DE102008048586B4 - Insight device for vacuum systems - Google Patents

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Abstract

Einblickvorrichtung für Vakuumanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Prozesskammer unmittelbar vor einem an sich bekannten Schauglas (3) eine Scheibe (1) in einer einstellbaren definierten Distanz bewegbar angeordnet ist, dass auf der Scheibe (1) am Rand in Richtung des Schauglases (3) und dieses umgebend in mindestens einer Reihe eng aneinanderliegend Borsten (2) aus einem federnden Material derart angeordnet sind, dass diese an der Oberfläche der Wand (5) der Prozesskammer anliegen.Viewing device for vacuum systems, characterized in that in the process chamber directly in front of a sight glass (3) known per se, a pane (1) is movably arranged at an adjustable defined distance that on the pane (1) at the edge in the direction of the sight glass (3 ) and surrounding this in at least one row of closely spaced bristles (2) made of a resilient material are arranged in such a way that they rest against the surface of the wall (5) of the process chamber.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um vakuumtechnologische Prozesse, vorzugsweise Beschichtungsprozesse in evakuierten Prozesskammern zu beobachten.The invention relates to a device for observing vacuum technological processes, preferably coating processes in evacuated process chambers.

Da diese Vakuumprozesse oft über lange Zeit laufen, werden die Beobachtungseinrichtungen durch die beim Prozess entstehenden Teilchen zugesetzt, sodass die Durchblickzeit begrenzt ist. Ebenso dringen beim Belüften Staubteilchen ein. Alle diese störenden Teilchen schlagen in der Regel auf dem meist kälteren Schauglas nieder. Dieser Niederschlag muss in bestimmten Zeitabständen entfernt werden, was eine Unterbrechung des Prozesses erfordert, denn dazu muss die Einrichtung belüftet werden, damit das Glas gereinigt oder durch ein neues ersetzt wird.Since these vacuum processes often run for a long time, the observation devices are added by the particles formed during the process, so that the viewing time is limited. Likewise enter dust particles during ventilation. All these disturbing particles usually strike down on the mostly colder sight glass. This precipitate must be removed at certain intervals, which requires an interruption of the process, as this requires venting the device to clean or replace the glass.

Es sind verschiedene Konstruktionen von Schaugläsern bekannt, die alle darauf abgestellt sind, die Durchblickzeit zu verlängern, und fast alle nach dem Prinzip eines Stroboskopes arbeiten. Es rotieren eine oder mehrere Scheiben mit mindestens einem schmalen zentrisch verlaufenden Schlitz mit hoher Geschwindigkeit, auch gegenläufig vor der Glasscheibe in einem Gehäuse. Diese Einblickvorrichtung wird vor der mit einem Glas versehenen Öffnung in der Wand der Prozesskammer angeordnet. Die Einrichtung selbst kann auch evakuiert werden. ( DD 53 506 A1 , DD 157 975 A4 , DD 279 696 A1 )There are various constructions of sight glasses are known, which are all geared to extend the viewing time, and almost all operate on the principle of a stroboscope. It rotate one or more discs with at least one narrow centric slot running at high speed, also in opposite directions in front of the glass in a housing. This viewer is placed in front of the glassed opening in the wall of the process chamber. The device itself can also be evacuated. ( DD 53 506 A1 . DD 157 975 A4 . DD 279 696 A1 )

Diese Einrichtungen haben den Nachteil, dass die Durchblickzeit doch durch das nicht zu verhindernde Kondensieren von Teilchen auf der Glasscheibe begrenzt ist. Außerdem besteht der Nachteil, dass der mechanische Aufwand relativ hoch ist, denn es sind Motoren und Antriebselemente erforderlich, die Strom verbrauchen, auch verschmutzen und dem Verschleiß unterliegen. Die rotierenden Teile sind zu schmieren und insgesamt ist eine relativ kostenaufwendige Wartung der Einrichtung erforderlich.These devices have the disadvantage that the see through time is limited by the unavoidable condensation of particles on the glass pane. In addition, there is the disadvantage that the mechanical complexity is relatively high, because it requires motors and drive elements that consume power, also pollute and subject to wear. The rotating parts are to be lubricated and overall a relatively expensive maintenance of the device is required.

Es ist weiterhin bekannt, vor dem Schauglas eine schwenkbare Blende anzuordnen, die nur während der Zeit des Durchblickens geöffnet wird. Auch diese Ausführung hat Nachteile, denn es ist eine weitere Mechanik erforderlich, die zu warten ist, und das Beschlagen des eigentlichen Schauglases wird nicht verhindert, sondern nur reduziert.It is also known to arrange in front of the sight glass a hinged aperture, which is opened only during the time of viewing. This version also has disadvantages, because it requires a further mechanism, which is to be maintained, and the fogging of the actual sight glass is not prevented, but only reduced.

Es ist auch bekannt, in das Gehäuse der Einblickeinrichtung während der Rotation der Scheiben ein Gas einzulassen, um das Eindringen und Kondensieren von Teilchen zu verhindern. ( DD 155 288 A3 )It is also known to introduce a gas into the housing of the inspection device during the rotation of the disks in order to prevent the penetration and condensation of particles. ( DD 155 288 A3 )

Diese Ausführung hat den Nachteil, dass zusätzlich Bauteile für die Gaszuleitung und Gasführung erforderlich sind. Die Durchblickdauer wird auch nicht wesentlich erhöht.This embodiment has the disadvantage that in addition components for the gas supply and gas supply are required. The viewing time is not significantly increased.

Es ist auch bekannt, die Glasscheibe zu heizen, weil dadurch die Kondensation der Teilchen verhindert wird. Die Temperatur muss so hoch gewählt werden, dass kein Temperaturgefälle entsteht.It is also known to heat the glass sheet because it prevents the condensation of the particles. The temperature must be selected so high that no temperature gradient arises.

Diese Lösung ist auch mit Mängeln behaftet, denn es muss eine zusätzliche Heizung installiert werden, die neben dem mechanischen Aufwand erhebliche Energie erfordert. Außerdem wird die Wärme auf andere Bauteile übertragen, sodass wieder Isolationen erforderlich werden. Es hat sich auch erwiesen, dass trotzdem noch relativ viele Teilchen auf die Glasscheibe gelangen.This solution is also flawed, because it must be installed an additional heating, which requires considerable energy in addition to the mechanical effort. In addition, the heat is transferred to other components, so that again insulation is required. It has also been proven that still relatively many particles reach the glass.

Alle bekannten Lösungen bringen keine befriedigende Verlängerung der Durchblickdauer, da es nicht möglich ist, durch die erforderlichen mechanischen Elemente eine vollkommene Abdichtung zwischen dem Prozessraum und dem Schauglas zu realisieren. Es bestehen noch Spalten, durch welche die störenden Teilchen auf das Schauglas gelangen. ( DE 44 27 242 A1 )All the known solutions do not provide a satisfactory extension of the viewing time, since it is not possible to realize a perfect seal between the process space and the sight glass by the required mechanical elements. There are still gaps through which the interfering particles reach the sight glass. ( DE 44 27 242 A1 )

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einblickvorrichtung für Vakuumanlagen zu schaffen, die eine fast unbegrenzte Beobachtungsdauer gewährleistet, einen sehr geringen mechanischen Aufwand erfordert, einfach und Kosten sparend in der Herstellung und Montage ist.The invention has for its object to provide an insight device for vacuum systems, which ensures an almost unlimited observation time, requires a very low mechanical complexity, is simple and cost-saving in the production and assembly.

Das notwendige Auswechseln der Einrichtung soll ohne hohen und zeitlichen Aufwand möglich sein. Weiterhin soll die Einrichtung an jeder beliebigen Stelle der Anlage einsetzbar sein, und eine Kombination mit an sich bekannten Einblickvorrichtungen soll problemlos möglich sein.The necessary replacement of the device should be possible without high and expenditure of time. Furthermore, the device should be used at any point of the system, and a combination with known per se devices should be easily possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Scheibe, deren Fläche größer als die Fläche eines in der Wand der Prozesskammer eingesetzten Schauglases ist, unmittelbar vor dem Schauglas in einer einstellbaren definierten Distanz angeordnet ist. Die Scheibe beliebiger Geometrie besitzt auf der dem Schauglas zugewandten Seite auf dem Umfang mehrere Reihen Borsten aus einem vorzugsweise wärmebeständigen Material, die eine Bürste, eine so genannte Tellerbürste, bilden. Diese in der Vakuumkammer befindliche vor dem Schauglas angeordnete Scheibe ist von außen bewegbar, sodass in einer Stellung das Schauglas am Rand von den Bürsten abgedeckt ist und in der anderen Stellung das Schauglas frei gegeben wird. Dabei ist der Abstand der Bürsten so eingestellt, dass diese definiert gegen die das Schauglas umgebende Wand der Prozesskammer drücken, und eine Art teilchenfreien Raum bilden.According to the invention the object is achieved in that a disc whose surface is larger than the surface of a sight glass used in the wall of the process chamber, is arranged immediately in front of the sight glass in an adjustable defined distance. The disk of any geometry has on the side facing the sight glass on the periphery of several rows of bristles of a preferably heat-resistant material, which form a brush, a so-called disc brush. This located in the vacuum chamber located in front of the sight glass disc is movable from the outside, so that in one position, the sight glass is covered at the edge of the brush and in the other position, the sight glass is released. The distance between the brushes is set so that they press defined against the wall of the process glass surrounding the sight glass, and form a kind of particle-free space.

Die Wirkungsweise der Einrichtung besteht darin, dass die ringförmig angeordneten Bürsten das Schauglas in der geschlossenen Stellung umschließen. Die Borsten sind in mehreren Reihen nebeneinander so dicht zueinander der Geometrie der Scheibe entsprechend angeordnet, damit sie keine Teilchen, selbst geringster Größe, durchlassen. Sie schirmen das eigentliche Schauglas ab. The operation of the device is that the annularly arranged brush enclose the sight glass in the closed position. The bristles are arranged in several rows next to each other so close to each other the geometry of the disc, so they pass no particles, even the smallest size. They shield the actual sight glass.

Es ist vorteilhaft, die Scheibe rund auszuführen und diese in einer Drehbewegung vor das Schauglas zu schwenken.It is advantageous to make the disk round and to pivot it in a rotational movement in front of the sight glass.

Es ist weiterhin vorteilhaft, die Borsten vorzugsweise aus Federstahl (CrNi), der prozessabhängig weich sein soll, und gerade oder gewellt ist, herzustellen.It is also advantageous that the bristles are preferably made of spring steel (CrNi), which should be process-dependent soft, and straight or wavy to produce.

Es ist auch vorteilhaft, die Scheibe mittels eines durch die Prozesskammer geführten Hebels von außerhalb zu bewegen. Diese Bewegung ist von Hand, oder auch durch einen separaten mechanischen Antrieb (Elektromotor, magnetisch, pneumatisch) ausführbar. Dadurch ist eine Steuerung in Abhängigkeit von bestimmten Parametern möglich.It is also advantageous to move the disk from outside by means of a lever guided through the process chamber. This movement can be carried out manually or by a separate mechanical drive (electric motor, magnetic, pneumatic). As a result, a control depending on certain parameters is possible.

Weiterhin ist es zweckmäßig, den Abstand der Borsten von deren Auflagefläche durch eine axiale Verstellmöglichkeit zu variieren. Dadurch kann der Druck der Borsten auf die Wand der Prozesskammer und/oder die Glasscheibe in Abhängigkeit von der Dichtheit und eventuellem Verschleiß ein- bzw. nachgestellt werden.Furthermore, it is expedient to vary the distance between the bristles of the support surface by an axial adjustment. As a result, the pressure of the bristles on the wall of the process chamber and / or the glass sheet depending on the tightness and possible wear on or be adjusted.

Eine weitere Ausgestaltung der Vorrichtung besteht darin, dass die Scheibe eine andere Geometrie als rund aufweist, und geradlinig an dem Schauglas vorüber bewegt wird.A further embodiment of the device is that the disc has a geometry other than round, and is moved in a straight line past the sight glass.

Weiterhin ist es für bestimmte Ausgestaltungen der Vorrichtung auch zweckmäßig, das Schauglas in der Wand der Prozesskammer so einzubauen, dass die Glasscheibe mit der Innenwand der Prozesskammer eine Ebene bildet, und die Bürsten an der Scheibe so angeordnet sind, dass sie bei dem Vorüberbewegen auf der Glasscheibe haftende Teilchen abstreifen. Diese Ausgestaltung erhöht die Durchblickdauer noch wesentlich.Furthermore, it is also expedient for certain embodiments of the device to install the sight glass in the wall of the process chamber so that the glass plate with the inner wall of the process chamber forms a plane, and the brushes are arranged on the disc so that they move in the Vorüberbewegen on the Remove glassy particles from the glass pane. This embodiment significantly increases the viewing time.

Es ist auch möglich, diese erfindungsgemäße Einblickvorrichtung mit einer an sich bekannten Einrichtung zu kombinieren, indem die erfindungsgemäße Einblickvorrichtung zwischen dem Schauglas in der Prozesskammer und dem Gehäuse der bekannten Einrichtung, z. B. mit Schlitzblenden arbeitende Einrichtung, angeordnet ist.It is also possible to combine this insight device according to the invention with a device known per se, by the inventive insight device between the sight glass in the process chamber and the housing of the known device, for. B. slit diaphragm device is arranged.

Die erfindungsgemäße Einblickvorrichtung hat die Vorteile, dass diese in der Herstellung einfach ist und geringe Kosten für die Herstellung erfordert. Die Vorrichtung ist wartungsarm und leicht auswechselbar. Die Vorrichtung besitzt eine die bisherigen Einblickeinrichtungen übertreffende Beobachtungsdauer. Sie ist für jeden vakuumtechnologischen Prozess, an jedem Prozessort der gesamten Vakuumanlage und unabhängig von der Einbaulage einsetzbar. Das Wirkprinzip der Vorrichtung ermöglicht, diese in jeder Geometrie auszuführen.The glazing device according to the invention has the advantages that it is simple to manufacture and requires low production costs. The device is low maintenance and easily replaceable. The device has an observation duration that exceeds the previous insight devices. It can be used for any vacuum technological process, at any process location of the entire vacuum system and regardless of the installation position. The operating principle of the device allows to carry out this in any geometry.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung beschrieben. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:An embodiment of the invention will be described. In the accompanying drawing show:

1: eine Einblickvorrichtung 1 : an insight device

2: eine Einblickvorrichtung im eingebauten Zustand im Schnitt. 2 : an insight device in the installed state on average.

Die Einblickeinrichtung in 1 zeigt das Grundprinzip der Erfindung. Eine runde Scheibe 1 ist am Rand konzentrisch mit in mehreren Reihen angeordneten Borsten 2 versehen. Sie ist eine Art Tellerbürste. Die Borsten 2 bestehen aus Federstahl. Die Länge, die Anzahl der Reihen, der Abstand und der Durchmesser der Börsten werden individuell bestimmt.The Insight Device in 1 shows the basic principle of the invention. A round disc 1 is concentric at the edge with bristles arranged in several rows 2 Mistake. It is a kind of dish brush. The bristles 2 consist of spring steel. The length, the number of rows, the distance and the diameter of the exchanges are determined individually.

In 2 ist eine Einblickvorrichtung, wie sie vor einem an sich bekannten Schauglas 3 montiert ist, dargestellt.In 2 is an insight device, as in front of a known sight glass 3 is mounted, shown.

Vor einer Öffnung 4 in der Wand 5 der Prozesskammer ist in bekannter Weise ein bekanntes Schauglas 3 mit den erforderlichen Dichtungen (nicht gezeichnet) befestigt.Before an opening 4 in the wall 5 the process chamber is in a known manner a known sight glass 3 attached with the required seals (not shown).

Die runde Scheibe 1, deren Durchmesser größer ist als die Öffnung 4 in der Wand 5 der Prozesskammer, ist am Randbereich in mehreren Reihen mit Borsten 2 gemäß 1 versehen. Diese Anordnung der Borsten 2 bildet eine ringförmige Sperre gegen das Eindringen von Teilchen, die im Prozess entstehen, und nunmehr nicht in den Raum zwischen dem Schauglas 3 und der Scheibe 1 gelangen können.The round disc 1 whose diameter is larger than the opening 4 in the wall 5 the process chamber is at the edge area in several rows with bristles 2 according to 1 Mistake. This arrangement of the bristles 2 Forms an annular barrier against the penetration of particles that arise in the process, and now not in the space between the sight glass 3 and the disc 1 can reach.

An der Scheibe 1 ist ein Hebel 6 befestigt, der über eine bekannte Drehdurchführung 7 und mittels eines Griffes 8 das Schwenken der Scheibe 1 mit den Borsten 2 derart ermöglicht, dass die Borsten 2 im abgedeckten Zustand eng an der Wand 5 der Prozesskammer das Schauglas 3 umschließend anliegen.At the disc 1 is a lever 6 attached, the about a known rotary union 7 and by means of a handle 8th the pivoting of the disc 1 with the bristles 2 such that allows the bristles 2 when covered close to the wall 5 the process chamber the sight glass 3 enclose surrounding.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Scheibedisc
22
Borstebristle
33
Schauglassight glass
44
Öffnungopening
55
Wandwall
66
Hebellever
77
DrehdurchführungRotary union
88th
GriffHandle

Claims (7)

Einblickvorrichtung für Vakuumanlagen, dadurch gekennzeichnet, dass in der Prozesskammer unmittelbar vor einem an sich bekannten Schauglas (3) eine Scheibe (1) in einer einstellbaren definierten Distanz bewegbar angeordnet ist, dass auf der Scheibe (1) am Rand in Richtung des Schauglases (3) und dieses umgebend in mindestens einer Reihe eng aneinanderliegend Borsten (2) aus einem federnden Material derart angeordnet sind, dass diese an der Oberfläche der Wand (5) der Prozesskammer anliegen.Insulating device for vacuum systems, characterized in that in the process chamber immediately before a sight glass known per se ( 3 ) a disk ( 1 ) is movably arranged at an adjustable defined distance, that on the disc ( 1 ) on the edge in the direction of the sight glass ( 3 ) and surrounding it in at least one row of closely spaced bristles ( 2 ) are arranged from a resilient material such that these on the surface of the wall ( 5 ) abut the process chamber. Einblickvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (1) rund ist und die Borsten (2) rotationssymmetrisch am Rand angeordnet sind.Insight device according to claim 1, characterized in that the disc ( 1 ) is round and the bristles ( 2 ) are arranged rotationally symmetrically at the edge. Einblickvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (2) aus wärmebeständigem Material hergestellt sind.Insight device according to claim 1, characterized in that the bristles ( 2 ) are made of heat-resistant material. Einblickvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Borsten (2) aus Federstahldraht hergestellt und gerade oder gewellt ausgeführt sind.Insight device according to claim 3, characterized in that the bristles ( 2 ) made of spring steel wire and are straight or wavy. Einblickvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung der Scheibe (1) von Hand oder mechanisch ausführbar ist.Insight device according to claim 1, characterized in that the movement of the disc ( 1 ) is manually or mechanically executable. Einblickvorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schauglas (3) in der Wand (5) der Prozesskammer mit der Wand (5) eine Ebene bildet, und der Abstand der Scheibe (1) von dieser Ebene so eingestellt ist, dass die Borsten (2) beim Bewegen der Scheibe (1) die Wand der Prozesskammer von kondensierten Teilchen reinigen.Insight device according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that the sight glass ( 3 ) in the wall ( 5 ) of the process chamber with the wall ( 5 ) forms a plane, and the distance of the disc ( 1 ) of this plane is adjusted so that the bristles ( 2 ) when moving the disc ( 1 ) clean the wall of the process chamber of condensed particles. Einblickvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einblickvorrichtung mit einer an sich bekannten Einrichtung zur Beobachtung von Prozessen im Vakuum durch hintereinander Anordnen kombiniert ist.Insighting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the viewing device is combined with a known per se device for observing processes in vacuum by successively arranging.
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