DE19732929A1 - Musterträger für eine Vakuumbeschichtungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Musterträger für eine Vorrichtung zum Herstellen von metallfreien Parti­ en bei im Vakuum beschichteten Folienbahnen, ins­ besondere für Kondensatoren, bestehend aus einer Prozeßkammer und einer Wickeleinrichtung mit dreh­ bar gelagerten Umlenk- und Spannwalzen, mindestens einer den Musterträger bildenden rotierenden Druckwalze und einer Beschichtungs-, Aufwickel- und Abwickelrolle sowie einer Beschichtungsquelle und einem Gefäß mit Austrittsdüse zur Aufnahme des Trennmittels und einer Abstreif- oder Dichtleiste zum Zurückhalten des überschüssigen Trennmittels.

Es ist ein Verfahren für die Metallisierung von Plastikfolien bekannt (US 4,832,983), bei dem die Folienbahn über eine rotierbare Walze aus Gummi geführt ist, deren zylindrische Umfangsfläche mit dem gewünschten Hochdruckmuster versehen ist, wo­ bei die einzelnen über die Umfangsfläche hervor­ stehenden Muster-Elemente einen Ölfilm an ihrer Oberfläche aufweisen, der beim Abrollen auf der Folienbahn die dem Muster entsprechenden Ölfilm- Abdrücke erzeugt. Die mit dem Öl-Muster versehene Folienbahn wird anschließend über eine gekühlte Walze geführt und dabei gleichzeitig bedampft, wo­ bei sich der Metall-Dampf auf den ölfreien Partien der Folie niederschlägt.

Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß keine beliebigen bzw. frei wählbaren Muster auf den Folien mit Trennmittel markierbar sind, wobei die Gleichmäßigkeit des aufgebrachten Trennmittel­ films ungenügend ist, so daß die Partien, auf de­ nen sich Metall niedergeschlagen hat, eine un­ scharfe Kontur aufweisen, wobei außerdem auch nicht gewährleistet ist, daß Trennmittel nicht zu­ sätzlich Partien der Folienbahn benetzt, die mit Metall beschichtet werden sollen.

Man hat deshalb bereits ein Verfahren zum Erzeugen von Mustern auf Substraten unter stellenweiser Be­ schichtung der Substrate mit einem eine nachfol­ gende Beschichtung verhindernden Medium sowie durch nachfolgendes Aufbringen mindestens einer Funktionsschicht vorgeschlagen (DE 43 10 085), nach dem man einen Musterträger nach Maßgabe des zu erzeugenden Musters mit einem Vertiefungsmuster versieht, bei dem die räumliche Verteilung der Vertiefungen den nicht zu beschichtenden Oberflä­ chenbereichen des Substrats entspricht, wobei man die Vertiefungen mit dem Dampf des die Beschich­ tung verhindernden Mediums füllt, das Substrat im wesentlichen synchron mit dem Musterträger bewegt, wobei die Vertiefungen mit ihren offenen Seiten auf die Substratoberfläche ausgerichtet sind, wo­ bei der in Vertiefungen enthaltene Dampf zur Kon­ densation auf das Substrat aufgebracht wird, wobei nach dem Kondensieren mindestens eines Teils die­ ses Dampfes das Substrat mit mindestens einer Funktionsschicht versehen ist. Die Austrittsdüse ist dazu als Schlitz oder Lochreihe ausgebildet, wobei der aus dieser ausströmende Trennmitteldampf in einen Raum eintritt, der einerseits von einem Musterträger begrenzt ist und andererseits von Wandteilen, die gegenüber dem Musterträger mit Hilfe von an diesem unmittelbar anliegenden oder aber einen engen Spalt mit diesem bildenden Dicht­ leisten oder Dichtlippen abgedichtet sind, wobei der Raum einen gegenüber dem benachbarten Raum er­ höhten Druck aufweist.

Obwohl das bekannte Verfahren (nach der DE 43 10 085) gute Ergebnisse erbringt, hat es den­ noch den Nachteil, daß die mit einer bestimmten Vorspannung am Musterträger anliegenden Dichtlei­ sten oder Dichtlippen den Musterträger bzw. die Druckwalze infolge der unvermeidbaren Reibung zwi­ schen den Teilen unzulässig aufheizt. Der vorlie­ genden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrun­ de, diese Aufheizung zu kompensieren und sicher zu stellen, daß der Musterträger stets mit einer vor­ bestimmten Temperatur arbeitet.

Erfindungsgemaß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Musterträger eine sich in Längsrichtung erstreckende Sacklochbohrung aufweist, in die ein von einem Rohrzuschnitt beabstandet umschlossenes Heizelement hineinragt, wobei der Rohrzuschnitt und das Heizelement von einem ortsfesten Lagerbock gehalten sind, der im übrigen das zylindrische, drehfeste Außenteil des Musterträgers aufweist und der mit einer Zu- und einer Rückströmbohrung ver­ sehen ist, die an eine Druckluftquelle angeschlos­ sen sind, wobei die eine Bohrung mit dem zwischen Heizstab und Rohrzuschnitt gebildeten Ringraum und die andere Bohrung mit dem von der Innenwand des Musterträgers und der Außenwand des Rohrzuschnitts gebildeten Ringraum verbunden ist.

Weitere Einzelheiten und Merkmale sind in den Pa­ tentansprüchen näher beschrieben und gekennzeich­ net.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausfüh­ rungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in den an­ hängenden Zeichnungen näher dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 den Musterträger mit den an beiden En­ den vorgesehenen Lagerböcken,

Fig. 2 die Stirnansicht auf den Lagebock mit Kühlmittelanschlüssen und

Fig. 3-5 verschiedene Schnitte durch den die Kühlmittelanschlüsse aufweisenden La­ gerbock.

Der in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Musterträ­ ger 2 ist üblicherweise unmittelbar vor der Be­ schichtungswalze einer Vakuumbeschichtungsvorrich­ tung angeordnet und rotiert oberhalb eines Gefäßes zur Aufnahme des Trennmittels, beispielsweise von Öl, und verschließt dabei den am Gefäß vorgesehe­ nen Austrittsspalt für das zu verdampfende Trenn­ mittel, wobei Abstreif- oder Dichtleisten, die das verdampfte Trennmittel in dem Vertiefungsmuster im Musterträger 2 einschließen bzw. den überschüssige Trennmitteldampf einer Kammer zurückhalten, in dem Verdampfer angeordnet sind. Die am rotierenden Mu­ sterträger 2 anliegenden, die Spalte zwischen dem Gefäß und der Umfangsfläche des Musterträgers 2 abdichtenden Dichtleisten bewirken infolge der zwischen diesen Teilen vorhandenen Reibung eine unerwünschte und unkontrollierbare Erwärmung des Musterträgers 2. Der Musterträger 2 ist an beiden Enden mit Lagerzapfen 3,4 versehen, mit denen er in Wälzlagern 5,6 ruht, die ihrerseits in ortsfe­ sten Lageböcken gehalten sind. Der in der Zeich­ nung Fig. 1 das linke Wälzlager 5 tragende zwei­ teilige Lagerbock 7, 20 bildet gleichzeitig die Halterung für einen Heizstab 8, der in die Sack­ lochbohrung 9 des Musterträgers 2 hineinragt und sich dabei nahezu über die gesamte Länge des Wal­ zenkörpers des Musterträgers 2 erstreckt. Der Heizstab 8 ist beabstandet von einem Rohrstück oder Rohrzuschnitt 10 umschlossen, dessen eines Ende ebenfalls fest mit dem Lagerbock 7 verbunden ist. Der zwischen dem Rohrzuschnitt 10 und dem Heizstab 8 verbleibende kreiszylindrische Ringraum 11 steht mit einer Anschlußbohrung 12 in Verbin­ dung, während die Sacklochbohrung 9 über einen ge­ genüber dieser verengten Bohrungsabschnitt 13 im Lagerzapfen 4 mit einer Querbohrung 14, 14' korre­ spondiert. Der Lagerbock 7 ist außerdem mit einer teilweise mit Schmiermittel gefüllten Ringnut 15 versehen, die sich konzentrisch zu der Stufenboh­ rung 16 für den Lagerzapfen 4 erstreckt und über einen Kanal 17 mit der Querbohrung 14 verbunden ist. In die Stufenbohrung 16 sind zwei Dichtringe 18, 19 eingesetzt, über die der von der Ringnut 15 gebildete Ringraum einerseits gegenüber dem Wälz­ lager 5 und andererseits gegenüber dem vom Deckel 20 und der Stufenbohrung 16 gebildeten Raum 21 links von der Ringnut 15 abgedichtet ist. Das Kühlmittel, in diesem Falle Druckluft, strömt über den Anschlußstutzen 22 der Anschlußbohrung 12 in den Ringraum 11 ein und von diesem aus über das offene Ende des Rohrzuschnitts 10 in die Sackloch­ bohrung 9 und zurück über den Bohrungsabschnitt 13 in den Raum 21 und von diesem aus zurück in den Anschlußstutzen 23. Mit Hilfe dieses Kühlmittel­ stromes kann erreicht werden, daß sich der Muster­ träger 2 stets auf einer vorbestimmten Temperatur befindet, so daß eine zuverlässige Abgabe des Trennmittels an die am Musterträger 2 vorbeilau­ fenden, zu beschichtenden Folien gewährleistet ist. Im Falle, daß die Temperatur des Musterträ­ gers unter den vorgegebenen Wert absinken sollte, kann der Heizstab 8 aktiviert werden, so daß die­ ser die Wandung des Musterträgers 2 über das durch die Sacklochbohrung 9 strömende Luftpolster tempe­ riert. Das Schmiermittel im Ringraum 15 trägt da­ für Sorge, daß die Dichtungen 18, 19 nicht versprö­ den oder verkoken oder trocken laufen.

Bezugszeichenliste

2

Musterträger

3

Lagerzapfen

4

Lagerzapfen

5

Wälzlager

6

Wälzlager

7

Lagerbock

8

Heizstab

9

Sacklochbohrung

10

Rohrzuschnitt

11

Ringraum

12

Anschlußbohrung

13

Bohrungsabschnitt

14

,

14

' Querbohrung

15

Ringnut

16

Stufenbohrung

17

Kanal

18

Dichtring

19

Dichtring

20

Deckel

21

Raum

22

Anschlußstutzen

23

Anschlußstutzen

Claims (2)

1. Musterträger (2) für eine Vorrichtung zum Herstellen von metallfreien Partien bei im Vakuum beschichteten Folienbahnen, insbeson­ dere für Kondensatoren, bestehend aus einer Prozeßkammer und einer Wickeleinrichtung mit drehbar gelagerten Umlenk- und Spannwalzen, mindestens einer den Musterträger (2) bilden­ den rotierenden Druckwalze und einer Be­ schichtungs-, Aufwickel- und Abwickelrolle sowie einer Beschichtungsquelle und einem Ge­ fäß mit Austrittsdüse zur Aufnahme des Trenn­ mittels und einer Abstreif- oder Dichtleiste zum Zurückhalten des überschüssigen Trennmit­ tels, dadurch gekennzeichnet, daß der zwei­ seitig gelagerte Musterträger (2) eine sich in Längsrichtung erstreckende Sacklochbohrung (9) aufweist, in die ein von einem Rohrzu­ schnitt (10) beabstandet umschlossenes Heize­ lement (8) hineinragt, wobei der Rohrzu­ schnitt (10) und das Heizelement (8) von ei­ nem ortsfesten Lagerbock (7, 20) gehalten sind, der im übrigen das zylindrische, dreh­ feste Außenteil (5) des einen Musterträgerla­ gers aufweist und der mit einer Zu- und einer Rückströmbohrung (12, 14) versehen ist, die an eine Druckluftquelle angeschlossen sind, wo­ bei die eine Bohrung (12) mit dem zwischen Heizstab (8) und Rohrzuschnitt (10) gebilde­ ten Ringraum (11) und die andere Bohrung (14) mit dem von der Innenwand des Musterträgers (2) und der Außenwand des Rohrzuschnitts (10) gebildeten Ringraum (13) verbunden ist.

2. Musterträger nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vom mit den Druckluftan­ schlüssen (12, 22 bzw. 14, 23) versehenen La­ gerbock (7, 20) gehaltene Lagerzapfen (4) des Musterträgers (2) mit Hilfe zweier koaxial zueinander angeordneter Dichtringe (18, 19) gegesnüber der Stufenbohrung (16) abgedichtet ist, wobei der eine Dichtring (19) auf der den Druckluftanschlüssen (12, 22 bzw. 4, 23) zugekehrten Seite einer Ringnut (15) und der andere Dichtring (18) auf der dieser Ringnut (15) abgekehrten Seite vorgesehen ist, wobei die Ringnut (15) über eine Längsbohrung (17) mit einem Druckluftkanal, beispielsweise der Rückströmbohrung (14) verbunden ist und zu­ mindest teilweise mit Schmiermittel gefüllt ist.