DD252008B5

DD252008B5 - DEVICE FOR THE COMBUSTION OF CHANGES

Info

Publication number: DD252008B5
Application number: DD29348886A
Authority: DD
Inventors: Guenter Dipl-Phys Dr Re Jaesch; Gerhard Dipl-Ing Dr-Ing Kuehn; Joachim Dipl-Ing Senf; Siegfried Prof Dipl-P Schiller; Horst Dipl-Ing Schaedler; Lutz Dipl-Phys Scholze
Original assignee: Ardenne Anlagentech Gmbh; Lew Lokomotivbau Elektrotechni
Priority date: 1986-08-07
Filing date: 1986-08-07
Publication date: 1994-04-07
Also published as: DD252008A1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Einrichtung dient zum allseitigen Bedampfen von schmalen Bändern im Vakuum, vorzugsweise von Metallbändern.The device is used for all-round steaming of narrow bands in a vacuum, preferably metal bands.

Characteristic of the known technical solutions

Die bekannten technischen Lösungen zur beidseitigen Bedampfung von Bändern sind Bedampfungsanlagen, bei denen für jede Seite eine Bedampfungsstation vorgesehen ist. Dabei wird das Band so geführt, daß die jeweils zu bedampfende Seite als Unterseite durch die entsprechende Bedampfungsstation transportiert wird. Sollen schmale Bänder bedampft werden, so ist es oftmals nicht möglich, mehrfach breitere Bänder zu bedampfen und anschließend zu spalten, da die Schnittkante ohne Beschichtung bleibt. Die Bedampfung von Bändern ist jedoch mit einem, im Vergleich zur erzielbaren Produktivität relativ hohen technischen Aufwand verbunden. Das Verhältnis von am Band kondensierten Material zum verdampften Material, der sogenannte Ausnutzungsgrad des Dampfstromes, ist dann materialökonomisch nicht mehr vertretbar. Es ist eine Einrichtung zum beidseitigen Bedampfen bekannt, in welcher zwischen zwei Verdampfern zwei Rollen angeordnet sind und dazwischen das Band in Längsrichtung um 180° verdrillt wird (DD PS 227 458). Diese Einrichtung ist ebenfalls mit dem Mangel behaftet, daß gerade bei schmalen Bändern der Dampfstrom schlecht ausgenutzt wird. Außerdem ist für die Bedampfung jeder Bandseite ein getrennter Verdampfer erforderlich. Dieser ungünstige Umstand beeinflußt die Anlagen- und Produktionskosten erheblich.The known technical solutions for double-sided steaming of tapes are vapor deposition systems in which a steaming station is provided for each side. The tape is guided so that the respective side to be vaporized is transported as a bottom through the corresponding Bedampfungsstation. If narrow ribbons are to be steamed, it is often not possible to steam several times wider ribbons and then to split, since the cut edge remains without coating. However, the steaming of belts is associated with a relatively high technical outlay compared to the achievable productivity. The ratio of material condensed on the strip to the vaporized material, the so-called utilization rate of the vapor stream, is then no longer economically justifiable. There is a device for double-sided steaming known, in which between two evaporators two rollers are arranged and between the tape is twisted in the longitudinal direction by 180 ° (DD PS 227 458). This device is also associated with the defect that is used poorly, especially in narrow bands of the steam flow. In addition, a separate evaporator is required for the vaporization of each side of the belt. This unfavorable circumstance affects the plant and production costs considerably.

Object of the invention

Es sind schmale Bänder mit einer apparativ einfachen Einrichtung materialökonomisch zu bedampfen.There are narrow bands with a simple apparatus to steam material economically.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Bedampfen schmaler Bänder zu schaffen, mit welcher auch die Kanten gleichmäßig bedampft werden. Es soll nur ein Verdampfer eingesetzt werden, der mit Elektronenstrahlen beheizt ist.The invention has for its object to provide a device for steaming narrow bands, with which the edges are uniformly vaporized. It should only be used an evaporator, which is heated with electron beams.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit einem Elektronenstrahlverdampfer, über welchen das zu bedampfende Band horizontal geführt wird, dadurch gelöst, daß zu beiden Seiten des Verdampfers in einer Ebene Rollen angeordnet sind, die von dem Band mindestens zweimal schraubenförmig umschlungen sind. Innerhalb einer jeden Umschlingung, vorzugsweise an der oberen Rückführung, ist das Band in bekannter Weise um 180° verdrillt. Der Abstand zwischen den einzelnen Lagen ist sehr gering, um eine gute Dampfausnutzung zu erreichen. Der Abstand der Bandlagen vom Verdampfer kann sehr klein gehalten werden.According to the invention, the object is achieved by means of an electron beam evaporator, via which the strip to be evaporated is guided horizontally, in that rollers are arranged on both sides of the evaporator in a plane, which are helically wrapped at least twice by the strip. Within each wrap, preferably at the upper return, the tape is twisted in a known manner by 180 °. The distance between the individual layers is very low in order to achieve good steam utilization. The distance of the tape layers from the evaporator can be kept very small.

Mit der Einrichtung wird ein sehr hoher Ausnutzungsgrad bei gleichmäßiger Beschichtung von Vorder- und Rückseite, sowie der Kanten des Bandes erreicht. Wird zusätzlich innerhalb der Bedampfungsstation mit hohen Verdampfungsraten und relativ kleinen Verdampfungsabständen gearbeitet, so daß die mittlere frei Weglänge der Dampfteilchen hinreichend klein ist (Dampfdruckbereich 0,1 bis 1 mbar), so sind in der Umgebung des Bandes ausreichend Dampf teilchen mit vorwiegend horizontalen Geschwindigkeitskomponenten vorhanden und es erreicht eine merkliche Dampfstromdichte auchWith the device, a very high degree of utilization with uniform coating of the front and back, and the edges of the tape is achieved. If, in addition, high vaporization rates and relatively small evaporation intervals are used within the vapor deposition station, so that the mean free path of the vapor particles is sufficiently small (vapor pressure range 0.1 to 1 mbar), then sufficient vapor particles with predominantly horizontal velocity components are present in the surroundings of the band and it also achieves a noticeable vapor current density

die Kanten des Bandes (etwa 50% des Dampfstromes auf die Frontseite). Da durch obige Anordnung die Aufenthaltszeit der Kanten in der Dampfwolke doppelt so hoch ist wie die einer Frontseite, erhalten die Kanten etwa dieselben Schichtdicken wie die beiden Frontseiten. Damit kann mit nur einer Bedampfungsstation schmales Band allseitig beschichtet werden. Der Ausnutzungsgrad des Dampfes kann durch diese Anordnung gegenüber der in der DD PS 227 458 beschriebenen Anordnung wesentlich erhöht werden.the edges of the tape (about 50% of the steam flow on the front). Since the above arrangement, the residence time of the edges in the cloud of steam is twice as high as that of a front side, the edges get about the same layer thicknesses as the two front sides. Thus, narrow band can be coated on all sides with only one steaming station. The utilization of the steam can be substantially increased by this arrangement relative to the arrangement described in DD PS 227 458.

Da sich das Band infolge der Erwärmung durch die Kondensation ausdehnt, muß die Auslaufgeschwindigkeit des Bandes, je nach Werkstoff und Dicke sowie Art und Dicke der Aufdampfschicht, um einige Prozent höher liegen als die Einlaufgeschwindigkeit in den Bedampfungsbereich.Since the strip expands as a result of condensation heating, the outfeed speed of the strip, depending on the material and thickness as well as the type and thickness of the vapor deposition layer, must be several percent higher than the inlet velocity into the vapor deposition area.

Sind die Materialpaarungen und Schichtdicken annähern konstant, so ist es vorteilhaft, daß die Rollen leicht konisch gestaltet sind.If the material pairings and layer thicknesses are approximately constant, then it is advantageous for the rollers to have a slightly conical shape.

Ist für die Parameter von Band und Schicht ein größere Variationsbreite erforderlich, isfes zweckmäßig, die Rollen für die Bandführung in einzelne gegeneinander verdrehbare Rollen bzw. Scheiben in der Breite eines Bandes zu unterteilen, so daß für jede einzelne Bandumschlingung eine Rolle wirksam ist. Dabei sind zwischen jeder der Rollen, die auf einer Achse laufen, Scheiben größeren Durchmessers als eine Art Spurkränze angeordnet. Soll eine Reibung zwischen diesen Spurkränzen und den Bandstirnseiten in jedem Fall ausgeschlossen werden, so ist in jeder Ebene des Bandlaufes, d.h. in jeder Bandlaufrichtung ein Rollenpaar angeordnet, so daß eine Umschlingung insgesamt durch vier Rollen gebildet wird.If a larger range of variation is required for the parameters of the belt and the layer, it is expedient to subdivide the rollers for the belt guide into individual mutually rotatable rollers or disks in the width of a belt, so that one roller is effective for each individual belt wrap. In this case, discs of larger diameter are arranged as a kind of flanges between each of the rollers that run on one axis. If a friction between these flanges and the tape faces is to be excluded in any case, then in each plane of the tape run, i. arranged in each tape running direction, a pair of rollers, so that a looping is formed entirely by four rollers.

Dabei haben die Rollen in jeder Ebene gleichen Durchmesser, aber die Rollen beider Ebenen zueinander unterschiedlichen Durchmesser, und zwar ist der in der unteren Ebene kleiner. Dabei dient die Rolle mit der kleineren Umschlingung als Steuerrolle, die dadurch die Steigung der sich auf dem Rollenpaar abwickelnden Schraube steuert.The rollers in each plane have the same diameter, but the roles of both levels to each other different diameter, and that is smaller in the lower level. The roller with the smaller loop serves as a control roller, which thereby controls the pitch of the unwinding on the pair of rollers screw.

Ausführungsbeispielembodiment

In den Zeichnungen zeigen, inIn the drawings show in

Fig. 1: eine Einrichtung mit mehreren Bandumschlingungen, Fig. 2: eine Bandführung mit konischen Rollen als Draufsicht, Fig. 3: eine Seitenansicht zur Bandführung nach Fig. 2.2 shows a tape guide with conical rollers as a plan view, FIG. 3 shows a side view of the tape guide according to FIG. 2.

Von einer Elektronenkanone 1 wird ein leistungsstarker Elektronenstrahl 2 erzeugt, der horizontal in die Bedampfungsstation eingeschossen wird und mittels eines Magnetfeldes zum Verdampfertiegel 3 umgelenkt wird. Die Dampfwolke erzeugt hinreichende Teilchendichte.From an electron gun 1, a powerful electron beam 2 is generated, which is injected horizontally into the Bedampfungsstation and is deflected by means of a magnetic field to the evaporator crucible 3. The cloud of steam produces sufficient particle density.

Über dem Verdampfertiegel sind zwei Rollen 4; 4' angeordnet, über welche das zu bedampfende Band 5 schraubenförmig mehrfach geführt und im oberen Bereich jeweils um 180° verdrillt ist. Nach Inbetriebsetzung des Bandantriebes bleibt die Verdrillung ortsfest. Die Achsenverstellung α der Rollen 4; 4' ist dabei so einzustellen, daß das Band 5 innerhalb der Umdrehungen zwangslos über die gesamte Länge der Mantelfläche der Rollen 4; 4' wandert. Fig. 2 und 3 zeigen eine Ausführung mit zwei Rollenpaaren für die Bandführung. Bei einer annähernd konstanten Erwärmung des Bandes 5 durch die Kondensation des Dampfes wird die Längenänderung durch konische Rollen 4; 4' mit dem kleinen Durchmesser auf der Einlaufseite kompensiert. Für eine gezielte Steuerung der Bewegung des Bandes 5 auf der Mantelfläche der Rollen 4; 4' und damit zur gezielten Steuerung des Abstandes zwischen den Windungen befinden sich gegenüber der Ausführung nach Fig. 1 in jeder Ebene der Bandführung zwei Rollen, d. h. ein Rollenpaar. Die unteren Rollen 6 arbeiten als Umlenkrollen und sind im Durchmesser kleiner, d. h. sie haben eine geringere Umschlingung und werden gesteuert.Above the evaporator crucible are two rollers 4; 4 'arranged over which the steamed strip 5 is helically guided multiple times and twisted in the upper region in each case by 180 °. After commissioning of the belt drive, the twist remains stationary. The axis adjustment α of the rollers 4; 4 'is to be adjusted so that the band 5 without rotation over the entire length of the lateral surface of the rollers 4; 4 'wanders. Figs. 2 and 3 show an embodiment with two roller pairs for the tape guide. With an approximately constant heating of the band 5 by the condensation of the steam, the change in length by conical rollers 4; 4 'compensated with the small diameter on the inlet side. For a targeted control of the movement of the belt 5 on the lateral surface of the rollers 4; 4 'and thus for targeted control of the distance between the turns are compared to the embodiment of FIG. 1 in each level of the tape guide two roles, d. H. a pair of roles. The lower rollers 6 work as pulleys and are smaller in diameter, d. H. they have less wrap around and are controlled.

Claims

claims:

1. A device for steaming of strips, consisting of an electron beam heated evaporator crucible on the rolls to be steamed tape is guided horizontally, characterized in that on both sides of the evaporator crucible (3) rollers (4; 4 ') are arranged in a plane in that the band (5) wraps around the rollers (4, 4 ') at least twice in a helical manner at a small distance and that the band (5) is twisted through 180 ° within each, preferably upper, loop.

2. Device according to claim 1, characterized in that the diameter of the outgoing roller (4) is slightly larger than that of the incoming roller (4 ').

3. Device according to claim 1, characterized in that the rollers (4, 4 ') are divided into individual narrow rollers and therebetween discs of larger diameter are arranged.

4. Device according to claim 1, characterized in that the rollers (4, 4 ') are slightly conical and are arranged below these deflection rollers (6) of smaller diameter.