Dispositivo de doble estanqueidad para una máquina de tratamiento de recipientes mediante plasma.

Dispositivo (23) de estanqueidad para una máquina (1) de tratamiento de recipientes (2) mediante plasma,

que secaracteriza porque comprende al menos unas superficies primera y segunda (24, 25) anulares de estanqueidad,adaptadas para cooperar respectivamente con unas zonas primera y segunda (13, 15) anulares distintas de uncuello (12) de recipiente (2), esto es un borde (13), por una parte, y una brida (15) por otra parte.

Dispositivo de doble estanqueidad para una máquina de tratamiento de recipientes mediante plasma

La invención se refiere al tratamiento de recipientes, que consiste en revestir por medio de un plasma su pared interna con una capa de un material con efecto barrera.

Para ello, se utiliza de forma tradicional una máquina que comprende un generador de ondas electromagnéticas, una cavidad unida al generador y realizada en un material conductor (por lo general metálico) , y una cámara dispuesta dentro de la cavidad y realizada en un material (por lo general cuarzo) transparente a las ondas electromagnéticas procedentes del generador.

Tras la introducción del recipiente (por lo general realizado en un material polímero termoplástico como el PET) dentro de la cámara, se les despresurizan a ambos para obtener, por un parte, dentro del recipiente, un vacío

forzado (de unos μbares -recordemos que 1 μbar = 10-6 bar-) necesario para el establecimiento del plasma y, por otra parte, dentro de la cámara en el exterior del recipiente, un vacío medio (del orden de entre 30 mbar y 100 mbar) para evitar que el recipiente se contraiga por efecto de la diferencia de presión a ambos lados de su pared.

Se introduce a continuación un gas precursor (como el acetileno, C2H2) dentro del recipiente, este precursor activándose mediante un bombardeo electromagnético (se trata por lo general de microondas UHF a 2, 45 GHz, de baja potencia) para hacerlo pasar al estado de plasma frío y generar de este modo unas especies que incluyen carbono hidrogenado (que comprende CH, CH2, CH3) , el cual se deposita en una capa delgada (cuyo espesor está comprendido de forma habitual entre 50 y 200 nm dependiendo de los casos -recordemos que 1 nm = 10-9 m-) sobre la pared interna del recipiente.

Es esencial, durante el tratamiento, evitar cualquier comunicación entre el interior y el exterior del recipiente. En su defecto, la sobrepresión que impera en el exterior del recipiente implicaría la inyección de aire dentro de este y una oxidación de las especies generadas por el plasma, en detrimento de la calidad de la capa de barrera depositada.

Esto es por lo que las máquinas de tratamiento habituales están equipadas con dispositivos de estanqueidad que comprenden una junta anular contra la que se aplica la abertura (también denominada borde) del recipiente durante su introducción dentro de la máquina. A modo de ilustración, se podrá hacer remisión a la solicitud de patente francesa FR 2872148 (Sidel) o la solicitud internacional equivalente WO 2006/000539, o también a la patente americana US 5849366.

Esta técnica se puede mejorar. En efecto, se han constatado fugas al nivel de la junta de estanqueidad. Estas fugas se deben al depósito progresivo, sobre la junta, de especies carbonadas generadas por el plasma. Con el tiempo, este depósito forma en la superficie de la junta una película que reduce su flexibilidad, apareciendo huecos en la superficie de contacto entre la junta y el borde del recipiente. Con el fin de evitar que estas fugas se produzcan, la solución que actualmente existe es la limpieza o la sustitución de la junta, lo que implica la paralización de la máquina mientras dura la intervención.

La invención pretende perfeccionar la estanqueidad de las máquinas de tratamiento de recipientes.

45 Para ello, la invención propone un dispositivo de estanqueidad para una máquina de tratamiento de recipientes mediante plasma, que comprende al menos unas superficies primera y segunda anulares de estanqueidad, adaptadas para cooperar respectivamente con unas zonas primera y segunda anulares distintas de un cuello de recipiente.

Este dispositivo proporciona sobre el recipiente una doble estanqueidad que permite reducir la frecuencia de limpieza o de sustitución de la junta sucia, en beneficio de la productividad.

De acuerdo con un modo de realización, la primera superficie está adaptada para cooperar con un borde del recipiente. La segunda superficie está, por ejemplo, adaptada para cooperar con una brida del recipiente.

55 Las superficies de estanqueidad pueden estar puestas en al menos una junta de estanqueidad y, por ejemplo, dos juntas de estanqueidad distintas.

De acuerdo con un modo de realización, el dispositivo comprende un casquillo, adaptado para recibir el cuello del recipiente y que forma una armadura para la o cada junta de estanqueidad. Este casquillo comprende, por ejemplo, un cuerpo cilíndrico prolongado por un faldón tubular. Una primera junta de estanqueidad se puede encajar dentro del refrentado formado en el casquillo en la unión entre el cuerpo y el faldón, mientras que una segunda junta de estanqueidad está montada, por ejemplo, sobre el faldón. De acuerdo con un modo de realización, un respiradero permite comunicar un espacio interno delimitado por el faldón con el exterior del casquillo.

65 La invención también propone una máquina de tratamiento de recipientes mediante plasma, que comprende un

dispositivo de estanqueidad como el que se ha descrito con anterioridad.

Otros objetos y ventajas de la invención aparecerán a la luz de la descripción que se hace a continuación en referencia a los dibujos que se anexan en los que: 5

- la figura 1 es una vista en alzado de una máquina de tratamiento de recipientes que comprende un dispositivo de estanqueidad perfeccionado;

- la figura 2 es una vista es una vista en corte, a escala ampliada, de un detalle de la máquina de la figura 1;

- la figura 3 es una vista en corte, a escala ampliada, de un detalle de la máquina de la figura 2, que muestra un dispositivo de estanqueidad perfeccionado;

- la figura 4 es una vista de detalle en corte del dispositivo de estanqueidad de la figura 3, según el plano de corte IV15 IV.

En la figura 1 está representada una máquina 1 de tratamiento de recipientes 2 previamente conformada mediante soplado o estirado por soplado a partir de piezas de material plástico, por ejemplo de PET. El tratamiento consiste en realizar un depósito mediante plasma, sobre la pared interna de los recipientes, de una capa de barrera que comprende carbono hidrogenado.

La máquina 1 comprende una cavidad 3 realizada en un material conductor, por ejemplo en acero o (de preferencia) en aluminio o en una aleación de aluminio. En la cavidad 3 está dispuesta una cámara 4 realizada en un material transparente a las ondas electromagnéticas, como el cuarzo. La máquina 1 comprende también un generador (no

representado) de microondas electromagnético de baja potencia a una frecuencia de 2, 45 GHz, unido a la cavidad 3 mediante una guía de ondas 5.

La cavidad 3 está rematada por una cubierta 6 en la que está montada una camisa 7 que define, en la prolongación de la cámara 4 en un extremo superior de esta, una tubería 8 atravesada axialmente por un inyector 9 por medio del cual se introduce un gas precursor, como el acetileno, dentro del recipiente 2.

El recipiente 2 destinado a su tratamiento comprende un cuerpo 10 que define el espacio interno del recipiente 2, este cuerpo 10 terminándose en un fondo 11 y prolongándose, en la parte opuesta al fondo 11, por un cuello 12 que presenta un espesor de pared superior al del cuerpo 10. El cuello 12 define una abertura 13 anular, también

denominada borde. En su pared externa, el cuello 12 presenta unas asperezas 14, como unas nervaduras o un roscado, por medio de las cuales se puede, después de haber llenado el recipiente 2, fijar de manera removible un tapón. El cuello 12 comprende, además, por debajo de las asperezas 14 cerca del cuerpo 10, una brida 15 que permite la sujeción del recipiente 2 durante las diferentes etapas de su fabricación y luego de su llenado.

El recipiente 2 que se representa en los dibujos es una botella. Su cuello 12 es, por lo tanto, de un diámetro inferior al cuerpo 10. No obstante, la presente descripción no está limitada a las botellas, sino que se puede aplicar a cualquier tipo de recipiente, incluidos aquellos cuyo cuello es de un diámetro equivalente, e incluso superior, al del cuerpo.

45 La máquina 1 está equipada con un dispositivo 16 de sujeción del recipiente 2, que comprende una varilla 17 montada deslizante con respecto a la tapa 6, en un extremo inferior... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo (23) de estanqueidad para una máquina (1) de tratamiento de recipientes (2) mediante plasma, que se caracteriza porque comprende al menos unas superficies primera y segunda (24, 25) anulares de estanqueidad,

adaptadas para cooperar respectivamente con unas zonas primera y segunda (13, 15) anulares distintas de un cuello (12) de recipiente (2) , esto es un borde (13) , por una parte, y una brida (15) por otra parte.

2. Dispositivo (23) de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual las superficies (24, 25) de estanqueidad están

puestas en al menos una junta de estanqueidad. 10

3. Dispositivo (23) de acuerdo con la reivindicación 2, en el cual las superficies (24, 25) de estanqueidad están puestas en dos juntas (27, 28) de estanqueidad distintas.

4. Dispositivo (23) de estanqueidad de acuerdo con la reivindicación 2 o 3, que comprende un casquillo (29)

adaptado para recibir el cuello (12) del recipiente (2) , formando este casquillo (29) una armadura para la o cada junta (27, 28) de estanqueidad.

5. Dispositivo (23) de acuerdo con la reivindicación 4, en el cual el casquillo (29) comprende un cuerpo (30) cilíndrico

prolongado por un faldón (32) tubular. 20

6. Dispositivo (23) de acuerdo con las reivindicaciones 3 y 5, combinadas, en el cual la primera junta (24) de estanqueidad está anidada dentro de un refrentado (33) formado dentro del casquillo (29) en la unión entre el cuerpo

(30) y el faldón (32) , y la segunda junta (25) de estanqueidad está montada sobre el faldón (32) .

7. Dispositivo (23) de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, que comprende al menos un respiradero (41) que pone en comunicación un espacio delimitado interiormente por el faldón (32) con el exterior del casquillo (29) .

8. Máquina (1) de tratamiento de recipientes mediante plasma, que comprende un dispositivo (23) de estanqueidad de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7.