DE102021101383A1

DE102021101383A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Beschichtung eines Bands und Beschichtungsanlage

Info

Publication number: DE102021101383A1
Application number: DE102021101383.6A
Authority: DE
Inventors: Janine-Christina Schauer-Paß; Michael Strack; Christian Schwerdt
Original assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG
Current assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date: 2021-01-22
Filing date: 2021-01-22
Publication date: 2022-07-28
Also published as: EP4281598A1; WO2022156921A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Beschichtung eines Bands (2). Das Verfahren umfasst die nachfolgend genannten Schritte:
Führen des Bands (2) durch eine Vakuumkammer mittels einer Bandtransporteinrichtung (8, 9)
Beschichten der Bandoberfläche (2') des Materials mit Materialdampf, wobei
ein Gasstrom mit dem Materialdampf derart eingestellt wird, dass eine von dem Gasstrom auf das Band (2), beispielsweise an einer Fläche der Größe (A₀) eines Düsenausgangs mit beispielhaft vorhandenen Kantenlängen (a) und (b), wirkende Kraft derart wirkt, dass die zu beschichtende Oberfläche (2') sich innerhalb vorgegebener Toleranzen mit einem Sollabstand zu dem Düsenausgang an dem Düsenausgang vorbeibewegt.
Die Erfindung betrifft außerdem eine Beschichtungsanlage (1) .

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Beschichtung eines Bands. Die Erfindung betrifft außerdem eine Beschichtungsanlage zur Beschichtung eines Bands.
Für die Beschichtung von Band, insbesondere metallischem Band, wie beispielsweise einem Stahlband, sind Verfahren basierend auf dem Prinzip der sogenannten Gasphasenabscheidung bekannt. Diese beruhen auf dem Prinzip, das Band mittels Abscheidung von aus in Gasphase vorliegendem Material zu beschichten. Hierzu wird zunächst das Material als Ausgangsmaterial bereitgestellt. Bestandteile aus dem Ausgangsmaterial werden in die Gasphase gebracht. Die in Gasphase vorliegenden Bestandteile des Materials, insbesondere Atome und/oder Ionen, setzen sich auf dem zu beschichtenden Band ab und bilden dadurch eine Beschichtung. Ein Vorteil der Gasphasenabscheidung ist, dass mit guter Wirtschaftlichkeit Beschichtungen hergestellt werden können, deren Eigenschaften in hohem Maße und in weiten Eigenschaftsfenstern gezielt beeinflusset werden können. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich die Gasphasenabscheidung zur Herstellung von Beschichtungen vieler unterschiedlicher Materialien eignet. Die Gasphasenabscheidung eignet sich beispielsweise im Gegensatz zu manchen anderen Verfahren für die Herstellung von Beschichtungen mit einem hochschmelzenden Material oder von Beschichtungen mit in metastabiler Phase oder in metastabilen Phasen vorliegendem Material.
Die vorliegende Erfindung steht in Zusammenhang mit Vorrichtungen zur Gasphasenabscheidung von Material, wobei das in Gasphase gebrachte Material durch einen Düsenausgang hinaus zu der zu beschichtenden Stelle gerichtet wird.
Eine in jüngerer Vergangenheit entwickelte Variante der physikalischen Gasphasenabscheidung ist dem Fachmann unter dem Namen Jet Vapour Deposition, abgekürzt: JVD, bekannt. Unter dem Begriff der Jet-Vapour-Deposition-Anlage versteht der Fachmann eine Anlage, in welcher das Beschichtungsmaterial thermisch, beispielsweise in einem Tiegel, in Gasphase gebracht wird und es sodann - typischerweise als Gasstrom ausschließlich aus dem in Gasphase gebrachtem Material, in manchen Ausprägungen aber auch in einem Gasstrom zusammen mit einem Trägergasstrom bevorzugt aus Inertgas - zu dem Substrat transportiert wird, bevorzugt mit einer Gasstromgeschwindigkeit oberhalb der Schallgeschwindigkeit, besonders bevorzugt oberhalb 500 m/s. Die Funktionsweise geht beispielsweise aus dem Übersichtsartikel im Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings (Third Edition), Science, Applications and Technology, 2010, Seiten 881-901, https://doi.org/10.1016/B978-0-8155-2031-3.00018-1 (verlinkt am Anmeldetag) hervor. Die vorliegende Erfindung ist unter anderem mit derartigen Jet-Vapour-Deposition-Anlagen umsetzbar.
Die zu beschichtende Fläche befindet sich üblicherweise in einer Atmosphäre, die gegenüber der im Tiegel vorherrschenden Atmosphäre einen Unterdruck aufweist. Die zu beschichtende Fläche befindet sich beispielsweise in einem technischen Vakuum mit bevorzugt weniger als 100 mbar Druck, beispielsweise zwischen 10^(-3) mbar und 20 mbar, was in der großtechnischen Umsetzung ein guter Kompromiss zwischen guten Eigenschaften der Beschichtung sowie dem Aufwand ist, der für die Herbeiführung und Aufrechterhaltung des Vakuums zu betreiben ist.
Das Verfahren der JVD entfaltet seine Vorteile insbesondere bei der großflächigen Beschichtung von Band, insbesondere auch von metallischem Band wie beispielsweise Stahlband. Ein Vorteil der JVD ist, dass aufgrund des vergleichsweise hohen Drucks, mit welchem das in Gasphase vorliegende Material zu der zu bedampfenden Fläche gerichtet wird, und der damit im allgemeinen verbundenen hohen Beschichtungsrate eine Beschichtung bei guter Wirtschaftlichkeit möglich ist.
Aus der WO 2016/42079 A1 geht eine Vorrichtung hervor, mit der eine andere Variante der physikalischen Gasphasenabscheidung umgesetzt wird, mit der die vorliegende Erfindung ebenfalls umsetzbar ist. In der in der WO 2016/42079 A1 beschriebenen Vorrichtung wird ein Ausgangsmaterial in die Gasphase gebracht und sodann zu einer zu bedampfenden Fläche befördert. Das zur Ausbildung der jeweiligen Beschichtung eingesetzte Material liegt beispielsweise draht- oder bandförmig vor. Das Ausgangsmaterial wird in den Einflussbereich eines elektrischen Lichtbogens gebracht, wobei vorzugsweise zwei Drähte oder zwei Bänder des Ausgangsmaterials vorliegen, von denen eines als Kathode und eines als Anode mit einer elektrischen Gleichspannungsquelle geschaltet wird und mit der Gleichspannungsquelle eine zur Bildung eines Lichtbogens ausreichende Spannung eingestellt wird. Das mittels der Energie des Lichtbogens geschmolzene und/oder verdampfte Material strömt mittels eines Gasstroms von einem Gas oder einem Gasgemisch in das Innere einer auf eine Temperatur, die mindestens der Verdampfungstemperatur des mindestens einen zur Beschichtung eingesetzten Materials oder des Materials mit der jeweils höchsten Verdampfungstemperatur entspricht, erhitzten Kammer, dem sogenannten Tiegel, durch einen Einlass ein. Dabei verdampft/verdampfen das/die Material/ien in dem Tiegel vollständig und tritt/treten durch eine an dem Tiegel vorhandene Öffnung aus. Das/die verdampfte/n Material/ien trifft/treffen auf die zu beschichtende Oberfläche des Bauteils des bandförmigen Materials oder Werkstücks zur Ausbildung der jeweiligen Beschichtung auf.
Sowohl die oben beschriebene JVD als auch das in der WO 2016/042079 A1 beschriebene Verfahren sind zwei Vertreter für eine Gasphasenabscheidung, bei der das Ausgangsmaterial innerhalb der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung in die Gasphase gebracht wird und sodann, beispielsweise mit einem Trägergas, durch einen Düsenausgang zu der zu beschichtenden Oberfläche gelangt.
Um die Homogenität der herzustellenden Beschichtung zu gewährleisten, ist erwünscht, das zu beschichtende Band in einem definierten Abstand zu der Beschichtungsvorrichtung zu führen. Für den Transport von Bändern wird für die Einstellung der Position des Bands insbesondere ein Rollensystem mit sogenannten Stützrollen eingesetzt, über welche das Band transportiert wird. Aufgrund des Eigengewichts des Bands ist jedoch bei nicht senkrechtem Transport des Bands eine gewisse Fluktuation des Abstands des Bands von der Beschichtungsvorrichtung möglich, wodurch die Gewährleistung einer Beschichtung mit reproduzierbaren Eigenschaften, beispielsweise in der Schichtdickenhomogenität, erschwert wird.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Führung eines Bands bei einer Beschichtung zu gewährleisten.
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einer Beschichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 15.
Das Verfahren dient dem Zweck, eine kontinuierliche Beschichtung eines Bands, insbesondere eines metallischen Bands wie beispielsweise eines Stahlbands, mit einem in Gasphase vorliegendem Material zu gewährleisten.
Für das erfindungsgemäße Verfahren wird das Band durch eine Vakuumkammer hindurchgeführt. Das Band wird mit der zu beschichtenden Bandoberfläche an einem Düsenausgang einer Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung vorbeigeführt, sodass der Düsenausgang zu der zu beschichtenden Bandoberfläche hin gerichtet ist. Für das Führen des Bands wird eines Bandtransporteinrichtung genutzt, beispielsweise eine Transportrolle in Zusammenwirkung mit Stützrollen.
Bei der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung handelt es sich beispielsweise um eine Jet-Vapour-Deposition-Einrichtung, beispielsweise gemäß der eingangs genannten Art.
Eine andere bevorzugte Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung ist eine Vorrichtung, bei welcher ein Lichtbogenschmelzen und/oder -verdampfen von Ausgangsmaterial erfolgt, die erhaltenen Partikel mit einem Trägergas in ein Injektorrohr und durch dieses hindurch in einen beispielsweise als Zyklon ausgebildeten erwärmten Tiegel befördert werden und in diesem in die Gasphase verdampfen mit nachfolgendem Transportieren des Gasstroms aus Trägergas und in Gasphase gebrachten Materials aus dem Tiegel hinaus.
Das Beschichten erfolgt mit in die Gasphase gebrachtem Material. Das Ausgangsmaterial wird innerhalb der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung in die Gasphase gebracht, beispielsweise in einem Verdampfungsabschnitt, der bevorzugt einen Tiegel wie beispielsweise der oben erwähnten Art aufweist oder als solcher ausgebildet ist, gegebenenfalls optional mit vorgeschaltetem Lichtbogenverdampfen zum Aufbereiten von Ausgangsmaterial zu für das Verdampfen im Tiegel geeigneten Partikeln. Das in Gasphase gebrachte Material wird innerhalb des Verdampfungsabschnitts zu einem Düsenausgang der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung hin und aus diesem hinaus transportiert. Der Düsenausgang ist, wie bereits erwähnt, zu der Bandoberfläche hin orientiert gerichtet, sodass das in Gasphase gebrachte Material zu der Bandoberfläche gelangt und durch Kondensation dort eine Beschichtung aus dem Material bildet.
Im Rahmen der gesamten Beschreibung werden die Begriffe der Gasphase und des Verdampfens verwendet, wie sie im Bereich der Gasphasenabscheidung üblicherweise verwendet werden. Der Begriff der Gasphase umfasst dabei, dass ein geringer Gewichtsanteil, beispielsweise bis zu 30 Gew.-%, bevorzugt nicht mehr als 10 Gew.-%, des in Gasphase vorliegenden Materials nicht in Gasphase im physikalischen Sinne vorliegt, sondern stattdessen als Dampf, als Aerosol und/oder als Cluster vorliegt. Der Begriff des Verdampfens umfasst, dass je nach verwendetem Material und nach verwendeter Technologie der Übergang der Teilchen in die Gasphase zumindest teilweise auch mittels anderer Mechanismen erfolgt als Verdampfen im streng physikalischen Sinne, beispielsweise durch Sublimation. Der Begriff des Verdampfens umfasst somit im Kontext des Sprachgebrauchs im Bereich der Gasphasenabscheidung und damit auch im Rahmen der vorliegenden Beschreibung zusätzlich zu einem Verdampfen im streng physikalischen Sinne, also einem Übergang „flüssig -> Gasphase“, auch weitere Mechanismen, wie insbesondere die Sublimation.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Transportieren des Materials innerhalb der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung mittels eines Trägergases erfolgt. Das Trägergas strömt durch die Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung hindurch und bildet gemeinsam mit dem in Gasphase gebrachten Material einen Gasstrom. Das Trägergas wird hierzu in die Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung eingeleitet und treibt aufgrund des Druckunterschieds zwischen Zufuhrleitung und Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung des Materials und/oder der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung des Materials und Umgebungsatmosphäre in der Vakuumkammer zu der Bandoberfläche hin und führt das in Gasphase gebrachte Material mit sich. Bevorzugt handelt es sich bei dem Trägergas um ein nicht-reaktives Gas, beispielsweise Argon. Es ist allerdings nicht ausgeschlossen, dass auch Reaktivgase verwendet werden oder beigemengt werden, beispielsweise Sauerstoff und/oder Stickstoff.
Bevorzugt werden also Vorrichtungen zur Gasphasenabscheidung der in Gasphase vorliegenden Materialien genutzt, bei welcher der Transport des in Gasphase vorliegenden Materials durch ein Trägergas unterstützt wird.
Erfindungsgemäß wird der Gasstrom, genauer gesagt: der Volumenstrom des Gasstroms, derart eingestellt, dass eine von dem Gasstrom auf das Band einwirkende Kraft einerseits und eine an dem Band wirkende Gegenkraft in wünschenswerter Weise zusammenwirken, nämlich derart, dass die zu beschichtende Oberfläche sich innerhalb vorgegebener Toleranzen in einem konstanten Abstand zu dem Düsenausgang an dem Düsenausgang vorbeibewegt, der als Sollabstand von dem für die Beschichtung Verantwortlichen vorgegeben, gewählt oder empirisch ermittelt wird.
Der Gasstrom, also der Volumenstrom des Gasstroms, ist das Volumen des pro Zeit strömenden Gases, also das Volumen pro Zeit des in Gasphase gebrachten Materials zuzüglich des als Trägergasfluss bezeichneten Volumens pro Zeit des Trägergases sofern ein solches genutzt wird.
Mit anderen Worten ist also ein Sollabstand vorgegeben, von welchem das Band bei seiner Bewegung an dem Düsenausgang vorbei maximal um eine erste Toleranzabweichung in die vom Düsenausgang wegweisende Flächennormale der zu beschichtenden Oberfläche und/oder um eine in zu dieser Normale antiparallelen Normale zu dem Düsenausgang hin weisenden zweiten Toleranzabweichung abweicht. Welche Toleranzabweichung als akzeptabel angesehen wird, ist vom mit der Umsetzung der Erfindung befassten Fachmann festzulegen; diese Festlegung ist insbesondere von den konkreten betrieblichen Umständen abhängig zu machen und als fachmännische Auslegungsaufgabe kein Bestandteil der beschriebenen Erfindung.
Anders ausgedrückt wird also vor dem Düsenausgang ein Abstandskorridor festgelegt, aus welchem das Band in eine Normale der Oberflächen des Bands während der Beschichtungsprozedur nicht austreten soll. Damit das Band innerhalb dieses Korridors bleibt, wird ein Gasstrom derart eingestellt, dass die Gegenkraft, die der Kraft des Bands entgegenwirkt, derart ausgeglichen oder teilweise ausgeglichen oder überausgeglichen wird, dass das Band innerhalb dieses Korridors bleibt. Die Gegenkraft setzt sich insbesondere zusammen aus einer Kraftkomponente, die durch die Schwerkraft verursacht wird, die an dem Band angreift, und aus einer Kraftkomponente, die durch das Führen des Bands herbeigeführt wird. Die durch die Schwerkraft herbeigeführte Kraftkomponente ist in einem Ausnahmefall, dass ein Bandtransport vertikal zur Erdoberfläche erfolgt, Null und in allen anderen Fällen neben der Schwerkraft abhängig von Masse und Winkel zwischen Bandoberfläche und Erdoberfläche. Die durch Führen des Bands herbeigeführte Kraftkomponente hängt in Stärke und Orientierung insbesondere von der Bandzugkraft ab, wobei je nach Konstruktion der Transportvorrichtung die durch Führen des Bands herbeigeführte Kraftkomponente senkrecht von der Erdoberfläche wegweisende oder eine senkrecht zu der Erdoberfläche hinweisende Komponente aufweisen kann. Die genaue Zusammensetzung der gegenwirkenden Kräfte ist für die Umsetzung der Entwicklung von nachrangiger Bedeutung; wesentlich ist, dass Kräfte auf das Band einwirken, die in der Regel eine zur Erdoberfläche hin gerichtete Kraftkomponente aufweisen.
Bevorzugt ist die Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung zwischen Band und Erdoberfläche angeordnet, sodass der Gasstrom eine Kraft mit einer gegen die Schwerkraft orientierten Kraftkomponente auf die zu beschichtende Bandoberfläche, die zur Erdoberfläche hin orientiert ist, ausübt.
Erfindungswesentlich ist die Erkenntnis, dass mit der Einstellung des Gasstroms, genauer: mit der Einstellung des Gasvolumens aus in Gasphase gebrachtem Material und - sofern vorhanden - Trägergas pro Zeit, eine Kraft auf die Oberfläche des Bands ausgeübt werden kann, mit welcher der Abstand des Bands von dem Düsenausgang beeinflusst werden kann, und zwar in ausreichendem Ausmaß, um in der Bandtransportsituation auftretenden Abweichungen von dem Sollabstand über die vorgegebene Toleranz hinaus entgegenzuwirken.
Einer bevorzugten Weiterbildung, in welcher das in Gasphase gebrachte Material mittels Trägergasstrom transportiert wird, liegt die zwar leicht rechnerisch nachzuprüfende, aber kontraintuitive Erkenntnis zu Grunde, dass bei den üblichen Rahmenbedingungen (Dichte des Stahls, verwendete Transporteinrichtungen, Größe der Vorrichtungen zur Gasphasenabscheidung) sehr gute Beschichtungsergebnisse erreicht werden können auch dann, wenn der Trägergasstrom derart erhöht wird, dass er gemeinsam mit dem Strom des in Gasphase gebrachten Materials zu einer Kraftausübung auf die Bandoberfläche im Stande ist, die in der Größenordnung der Kraftausübung der Schwerkraft, auch bei waagerecht geführtem Band, zuzüglich einer in Schwerkraftrichtung wirkenden von der Bandzugkraft abgeleiteten Kraft ist und damit eine Beeinflussung der Veränderung der Position des Bands in Richtung seiner Oberflächennormale herbeizuführen, die sinnvoll eine Einstellung des Abstands der Bandoberfläche von dem Düsenausgang ermöglicht.
Wesentlich ist somit die Einstellung des Gasstroms zur Einstellung des Abstands des Bands von dem Düsenausgang. Die Erfindung macht sich damit zu Nutze, dass der Gasstrom ausreichend ist, um den Abstand des Bands vom Düsenausgang zu beeinflussen. In bevorzugten Weiterbildungen, in denen ein Trägergas verwendet wird, macht die Erfindung sich zu Nutze, dass signifikante Trägergasströme genutzt werden können mit vergleichsweise signifikantem Volumenstrom und dadurch eine Eigenschaft der Vorrichtungen zur Gasphasenabscheidung von Material, welche auf dem Transport von aufbereitetem Ausgangsmaterial mit einem Trägergas basieren.
Aufgrund dieser Erkenntnis ist es besonders bevorzugt, dass der Gasstrom im Wesentlichen, das heißt: bevorzugt zu mehr als 80, besonders bevorzugt zu mehr als 90 Prozent des Volumens/Zeit, aus dem Trägergasfluss besteht. In diesem Fall liegt in der für die praktische Anwendung relevanten Genauigkeit eine Entkopplung von Trägergasfluss und von dem Fluss des in Gasphase gebrachten Materials statt. Das bedeutet, dass der Abstand der Bandoberfläche von dem Düsenausgang durch Einstellung des Trägergasflusses und die Beschichtungsrate durch Einstellung des Nachschubs an Ausgangsmaterial eingestellt wird, wobei in der für die praktische Anwendung relevanten Genauigkeit die Veränderung des Abstands der Bandoberfläche von dem Düsenausgang und die Einstellung der Beschichtungsrate unabhängig voneinander erfolgen können und erfolgen.
Beispielsweise ist in einer Situation, in welcher das Band parallel zur Erdoberfläche geführt wird und obere Stützrollen genutzt werden, eine in Schwerkraftrichtung wirkende Kraftkomponente F₁ durch die in und gegen Bandlaufrichtung weisende Bandzugkraft F₀ gebildet, die gemeinsam mit der Schwerkraft wirkt. Durch dieses Zusammenspiel der Kräfte ergibt sich bei im realen Betrieb nur schwer oder nicht vermeidbaren Schwankungen des Bandzugs das temporäre Auftreten eines nichtdefinierten Abstands der zu beschichtenden Oberfläche von dem Düsenausgang einer unterhalb des Bands angeordneten Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung.
Die Erfinder haben überraschenderweise festgestellt, dass bei einer Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung der erfindungsgemäß genutzten Art es auch bei vergleichsweise schwerem Band wie beispielsweise Stahlband möglich ist, ausschließlich mit dem aus in Gasphase vorliegendem Material, bevorzugt zusätzlich Trägergas, gebildetem Gasstrom eine ausreichend hohe Gegenkraft herbeizuführen, um einen innerhalb vorgegebener Toleranzen definierten Abstand der zu beschichtenden Oberfläche von dem Düsenausgang herbeizuführen. Insbesondere ist es nicht erforderlich, zusätzlich zu dem Gasstrom weitere ausschließlich zur Abstandsbeeinflussung vorgesehene Gasdüsen bereitzustellen; bevorzugt wird daher, dass die Einstellung des Abstands der zu beschichtenden Oberfläche vom Düsenausgang ausschließlich mit dem Gasstrom aus in Gasphase vorliegendem Material und Trägergas vorgenommen wird, ohne dass weitere Gasströme genutzt werden. Damit geht der Vorteil einher, dass auf die Bereitstellung und Bespeisung entsprechender weiterer Düsen verzichtet werden kann.
Die Erfinder haben also durch experimentelle Versuche festgestellt, dass es entgegen der intuitiven Vorstellung möglich ist, den Abstand der zu beschichtenden Oberfläche von dem Düsenausgang während der Beschichtung konstant oder innerhalb vorgegebener Toleranzen bei einem Sollabstand zu halten, indem eine Einstellung des Beschichtungsstoffs und bevorzugt auch den Beschichtungsstoff selbst tragenden Stoffs, nämlich des Trägergases, vorgenommen wird. Es hat sich gezeigt, dass typische, unerwünschte aber schwer vermeidbare, Schwankungen des Bandzugs in der Größenordnung von etwa 15 Prozent nach einer einmaligen Einstellung des Trägergasstroms bei Beibehaltung dieses Trägergasstroms eine Einstellung des Abstands zwischen Düsenausgang und Bandoberfläche innerhalb von Schwankungen von +/- 5 Prozent selbstregelnd ist. Die dadurch bereitgestellte Lösung ist deswegen besonders elegant, da zusätzliche Aufbauten zur Führung eines separaten Luftkissengases nicht benötigt werden, denn Einstellungen des Abstands und der Beschichtung erfolgen mit derselben einheitlichen Maßnahme.
Die Erfinder konnten durch gezielte Versuche die bisher unbekannte Tatsache belegen und sich gezielt zu Nutze machen, dass sich bei einer gegebenen Anlagenkonstellation durch gezieltes Einstellen des Trägergasstroms - genauer gesagt: des Trägergasflusses, das heißt: des Volumens pro Zeit an Trägergas - der Abstand des Bands von dem Düsenausgang derart beeinflussen lässt, dass der Abstand dem Sollabstand entspricht oder von diesem nicht mehr als eine vorgegebene Toleranz abweicht. Durch die Wechselwirkung der von dem Gasstrom auf das Band wirkenden Kraft (F₂) einerseits und der insbesondere durch Schwerkraft und/oder das Führen des Bands wirkenden Gegenkraft (F₁, F_m) andererseits stellt sich eine sich selbst regelnde Gleichgewichtskonstellation ein, in welcher die Führung des Bands in mit ausreichender Genauigkeit, das heißt: innerhalb der vorgegebenen Toleranzen, mit konstantem Abstand der zu beschichtenden Oberfläche von dem Düsenausgang erfolgt. Eine vorgegebene Toleranz in der genannten Größenordnung, also von bis zu 10 Prozent, bevorzugt bis zu 5 Prozent, hat den Vorteil, dass eine Selbstregelung des Verfahrens über lange Dauern, zumindest für die Beschichtung eines gesamten Bands aufrecht erhalten bleibt, das heißt: Das Akzeptieren einer vorgegebenen Toleranz ermöglicht eine Beschichtung eines Bands mit nur einmaligem Einstellen des Gasstroms, das heißt: es ist keine korrigierende Nacheinstellung im Laufe des Beschichtungsverfahrens erforderlich.
So ist denn auch bevorzugt, dass der Gasstrom genau einmal eingestellt wird und dann bei der einmal vorgenommenen Einstellung gehalten wird.
Gemäß einer worteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Sollabstand zwischen 0,1 Millimetern und 50 Millimetern festgelegt ist, bevorzugt zwischen 0,1 Millimetern und 30 Millimetern festgelegt ist, besonders bevorzugt zwischen 0,2 Millimetern und 30 Millimetern festgelegt ist. Bei diesen Werten konnte die bevorzugt anzustrebende Selbstregelung des Abstands des Bands bei schwankenden Einflüssen, beispielsweise Schwankungen in der Bandzugkraft, beobachtet werden.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist auf der Seite der Bandoberfläche, welche der zu beschichtenden Bandoberfläche gegenüberliegt, eine zweite Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung von Material angeordnet, welche einen zweiten Düsenausgang aufweist, der zu der zweiten Bandoberfläche hin gerichtet ist, um zusätzlich zu der zu beschichtenden Bandoberfläche auch die zweite Bandoberfläche zu beschichten. Aus dem zweiten Düsenausgang tritt ein zweiter Gasstrom derart heraus, dass beide Bandoberflächen, nämlich die zu beschichtende Bandoberfläche und die zweite zu beschichtende Bandoberfläche, gleichzeitig beschichtet werden, wobei der Gasstrom und der zweite Gasstrom Kräfte mit einander antiparallel orientierten Kraftkomponenten auf das Band auswirken. Der zweite Gasstrom ist, analog zu dem ersten Gasstrom, bevorzugt als Trägergas mit von dem Trägergas transportiertem in Gasphase gebrachtem Material zu verstehen. Die von dem ersten Gasstrom auf die erste Bandoberfläche wirkende Kraft und die von dem zweiten Gasstrom auf die zweite zu beschichtende Bandoberfläche wirkende Kraft sind derart dimensioniert, dass der Abstand des Bandes zu der zweiten Bandoberfläche innerhalb vorgegebener Toleranzen einem zweiten Sollabstand entspricht, mit dem das Band sich an dem zweiten Düsenausgang vorbeibewegt.
Gemäß einer ersten bevorzugten Alternative sind der Düsenausgang und der zweite Düsenausgang frontal gegenüberliegend positioniert, wobei das Band zwischen dem Düsenausgang und dem zweiten Düsenausgang geführt wird. Die Austrittsöffnungen, also der Düsenausgang und der zweite Düsenausgang, liegen einander gegenüber und werden nur durch das Band getrennt. Dadurch, dass die beiden Düsenausgänge frontal zueinander positioniert sind, würden sich die einander antiparallel wirkenden Kraftkomponenten des Gasstroms und des zweiten Gasstroms einander aufheben, wenn sie gleichgroß wären. Entsprechend muss derjenige der beiden Gasströme verstärkt werden, der aus dem Düsenausgang heraustritt, zu welchem das Band sich bei gleichdimensionierten Gasströmen - je nach Orientierung des Bands im Raum - aufgrund von weiteren Kräften, insbesondere Schwerkraft und durch das Führen wirkende Gegenkraft, näher hin bewegen würde. Dadurch, dass die beiden Düsenausgänge frontal zueinander positioniert sind, wird das Einstellen der Gasströme weitgehend vereinfacht.
Gemäß einer zweiten bevorzugten Alternative sind der Düsenausgang und der zweite Düsenausgang wie bei der ersten Alternative auf jeweils einer anderen Seite des Bands angeordnet, sodass das Band zwischen ihnen liegt; sie sind zudem in Bandtransportrichtung gegeneinander versetzt, sodass das Band einen S-förmigen Transportweg zurücklegt. Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass der Gasstrom und der zweite Gasstrom in einer größeren Unabhängigkeit voneinander einstellbar sind. Dadurch ist insbesondere dann eine flexiblere Verfahrensführung ermöglicht, wenn die erste zu beschichtende Oberfläche und die zweite zu beschichtende Oberfläche unterschiedlich beschichtet werden sollen, beispielsweise mit unterschiedlichen Beschichtungsmaterialien und/oder unterschiedlichen Beschichtungsdicken.
Für das Starten des Beschichtungsprozesses werden bevorzugt die folgenden Schritte durchgeführt:

1. Positionieren des Düsenausgangs der nicht betriebenen Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung an der Bandoberfläche oder in geringer Entfernung von der Bandoberfläche, wobei eine geringe Entfernung beispielsweise eine Entfernung von maximal 10 cm, bevorzugt von maximal 5 cm, besonders bevorzugt von maximal 1 cm, ist.
2. Initiieren des Trägergasflusses, sodass der Gasstrom gestartet wird und beginnt, eine Kraft auf das Band auszuüben.
3. Starten der Bandtransporteinrichtung.
4. Einstellen des Gasstroms in Abhängigkeit von dem Sollabstand zum Erreichen des Sollabstands d innerhalb der vorgegebenen Toleranzen.
5. Initiieren des Verdampfens.

Bevorzugt, aber nicht zwingend, werden die oben genannten Schritte in der wiedergegebenen Reihenfolge durchgeführt.
In Ausgestaltungen, in welchen ein beidseitiges Beschichten vorgesehen wird, wird ein analoges Verfahren durchgeführt:

a) Beide Düsenausgänge der nicht betriebenen Vorrichtungen zur Gasphasenabscheidung werden an der jeweils zu beschichtenden Bandoberfläche oder in geringer Entfernung von der jeweils zu beschichtenden Bandoberfläche positioniert.
b) Die Trägergasflüsse werden gestartet
c) Die Transporteinrichtung wird gestartet.
d) Der Gasstrom wird in Abhängigkeit von dem Sollabstand d oder, bevorzugt zusätzlich, der zweite Gasstrom wird in Abhängigkeit von dem Sollabstand d' eingestellt.
e) Das Verdampfen wird gestartet.

Bevorzugt, nicht aber zwingend, ist die Reihenfolge der vorstehenden Schritte die genannte, also entsprechend der alphabetischen Reihenfolge der Indexbuchstaben.
In einer Ausführungsform, in welcher Düsenausgang und zweiter Düsenausgang zueinander versetzt positioniert sind, sind der Gasstrom und der zweite Gasstrom bevorzugt unabhängig voneinander einstellbar, was ein großer Vorteil einer derartigen Ausgestaltung ist.
In einer Ausführung, in welcher der Düsenausgang und der zweite Düsenausgang frontal gegenüberliegend positioniert sind, sind der Gasstrom und der zweite Gasstrom abhängig voneinander einstellbar. Dies ist zwar dahingehend nachteilig, dass die Flexibilität geringer ist, jedoch ist das Steuern des Gasstroms und des zweiten Gasstroms einfacher und die Bandführung stabiler.
In einer Ausführung, in welcher kein Trägergas für den Transport des Materialdampfs eingesetzt wird, in der also der Gasstrom ausschließlich aus dem Materialdampf besteht, wird für das Starten des Beschichtungsprozesses bevorzugt die folgende Schrittreihenfolge gewählt:

1. Positionieren des Düsenausgangs der nicht betriebenen Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung an der Bandoberfläche oder in geringer Entfernung von der Bandoberfläche, wobei eine geringe Entfernung beispielsweise eine Entfernung von maximal 10 cm, bevorzugt von maximal 5 cm, besonders bevorzugt von maximal 1 cm, ist.
2. Initiieren des Verdampfens, sodass der Gasstrom gestartet wird und beginnt, eine Kraft auf das Band auszuüben.
3. Starten der Bandtransporteinrichtung.
4. Einstellen des Gasstroms in Abhängigkeit von dem Sollabstand zum Erreichen des Sollabstands d innerhalb der vorgegebenen Toleranzen.

Bevorzugt erfolgt das Einstellen des Gasstroms anhand eines empirisch ermittelten Zusammenhangs zwischen dem Abstand d und dem Gasstrom V_ein. Denn es ist selbsterklärend, dass ein solcher Zusammenhang bei einer gegebenen Anlage stets existiert und für den Fachmann mit einer systematischen Veränderung nur weniger Parameter, beispielsweise bei ansonsten konstanten Anlagenparametern ausschließlich der Veränderung des Gasstroms und dem Messen des Abstands, festgestellt werden kann. Der Gasstrom ist bei Betrieb der Anlage, beispielsweise durch die Anlagensteuerung, unmittelbar einstellbar.
Alternativ bevorzugt wird für das Einstellen des Gasstroms bzw. der Gasströme die nachfolgende Formel verwendet, die sich für ein Modell eines rechteckigen Düsenausgangs als im Rahmen der Betriebspraxis erforderlichen Genauigkeit für ausreichend exakt erwiesen hat, wobei bei erfolgter Wahl des Sollabstands d bevorzugt der Gasstrom V_ein die einzige einzustellende Größe ist: $d = \sqrt[3]{\frac{V_{e i n}^{2} \cdot A_{0} \cdot e \cdot ρ}{F_{0} \cdot U^{2} \cdot 2}}$
Mit

V_ein: Gasstrom,
A₀: Fläche des Düsenausgangs,
e: Abstand Mitte des Düsenausgangs-nächste Stützrolle,
p: mittlere Dichte des Gasstroms,
F₀: Bandzugkraft,
U: Umfang des Düsenausgangs,
d: Sollabstand.

Dieser Zusammenhang oder eine von diesem abgeleitete Größe kann beispielsweise von einer Stelleinrichtung der verwendeten Beschichtungsanlage genutzt werden, um zu berechnen, wie eine Änderung des Gasstroms vorgenommen werden kann, um eine Annäherung des Abstands der zu beschichtenden Oberfläche von dem Düsenausgang an den Sollabstand herbeizuführen.
Die genannte Formel verknüpft geometrische Parameter der für die Beschichtung des Bands verwendeten Anordnung, nämlich A₀, e und U, mit der Bandzugkraft und dem Gasstrom bei gegebener mittlerer Dichte des Gasstroms. Es ist also möglich, durch Verändern des Gasstroms den Abstand des Düsenausgangs zu der zu beschichtenden Oberfläche einzustellen. Bevorzugt wird für diese Einstellung eine Steuerungseinrichtung verwendet, die mit einer beispielsweise als Ventil ausgebildeten Trägergasflussstelleinrichtung gekoppelt ist, sodass der aus in Gasphase vorliegendem Material und Trägergasstrom sich zusammensetzende Gasstrom durch Veränderung des Trägergasflusses eingestellt wird.
Prinzipiell ist möglich, zusätzlich zu dem Gasstrom auch die Bandzugkraft einzustellen und die Einstellung von Volumenstrom und von Bandzugraft aneinander angepasst durchzuführen. Da die Einstellung der Bandzugkraft jedoch in der betrieblichen Praxis mit einer merklichen Trägheit versehen ist, wird die Einstellung des Abstands bevorzugt ausschließlich über die Einstellung des Volumenstroms durchgeführt. Auch sind im realen Bandlauf Schwankungen des Bandzugs technisch nicht oder nur aufwändig zu vermeiden, wobei die oben bereits erwähnte beobachtete Selbstregulierung des Abstands Band-Düse ihre Vorteile entfaltet.
Bevorzugt ist, dass die Einstellung des Abstands ausschließlich auf Basis dieses Zusammenhangs erfolgt. Alternativ oder zusätzlich kann an der Vakuumkammer ein Abstandssensor angeordnet sein, beispielsweise ein dem Fachmann bekannter optischer Abstandssensor, zur Erfassung des Abstands zwischen Düsenausgang und zu beschichtender Bandoberfläche, sodass die Einstellung des Gasstroms alternativ oder zusätzlich auf Basis des erfassten Abstands erfolgen kann.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird das Band durch einen beheizten Kanal geführt. Dies erfolgt zweckmäßigerweise derart, dass zumindest der gegenwärtig beschichtete Oberflächenbereich beziehungsweise die gegenwärtig beschichteten Oberflächenbereiche sowie der Düsenausgang beziehungsweise die Düsenausgänge innerhalb des beheizten Kanals positioniert sind. Das Führen in einem beheizten Kanal macht sich die besonderen Effekte und Vorzüge des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Weiterbildungen zunutze, denn es ist - wenn überhaupt - nur mit vergleichsweise hohem Aufwand möglich, innerhalb der beheizten Kanäle Stützrollen anzubringen. Dadurch, dass die Sicherstellung eines innerhalb der vorgegebenen Toleranzen konstanten Abstands der zu beschichtenden Oberfläche von dem Düsenausgang beziehungsweise den Düsenausgängen gewährleistet wird und hierfür Gasstrom beziehungsweise Gasströme genutzt werden, ist für das Führen des Bands durch die Vakuumkammer eine geringere Zahl an Stützrollen erforderlich beziehungsweise auch möglich, größere Abstände zwischen den Stützrollen zu erlauben, ohne dass eine sichere Führung des Bands im gewünschten Abstandskorridor zu dem Düsenausgang gefährdet ist.
So ist insbesondere bevorzugt vorgesehen, dass innerhalb des beheizten Kanals eine stützrollenfreie Führung des Bands erfolgt, was so umgesetzt wird, dass in Bandlaufrichtung betrachtet eine letzte das Band führende Stützrolle vor dem Kanaleingang außerhalb des Kanals angeordnet ist und die nächste, das heißt die erste das Band führende Stützrolle, hinter dem Kanalausgang angeordnet ist. Mit anderen Worten: In der bevorzugten Weiterbildung ist ein beheizter Kanal vorhanden, wobei die Beschichtung innerhalb des beheizten Kanals erfolgt und eine Stützrolle vor dem beheizten Kanal und eine Stützrolle hinter dem beheizten Kanal angeordnet ist, wobei zwischen der letzten vor dem beheizten Kanal angeordneten Stützrolle und der ersten nach dem beheizten Kanal angeordneten Stützrolle keine weitere Stützrolle, insbesondere keine Stützrolle innerhalb des beheizten Kanals, angeordnet ist. Eine derartige Konstruktion ist nur deswegen für eine Beschichtung mit guten Eigenschaften geeignet, weil das Einhalten der Beabstandung des Bands innerhalb eines bestimmten Korridors nur aufgrund der speziellen Maßnahme möglich ist, dass die von dem Gasstrom auf das Band wirkende Kraft in Zusammenwirkung mit der durch Schwerkraft und/oder das Führen wirkende Gegenkraft die Beabstandung des Bands an der zu beschichtenden Position innerhalb der vorgegebenen Toleranzen um den Sollabstand herbeiführt.
Bevorzugt beträgt die vorgegebene Toleranz +/- 10 %, besonders bevorzugt +/- 5 Prozent des Sollabstands. Letzteres kann gemäß empirischen Befunden gewährleistet werden bei im Werksmaßstab typischen Bandzugschwankungen von bis zu 15 Prozent, sodass vergleichsweise geringe vorgegebene Toleranzen realisierbar sind. Mit anderen Worten: Wenn es, wie bei den durchgeführten Versuchen, gelingt, die Schwankungen der Bandzugkräfte derart zu beherrschen, dass sie 15 Prozent oder weniger um einen Mittelwert betragen, ist die Führung des Bands im Sollabstand oder mit maximal +/- 5 Prozent Abweichung vom Sollabstand möglich, indem mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oder einer seiner Weiterbildung die selbstregelnde Beabstandung erreicht wird. In einem solchen Fall ist nur in einem ersten Schritt der Sollabstand gezielt einzustellen, beispielsweise anhand der oben beschriebenen Maßnahmen, und hiernach eine weitere Einstellung beziehungsweise Nachjustage aufgrund der herrschenden Selbstregelung nicht mehr erforderlich.
Bevorzugt herrscht in der Vakuumkammer ein Prozessdruck, der größer 10^(-3) mbar, besonders bevorzugt größer als 20 mbar ist. Ein großer Vorteil der Gasphasenabscheidung einer der eingangs genannten Arten, insbesondere der JVD-Gasphasenabscheidung ist, dass auch bei vergleichsweise hohen Drücken von mehr als 20 mbar noch Beschichtungen mit sehr guten Eigenschaften erhalten werden können.
Besonders bevorzugt ist, dass der Verdampfungsabschnitt einen Vorverdampfungsabschnitt und einen bevorzugt als Tiegel ausgebildeten Nachverdampfungsabschnitt aufweist, wobei der Vorverdampfungsabschnitt einen Spritzkopf zum Aufbereiten des als Ausgangsmaterial vorliegenden Beschichtungsmaterials und ein Injektorrohr aufweist. Das Injektorrohr ist ausgebildet, das in dem Spritzkopf aufbereitete Beschichtungsmaterial zu dem Nachverdampfungsabschnitt zu leiten und das aufbereitete Beschichtungsmaterials in den Nachverdampfungsabschnitt hinein zu bringen, um es dort in die Gasphase zu wandeln.
Bevorzugt ist der Spritzkopf eine Drahtspritze für das Lichtbogenschmelzen und/oder Lichtbogenverdampfen von in die Drahtspritze eingeführtem Ausgangsmaterial. In diesem Fall sieht das Verfahren in einer bevorzugten Ausprägung vor, dass ein Einstellen der Beschichtungsrate durch eine Zuführrate einer Zuführung von Ausgangsmaterial in den Spritzkopf hinein erfolgt.
An den Nachverdampfungsabschnitt schließt bevorzugt ein mit diesem gekoppelter Düsenabschnitt an, der den Düsenausgang aufweist und mit diesem endet.
Ein anderer Gedanke der Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage zur Beschichtung eines Bands. Die Beschichtungsanlage weist auf:

Eine Vakuumkammer zur Durchführung des zu beschichtenden Bands,
eine Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung des Materials, wobei die Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung eines Materials einen Verdampfungsabschnitt aufweist zum Verdampfen des Materials in die Gasphase hinein, und einen mit dem Verdampfungsabschnitt gekoppelten Düsenabschnitt, wobei der Düsenabschnitt einen innerhalb der Vakuumkammer angeordneten Düsenausgang aufweist zum gerichteten Auslassen des in Gasphase vorliegenden Materials aus dem Düsenausgang hinaus zu einer zu beschichtenden Oberfläche des durch die Vakuumkammer durchgeführten flächigen Bands hin. Dies dient dem Zweck, die zu beschichtende Oberfläche des durch die Vakuumkammer durchgeführten Bands kontinuierlich mit auf der Oberfläche auftreffendem und dort kondensierendem Material zu beschichten.

In einer vorteilhaften Weiterbildung ist an dem Verdampfungsabschnitt ein Gaseinlass angeordnet zum Einlassen eines Trägergases, wobei das Trägergas gemeinsam mit dem in Gasphase gebrachten Material einen Gasstrom bildet, mit welchem das in Gasphase gebrachte Material innerhalb der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung zu dem Düsenausgang hin und aus diesem hinaus geleitet wird, sodass das in Gasphase vorliegende Material zur Bandoberfläche gelangt zum Bilden der Beschichtung aus dem Material, indem es dort auf der Bandoberfläche kondensiert.
Bei der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung des Materials handelt es sich beispielsweise um eine Jet-Vapour-Deposition-Anlage. Der Verdampfungsabschnitt weist bevorzugt einen Tiegel auf oder ist als Tiegel ausgebildet, wobei der Tiegel bevorzugt ein Zyklon ist.
In einer alternativen Ausführungsform einer Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung umfasst der Verdampfungsabschnitt einen Vorverdampfungsabschnitt mit insbesondere einem Spritzkopf inklusive einer Trägergasstromzufuhr zu dem Spritzkopf sowie ein Injektorrohr von dem Spritzkopf zu dem als Nachverdampfungsabschnitt ausgebildeten Tiegel. Dem Spritzkopf wird das Ausgangsmaterial zugeführt, bevorzugt in Draht- oder in Bandform. In dem Spritzkopf wird das Ausgangsmaterial aufbereitet, das bedeutet, es werden Bestandteile des Ausgangsmaterials verdampft und/oder als in Flüssigphase vorliegende Partikel vom Ausgangsmaterial getrennt, bevorzugt mittels einem Lichtbogenverdampfen zwischen als Kathode geschaltetem Ausgangsmaterial und als Anode geschaltetem Ausgangsmaterial. Das aufbereitete Ausgangsmaterial liegt nicht vollständig in Gasphase vor, aber besteht aus einem Gemisch insbesondere aus Gasphase und flüssigen oder teilflüssigen Partikeln, das zur Führung durch den Tiegel geeignet ist, um dort nachverdampft zu werden, das heißt: durch dort stattfindende Erwärmung vollständig oder weitgehend vollständig in die Gasphase überzugehen.
Der Vorverdampfungsabschnitt umfasst insbesondere einen Spritzkopf zum Aufbereiten des als Ausgangsmaterial vorliegenden Beschichtungsmaterials und ein Injektorrohr. Das Injektorrohr ist mit dem Tiegel gekoppelt und ausgebildet, das in dem Spritzkopf aufbereitete Beschichtungsmaterial zu dem Tiegel zu leiten. Das aufbereitete Beschichtungsmaterial gelangt in den Tiegel. Bestandteile des Beschichtungsmaterials, die noch nicht in Gasphase vorliegen, verdampfen innerhalb des Tiegels, der zu diesem Zweck auf eine Temperatur erwärmt ist, die oberhalb der Verdampfungstemperatur des Ausgangsmaterials liegt.
Die Temperatur, auf welche der Tiegel erwärmt wird, um das in Gasphase zu bringende Material zu verdampfen, richtet sich nach dem Beschichtungsmaterial, sie muss in der Regel höher sein als die Verdampfungstemperatur des aufbereiteten Ausgangsmaterials. Der Tiegel ist bevorzugt als Zyklon ausgebildet, da eine Zyklonform eine platzsparende Ausgestaltung ist, die eine effiziente Führung des Gasstroms durch den Tiegel erlaubt. Ein weiterer Vorteil eines in Zyklonform ausgebildeten Tiegels ist dessen hohe Zuverlässigkeit in der nahezu vollständigen Verdampfung des durchströmenden Materials, wodurch eine hohe Qualität der abgeschiedenen Beschichtung gewährleistet wird, ein Beschuss des Bands mit noch in Flüssigphase vorliegendem Beschichtungsmaterial bei sachgemäßer Anwendung nahezu ausgeschlossen werden kann.
Bevorzugt ist eine Trägergasflussstelleinrichtung an dem Gaseinlass angeordnet, um den Trägergasbestandteil des Gasstroms einzustellen. Die Trägergasflussstelleinrichtung kann beispielsweise ein mittels einer Steuereinrichtung einstellbares Ventil aufweisen. Besonders bevorzugt ist die Steuereinrichtung eingerichtet, den Gasstrom einzustellen zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer seiner Weiterbildungen.
Bevorzugt erfolgt das Einstellen anhand eines empirisch ermittelten Zusammenhangs zwischen dem Sollabstand d und dem Gasstrom V_ein, wobei bei Wahl des Sollabstands d bevorzugt der Gasstrom V_ein die einzige einzustellende Größe ist.
Alternativ bevorzugt erfolgt das Einstellen anhand der nachfolgenden Formel, wobei bei Wahl des Sollabstands d der Gasstrom V_ein bevorzugt die einzige einzustellende Größe ist: $d = \sqrt[3]{\frac{V_{e i n}^{2} \cdot A_{0} \cdot e \cdot ρ}{F_{0} \cdot U^{2} \cdot 2}}$
mit

Der Sollabstand ist der Abstand, den das Band vom Düsenausgang haben soll.
Der Gasstrom setzt sich zusammen aus dem Trägergasfluss und dem Materialfluss, wobei der Materialfluss das Volumen pro Zeit des in Gasphase gebrachten Materials ist.
Besonders bevorzugt sind der Düsenausgang und der vom aus dem Düsenausgang mit in Gasphase vorliegendem Material beaufschlagte Abschnitt des Bands in einem beheizten Kanal angeordnet, durch welches das Band hindurchgeführt wird. Dadurch wird gewährleistet, dass - wie oben bereits beschrieben - eine Beschichtung ausschließlich innerhalb des beheizten Kanals erfolgt.
Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren oder die Weiterbildungen mittels der obigen Beschichtungsanlage zur Beschichtung eines Bands oder einer ihrer Weiterbildungen durchgeführt. Mit der Beschichtungsanlage zur Beschichtung eines Bands und ihrer Weiterbildungen gehen die erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens und seiner Weiterbildungen in analoger Weise einher.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen, in denen beispielhaft Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten wie auch nachfolgend erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind.
1 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage 1 zur Beschichtung eines Bands 2 dargestellt. Die Beschichtungsanlage 1 weist eine Vakuumkammer 3 auf, durch welche hindurch das Band 2, das beschichtet werden soll, hindurchgeführt wird. An der Vakuumkammer 3 ist eine Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung 4 angeordnet. Die Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung 4 des Materials weist in der gezeigten Ausführungsform eine sogenannte Drahtspritze 4' auf, bei welcher es sich um eine Anordnung handelt, in welcher das Ausgangsmaterial als Draht 4" und als Draht 4 ‚‘‘ eingeführt wird, wobei einer der Drähte als Kathode und einer als Anode geschaltet wird zum Ausbilden eines Lichtbogens. Der Lichtbogen führt ein partielles Schmelzen und/oder Verdampfen des Ausgangsmaterials herbei. Die abgetrennten Partikel werden mit einem Trägergas über ein Injektorrohr 4 '''' in einen erwärmten als Zyklon ausgebildeten Tiegel 5 eingeleitet, in welchem die Partikel in die Gasphase übergehen. Die Drahtspritze, das Injektorrohr und der Tiegel bilden in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in ihrer Gesamtheit den Verdampfungsabschnitt. Durch einen nachgeordneten Düsenabschnitt 6 hindurch gelangt das in Gasphase vorliegende Material zu dem innerhalb der Vakuumkammer 3 angeordneten Düsenausgang 7. Der Düsenausgang 7 ist so innerhalb der Vakuumkammer orientiert angeordnet, dass aus dem Düsenausgang 7 austretendes in Gasphase vorliegendes Material sich zu der zu beschichtenden Oberfläche 2' des Bands 2 hin gerichtet bewegt. In der gezeigten Darstellung sind eine Ebenennormale der Düsenausgangsfläche und eine Ebenennormale der zu beschichtenden Position des Bands parallel zueinander orientiert. Das Band wird unter anderem anhand von Stützrollen 8, 9 transportiert, welche Bestandteil einer Bandtransporteinrichtung sind oder gemeinsam eine solche bilden. An dem Verdampfungsabschnitt 6 ist ein Gaseinlass 10 angeordnet, durch welchen hinein ein Trägergas 10' eingelassen wird. Das Trägergas 10' bildet gemeinsam mit dem in Gasphase gebrachten Material einen Gasstrom, sodass das Trägergas dazu dient, das in Gasphase gebrachte Material durch den Düsenabschnitt 6 hindurch zu dem Düsenausgang 7 und aus diesem hinaus zu transportieren, sodass es hiernach auf der zu beschichtenden Oberfläche 2' kondensiert und damit die Beschichtung bildet. Weiterhin ist an dem Gaseinlass eine als ansteuerbares Ventil ausgebildete Trägergasflussstelleinrichtung 11 angeordnet, welche den Gasstrom verändern kann.
Anhand der 1 ist die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt anhand einer schematischen Darstellung einer Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die dargestellte Beschichtungsanlage im Betrieb ist. Das Band wird von der Bandtransporteinrichtung, die insbesondere die Stützrollen 8 und 9 enthält, an der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung 4 und dabei insbesondere an dem Düsenausgang 7 vorbei transportiert. Aufgrund des Bandzugs F₀ wird eine Kraft F₁ herbeigeführt, zu welcher zudem eine schwerkraftbedingte, bei der Beschichtungssituation der vorliegenden Darstellung in die gleiche Richtung wie F₁ weisende, Kraft F_m hinzukommt. Für den Fall, dass der Abstand um mehr als eine vorgegebene Toleranz größer wäre als der Sollabstand, müsste durch Erhöhen des Bandzugs F₀ die Gegenkraft F₁ vergrößert werden und/oder die Kraft F₂ verkleinert werden, sodass in der Gesamtbilanz der Kräfte der Abstand ausreichend korrigiert ist, dass er sich in den Korridor innerhalb der vorgegebenen Toleranzen um den Sollabstand d zurückbewegt. In einem solchen Fall befindet sich die zu beschichtende Oberfläche wieder in einem innerhalb der vorgegebenen Toleranz um den Sollabstand zu dem Düsenausgang, sodass die Forderung nach einem konstanten Abstand innerhalb der vorgegebenen Toleranzen erfüllt ist. Der Abstand e ist der in der oben genannten Formel verwendete Abstand.
Der Volumenstrom des Gasstroms und damit die herbeigeführte Kraft F₂ ist hierbei derart groß zu wählen beziehungsweise einzustellen, dass der tatsächliche Abstand von dem Sollabstand d um nicht mehr als eine vorgegebene Toleranz abweicht. Hierfür werden das Führen des Bands und der Gasstrom aneinander angepasst. Das bedeutet, dass zur Vergrößerung des Abstands eine Erhöhung von F₂, gegebenenfalls aber auch eine Verkleinerung von F₁ herbeigeführt werden kann, letzteres insbesondere durch eine Verkleinerung von F₀. Das bedeutet, dass, wenn beispielsweise der Abstand erhöht werden soll, zunächst der Gasfluss erhöht wird. Für den Fall, dass dies nicht ausreicht, besteht zudem die Option, F₁ zu verkleinern, nämlich durch Verkleinern der Bandzugkraft F₀. Es ist also innerhalb gewisser Grenzen möglich, das Führen des Bands durch Anpassen der Bandzugkraft F₀ sowie den Gasstrom derart aneinander angepasst zu verändern, dass der Abstand in seiner Größe verändert wird. Da die Einstellung der Bandzugkraft jedoch mit einer gewissen Trägheit versehen ist, wird bevorzugt die Einstellung ausschließlich des Gasstroms vorgenommen, um den Abstand an den Sollabstand heranzuführen.
1 zeigt zudem eine Steuerungseinrichtung 14, die in den nachfolgenden Figs. nicht mehr dargestellt ist, aber in den dort gezeigten Ausführungsbeispielen ebenfalls vorhanden sein kann.
2 zeigt eine Aufsicht der Darstellung, in welcher insbesondere der in der gezeigten Ausführungsform vorhandene Düsenausgang in spezieller Ausformung mit rechteckiger Form zu entnehmen ist, welcher ein Fläche A₀ aufweist und Seiten mit den Erstreckungen a und b.
3 ist eine Ausführungsvariante zu entnehmen, gemäß welcher zusätzlich zu der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung 4 eine zweite Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung 4^v vorhanden ist, welche der zu beschichtenden Bandoberfläche 2' gegenüberliegt, sodass eine zweite zu beschichtende Bandoberfläche vorhanden ist. Der zweite Düsenausgang 7' ist dem Düsenausgang 7 frontal gegenüberliegend positioniert. Es ist zu erkennen, dass das Band 2 zwischen dem Düsenausgang 7 und dem zweiten Düsenausgang 7' geführt wird. Der Gasstrom 12 und der zweite Gasstrom 12' sind in antiparalleler Richtung zueinander orientiert. Es wirken entsprechend einander antiparallel wirkende Kraftkomponenten, wobei in der gezeigten speziellen Konstellation ein Fall vorliegt, in welchem aufgrund der vertikal zur Schwerkraftrichtung erfolgenden Führung des Bands 2 keine schwerkraftbedingte Auslenkung erfolgt und aufgrund der Tatsache, dass beide wirkenden Kräfte, erzeugt durch die Stoffströme 12 und 12', gleich groß sind, weswegen keine Auslenkung erfolgt. In einem Fall, in welchem das Band 2 an der zu beschichtenden Position waagerecht positioniert wäre, würde zudem die Schwerkraft wirken, die im Gegenzug durch erhöhen des Stoffstroms der dann insbesondere durch entsprechende Erhöhung des Trägergasstroms der unter dem Band positionierten Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung 4 oder 4^v kompensiert werden könnte.
Die Konstellation der 4 unterscheidet sich von der Konstellation der 3 dadurch, dass die Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung 4 und die Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung 4^v nicht mehr frontal gegenüberliegend positioniert sind, sondern stattdessen in Bandbewegungsrichtung zueinander versetzt sind. Entsprechend bildet sich bei dem Transport des Bands eine S-förmige Kurve aus mit dem Vorteil, dass die Abstände zu jeder der beiden Düsenausgänge 7 beziehungsweise 7' unabhängig voneinander beeinflusst werden können.
5 zeigt eine gegenüber 4 dahingehend abgewandelte Konstellation, dass das Band durch einen beheizten Kanal 12 geführt wird so, dass der mit zu beschichtendem Material jeweils gegenwärtig beaufschlagte Abschnitt des Bands innerhalb des Kanals befindlich ist. Mit dem beschriebenen Verfahren und der beschriebenen Anordnung ist sowohl möglich, eine Führung mit einem großen Abstand zweier benachbarter Stützrollen durch den Heißkanal zu erlauben als auch mit konstruktiv unaufwändigen Maßnahmen eine gute Kontrolle des Abstands des Bands von den Düsenausgängen zu gewährleisten.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2016/42079 A1 [0007]
WO 2016/042079 A1 [0008]

Claims

Verfahren zur kontinuierlichen Beschichtung eines Bands (2), insbesondere eines metallischen Bands, beispielsweise eines Stahlbands, mit einem in Gasphase vorliegenden Material, aufweisend die Schritte: Führen des Bands (2) durch eine Vakuumkammer (3) hindurch an einem zu der zu beschichtenden Bandoberfläche (2') hin gerichteten Düsenausgang (7, 7') einer Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung (4, 4^v) des Materials vorbei mittels einer Bandtransporteinrichtung (8, 9), Transportieren von innerhalb der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung (4, 4^v) in die Gasphase gebrachtem Material zu dem Düsenausgang (7, 7') hin und aus diesem hinaus, sodass es zur Bandoberfläche (2') gelangt zum Bilden der Beschichtung aus dem Material, indem es auf der Bandoberfläche (2') kondensiert, wobei ein das in Gasphase gebrachte Material enthaltender Gasstrom (10 ', 12, 12') derart eingestellt wird, dass - eine von dem Gasstrom (10', 12, 12') auf das Band (2) wirkende Kraft (F₂) einerseits und - eine, insbesondere durch Schwerkraft und/oder das Führen des Bands, wirkende Gegenkraft (F₁, F_m) andererseits derart zusammenwirken, dass die zu beschichtende Oberfläche (2') sich innerhalb vorgegebener Toleranzen mit einem Sollabstand zu dem Düsenausgang (7, 7') an dem Düsenausgang (7, 7') vorbeibewegt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Seite der Bandoberfläche, welche der zu beschichtenden Bandoberfläche (2') gegenüberliegt und die eine zweite zu beschichtende Bandoberfläche ist, eine zweite Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung (4^v) von Material angeordnet ist mit einem zweiten Düsenausgang (7'), aus welchem heraus ein zweiter Gasstrom (12') heraustritt derart, dass beide Bandoberflächen, nämlich die zu beschichtende Bandoberfläche (2') und die zweite zu beschichtende Bandoberfläche, gleichzeitig beschichtet werden, wobei der Gasstrom (12) und der zweite Gasstrom (12') einander antiparallel wirkende Kräfte auf das Band ausüben, sodass das Band sich innerhalb vorgegebener Toleranzen mit einem zweiten Sollabstand der zweiten Bandoberfläche zu dem zweiten Düsenausgang an dem zweiten Düsenausgang vorbeibewegt.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenausgang (7) und der zweite Düsenausgang (7') frontal gegenüberliegend positioniert sind, wobei das Band (2) zwischen dem Düsenausgang (7) und dem zweiten Düsenausgang (7') geführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenausgang (7) und der zweite Düsenausgang (7') mit Bezug zur Bandtransportrichtung gegeneinander versetzt sind, wobei das Band (2) zwischen dem Düsenausgang (7) und dem zweiten Düsenausgang (7') geführt wird, zur Herbeiführung einer S-förmigen Führung des Bandes (2).
Verfahren nach Anspruch 3 oder nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Düsenausgang (7) und der zweite Düsenausgang (7') in Bandtransportrichtung gegeneinander versetzt sind und der Gasstrom (12) und der zweite Gasstrom (12') unabhängig voneinander einstellbar, bevorzugt regelbar, sind, oder dass der Düsenausgang (7) und der zweite Düsenausgang (7') frontal gegenüberliegend positioniert sind und der Gasstrom (12) und der zweite Gasstrom (12') abhängig voneinander einstellbar, bevorzugt regelbar, sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einstellen des Gasstroms beziehungsweise der Gasströme erfolgt anhand eines ermittelten Zusammenhangs zwischen dem Sollabstand d und dem Gasstrom V_ein, bevorzugt anhand eines empirisch ermittelten Zusammenhangs zwischen dem Sollabstand d und dem Gasstrom V_ein, oder anhand der Formel $d = \sqrt[3]{\frac{V_{e i n}^{2} \cdot A_{0} \cdot e \cdot ρ}{F_{0} \cdot U^{2} \cdot 2}}$
mit V_ein: Gasstrom, A₀: Fläche des Düsenausgangs, e: Abstand Mitte des Düsenausgangs-nächste Stützrolle, p: mittlere Dichte des Gasstroms, F₀: Bandzugkraft, U: Umfang des Düsenausgangs.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (2) durch einen beheizten Kanal (12) geführt wird derart, dass zumindest der gegenwärtig beschichtete Oberflächenbereich beziehungsweise die gegenwärtig beschichteten Oberflächenbereiche sowie der Düsenausgang beziehungsweise die Düsenausgänge (7, 7') innerhalb des beheizten Kanals (12) positioniert sind, wobei bevorzugt innerhalb des beheizten Kanals (12) eine stützrollenfreie Führung des Bands (2) erfolgt mit in Bandlaufrichtung betrachtet einer letzten das Band (2) führenden Stützrolle (8) vor Kanaleingang, einer ersten das Band führenden Stützrolle (9) nach Kanalausgang und einer in Normalrichtung des Bands (2) erfolgenden Einstellung der Bandlauffläche mit dem Gasstrom (12), sofern vorhanden zusätzlich dem zweiten Gasstrom (12').
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Toleranz +/- 10 Prozent, bevorzugt +/- 5 Prozent, des Sollabstands beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gasstrom genau einmal eingestellt wird und dann bei der einmal vorgenommenen Einstellung gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vakuumkammer (3) ein Prozessdruck herrscht, der größer ist als 10^(-3) mbar, bevorzugt größer als 20 mbar.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportieren des Materials innerhalb der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung (4, 4^v) mittels eines Trägergases erfolgt, welches durch die Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung (4, 4^v) hindurch strömt und gemeinsam mit dem in Gasphase gebrachten Material den Gasstrom (10', 12, 12') bildet.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei zur Herbeiführung des Sollabstands innerhalb der vorgegebenen Toleranzen die Einstellung des Gasstroms, bevorzugt ausschließlich, mittels Einstellens des Trägergasflusses vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder nach Anspruch 12, wobei der Verdampfungsabschnitt einen Vorverdampfungsabschnitt und einen bevorzugt als Tiegel ausgebildeten Nachverdampfungsabschnitt aufweist, wobei der Vorverdampfungsabschnitt einen Spritzkopf zum Aufbereiten des als Ausgangsmaterial vorliegenden Beschichtungsmaterials und ein Injektorrohr aufweist, wobei das Injektorrohr das in dem Spritzkopf aufbereitete Beschichtungsmaterial zu dem Nachverdampfungsabschnitt leitend ausgebildet und mit dem Nachverdampfungsabschnitt gekoppelt ist zum Führen des aufbereiteten Beschichtungsmaterials in den Nachverdampfungsabschnitt hinein zum dortigen in die Gasphase bringen, wobei bevorzugt der Spritzkopf eine Drahtspritze ist für das Lichtbogenschmelzen und/oder Lichtbogenverdampfen von in die Drahtspritze eingeführtem Ausgangsmaterial, wobei ein Einstellen der Beschichtungsrate durch eine Zuführrate einer Zuführung von Ausgangsmaterial in den Spritzkopf hinein erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsprozess gestartet wird mittels Durchführens der folgenden Schritte, bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge: Positionieren des Düsenausgangs (7, 7') der nicht betriebenen Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung (4, 4^v) an der Bandoberfläche oder in geringer Entfernung von der Bandoberfläche, beispielsweise weniger als 10 cm entfernt, bevorzugt weniger als 5 cm entfernt, besonders bevorzugt weniger als 1 cm entfernt, Initiieren des Trägergasflusses, Starten der Bandtransporteinrichtung (8, 9), Einstellen des Gasstromes (10', 12, 12'), bevorzugt ausschließlich mittels Einstellens des Trägergasflusses, in Abhängigkeit von dem Sollabstand d zum Erreichen des Sollabstands innerhalb der vorgegebenen Toleranzen Initiieren des Verdampfens des Materials.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschichtungsprozess gestartet wird mittels Durchführens der folgenden Schritte: Positionieren des Düsenausgangs (7) der nicht betriebenen Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung (4) an der zu beschichtenden Bandoberfläche (2') oder in geringer Entfernung von der zu beschichtenden Bandoberfläche (2') sowie des zweiten Düsenausgangs (7') der nicht betriebenen Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung an der zweiten zu beschichtenden Bandoberfläche oder in geringer Entfernung von der zweiten zu beschichtenden Bandoberfläche, jeweils beispielsweise weniger als 10 cm entfernt, bevorzugt weniger als 5 cm entfernt, besonders bevorzugt weniger als 1 cm entfernt, Initiieren des Trägergasflusses, Starten der Bandtransporteinrichtung, Einstellen des Gasstromes, bevorzugt ausschließlich mittels Einstellens des Trägergasflusses, in Abhängigkeit von dem Sollabstand d zum Erreichen des Sollabstands innerhalb der vorgegebenen Toleranzen und/oder des zweiten Gasstromes in Abhängigkeit von dem Sollabstand d' zum Erreichen des zweiten Sollabstands innerhalb vorgegebener Toleranzen, Initiieren des Verdampfens.
Beschichtungsanlage (1) zur Beschichtung eines Bands (2), insbesondere eines metallischen Bands, beispielsweise eines Stahlbands, mit einem in Gasphase vorliegenden Material, wobei die Beschichtungsanlage (4, 4^v) aufweist: - eine Vakuumkammer (3) zur Durchführung des zu beschichtenden Bands (2), - eine Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung (4, 4^v) des Materials, aufweisend einen Verdampfungsabschnitt (4', 4'''', 5) zum Verdampfen des Materials in die Gasphase hinein und einen mit dem Verdampfungsabschnitt (4', 4"", 5) gekoppelten Düsenabschnitt (6), wobei der Düsenabschnitt (6) einen innerhalb der Vakuumkammer (3) angeordneten Düsenausgang (7, 7') aufweist zum gerichteten Auslassen des in Gasphase vorliegenden Materials in einem Gasstrom aus dem Düsenausgang (7, 7') hinaus zu einer zu beschichtenden Oberfläche (2') des durch die Vakuumkammer (3) durchgeführten flächigen Bands (2) hin, um diese kontinuierlich mit auf der Oberfläche auftreffendem und dort kondensierenden Material zu beschichten.
Beschichtungsanlage nach Anspruch 16, wobei vor dem Verdampfungsabschnitt (4', 4'''', 5) ein Gaseinlass (10) angeordnet ist zum Einlassen eines Trägergases zum Bilden des Gasstroms gemeinsam mit dem in Gasphase gebrachten Material zum Transportieren des in Gasphase gebrachten Materials innerhalb der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung (4, 4^v) zu dem Düsenausgang (7, 7') hin und aus diesem hinaus, sodass es zur Bandoberfläche gelangt zum Bilden der Beschichtung aus dem Material, indem es auf der Bandoberfläche kondensiert, und wobei vor dem Gaseinlass des Verdampfungsabschnitts eine Trägergasflussstelleinrichtung (11) angeordnet ist zum Einstellen des Trägergasflusses.
Beschichtungsanlage nach Anspruch 17, wobei der Verdampfungsabschnitt einen Vorverdampfungsabschnitt und einen bevorzugt als Tiegel ausgebildeten Nachverdampfungsabschnitt aufweist, wobei der Vorverdampfungsabschnitt einen Spritzkopf zum Aufbereiten des als Ausgangsmaterial vorliegenden Beschichtungsmaterials und ein Injektorrohr aufweist, wobei das Injektorrohr das in dem Spritzkopf aufbereitete Beschichtungsmaterial zu dem Nachverdampfungsabschnitt leitend ausgebildet und mit dem Nachverdampfungsabschnitt gekoppelt ist zum Führen des aufbereiteten Beschichtungsmaterials in den Nachverdampfungsabschnitt hinein zum dortigen in die Gasphase bringen, wobei bevorzugt der Spritzkopf eine Drahtspritze ist für das Lichtbogenschmelzen und/oder Lichtbogenverdampfen von in die Drahtspritze eingeführtem Ausgangsmaterial.
Beschichtungsanlage nach Anspruch 17 oder nach Anspruch 18, aufweisend eine Steuerungsvorrichtung (14), die mit der Trägergasflussstelleinrichtung (11) gekoppelt ist und die eingerichtet ist, die Trägergasflussstelleinrichtung (11) anzusteuern zum Einstellen des Gasstromes, bevorzugt anhand eines empirisch ermittelten Zusammenhangs zwischen dem Sollabstand d und dem Gasstrom V_ein, alternativ bevorzugt anhand der Formel $d = \sqrt[3]{\frac{V_{e i n}^{2} \cdot A_{0} \cdot e \cdot ρ}{F_{0} \cdot U^{2} \cdot 2}}$
mit V_ein: Gasstrom, A₀: Fläche des Düsenausgangs, e: Abstand Mitte des Düsenausgangs-nächste Stützrolle, p: mittlere Dichte des Gasstroms, F₀: Bandzugkraft, U: Umfang des Düsenausgangs.
Beschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei der Düsenausgang (7, 7') und der vom aus dem Düsenausgang (7, 7') mit in Gasphase vorliegendem Material beaufschlagte Abschnitt des Bands (2) in einem beheizten Kanal (12) angeordnet sind, durch den das Band (2) hindurchgeführt wird.