热塑性材料制成的容器的处理机器.pdf

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1、10申请公布号CN102066606A43申请公布日20110518CN102066606ACN102066606A21申请号200980122211X22申请日20090612080327520080613FRC23C16/04200601C23C16/511200601B01D45/16200601B04C5/18200601B04C5/185200601B04C5/187200601B04C5/22200601B05D7/2220060171申请人西得乐公司地址法国奥科特维尔72发明人伊维斯厄本杜克拉斯74专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司11006代理人陈红郑焱54发明名称热。

2、塑性材料制成的容器的处理机器57摘要本发明涉及一种容器处理机器，采用一种由前驱气体形成等离子体的方法，在每个容器的壁上真空沉积碳微粒保护层，机器包括至少一个测量仪器16，16，它通过合适的通路与容器的处理区域相连通，在该区域中通过微波辐射形成乙炔类前驱气体生成的离子体形式的微粒，所述乙炔类前驱气体通过注射器18引入所述容器。测量仪器承受连续周期的压力变化，范围从对应于容器处理阶段的准真空的数值，到对应于排出已处理容器并导入新容器的阶段的大气压力的数值。为保护测量仪器16，16，机器包括恒定无负载型的过滤装置，其包括回旋过滤器21，该回旋过滤器包括沉积室26，配置在离心切向管道23和泄出管道24。

3、之间，所述回旋过滤器通过离心切向管道23与伸展至对所述容器处理的区域的通路段连接，以及通过泄出管道24与伸展至测量仪器的通路段连接。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010121386PCT申请的申请数据PCT/FR2009/0511112009061287PCT申请的公布数据WO2009/150384FR2009121751INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书6页附图2页CN102066616A1/2页21一种容器处理机器，采用一种由前驱气体形成等离子体的方法，在每个容器的壁上真空沉积碳微粒保护层，所述机器包括至少一个压力传感器19形式和/。

4、或具有压力调节功能的流量计17形式的测量仪器16，16，它通过一个合适的通路与容器的处理区域相连通，在该区域中通过微波辐射，形成由乙炔类前驱气体发展成的等离子体形式的微粒，所述乙炔类前驱气体通过一个注射器18引入所述容器，所述测量仪器承受一个连续周期的压力变化，范围从对应于容器处理阶段的准真空的数值，到对应于撤出已处理容器并导入新容器的阶段的大气压力的数值，其特征为在将所述容器处理区域与上述测量仪器连接的通路上，包括一恒定无负载型的过滤装置，该过滤装置由一回旋过滤器21组成，该回旋过滤器包括一沉积室26，配置在一离心切向管道23和一泄出管道24之间，所述回旋过滤器通过其离心切向管道23与伸展至。

5、对所述容器进行处理的区域的通路的段连接，以及通过其泄出管道24与伸展至测量仪器的通路的段连接。2如权利要求1所述的机器，其特征为它包括一通路，其一段位于回旋过滤器21的下游，亦即位于该后者和测量仪器之间，其能够接受气体等，至于体积，它足以在所述回旋过滤器的沉积室中建立显著的回流，以激励并自动排出停留在所述室中的残余微粒。3如权利要求1所述的机器，其特征为它包括一通路，其一段位于回旋过滤器的上游，亦即位于该后者和处理区域之间，其能够接受气体，至于体积，它小于下游段的体积，能够将储存在所述回旋过滤器处的全部微粒经过位于上游的所述通路的段朝向所述处理区域传递。4如权利要求1所述的机器，其特征为它包括。

6、一个由压力传感器19构成的测量仪器16，它通过一通路19连接到一管路11上，该管路一方面用作在容器中建立真空，另一方面用来在容器处理后重建大气压力，所述通路19在其长度上具有一回旋过滤器21。5如权利要求1所述的机器，其特征为它包括一个由具有压力调节功能的流量计17构成的测量仪器16，所述流量计17通过一合适的通路17为注射器18供气，该注射器将前驱气体引进到待处理的容器中，所述通路17在其长度方向上有一回旋过滤器21。6如权利要求1所述的机器，其特征为它包括至少一个回旋过滤器21，该回旋过滤器包括在垂直轴上为圆柱形的上体22；管道23，切向配置在所述圆柱体的上部，且与垂直于后者的轴的一轴同心。

7、，所述管道23与容器的处理区域连通，且可实现对残余微粒的离心作用，倒锥形的沉积室26，配置在所述圆柱体22之下，用于重新接收所述残余微粒，泄出管道24，它伸入所述圆柱体22的中心，所述泄出管道24朝相应的测量仪器16，16的方向延伸至所述圆柱体22之下。7如权利要求6所述的机器，其特征为它包括一回旋过滤器21，其泄出管道24延伸到圆柱体22中，其高度约为所述圆柱体22的直径的2/3。8如权利要求6所述的机器，其特征为它包括一回旋过滤器21，其沉积室26的锥形部在高度上延伸，该高度对应于圆柱体22的工作圆柱壁的高度和该圆柱体的直径。权利要求书CN102066606ACN102066616A2/2。

8、页39一种过滤方法，它能保护至少一测量仪器16，16来控制机器中操作的容器的处理过程的参数，该机器在处理区域中，能够在所述容器的壁上，通过用前驱气体形成的等离子体，实现在所述容器上沉积碳微粒的保护层，所述测量仪器承受连续周期的压力变化，范围从一对应于在容器处理阶段的真空值，到一对应于在排出处理的容器并放置一新的容器期间的大气压的值，所述方法包括通过在一个合适的回旋过滤器21式的装置中的气旋效应，利用所述微粒的离心作用，将残余微粒停止在待处理区域和所述仪器之间，气流激励所述离心作用，利用离心作用工作，该气流在重建大气压力期间运动，在原位将所述停止的微粒暂时储存在一个沉积室26中，利用通过所述回旋。

9、过滤器21的回流激起的气流，在载有微粒的区域实施真空期间，激励被暂时储存在所述沉积室26中的所述残余微粒，所述气流的力度和数量准备充分，以驱动最近储存的残余微粒并用于将其排出。10如权利要求9所述的过滤方法，其特征为该方法在于在至少其中一个通路中，尤其是在压力传感器19的通路19中，当压力重新上升到大气压力的过程中，建立一个瞬时气流流量，其值约为500NCM3/S，且在建立真空时，建立一个回流的瞬时流量，其值约为88NCM3/S。权利要求书CN102066606ACN102066616A1/6页4热塑性材料制成的容器的处理机器0001本发明涉及一种对热塑性材料制成的瓶子类容器的处理机器的改善，。

10、尤其是涉及能够在这些容器表面沉积一种能特别改善它们的渗透性的保护层的机器的改善。0002比如，用PET制成的瓶子对气体的交换特别敏感，众所周知，如在文献WO00/66804中所描述的，通过沉积一层能够对气体阻挡的保护层来处理这些瓶子的内壁。这种保护层降低了PET的渗透性，因此能够改善所述瓶子的寿命。0003这种处理包括在容器中，在真空下注入小量的一种乙炔类或其他前驱气体，如乙烯或一种氦、氧和HDMS的混合物，它们分解成一种成等离子体状态的微粒云，这种等离子体由微波能量产生且该等离子体包含的碳微粒沉积在内壁，比如容器的内壁上。一经处理结束，在处理区域中便建立起一个大气压，而被处理的容器便撤出。0。

11、004未被沉积在容器壁上的残留碳微粒形成一种尘埃，它们很可能污染机器的不同通路，对测量仪器，比如控制真空的压力传感器以及控制流量和前驱气体压力的压力流量调节器，产生影响。0005压力的周期变化产生碳残余微粒的运动，该运动位于容器处理区域中，但也位于与测量仪器相连的通路中。0006残余微粒在通路中来回运动；在回复到被处理区域的大气压且在建立真空时，先于对一新的瓶子进行处理操作，这些残余微粒就朝着测量仪器移动；在两个运动之间，所述微粒停滞在所述的处理区域及在与该区域相连的不同通路中。0007这些残余微粒沾污测量仪器尤其是沾污那些保护仪器的过滤器，而这种沾污在将仪器连接到处理区域的通路中产生负载失去。

12、的变化，这样便引起指示值的漂移及误差。0008通常，为克服这一对过滤器的污染问题，建立一个干预程序来有规律地，比如每隔五天，对它们进行清洁处理；当然这种程序考虑了被机器处理的容器数量，但还呈现一种经验的特点。0009此外，在实施这些干预程序的清除时还伴随有机器的完全停机；它们极大地干扰了机器的生产。0010本发明提出一种对通路污染和测量仪器保护过滤器的沾污的相关问题的解决方案；该方案主要能取消干预程序，这些程序具有如停机以及停止容器尤其是瓶子的生产的缺陷。0011本发明提出一种完善这类对瓶子进行处理的机器，通过比如在它们的内壁上迂回沉积碳来改善它们的渗透性。0012本发明的这一改善由一种布置组。

13、成，面对这种由于碳的残余微粒的循环产生的污染，它能够保护比如像压力传感器和/或压力流量调节器那样的测量仪器，同时解决负载失去的变化问题。0013这种改善能够避免测量误差和漂移的经典问题；它尤其能够保证长期的压力测量和流量测量的重复性，它们各自影响控制真空的压力传感器的电平以及控制前驱气体导入的流量和压力的流量计调节器的电平。0014本发明的机器包括至少一个压力传感器形式和/或具有压力调节功能的流量计说明书CN102066606ACN102066616A2/6页5形式的测量仪器，它通过一个合适的通路与容器的真空处理区域相连通，在区域中通过微波辐射，形成由乙炔类前驱气体发展成的等离子体形式的微粒，。

14、所述乙炔类前驱气体通过一个注射器引入所述容器，所述测量仪器经受一个连续周期的压力变化，范围从对应于容器处理阶段的准真空的值，到对应于撤出已处理容器并导入新容器的阶段的大气压力的值。0015所述机器在将所述容器处理区域与所述测量仪器连接的通路上包括一恒定的无负载型的过滤装置，该过滤装置由一回旋过滤器组成，它包括一沉积室，配置在一离心切向管道和一泄出管道之间，所述回旋过滤器用其离心切向管道与伸展至实施对上述容器处理的区域的通路段连接，以及用其泄出管道与伸展至测量仪器的通路段连接，其方式为能够一方面在所述回旋过滤器中上升流通过期间自动阻止残余微粒并暂时保留住该残余微粒在后者的所述沉积室中，另一方面，。

15、通过回流来对沉积室自动进行清扫，回流的气流能够激励在所述沉积室中的所述残余微粒并将它们朝向外部排出。0016在一个大规模工作的容器处理机器上，流经回旋过滤器的气流和回流能够避免沉积室的饱和；它保持工作正常，保证无需维护的功能。0017本发明的机器还包括一通路，它的一部分位于回旋过滤器的下游，即位于后者和测量仪器之间，其能够接受气体等，至于体积，它足以在所述回旋过滤器的沉积室中建立显著的回流，以激励和自动排出停留在所述室中的残余微粒。0018根据本发明的另一配置，该机器包括一通路，它的一部分位于回旋过滤器的上游，在后者和处理区域之间，能够接受气体，至于体积，它小于下游段的体积，能将储存在所述回旋。

16、过滤器处的全部微粒通过位于上游的段朝向所述处理区域传递。0019根据本发明的机器还包括一由压力传感器构成的测量仪器，它通过一通路连接到一管路上，该管路一方面用作在容器中建立真空，另一方面在对容器处理之后重建大气压力，该通路在其长度方向包括一回旋过滤器。0020根据本发明的另一配置，机器包括一由具有压力调节功能的流量计构成的测量仪器，所述流量计通过一合适的通路为注射器供气，该注射器把前驱气体引进到待处理的容器中，所述通路在其长度方向上包括一回旋过滤器。0021根据本发明的机器还包括至少一个回旋过滤器，该回旋过滤器包括0022一在垂直轴上为圆柱形的上体，0023一管道，切向配置在所述圆柱体的上部，。

17、且与垂直于后者的轴的一轴同心，所述管道与容器的处理区域连通，且能够实现对残余微粒的离心作用，0024一倒锥形的沉积室，配置在所述圆柱体下，用于重新接收所述残余微粒，0025一泄出通道，潜入所述圆柱体的中心，所述泄出通路朝对应的测量仪器的方向延伸至所述圆柱体之下。0026本发明的机器还包括一回旋过滤器，其泄出管道延伸到圆柱体中，管道的延伸高度约为圆柱体直径的2/3。0027本发明的机器还包括一回旋过滤器，它的沉积室的锥形部分在高度上延伸，该高度对应于圆柱体的工作圆柱壁的高度和该圆柱体的直径。0028本发明还涉及一种过滤方法，它能保护至少一测量仪器来控制机器中操作的容器的处理过程的参数，该机器在处。

18、理区域中，能够在所述容器的壁上，通过用前驱气体形成的说明书CN102066606ACN102066616A3/6页6等离子体，实现在所述容器上沉积碳微粒的保护层，所述测量仪器承受连续周期的压力变化，范围从对应于在容器处理阶段的真空值，到在排出处理的容器并放置一新的容器期间的大气压的值，所述方法在于0029通过在一个合适的回旋过滤式的装置中的气旋效应，利用上述微粒的离心作用，将残余微粒停止在待处理区域和所述仪器之间，气流激励所述离心作用，且利用离心作用工作，该气流在重建大气压力期间运动，0030在原位将所述停止的微粒暂时储存在一个沉积室中，0031利用通过所述回旋过滤器的回流激起的气流，在载有微。

19、粒的区域实施真空期间，激励被暂时储存在所述沉积室中的所述残余微粒，所述气流的力度和数量准备充分，以驱动最近储存的残余微粒并用于将其排出。0032但本发明将在以下的叙述和附图的帮助下进一步作详细说明，附图中0033图1为一种处理一个瓶子内表面的机器的局部示意图，示出两个测量仪器的保护装置，连接到实施处理的区域，在该区域中循环有载有微粒的气体；0034图2为过滤装置的垂直剖视示意图，该过滤装置为旋流过滤器形式，将其集成在每个测量仪器的固有的保护装置上；0035图3为沿图2的33所作的剖视图。0036图1所示的处理机器能够在在一个比如瓶子1的内表面上沉积一保护层。0037该瓶子1配置在一密闭的围体2。

20、中，所述围体2本身配置在一室3中，它起着微波腔的作用。一发生器4连接到室3，用于提供具有合适微波的辐射。0038限制围体2的壁5由一透辐射材料，如玻璃或石英组成。0039瓶子1以密闭方式固定到一种顶盖6上，比如该顶盖能够保证同时密闭围体2的密封性。0040在瓶子1的内表面上沉积一保护层的处理在很小压力的真空下进行，在瓶子中和瓶子外部都一样，亦即在围体2中。0041真空在瓶子1中实现，约有005MBAR的压力，用一管路11实施，连接比如在顶盖6上。0042同样，围体2包括一管路12，它能够实现一相对真空，比瓶子1的真空稍低；该真空比如约为50MBAR。0043管路11包括一个三通型的电动阀门13。

21、，以在围体2中实现大气压、真空或在处理进行期间保持真空。0044同样，管路12包括一个三通型的电动阀门14，以在围体2中实现大气压、真空或在处理进行期间保持真空。0045将前驱气体引入瓶子1是用一器件来实现的，该器件组成前驱气体的流量和压力的测量仪器16。该仪器16由一流量计17构成，它还起着压力调节器的功能。前驱气体的引入用一合适的通路17来实现，所述前驱气体用一注射器18引入瓶子中。该注射器18从顶盖6延伸到瓶子1内；它延长了通路17。0046当通过管路11在瓶子1中建立真空，且因此也在通路17中建立真空时，前驱气体便在流量计17的控制下被引入由所述通路17组成的区域中，然后引入到注射器1。

22、8和瓶子1中，无需显著地调节支配在所述瓶子1中的压力。说明书CN102066606ACN102066616A4/6页70047包含前驱气体的区域整体中的压力，亦即在瓶子1中，在管路11中和在通路17中的压力由另一测量仪器16控制，该测量仪器由一压力传感器19组成。该压力传感器19比如用一通路19连接到管路11，且该通路19明显地也承受压力变化的周期影响。0048在瓶子处理操作之后，每个通路17，19循环载有残余微粒气体的气流和回流，在该气体的悬浮下，所述残余微粒组成一种污染尘埃，它能干扰测量仪器16，16，即流量计17和压力传感器19。0049为保护该流量计17和该压力传感器19，将过滤装置各。

23、自安装在通路17和19的长度上，尤其是在处理操作之后恢复到大气压时和在设置到真空时，安装有阻止被气流传送的残余微粒的装置，该气流有流体和回流的形式，以实现对瓶子1内表面的处理操作。0050对于每个通路17和19来讲，该过滤装置优选地可由一气旋型过滤器组成，它能够通过对所述微粒的离心作用实施有效的过滤。0051该过滤优选地在没有负载随时间的消失而任何变化的情况下实施；在这类气旋过滤器中的负载消失组成了恒定性的优点。0052这种过滤器，在全文中称回旋过滤器21，通过简单的离心作用，能够停止将测量仪器16，16与处理区域相连的各个通路中循环的微粒。同样，有一个回旋过滤器217安装在通路17的长度方向。

24、，和一个回旋过滤器219安装在通路19的长度方向，所述通路17和19分别对应于测量仪器16，16。0053由于被通路17和19中的气流所携带的微粒的循环速度，因此该离心作用是可能的。该回旋过滤器的正常功能在对瓶子1处理后实施，亦即在真空破坏之后，尤其是在瓶子1中建立大气压力时实施。通过打开电动阀门13，在管路11携带的顶盖6处让空气进入容器1，以实现处理区域大气压的回复。0054在回复到大气压时，在不同的通路中如通路17和19中建立一种载有碳残余微粒的气流形式的气流。该气流在很短时间内产生，且有关通路随后保持大气压，在该时间排出刚被处理过的瓶子1，放置一新的待处理瓶子。0055一旦一个新的容器。

25、1被放置到位，在瓶子1中便建立起真空，同时，通过管路11在不同通路17和19中建立起真空，更精确地说，通过管路12在围体2中建立起真空。0056该真空的建立引发对气体的吸气作用和对在处理区域中的微粒的吸气作用，且它在回旋过滤器21处，引发一反气流或回流，它实际上如在以下要解说的，激励那些已经被事先离心和被停止在所述回旋过滤器21处的微粒。0057回旋过滤器21，对安装在通路17中的标记为217和对安装在通路19中的标记为219，实现将每个所述通路17和19分成两段。0058伸展在注射器18和流量计17间的通路17包括一个位于所述注射器18和回旋过滤器217之间的下游段171，以及一个位于回旋过。

26、滤器和所述流量计17之间的上游段172。0059同样，从管路11到压力传感器19的通路19包括一上游段191，它伸展在所述管路11和回旋过滤器219间，以及一下游段192，位于回旋过滤器和所述压力说明书CN102066606ACN102066616A5/6页8传感器19之间。0060每个回旋过滤器21，如图2所示，包括一圆柱体22，位于垂直轴，其体积适配于安装，约为几个CM3。0061该圆柱体22包括一管道23，它被切向插入圆柱体上部。如图3所示，该管道23被切向插入圆柱体22上，以实现对微粒的离心作用，同时微粒渗透进所述圆柱体22中。该管道23还与一根垂直于圆柱体22的轴垂直的轴同心，且它根。

27、据情况被连接到通路17的段171和通路19的段191上。0062圆柱体22还包括一根垂直地伸入到所述圆柱体22中心的泄出管道24，该管道在圆柱体中凸出地延伸，其高度约为所述圆柱体直径的2/3。0063泄出管道24根据情况被连接到通路17的段172和通路19的段192上。0064圆柱体22的工作圆柱壁的高度与所述圆柱体22直径为相同的数量级，在该壁上对包含在气体中的微粒进行离心。0065回旋过滤器21的下部由一个沉积室26组成。该室26为尖朝底的倒锥形，制造在一个圆柱块27中，该圆柱块27位于圆柱体22的下部中，并可用任何合适的方式将其固定在圆柱体上。0066沉积室26的高度和圆柱体22的工作圆。

28、柱壁的高度为同样数量级的大小。0067回旋过滤器21用循环方式工作，具有与容器处理机器1相同的频率。它们的功能经过几个状态，这些状态为气流的一个循环序列，中间被停止周期所中断。0068当回旋过滤器21正常工作时，为用离心来停止微粒，泄出管道24起着出口的作用。该出口有时为死路，且它能通过气体直至在相应通路17和19中以及在所有处理区域中实现压力平衡。返回时，该管道24起入口管道的功能，而回旋过滤器则用作对抗气流，而位于对应沉积室中的残余微粒在回流的作用下激发，退出所述室26。0069而在瓶子1处理周期阶段，它对应于在所述瓶子1中的大气压重新建立的阶段，亦即在所述瓶子的壁上沉积一保护层的操作之后。

29、，回旋过滤器21以传统方式工作，以停止悬浮在气体中的微粒。0070从该对应于回旋分离阶段的两方面考虑，回旋过滤器21休息。在瓶子1和不同通路的抽真空阶段，它重新被气体所穿越，但受回流作用，与气流方向相反。在回流期间，沉积在沉积室26中的微粒被气体逆流激励，这些微粒被后者驱动，从而所述沉积室26自动抽空；它自动清扫。0071每个回旋过滤器21拦住漂浮在气体中的微粒，而该后者在从载有该微粒的区域中出来在对应的通路17，19中循环，亦即瓶子1、管路11和注射器18中循环，朝向对应的器件16，16，而此时所述区域回复到大气压。在该压力变化周期的特殊阶段，微粒被离心处理，并沉积在每个回旋过滤器21的沉积。

30、室26中。在沉积室26中的这种沉积具有一瞬时的特征。0072事实上，如前所述，在将真空加到有关区域中时，每个回旋过滤器21被气体回流所穿过，而尤其被该回流所产生的气流通过泄出管道24导引到位于相应沉积室26中的微粒上，所述微粒被该回流所激励，它们被来自管路11的吸气所驱动。0073对于通路17，通过流量计17向瓶子1注入前驱气体，增加了对上述通路说明书CN102066606ACN102066616A6/6页917的自动清洗作用，尤其是增加了对注射器18的清洗。0074为在通路19中得到足够的回流通过对应的回旋过滤器219，尤其是能清扫沉积室26的足够回流，下游段192可以根据气体量具有高于上游。

31、段191能力的一贯能力。以这样的布置方式，在通过回旋过滤器219中的气流时停止的微粒量完全被回流收回，并被带回到管路11中；于是实现对回旋过滤器219的自动清扫。0075作为一例，根据本发明的一种可能的实施模式，位于回旋过滤器219和传感器19之间的通路19的段192为可自由使用的体积，约为18CM3。施加回流的时间，亦即尤其是在该通路19中建立真空所需的时间，为50MS，瞬时最大流量为88NCM3/S。在重新上升至大气压时，该气流的瞬时最大流量约为500NCM3/S。0076通常，为重新建立大气压力而在安装中施加气流的时间约为100MS。气流的最小瞬时速度约为166MBAR/10MS，而在建。

32、立真空时回流的最小瞬时速度约为100MBAR/10MS。0077对于流量计17，数据并不同，确实，所连接的回旋过滤器217的功能同样与和压力传感器19相连的回旋过滤器不同。0078实际上，在真空建立之后，它通常对应于回流，流量计的通路17，在前驱气体的情况下，是气体控制的一个循环的所在地。在回流期间，回旋过滤器217的沉积室26以同回旋过滤器219的沉积室相同的高速被清扫，而随后它被前驱气体继续清扫，但以一个慢得多的速度，所述前驱气体被引入处理区域中尤其是瓶子1中。0079位于回旋过滤器217和流量计17之间的通路17的段172的体积约为3CM3。该体积足以在建立真空期间实现对位于沉积室26中的残余微粒的重大激励，所述微粒随后被通过所述室26和回旋过滤器217的前驱气体的循环所驱动。0080另外，对于流量计17，施加回流的总时间约为2S，流量为153NCM3/S；该回流的瞬时最大流量约为15NCM3/S。0081还是对于流量计17，气流的瞬时最大流量在重新上升到大气压过程中约为100NCM3/S。说明书CN102066606ACN102066616A1/2页10图1说明书附图CN102066606ACN102066616A2/2页11图2图3说明书附图CN102066606A。