[发明专利]用于借助至少一个涂布站来涂布空心体的设备及用于清洁气体喷枪的方法

说明书

本发明涉及一种用于借助至少一个涂布站来涂布容器的设备，该设备包括具有末端区域的气体喷枪，其中，存在CIP单元，其具有壳体以及进口和出口并具有用于通过进口和出口在壳体的容积内产生流体填充和/或流体回路的装置，其中，壳体能进入清洁位置，在该清洁位置上，该壳体以流体密封的方式完全包封气体喷枪的末端区域，并且该气体喷枪的末端区域定位成使得输送清洁流体的流体回路在清洁位置上浸湿该末端区域，而在设备正常运行期间不包封气体喷枪。本发明还涉及一种用于清洁上述设备的气体喷枪(6)的方法，其中，该气体喷枪保留在涂布设备中，并按照指定顺序执行以下步骤：通过壳体以流体密封的方式包封气体喷枪包含其自由端在内的至少一部分长度；将清洁流体引入壳体；经过规定的停留时间后，从壳体中排出清洁流体，然后移除壳体。

技术领域

本发明涉及一种用于借助至少一个涂布站来涂布空心体的设备，该涂布站包括气体喷枪。空心体尤其包含容器，诸如瓶、安瓿和药筒。本发明还涉及一种用于清洁这种涂布设备的气体喷枪的方法。

背景技术

这类设备例如用于氧化硅涂布过程的真空控制，尤其是用于对PET瓶的等离子体CVD涂布。通过这样进行涂布，可以实现用于不同应用形式的阻隔系统。对于PET瓶，优选应用O₂、CO₂和H₂O阻隔层。这些方法是在真空中进行，因此需要通过真空阀来控制各种不同的真空支路。这些受限于特殊要求和磨损。

目前的流行趋势在于，容器(例如PET瓶)内部例如具有氧化硅薄层。该内部涂布在涂布设备中执行，该涂布设备具有用于容纳容器的真空腔。该设备还包括等离子体发生器(例如微波发生器)和气体喷枪，其喷出口伸入容器，用于引入待沉淀在容器内壁上的材料。例如，将诸如硅氧烷气体等过程气体导入容器，然后它在等离子体发生器所形成的等离子体中以氧化硅层形式沉淀在容器内壁上。这类涂布设备可参阅DE 10 2010 023 119 A1或EP 1 507 893 B1。

在饮料工业领域中，这种涂布设备具有相当高的产量。日涂布量可达几万瓶，每小时涂布量可达几千瓶。这种设备的问题在于，气体喷枪的喷气口可能因涂布而相对过快封堵。这就需要频繁清洁或频繁更换气体喷枪。

气体喷枪位于涂布过程的空间内，因此它会暴露于真空腔内的微波场中。这样就在排出侧的管端处产生场增强或场集中，这有利于优先沉淀诸如氧化硅等过程产物，从而有利于涂层的生长。经过相对较短的时间后，该涂布过程导致喷气口或喷气口横截面缩小，从而不再给予气体混合物的理想流动条件，并且不再达到涂布值。

为了防止这种情况，已知使得气体喷枪在出口孔区域内的内径相对于气体喷枪主要区段的内径增大。气体喷枪具有多种功能：用于为涂布提供相应的过程气体，并用作在真空腔内定向电磁场的天线。在一种替选实施方式中，通过气体喷枪也可从容器和/或真空腔中抽出至少一部分过程气体，并可导入膨胀气体-一般为空气。在气体喷枪的主要区段中，内径优选为恒定，因而具有定义值。

因此，与常规气体喷枪相比，该喷气口更大，而迄今为止，常规气体喷枪中喷气口的尺寸仅由气体喷枪的内径来限定。通过扩大喷气口，喷出的过程气体(例如硅氧烷)在离开气体喷枪并进入等离子体时，将在气体喷枪围绕喷气口的末端边缘上沉淀的SiO_x层明显更少。

在加宽的喷气口中，电磁场的场定向和场集中大幅下降。除此之外，过程气体在气体喷枪的外边缘上形成涡流呈减少趋势，其远低于具有恒定内径的常规筒状气体喷枪。由于喷气口加宽，在气体喷枪中围绕喷气口的末端边缘上，如在氧化硅层的硅氧烷的情况下，形成沉积物的趋势明显低于现有的气体喷枪。

仍小幅度沉淀在末端边缘上的任何沉积物都不会导致喷气口急速缩小。这样就能显著缩短清洁喷气口或更换气体喷枪的保养间隔时间。但这样还不足以获得更长的使用寿命。在最遭的情况下，仅八小时后就必须清洁气体喷枪，这会导致生产停机时间明显过长且维护成本仍然过高。除此之外，只能通过喷砂处理或氢氧化钠液浴(借助超声波)去除涂层。结果导致维护和清洁成本仍然可观。

发明内容