CH367269A - Verfahren zum Betrieb von Hochvakuumanlagen, deren Rezipient zwecks Beschickung und Entnahme der im Vakuum zu behandelnden Gegenstände geöffnet werden kann, und Vakuumanlage zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

  Verfahren zum Betrieb von     Hochvakuumanlagen,    deren Rezipient zwecks Beschickung und Ent  nahme der im Vakuum zu behandelnden Gegenstände     geöffnet    werden     kann,    und     Vakuumanlage     zur     Durchführung    dieses Verfahrens    Es ist bekanntlich allgemein üblich, Rezipienten  von Vakuumanlagen, in     denen.    Gegenstände unter  Vakuum behandelt werden sollen, in geöffnetem Zu  stand mit den zu behandelnden Gegenständen zu be  schicken, darauffolgend den Rezipienten zu     schliessen,     und zu evakuieren, dann die Behandlung der Gegen  stände, z.

   B. eine     Aufdampfung    von dünnen Schich  ten oder ein Glühen oder dergleichen Massnahmen       unter    Vakuum durchzuführen, nach. Beendigung der  Behandlung     den    Rezipienten wieder zu öffnen und  die behandelten Gegenstände     daraus    zu entnehmen  un' ihn anschliessend von neuem zu beschicken.  



  Es     sind    auch Vakuumanlagen bekannt, welche  mit kontinuierlich arbeitenden Schleusenvorrichtun  gen versehen sind, so dass das, Ein- und     Ausbringen     der zu behandelnden Gegenstände ohne     Öffnung    des  Rezipienten bewerkstelligt werden kann. Der Rezi  pient bleibt     hieben    ständig unter Vakuum. Zweck  einer solchen Einrichtung ist natürlich, die Pump  zeiten zu sparen.. Bei vielen Prozessen dauert nämlich  die Behandlung der Gegenstände im Vakuum nur  einen Bruchteil der Zeit, welche für das Auspumpen  verwendet werden muss.

   So kann etwa eine     dünne     reflexvermindernde     Schicht    auf einer Linse leicht in  einer Minute aufgedampft werden., während es     wenig-          stens    eine halbe Stunde oder länger dauert, um nach  der     Vorevakuierung    mittels Vorpumpen auf das er  forderliche     Arbentshochvakuum    zu kommen.  



  Die     erwähnten        Schleusenvorrichtungen,    die also       der        Pumpzeitersparnis        dienen,    sind aber kostspielig       nm    Bau und sind für viele     im    Vakuum zu behan  delnde Gegenstände, z. B. für Linsen, heute noch  nicht genügend durchgebildet, um     im        industriellen     Betrieb Verwendung finden zu können.

   So     benutzte       man also     weiterhin        Hochvakuumanlagen,    deren Rezi  pient zwecks     Beschickung    und Entnahme der zu be  handelnden Gegenstände     geöffnet    werden kann, und       nahm,    die damit verbundenen Zeitverluste eben in  Kauf.  



  Es wurde nun gefunden, dass man auch bei     sol-          chen    Anlagen     einen    ganz     erheblichen    Teil der Pump  zeit,     nämlich    bis. zu 99     ah    und mehr, wenigstens für  das     Hochevakuieren    einsparen kann, wenn man nach       einem    neuen Betriebsverfahren arbeitet, das den  Gegenstand der nachstehend     beschriebenen        Erfin-          dung        bildet.     



  Das     erfindungsgemässe    Verfahren     zum    Betrieb  von     Hochvakuumanlagen,    deren     Rezipienten    zwecks  Beschickung und Entnahme der     im    Vakuum zu be  handelnden     Gegenstände    geöffnet werden kann, ist       dadurch        gekennzeichnet,    dass in den     Rezipienten,     während er in     geöffnetem        Zustand    mit     dein    Aussen  raum     in        Verbindung    steht,

   ständig ein Strom     trok-          kenen    Gases eingeblasen wird, dessen. Feuchtigkeits  gehalt     geringer    als     derjenige    des Aussenraumes ist.  



  Man     wusste    zwar, dass     Wasserdampf    einen erheb=       liehen    Teil der Gase bzw.     Dämpfte    ausmacht, die bei       Herstellung        eines    Hochvakuums in     einem    üblichen       Rezipienten,    sei er ans Glas oder     Metall,    abgepumpt  werden müssen.     Doch    ist es     völlig    überraschend, dass  so gewaltige Einsparungen an     Pumpzeib    durch die       genannte    einfache     Massnahme    erzielt werden können.  



  Als Beispiel     sei        erwähnt,    dass ein metallischer  Vakuumrezipient mit einem Rauminhalt von etwa  130 Litern mit gegebenen Pumpen     regelmässig    eine       Hochvakuum-Pumpzeit    von 58 Minuten erforderte,  um nach der     Vorevakuierung    auf     10-i        Torr    weiter  auf 4.

   10 5     Torr    zu     kommen.    Wurde aber nach     dem              erfindungsgemässen        Verfahren    vorgegangen, also in  den Rezipienten, während er in geöffnetem Zustand  mit dem Aussenraum     in.    Verbindung stand, ständig  ein Gasstrom eingeblasen, welcher durch     Pho.sphor-          pentoxyd        scharf        getrocknet    worden war, dann er  gaben     sich    mit denselben Pumpen und ohne sonstige       Vorkehrungen:

      für das     Hochevakuieren    (nach der       Vorevakuierung)        Pumpzeiten    von Bruchteilen einer  Minute, z. B. 50 Sekunden, für die Spanne von 10-1       Torr    auf     2.10-5        Torr.    An zahlreichen anderen An  lagen liessen sich diese     Beobachtungen    bestätigen.

   Es  ist zu bemerken, dass diese Erfolge nicht etwa bloss  in Fällen     erzielt        werden,,    wo die Luft des Aussen  raumes     aussergewöhnlich    feucht ist, sondern ganz  allgemein, das heisst auch bei dem     normalen    Feuchtig  keitsgehalt der     Luft    des Aussenraumes, welcher zwi  schen 20 bis     6011/o    relativer Feuchtigkeit liegt.  



  Es ist     offensichtlich,    dass das neue     Verfahren     einen     sprunghaften    technischen     Fortschritt    bedeutet.  Seine Anwendung empfiehlt sich überall da, wo  Gegenstände, die verhältnismässig wenig Gas ab  geben, wie z. B. Glas oder Metallteile, in kurzen Be  handlungszeiten, jedoch unter Hochvakuum behan  delt werden     müssen    und     anschliessend,    die Anlage so  fort wieder von neuem beschickt werden soll. In die  sen     Anwendungsfällen    wird der Ausnützungsgrad  einer vorhandenen     Hochvakuumanlage    durch das  neue Verfahren enorm     verbessert.     



  Bei der Durchführung des neuen     Verfahrens    kön  nen die folgenden     Hinweise        nützlich    sein.  Zweckmässig     erfolgt    das Einblasen des trockenen  Gases von einer Stelle im     Innern    des     Rezipienten    aus  in Richtung auf die Öffnung hin, über welche der  Rezipient in     geöffnetem    Zustand mit dem     Aussenr-          raum    in Verbindung steht. Es scheint, dass dadurch  das Eindringen feuchter     Aussenluft    besser verhindert  wird.

   Um Spülgas. zu sparen, empfiehlt es sich,, das       Abströmen    des in den Rezipienten     eingeblasenen     trockenen Gases in den Aussenraum durch vor der       Rezipientenbffnung    angeordnete     Strömungshinder-          nisse    zu drosseln. Als solche     Strömungshindernisse,     die man leicht auch behelfsmässig an vorhandenen  Anlagen anbringen kann, können z. B.

   Vorhänge be  nutzt     werden,    welche .die     Rezipientenöffnung    bis auf  schmale Schlitze, die der     Beschickung    und Entnahme  und den sonstigen     notwendigen;    Manipulationen im  geöffneten Rezipienten dienen,     allseits    verschliessen.  



       Bezüglich    der Art des einzublasenden trockenen  Gases sei bemerkt:     Grundsätzlich    können natürlich  alle     ;genügend        trockenen    Gase dazu verwendet wer  den,     sofern    sie mit den zu behandelnden Gegenstän  den und den     Anlageteilen    chemisch     verträglich.    sind.

    Es genügt, vorgetrocknete Luft zu verwenden.     C02     hat den     Vorteil',    dass es leicht     komprimierbar    ist,     also     auch grosse Mengen nur     verhältnismässig        kleine,    hand  liche Behälter     zur        Aufbewahrung    erfordern.  



  Mit der Wahl des Spülgases lassen sich oft     gleich     zeitig noch andere, bekannte     technologische    Zwecke       verbinden-.    In Anlagen, in denen     Oxydationsprozesse          durchgeführt    werden sollen, kann man z. B. 02 ein-    blasen. In anderen wird man     N2,    Argon oder andere  als     Neutralgase    bekannte Gase verwenden. Die Ver  wendung von     Neutralgas    als Spülgas zum Schutze  eines zu behandelnden Gutes, z.

   B. in Öfen, ist natür  lich     bekannt,    doch     handelt    es sich bei diesem be  kannten Verfahren um eine Massnahme, die nur dazu  bestimmt war, das zu behandelnde Gut selbst wäh  rend des Betriebes wegen der dann vorliegenden be  sonderen Bedingungen, z. B. hohen Temperaturen,  chemischer     Aktivität    oder dergleichen, zu schützen.  



  Das Einblasen. kann durch die bei den meisten  Anlagen bereits vorhandenen Ventile erfolgen, in  dem diese     mit    einer Quelle trockenen     Gases    verbun  den werden. Leicht können z. B. die Behälter, die  das trockene Gas unter Druck enthalten, zusammen  mit den     Ventilen    und den     Rezipientenglocken    zu einer  baulichen Einheit verbunden werden.  



  Zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfah  rens können im Innern des     Rezipienten        Begasungs-          düsen    angebracht werden, die von     einer    äusseren  Gasquelle durch eine Zuleitung gespeist werden und  auf die Öffnung zu gerichtet sind, über welche der  Rezipient     in    geöffnetem Zustand mit dem Aussen  raum in Verbindung steht. Die Ventile sind bei Rezi  pienten von     Glockenform    oft am geschlossenen Ende  der Glocke angebracht; der Gasstrom, der durch  diese Ventile in den Rezipienten eintritt, ist daher  stets gegen die Öffnung des Rezipienten gerichtet, so  dass an solchen Anlagen keinerlei Umbauten zur  Durchführung des Verfahrens erforderlich sind.  



  Man kann auch den Rezipienten mit einem       Aussenmantel    umgeben und die     Atmosphäre    in dem  Zwischenraum auf einem niedrigeren     Feuchtigkeits-          gehalt        halten,    als der normalen umgebenden Luft ent  spricht. Dies kann geschehen, indem man den Zwi  schenraum mit trockenem Gas beschickt (z. B.     trok-          kenes    Gas ständig einbläst) oder in ihm bekannte  Trockenmittel     aufstellt    bzw.

   Trockenvorrichtungen  einbaut.     Trockenmittel    und Trockenvorrichtungen  zur Erzeugung     des    trockenen Gasstromes können  gegebenenfalls natürlich auch im Rezipienten selbst  angeordnet ,sein.  



  Man kann auch den Rezipienten mit mehreren  Aussenräumen umgeben und alle oder einzelne der  Aussenräume während des Öffnungszustandes des  Rezipienten mit trockenem Gas beschicken. Im ein  fachsten Falle lässt man     das        trockene    Gas, das in den       Rezipienten    selbst     eingeblasen    wird, die     einzelnen     Aussenräume der Reihe nach durchströmen. Diese  Anordnung erlaubt so die Durchführung des Verfah  rens     nach    Unteranspruch 2; die     Zwischenwände    zwi  schen den     einzelnen    Aussenräumen sind dann die er  wähnten Strömungshindernisse.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zum Betrieb von Hoc'hvakuumanlagen, deren Rezipient zwecks Beschickung und Entnahme der im Vakuum zu behandelnden Gegenstände geöff net werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass in den Rezipienten, während er in geöffnetem Zustand mit dem Aussenraum. in Verbindung steht, ständig ein Strom trockenen Gases eingeblasen wird, dessen Feuchtigkeitsgehalt geringer als derjenige des Aussen raumes ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Einblasen von einer Stelle im Innern des Rezipienten aus in Richtung auf die öff- nung hin erfolgt, über welche der Rezipient in ge- öffnetem Zustand mit dem Aussenraum in Verbin dung steht. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Abströmen des in den Rezi pienten eingeblasenen trockenen Gases in den; Aussen raum durch vor der Rezipientenöffnung angeordnete Strömungshindernisse gedrosselt wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass vorgetrocknete Luft eingeblasen wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Sauerstoff eingeblasen wird'. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass im Aussenraum um den Rezipien ten eine Atmosphäre aufrechterhalten wird, deren Feuchtigkeitsgehalt geringer ist als der Feuchtigkeits gehalt der den Aussenraum umgebenden Luft.

   6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass ausserhalb des Rezipienten durch Wände voneinander getrennte, nach aussen hin hin- tereinanderliegende und j:e durch eine Öffnung verbundene Aussenräume vorgesehen:

   und mit Gas beschickt werden, dessen Feuchtigkeitsgehalt geringer ist als der Feuchtigkeitsgehalt der den äusser sten Raum umgebenden Luft. PATENTANSPRUCH II Vakuumanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Rezipienten wenigstens eine Be- gasungsdüse angeordnet ist,

   die über eine Speise- lehung an eine äussere Gasquelle angeschlossen wer den kann und gegen die Öffnung zu gerichtet ist, über welche der Rezipient in geöffnetem Zustande mit dem Aussenraum in Verbindung steht.

   UNTERANSPRUCH 7. Vakuumanlage nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass der Rezipient von wenig stens einem Aussenmantel mit Öffnung umgeben ist und Vorrichtungen zur Beschickung des Raumes zwischen Aussenmantel und Rezipienten mit trok- kenem Gas vorgesehen sind.