EP4381114A1 - Verfahren zum beschichten von behältern aus kunststoff - Google Patents

Verfahren zum beschichten von behältern aus kunststoff

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Publication number
EP4381114A1
EP4381114A1 EP22761439.3A EP22761439A EP4381114A1 EP 4381114 A1 EP4381114 A1 EP 4381114A1 EP 22761439 A EP22761439 A EP 22761439A EP 4381114 A1 EP4381114 A1 EP 4381114A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
treatment
containers
devices
pump device
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22761439.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Kytzia
Jörg KÖLLN
Bernd-Thomas Kempa
Andreas Klages
Michael Herbort
Ines Dröscher
Andreas VOGELSANG
Philipp LANGHAMMER
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 GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Publication of EP4381114A1 publication Critical patent/EP4381114A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/045—Coating cavities or hollow spaces, e.g. interior of tubes; Infiltration of porous substrates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4412—Details relating to the exhausts, e.g. pumps, filters, scrubbers, particle traps
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4581—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber characterised by material of construction or surface finish of the means for supporting the substrate
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    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/50—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating using electric discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/54—Apparatus specially adapted for continuous coating

Definitions

  • the invention relates to a method for coating containers made of plastic.
  • Plastics can be used to make containers. However, these plastics can be gas-permeable, so that the later contents of the containers produced can come into contact with gases from the air. In particular, when the containers are filled with food, contact with air should be avoided in order to increase the shelf life of the food.
  • z. B. DE 10 2018 132 609 A1 discloses providing the containers with a barrier layer.
  • the barrier layer is applied to the containers by means of a plasma treatment.
  • the plasma treatment is carried out by means of a container plasma treatment apparatus having a plurality of treatment stations arranged on the circumference of a rotating wheel. With the rotating wheel, the treatment stations are guided one after the other to a loading station, which places one or more containers in a treatment station. Thereafter, the loaded station is connected to a vacuum device to create a vacuum in the container interior. The volume outside the container is evacuated almost simultaneously in the loaded station.
  • the sequence ensures that while the container in the stations is being pumped out, no other station and the containers located therein are connected to the vacuum device. This is followed by the plasma treatment of the container or containers. After the plasma treatment, the station and the container(s) located therein are ventilated and removed from the treatment station at an unloading station.
  • the object of the invention is to provide a method and a device for coating containers made of plastic, which have increased efficiency.
  • the invention provides that at least two of the treatment devices are combined to form at least one treatment group and the at least one pump device evacuates all containers of the at least one treatment group synchronously.
  • treatment facilities are combined into a treatment group.
  • the treatment group can also be referred to, for example, as a network, logical treatment device or virtual treatment device. All treatment devices of the treatment group are connected to a pump device in a fluid-communicating manner and simultaneously or synchronously evacuated by the pumping device.
  • the containers connected to the pumping device thus have essentially the same pressure during evacuation, so that backflows between the containers, which are then connected to one another in fluid communication at least via the pumping device, can be avoided.
  • the evacuation times of the evacuated containers of the treatment group can be combined at least partially in this way. If e.g. B. two treatment facilities are combined into one treatment group, the evacuation time of the containers can be doubled, for example.
  • the evacuation time does not necessarily have to scale with the number of combined treatment facilities.
  • the evacuation times of the individual treatment facilities of the treatment group are lengthened compared to evacuation that does not overlap in time. Due to the extended evacuation time, comparatively reduced end pressures can be achieved with the pump device despite the increased volume to be evacuated.
  • a reduction in the final pressure in the area outside around the container inside the treatment device for the subsequent plasma treatment is advantageous in order to prevent the container from collapsing in the treatment device.
  • the efficiency of the evacuation is increased by combining the treatment facilities in the treatment group and the resulting increased evacuation time. In particular, the efficiency of already existing devices for coating containers can be increased by the method.
  • the treatment group can remain in place for the plasma treatment or be dissolved beforehand.
  • the treatment group can continue to exist until the containers are unloaded from the treatment facilities of the treatment group.
  • the treatment devices can be permanently combined into treatment groups and all sequences in the process for coating containers made of plastic can run through synchronously.
  • the at least two treatment devices can be divided into at least two first groups before being combined into the treatment group, with at least one second pump device being able to synchronously evacuate the container of at least one of the at least two first groups.
  • the first groups can thus have a number of treatment devices that differs from the number of treatment devices in the treatment group formed later.
  • the number of treatment facilities in a first group can be larger or smaller ner than the number of treatment facilities in the treatment group.
  • the at least one pump device and the at least one second pump device can also represent different pump stages, with the containers being evacuated in stages to the pressure required for the coating.
  • the at least one second pump device can initially evacuate the container to a first intermediate pressure level that is higher than the pressure level that can be achieved with the at least one pump device.
  • the at least one pump device starts evacuating the containers at the first intermediate pressure level.
  • the at least one second pump device can initially evacuate at least one first group synchronously to the intermediate pressure level before this first group becomes part of a treatment group, which is then evacuated by the at least one pump device. It is very advantageous if this first group is only combined with other treatment devices in the treatment group that were evacuated to the same pressure level. The flexibility of the procedure is increased by the division into first groups before combining them into the treatment groups.
  • the treatment group can be divided into at least two second groups after evacuation by the at least one pump device and at least one third pump device evacuates the containers of at least one of the at least two second groups synchronously.
  • the second groups can thus have a number of treatment devices that differs from the number of treatment devices in the previously formed treatment group.
  • the number of treatment devices in a second group can be greater or less than the number of treatment devices in the treatment group.
  • the at least one pump device and the at least one third pump device can also represent different pump stages, with the containers being evacuated in stages to the pressure required for the coating.
  • the at least one pumping device can evacuate the container to a second intermediate pressure level, which is higher than the pressure level with which the at least one third pumping device can be achieved.
  • the at least one third pump device begins the evacuation of the containers at the second intermediate pressure level and further reduces the pressure in the containers of at least one second group.
  • the flexibility of the method is further increased by the division into second groups after the evacuation of the treatment group by the at least one pump device.
  • the treatment group can be dissolved after all pump devices have successively evacuated the containers of the treatment group synchronously.
  • the treatment devices of the treatment group cannot be synchronously evacuated in further pump stages, not synchronously supplied to a plasma treatment and/or not synchronously discharged.
  • the device can also have at least four treatment devices, for example, with the treatment devices being divided into at least two treatment groups each with at least two treatment devices, with the at least one pump device evacuating the treatment groups one after the other.
  • the treatment devices can be moved, for example, one after the other along a closed transport path, with the treatment devices receiving a container at a loading position of the transport path and treated containers being removed from the treatment device at an unloading position of the transport path, with at least two immediately consecutive treatment devices at least on the transport from the loading position to the unloading position are at least temporarily combined to form a treatment group.
  • the treatment devices can thus be combined into treatment groups at any time between the loading position and the unloading position. Furthermore, the treatment groups can be broken up at any time between the loading position and the removal position.
  • a closed transport path is understood to mean a transport path whose end point lies on its starting point. The treatment devices therefore run through the transport path again and again.
  • the treatment facilities z. B. be arranged on the circumference of a rotating wheel.
  • each treatment device can be connected to each pump device by means of at least one valve, with the corresponding valves of the treatment devices of the treatment group being able to be opened synchronously for the fluid-communicating connection of the treatment group to one of the pump devices.
  • Each treatment facility can B. have a dedicated valve for each pump device.
  • the opening of a valve connects the interior of a container placed in the treatment device with the pump device. If, for example, there are three pump devices, each treatment device can have three valves.
  • each treatment device can, for example, additionally have at least one further valve that is connected for fluid communication within the treatment device to the area outside the inserted container.
  • the at least one further valve can also be connected in a fluid-communicating manner to one of the pump devices or to a further pump device.
  • the invention also relates to a device for coating containers made of plastic, the device having at least two treatment devices for the containers and at least one pumping device for evacuating containers that are placed in the treatment devices, with a container placed in a treatment device being pumped through the at least a pump device is evacuated, the device having a control device which is used to combine at least two treatment devices into at least one treatment group and to control a synchronous evacuation of all containers of the at least a treatment group is formed by means of the at least one pump device.
  • the control device can also be designed to carry out the developments of the method according to the preceding description.
  • each treatment device can be connected to each pump device via at least one valve, wherein the control device can be designed for synchronous switching of valves that connect different treatment devices to one of the pump devices in fluid communication.
  • control device can synchronously switch all the valves of the treatment devices of a treatment group, first group or second group.
  • a fluid-communicating connection between the interior spaces of the containers in the treatment devices of the treatment group and the corresponding pump device can thus be created synchronously by means of the control device.
  • a computer program product can be provided with a computer program element stored thereon, the computer program element having instructions that cause a computer to carry out the method according to the preceding description.
  • the controller can z. B. have a computer.
  • the computer program product can then z. B. be connected to the control device in such a way that the control device is prompted to execute the computer program element on the computer.
  • Advantages and effects as well as further developments of the computer program product result from the advantages and effects as well as further developments of the method described above. In this regard, reference is therefore made to the preceding description.
  • a computer program product z. B. be understood as a data carrier on which a computer program element is stored, which has instructions executable for a computer.
  • a computer program product can also be understood to mean, for example, a temporary or volatile data store, such as a flash memory or main memory, which has the computer program element. However, this does not rule out other types of data storage that have the computer program element.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the device
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the fluid and signal connections between the components of the device
  • FIG. 3a,b a flowchart of the method
  • Figure 4a-c is a schematic flow chart for a plurality of treatment facilities.
  • the method 100 is carried out using a device for coating containers made of plastic, which is shown in its entirety in FIG. 1 with the reference number 10 .
  • the device 10 has at least two, in the case shown at least four, treatment devices 12 for the containers.
  • the containers can be evacuated and treated with plasma in the treatment devices 12 .
  • the containers can be ventilated in the treatment devices 12 .
  • Each treatment device 12 can have a valve 20 with which an interior of a treatment device 12 can be connected in fluid communication with a pump device 14 via fluid lines 15 . In this way, both the interior of the container and the area around the container within the treatment device 12 can be evacuated by means of the pump device 14 after the valve 20 has been opened.
  • Different valves can also be provided for the interior of the container and for the area around the container within the treatment device 12 .
  • the device 10 can have several pump stages according to FIG. B. at least one second pumping device 18 and at least one third pumping device (not shown) can be provided. The second pump device 18 and the third pump device can be assigned to other pump stages than the at least one pump device 14 .
  • the treatment devices 12 can each have a separate valve 20 , 22 for the second pump device 18 and the third pump device in order to establish a fluid-communicating connection with the pump devices via the fluid lines 15 , 19 .
  • the first pumping device 14 can be used to evacuate the interior of the container placed in the treatment device 12 .
  • the second pumping device 18 can be used to evacuate the area around the container within the treatment device 12 .
  • the valves 20, 22 of the first and second pumping device can be opened and closed essentially simultaneously in order to evacuate the interior of the container and the area around the container simultaneously or almost simultaneously.
  • the first and second pumping devices 14 , 18 can be used to achieve different pressure levels in the interior of the container.
  • the valves 20 , 22 are then not open at the same time.
  • the valves 20 can be connected to a control device 16 via signal connections 17 .
  • the signal connections 17 are designed to transmit signals between the valves 20 and the control device 16 .
  • the signal connections 17 can be wired or wireless.
  • the containers can be transported further according to FIG. 1 between a loading position 24 and an unloading position 26 .
  • the treatment devices 12 can be arranged on the circumference of a rotating wheel 28 .
  • the arrow 30 shows the direction of rotation of the wheel 28 .
  • the rotation of the wheel 28 guides the treatment devices 12 one after the other to the loading position 24 and thus loads them at different times.
  • Containers can be loaded into the treatment devices 12 at the loading position 24 .
  • the containers can be unloaded from the treatment devices 12 at the unloading position 26 .
  • the pumping device 14 can evacuate the containers during transport between the loading position 24 and the unloading position 26 . Furthermore, before the unloading position 26 is reached, the plasma treatment can be carried out after the evacuation and the containers can be ventilated again.
  • the control device 16 can control the valves 20 in such a way that the valves 20, 22 can be switched simultaneously.
  • the valves 20 , 22 can therefore be opened and closed synchronously.
  • the control device 16 is thus designed to carry out the method 100 described below for coating a container made of plastic.
  • a computer program product with a computer program element can be used with the control device, the computer program element having instructions for a computer with which the method 100 is carried out.
  • FIGS. 3a and 3b show different examples of the method 100 for coating a container made of plastic.
  • At least two treatment devices can be moved in a step 120 one after the other along a closed transport path.
  • its end is also its start, i. H .
  • the treatment devices run through the transport path several times.
  • the treatment devices can be guided in a circle by a wheel.
  • a loading position and an unloading position can be provided on the transport path.
  • a treatment device is loaded with a container to be coated.
  • the container is unloaded from the treatment device.
  • the loaded treatment devices can be combined into at least one treatment group in step 102 .
  • Several treatment groups can exist side by side at the same time with different treatment facilities. If e.g. B. If there are at least four treatment facilities, the treatment facilities can be divided into at least two treatment groups each with two treatment facilities according to sub-step 118 .
  • the combination in the treatment group or in the treatment groups can take place at least temporarily in accordance with sub-step 122 .
  • D. H . the treatment group can be created and dissolved dynamically during transport between the loading position and the unloading position. A new grouping can also be carried out after the treatment group has been dissolved.
  • treatment group can also remain permanently.
  • the containers of the treatment devices of a treatment group are in step 104 by means of at least one pump device evacuated at the same time. Both the start time of the evacuation of the containers of the treatment group and the end time of the evacuation are the same. Simultaneous evacuation may also be referred to as synchronous evacuation.
  • the containers of the treatment group can be connected to the at least one pump device in a fluid-communicating manner via valves on the treatment devices in a temporally overlapping manner, preferably simultaneously. Simultaneous switching of the valves of the containers of the treatment group is particularly advantageous when the containers are connected to a pump device that is already in operation. The simultaneous switching avoids pressure fluctuations caused by containers that are later connected to the pumping device. All of the containers in the treatment group are thus evacuated synchronously by the at least one pump device.
  • the loaded treatment devices can be divided into at least two first groups in a step 106 between the loading position and the unloading position.
  • the containers of the treatment devices of at least one of the first groups can be evacuated synchronously by means of a second pump device. After the evacuation of their containers according to step 102, the first groups can be divided into the treatment groups in order to then evacuate their containers by the first pump device according to step 104.
  • the treatment devices of the treatment group can thus be divided into at least two second groups according to step 110 .
  • the containers of at least one of the second groups can be evacuated synchronously by a third pumping device.
  • the treatment groups can thus be flexibly divided into groups before each evacuation step in order to increase the efficiency of the evacuation by the pump devices.
  • the treatment groups can be divided into further groups accordingly.
  • the treatment devices can also be divided into groups for plasma treatment and ventilation.
  • FIG. 4a shows a flow chart 200 according to the prior art, in which no treatment groups are formed.
  • the numbers 1 to 6 are shown on the vertical axis, which stand for six treatment facilities. On the right-hand axis, the angular position on a rotating wheel, on the circumference of which the treatment devices are placed.
  • the different steps are shown as sections. Sections with the same filling or Hatching represent the same process step for different treatment facilities. Any number of treatment devices can be provided. In this regard, the flowchart only shows a schematic version, which can be supplemented or expanded with the corresponding number of treatment devices. can be changed .
  • Section 202 represents the loading of a container into a treatment facility.
  • Sections 204, 206 and 208 represent different pumping stages with different pumping devices. Usually only in section 204 is the area around the containers within the treatment facility also evacuated. In the sections 206 and 208 only the interior of the container is usually evacuated.
  • Section 210 represents the plasma treatment and section 212 represents the venting and unloading of the vessel. According to FIG. 4a, the sections of the same process step for the treatment devices do not overlap. The evacuation according to section 204 takes place individually for each treatment facility without any time overlap.
  • FIG. 4b shows a flowchart 300 for a first example of the method.
  • the angular positions covered by the sections can vary and be flexibly adjusted. Furthermore, the angular positions in this example correspond to periods of time, since the rotating wheel rotates at a constant speed in regular operation.
  • Section 302 represents the loading of a container into a treatment facility.
  • Sections 304, 306 and 308 represent different pumping stages with different pumping devices.
  • Section 310 represents the plasma treatment and section 312 represents the venting and unloading of the vessel.
  • section 314 the grouping of treatment facilities into a treatment group takes place.
  • treatment facilities 1 and 2 are combined into one treatment group.
  • the treatment group with treatment device 1 can be formed during or after the loading of the treatment device 2 .
  • the treatment facilities 3 and 4 are also combined to form a treatment group. The same applies to the treatment devices 5 and 6 .
  • the following explanations for the treatment devices 1 and 2 apply accordingly to the treatment devices 3 to 6 .
  • both containers and the area around the containers in the treatment devices of the treatment group can be evacuated synchronously by means of a pump device.
  • the containers of the treatment group are synchronously connected to the pump device.
  • the evacuation by the pumping device can now z. B. take place twice as long as according to the prior art shown in Figure 4a.
  • the area around the container within the treatment device can thus be evacuated for longer than in the prior art.
  • the interior of the container can thus be evacuated to a lower final pressure level in the subsequent pumping stages.
  • the treatment group is disbanded again in this example.
  • Treatment device 1 is then individually evacuated by another pumping device as represented by section 306 .
  • the handler 2 is idle, represented by section 316 .
  • the treatment group is formed only temporarily.
  • FIG. 4c Another example of the method is shown in FIG. 4c.
  • the treatment group consisting of treatment facilities 1 and 2 is only dissolved after section 308 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren (100) zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff mittels einer Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff, wobei die Vorrichtung mindestens zwei Behandlungseinrichtungen für die Behälter und mindestens eine Pumpeinrichtung zum Evakuieren von Behältern, die in die Behandlungseinrichtungen eingelegt sind, aufweist, wobei ein in eine Behandlungseinrichtung eingelegter Behälter durch die Pumpeinrichtung evakuiert wird, wobei mindestens zwei der Behandlungseinrichtungen zu mindestens einer Behandlungsgruppe zusammengefasst (102) werden und die mindestens eine Pumpeinrichtung alle Behälter der mindestens einen Behandlungsgruppe synchron evakuiert (104). Die Erfindung stellt damit ein Verfahren (100) zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff bereit, das eine erhöhte Effizienz aufweist.

Description

Verfahren zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff .
Für die Herstellung von Behältern können Kunststoffe verwendet werden . Diese Kunststoffe können j edoch gasdurchlässig sein, so dass der spätere Inhalt der hergestellten Behälter mit Gasen aus der Luft in Kontakt kommen kann . Insbesondere , wenn die Behälter mit Lebensmitteln befüllt werden, soll ein Kontakt mit Luft vermieden werden, um die Haltbarkeit der Lebensmittel zu erhöhen .
Dazu ist es z . B . aus DE 10 2018 132 609 Al bekannt , die Behälter mit einer Barriereschicht zu versehen . Die Barriereschicht wird mittels einer Plasmabehandlung auf die Behälter auf etragen . Die Plasmabehandlung wird mittels einer Vorrichtung zur Plasmabehandlung von Behältern durchgeführt , die eine Vielzahl von Behandlungsstationen aufweist , die auf dem Umfang eines rotierenden Rades angeordnet sind . Mit dem rotierenden Rad werden die Behandlungsstationen nacheinander an eine Beladestation geführt , die einen oder mehrere Behälter in eine Behandlungsstation einlegt . Danach wird die beladene Station mit einer Vakuumvorrichtung verbunden, um ein Vakuum in dem Behälterinnenraum zu erzeugen . Nahezu gleichzeitig wird in der beladenen Station auch das Volumen außerhalb des Behälters evakuiert . Um Rückströmungen zwischen verschiedenen Behältern in unterschiedlichen Stationen zu vermeiden, wird durch den Ablauf sichergestellt , dass während des Auspumpens des Behälter in den Stationen keine anderere Station und die darin befindlichen Behälter mit der Vakuumvorrichtung verbunden sind . Danach erfolgt die Plasmabehandlung des oder der Behälter . Nach der Plasmabehandlung wird die Station und der oder die darin befindlichen Behälter belüftet und an einer Entladestation aus der Behandlungsstation entnommen . Aufgabe der Erfindung ist es , ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff bereitzustellen, die eine erhöhte Effizienz aufweisen .
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche . Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der folgenden Beschreibung .
Bei einem Verfahren zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff mittels einer Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff , wobei die Vorrichtung mindestens zwei Behandlungseinrichtungen für die Behälter und mindestens eine Pumpeinrichtung zum Evakuieren von Behältern, die in die Behandlungseinrichtungen eingelegt sind, aufweist , wobei ein in eine Behandlungseinrichtung eingelegter Behälter durch die Pumpeinrichtung evakuiert wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mindestens zwei der Behandlungseinrichtungen zu mindestens einer Behandlungsgruppe zusammengefasst werden und die mindestens eine Pumpeinrichtung alle Behälter der mindestens einen Behandlungsgruppe synchron evakuiert .
Mit der Erfindung werden Behandlungseinrichtungen zu einer Behandlungsgruppe zusammengefasst . Die Behandlungsgruppe kann beispielsweise auch als Verbund, logische Behandlungseinrichtung oder virtuelle Behandlungseinrichtung bezeichnet werden . Alle Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe werden mit einer Pumpeinrichtung fluidkommunizierend verbunden und gleichzeitig bzw . synchron durch die Pumpeinrichtung evakuiert . Damit weisen die mit der Pumpeinrichtung verbundenen Behälter beim Evakuieren im Wesentlichen den gleichen Druck auf , so dass Rückströmungen zwischen den Behältern, die dann zumindest über die Pumpeinrichtung fluidkommunizierend miteinander verbunden sind, vermieden werden können . Weiter können die Evakuierungs zeiten der evakuierten Behälter der Behandlungsgruppe auf diese Weise zumindest teilweise zusammengefasst werden . Wenn z . B . zwei Behandlungseinrichtungen zu einer Behandlungsgruppe zusammengefasst werden, kann die Evakuierungszeit der Behälter beispielsweise verdoppelt werden . Es können j edoch auch mehr als zwei Behandlungseinrichtungen zu einer Behandlungsgruppe zusammengefasst wer- den, wobei sich die Evakuierungs zeit nicht zwingend mit der Anzahl der zusammengefassten Behandlungseinrichtungen skalieren muss . Damit verlängern sich durch das synchrone Evakuieren der Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe die Evakuierungs zeiten der einzelnen Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe im Vergleich zu einem zeitlich nicht überlappenden Evakuieren . Durch die verlängerte Evakuierungs zeit können mit der Pumpeinrichtung trotz des vergrößerten zu evakuierenden Volumens im Vergleich verringerte Enddrücke erzielt werden . Insbesondere bei leichtgewichtigen Behältern mit dünnen Wänden, die eine geringe Vakuumstabilität aufweisen, ist eine Reduzierung des Enddrucks im Bereich außen um den Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung für die nachfolgende Plasmabehandlung von Vorteil , um ein Kollabieren der Behälter in der Behandlungseinrichtung zu verhindern . Die Effizienz des Evakuierens wird durch das Zusammenfassen der Behandlungseinrichtungen in die Behandlungsgruppe und die damit erhöhte Evakuierungs zeit erhöht . Insbesondere kann durch das Verfahren die Effizienz von bereits bestehenden Vorrichtungen zum Beschichten von Behältern erhöht werden .
Die Behandlungsgruppe kann für die Plasmabehandlung bestehen bleiben oder vorher aufgelöst werden . Weiter kann die Behandlungsgruppe bestehen bleiben, bis die Behälter aus den Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe entladen werden . Alternativ oder zusätzlich können die Behandlungseinrichtungen permanent zu Behandlungsgruppen zusammengefasst werden und alle Abläufe im Verfahren zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff synchron durchlaufen .
Denkbar ist , dass die mindestens zwei Behandlungseinrichtungen vor dem Zusammenfassen zu der Behandlungsgruppe zum Beispiel in mindestens zwei erste Gruppen eingeteilt werden können, wobei zumindest eine zweite Pumpeinrichtung die Behälter mindestens einer der mindestens zwei ersten Gruppen synchron evakuieren kann .
Die ersten Gruppen können damit eine Anzahl von Behandlungseinrichtung aufweisen, die von der Anzahl der Behandlungseinrichtungen in der später gebildeten Behandlungsgruppe abweicht . Die Anzahl der Behandlungseinrichtungen in einer ersten Gruppe kann größer oder klei- ner als die Anzahl der Behandlungseinrichtungen in der Behandlungsgruppe sein . Die mindestens eine Pumpeinrichtung und die zumindest eine zweite Pumpeinrichtung können weiter verschiedene Pumpstufen darstellen, wobei die Behälter stufenweise auf den für die Beschichtung benötigten Druck evakuiert werden . Die zumindest eine zweite Pumpeinrichtung kann die Behälter zunächst auf ein erstes Zwischen- Druckniveau evakuieren, das höher als das Druckniveau ist , das mit der mindestens einen Pumpeinrichtung erzielt werden kann . Die mindestens eine Pumpeinrichtung beginnt die Evakuierung der Behälter auf dem ersten Zwischen-Druckniveau . Die zumindest eine zweite Pumpeinrichtung kann zunächst mindestens eine erste Gruppe synchron auf das Zwischen-Druckniveau evakuieren, bevor diese erste Gruppen Teil einer Behandlungsgruppen wird, die dann durch die mindestens eine Pumpeinrichtung evakuiert werden . Es dabei sehr von Vorteil , wenn diese erste Gruppe lediglich mit anderen Behandlungseinrichtungen in der Behandlungsgruppe zusammengefasst wird, die auf das gleiche Druckniveau evakuiert wurden . Durch die Einteilung in erste Gruppen vor dem Zusammenfassen in die Behandlungsgruppen, wird die Flexibilität des Verfahrens erhöht .
Gemäß einem Beispiel kann die Behandlungsgruppe nach dem Evakuieren durch die zumindest eine Pumpeinrichtung in mindestens zwei zweite Gruppen geteilt werden und zumindest eine dritte Pumpeinrichtung die Behälter mindestens einer der mindestens zwei zweiten Gruppen synchron evakuiert werden .
Die zweiten Gruppen können damit eine Anzahl von Behandlungseinrichtung aufweisen, die von der Anzahl der Behandlungseinrichtungen in der vorher gebildeten Behandlungsgruppe abweicht . Die Anzahl der Behandlungseinrichtungen in einer zweiten Gruppe kann größer oder kleiner als die Anzahl der Behandlungseinrichtungen in der Behandlungsgruppe sein . Die mindestens eine Pumpeinrichtung und die zumindest eine dritte Pumpeinrichtung können weiter verschiedene Pumpstufen darstellen, wobei die Behälter stufenweise auf den für die Beschichtung benötigten Druck evakuiert werden . Die mindestens eine Pumpeinrichtung kann die Behälter auf ein zweites Zwischen- Druckniveau evakuieren, das höher als das Druckniveau ist , das mit der zumindest einen dritten Pumpeinrichtung erzielt werden kann . Die zumindest eine dritte Pumpeinrichtung beginnt die Evakuierung der Behälter auf dem zweiten Zwischen-Druckniveau und verringert den Druck in den Behältern mindestens einer zweiten Gruppe weiter . Durch die Einteilung in zweite Gruppen nach dem Evakuieren der Behandlungsgruppe durch die mindestens eine Pumpeinrichtung , wird die Flexibilität des Verfahrens weiter erhöht .
In einem weiteren Beispiel kann die Behandlungsgruppe aufgelöst werden, nachdem nacheinander alle Pumpeinrichtungen die Behälter der Behandlungsgruppe synchron evakuiert haben .
In diesem Fall können die Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe in weiteren Pumpstufen nicht synchron evakuiert , nicht synchron einer Plasmabehandlung zugeführt und/oder nicht synchron entladen werden .
Weiter kann die Vorrichtung zum Beispiel mindestens vier Behandlungseinrichtungen aufweisen, wobei die Behandlungseinrichtungen in mindestens zwei Behandlungsgruppen mit j eweils mindestens zwei Behandlungseinrichtungen eingeteilt werden, wobei die mindestens eine Pumpeinrichtung die Behandlungsgruppen nacheinander evakuiert .
Es ist ebenso denkbar, dass die Behandlungseinrichtungen beispielsweise nacheinander entlang eines geschlossenen Transportpfads bewegt werden können, wobei die Behandlungseinrichtungen an einer Beladeposition des Transportpfads einen Behälter empfangen und an einer Entladeposition des Transportpfads behandelte Behälter aus den Behandlungseinrichtung entnommen werden, wobei mindestens zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Behandlungseinrichtungen zumindest auf dem Transport von der Beladeposition zur Entladeposition zumindest zeitweise zu einer Behandlungsgruppe zusammengefasst werden .
Die Behandlungseinrichtungen können damit j ederzeit zwischen der Beladeposition und der Entladeposition zu Behandlungsgruppen zusammengefasst werden . Weiter können die Behandlungsgruppen j ederzeit zwischen der Beladeposition und der Entnahmeposition aufgelöst werden . Unter einem geschlossenen Transportpfad wird ein Transportpfad verstanden, dessen Endpunkt auf seinem Startpunkt liegt . Die Behandlungseinrichtungen durchlaufen den Transportpfad daher immer wieder von neuem . Dazu können die Behandlungseinrichtungen z . B . auf dem Umfang eines rotierenden Rads angeordnet sein .
Gemäß einem weiteren Beispiel kann j ede Behandlungseinrichtung mit j eder Pumpeinrichtung j eweils mittels mindestens eines Ventils verbindbar sein, wobei zum fluidkommunizierenden Verbinden der Behandlungsgruppe mit einer der Pumpeinrichtungen die entsprechenden Ventile der Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe synchron geöffnet werden können .
Jede Behandlungseinrichtung kann z . B . ein dediziertes Ventil für j ede Pumpeinrichtung aufweisen . Das Öffnen eines Ventils verbindet den Innenraum eines in die Behandlungseinrichtung eingelegten Behälters mit der Pumpeinrichtung . Wenn beispielsweise drei Pumpeinrichtungen vorhanden sind, kann j ede Behandlungseinrichtung drei Ventile aufweisen .
Weiter kann j ede Behandlungseinrichtung zum Beispiel zusätzlich mindestens ein weiteres Ventil aufweisen, dass innerhalb der Behandlungseinrichtung mit dem Bereich außerhalb des eingelegten Behälters fluidkommunizieren verbunden ist . Das mindestens eine weitere Ventil kann weiter fluidkommunizierend mit einer der Pumpeinrichtungen oder einer weiteren Pumpeinrichtung verbunden sein .
Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff , wobei die Vorrichtung mindestens zwei Behandlungseinrichtungen für die Behälter und mindestens einer Pumpeinrichtung zum Evakuieren von Behältern, die in die Behandlungseinrichtungen eingelegt sind, aufweist , wobei ein in eine Behandlungseinrichtung eingelegter Behälter durch die mindestens eine Pumpeinrichtung evakuiert wird, wobei die Vorrichtung eine Steuereinrichtung aufweist , die zum Zusammenfassen von mindestens zwei Behandlungseinrichtungen zu mindestens einer Behandlungsgruppe und zum Steuern einer synchronen Evakuierung aller Behälter der mindestens einen Behandlungsgruppe mittels der mindestens einen Pumpeinrichtung ausgebildet ist .
Die Steuereinrichtung kann weiter zum Durchführen der Weiterbildungen des Verfahrens nach der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet sein .
Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen des oben beschriebenen Verfahrens . Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen .
Denkbar ist , dass j ede Behandlungseinrichtung mit j eder Pumpeinrichtung j eweils über mindestens ein Ventil verbunden sein kann, wobei Steuereinrichtung zum synchronen Schalten von Ventilen, die verschiedene Behandlungseinrichtungen mit einer der Pumpeinrichtungen fluidkommunizierend verbinden, ausgebildet sein kann .
Damit kann die Steuereinrichtung alle Ventile der Behandlungseinrichtungen einer Behandlungsgruppe , ersten Gruppe oder zweiten Gruppe synchron schalten . Damit kann mittels der Steuereinrichtung synchron eine fluidkommunizierende Verbindung zwischen den Innenräumen der Behälter in den Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe mit der entsprechenden Pumpeinrichtung geschaffen werden .
Weiter kann ein Computerprogrammprodukt mit einem darauf gespeicherten Computerprogrammelement vorgesehen werden, wobei das Computerprogrammelement Instruktionen aufweist , die einen Computer dazu veranlassen das Verfahren gemäß der vorangegangenen Beschreibung aus zuführen .
Die Steuereinrichtung kann z . B . einen Computer auf weisen . Das Computerprogrammprodukt kann dann z . B . derart mit der Steuereinrichtung verbunden sein, dass die Steuereinrichtung dazu veranlasst wird das Computerprogrammelement auf dem Computer auszuführen . Vorteile und Wirkungen sowie Weiterbildungen des Computerprogrammprodukts ergeben sich aus den Vorteilen und Wirkungen sowie Weiterbildungen des oben beschriebenen Verfahrens . Es wird daher in dieser Hinsicht auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen . Unter einem Computerprogrammprodukt kann z . B . ein Datenträger verstanden werden, auf dem ein Computerprogrammelement gespeichert ist , das für einen Computer ausführbare Instruktionen aufweist . Alternativ oder zusätzlich kann unter einem Computerprogrammprodukt beispielsweise auch ein zeithafter oder flüchtiger Datenspeicher , wie Flash- Speicher oder Arbeitsspeicher , verstanden werden, der das Computerprogrammelement aufweist . Weitere Arten von Datenspeichern, die das Computerprogrammelement aufweisen, seien damit j edoch nicht ausgeschlossen .
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer beispielhaften Ausführungsform mittels der beigefügten Zeichnung beschrieben . Es zeigen :
Figur 1 eine schematische Darstellung der Vorrichtung;
Figur 2 eine schematische Darstellung der Fluid- und Signalverbindungen zwischen den Komponenten der Vorrichtung ;
Figur 3a , b ein Flussdiagramm des Verfahrens ; und
Figur 4a-c ein schematisches Ablauf-Diagramm für eine Mehrzahl an Behandlungseinrichtungen .
Das Verfahren 100 wird mittels einer Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff durchgeführt , die in Figur 1 in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 10 dargestellt ist .
Die Vorrichtung 10 weist mindestens zwei , in dem dargestellten Fall mindestens vier , Behandlungseinrichtungen 12 für die Behälter auf . In den Behandlungseinrichtungen 12 können die Behälter evakuiert und mit Plasma behandelt werden . Weiter kann nach der Behandlung eine Belüftung der Behälter in den Behandlungseinrichtungen 12 erfolgen . Jede Behandlungseinrichtung 12 kann ein Ventil 20 aufweisen, mit dem ein Innenraum einer Behandlungseinrichtung 12 mit einer Pumpeinrichtung 14 über Fluidleitungen 15 fluidkommunizierend verbunden werden kann . Damit kann sowohl der Innenraum des Behälters als auch der Bereich um den Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung 12 nach dem Öffnen des Ventils 20 mittels der Pumpeinrichtung 14 evakuiert werden . Es können auch für den Innenraum des Behälters und für den Bereich um den Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung 12 verschiedene Ventile vorgesehen sein .
Die Vorrichtung 10 kann gemäß Figur 2 dabei mehrere Pumpstufen aufweisen, wobei z . B . mindestens eine zweite Pumpeinrichtung 18 und mindestens eine dritte Pumpeinrichtung ( nicht dargestellt ) vorgesehen werden können . Die zweite Pumpeinrichtung 18 und die dritte Pumpeinrichtung können anderen Pumpstufen als die mindestens eine Pumpeinrichtung 14 zugeordnet sein .
Die Behandlungseinrichtungen 12 können für die zweite Pumpeinrichtung 18 und die dritte Pumpeinrichtung j eweils ein gesondertes Ventil 20 , 22 aufweisen, um über die Fluidleitungen 15 , 19 eine fluidkommunizierende Verbindung mit den Pumpeinrichtungen herzustellen .
In einem ersten Ausführungsbeispiel kann die erste Pumpeinrichtung 14 zum Evakuieren des Innenraums des in die Behandlungseinrichtung 12 eingelegten Behälters verwendet werden . Die zweite Pumpeinrichtung 18 kann zum Evakuieren des Bereichs um den Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung 12 verwendet werden . Die Ventile 20 , 22 der ersten und zweiten Pumpeinrichtung können im Wesentlichen gleichzeitig geöffnet und geschlossen werden, um den Innenraum des Behälters und den Bereich um den Behälter gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig zu evakuieren .
In einem anderen Ausführungsbeispiel können die erste und zweite Pumpeinrichtung 14 , 18 zum Erreichen verschiedener Druckniveaus im Innenraum des Behälters verwendet werden . Die Ventile 20 , 22 sind dann nicht gleichzeitig geöffnet . Die Ventile 20 können über Signalverbindungen 17 mit einer Steuereinrichtung 16 verbunden sein . Die Signalverbindungen 17 sind dabei zu Übertragung von Signalen zwischen den Ventilen 20 und der Steuereinrichtung 16 ausgebildet . Weiter können die Signalverbindungen 17 kabelgebunden oder kabellos ausgebildet sein .
Die Behälter können weiter gemäß Figur 1 zwischen einer Beladeposition 24 und einer Entladeposition 26 transportiert werden . Die Behandlungseinrichtungen 12 können dazu auf dem Umfang eines rotierenden Rades 28 angeordnet sein . Der Pfeil 30 zeigt in diesem Beispiel die Rotationsrichtung des Rades 28 .
Durch die Rotation des Rades 28 werden die Behandlungseinrichtungen 12 nacheinander an die Beladeposition 24 geführt und damit zeitlich versetzt zueinander beladen .
An der Beladeposition 24 können Behälter in die Behandlungseinrichtungen 12 geladen werden . An der Entladeposition 26 können die Behälter aus den Behandlungseinrichtungen 12 entladen werden . Die Pumpeinrichtung 14 kann die Behälter während des Transports zwischen der Beladeposition 24 und der Entladeposition 26 evakuieren . Weiter kann vor dem Erreichen der Entladeposition 26 die Plasmabehandlung nach dem Evakuieren durchgeführt und die Behälter wieder belüftet werden .
Die Steuereinrichtung 16 kann die Ventile 20 derart steuern, dass die Ventile 20 , 22 gleichzeitig geschaltet werden können . Die Ventile 20 , 22 können daher synchron geöffnet und geschlossen werden .
Die Steuereinrichtung 16 ist damit dazu ausgebildet das im Folgenden beschrieben Verfahren 100 zum Beschichten eines Behälters aus Kunststoff durchzuführen . Dazu kann z . B . ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogrammelement mit der Steuereinrichtung verwendet werden, wobei das Computerprogrammelement Instruktionen für einen Computer aufweist , mit dem das Verfahren 100 durchgeführt wird . Figur 3a und 3b zeigen verschiedene Beispiel des Verfahrens 100 zum Beschichten eines Behälters aus Kunststoff .
Gemäß Figur 3a können mindestens zwei Behandlungseinrichtungen in einem Schritt 120 nacheinander entlang eines geschlossenen Transportpfads bewegt werden . Bei dem geschlossenen Transportpfad ist dessen Ende gleichzeitig dessen Start , d . h . die Behandlungseinrichtungen durchlaufen den Transportpfad mehrfach . Im Beispiel nach Figur 3 können die Behandlungseinrichtungen durch ein Rad im Kreis geführt werden .
Am Transportpfad können eine Beladeposition und eine Entladeposition vorgesehen sein . An der Beladeposition wird eine Behandlungseinrichtung mit einem zu beschichtenden Behälter beladen . An der Entladeposition wird der Behälter aus der Behandlungseinrichtung entladen .
Während des Transports zwischen der Beladeposition und der Entladeposition können die beladenen Behandlungseinrichtungen im Schritt 102 zu mindestens einer Behandlungsgruppe zusammengefasst werden . Es können mehrere Behandlungsgruppen gleichzeitig mit verschiedenen Behandlungseinrichtungen nebeneinander bestehen . Wenn z . B . mindestens vier Behandlungseinrichtungen vorhanden sind, können die Behandlungseinrichtungen in mindestens zwei Behandlungsgruppen mit j eweils zwei Behandlungseinrichtungen gemäß Unterschritt 118 eingeteilt werden .
Die Zusammenfassung in die Behandlungsgruppe bzw . in die Behandlungsgruppen kann gemäß dem Unterschritt 122 zumindest zeitweise erfolgen . D . h . die Behandlungsgruppe kann dynamisch während des Transports zwischen der Beladeposition und der Entladeposition erstellt und wieder aufgelöst werden . Auch eine erneute Zusammenfassung nach dem Auf lösen der Behandlungsgruppe kann durchgeführt werden .
Weiter kann die Behandlungsgruppe auch permanent bestehen bleiben .
Die Behälter der Behandlungseinrichtungen einer Behandlungsgruppe werden im Schritt 104 mittels mindesten einer Pumpeinrichtung gleichzeitig evakuiert . Sowohl der Startzeitpunkt des Evakuierens der Behälter der Behandlungsgruppe als auch der Endzeitpunkt des Evakuierens sind gleich . Das gleichzeitige Evakuieren kann auch als synchrones Evakuieren bezeichnet werden . Dazu können die Behälter der Behandlungsgruppe über Ventile an den Behandlungseinrichtungen zeitlich überlappend, vorzugsweise gleichzeitig, mit der mindestens einen Pumpeinrichtung fluidkommunizierend verbunden werden . Ein gleichzeitiges Schalten der Ventile der Behälter der Behandlungsgruppe ist insbesondere dann von Vorteil , wenn die Behälter mit einer bereits in Betrieb befindlichen Pumpeinrichtung verbunden werden . Durch das gleichzeitige Schalten werden Druckschwankungen durch Behälter vermieden, die später mit der Pumpeinrichtung verbunden werden . Es werden damit alle Behälter der Behandlungsgruppe synchron durch die mindestens eine Pumpeinrichtung evakuiert .
Unter dem Schalten der Ventile wird u . a . ein Öffnen oder Schließen der Ventile verstanden .
Die beladenen Behandlungseinrichtungen können vor dem Schritt 102 in einem Schritt 106 zwischen der Beladeposition und der Entladeposition in mindestens zwei erste Gruppen eingeteilt werden .
Die Behälter der Behandlungseinrichtungen mindestens einer der ersten Gruppen können mittels einer zweiten Pumpeinrichtung synchron evakuiert werden . Die ersten Gruppen können nach dem Evakuieren von deren Behältern gemäß Schritt 102 in die Behandlungsgruppen einteilt werden, um deren Behälter dann durch die erste Pumpeinrichtung gemäß Schritt 104 zu evakuieren .
Weiter kann nach dem Evakuieren der Behälter der Behandlungsgruppe durch die erste Pumpeinrichtung eine neue Einteilung vorgenommen werden . So können die Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe gemäß Schritt 110 in mindestens zwei zweite Gruppen eingeteilt werden . Die Behälter mindestens einer der zweiten Gruppen können durch eine dritte Pumpeinrichtung synchron evakuiert werden . Die Behandlungsgruppen können damit vor j edem Evakuierungsschritt flexibel in Gruppen eingeteilt werden, um die Effizienz des Evakuierens durch die Pumpeinrichtungen zu erhöhen .
Wenn weitere Pumpeinrichtung, die weitere Pumpstufen darstellen, vorhanden sind, können die Behandlungsgruppen entsprechend in weitere Gruppen eingeteilt werden .
Auch für die Plasmabehandlung und das Belüften können die Behandlungseinrichtungen in Gruppen eingeteilt werden .
Die Einteilung in die Behandlungsgruppen wird mittels der Figuren 4a bis 4 c näher erläutert .
Figur 4a zeigt dabei ein Ablauf diagramm 200 gemäß dem Stand der Technik, bei dem keine Behandlungsgruppen gebildet werden .
Auf der Hochachse sind die Zahlen 1 bis 6 dargestellt , die für sechs Behandlungseinrichtungen stehen . Auf der Rechtsachse die Winkelposition auf einem rotierenden Rad, auf dessen Umfang die Behandlungseinrichtungen angeordnet sind . Die verschiedenen Schritte sind als Abschnitte dargestellt . Abschnitte mit gleicher Füllung bzw . Schraffierung stellen den gleichen Ablaufschritt für verschiedene Behandlungseinrichtungen dar . Es können beliebig viele Behandlungseinrichtungen vorgesehen werden . Das Ablauf diagramm zeigt in dieser Hinsicht lediglich eine schematische Version, die beliebig um die entsprechende Anzahl der Behandlungseinrichtungen ergänzt bzw . geändert werden kann .
Abschnitt 202 stellt das Beladen einer Behandlungseinrichtung mit einem Behälter dar . Abschnitte 204 , 206 und 208 stellen verschiedene Pumpstufen mit verschiedenen Pumpeinrichtungen dar . Üblicherweise wird lediglich im Abschnitt 204 auch der Bereich um die Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung evakuiert . In den Abschnitten 206 und 208 wird üblicherweise lediglich der Innenraum der Behälter evakuiert . Der Abschnitt 210 steht für die Plasmabehandlung und der Abschnitt 212 für das Belüften und das Entladen des Behälters . Gemäß Figur 4a überlappen sich die Abschnitte gleicher Ablaufschritt für die Behandlungseinrichtungen nicht . Das Evakuieren gemäß Abschnitt 204 findet ohne zeitliche Überlappung für j ede Behandlungseinrichtung einzeln statt .
In Figur 4b ist ein Ablauf diagramm 300 für ein erstes Beispiel des Verfahrens dargestellt .
Auch hier sind auf der Hochachse sind die Nummern von sechs Behandlungseinrichtungen dargestellt . Die Zahl sechs wurde aus Gründen der Übersichtlichkeit gewählt . Es können beliebig viele Behandlungseinrichtungen vorgesehen werden . Das Ablauf diagramm ist dann entsprechend anzupassen .
Auf der Rechtsachse die Winkelposition auf einem rotierenden Rad, auf dessen Umfang die Behandlungseinrichtungen angeordnet sind . Die verschiedenen Schritte sind als Abschnitte dargestellt . Abschnitte mit gleicher Füllung bzw . Schraffierung stellen den gleichen Ablaufschritt für verschiedene Behandlungseinrichtungen dar .
Die Winkelpositionen, die durch die Abschnitte abgedeckt werden, können variieren und flexibel angepasst werden . Weiter entsprechen die Winkelpositionen in diesem Beispiel Zeitdauern, da das rotierende Rad im Regelbetrieb mit konstanter Geschwindigkeit rotiert .
Abschnitt 302 stellt das Beladen einer Behandlungseinrichtung mit einem Behälter dar . Abschnitte 304 , 306 und 308 stellen verschiedene Pumpstufen mit verschiedenen Pumpeinrichtungen dar . Der Abschnitt 310 steht für die Plasmabehandlung und der Abschnitt 312 für das Belüften und das Entladen des Behälters .
Im Abschnitt 314 findet das Zusammenfassen von Behandlungseinrichtungen in eine Behandlungsgruppe statt . So werden in diesem Beispiel die Behandlungseinrichtungen 1 und 2 in eine Behandlungsgruppe zusammengefasst . Dazu wird nach dem Beladen 302 der Behandlungseinrichtung 1 gewartet , bis die Behandlungseinrichtung 2 beladen wurde . Während oder nach dem Beladen der Behandlungseinrichtung 2 kann die Behandlungsgruppe mit Behandlungseinrichtung 1 gebildet werden .
Die Behandlungseinrichtungen 3 und 4 werden ebenfalls zu einer Behandlungsgruppe zusammengefasst . Gleiches gilt für die Behandlungseinrichtungen 5 und 6 . Die folgenden Erläuterungen zu den Behandlungseinrichtungen 1 und 2 gelten entsprechend für die Behandlungseinrichtungen 3 bis 6 .
Im Abschnitt 304 können beide Behälter und der Bereich um die Behälter in den Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe mittels einer Pumpeinrichtung synchron evakuiert werden . Dazu werden die Behälter der Behandlungsgruppe synchron mit der Pumpeinrichtung verbunden . Das Evakuieren durch die Pumpeinrichtung kann nun z . B . doppelt so lang erfolgen wie gemäß dem in Figur 4a dargestellten Stand der Technik . Mittels der Erfindung kann das Evakuieren des Bereichs um den Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung damit länger erfolgen als im Stand der Technik . Der Innenraum des Behälters kann in den folgenden Pumpstufen damit auf einen geringeres Enddruckniveau evakuiert werden .
Nach dem Evakuieren im Abschnitt 304 wird die Behandlungsgruppe in diesem Beispiel wieder aufgelöst . Behandlungseinrichtung 1 wird danach einzeln durch eine weitere Pumpeinrichtung evakuiert , wie durch Abschnitt 306 dargestellt . In einem Beispiel kann dann lediglich der Innenraum des Behälters evakuiert werden . Währenddessen befindet sich die Behandlungseinrichtung 2 im Leerlauf , der durch Abschnitt 316 dargestellt ist . Die Behandlungsgruppe wird in diesem Beispiel lediglich zeitweise gebildet .
Erst nach dem Beenden des Evakuierens der Behandlungseinrichtung 1 im Abschnitt 306 , tritt die Behandlungseinrichtung 2 in diese Pumpstufe ein .
Durch das längere Evakuieren im Abschnitt 304 können für beide Behälter in den Behandlungseinrichtungen 1 und 2 geringere Enddrücke erzielt werden, vor allem, wenn lediglich im Abschnitt 304 der Be- reich um die Behälter innerhalb der Behandlungseinrichtung evakuiert wird . Daher können die Zeiten für die Plasmabehandlung beider Behälter im Vergleich zum Stand der Technik reduziert werden . Dies wird durch den kürzeren Abschnitt 310 dargestellt , der sich über weniger Winkelpositionen erstreckt als der Abschnitt 210 in Figur 4a .
In Figur 4c wird ein weiteres Beispiel des Verfahrens dargestellt . In diesem Beispiel wird die Behandlungsgruppe aus den Behandlungseinrichtungen 1 und 2 erst nach dem Abschnitt 308 aufgelöst . Gleiches gilt für die Behandlungsgruppen mit den Behandlungseinrichtungen 3 bis 6 .
Das oben beschriebene Beispiel dient in keiner Weise einer Beschränkung der Erfindung . Vielmehr kann die Erfindung in vielfältiger Weise abgewandelt werden . Alle oben beschriebenen Merkmale der Erfindung können allein oder in Kombination miteinander wesentlich für die Erfindung sein .
Bezugs zeichenliste
10 Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff
12 Behandlungseinrichtung
14 Pumpeinrichtung 15 Fluidleitung
16 Steuereinrichtung
17 Signal Verbindung
18 Pumpeinrichtung
19 Fluidleitung 20 Ventil
22 Ventil
24 Beladeposition
26 Entladeposition
28 Rad 30 Pfeil

Claims

Ansprüche
1 . Verfahren zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff mittels einer Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff , wobei die Vorrichtung mindestens zwei Behandlungseinrichtungen für die Behälter und mindestens eine Pumpeinrichtung zum Evakuieren von Behältern, die in die Behandlungseinrichtungen eingelegt sind, aufweist , wobei ein in eine Behandlungseinrichtung eingelegter Behälter durch die Pumpeinrichtung evakuiert wird, dadurch gekennzeichnet , dass mindestens zwei der Behandlungseinrichtungen zu mindestens einer Behandlungsgruppe zusammengefasst ( 102 ) werden und die mindestens eine Pumpeinrichtung alle Behälter der mindestens einen Behandlungsgruppe synchron evakuiert ( 104 ) .
2 . Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass die mindestens zwei Behandlungseinrichtungen vor dem Zusammenfassen ( 102 ) zu der Behandlungsgruppe in mindestens zwei erste Gruppen eingeteilt ( 106 ) werden, wobei zumindest eine zweite Pumpeinrichtung die Behälter mindestens einer der mindestens zwei ersten Gruppen synchron evakuiert ( 108 ) .
3 . Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Behandlungsgruppe nach dem Evakuieren ( 104 ) durch die zumindest eine Pumpeinrichtung in mindestens zwei zweite Gruppen geteilt ( 110 ) wird und zumindest eine dritte Pumpeinrichtung die Behälter mindestens einer der mindestens zwei zweiten Gruppen synchron evakuiert ( 112 ) .
4 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , dass die Behandlungsgruppe aufgelöst ( 114 ) wird, nachdem nacheinander alle Pumpeinrichtungen die Behälter der Behandlungsgruppe synchron evakuiert ( 116 ) haben . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens vier Behandlungseinrichtungen aufweist, wobei die Behandlungseinrichtungen in mindestens zwei Behandlungsgruppen mit jeweils mindestens zwei Behandlungseinrichtungen eingeteilt werden (118) , wobei die mindestens eine Pumpeinrichtung die Behandlungsgruppen nacheinander evakuiert. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Behandlungseinrichtungen nacheinander entlang eines geschlossenen Transportpfads bewegt (120) werden, wobei die Behandlungseinrichtungen an einer Beladeposition des Transportpfads einen Behälter empfangen und an einer Entladeposition des Transportpfads behandelte Behälter aus den Behandlungseinrichtung entnommen werden, wobei mindestens zwei unmittelbar aufeinanderfolgende Behandlungseinrichtungen zumindest auf dem Transport von der Beladeposition zur Entladeposition zumindest zeitweise zu einer Behandlungsgruppe zusammengefasst (122) werden. Verfahren nach einem der Ansprüche, 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass jede Behandlungseinrichtung mit jeder Pumpeinrichtung jeweils mittels mindestens eines Ventils verbindbar ist, wobei zum fluidkommunizierenden Verbinden der Behandlungsgruppe mit einer der Pumpeinrichtungen die entsprechenden Ventile der Behandlungseinrichtungen der Behandlungsgruppe synchron geöffnet werden. Vorrichtung zum Beschichten von Behältern aus Kunststoff, wobei die Vorrichtung (10) mindestens zwei Behandlungseinrichtungen (12) für die Behälter und mindestens eine Pumpeinrichtung (14, 16) zum Evakuieren von Behältern, die in die Behandlungseinrichtungen (12) eingelegt sind, aufweist, wobei ein in eine Behandlungseinrichtung (12) eingelegter Behälter durch die mindestens eine Pumpeinrichtung (14, 16) evakuiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) eine Steuereinrichtung (16) aufweist, die zum Zusammenfassen von mindestens zwei Behandlungseinrichtungen (12) zu mindestens einer Behandlungsgruppe und zum Steuern einer synchronen Evakuierung aller Behälter der mindestens einen Behandlungsgruppe mittels der mindestens einen Pumpeinrichtung (14, 16) ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (16) weiter zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 7 ausgebildet ist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Behandlungseinrichtung (12) mit jeder Pumpeinrichtung (14, 16) jeweils über mindestens ein Ventil (20, 22) verbunden ist, wobei Steuereinrichtung (16) zum synchronen Schalten von Ventilen (20, 22) , die verschiedene Behandlungseinrichtungen (12) mit einer der Pumpeinrichtungen (14, 16) fluidkommunizierend verbinden, ausgebildet ist.
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