(57)【要約】【課題】  あまりメンテナンスを必要としないが確実に動作し、ユーザの要求または所望のプロセスシーケンスの要件に柔軟に適応することができ、効率的に排気することができる加工物処理装置を提供すること。【解決手段】  本発明に従った装置は、  少なくとも１つの加工物を受け取る少なくとも１つの処理器（１０１）と、  処理器を載置するロータと、  少なくとも１つの流体をロータ上に供給し、かつ／または少なくとも１つの流体をロータから排出する流体回転リードスルーと、を備えており、流体回転リードスルーは、ジャーナル及びスリーブを有し、これらは少なくとも部分的に互いに対して封鎖され、また、ジャーナルは、スリーブ内に回転可能に配置されている。  提案の半径方向配置は、特に故障を起こし難く、ほとんどメンテナンスを必要としない。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工物を処理する、特に、流体の塗布で中空体のプラズマコーティングを行う装置（１）であって、
少なくとも１つの加工物を受け取る少なくとも１つの処理器（１０１）と、
該処理器（１０１）を載置するロータ（３２）と、
少なくとも１つの流体を前記ロータ（３２）に供給し、かつ／または少なくとも１つの流体を前記ロータ（３２）から排出する流体回転リードスルー（８２、１８２）と、
を備えており、
該流体回転リードスルー（８２、１８２）は、少なくとも部分的に互いに封鎖されたジャーナル（２、１０２）及びスリーブ（４、１０４）を有し、前記ジャーナル（２、１０２）は、前記スリーブ（４、１０４）内に回転可能に配置されている装置。
【請求項２】
装置（１）であって、前記ジャーナル（２、１０２）は、流体通路（１２１〜１２６）を有しており、該流体通路を介して流体が前記ロータ（３２）上の前記処理器（１０１）に供給され、かつ／または流体が前記ロータ（３２）上の前記処理器（１０１）から排出される請求項１に記載の装置。
【請求項３】
装置（１）であって、前記ジャーナル（２、１０２）及び前記スリーブ（４、１０４）の各々は、管路接続部（１３４、１３６）を有しており、該管路接続部は、前記流体通路（１２１〜１３６）を介して互いに接続され、それにより、流体が流れることができる先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
装置（１）であって、前記ジャーナル（２、１０２）は、ほぼ円筒形であり、前記スリーブ（４、１０４）は、ほぼ中空円筒形であり、前記ジャーナルは、前記スリーブ内に同心状に配置され、前記流体回転リードスルー（８２、１８２）は、前記ロータの軸（７）に沿って延在する先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
装置（１）であって、前記スリーブ（４、１０４）は、前記ロータ（３２）に回り止め状態に固定されて、前記ロータと共に回転する先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記ジャーナル（２、１０２）は、前記ロータ（３２）に回り止め状態に固定されて、前記ロータと共に回転する先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記ジャーナル（２、１０２）は、軸方向及び半径方向部分（２３、２５）を含む少なくとも１つの通路（２１）を有し、前記半径方向通路部分（２５）は、前記ジャーナル（２、１０２）の側面（２８）に開口している先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
装置（１）であって、前記スリーブ（４、１０４）または前記ジャーナル（２、１０２）は、前記ジャーナルを取り囲む少なくとも１つの環状通路（４１〜４４）を有しており、前記軸方向通路部分（２３）、前記半径方向通路部分（２５）及び前記環状通路（２１）は、流体通路を形成している先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。  
【請求項９】
装置（１）であって、前記環状通路（４１〜４４）の第１／第２側部において軸方向にずらして配置された少なくとも第１及び第２シール（３０）を備えており、該第１及び第２シール（３０）は、リングシールとして構成されている請求項８に記載の装置。  
【請求項１０】
装置（１）であって、前記シール（３０）は、オイルで潤滑される請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
装置（１）であって、前記流体回転リードスルー（８２、１８２）内にシーラント管を備えている先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
装置（１）であって、前記環状通路（１４１〜１４６）は、全周にわたって延在するように構成され、前記ロータ（３２）の回転中、前記ジャーナル及び前記スリーブの経路接続部（１２４、１２６、１２８、１３０）は、互いに連続的に接続されている先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
装置（１）であって、前記スリーブ（４、１０４）は、星形に分散配置された複数の半径方向経路接続部（５１１、５１２）を有し、各処理器（１０１）に１つの経路接続部が割り当てられている先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１４】
装置（１）であって、複数の流体通路（２１〜２４）を備えており、前記ジャーナル（２、１０２）は、それぞれ軸方向及び半径方向通路部分（２３、２４；２５、２６）を含む複数の通路を有し、該半径方向通路部分（２５、２６）は、前記ジャーナル（２、１０２）の前記側面（２８）に開口しており、前記軸方向通路部分（２３、２４）は、リング状にずれている先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１５】
装置（１）であって、前記処理器（１０１）は、作動時に、少なくとも１つの排気段階及び少なくとも１つのコーティング段階を進み、前記処理器（１０１）は、前記排気段階中、第１流体通路（１２１）を介して第１真空ポンプ（２０２、２０４）に接続され、前記コーティング段階中、第２流体通路（１２５）を介して第２真空ポンプ（２１２、２１４、２１６、２１８）に接続される先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１６】
装置（１）であって、前記スリーブ（４、１０４）または前記ジャーナル（２、１０２）は、複数の環状通路（４１〜４４）を有しており、該環状通路の各々は、前記半径方向通路部分（２５、２６）の１つに接続されており、前記半径方向通路部分（２５、２６）の各々及び対応の環状通路は、同一平面上に位置しており、前記さまざまな環状通路（４１〜４４）は、互いに軸方向にずれている先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１７】
装置（１）であって、それぞれ少なくとも１つのリングシール（３０）が、前記環状通路（４１〜４４）間に設けられている先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１８】
装置（１）であって、前記流体の供給及び排出は、弁装置（２６０）によって一時的に制御される先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１９】
装置（１）であって、前記流体回転リードスルー（８２、１８２）は、少なくとも１つのガス供給通路（１２２）及び少なくとも１つの排気通路（１２１）を有し、流体が前記ガス供給通路（１２２）を介して前記ロータ上の前記処理器（１０１）に供給され、流体の排出は、真空ポンプ（２０６〜２１８）によって前記排気通路（１２１）を介して前記処理器（１０１）を排気することを含む先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２０】
装置（１）であって、前記排気通路（１２１）は、内径が２５ｍｍ〜２５０ｍｍであり、前記ガス供給通路（１２２）は、内径が５ｍｍ〜５０ｍｍである請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
装置（１）であって、前記流体回転リードスルー（８２、１８２）は、複数のガス供給通路（１２２、１２４、１２６）及び複数の排気通路（１２１、１２３、１２５）を有する先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２２】
装置（１）であって、前記加工物の前記処理中には少なくとも時々、前記処理器（１０１）を真空ポンプ（２０６〜２１８）によって排気し、該排気は、多数の段階で行われ、前記真空ポンプの少なくとも１つ（２０６、２１２）は、前記ロータ上に配置されている先行する請求項のいずれか１項に記載の装置。
【請求項２３】
少なくとも１つの加工物を受け取る少なくとも１つの処理器（１０１）、及び該処理器（１０１）を載置するロータ（３２）を有する加工物処理装置用に構成された流体回転リードスルー（８２、１８２）、特に、先行する請求項のいずれか１項に記載された、流体の塗布によって中空体のプラズマコーティングを行う装置（１）用に構成された流体回転リードスルー（８２、１８２）であって、ジャーナル（２、１０２）及びスリーブ（４、１０４）を有し、これらは少なくとも部分的に互いに対して封鎖され、また、前記ジャーナル及び前記スリーブはそれぞれ、経路接続部（１３４、１３６）を有し、該経路接続部は少なくとも時々、該流体回転リードスルー（８２、１８２）内の流体通路（１２１）を介して互いに接続され、それにより、流体が該流体回転リードスルー（８２、１８２）を通って流れることができ、また、前記ジャーナル（２、１０２）は、前記スリーブ（４、１０４）内に回転可能に配置されている流体回転リードスルー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の詳細な説明］
［発明の分野］
本発明は、包括的には加工物を流体で処理する装置、特に中空体をコーティングする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
［発明の背景］
プラスチック、特に透明プラスチックがますます重要になってきており、多くの分野において、好適な材料としてガラスに取って代わりつつある。
【０００３】
１つのそのような例は、飲料ボトルであり、これは、２〜３年前にはほとんど専らガラス製であったが、最近では多くがＰＥＴプラスチック製である。その理由は、大幅な重量軽減である。
【０００４】
しかし、プラスチックボトルは、ガラスボトルと較べて多くの欠点を有し、たとえば、ＰＥＴなどを使用したプラスチックは、ガス不透過性が十分でなく、したがって、特に炭酸ガスを含有する飲料の場合、特別な注意を払わなければ、賞味期限（貯蔵寿命）がガラスボトルの場合より短い。
【０００５】
このため、プラスチックボトルの内部及び／または外部に、ＰＩＣＶＤ処理によってバリヤ層が設けられ、これが賞味期限を長くする。
【０００６】
飲料ボトルは大量生産品であるので、コストに対する圧力が多大であり、したがって、コーティング処理及びこの目的に使用される装置の改良が常に求められている。
【０００７】
したがって、ＰＥＴボトル及び他の誘電体、好ましくはプラスチック製の加工物の効率的なコーティングを行うために、サイクル時間が非常に短く、したがって、高処理量の装置を開発することが望ましい。一般的に求められる処理量は、１０，０００本／時程度である。
【０００８】
国際公開第ＷＯ  ００／５８６３１号は、この形式の装置であって、中空体処理用の回転コンベヤを有し、回転コンベヤ上に２０個の同一処理ステーションが配置されている装置を開示している。
【０００９】
上記書類に規定されている発明は、ポンプの重量及び容積により、回転コンベヤ上をそれらが搬送されていくことが妨げられるという根拠に基づいて働く。したがって、ポンプは固定位置にあり、ポンプをステーションに接続するために、回転接続部またはディストリビュータが使用されている。
【００１０】
さらに、２０個のステーションは２群に分けられ、各群が、独立的な同等の圧力源に割り当てられているか、または、それらが接続されているポンプに基づいて、群が区別されている。回転ディストリビュータは、回転コンベヤの回転運動中で、あるポンプがある処理ステーションと連通状態になる時を決定し、このために、ディストリビュータは、２０個の開口を有する回転リングと、それぞれ２群用に３つのスロットを有する固定リングとを備えている。
【００１１】
しかし、この装置には多くの重大な欠点がある。
【００１２】
ポンプが固定配置されていると、ステーションからポンプまでの距離が比較的長くなり、したがって、ポンプの能力が低下するため、不都合である。
【００１３】
さらに、汚れまたは剥落したコーティング片が排気経路及びディストリビュータ内に蓄積することがあり、これは、密封に悪影響を与え、高額のメンテナンス費用が必要になる。
【００１４】
しかし、特有の欠点は、軸方向配置されたディスクを有する回転式ディストリビュータを使用していることである。この形式のディストリビュータは、密封することが非常に難しく、異物が引き起こす故障を特に生じやすい。さらに、固定開口構造のため、ディストリビュータは、プロセスシーケンスを決して変更できないようにしており、そのため融通性のない概念になる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
［発明の一般的な説明］
したがって、本発明は、既知の装置の欠点をなくすか、少なくとも軽減する加工物処理装置を提供するという目的に基づいている。
【００１６】
本発明のさらなる目的は、少ないメンテナンスで確実に動作する加工物処理装置を提供することである。
【００１７】
本発明のさらなる目的は、ユーザの要求か、または所望のプロセスシーケンスの要件に柔軟に合わせることができる加工物処理装置を提供することである。
【００１８】
本発明のさらに別の目的は、効率的な排気を可能にする加工物処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の目的は、独立請求項の主題事項によって驚くほど簡単な方法で達成される。本発明の有利な改善が、従属請求項に規定されている。
【００２０】
本発明の１つの実施形態は、加工物処理装置、特に流体の塗布によって中空体をプラズマコーティングする装置であって、それぞれ１つの加工物を受け取る少なくとも１つの処理器(treatment device)、好ましくは複数の処理器を有する装置を提供する。特に、加工物の内部及び／または外部が、ＰＩＣＶＤ（プラズマ衝撃化学蒸着）処理によってコーティングされる。処理器は、ロータまたは回転コンベヤに固定されて、動作時に、ロータ軸を中心にして回転し、好ましくは１回の処理サイクルが、ロータの３６０°の１回転に対応する。
【００２１】
さらに、本装置は、少なくとも１つの流体をロータ上に供給し、かつ／または少なくとも１つの流体をロータから排出する流体回転リードスルー(leadthrough)を備えている。真空ポンプによって処理器を複数段階で徐々に排気し、特に、真空ポンプの少なくとも一部を固定位置に、すなわち、ロータの外側に配置することが好ましい。したがって、たとえば、真空通路または経路がロータまで引き回されており、これは、流体回転リードスルーによって行われる。
【００２２】
他方、たとえば、加工物、特にプラスチック飲料ボトルのプラズマコーティングを行うために、処理器に流体またはプロセスガスが供給される。これらの流体も好ましくは、たとえば固定流体供給装置から、流体回転リードスルーを介してロータ上に送られる。特に、ジャーナル及びスリーブに１つまたは複数の流体通路が設けられ、それを介して流体（複数可）がロータ上の処理器に供給され、かつ／またはロータ上の処理器から排出される。したがって、流体回転リードスルーは好ましくは、スリーブ側接続部から対応のジャーナル側接続部へ、かつ／またはその逆に流体（複数可）が流れる１つまたは複数の流体通路を画定する。
【００２３】
本発明に従った流体回転リードスルーは、好ましくはほぼ円筒形のジャーナルまたはシャフトピンと、好ましくはほぼ中空円筒形のスリーブ、すなわち環状スリーブとを有する。ジャーナルは、スリーブ内に回転可能に配置され、少なくともそれの側面の一部が、スリーブに対して封鎖されている。
【００２４】
さらに、ジャーナルは好ましくは、スリーブ内に同軸的に配置され、流体回転リードスルーは、ロータ軸に沿って延在している。
【００２５】
本発明に従った流体回転リードスルーの半径方向または同心構造には、多くの利点がある。
【００２６】
流体回転リードスルーは、簡単かつ信頼性が高い構造である。さらに、廉価な標準シールを使用することができる。さらに、固定部分及び回転部分間を３６０°の全回転角度にわたって連続流体接続することができる。
【００２７】
さらに、本発明に従った流体回転リードスルーは、その直径が、一定範囲内において、流体通路の設置数に左右されないので、複数の流体を流すのに適している。さらに、流体回転リードスルーは、コンパクトな構造によって特徴付けられ、したがって、容易にアクセスできるように配置することができる。これにより、シール交換に伴う費用が削減される。アクセス性の改善により、漏れ位置を特定して漏れをなくすことが容易になる。
【００２８】
したがって、本発明は、連続回転するロータと、半径方向に配置された同一のコーティングステーションとを有する回転装置であって、工業コーティング処理用の高性能の回転装置を提供する。
【００２９】
流体回転リードスルーは特に好ましくは、スリーブがロータに回り止め状態に取り付けられてロータと共に回転し、ジャーナルが固定位置にあるようにして、装置にはめ付けられる。この場合、接続部の構造をコーティング装置に合わせることが特に簡単である。しかし、ジャーナルが作動時に回転し、スリーブが静止位置にあるようにした逆の構造も可能である。
【００３０】
ジャーナルは、各流体に対して少なくとも１つの軸方向及び少なくとも１つの半径方向通路部分を含むほぼＬ字形またはＵ字形通路を有し、その場合、半径通路部分がジャーナルの側面に開口して、スリーブ内の通路部分に接続できるようにすることが好ましい。
【００３１】
さらに、スリーブ及び／またはジャーナルは好ましくは、ジャーナルを取り囲む少なくとも１つの環状通路を有し、この環状通路は、少なくとも時々、好ましくは連続的にジャーナルの半径方向通路部分に接続し、軸方向通路部分、半径方向通路部分及び環状通路が協働して、流体回転リードスルー内に流体通路を形成しているか、またはそのような流体通路の一部である。
【００３２】
ジャーナル及びスリーブは、環状通路の両側において、好ましくはそれぞれ半径方向に配置された１つのシール、特にリングシールによって封鎖されている、すなわち、シールは、流体がジャーナル及びスリーブ間を軸方向に流出入することを防止する。リングシールは、たとえば、金属またはゴムシールとして実現されて、好ましくは、シーラント、たとえば、真空用途に適したオイルで潤滑されている。
【００３３】
これにより、装置が動作中でも、シーラントをおそらくは連続的に、または長期的に供給すること、すなわち、シールの潤滑を行うことを可能にするシーラント経路を提供することが簡単に可能であるので、本発明に従った流体回転リードスルーのさらなる利点の根拠となる。したがって、流体回転リードスルーは、有効寿命が長くなり、必要なメンテナンスが少なくなる。
【００３４】
本発明の特定の改良によれば、スリーブは、１つの軸方向平面上で星形に分散配置された複数の半径方向経路接続部を有し、各処理器に１つの専用の経路接続部が割り当てられている。しかし、変更例として、流体回転リードスルーのロータ側に１つの経路接続部だけを設けて、流体経路を流体回転リードスルー及び処理器間で分岐させ、それにより、流体または真空を処理器に分配することも可能である。
【００３５】
流体回転リードスルーは、複数の流体通路を備えていることが好ましい。これは、たとえば、ジャーナルが、それぞれ１つの軸方向及び１つの半径方向通路部分を含む複数の通路を有し、半径方向通路部分が星形に拡散して、ジャーナルの側面に開口しており、また、スリーブが、それぞれ対応の通路部分及び管路接続部を有することによって実現される。
【００３６】
軸方向通路部分は好ましくは、回転軸を中心にしたリングの形にずらして配置されている。
【００３７】
作動時に、処理器は、処理器が標準圧力から２〜３桁の大きさで排気される少なくとも１つの排気段階、及び少なくとも１つのコーティング段階を進み、コーティング段階で、プロセス流体またはガスの作用によって中空加工物のプラズマ内部コーティングが実施されることが特に好ましい。特に、コーティングは、貫通流モード(through-flow mode)で実施され、それにより、処理器は、排気段階中、流体回転リードスルー内の第１流体通路を介して第１真空ポンプまたは送出装置に接続され、コーティング段階中、流体回転リードスルーまたは回転カップリング内の個別の第２流体通路を介して第２真空ポンプに接続される。
【００３８】
このために、スリーブ及び／またはジャーナルは、それぞれ半径方向通路部分の１つに接続された複数の環状通路を有しており、それぞれの１つの半径方向通路部分及び対応の環状通路は、同一平面上に位置して、１対のトランジション通路(transition passages)を形成しており、さまざまな対のトランジション通路は、互いに軸方向にずれている。それぞれの場合、少なくとも１つのリングシールを環状通路間に設けて、通路を互いに封鎖することが好ましい。
【００３９】
環状通路は好ましくは、全周にわたって延在するように構成され、ロータが３６０°にわたって回転する間、ジャーナル及びスリーブの経路接続部は、互いに連続的に接続されており、このことは、たとえば、ディスク構造では、容易に行うことができない。
【００４０】
処理器が異なった処理段階に置かれて、異なった処理パラメータを必要とするので、第１印象では、連続接続が不都合であるように見えるであろう。しかし、本発明の好適な改良によれば、流体の供給及び／または排出が、好ましくはロータ上に配置された１つまたは複数の弁装置によって制御される。したがって、処理制御は、流体回転リードスルーから独立的に、弁によって一時的に制御される。その結果として２つの利点が得られ、第１に、機械的要求が厳しい回転リードスルーが大幅に簡単になって、故障が生じにくくなり、第２に、処理制御がより柔軟になる。
【００４１】
弁装置及び制御に関しては、本出願と同一出願人によって２００３年５月２６日に出願された「Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung von Werkstucken（加工物を処理する装置及び方法）」と題する出願第ＰＣＴ／ＥＰ０３／０５４７３号、及び２００２年１１月１６日に出願された「Mehrplatz-Beschichtungsvorrichtung und Verfahren zur Plasmabeschichtung（プラズマコーティング用の多位置コーティング装置及び方法」と題する出願第ＤＥ１０２  ５３  ５１３．２号を参照されたい。これらの出願全体は、参照により本開示の主題事項に援用される。
【００４２】
流体回転リードスルーが、少なくとも１つまたは複数のガス供給通路及び１つまたは複数の排気通路を有し、流体がガス供給通路を介してロータ上の処理器に供給され、排気段階及び／またはコーティング段階中、１つまたは複数の真空ポンプによって排気通路を介して処理器を排気することが特に好ましく、この環境では、各段階用に個別の圧力調整器を設けることが好ましい。
【００４３】
同一の流体回転リードスルーを用いて、プロセスガスの供給及び排気の両方を実現することが好都合である。
【００４４】
さらに、機能的理由から、ガス供給通路及び排気通路は、直径が異なっている。したがって、排気通路は好ましくは、内径が少なくとも２５ｍｍ、好ましくは５０ｍｍ〜２５０ｍｍであり、特に好ましくは１００ｍｍ〜１６０ｍｍである。ガス供給通路は好ましくは、内径が５ｍｍ〜５０ｍｍ、特に好ましくは１０ｍｍ〜３０ｍｍ、特に約２５ｍｍである。
【００４５】
加工物の前記処理中に少なくとも時々、処理器を真空ポンプによって排気することが好ましく、排気は、複数段階で行われ、真空ポンプの少なくとも１つは、ロータ上に配置されている。この場合、特に、少なくとも１つの排気通路内で、流体回転リードスルーの上流側に１つの真空ポンプが、下流側に１つの真空ポンプが設けられる。
【００４６】
したがって、流体回転リードスルーは、１ミリバールより大きい真空範囲用に好都合に設計することができ、また、比較的小さい経路断面積で設計することができる。したがって、１ミリバールより大きい圧力範囲での漏れ速度に関して求められる要求は、好都合なことに比較的低い。したがって、流体回転リードスルーは、１０−２ミリバール・ｌ／秒より小さい漏れ速度で作動する。したがって、それを低コストで製造することができる。
【００４７】
さらに、断面積が小さくなることは、複数の流体通路、すなわち、２つ、３つ、４つ、５つ、６つ以上を経済的かつコンパクトな設計で有する流体回転リードスルーを製造することもできることを意味する。
【００４８】
例示的な実施形態に基づき、図面を参照しながら、本発明のより詳細な説明を以下の文で記載するが、同一及び同様な部材には同一の参照番号を付けて示し、また、さまざまな例示的実施形態の特徴を互いに組み合わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
［発明の詳細な説明］
図１は、ＰＩＣＶＤ処理によって複数の処理器１０１でコーティングされる中空プラスチック体のプラズマコーティング用の装置１を示している。
【００５０】
装置１は、プラズマホィールまたはロータ３２を備えており、この上に処理器１０１またはプラズマステーションが取り付けられている。ロータ３２は、動作時に、固定ベース３０に対して回転する。装置１の中心に、流体回転リードスルーまたはガス回転リードスルー８２が配置されており、これを介して、作動媒体またはプロセスガスが、回転中の処理器１０１に供給されると共に、ロータ上の固定位置に配置されたポンプによって処理器１０１を排気することができる。
【００５１】
図２は、流体回転リードスルーまたは回転リードスルー８２の第１実施形態を示している。
【００５２】
回転リードスルー８２は、ベース３０に回り止め状態に連結されたジャーナルまたはシャフトピン２と、ロータ３２に回り止め状態に連結されたスリーブまたは環状スリーブ４とを備えている。環状スリーブ４は、回転軸受け(rotary bearings)６によってジャーナル２上に回転可能に取り付けられている。
【００５３】
スリーブ４は、互いに軸方向にずらして配置された４つの環状通路４１、４２、４３、４４を有する。環状通路間の距離４５は、ｍｍ単位の範囲内にある。各環状通路に複数の接続ボアが接続されており、それぞれ、１つの接続ボアが１つの処理器１０１に割り当てられている。図２は、各環状通路当たりそれぞれ２つの対向接続ボア５１１、５１２、５２１、５２２、５３１、５３２、５４１、５４２が示されている。
【００５４】
ジャーナル２は、２つの流体または排気通路２１、２２を有し、その内径Ｄは１０２ｍｍである。環状通路４１及び４２は全周にわたって延在するように構成されているので、排気通路２１、２２は、それぞれ環状通路４１及び４２に連続的に接続されている。したがって、回転供給(rotary supply)により、３６０°の全回転角度にわたる連続接続が行われる。
【００５５】
環状通路４３及び４４に接続される２つのさらなる排気通路も同様に、ジャーナル２内に存在するが、図示の回転リードスルー８２の位置では、これらの通路が図面に垂直に位置するので、図２の断面図では見ることができない。
【００５６】
排気通路２１、２２の各々は、それぞれ軸方向通路部分２３または２４と、それに接続された半径方向通路部分２５または２６とを有し、この半径方向通路部分は、ジャーナル２の側面２８及びそれぞれの対応の環状通路４１または４２に開口している。
【００５７】
環状通路の両側に、リングシール３０が設けられている。
【００５８】
次に図３を参照するが、これは、回転リードスルー１８２のさらなる実施形態を示している。ジャーナル１０２は、６つの流体通路を有し、そのうちの２つの寸法が異なる流体通路１２１、１２２が示されている。各流体通路は、６つの環状通路１４１〜１４６の１つに割り当てられている。
【００５９】
処理器は、流体通路１２１を介して排気され、また、流体通路１２２を介してプロセスガスが処理器に供給される。流体通路は、ほぼＵ字形になっており、その各々の軸方向部分が、回転軸７に沿って延在している。
【００６０】
処理器は、チューブを介して、適当であれば、加えて真空ポンプも介して、接続フランジ１３４に接続される。通路１２１の他方側で、固定ポンプが下側接続フランジ１３６に接続される。したがって、ガス供給側では、ガス供給装置が、接続フランジ１３８、ガス供給通路１２２及び接続フランジ１４０を介して、処理器に接続される。
【００６１】
シール３０はすべて、シーラント経路によって真空オイルで連続的に潤滑されている。わかりやすくするために、上部シールの位置の１本のシーラント経路３１だけを図示している。
【００６２】
次に図４を参照すると、回転リードスルー１８２は、３つの排気通路１２１、１２３及び１２５を有する。排気通路は、軸を中心にしてほぼ１２０°の角度間隔で分散配置されている。排気通路間に、３つのガス供給通路１２２、１２４及び１２６が設けられている。
【００６３】
次に図５を参照すると、円を描く環状通路１４１が示されている。スリーブ１０４がジャーナル１０２を中心にして回転する場合も、環状通路１４１を介して排気通路１２１及び接続フランジ１３４間が永久流体接続されている。
【００６４】
次に図６を参照すると、コーティングサイクルが以下のように実施される。最初のポンピング段階で、処理器が、並列接続された２つの回転すべり予備真空ポンプ２０２、２０４を有する第１ポンプ装置によって、約１００ミリバール〜１ミリバールの予備真空まで排気される。供給経路は、回転リードスルー１８２内の排気通路１２１を介してロータ３２上に引き回されている。回転すべりポンプ２０２及び２０４は、それぞれ１２００標準立方メートル／時(1200 standard m3/h)のポンプ能力を有する。
【００６５】
必要な装置能力(machine power)で、次の容器を送り出す(deliver the next vessel)のに必要な時間が非常に短い。したがって、排気を段階的に実行するために、第２排気段階が設けられている。第２排気段階で、処理器は、第１ルーツポンプ２０６、第２ルーツポンプ２０８及び回転すべりポンプ２１０を有する第２直列ポンプ装置を介して排気される。
【００６６】
ルーツポンプ２０６は、４０００標準立方メートル／時のポンプ能力を有し、第２ルーツポンプ２０８は、１０００標準立方メートル／時のポンプ能力を有し、回転すべりポンプは、１００標準立方メートル／時のポンプ能力を有する。第２排気段階中、処理器は、予備真空から約０．０５〜０．８ミリバールのベース圧力まで排気され、ベース圧力は、コーティングの開始前の圧力を表す。
【００６７】
次に、第１コーティング段階中に、通路１２４を介して供給される第１プロセスガスを流しながら、加工物に第１コーティングを施す。
【００６８】
第１コーティング段階に続いて、第２コーティング段階が行われ、この場合、第２プロセスガスを通路１２６に流しながら、加工物にバリヤ層をコーティングする。
【００６９】
第１及び第２コーティング段階中、処理器は、第１ルーツポンプ２１２、第２ルーツポンプ２１４、及び２つの並列接続された回転すべり予備ポンプ２１６及び２１８を有する第３直列ポンプ装置に接続されている。
【００７０】
ルーツポンプ２１２は、５５５０標準立方メートル／時のポンプ能力を有し、ルーツポンプ２１４は、２０００標準立方メートル／時のポンプ能力を有し、回転すべり予備ポンプ２１６及び２１８の各々は、１００標準立方メートル／時のポンプ能力を有する。
【００７１】
排気及びコーティング段階用に個別のポンプ装置を使用することは、好都合である。コーティング処理中、汚れが経路及びポンプ内に沈着物を生成することから、好都合である。例示の実施形態では、これらの沈着物は、ポンプ２１２、２１４、２１６及び２１８に限定されて、排気段階用のポンプ装置の汚染が回避される。したがって、コーティング段階からの汚れが排気通路１２１及び１２３のシール３０まで侵入することも防止される。したがって、シールの磨耗も低減し、それにより、漏れが回避される。
【００７２】
ポンプ２０２、２０４、２０８、２１０、２１４、２１６及び２１８は、ロータの外の固定位置に配置されている一方、ポンプ２０６及び２１２は、ロータに配置されて、それと共に回転する。したがって、少なくとも１つの処理段階（排気段階またはコーティング段階）用に、流体回転リードスルーが、直列接続された少なくとも２つの真空ポンプ間に配置される。
【００７３】
その結果として、ロータ側の２つのルーツポンプ２０６及び２１２がすでに予備圧縮に係わっているので、１ミリバールより大きい圧力範囲で回転リードスルー１８２が動作するという利点が得られる。したがって、回転リードスルーの密封が非常に簡単になる。約１０−２ ミリバール・ｌ／秒より小さい漏れ速度であれば装置が問題なく動作する。さらに、経路の断面積は、約１００ｍｍで十分である。
【００７４】
予定したベース圧力に達した後、コーティング処理が実行される。少なくとも第２コーティング段階中、複数の処理器が、ポンプ装置２１２、２１４、２１６、２１８に同時に接続される。
【００７５】
コーティングの後、処理器を大気圧に通気して開き、加工物を装置から運び出す。
【００７６】
処理段階の制御に関する詳細については、本出願人の名前で同日に出願された「Vorrichtung und Verfahren zur Behandlung von Werkstucken（加工物を処理する装置及び方法）」と題する出願を参照されたい。
【００７７】
真空経路２２２、２２４及び２２６内の圧力、さらに具体的には部分真空は、それぞれ個別の圧力調整器２２３、２２５、２２７によって設定されて、それぞれ１つの環状ディストリビュータ２３２、２３４及び２３６を介して処理器に分配される。弁２４０を有する２つの弁装置または弁ブロックによって一時制御が行われ、各処理器には、各ポンプ装置用の弁が割り当てられている。これにより、コーティング要件に合わせた処理制御の可変プログラミングが可能になる。
【００７８】
処理器へのガスの供給部は、同様な構造になっている。第１及び第２コーティング段階用のプロセスガスは、それぞれ第１及び第２流体源２４２及び２４４によって与えられる。プロセスガスは、回転リードスルー１８２内の通路１２２及び１２４を介してロータに送達されて、ロータにおいて連続的にさらなる分配及び制御に供される。処理器のパージを行うために、パージガスが、供給源２４６から残りの通路１２６を介してロータに送られる。
【００７９】
回転リードスルー１８２の下流において、プロセスガス及びパージガスは、ディストリビュータ２５２、２５４及び２５６によって処理器に分配される。処理器とディストリビュータ２５２、２５４及び２５６との間に配置された弁２６０によって一時制御が行われる。
【００８０】
当業者には、以上に記載した実施形態が純粋に例示として理解されるべきであり、本発明がこれらの例に制限されないで、本発明の範囲及び精神から逸脱することなくさまざまな変更を加えることができることが明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】図１は、処理器の概略的な側面図を示す。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に従った流体回転リードスルーの長手方向断面図を示す。
【図３】図３は、本発明の第２実施形態に従った流体回転リードスルーの長手方向断面図を示す。
【図４】図４は、図３のＡ−Ａ切断線に沿った断面図を示す。
【図５】図５は、図３のＢ−Ｂ切断線に沿った断面図を示す。
【図６】図６は、真空ポンプ構造のブロック図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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