[发明专利]涂覆设备

说明书

描述了一种特别通过化学气相沉积在三维玻璃制品例如瓶子上进行涂覆沉积的设备。该设备适于并入玻璃容纳器的连续生产工艺的工厂中。

本发明涉及在连续制造过程中用于在玻璃制品，特别是玻璃容器诸如瓶子和罐子上沉积涂层的方法和设备。

在许多情况下，在玻璃容器上沉积涂层是期望的或方便的。例如，在制造玻璃瓶子的过程中，常在所谓的工艺“热端”(即当新近浇注的瓶子仍然保持大量的热量时)将氧化锡涂层施加到瓶子。这种涂层用于很多目的。

涂层在随后的工艺步骤中降低了“划伤”的程度(即具有不利美学效果的可见表面损伤)。该涂层还为随后的聚合物涂层提供良好的粘附力，该聚合物涂层沉积在该工艺的“冷端”处用于额外的润滑。涂层也改善了瓶子的强度。

对于在玻璃制品上沉积涂层的任务，过去已经采用了许多方法。

WO2006/009872描述了通过直接注入化学气相沉积(CVD)进行的沉积，其中将CVD前体溶解在包含离子液体的溶剂中，然后将其注入具有逆流载气流的填充式蒸发器中。载气从溶剂中剥离前体，并将它们以气相输送到沉积室，在沉积室中通过常规CVD方法形成涂层。

最近，WO2013/163005描述了一种涂覆设备，其中将待沉积的化合物(金属氧化物)注入到在待涂覆制品上方被引导的空气流中。

通过CVD方法在平板玻璃上沉积涂层是众所周知的。方便地，这在浮法玻璃制造工艺期间完成，其中来自所述工艺的余热帮助前体的反应，所述前体被带到在浮法玻璃工艺期间生产的热玻璃带的表面。以这种方式在大气压力下在浮法玻璃上进行CVD(APCVD)。

可以将前体分别带到其反应位置，即每一前体通过其自己的专用导管被带到玻璃的表面，仅在到达玻璃表面附近时与其他前体混合，但是对于其中前体在传送到反应位点之前被混合的预混合“体系”，具有特定的优点(就装置的相对简单性而言)。

存在许多用于制品诸如瓶子的涂覆装置，其包括具有侧壁和顶部的涂覆通道，该通道方便地位于传送带，该传送带通过通道传送瓶子。

通道的侧壁包括孔，典型地是通过其输送涂覆材料(在载气中)的槽或喷嘴。排气孔也通常包括在内。

当瓶子通过通道输送时，它们通过槽，且涂覆材料被输送到瓶子的表面。

在一些情况下，制造商选择避免涂覆制品的特定区域。例如，在将涂层施加到用于啤酒或碳酸饮料的瓶子的情况下，制造商可以选择避免涂覆瓶子的唇缘，因为一些涂层可提供表面粗糙度或成核点，这当倾倒液体时引起不希望的泡腾。

EP0519597描述了上述类型的玻璃涂覆设备和方法。在这种情况下，非湍流的空气供应被引导向下穿过涂覆材料流，以防止在瓶子的顶部区域(特别是唇缘)中涂覆。

WO02066389描述了一种包括涂覆通道的瓶子涂覆装置，其中设置槽用于供给和排出气体混合物中的涂覆材料。在这种情况下，这些槽是水平的并且是间隔开的，使得在处理过程中仅涂覆对应于与邻接者接触的区域的瓶子带。

该专利还描述了通过施加第一涂层(例如氧化锡)和第二涂层(例如聚合物喷涂涂层)对瓶子进行双重涂覆，该第一涂层的沉积借助于从熔融状态(所谓的“热端”涂层)铸造之后瓶子中的余热，在生产过程中在瓶子已显著冷却(“冷端”涂层)的点施加该第二涂层。

在上述类型的连续式工艺涂覆机中出现的一个问题是，入口孔和流动路径的布置引起载气流中高度的涡旋和剪切。这进而导致不均匀的涂层，因为不稳定的射流有时短暂地轻弹过制品诸如瓶子，而在其他时间保持指向一个区域。

而且，对于三维物体如瓶子，从物体到涂覆槽(和排气口)的距离沿着物体的高度不是恒定的。例如，瓶子的本体表面比较狭窄的颈部的表面更靠近槽。在通过如WO02066389的设备生产时，这引起不均匀的涂层。