DE1596886A1

DE1596886A1 - Verfahren zur Herstellung von Oberflaechenaufdampfungen vorzugsweise auf Glasscheiben

Info

Publication number: DE1596886A1
Application number: DE19671596886
Authority: DE
Inventors: Beckham Robert Round
Original assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Current assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Priority date: 1966-07-29
Filing date: 1967-07-28
Publication date: 1971-03-25
Also published as: SE336040B; ES343490A1; LU54177A1; BE701865A; FR1536505A; NL6710238A; CH489619A; GB1189714A; AT276667B

Description

LIBBBi-OWENS-KHD (JLASS ΟΌΜΡΑΝΪ 811 Madison Avenue, Toledo, Ohio, U. S.A.

Verfahren zur Herstellung von Oberflächenaufdampfungeη vorzugsweise auf Glasscheiben

Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden USA-Anmeldung Ser. No. 568 514 vom 29. Juli 1966 in Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Oberflächenaufdampfungeη bzw. das Auftragen von dünnen filmen auf verschiedene ArtSei, vorzugsweise auf Glasscheiben, wobei die Glasscheiben im kontinuierlichen und schnell ablaufenden Verfahren einer wirksamen Vakuumdampfbehandlung unterzogen werden.

Es ist bereits bekannt, mittels der Vakuumaufdampfteohnik dünne Überzüge bzw. Pilme auf bestimmte Objekte aufzubringen. Abgesehen von solchen Verfahren, bei denen lange Metallstreifenspulen behandlet werden, und bei welchen ein extrem hoheβ VaKuum nicht notwendig ist, bestand bisher eine Schwierigkeit darin, dafi die Verfahren iur Vakuumaufdampf ung außerordentlich beschränkt sind, da diese eine nur schubweise oder intermittierend durchgeführte Oberflächenbehandlung erlauben. Ernste Schwierigkeiten bestehen

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dabei bezüglich der Vakuumaufdampfkammer, die zu jeder Zeit, in der eich, der Artikel bzw. eine Gruppe von Artikeln in derselben befindet, unter Vakuum stehen muß, und in die der Artikel vor der Behandlung eingebracht und nach der Behandlung wieder herausgenommen werden muß.

Die Erfindung liefert ein Verfahren, welche» den ununterbrochenen Durchlauf der zu behandelnden Artikel durch eine erfindungsgemäße Produktionsstraße ermöglicht, wobei die Artikel in dem Eingang des Systems in fortlaufender Polge eingeführt werden können und durch verschiedene Abschnitte desselben hindurchlaufen, einschließlich durch die den Oberflächenüberzug herstellende Kammer, und schließlich der Artikel nach einer' abschließenden Behandlung im kontinuierlichen Lauf das System an seinem Ausgang wieder verläßt. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht auf das Aufbringen einer filmartigen dünnen Schicht auf spezielle Objekt· oder Materialien beschränkt) es ist jedoch für das Aufbringen dünner Filme auf transparentes Scheibenmaterial, beispielsweise Glas oder Plastik zur Mohtmodifikation, beispielsweise im ultravioletten, sichtbaren Licht- oder auch im Infrarot-Bereich geeignet. Ss ist seit langem bekannt, daß Glasscheiben besonders die langwelligen Beträge der Sonnenstrahlung hindurchlassen, was eine bestimmte Wirkung auf die !Temperatur in einem Gebäude, einem Automobil oder in irgendeiner anderen Anlage, die mitte]· dieser Glasscheiben von der Umgebung abgeschlossen ist, hat. Wenn der Anteil

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der langewelligen Sonnstrahlung, welche durch eine Glaseinheit hindurchgeht, reduziert werden kann, so wird damit gleichzeitig die Erwärmung der sich hinter der Glaseinheit befindenden Luft herabgesetzt.

Gerade in der gegenwärtigen Zeit, in der aus architektonischen Gründen immer größere Glasfassaden an Gebäuden gewünscht werden, ist es notwendig, Glaseinheiten zu schaffen deren optische Wirkung durch ein möglichst klarsichtiges Glas gekennzeichnet ist, wobei diese Glaseinheiten jedoch gleichzeitig eine Reduzierung der langwelligen Sonnenstrahlen und damit die Vermeidung der Wärmeübertragung in das Innere des Gebäudes verhindern sollen. Spezialgläser, die diese Forderung erfüllen, absorbieren die langwellige Strahlung und damit die Wärme, so daß sie sich erheblich erwärmen und diese Wärme zu etwa gleichen Teilen nach jeder Seite hin wieder abgeben. Eine gleichmäßige Rückstrahlung der Wärme von wärmeabsorbierendem Glas, sowohl nach der Innen- wie auch nach der Außenseite des Gebäudes, tritt jedoch nur dann auf, wenn die Lufttemperatur auf beiden Seiten der Glasscheibe gleich ist.

Mittels eines Vakuumaufdampfverfahrens ist es möglich, wärmereflektierende Metalle, Metallhallogenide oder Metallosydfilme auf die Glasscheibe in Form dünner Überzüge aufzubringen, und zwar so, daß bestimmte sichtbare Wellenlängenbereiche durch das Glas hindurchgelassen werden. Derartige überzogenen Gläser sind für den architektonischen Gebrauch außerordentlich wünschenswert und von

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großer Bedeutung, zumal mit ihnen eine Vielzahl von verschiedenen Farbwirkungen erzeugt werden kann, wobei andererseits eine große Flexibilität bei der Herstellung derartiger Glaseinheiten bezüglich der Lichtvariation und der Variation des Anteils der durch das Glas hindurchgelassenen Strahlung notwendig ist. Die Herstellung derartiger Grlaseinheiten ist zur gegenwärtigen Zeit jedoch noch wenig wirtschaftlich} darüber hinaus besteht ein Nachteil bisher darin, daß die auf die Glasoberfläche aufgebrachten Überzüge den ständigen Vetterveränderungen sowie mechanischen Einflüssen nur geringen Widerstand entgegensetzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel und lachteile zu vermeiden und ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung derartiger Überzüge zu schaffen.

Sie Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe zur Durchführung eines Verfahrens zur Herstellung von Oberflächenaufdampfungen bzw. Oberflächenüberzügen, vorzugsweise auf eine Folge von Glasscheiben, kennzeichnet sich dadurch, daß die Glasscheiben durch mehrere miteinander verbundene, unterschiedliche Drucke aufweisende Vakuumkammern hindurchgeführt werden, wobei die Oberfläche derselben mittels elektrischer Glimmentlandungen geisLnigt wird, daß jede Scheibe nach erfolgter Reinigung kontinuierlich durch eine Vakuumaufdampfkammer hindurchbewegt wird, wobei eine Oberflächt jeder Scheibe an einer order mehreren Aufdampfungsquellen vorbeigeführt wird, welche die Scheibe in der Richtung ihrer

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Bewegung besprühen, und daß jede Aufdampfquelle ein Metall in dampfförmigem Zustand enthält, wobei 'der Metalldampf unter Wärmeeinwirkung steht und auf wenigstens einen Teil der Oberfläche der vorbeibewegten Scheibe aufgetragen wird.

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß sie ein neues und verbessertes Verfahren zur Auftragung eines Filmes oder eines Überzuges auf einen Artikel liefert.

Ss ist weiter ein Markmal der Erfindung, daß sie ein kontinuierliches Verfahren zur Auftragung von Metall- ' überzügen auf Scheiben liefert, wobei eine Thernaiverdampfung im Vakuum stattfindet.

Es ist für die Erfindung von Bedeutung, .daß sie ein Verfahren für Metallüberzüge beinhaltet, in dem da« Metall durch Elektronenbeschuß erhitzt und verdampft wird.

Weitere Merkmale der Erfindung gehen aus der Beschreibung in Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor.

Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung* form einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, und es bedeutet!

Fig. 1 eine βehematiache Darstellung eines Abschnittes

der PruduktlorisstraUe zur Durchführung des even Verfahrens, _{βΑΠ n}n!G'MAL

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Pig. 2 einen weiteren Abschnitt der Produktionsstraße

zur Surenführung des erfindungsgemäßen Verfahrene,

fig, 3 eine Darstellung, welche den Weg der zu behandelnden Glasscheibe während des Verfahrens beschreibt.

Sie erste Hälfte der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in Jig. 1 wiedergegeben. Mittels eines beweglichen Fahrgestells ' oder Förderwerkes werden die Scheiben von einem Lager auf einen Bandabschnitt 10 gebracht, der an: dem Eintrittebereich der Vorrichtung anliegt. Ss wird jeweils eine der Scheiben mittels einer geeigneten Vorrichtung, beispielsweise eines Saugaufzuges auf den Förderteil 10 aufgebracht, welcher die Scheibe zu einer Waschvorrichtung 11 hin transportiert. Üabei wurde gefunden, daß der beste Wascheffekt dann erhalten wird, wenn die Scheiben in einerannähernd vertikalen Lage in der Waschvorrichtung 11 vorliegen, wobei beispielsweise der Winkel, den die Scheibe zur Vertikalen bildet, 7° beträgt. Darüber hinaus ist es jedoch auch möglich, die Scheibe in einer horizontalen oder rein vertikalen Stellung in die Waschvorrichtung 11 einzubringen. Das Waschen der Scheibe erfolgt mit einem geeigneten Reinigungsmittel und heißem Wasser, wobei während des Waschvorganges die Oberfläche der Scheibe vorzugsweise mit einer Rollenbürste oder einem ähnlichen Hilfsmittel bearbeitet wird.

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Die derart gesäuberte S_cheibe wird mit klarem Wasser berieselt und anschließend getrocknet, so daß die Oberfläche für das Auftragen einer dünnen Filmschicht frei von Wasserflecken ist. Der Trocknungsprozesa wird vorzugsweise mittels eines direkt auf die Scheibe gerichteten Stromes von gefilterter, ölfreier Luft durchgeführt, und zwar während die Scheibe aus der Waschvorrichtung 11 heraustransportiert wird. Die Trocknungszone ist in Fig. 1 mit der Kummer 12 bezeichnet. Durch das Hinwegblasen von Luft über die Oberfläche der Scheibe wird dieselbe statisch aufgeladen, so daß diese statische Aufladung von der Scheibenoberfläche wieder abgeführt werden muß. Das Abführen der Oberflächenladung erfolgt dadurch, daß die Scheibe in direkten Kontakt mit ionisierter Luft gebracht wird, wobei die Ionisation durch eine Wechselstromglimmentladung erzeugt wird.

Auf der unteren Kante aufstehend wird die Scheibe anschließend vorzugsweise auf einem Rollenförderer weiterbewegt. Somit gelangt die vertikal stehende Scheibe in ihren oberen Oberflächenteilen, durch geeignete Spannrollen unterstützt, in den Prüfabschnitt 13. Hier wird die Scheibe durch Augenschein auf fehlerhafte Stellen innerhalb des GKLasee oder durch die Reinigung nicht beseitigter Verunreinigungen hin geprüft. Beispielsweise sind Kratzer oder ähnliche Schäden auf der Oberfläche der Scheibe für den oberflächenveredelnden Vorgang von

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Hachteil. Anstelle der Prüfung der Glasscheibe durch Inaugenscheinnahme können anders geartete Inspektionssysteae Verwendung finden, die eine ausreichende Prüfung auf Schadhaftigkeit ermöglichen, !fach erfolter Inspektion wird die Glasscheibe, vorzugsweise mit ihrer oberen Kante im Kontakt mit RolleHilfsmittelη stehend, auf einem Drehecheihenmechanismus 14 befördert.

Der Drehscheibenmechanismus ist vorgesehen, um die Scheiben, die von der Waschvorrichtung und von der Inspektionseinheit in einer einfachen Reihe ankommen, in abwechselnder Folge umzudrehen, bo daß zwei Scheiben mit ihren Oberflächen aneinanderliegetid Jeweils zu einem Paar zusammengefaßt werden, wobei die jeweils gesäuberten Seiten für den Durchgang durch die Vakuumkammer frei zugänglich außen zu liegen kommen bzw. die Außenseiten darstellen. Durch diese paarweise Anordnung der Scheiben ist es möglich, jeweils nur eine Seite derselben mit einem Überzug zu versehen. Gemäß der beispielBweisen Ausführungsform der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die paarweise Anordnung der Scheiben leicht dadurch ermöglicht werden, daß die erste Scheibe um eine Seite auf einer H- oder A-förmigen Drehscheibe entgegen der Uhrzeigerrichtung in Richtung des Pfeiles 15 um 180° gedreht wird. Somit kommt die entgegengesetzte Seite, der sich auf der Drehscheihenvorrichtung befindenden Scheibe in Eingriff mit einer zweiten Scheibe, welche von der Inspektionssektion 13 geliefert

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wird. Sie derart paarweise angeordneten Scheibeneinheiten werden von einem Förderer im Gleichlauf von dem Drehscheibe nmechanisinus weg vorwärts bewegt. Auf und von dem Drehscheinenmechanismus wird die Doppelsoheibenanordnung vorzugsweise von einem Rollenförderer aufgenommen und weiterbewegt, wobei die unteren Kanten der Scheibe mit dem Rollenförderer in Kontakt stehen und die oberen Teile der Scheiben gegen frei drehbare Rollen anliegen.

Die paarweise Scheibenanordnung wird von der Dreheοheibe auf eine H- bzw. A-Rahmenlader, der in Jig. 1 mit 16 bezeichnet ist, wegbefördert, wobei die Scheiben anfänglich in einer geneigten Stellung sind, und zwar in einen Winkel zur Vertikalen. Die Scheiben werden deshalb anschließend in die vertikale Richtung gedreht bzw« gekippt. Zusätzlich muß dieser Mechanismus die in die vertikale Lage gekippten Scheiben emporheben, so daß ihre oberen Kanten in eine fest vorbestimmte Höhenlage kommen. Dabei muß selbstverständlich eine Scheibeneinheit, welche eine kleine vertikale Ausdehnung hat, über eine giöSere Distanz gehoben werden, als eine solche, die eine große vertikale Abmessung besitzt. Sobald die Scheiben in der Vertikalebene angeordnet sind und mit ihren oberen Kanten eine bestimmte gewünschte Höhe haben, werden diese Kanten von einem Transportmechanismus, welcher ein Uberkopffördersystem darstellt, ergriffen, um auf diese Weise durch das verbleibende System fUr das Überziehen der Scheibe hindurchgefuhrt zu werden.

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Die Transportvorrichtung, welche die oberen Kanten der Scheiben ergreift bzw. festklammert und diese in vertikaler iiage hängend weiterfördert, wird durch einen Übertragungsteil 17 des Systems an die erforderliche Stelle gebracht. Die Transportvorrichtung wird leer von der Position 18 kommend entlang der Rückhollinie des Systems szu der Zugangslinie 19 bewegt, und zwar in Richtung des Pfeiles 20 (Fig. 3). Die Transportvorrichtung läuft über den Lader 16 zurück, um die Scheiben aufzunehmen, die mit dem Pfeil 21 dargestellt sind. Somit ist die Versorgung dee Systeme mit dem nächsten benötigten Transportmechanismus ständig gewäxhrleistet, da ein solcher direkt außerhalb der Bewegungelinie der Transportvorrichtung stationiert ist, wie in Fig. 3 mit Nr. 22 angezeigt, und zwar dann, wenn der beladene Träger durch die Position bewegt wird. In diesem Zusammenhang soll bemerkt werden, daß der Förderer für die Bewegung der Trägervorrichtung und der Scheiben für den beladenen Bereich 16 durch den übrigen Teil des Systems eine Zahl von individuellen JLntriebeabschnitten einschließt, die für die unabhängige Steuerung der Geschwindigkeit des Trägermechanismus durch die verschiedenen Stationen und Kammern des Systeme vorgesehen sind. Somit wird eine regelmäßig langsame Betätigung des Systems, dessen Speisung ohne Unterbrechung durchgeführt wird und mit dtm ein kontimuierlicher Verfahrensablauf möglich ist, gesichert, und zwar sowohl für das Überziehen der Scheiben wie auch für die Start-Stop-Betätigungen des Scheibentransportes von einer Position

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oder Kammer in die nächste. Eine bevorzugte Geschwindig-. keit für die Übertragung bzw. Förderung der Scheibe von einem Bereich bzw. einer Kammer in die nächste, beträgt beispielsweise etwa 23 m/min., wobei eine typische Geschwindigkeit für das Vorbeiführen der Scheiben an den Ausdampfdüsen bei 1,4 m/min, liegt.

Die Trägervorrichtung wird von dem Übertragungsgebiet 19 zu dem Entstaubungsbereich 23 mittels eines Förderers 24 bewegt. Bei dem Entstaubungsvorgang wird Staub von den Scheiben entfernt, der sich auf dieselben in dem Zeitablauf aufgesetzt hat, der während des Transportes der Scheiben von der Waschvorrichtung zu den Vakuumkammern verstrichen ist, wobei der Staub entfernt werden muß, bevor dieselben mit einem oberflächenveredelnden Überzug versehen werden, um schadhafte Stellen innerhalb des dünnen Filmes zu vermeiden. Dieser Entstaubungsschritt wird vorzugsweise so vorgenommen, daß die Scheiben mit teilweise ionisierter Luft abgeblasen werden.

Nachdem die Scheiben einer nochmaligen Reinigung innerhalb des Bereiches 23 unterzogen wurden, werden sie durch ein Ventil 25 in eine erste Vakuumkammer 26 eingeführt. Sobald die Scheiben sich innerhalb dieser Kammer befinden, wird das Ventil 25 geschlossen und die Kammer auf einen Unter -

-1 -3 druck, -der in einem Bereich von etwa 2x10 bis 5x10 Torr liegt, evakuiert, wobei ein» vorzugsweiser Evakuierungs-

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druck bei etwa 5 χ 10 Torr liegt. Anschließend wird ein

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Ventil 27» welches die erste Vakuumkammer von der zweiten Vakuumkammer 28 trennt, und welches während der Evakuierung der ersten Vakuumkammer geschlossen ist, geöffnet. Danach werden die Scheiben durch das Ventil 27 hindurch in die zweite Vakuumkammer transportiert. Daraufhin wird das Ventil 27 geschlossen und >. in die Kammer 26 filtrierte Luft eingelassen und die Kammer bei Atmosphäretemperatur auf Atmosphärendruck gebracht, worauf dieselbe für die Aufnahme des nächsten Scheibenpaares fertig ist, und das Ventil 25 wieder geöffnet werden kann.

Es soll hierbei noch Erwähnung finden, daß die oben beschriebene schleusenartige Betätigung auch mittels an-J derer geeigneter Hilfsmittel, die eine gleichartige Wirkung haben, durchgeführt werden kann.

In Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung wird bum Zwecke des Übersxprühens des Glases alt einer dünnen Filmschicht jeweils einer Seite eines Scheibenpaares oder beider Seiten einer einzelnen Scheibe eine Zeit von 3 Minuten für das Verlassen des Lastberei-' ches 16 bis zum beginnenden Durchtraneport durch das System benötigt, während die Zeit für den Durohtransport der Teile des Systems von dem Lader zu der Ausgangsvakuumkamiier vorzugsweise 23,5 Minuten beträgt. Darüber hinaus sei noch erwähnt, daß die Zeitfolg· so bemessen ist, aal beispielsweise das Kingangeventil einer Kammer nicht geöffnet wird, um

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den Eintritt der Scheibe in. dieielbe zu ermöglichen., während die vorangegangene, sich in der Kammer befindliche Scheibe diese noch nicht verlassen hat. Sb ist somit verständlich} daß die minimale Zykluszeit für jede. Kammer durch den Zyklus derjenigen Kammer bestimmt ist, in welcher die Scheibe mit der längsten Bearbeitungszeit beaufschlagt ist.

Nachdem das Eintrittsventil 27, wie auch das Austrittsventil 29 der Kammer 28 geschlossen ist, wird dieselbe mittels geeigneter Fumpvorriohtungen 30 evakuiert, und zwar a±uf einen Druck, welcher der ersten Kammer 26 ent-

-2 spricht, d.h. also, beispielsweise auf 5 x 10 Torr bzw. auf einen Druckbereich der zwischen 1 χ 10 bis 1 χ 1(3" Torr liegt soweit eine derartige Evakuierung notwendig ist. Innerhalb der Kammer 28 findet eine elektrische GrlUhenetladung statt, welohe zwischen zwei Aluminiumelektroden aufrechterhalten wird, zwisohen denen ein hohes Wechselstrompotential anliegt, so daß die sauberen Soheibenoberflachen mit Ionen beschossen werden. Zu diesem Zweck kann Luft-,Sauerstoff oder βία anderes iur Ionisation geeignetes Gas in die Kanaer 28 während des ReI-nigungsprozesses eingelassen werden, und swar bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung des Druokee, der vorzugsweise zwisohen 5 x 10~² hie 5 χ 10 Torr liegt. Is hat eioh als vorteilhaft erwiesen, die aiassoheibenoberflaonen etwa fUr eine Zeitdauer von 140 bis 179 Sekunden dieses lonenbesohui aussusetzen.

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Iachdem der Elektronenbeschuß innerhalb der Kammer beendtet.ist, wird das Ventil 29 geöffnet und die Trägervorrichtung fördert die Scheibe bzw. das Scheibenpaar in die Kammer 31. Sobald die Scheiben innerhalb dieier Kammer in der richtigen Lage angeordnet sind, wird das Ventil 29 und das Ausgangsventil 32 dieser Kammer geschlossen und die Vakuumpumpen 33 in Tätigkeit gesetzt, so daß die Kammer auf einen Druck evakuiert wird, der etwa in einem Bereich von 1 χ 1Q~* bis 1 χ 10 Torr liegt. Um den Überzugsvorgang für die Scheibenoberflächen ohne Unterbrechung durchführen zu können, ist die Kammer zusätzlich mit Heizelementen versehen, welche die Scheiben schnell auf eine Temperatur erhitzen, die etwa in einem Bereich zwischen 100 und 365° 0 liegt, und welche für daß Überziehen der Scheibe mit einem dürnn PiIm notwendig ist. In diesem Zusammenhang hat es sich herausgestellt, daß das Erhitzen der Soheibe auf eine bestimmte Temperatur dann wünschenswert ist, wenn bestimmte Metalle oder Metalloxyde in Form eines dünen films auf die Oberfläche der Soheibe aufgetragen werden, wohingegen bei anderen Metallen das Auftragen derselben auf unerhitste Oberflächen geeigneter ist. Beispielsweise ist es nützlich, Aluminium auf Gtlas aufzubringen, wenn die Soheibe eine Temperatur aufweist, welohe der Raumtemperatur entspricht, während verschiedene andere Metalle, wie beispielsweise auoh Silikate, besser an der Soheibe haften und eine bessere optisohe Wirkung erzielen, wenn die Glasscheibe auvor er- hitat worden ist.

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Nachdem der gewünschte Druck in der Kammer 31 erreicht ist und die Scheiben sich auf der erforderlichen !Temperatur befinden, wird das Ventil 32 geöffnet, und die Scheiben in die Kammer 34 befördert, welche die oberflächenbeziehende Kammer ist.· Die Kammer 34 wird auf j einem Druck, der in einem Bereich zwischen 1 χ 10""^ bis 1 χ 10 Torr liegt, vermittels der Diffusionspumpen 35» die entlang der Länge der Kammer im Abstand zueinander angeordnet sind, gehalten. Ein bevorzugter ' Druck während des Überziehens der Glasoberfläche liegt bei 1 χ 10 Torr oder niedriger. Die Kammer 34 1st an ihrer Ausgangsseite mittels des Ventiles 36 verschlossen.

Die Förderer innerhalb der Überzugskammer 34 teilen dieselbe in drei Abschnitte auf. Der Förderer 37 innerhalb ₍ des Zentralabschnittes läuft mit konstanter Geschwindigkeit und befördert den Überkopf-Trägermechanismus mit ! den Scheiben vor die Bedampfungsquelleη bzw. Auf-dampfdüsen. Der Förderer 38 im ersten Abschnitt bringt den Trägermechanismus und die Scheiben in die erste Übereugezone und verlangsamt dabei die Geschwindigkeit, um sie mit der Bewegung der Scheiben, welche fertig überzogen sind, zu synchronisieren. Entsprechend beschleunigt der Förderer 39 im dritten Abschnitt die Scheiben, um sie in die folgende bzw. fünfte Kammer 40 zu befördern, nachdem ihre hinteren Kanten die letzte überziehende Zone passiert haben.

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Die Aufdampfdüsen sind innerhalb der Wände der Überzugskammer angebracht, und zwar vorzugsweise in drei vertikalen Reihen 41, 42 und 43 auf jeder Seite der Kammer, wobei jede Reihe fünf Düsen bzw. Quellen beinhaltet. Als geeignetes Hilfsmittel zur Erwärmung des Metalls, welches zu verdampfen ist, wird vorzugsweise ein Elektronenbeschußerhitzer verwendet, welcher eine hohe Verdampfungsrate und eine hohe Temperatur aufrechterhält bzw. ermöglicht.

Alle Quellen innerhalb einer vertikalen Reihe werden mit dem gleichen zu verdampfenden Metall bzw. mit einer gleicken Mischung von Metallen versehen. Aufeinanderfolgende Reihen können mit dem gleichen oder mit unterschiedlichen Metallen oder Materialien beaufschlagt werden, wobei die Zeit zum Überziehen der Oberfläche für jede vertikale Reihe der Quellen abhängig von #r Geschwindigkeit ist, mit der die zu behandelnde Oberfläche an der Überzugszöne vorbeigeführt wird. So können beispielsweise die vier Quellen in jeder Reihe 41 ein Chrommetall enthalten, welches mit einer Rate verdampft wird, welche einen Film von 60 & Dicke auf die Oberfläche aufbringt. Ein derartiger Film weist gute Ergebnisse auf, wobei das Glas eine Durchlässigkeit von sichtbarem Licht von 43 # und eine Sonnenstrahlungsübertragung von 44 # aufweist. Diese Werte werden dann erhalten, wenn der Metallüberzug mit einer auf das Chrom aufgetragenen Siliziumschicht versehen wird. Pur diesen Zweck können die Quellen innerhalb der beiden Reihen 42 und43 Silizium

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enthalten, Die Verdampfung des S'chutzüberzuges wird dabei so gesteuert, daß er ungefähr 0,25 bis 1 mil. oberhalb des Chromüberzuges der Scheibe beträgt. Um das Material der quelle zu ergänzen, wird von der Außenseite der Kammer dasselbe den Quellen zugeführt, und zwar entweder durch den Elektronenbeschußerhitzer oder durch die Speiseleitung, welche sich durch die Luftschleuse in den Kammerwänden bild urchers treckt.

Nachdem der oberflächenveredelnde Vorgang innerhalb der Kammer abgeschlossen ist, wird das Ausgangsventil 3b geöffnet und das Scheibenpaar in die fünfte Vakuumkammer 40 weiterbewegt. Diese Kammer steht unter einem Druck, welcher

-4- -7 in einem Bereich zwischen 1 χ 10 bis 1 χ 10 !Dorr liegt, wobei dieser jedoch nicht höher als derjenige, der in der Überzugskammer 34 herrecht, ist. Anschließend wird das Ventil 3b geschlossen. Nach einer gewissen Zeit, in welcher der Druck in der sechsten oder in der Ausgangskammer 44 auf einen Bereich abgesenkt worden ist, der etwa M 2x 10

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bis 5 x 10 Torr liegt, wird das Vtntil 45 geöffnet und die Scheiben aus der Kammer 40 in die Kammer 44 befördert. Das Ventil 45 wird danach wieder gesohloeien und die Kammer 40 erneut mittels der Diffusionspumpeη 46 evakuiert, und zw»r auf den für den Überzugevorgang notwendigen Druck.

Nachdem die Scheiben innerhalb der Kanaer 44 angeordnet ■ind, werden innerhalb dieeer Kammer HnIaCi geöffnet,

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wodurch dieselbe unter AtmoSphärendruck gesetzt wird. Anschließend wird das Ventil 47 geöffnet, und die Scheiben werden aus der Kammer 44 herausbewegt, und zwar zu einem Abkühlungs- und Transportbereich 48.

Innerhalb des Kühlungs- und Übertragungsbereiches 48 werden die Scheiben vorzugsweise plötzlich abgekühlt. In diesem Breien hängt das Scheibenpaar noch an dem gleichen Transportmechanismus, von welchem es entlang der Verfahrensstraße zu einer Rückführlinie 50 transportiert wird, wobei diese Linie 50 eine Reihe von Pörderabschnitten 51 einschließt. Entlang dieser Linie werden die Scheibem in Richtung des Pfeiles (Fig. 3) 52 transportiert, bis die Fördervorrichtung in den Übertragungsbereich 18 eintritt. Innerhalb der Pörderlinie 50 kann eine Stelle für die Prüfung auf optische Tauglichkeit der mit dem Überzug versehenen Scheiben vorgesehen werden.

Die Rückführlinie 50 schließt des weiteren einen A-R a hm engreifer 53 ein, welcher für alle Absichten und Zwecke in Beiner Struktur mit dem Lader 1b identisch sein kann. Wenn der Transportmechanismus Über dem Lader bzw. dem Greifer liegt, nimmt derselbe die Scheiben von dem Transportmechanismus ab. Nachdem der Transportmechanismus entleert ist und die Scheiben an dem Greifer befestigt sind, kann der Transportmechanismus in den Bereich 18 zurückgeführt werden, um Über die Position 54 erneut in den Kreislauf aufgenommen zu werden.

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Die fertigen Glasscheiben werden von dem Greifer 53 zu einem Drehscheibenmechanismus 55 weitertransportiert. Der Drehscheibenmechanismus nimmt beide Scheiben gleichzeitig auf und bringt sie dann individuell in einzelner Folge zu einer Abschlußinspektionsvorrichtung, sowie zu einem Umlade- und Verpackungsbereich 56.

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Claims

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Oberflächenaufdampfungeη bzw. Oberflächenüberzügen, vorzugsweise auf eine Folge von Glasscheiben, dadurch gekennzeichnet , daß die Glasscheiben durch mehrere miteinander verbundene, unterschiedliche Drucke aufweisende Vakuumkammern hindurchgeführt werden, wobei die Oberfläche derselben mittels elektrischer Glimmentladungen gereinigt wird, daß jede Scheibe nach erfolgter Reinigung kontinuierlich durch eine Vakuumaufdampfungskammer hindurchbewegt wird, wobei eine Oberfläche jeder Scheibe an einer oder mehreren Aufdampfungsquelleη vorbeigeführt wird, welche die Scheibe in der Richtung ihrer Bewegung besprühen, und daß jede Aufdampfquelle ein Metall in dampfförmigem Zustand enthält, wobei der Metalldampf unter Wärmeeinwirkung steht und auf wenigstens einen Teil der Oberfläche der vorbeibewegten Scheibe aufgetragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der Glasscheiben in einer der miteinander verbundenen Vakuumkammerη vor dem Überzugsvorgang auf eine erhöhte Temperatur erwärmt werden.

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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur, auf welche die Oberflächen zu erwärmen sind, zwischen 100 bis 365° 0 liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiden beim Durchgang durch die Vakuumkammern vorzugsweise in einer vertikalen Ebene angeordnet sind.

5. Verfahren-nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch die VakuumÄaufdampfkammer bewegt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben an den Aufdampfquelleη bzw. -düsen kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von etwa 1,4 m/min, vorbeibewegt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, Bei dem sechs miteinander verbundene Vakuumkammerη Verwendung finden, dadurch gekenn-

. zeichnet, daß die reihenweise vorzugsweise aus Glasscheiben bestehende Anordnung in eine nahezu vertikale Lage gebracht wird daß mittels eines Waschvorganges die Scheiben in dieser Lage von Schmutz- und anderen Verunreinigungssubstanzen befrei:; werden daß die Scheiben anschließend getrocknet worden, daß die Scheiben während de· Verfahrens bei ihrer Bewegung nur in ihren oberen Kantenabaohnitten abgestutzt werden, d$ß die Scheiben einer weiteren Ref 11gung·behandlung

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zur Entfernung von Staub- und anderen losen Vecrunreinigungsteilchen, welche nach dem Waschprozeß an denselben noch haften können, auf jeweils einer Oberfläche unterzogen werden, daß anschließend die Scheiben oder jeweils eine Scheibe in eine erste Vakuumkammer befördert werden, wobei diese erste Vakuumkammer auf einen Druck evakuiert

—1 -3

wird, der in einem Bereich zwischen 2 χ 10 bis 5 x 10 Torr liegt, und zwar, nachdem die Scheibe in die Kammer eingebracht ist, daß eine zweite Vakuumkammer auf einen

— 1 —"5 Unterdruck von 1 χ 10 bis 1 χ 10 !Dorr evakuiert wird, während die Scheibe in die erste Kammer transportiert wird, daß daraufhin eine Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Kammer hergestellt wird, daß nachfolgend die Scheibe in die zweite Kammer befördert wird, daß dann, während die Scheibe in dieser Kammer lokalisiert ist und eine ihrer Oberflächen mittels einer elektrischen Glimmentladung gereinigt wird, der Druck in der zweiten Kammer wieder auf 1 χ 10~ bis 1 χ 10 Torr abgesenkt wird, daß eine dritte Vakuumkammer auf einen Unterdruck evakuiert

-2 -6 wird, der zwischen 5 x 10 bis 1 χ 10 Torr ligt, während sich die Scheibe duroh die zweite Kammer hindurchbewegt, daß zwischen der zweiten und der dritten Vakuumkammer anschließend eine Verbindung hergestellt wird, daß die Soheibe in die dritte Vakuumkammer eingeführt wird, daß

-4 innerhalb der dritten Kammer der Unterdruck von 1 χ 10 bis 1 χ 10~^ü Torr wieder hergestellt wird, daß eine vierte Vakuumkammer auf einen Druck von 1 χ 10 ^ bis 1 χ 10 Torr

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gebracht wird, während die Scheibe durch die dritte Vakuumkammer hindurchbewegt ist, daß daraufhin zwischen der dritten und vierten Vakuumkammer eine Verbindung hergestellt wird, daß anschließend die Scheibe in die vierte Kammer eingebracht wird, daß der Druck von 1 χ 10 bis 1 χ 10" Torr in der vierten Kammer aufrechterhalten wird, daß die Scheibe kontinuierlich durch die vierte Vakuumkammer hindurchbewegt wird, wobei eine ihrer Oberflächen an einer Vielzahl von Elektrone ns tr ahlauf dampf quellet: anliegend so vorbeigeführt ist, daß dieselbe in Richtung der Bewegung der Scheibe besprüht werden kann, und wobei jede Quelle ein verdampftes Metall enthält, daß das Metall mittels Elektronenbeschuß zur Auftragung eines Überzuges auf wenigstens einem Teil der Oberfläche verdampft wird, daß während des Auftragens des Metallüberzuges zur Aufrecht er haltung des Druckes eine fünfte Vakuumkammer auf 1 χ 10 bis 1 χ 10~ Torr evakuiert wird, wobei die Evakuierung jedoch nicht größer ist als diejenige in der vierten Kammer, während die Scheibe durch die vierte Kammer hindurchbewegt wird, daß anscHießend zwischen der vierten und der fünften Vakuumkammer eine Verbindung hergestellt wird, um die Scheiben in die fünfte Vakuumkammer befördern zu können, daß eine sechste abschließende

-1 -3 Vakuumkammer auf einen Unterdruck von 2 χ 10 bis 5 x 10 Torr abgepumpt wird, während die Scheibe sich in der fünften Vakuumkammer befindet, daß anschließend zwischen der fünften und der sechsten Vakuumkammer eine Verbindung

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hergestellt wird, and daß schließlich der Druck innerhalb der sechsten Kammer durch eine geeignete Öffnung auf Atmosphärendruck gebracht wird, so daß die Scheioe aus der sechsten Kammer herausnehmbar ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe innerhalb der dritten Vakuumkammer auf eine Temperatur von etwa 100 bis 365 C gebracht wird»

Patentanwälte

Seiler u. Pfenning

BAD ORIGINAL

109813/0168