CN101939464A - 用于向真空处理室添加容器或从真空处理室移除容器的锁定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于向真空处理室添加容器或从真空处理室移除容器的锁定装置，其中，该锁定装置包括容器用承载板，所述承载板被紧固到转动输送部件并且通过设置在输送部件的直段部中的锁定通道被输送，以与所述通道一起实现密封效果。该承载板移动通过锁定通道中的抽气开口或者通气开口。以这种方式，能够形成分级压力段。该锁定装置能够被灵活地确定尺寸以及低成本地生产。

Description

用于向真空处理室添加容器或从真空处理室移除容器的锁定装置
技术领域
本发明涉及一种用于连续地向真空处理室添加容器或从真空处理室移除容器的锁定装置。
背景技术
该锁定装置通常被要求用于例如真空支撑镀膜工艺，例如用以提高PET瓶的气密性，为了达到此目的，通常在大约10毫巴至40毫巴的真空环境中处理所述瓶。为此，连续地锁定和解锁对于经济的制造方法是不可或缺的。
例如从EP 0943699B1已知一种通用锁定装置。该锁定装置包括转动壳体，在所述转动壳体中，以可转动的方式安装有锁定室轮，并且具有用于装载和卸载待锁定的容器的开口的锁定室被设置于周边。
转动壳体包括用于排空锁定室的抽气管，所述锁定室通过锁定轮(lock wheel)上的周向密封部而被彼此气压密封。在分别地处于外部空间(outer room)中的装载站和处于排空的处理室中的卸载站之间锁定室形成分级压力段(differential pressure stage)，在沿朝向处理室的方向转动的同时，锁定室的压力从在外部空间中通常占优势的大气压力被降低到在处理室中占优势的压力。
然而，由于转动壳体和锁定室轮制造复杂，使锁定装置随后适应于不同的容器尺寸和形状是昂贵的或者是根本不可能的。为了也能够为大容器提供足够大的并且在数量上能够满足分级压力段的锁定室，另外有必要相应地增加锁定轮的直径，这产生可能不希望的大的结构形状。
从DE 27 47 061A已知的另一锁定装置被用于通过使带通过压力区段(pressure stage section)而将带锁定到真空涂覆室或者从真空涂覆室解锁所述带。所述锁定装置包括多个被固定的锁定室，该多个锁定室被前后配置并且利用狭缝状隔板彼此分离。待涂覆的带被输送通过狭缝状隔板和背衬带上的锁定室。为了能够在室之间产生压降，隔板必须适用于背衬带和待涂覆的带的截面。然而，这样的装置对于锁定和解锁容器是不实用的，因为与带相反，沿移动方向观察，所述容器不具有恒定的截面，或者因为在各个瓶之间不可避免地存在间隙。
发明内容
本发明的目的是提供一种通用的锁定装置，该锁定装置允许连续地向真空涂覆室添加容器和连续地从真空涂覆室向具有大气压力的室移除容器，然而，本锁定装置无上述的不利限制。
利用具有如下特征的锁定装置来实现本目的，所述锁定装置具有：转动输送部件，其包括直段部；承载板，其被以间距配置于所述输送部件以用于保持容器；锁定通道，其至少部分地沿所述直段部延伸，容器由所述输送部件通过所述锁定通道输送，所述承载板被实现为使得承载板与通道壁一起实现密封效果，从而在锁定通道中能够产生压降。
本锁定装置能够通过更换承载板和/或改变承载板之间的距离而灵活地并且便宜地适应变化的需求。
有利地，在通道壁中设置抽气开口或者通气开口。由此，锁定通道能够被排空或者通风而不必在通道中设置繁杂的管道。
在一个有利实施方式中，承载板在面对抽气开口或者通气开口的一侧的至少部分比抽气开口或者通气开口的间隙宽，使得能够由承载板关闭抽气开口或者通气开口。由此，能够定时进行锁定通道中的压力补偿。
在输送部件的移动方向上，优选地以一定的距离配置抽气开口或者通气开口。这允许逐段地提供不同压力的抽气和通气。
在承载板的前侧和后侧能够产生逐级压力差(step-like pressure difference)是特别有利的。这允许利用承载板在锁定通道的内部移位不同压力的区域。
优选地，锁定通道被实现为分级压力段，在该分级压力段中，压力沿朝向真空处理室的方向被降低。因此，瓶能够逐级地适应处理室中的真空度。
在特别优选的实施方式中，承载板均包括至少一个环绕边缘并且抵靠通道壁的密封体。因此，能够改进承载板的密封效果。
以如下形式实现输送部件是更为优选的：一个配置在另一个的上方的两个链条、齿条、拉杆或带。这允许对承载板进行均一的动力输送并且防止该承载板在锁定通道中倾斜。
在特别优选的实施方式中，承载板包括在通道壁处支撑承载板的滚轮。由此，防止了承载板倾斜或者堵塞。此外，滚轮保证(take care)承载板在整个圆周上距通道壁的距离基本上相同，由此实现均一的密封效果。
优选地，承载板在其中心被固定到输送部件。因此，能够防止在支撑滚轮上作用有力矩。
有利地，通道壁包括由半槽状件(half bowl)连接的板状侧段。这允许有良好的密封效果，及低价格的制造并且适用于不同瓶尺寸。
附图说明
下面将参照附图中示出的优选实施方式来详细地说明本发明。在附图中：
图1示出根据本发明的优选锁定装置的俯视图；
图2示出图1的带有邻近的处理室的锁定装置的斜视图；
图3示出图1的锁定装置的细节图；
图4示出了带有链段和瓶的承载板的斜视图；
图5示出了根据本发明的分级压力锁定装置的俯视图中的示意性局部区域。
具体实施方式
图1中示出的根据本发明的锁定装置包括输送部件，该输送部件为一个链配置在另一个链的上方的两个链3和链5的形式(在图1中，仅示出了上方链3)，链3和链5绕着链轮7和链轮9沿箭头A方向移动，在该链3和链5处，用于保持待处理的瓶13的承载板11以规则的距离B被设置在与移动方向基本上正交的位置。链3和链5的直段部的大部分延伸通过锁定通道15和锁定通道17。
根据图2，链轮7位于处于通常大气压力的外部空间19中，而链轮9(图2中未示出)被配置在已排空的处理室21中。瓶13在装载区23被供给，并且在卸载区25中被移除(未示出装载和卸载)。
在锁定通道15的壁27中，以间距B设置有抽气开口29，并且例如真空泵(未示出)等适当的泵被连接到所述抽气开口，使得所施加的各个压力P沿移动方向A降低。
根据图1，通气开口31被以同样的间距B设置在锁定通道17的壁27中。适当的泵能够连接到这些通气开口，以使各个泵所施加的压力P沿移动方向A增加。然而，也可以以被动通气的方式通过通气开口31为锁定通道17通气，例如，经由适当地确定尺寸的连接到外部空间19的连接部(未示出)，或者经由与入口通道15短接的管路为锁定通道17通气以再利用真空。
如从图3和图4可以看到的那样，链3和链5分别由链段3a和链段5a构成，各链段的端部在承载板11的中心被安装到承载板11。为此，在承载板11的前侧(朝向移动方向A)和后侧均设置一个链联接件(chain connection link)33。
每个承载板11均包括：一个夹具(clamp)35，用于在承载板前侧和承载板后侧保持瓶13；及滚轮37，在锁定通道15和锁定通道17的壁27处支撑承载板。承载板11还包括两个环绕凹槽39，如图5所示，每个环绕凹槽39分别接受一个抵接通道壁的密封体41。凹槽39之间的距离在承载板11的分别面对抽气开口29或者通气开口31的一侧被加大。由此，密封区域43被设置于承载板11，该密封区域43的长度C(沿移动方向A)比抽气开口29或者通气开口31的间隙(clearance)D大(在图5中，示例性地示出抽气开口)。
链段3a和链段5a优选地实现化为滚子链(roller chain)。具有均一长度的链段3a和链段5a能够易于制造并且借助于链联接件33固定。然而，也可以基于齿条、拉杆或者带来实现根据本发明的输送部件。
优选地以可移动的方式安装链轮7。通过该方式，能够调节链3和链5的张力。承载板11所接合的凹槽44以间距B被设置于链轮7和链轮9的外周。另外，链轮7和链轮9能够接合链3和链5的链联接件。如果使用齿条来替代链3和链5，则能够借助齿轮来驱动齿条。
锁定通道15和锁定通道17均包括两个矩形板45，该矩形板45与两个具有半圆形截面的半槽状件46(half bowl)螺栓连接。这使得形成灵活的、模组化的组件。另外，最终产生的通道截面对于承载板11具有良好的密封效果。然而，锁定通道15和锁定通道17也可以分别具有不同的截面，和/或由不同数量的单独部件组成或者制成为单个部件。锁定通道15和锁定通道17优选地由金属制成，特别地由可硬化的钢制成。
锁定通道17的抽气开口29优选地实现为钻孔(boring)，但抽气开口29也可以具有其他截面，例如矩形截面等。在图2中，一个在另一个上方地布置有五个抽气开口29。然而，抽气开口29也可以是不同的数目。决定因素在于，所有的抽气开口29都能够由承载板11的密封区域43同时关闭。对于锁定通道19的通气开口31也是如此，即抽气开口29和通气开口31被如下地配置和成型：在运行中，使承载板11同时行驶过(drive over)这些抽气开口和通气开口并且关闭这些抽气开口和通气开口。
在图2中，示出了在移动方向A上的两组各五个抽气开口29。如在功能性说明中详细说明的那样，与图1所示的两个通气开口31类似，这些抽气开口组对应于两个分级压力段。然而，如图5所示，分级压力段的数量可以不同。同样，在抽气侧和通气侧的压力段的数量可以不同。
在附图所示的实施方式中，压力段是基于通过通道壁27中的开口29、31的抽气或通气的。然而，作为可选方案，能够构思通过锁定通道15和锁定通道17中的内部抽气装置或者通气装置来代替开口29和开口31，例如在锁定通道15和锁定通道17中和/或在通道壁27中配置适当的导管来代替开口29和开口31。
承载板11优选地由金属制成，比如特种钢或铝，或者由塑料制成，并且他们的形状与锁定通道15和锁定通道17的截面适配，从而能够通过密封体41或密封间隙(未示出)实现均一的密封效果。
密封体41实现为唇形密封体(lip seal)。然而，密封体的数量相对于所示出的实施方式可以增加或者减少。作为可选方案，也可以使用其他的密封部件，或者可以使承载板11精确地适应于锁定通道15和锁定通道17的截面，使得在无密封体41的情况下，例如使用密封间隙也能够获得包括密封区域43的良好的密封效果。
承载板11由滚轮37支撑在锁定通道15和锁定通道17中，使得承载板11不会倾斜或者被堵塞，并且承载板11在整个周向上与通道壁27保持基本上相同的距离，以实现均一的密封效果，例如，通过该方式具有均一的密封间隙。所示出的滚轮37的数量和位置仅为示例性的，并且在所有因素中依赖于抽气开口29的位置。在锁定通道15和锁定通道17的外部，承载板11不必在滚轮37处被引导。
链联接件33在承载板11的中心被配置于承载板11。因此，链3和链5在承载板11的中心作用于承载板11的顶部和底部，以避免对支撑滚轮37产生力矩。如果采用其他的驱动部件，比如齿条、拉杆或者带等，则使用与这些驱动部件匹配的联接件33。
夹具35被配置成使得瓶13被保持在上方链3和下方链5之间。
下面，将参照图5中所示的相邻的瓶13a和瓶13b说明实施方式中示出的锁定装置的功能。这里，“相邻的”瓶是指这样的瓶：这些瓶在锁定通道中承受基本上相同的压力，并且通过承载板11与“非相邻的”瓶分隔开，“相邻的”瓶与“非相邻的”瓶所承受压力具有一级压降。
链3和链5例如通过作用于链轮7的电动机(未示出)而被连续地驱动。在各抽气开口29a，29b和29c处，连续地施加真空度p1，p2，p3，其中，p1＞p2＞p3。
利用区域23中的适当的装载站(例如公用的星形轮)将待处理的瓶13a和13b转移到承载板11a、11b的夹具35，并且瓶13a和13b在锁定通道15的入口侧被传送到锁定通道15中。这里，瓶13a和瓶13b首先处于通常的大气压下。而只要前板11b通过第一抽气开口29a，板11a和板11b之间的区域与抽气开口29a连通，并且被最大限度地排空至抽气压力p1，同时继续链输送。该排空步骤继续进行，直至后板11a行驶到第一抽气开口29a上并且由此关闭该抽气开口。由于承载板11和抽气开口29被配置成相对于彼此具有基本相同的间距B，则前板11b同时行驶到第二抽气开口20b上。
只要前板11b通过第二抽气开口29b，则板11a与板11b之间的区域就与抽气开口29b连通，且将被最大限度地排空至抽气压力p2，直至后板11a行驶到第二抽气开口29b上并且由此关闭该抽气开口。因而，板11a和板11b之间的区域通过两个阶段被及时排空至该压力点，由此实现分级压力段。
能够通过行驶过处于更低压力的另一抽气开口而重复该步骤，例如图5中所示的第三抽气开口29c，直至板11a和板11b之间的区域中的压力被降低到期望的压力水平，例如，被降低到处理室21的压力水平。
接着，瓶进入真空室21，并在真空室21中被处理(例如，在产生等离子体时被涂覆)，然后瓶到达出口侧的锁定通道17。这里，通过行驶过通气开口31，板11a和板11b之间的压力被逐渐地增加。该步骤与上述的逐级排空步骤相似，但具有相反的标记(sign)。
与已知的转动锁定装置相比，根据本发明的锁定装置无需昂贵的部件，比如制造复杂的腔式转子(chamber rotor)或者转子壳体。相反地，如果需要，利用本发明可以实现和修改不同的分级压力段，这些不同的分级压力段具有例如承载板11等基本上均一的或标准的组件。

Claims (11)

1.一种锁定装置(1)，其用于连续地向真空处理室(21)添加容器(13)和连续地从真空处理室(21)移除容器(13)，所述锁定装置具有：
转动输送部件(3，5)，其包括直段部；
承载板(11)，其被以间距(B)配置于所述输送部件以用于保持所述容器；
锁定通道(15，17)，其至少部分地沿所述直段部延伸，所述容器由所述输送部件通过所述锁定通道输送；
其中，所述承载板被实现为使得所述承载板与通道壁(27)一起实现密封效果，从而在所述锁定通道中能够产生压降。
2.根据权利要求1所述的锁定装置，其特征在于，在所述通道壁(27)中设置有抽气开口(29)或者通气开口(31)。
3.根据权利要求2所述的锁定装置，其特征在于，所述承载板(11)在面对所述抽气开口(29)或者所述通气开口(31)的一侧的至少部分比所述抽气开口(29)或者所述通气开口(31)的间隙(D)厚，从而当所述承载板被输送经过所述抽气开口(29)或者所述通气开口(31)时，所述抽气开口(29)或者所述通气开口(31)被所述承载板暂时地关闭。
4.根据权利要求2或3所述的锁定装置，其特征在于，在所述输送部件的移动方向上以间距(B)配置所述抽气开口(29)或者所述通气开口(31)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的锁定装置，其特征在于，在所述锁定通道(15，17)中，能够在所述承载板(11)的前侧和后侧产生逐级压力差。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的锁定装置，其特征在于，所述锁定通道(15，17)实现为分级压力段，在该分级压力段中，压力沿朝向所述真空处理室(21)的方向被降低。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的锁定装置，其特征在于，所述承载板(11)均包括至少一个抵靠所述通道壁(27)的环绕密封体(41)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的锁定装置，其特征在于，所述输送部件(3，5)被实现为如下形式：一个配置在另一个的上方的两个链条、齿条、拉杆或带。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的锁定装置，其特征在于，所述承载板(11)包括在所述通道壁(27)处支撑所述承载板的滚轮(37)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的锁定装置，其特征在于，所述承载板(11)在其中心被固定到所述输送部件(3，5)。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的锁定装置，其特征在于，所述通道壁(27)包括由半槽状件(47)连接的板状侧段(45)。
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