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Die Erfindung betrifft Verbesserungen an einer horizontalen Durchlauf-Substratbehandlungsanlage zur Behandlung, beispielsweise Beschichtung, plattenförmiger Substrate, beispielsweise Glasplatten, wobei die Substrate mit oder ohne Substrathalter auf einer Transporteinrichtung liegend, d.h. in horizontaler Ausrichtung, durch eine von Kammerwänden begrenzte Anlagenkammer oder eine Anordnung mehrerer hintereinander angeordneter Anlagenkammern einer Substratbehandlungsanlage hindurch transportiert werden, wobei die Substrate der Einwirkung mindestens einer Substratbehandlungseinrichtung, wie beispielsweise Beschichtungseinrichtungen, Ätzeinrichtungen usw. ausgesetzt werden. Die Substratbehandlung findet einerseits oft unter einem gegenüber dem Atmosphärendruck geringeren Druck (Prozessvakuum) und andererseits auch oft in einem gewählten, oftmals gesteuert eingelassenen Gas oder Gasgemisch statt (Prozessatmosphäre).
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DE 10 2011 088 099 A1 betrifft eine Vakuumkammer mit einem metallischen Kammergehäuse. Um bei einem preiswerten und gut zu verarbeitenden Material des Kammergehäuses eine zumindest der Umgebungsluft gegenüber verbesserte Korrosionsbeständigkeit, bei gleichzeitiger Einhaltung einer möglichst niedrigen Desorption von Wasser ins Vakuum bzw. Aufnahme von Wasser aus der umgebenden Atmosphäre zu erzielen, wird an der Wandung des Kammergehäuses zumindest abschnittsweise eine Verkleidung mechanisch oder durch Kleben befestigt, die zumindest als innerste Schicht ein Material aufweist, das verglichen zum Material der Wandung einen verbesserten Korrosionsschutz und/oder verringerte Sorptions- und Desorptionsrate zumindest von Wasserdampf und den Bestandteilen von Luft aufweist.
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Ein Fachwerk ist ein Stabwerk, dessen Stäbe alleine durch Normalkraft beansprucht werden und deren Enden in den Knotenpunkten miteinander verbunden sind. (https://de.wikipedia.org/wiki/Fachwerk)
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Bei Durchlauf-Substratbehandlungsanlagen sind, im Gegensatz zu sogenannten Batch- Substratbehandlungsanlagen der Anlagenkammer oder einer Anordnung mehrerer hintereinander angeordneter Anlagenkammern, die beispielsweise als Prozesskammern, Pumpkammern, Transferkammern usw. ausgebildet sein können, im Allgemeinen mindestens je eine als Schleusenkammer ausgebildete Anlagenkammer vor- und nachgelagert, und eine Transporteinrichtung ist im Innern der Substratbehandlungsanlage so angeordnet, dass sie sich durch die beiden Schleusenkammern sowie alle anderen, dazwischen angeordneten Anlagenkammern erstreckt.
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Dadurch können Substrate in einer Transportrichtung durch die Substratbehandlungsanlage bewegt werden, indem sie mittels einer ersten Schleusenkammer in die Substratbehandlungsanlage eingeschleust, mittels der Transporteinrichtung durch die gesamte Anordnung hintereinander angeordneter Anlagenkammern hindurch transportiert und mittels einer zweiten Schleusenkammer aus der Substratbehandlungsanlage ausgeschleust werden. Dabei werden die Substrate in mindestens einer Prozesskammer auch an einer darin angeordneten Substratbehandlungseinrichtung vorbei bewegt und dabei der gewünschten Substratbehandlung ausgesetzt.
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Für die Behandlung plattenförmiger Substrate haben sich Transporteinrichtungen bewährt, die eine Mehrzahl von quer zur Transportrichtung der Substrate angeordneten, drehbar gelagerten, zylindrischen Transportwalzen umfassen, deren oberste Mantellinien eine horizontale Transportebene für die Substrate definieren und von denen wenigstens ein Teil antreibbar ist. Findet die gewünschte Substratbehandlung unter erhöhten Prozesstemperaturen, beispielsweise 400, 600 oder 800 °C, statt, hat es sich bewährt, die Transportwalzen aus hitzebeständigen Werkstoffen, beispielsweise Keramik, herzustellen oder mit einem hitzebeständigen Werkstoff zu überziehen.
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Die Erfindung betrifft eine Durchlauf-Substratbehandlungsanlage, in deren Anlagenkammern weitere Einbauten, beispielsweise Heizeinrichtungen, horizontale Trennwände oder dergleichen an einem Kammerdeckel hängend angeordnet sind, wie beispielsweise in
DE 20 2011 106 157 U1 beschrieben.
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Derartige Einbauten weisen häufig ein sehr hohes Gewicht auf. Wird ein solcher Kammerdeckel entnommen, und müssen die daran angebrachten Einbauten gewartet werden, so ist es wünschenswert, den Kammerdeckel umzudrehen, so dass die Einbauten sich seitlich neben dem Kammerdeckel oder darüber befinden. Aufgrund des hohen Gewichts muss daher die Verbindung zwischen dem Kammerdeckel und den Einbauten sehr formstabil ausgeführt werden. Beispielsweise kann zwischen dem Kammerdeckel und den Einbauten als Stützelement ein Kasten aus vertikalen Stahlplatten angeordnet und mit dem Kammerdeckel und den Einbauten starr verbunden werden. Dies führt jedoch zu sehr massiven Stützelementen und damit zu einer weiteren Erhöhung des Gesamtgewichts des Kammerdeckels. Darüber hinaus hat eine derartige Konstruktion eine sehr hohe Wärmekapazität, was ebenfalls nicht wünschenswert ist.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Durchlauf-Substratbehandlungsanlage dahingehend zu verbessern, dass die Verbindung zwischen einem Kammerdeckel und den daran angebrachten Einbauten bei möglichst geringer Wärmekapazität eine so hohe Steifigkeit aufweist, dass ein Umdrehen des Kammerdeckels mit den daran angebrachten Einbauten nicht zu einer durch das Eigengewicht bedingten Verformung führt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Durchlauf-Substratbehandlungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Vorgeschlagen wird eine Durchlauf-Substratbehandlungsanlage, die mindestens eine von Kammerwänden begrenzte Anlagenkammer umfasst, welche mit einem Kammerdeckel verschließbar ist, an dem in die Anlagenkammer hineinragende Einbauten mittels Stützelementen, die zwischen Kammerdeckel und Einbauten angeordnet sind, hängend so befestigt sind, dass die Stützelemente die Einbauten unabhängig von der Richtung einer Krafteinwirkung auf die Einbauten relativ zum Kammerdeckel positionsfest halten, d.h. die Anordnung der Einbauten relativ zum Kammerdeckel bleibt unabhängig von der Richtung einer Krafteinwirkung unveränderlich, wobei die Stützelemente Stäbe sind.
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Die vorgeschlagene Lösung ermöglicht die formstabile Aufhängung auch schwerer Einbauten und das Umdrehen des Kammerdeckels, ohne dass es zu unerwünschten Verformungen und Beschädigungen kommt, wobei gleichzeitig eine sehr geringe Wärmekapazität der Stützkonstruktion erzielt wird.
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Gemäß einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Stützelemente gelenkig mit je einem ihrer Enden mit dem Kammerdeckel und mit dem jeweils anderen Ende mit den Einbauten verbunden sind.
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Durch die gelenkige Anbindung der Stützelemente werden statische Überbestimmungen weitestgehend vermieden. Insbesondere im Hinblick darauf, dass in Durchlauf-Substratbehandlungsanlagen der beschriebenen Art ablaufende Prozesse oftmals unter sehr hohen Temperaturen stattfinden, ist es wichtig, Dehnungsbehinderungen soweit wie möglich zu vermeiden, um plastisches Versagen der Konstruktion zu verhindern.
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In einer Weiterbildung ist vorgesehen, dass ein Teil der Stützelemente zwischen Kammerdeckel und Einbauten senkrecht verläuft und ein Teil der Stützelemente zwischen Kammerdeckel und Einbauten schräg verläuft.
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Es handelt sich hierbei um eine sehr einfache und daher kostengünstige Variante der vorgeschlagenen Lösung. Sie führt dazu, dass die durch das Eigengewicht der Einbauten verursachte Last durch die senkrechten Stützelemente effektiv übertragen wird, während die schrägen Stützelemente dafür sorgen, dass eine Relativverschiebung der Einbauten gegenüber dem Kammerdeckel verhindert wird.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Gelenkachsen der Befestigungspunkte der schrägen Stäbe gegenüber den Gelenkachsen der senkrechten Stäbe verdreht sind.
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Durch diese Ausgestaltung übernimmt selbst eine Anordnung eines geraden und eines schrägen Stabes bereits eine Lastabstützung senkrecht zu der Ebene, in der die beiden Stützelemente angeordnet sind. Mit anderen Worten ist es innerhalb gewisser Grenzen möglich, trotz ausschließlich parallel zueinander angeordneter Paarungen gerader und schräger Stützelemente Kräfte auszunehmen, die in einer anderen Richtung wirken.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel,
- 2 ein zweites Ausführungsbeispiel, und
- 3 ein drittes Ausführungsbeispiel.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Kammerdeckel 1, der mehrere Saugöffnungen 11 zum Evakuieren der Anlagenkammer, die durch den Kammerdeckel 1 verschlossen wird, aufweist. An diesem Kammerdeckel 1 ist eine Heizeinrichtung 2 hängend angeordnet, die eine große Masse aufweist. Um den erforderlichen Abstand zwischen dem Kammerdeckel 1 und der Heizeinrichtung 2 herzustellen, ist die Heizeinrichtung 2 mittels stabförmiger Stützelemente 3 an der Unterseite des Kammerdeckels 1 befestigt. Hierzu wurden sechs Paare von Stützelementen 3 verwendet, wobei jedes Paar aus einem senkrechten Stützelement 3 und einem schrägen Stützelement 3 besteht.
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Die geraden Stützelemente 3 sind sowohl an Anbindungspunkten 31 des Kammerdeckels 1 als auch an Anbindungspunkten 31 der Heizeinrichtung 2 gelenkig angebracht, wobei beide Gelenkachsen parallel zueinander sind. Die schrägen Stützelemente 3 sind an Anbindungspunkten 31 am Kammerdeckel 1 und an dem zugehörigen geraden Stützelement 3 gelenkig angebracht, wobei auch hier beide Gelenkachsen parallel zueinander sind. Die Gelenkachsen der Anbindungspunkte 31 des geraden Stützelements 3 sind jedoch gegenüber den Gelenkachsen der Anbindungspunkte 31 des schrägen Stützelements 3 jeweils um 90 Grad verdreht, so dass jedes von einem geraden Stützelement 3 und einem schrägen Stützelement 3 gebildete Paar Kräfte in jeder Richtung aufnehmen kann.
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Die 2 und 3 zeigen in schematischer Darstellung weitere Beispiele für die Befestigung von Einbauten 2 an Kammerdeckeln durch einfache Stabtragwerke.
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In diesen Figuren wurde jeweils aus Gründen der Übersichtlichkeit der Kammerdeckel nicht dargestellt.
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Bei der Ausgestaltung gemäß 2 sind an den beiden Enden der durch den unteren Quader angedeuteten Einbauten 2 jeweils zwei Paare von senkrechten Stützelementen 3 und schrägen Stützelementen 3 angebracht. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind dabei die zueinander beabstandeten Anbindungspunkte 31 des jeweiligen senkrechten Stützelements 3 und des jeweiligen schrägen Stützelements 3 nicht am Kammerdeckel, sondern an den Einbauten 2 angeordnet.
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Dabei teilen sich jeweils zwei schräge Stützelemente 3 an den Einbauten 2 einen gemeinsamen gelenkigen Anbindungspunkt 31. Im mittleren Bereich der Einbauten 2 sind zwei zusätzliche Stabtragwerke angeordnet, deren Ausrichtung gegenüber den an den Enden der Einbauten 2 angeordneten Stabtragwerke jedoch um 90 Grad verdreht sind. Es handelt sich hierbei jeweils um die Kombination eines senkrechten Stützelements 3 mit zwei schrägen Stützelementen 3.
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Durch die gezeigte Anordnung ist eine Relativverschiebung der Einbauten 2 gegenüber dem Kammerdeckel wirksam verhindert.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind die Einbauten 2 nur an den vier Eckpunkten durch je ein senkrechtes Stützelement 3 mit dem Kammerdeckel verbunden. Außerdem gehören zu dem hier dargestellten Stabtragwerk vier schräge Stützelemente 3, die jeweils mit einem ihrer Enden am gelenkigen Anbindungspunkt 31 eines senkrechten Stützelements 3 mit dem Kammerdeckel und mit ihrem anderen Ende am gelenkigen Anbindungspunkt 31 eines anderen senkrechten Stützelements 3 mit den Einbauten 2 verbunden sind. Auch durch diese Konfiguration wird eine Relativverschiebung der Einbauten 2 gegenüber dem Kammerdeckel wirksam verhindert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kammerdeckel
- 11
- Saugöffnung
- 2
- Einbauten, z.B. Heiz- oder Kühleinrichtung
- 3
- Stützelement
- 31
- Anbindungspunkt
