理路徑傳送至遞送工作站(未顯示)。旋轉(zhuǎn)式傳送帶4 包括第一壓力室5和第二壓力室6，通過第一壓力室對容器3的外側(cè)施加 作用，第二壓力室6與容器3的內(nèi)側(cè)連通并且被布置在第一壓力室5中。壓力室5和6保持在不同的壓力下，它們都被配置成真空室。為了
涂覆內(nèi)表面，第二壓力室6被保持在等離子體可輕易地點燃的壓力(通
常小于1毫巴)下，但是等離子體不能點燃的更高或更低的壓力存在于
壓力室5中。
每個消費者工組站2設(shè)置有氣壓閥7。另外，每個消費者工作站2設(shè) 置有用于容器3的保持裝置，通過所述保持裝置可將容器3的開口按壓 到閥7上。用于通過閥7關(guān)閉容器3的開口的這種移動優(yōu)選地通過凸輪 隨動件或類似裝置來執(zhí)行，其提升容器3并且將其按壓到位于容器上方 的閥。每個消費者工作站2還包括可以例如成環(huán)形或U形的電極8。
雖然在示出的實施例中僅顯示兩個消費者工作站2，但是顯而易見地 圍繞軸線4'可分布大量的消費者工作站2。另外，每個消費者工作站2可 容納多于一個的容器3。
等離子體涂覆所需要的一種或多種過程媒介通過旋轉(zhuǎn)的饋入裝置 (feedthrough) 9被供給至旋轉(zhuǎn)式傳送帶4，優(yōu)選地在旋轉(zhuǎn)軸線4'的區(qū)域 內(nèi)。旋轉(zhuǎn)的饋入裝置9通過一個或多個供給源10、 ll來供給。為了提供 氧化硅的涂層，在顯示的實施例中這些供給源是用于氣體過程媒介(尤 其是氧氣)的第一存貯器10和用于液體過程媒介(例如諸如六甲基二硅 醚(HMDSO)或一些其它硅垸的液體單質(zhì))的第二存貯器ll。
這些存貯器10、 11中的每一個通過各自的閥12、 13連接至分別設(shè) 置在旋轉(zhuǎn)的饋入裝置9中的壓力室9a和9b。閥12和13可被配置成例如 質(zhì)量流控制器。質(zhì)量流控制器優(yōu)選地被調(diào)整，使得發(fā)生恒定的媒介流 動。
壓力室9a、 ％中的每一個通過各自的管道14和15與所有的消費者 工作站2連通。管道14、 15終止在閥7的聯(lián)結(jié)部7a處，而沒有任何另 外的過程媒介閥設(shè)置在聯(lián)結(jié)部7a和各個壓力室9a和9b之間。在每個消 費者工作站2的閥7的各自的聯(lián)結(jié)部7a之前，管道14、 15被配置成各 自的毛細(xì)路徑14a和15a (圖2和3)。毛細(xì)路徑14a、 15a優(yōu)選地被配置
成毛細(xì)管，其由適合的塑料材料構(gòu)成。它們可輕易地制成需要的尺寸。 兩個毛細(xì)路徑14a、 15a共同終止到聯(lián)結(jié)部7a中。
毛細(xì)路徑14a、 15a是通常由參考標(biāo)記16指定的并 用于保持預(yù)定的流動條件恒定的單元的一部分，以便實現(xiàn)和保持預(yù)定的流量恒定，其 替換現(xiàn)有技術(shù)中的每個消費者工作站所需要的分離的過程媒介閥。除了
提供盡可能小的限定的流動橫截面的毛細(xì)路徑14a、 15a之外，用于保持 通過毛細(xì)路徑14a、 15a的流速恒定的單元被額外提供。依賴于裝置1的 結(jié)構(gòu)特點，單元16例如可包括用于保持毛細(xì)路徑14a、 15a的溫度大致 恒定的測量，和適當(dāng)時在偏離周圍溫度的值上的測量。在顯示的實施例 中，毛細(xì)路徑14a、 15a容納在熱量儲存裝置17中，其可以例如是具有 充足的熱量儲存質(zhì)量的鋁塊。為了升高溫度，熱量儲存裝置17可包括例 如溫度控制器的加熱裝置18和作為熱量載體的水。雖然這沒有在附圖中 顯示，但是熱量儲存塊17可以是環(huán)形，并且它可以包括所有消費者工作 站2的毛細(xì)路徑中的多個(優(yōu)選地是全部)。
單元16另外提供在各自的存貯器10、 11和如在下文將要詳細(xì)描述 的第二壓力室6之間的管道14、 15中限定的壓力降。因為在第二壓力室 6中建立了限定的壓力，其允許等離子體在等離子體涂覆期間被點燃，并 且因為這種壓力被保持，這還可被用于保持毛細(xì)路徑14a、 15a內(nèi)的流速 恒定，由于質(zhì)量流控制器12和13被分別設(shè)定至預(yù)定的恒定流量。這具 有這樣的效果，即特定的媒介壓力將在各自的壓力室9a、 9b中增大，其 分別與通過毛細(xì)路徑14a、 15a流走的媒介和通過質(zhì)量流控制器12和13 供給的媒介平衡。這樣，系統(tǒng)是自調(diào)節(jié)的，并且在壓力室9a、 9b中引入 的過程媒介將均勻地分布至所有連接的消費者工作站2的所有毛細(xì)路徑 14a、 15a。這表明壓力室9a、 9b用作緩沖器。
這樣，可以保證相同預(yù)定量的過程媒介將被供給至所有的消費者工 作站2。
在使用雖然需要處于氣態(tài)中但是在液態(tài)中可更有效且更容易處理和 儲存的過程媒介時，將獲得根據(jù)本發(fā)明的毛細(xì)路徑14a、 15a的使用的另 一優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的單元允許通過各自的毛細(xì)管傳送最初處于液態(tài)的 這種過程媒介，并且在過程媒介從毛細(xì)管排放進入(存在于處理室6中 的)真空時，它將會蒸發(fā)，并且因此以氣體形式存在于容器3中。
閥7包括大致圓柱形閥體19，活塞20在所述閥體19的內(nèi)部可軸向 移動。管子21固定在所述活塞20中的合適位置處，并且能夠與其一起移動。所述管子21可例如實現(xiàn)為管狀微波導(dǎo)體或?qū)崿F(xiàn)為管狀電極。閥體
19和活塞20具有設(shè)置在它們之間的彈簧22，彈簧22的偏置外力朝向容 器3驅(qū)動活塞20，以便關(guān)閉所述容器3的開口。管21具有形成在其中的 進入通道23，進入通道23具有過程媒介通過其可從毛細(xì)路徑14a、 15a 進入的進入開口 23a和通過其過程媒介將流入容器3中的出口開口 23b。
閥塊19在其中形成進入通道19a，進入通道19a與聯(lián)結(jié)部7a連通并 且被布置，使得在活塞20占據(jù)其最高的位置時它與通道23的進口 23a 對齊。
閥體19在其中另外地形成第一排放通道19b和第二排放通道19c， 它們都終止在處理室6中。第一排放通道19b被實現(xiàn)使得在管子21占據(jù) 由壓縮彈簧22確定的(和可能是止點的)最底下的位置時它與進入通道 19a對齊用于流動連通。第二排放通道19c適合使得與設(shè)置在活塞20中 并且終止于容器3中的溢出通道20a對齊。在第二排放通道19c與溢出 通道20a連通時，在處理室6和容器3之間將產(chǎn)生壓力補償。
圖3顯示在等離子體涂覆過程開始時閥7的位置。如圖所示的，容 器3被按壓在活塞20 (例如通過凸輪隨動件)上，容器的開口被實現(xiàn)為 密封表面的活塞20的下表面密封。提升運動被指定尺寸，使得活塞20 被迫使進入閥體19中，其中它壓縮彈簧22，直到處理室6和容器3的內(nèi) 部通過溢出通道20a連通。由于處理室6中的真空，容器3被抽空。同 時，管21建立從聯(lián)結(jié)部7a經(jīng)過進入通道19a到通道23中并且從通道23 到容器3的流動連接，通過該流動連接，涂覆所需要的一種或多種過程 媒介引入到容器3中。這通過在抽空的容器3內(nèi)部分別和壓力室9a和9b 之間的壓力差來實現(xiàn)，壓力室的壓力依次經(jīng)由質(zhì)量流控制器12和13以 及存貯器10和11以自調(diào)節(jié)的方式保持恒定。由此可知，在容器3通過 凸輪隨動件圍繞軸線4'被移動預(yù)定長度和以預(yù)定速度移動時，足夠建立 需要的涂層的預(yù)定量的過程媒介被傳送至容器3。
在完成涂覆過程時，容器3優(yōu)選地再次通過使得凸輪隨動件降低， 向下移動，活塞20通過彈簧22施加的壓力隨后仍然與容器的開口密封 接觸。這具有這樣的作用，即通過聯(lián)結(jié)部7a的供給被中斷，并且溢出通 道與處理室6的連接分離，使得在處理室6中存在的壓力(真空)將再次通過通道19b和19a被施加至毛細(xì)路徑14a、 15a的端部，并且因此產(chǎn) 生預(yù)定的壓力差。圖2中顯示了這樣的位置。隨后，容器3可被從旋轉(zhuǎn) 式傳送帶4上移除。
在用于供給在旋轉(zhuǎn)式傳送帶上的消費者工作站的根據(jù)本發(fā)明的裝置1 被用于容器(內(nèi)表面)的等離子體涂覆時，等離子體可點燃的壓力被建 立和保持在處理室6中，處理室6可經(jīng)由通道19c和20a被連接至容器3 的內(nèi)部，而等離子體不可能點燃的壓力可建立和保持在與容器3的外側(cè) 連通的處理室5中。在過程被執(zhí)行時，0.1毫巴的壓力應(yīng)當(dāng)存在于在約 50sccm的過程氣體負(fù)載下的容器的內(nèi)部中。所使用的過程媒介是氧氣和 六甲基二硅醚(HMDSO) 。 HMDSO以液體形式存在，而氧氣以氣態(tài)供 給。為了通過各自的毛細(xì)路徑實現(xiàn)50sccm氧氣的氣體流，需要約600毫 巴的壓力差。在具有各自的過程媒介(氣態(tài)/液態(tài))的壓力室中的壓力相 對于毛細(xì)管的端部，并因此相對于處理室6中的壓力以600毫巴建立， 使得多個毛細(xì)管被從所述室平行地供給。
用于氣態(tài)氧的毛細(xì)路徑優(yōu)選地具有600mm的長度和0.25mm的內(nèi) 徑。用于液體HMDSO的毛細(xì)路徑優(yōu)選地具有1000mm的長度和O.lOmm 的內(nèi)徑。毛細(xì)路徑的溫度通過將它們連接至熱量儲存裝置(熱量浴)來 穩(wěn)定，所述熱量儲存裝置被加熱至60°C并且通過加熱裝置(溫度控制器 和作為熱量載體的水)來穩(wěn)定。質(zhì)量流控制器被在大約2巴的壓力下用
各自的媒介進給。這種動作過程對于液體和氣態(tài)過程媒介被同樣地采 用，僅有的區(qū)別在于液體過程媒介在它被排放到容器3的內(nèi)部中的真空 中時蒸發(fā)，其中它之后還將以氣態(tài)形式出現(xiàn)。
在上文中描述并且顯示的實施例的修改形式中，本發(fā)明還可用于其 它的裝置，在上述的情形中，大量的消費者被供給相同的較小量的過程 媒介。構(gòu)造用于涂覆系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)式傳送帶也不是關(guān)鍵的，使得本發(fā)明可 以在所有的涂覆系統(tǒng)中使用。
權(quán)利要求
1.一種用于向大量的消費者工作站(2)供給預(yù)定量的過程媒介的裝置(1)，尤其是用于容器(3)的涂覆裝置，包括用于所述過程媒介的供給管道(14，15)和在所述消費者工作站(2)處的聯(lián)結(jié)部(7a)，其特征在于，還包括用于保持預(yù)定流量恒定的單元(16)，所述單元(16)包括在每個聯(lián)結(jié)部(7a)之前延伸并且根據(jù)過程媒介的預(yù)定的量來制定尺寸的毛細(xì)路徑(14a，15a)；以及與多個聯(lián)結(jié)部(7a)公共關(guān)聯(lián)并且用于沿所述毛細(xì)路徑(14a，15a)保持限定的流速的單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述毛細(xì)路徑(14a,15a)包括由塑料材料制成的毛細(xì)管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述毛細(xì)路徑(14a， 15a)具有0.25mm的內(nèi)徑和100mm的長度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的裝置，其特征在于，所述毛細(xì)路徑(14a， 15a)容納在熱量儲存裝置(17)中。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，大量的毛細(xì)路徑(14a， 15a)容納在所述熱量儲存裝置(17)中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述毛細(xì)路徑(14a， 15a)包括加熱裝置(18)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的裝置，其特征在于，所述用于保持限定的流量的單元包括具有連接至其上的大量的毛細(xì)路徑(14a，15a)的壓力室(9a， 9b)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的裝置，其特征在于，所述用于保持限定的流量的單元包括沿流動的方向觀看時位于所述毛細(xì)路徑(14a， 15a)的前面的壓力室(9a， 9b)和沿流動的方向觀看時位于所述毛細(xì)路徑(14a， 15a)之后的壓力室(6)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的裝置，其特征在于，所述用于保持限定的流量的單元實現(xiàn)為自調(diào)節(jié)的單元。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的裝置，其特征在于，所述消費者工作站(2)被布置在旋轉(zhuǎn)式傳送帶(4)上并且被連接至過程媒介存貯器(10， 11)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的裝置，其特征在于，為了向所述消費者工作站(2)供給多個過程媒介，為每一過程媒介提供用于保持預(yù)定的流動條件的單元(16)，所述單元(16)包括在每一聯(lián)結(jié)部(7a)之前延伸并且根據(jù)過程媒介的預(yù)定量制定尺寸的毛細(xì)路徑(14a，15a)，并且進一步包括對于每一過程媒介與多個聯(lián)結(jié)部(7a)關(guān)聯(lián)并且用于沿所述毛細(xì)路徑(14a， 15a)保持限定的流速的單元。
12, 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的裝置，其特征在于，為了向所述消費者工作站(2)提供氣態(tài)的過程媒介，用于保持預(yù)定的流動條件恒定的所述單元(16)適合于液態(tài)的過程媒介和被實現(xiàn)成使得流過所述毛細(xì)路徑(14a， 15a)的液態(tài)的過程媒介在從所述毛細(xì)路徑(14a，15a)中排放時能夠蒸發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于向大量的消費者工作站(2)供給預(yù)定量的過程媒介的裝置(1)，尤其是用于容器(3)的涂覆裝置，包括用于所述過程媒介的供給管道(14，15)和在所述消費者工作站(2)處的聯(lián)結(jié)部(7a)。為了從結(jié)構(gòu)的觀點上看使這樣的裝置更簡單和成本更低，指出應(yīng)當(dāng)使用單元(16)，其保持預(yù)定流量恒定并且包括在每個聯(lián)結(jié)部(7a)之前延伸并且根據(jù)過程媒介的預(yù)定的量來制定尺寸的毛細(xì)路徑(14a，15a)，以及與多個聯(lián)結(jié)部(7a)關(guān)聯(lián)并且用于沿所述毛細(xì)路徑(14a，15a)保持限定的流速的單元。
文檔編號B05B15/00GK101642739SQ20091016415
公開日2010年2月10日 申請日期2009年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月8日
發(fā)明者安德列亞斯·克勞斯, 安德列亞斯·庫爾薩夫, 海因茨·胡梅勒, 約亨·克留格爾, 約翰·費爾茨 申請人:克朗斯股份公司