DE2027301A1

DE2027301A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Bildung eines Überzugs an Gegenständen

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Publication number: DE2027301A1
Application number: DE19702027301
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. C23f 1-02 Antrag
Original assignee: Eversharp, Inc., Milford, Conn. (V.St.A.)
Priority date: 1969-06-03
Filing date: 1970-06-03
Publication date: 1970-12-10
Also published as: US3723276A; FR2049889A5; NL169349C; JPS5136236B1; ES380347A1; DE2027301B2; CA949021A; DE2027301C3; GB1318771A; NL7008076A; NL169349B; JPS5313591B1

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. F. Weickmann, 20273

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN 5 .Hunt''-

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

Eversharp Inc._f

Webster Road, Milford, Connecticut/V.St,v.A.

Verfahren und Vorrichtung zur Bildung eines Überzugs an Gegenständen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Heinigen wenigstens eines Teils eines Gegenstands und zur Bildung eines dünnen» gleichrnässigen Überzugs an diesem Teil, wobei der Gegenstand ±m wesentlichen frei von einer atmosphärischen Verunreinigung gehalten wird. Sie betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Vei'f ahrens.

Vom Standpunkt der Haltbarkeit und der Wirtschaftlichkeit ist es erwünscht, extrem dünne, sehr reine und gleichmäeeige Metall-, Legierungs- od.dgl. harte Überzug© an den geschärften Kanten von Schneidinstrumentön, z.B. Rasier-

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klingen zu erhalten. Verfahren und Vorrichtungen, um wirtschaftlich und wiederholbar solch dünne Überzüge an den schneidenden Flächen, z.B. den Messerschneiden zu bilden, sind bekannt. Die in bekannter Weise hergestellten Überzüge der Schneidinstrumente beßitzen

ο
eine Dicke von 50 bis 800 A und vorzugsweise von 100

ο
bis 200 A. Eine solche Dicke ist ausreichend, um die Schneidkante gegen eine vorzeitige Abnutzung und Korrosion zu schützen, jedoch ausreichend dünn genug, um ein schnelles Abstumpfen der Kante des Instruments zu verhindern. Ein grundlegender Vorteil der vorgeschlagenen Zerstäubungsverfahren besteht darin, dass das Schneidinstrument bis zu einem gewünschten Schärfungsgrad geschliffen und abgezogen werden kann und danach mit einem Überzug aus einem harten Metall oder einer Legierung überzogen werden kann, ohne dass es abstumpft. Es ist nicht nötig, eine Kante an einem harten Überzugsmaterial zu bilden oder eine einem Instrument zuvor verliehene ^ante zu schärfen, nachdem sie gehärtet wurde. Derart überzogen© Kantenflächen können auch leicht mit schmierenden Überzugsmaterialien, z„B» Kunststoffmaterialien, Silikonschmiermitteln od,dgl» in bekannter Weise überzogen werden. Die auf diese Weise-hergestellten Gegenstände besitzen eine unübertroffen© Qualität b©i einer angemessenen- Wirtschaftlichkeit und einer aussergewöhnlichen Haltbarkeit.

Für die Herstellung von Massenprodukten besteht jedoch die Notwendigkeit, die bisherigen Verfahren und Vorrichtungen derart zu verbessern» dasa höhere Produktionsgesohwlndigkeiten, eine besser© Qualitätskontrolle

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und eine einfachere-und sichere Materialbehandlung möglich wird. Auch besteht die Notwendigkeit für Vorrichtungen, die im Hinblick auf eine Vereinfachung der Vorbehandlung der zu überziehenden Gegenstände verbessert sind und die eine grössere Vielseitigkeit und Zuverlässigkeit im Betrieb ergeben. Auch ist es nötig, vereinfachte Vorrichtungen zu schaffen, die die Durchführung eines Verfahrens aus mehreren Schritten in einer einzigen, einheitlichen Vorrichtung ermöglichen.

Man erreicht dies gemäss der Erfindung dadurch, dass ™

der Gegenstand in einem evakuierten Bereich angeordnet wird, der/eine Prallelektrode mit einem Überzugsmaterial darauf aufweist, dass ein hohes elektrisches Potential an die Prallelektrode und an den Gegenstand gelegt wird, und dass kleine Mengen eines inerten Gases in den Bereich geleitet werden, um die Oberfläche des Teils des Gegenstandes dadurch zu reinigen, dass Atome von der Oberfläche entfernt werden und dass der Teil des Gegenstands dadurch überzogen wird, dass die Oberflächenatome des Überzugsmaterials von der Prallelektrode zerstäubt und auf diesem Teil des Gegenstands abgelagert werden, wobei während der Reinigung und Ablagerung kein Λ Verlust an Vakuum in dem evakuierten Bereich auftritt.

Zur Durchführung dieses Verfahrens kann eine Vorrichtung verwendet werden, die sich auszeichnet durch eine Einrichtung zur Bildung eines evakuierten Bereichs, eine Einrichtung zur Zuführung kontrollierter Mengen eines inerten Gases in den evakuierten Bereich, eine in dem evakuierten Bereich angeordnete Einrichtung zum Halten wenigstens eines zu überziehenden Gegenstands, eine Ummantelung für den Halter und die von

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ihm gehaltenen Gegenstände, eine Einrichtung zur Bildung eines unterschiedlichen elektrischen Potentials an der Ummantelung und dem Halter und den ihm zugeordneten Gegenständen, einen Schirm,der einen Teil der Ummantelung bildet und zwischen wenigstens zwei Stellungen verschiebbar ist, nämlich einer offenen zur Bildung einer Verbindung zwischen dem Aussenraum der Ummantelung und dem Halter und den zugeordneten Gegenständen, wenn der Halter in der Ummantelung so angeordnet ist, dass er mit einer Öffnung der Ummantelung übereinstimmt, und einer geschlossenen Stellung, um die Gegenstände in der Ummantelung gegen durch die Öffnung eindringendes Material zu schützen, eine Prallelektrode, die aus serhalb der Ummantelung gegenüber dem in der geschlossenen Stellung befindlichen Schirm angeordnet ist, und eine Einrichtung, um der Prallelektrode eine HP-1/vechselspannung zur Bildung eines elektrischen Potentials an der Prallelektrode zuzuführen«

Es besteht die Möglichkeit, die Reinigung eines Gegenstand durch aufeinanderfolgende oder gleichzeitig erfolgende Vorgänge in einer einzigen evakuierten Kammer durchzuführen, ohne dass das zur Erzielung- der Bedingungen, unter denen eine Zerstäubung stattfindet, nötige Vakuum unterbrochen wird.

Während der Säuberung der Prallelektrode, die als des tJberzugsmaterials dient, wird der Gegenstand von einer Verunreinigung durch das Material, von dem die Prallelektrode gesäubert wird, geschützt, und danach wird der Gegenstand dadurch überzogen, dass er dem von

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der Prallelektrode zerstäubten Überzugsmaterial ausgesetzt wird.

Der Gegenstand kann auch dadurch gereinigt werden, dass er vor der Bildung des Überzugs durch Zerstäubung einer Glimmentladung in einer Hochvakuumkainmer ausgesetzt wird.

Es kann auch die sogenannte Umkehrzerstäubung angewandt werden, um den zu überziehenden Gegenstand vor der Bildung des Überzugs zu reinigen. %

Bei einer Säuberung eines Gegenstands durch Glimmentladung oder Umkehrzerstäubung kann eine Zerstäubungsätzung durchgeführt werden, auf die die Bildung des Überzugs des Gegensbandsmit einem zerstäubten Überzugsmaterial erfolgt. Alle diese Vorgänge können in der gleichen Vorrichtung durchgeführt werden.

Ein Gegenstand kann in einem hohen Vakuum gereinigt und überzogen werden, ohne dass es erforderlich ist, zwi schen den einzelnen Verfahrensschritten das Vakuum zu unterbrechen. -M

Ein Gegenstand kann in einer Hochvakuumatmosphäre gereinigt und in dex¹ gleichen Atmosphäre überzogen werden, wobei er gegen atmosphärische od.dgl. Verunreinigungen zwischen der Reinigung und der Bildung des Überzugs geschützt ist.

Es ist möglich, uiohrei'e Gegenstände in einer gewünschten iolge oder gleichzeitig in dem Hochvakuum zu reinigen und zu überziehen·

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Die Vorrichtung zum Reinigen und zur Bildung eines Überzugs besitzt eine Vakuumkammer» eine Einrichtung» um mehrere zu überziehende Gegenstände zu halten und sie aufeinanderfolgend an einer Station zur Bildung des Überzugs vorbei zuführ en, sowie eine Einrichtung-, um ein elektrisches HF-Feld'entweder abwechselnd oder gleichzeitig zwischen die Prallelektrode und Erde und die zu überziehenden Gegenstände und Erde zur Reinigung und zur Bildung des Überzugs des Gegenstandes in der gewünschten Weise zu erze^igen.

Die Einrichtung zum Halten und Bewegen der zu überziehenden Gegenstände in der Vakuumkammer besitzt eine Einrichtung, um die Kanten während der Reinigung nahezu parallel zu einer umgebenden Fläche zu halten» sowie eine Einrichtung, um einen oder mehrere Gegenstandshalter während eines relativ kleinen Teils des Bewegungszyklus der G-egenstandshalter in einem gewünschten Mass um ihre eigene Achse zu drehen und sie xvährend eines relativ grossen Teils ihres Drehzyklus drehfest zu halten.

Die Vorrichtung besitzt vorzugsweise eine einzige Einrichtung, um die zu überziehenden Gegenstände dem von der Prallelektrode zerstäubten Überzaigsmaterial in einer Stellung der Einrichtung auszusetzen und sie gegen eine Verunreinigung des von der Prallelektrode zerstäubten Materials während deren Reinigung in einer weiteren Stellung der Einrichtung zu schützen» die auch dazu dient» um die Reinigung dar Prallelektrod© au unterstützen.» bevor das Prallalektrodenmaterial auf die zu überziehenden Gegenstände zerstäubt wird«

HF-Energie kann der Prallelektrode und einem zu überziehenden Gegenstand zugeführt werden, wobei die Prallelektrode und der Gegenstand unterschiedliche elektrische Potentiale annehmen können, so dass zwischen beiden ein erheblicher Potentialunterschied besteht, wobei wenigstens in einen evakuierten Bereich zwischen den Gegenständen und der Prallelektrode kleine Mengen eines inerten Gases eingerührt werden, dessen Atome durch die sich in der Kammer bewegenden Elektronen ionisiert werden und auf den Gegenstand und die Prallelektrode in unterschiedlichen Mengen treffen. Jede Kollision eines ionisierten Atoms mit dem ä

Gegenstand oder der Prallelektrode bewirkt die Zerstäubung eines oder mehrerer Oberflächenatome, wobei gleichzeitig eine geringere Menge die Oberfläche des Gegenstands reinigt und eine grössere Menge des Überzugsmaterials zu dem Gegenstand zerstäubt wird. .

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Figuren 1 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Teil der Vakuumkammer der Vorrichtung gemäss der Erfindung, aus dem einige wichtige Teile der Vorrichtung her- %

vorgehen,

Fig. 2 eine Aufsicht der Vorrichtung der Fig. 1, die teils geschnitten ist und bei der teils bestimmte Elemente weggebrochen sind,

Fig. 3 ein schematiachea Schaltbild der elektrischen Einrichtung der Vorrichtung,

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Fig. h ein schernatisches Schaltbild der Energiequelle, der Wechselstromquelle und des Impedaiizanpassungsnetzwerks der Vorrichtung,

Fig. 5 eine schematisehe Darstellung, aus der die Arbeitsweise eines Teils der elektrischen Einrichtung der Vorrichtung bei einer Betriebsart zur Reinigung einer Rasierklinge hervorgeht,

Fig. 6 eine schemel ti sehe Darstellimg, aus der die Arbeitsweise der elektrischen Einrichtung in einer anderen iietriebseirt zur lieinj ßung der Kudierklingen mittels eines weiteren Verfahrens hervorgeht ,

Fig. ? eine Aufsicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäss der Erfindung, die teilweise horizontal geschnitten ist und bei der bestimmte Teile weggebrochen sind,

Fig. Ii einen Vertikalschnitt, aus dem die Arbeitstvei se eines Teils der Vorrichtung hervorgeht, um Gruppen von zu überziehenden Gegenständen im Betrieb in einer gewünschten Stellung auszurichten und sie um eine bestimmte Achse zu drehen und die Ausrichtung an einer bestimmten Stelle der Vorrichtung umzukehren", und

Fig. 9 eine Teilansicht der Schutzeinrichtung für die Gegenstände, aus der die Arbeitsweise und eine weitere Stellung der Vorrichtung in gestrichelten Linien hervorgeht.

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Bei dem ersten, im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel findet die Reinigung aller zu überziehender
Gegenstände statt, bevor die Gegenstände oder die Gruppen von Gegenständen überzogen werden.

Die iiguren 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung 10 zum kombinierten Reinigen und überziehen von Gegenständen, die schema tisch gezeigt 1st und die eine Grundplatte 12 besitzt, eine Einrichtung zur .Bildtang eines Vakuumbereichs in Form eines äusseren, vakuumdichten Gehäuses 14, in ä

dem eine Einrichtung 16 zur Aufnahme und zum Behandeln
von zu überziehenden Gegenständen angeordnet ist, die
ein ringförmiges Untergestell 18, einen Isolierring 20, einen unteren Kugellagerlaufring 22, mehrere Kugellager 2'I, einen oberen Kugellagerlaufring 26 und einen angetriebenen Ring 28 aufweist, der mehrere Gegenstandshalter 30 in Form von Bajonettvorrichtungen zum Halten
mehrerer Gegenstände 32 aufweist. Der angetriebene Ring 28 besitzt einen äusseren Zahnkranz 34, der mit den
Zähnen 'j6 eines Ritzels 38 kämmt, das von einer Stummelwelle 40 angetrieben wird. Jeder Halter 30 besitzt vertikal angeordnete Stäbe 42, die in einer ringförmigen Halterung 44 aufgenommen sind, die eine untere Verlangerung 46 besitzt, die drehbar in Kugellagern 48 gelagert ist und die weiterhin ein unteres Zahnrad 50 besitzt,
das fest daran angeordnet ist. Äussere Zähne 52 sind an dem Zahnrad zur Aufnahme einer Kette 54 vorgesehen. Die Kette 54 besitzt Teile, die an den Zähnen 56 an dem
Ausaenumiang eines mittleren, starren Kettenzahnrads 58 angreifen, das an einer Nabe 6O befestigt ist, das gegen einen elektrischen Kontakt durch einen Isolator 62 geschützt ist. Die Lager 48 greifen an der Aus senflache

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mehrerer Hülsen 6k,an, die in dem angetriebenen Ring angeordnet sind; im Betrieb bewirkt eine Drehung des Rings 28 um die Achse des Kettenzahnrads 58 eine epizyklische Drehung der Zahnräder 50 und damit eine Drehung eines jeden Halters 30 um seine eigene Achse.

Somit bewirkt eine Drehung des Rings 28 um seine Achse eine Drehung des Halters 30 um seine eigene Achse, so dass ein bestimmter Teil, z.B. die Kante 66 einer Klinge oder eines anderen Gegenstandes 32, die an dem Halter 30 gehalten wird, abwechselnd pro volle Umdrehung des Rings 28 parallel zu einer bestimmten Stelle ausgerichtet wird. Dies bedeutet, dass der Aussenurafang der Zahnräder 50, 58 so gewählt werden kann, dass sich der Halter 30 um eine halbe Umdrehung pro volle Umdrehung des Rings 28 dreht.

Bei der in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsform ist ein Motor 68 vorgesehen, der eine Welle 70 besitzt, die ein Antriebskegelrad 72 aufweist, das mit einem angetriebenen Kegelrad 7^ in Eingriff steht, das starr an der Stummelwelle k0 befestigt ist. Damit werden der Ring 28 und die ihm zugeordneten Teile in der oben erläuterten Weise gedreht.

Wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Einrichtung vorgesehen, um die an den Haltern 30 oder anderen Gegenstandshaltern befestigten Gegenstände 32 gegen eine unerwünschte Verunreinigung zu schützen und die Reinigung dieser Gegenstände zu unterstützen. Diese Einrichtung besteht aus einer Ummantelung 76, die an der Innenseite einen zylindrischen Kanal 78 be-

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grenzt. Die Ummantelung 76 besitzt eine aussere Wand 80, eine innere Wand 82, eine obere Wand 84 und eine isolierende Tragplatte 86, die an dem Deckelteil 88 des Gehäuses 14 befestigt ist. Die Unterkante 90 der Ummantelung 76 befindet sich dicht an der Oberseite des Rings 28, so dass die Gegenstände 32, die auf den Stäben 42 der Halter 43 befestigt sind, während der Drehung des Rings 28 mit Ausnahme an der Unterseite völlig umschlossen sind.

Aus Fig. 2 ist eine Öffnung 92 ersichtlich, die in einem Teil der äusseren Wand 80 der Ummantelung 76 vorgesehen ist und die von gegenüberliegenden Stirnseiten 94, 96 der Wand 80 begrenzt wird. In der Öffnung 92 ist ein beweglicher Schirm 98 zum Schutz der Gegenstände 32 gegen eine Verunreinigung angeordnet, die durch die Öffnung 92 erfolgen könnte. Der Schirm 98 ist entfernbar bündig in der Öffnung 92 aufgenommen, d.h., dass die Kanten 100, 102 des Schirms 98 an den Stirnseiten 94, 96 anliegen. Stifte 1θ4, ΙΟ6 halten den Schirm 98 und legen dessen Bewegungsbahn in einer im einzelnen später beschriebenen Weise fest. Wie in Fig. 2 durch gestrichelte Linien gezeigt ist, J

kann der Schirm 98 von der geschlossenen Stellung in eine offene Stellung gebracht werden, in der er dicht an der Aussenseite der Wand 80 anliegt, so dass die Gegenstände 32 für alle Partikel frei sind, die von einer Pralleinrichtung IO8, die in einem Gehäuseteil 110 des Gehäuses 14 aufgenommen ist, zerstäubt werden,

Fig. 1 zeigt, dass jede Wand 80, 82 eine Aussenseite 112, 114 und eine Innenseite II6, 118 und dazwischen Heizelemente 120, 122 besitzt, deren Aufbau und

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Arbeitsweise später näher erläutert werden. Die Pralleinrichtung 108 besitzt eine Dunkelraumabschirmun^ 124, eine Prallelektrode 126 und eine Rückplatte 128·, die im folgenden näher beschrieben werden. Eine koaxiale Zuführeinrichtung 130» die später näher erläutert wird, verläuft durch einen Rückwandteil 132 des Gehäuseteils 1 10.

Fig. 9 zeigt d3n Aufbau des Schirms 98 und der zugehörigen Arbeitsteile. Ein Tragarm 134 ist an der Rückseite 136 des Schirms 98 befestigt und besitzt einen Antriebszahnsektor 138 und zwei Längsschlitze i4o, die jeweils einen Führungszapfen 142 und einen Schwenkzapfen 144 aufnehmen. Zähne 146 sind an dem Sektor 138 angeordnet, so dass eine Drehung der Welle 148 und des zugehörigen Antriebszahnrads 130 den Arm 134 um eine bestimmte Entfernung gerade nach vorne bewegt, wie durch die gestrichelten Linien angegeben ist, bis eine weitere Drehung des Zahnrads I50 eine Schwenkbewegung des Schirms 98 in die voll geöffnete Stellung bewirkt, die in Fig. 9 in gestrichelten Linien angegeben ist. Eine Umkehr der Drehrichtung der Welle i4b und des zugehörigen Zahnrads 150 bewirkt, dass der Schirm 98 in seine ursprünglich ausgefahrene Stellung geschwenkt und dann in eine Stellung zurückgezogen wird, in der die von den Wänden 94, 96 ^der äusseren Wand 80 begrenzte Öffnung geschlossen wird, üeeignete, nicht gezeigte Isolatoren sind vorgesehen, um sicherzustellen, dass der Schirm 98 und sein zugehöriger Mechanismus das gleiche elektrische Potential wie die übrigen Teile der Ummantelung 76 besitzen.

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In Fig. 3 sind weitere Einzelheiten der Zuführeinrichtung 130, der Pralleinrichtung 108 und bestimmte elektrische Bauteile gezeigt. Die Rückplatte 128 besitzt ein kontinuierliches Rohr 152, dessen nahes Ende mit dem inneren Kanal eines äusseren Kühlrohrs I56 in Verbindung steht, in dem koaxial ein inneres Kühlrohr angeordnet ist, dessen inneres I60 mit dem entfernten Ende des Rohrs 152 in Verbindung steht. Wasser oder ein anderes ähnliches Kühlmittel strömt in Richtung der Pfeile, d.h. in die Rückplatte 128 der Pralleinrichtung 1OÖ durch das äussere Rohr I56 und dann durch das Rohr 152 in der Rückplatte 128 und durch die Ausgangs off nung 162 des inneren Rohrs 158. Eine Leitung 164 ist an der Aussenseite des äusseren Rohrs I56 befestigt und dient als Anschluss an einen schematisch gezeigten HF-Generator 166. Ein keramischer Isolator 168 und eine Dichtung 1?0 bilden eine elektrische Isolation und eine Vakuumisolation. Die Prallplatte 126 ist elektrisch und auch wärmeübertragend an der Rückplatte 128 angeordnet und besteht typischerweise aus reinem Chrom oder einem anderen Metall oder einer anderen Legierung, die auf dem Gegenstand abgelagert werden soll. Die HUckplatte 128 besteht vorzugsweise aus Kupfer oder einem ähnlich elektrisch und thermisch leitenden Material. Die Dunkelraumabschirmung \lih umgibt diese haute!Io in der gezeigten Weise.

Fig. 'j zeigt auch schematisch eine Gleichspanriungsquelle 172, die an einem Anschluss λ'/k an eine» beweglichen Kon takt 176 eines Schalters I78 unaohliessbar ist, so dass in einer Stellung des Schalters I78 eine Verbindung zwischen der Glelchspannung&quelle 172, deren einer An-

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Schluss durch die Leitung 180 geerdet ist, und dem zu überziehenden Gegenstand 32 hergestellt werden kann. Eine HF-Quelle 182, die eine geerdete Leitung 184 an einem Anschluss besitzt, besitzt einen gegenüberliegenden Anschluss 186, der an eine Leitung 188 angeschlossen ist, so dass auch zwischen der Quelle 182 und den Gegenständen 32 eine Verbindung hergestellt werden kann. Ein weiterer Anschluss 190 ist mittels der Leitung 192 geerdet, so dass die Gegenstände 32 dadurch, dass der Schalter I78 in eine geeignete Stellung gebracht wird, geerdet werden kann. Eine Leitung 194 ist vorgesehen, um den Schirm 98 gegebenenfalls durch den Schalter I96 zu erden. Aus der folgenden Beschreibung ergibt sich, dass bei einigen Ausführungsformen der HP-Generator I66 und die HF-Quelle 182 eine Einheit und bei anderen Ausführungsformen verschiedene Einheiten bilden können. Unabhängig davon zeigt Fig. 3» dass eine HF-Verbindung zwischen dem Generator I66 . und der Prallelektrode 126 und der Rückplatte 128 hergestellt werden kann, dass der Schirm 98 geerdet oder nicht geerdet werden kann, und dass die Gegenstände geerdet, an eine Gleichspannungsquelle oder eine HF-Quelle angeschlossen werden können oder frei bleiben. Die genauen Anschlüsse und die Folge, in der sie durchgeführt werden, werden in Verbindung mit der Beschreibung der Arbeitsweise der Vorrichtung erläutert.

Fig. 4 zeigt schematisch eine eine Prallelektrode 200 aufweisende Vakuumkammer 198, die über ein in der Anschlussleitung 206 angeordnetes Ableitventil 204 an eine Inertgasquelle 202 und elektrisch mit dem Abstimmbaren HF-Generator und Verstärker 208 und dem

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abstimmbaren PI-Anpassnetzwerk 210 durch die koaxiale Zuführeinrichtung 130 verbunden ist.

Der abstimmbare Generator und Verstärker 208 kann mittels einer Leitung 212 an einen HP-Oszillator angeschlossen werden. Eine Röhre 214 ist vorgesehen, um das HP-Signal auf die gewünschte Grosse zu verstärken, und eine Induktivität 216 und zwei geerdete, einstellbare Kapazitäten 218, 220 sind an einen der beiden Anschlüsse der Induktivität 216 angeschlossen, um einen Resonanzkreis zu * bilden, der typischerweise eine Resonanzfrequenz von 13,56 MHz besitzt. Das PI-Anpassnetzwerk 210 besitzt eine geeignete Festwertkapazität 222 und eine einstellbare Kapazität 224, die parallelgeschaltet sind, und weiterhin eine Induktivität 226 und eine zweite einstellbare Kapazität 228 zwischen der Induktivität und der Prallelektrode 200. Das Anpassnetzwerk 210 passt die Impedanz des Ausgangskreises, der die Verstärkerröhre 214 und die zugehörige Schaltung umfasst, an die Impedanz der Prallelektrode 200 an. Dies bedeutet, dass die Prallelektrode 200, die gegen Erde isoliert ist, zusammen mit ihrer Induktivität 226 und der einstellbaren Kapazität 228 für Gleichstrom einen offenen Ij Stromkreis darstellt, jedoch bei einer bestimmten Frequenz eine definierte Wechselstromimpedanz besitzt, die in der gezeigten oder einer anderen Weise an die Impedanz des das Signal liefernden Ausgangskreises angepasst ist. Typischerweise besitzt der Ausgangskreis eine 50 Ohm-Impedanz und die Pralleinrichtung sollte so abgestimmt sein, dass sie die gleiche Impedanz besitzt. Die Kapazität 228 dient auch dazu, den Ausgangskreis an die Prallelektrode 2OO kapazitiv anzukoppeln,

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so dass eine Gleichvor&pannung an der Prallelektrode {ausgebaut werden kann.

Fig. 3 zeigt die Verbindung zwischen der Gleichspannungsquelle 172 und den Gegenständen 32. Die Klinge ist durch einen Hoclivalcuurnspalt 230 von einem geerdeten Element 232 getrennt, das parallel zu den Kanten 66 der Klinge bzw. der Gegenstände j2 angeordnet ist. Dadurch kann, wie im folgenden näher erläutert wird, unter geeigneten Bedingungen eine Glimmentladung in dem Spalt 230 zwischen dem geerdeten Element und der Klinge 32 bei Vorhandensein einer kleinen Menge eines inerten Gases erzeugt werden, das in den Spalt 230 eines sehr hohen GrundVakuums (niedriger Druck) geleitet und durch einen Stromfluss hoher Enex^gie ionisiert wird.

Fig. 6 zeigt eine HF-Quelle 182, die an einen Gegenstand 32 angeschlossen ist, und das geerdete Element 232, das von den Gegenständen 32 entfernt ist; die Kanten 66 der Gegenstände 32 und des Elements 232 verlaufen im wesentlichen parallel. Wie im folgenden näher erläutert wird, kann unter diesen Jjedingungeu eine umgekehrte Zerstäubung bzw. eine Zerstäubungsätzung stattfinden, wenn ein inertes Gas in einer kleinen Menge in den bpalt 23O zwischen dem Gegenstand 32 und dem Element 232 eines hohen Grumlvakuums gel cito! und ionisiert wird.

Doi dor folgenden Beschreibung der Arbeitsweise dor in den K.tguren 1 und 2 gezeigten Ausführungsformen

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sind die zu überziehenden Gegenstände iiasierklingen, Das Verfahren kann wie folgt durchgeführt werden:

Be Lspie L 1

Das vakuumdichte Gehäuse Ik mit dem Deckelteil 88 wird von der Grundplatte 12 gehoben und mehrere Rasierklingen 32 werden in einem Stapel parallel zueinander mit ihren zentralen Öffnungen fluchtend auf den Stäben k2 der Halter 30 eingeordnet. Jeder Halter 'JO wird mit einem ο tape 1 von Ki Lagen beladen, wobei, jeder Stapel bis au mehreren tausend Klingen enthält, Wenn alle Halter voll beladen und mit ihren Halterungen kk in die Gebrauchsstellung gebracht sind, wird das Gehäuse auf die Grundplatte aufgesetzt',.- so dass die Klingen von der Ummantelung ?6 in der in FLg· 1 gezeigten Weise umgeben h ind .

Danach wird eine nicht gezeigte Vorvakuumpumpe in dem Gehäuse 10 betätigt und danach wix'd das Vakuum auf einen Wert von nahezu 1 χ IO mm OuecksLLbersäuLe (TorrJ erhöht. Der Schirm [l'ii wird Ln die geschlossene stellung gebracht, ho dass zwei, kontinuierliche, nach innen weisende Seiten 116, 118 auf d Le Klingen weisen, »vlo in Fig. 5 gezeigt ist, kann die Ummantelung Jb geerdet werden, f>o dass das Element 2^2 in i''ig. 5 in die-•ser J-JiJ tr i. obis« tv. 1 lung ein« oder beide Seiten 116, I IH der Ummantelung bildet. l',iri Potential von etwa 500 bis 'JOOO, vorzugsweise von 1000 V G It! icli spannung wird z. JJ. von Ιόν Glfi i chüpanmmgfiquelIe \^r/2 an die Klingen gelegt. Nun wird Argon oder οiη ähnliche« Inertes.Gas durch dab '/ontil. 2ük von einer Quelle .'iüii (i'ig. 4) ab-

0 ODn β η /1 δ ο 2

_2 gelassen, bis der Druck einen Wert von etwa 1 χ 10

_3
bis 1 χ 10 Torr erreicht. Unter diesen Bedingungen wird ein Strom von etwa 300 mA erzeugt und die sich ergebende Glimmentladung bewirkt eine Ionisation der Argonatome und einen Aufprall dieser auf die Klingenkanten bis zu einem Grad, der ausreicht, um 0-berflächenverunreinigungen, zum Teil organisches Material und absorbierte Gase zu beseitigen. Eine Vorverdampfung solcher flüchtiger Verunreinigungen und eine Beseitigung des absorbierten Materials kann durch Betätigung der Heizelemente 120, 122 unterstützt werden, um die Klingen 32 auf eine Temperatur zu erhitzen, die ausreichend unter ihrem Glühpunkt, jedoch hoch genug liegen, um die Entfernung dieser Verunreinigungen zu unterstützen. Die Klingeiikanten können typischerweise eine Temperatur von etwa 150 bis 200 C erreichen,

Nachdem die Glimmentladung pro eine oder zwei volle Umdrehungen des Rings 28 erfolgt ist, was typischerweise drei bis sechs Minuten oder mehr dauert, wird die Gleichspannungsquelle von den Klingen 32 abgeschaltet, der Erdanschluss an die Ummantelung 76 wird entfernt, so dass sie gegen Erde isoliert ist, und der Ring 28 und die zugehörigen Teile einschliesslich der Klingen 3~ werden dann geerdet. Das Vakuum wird dann wieder auf einen Wert von etwa 1 χ 10 Torr" als (rrunddruck erniedrigt, III^|l-Energie von 13» 5t» MHz wird dor Prallelektrode 126 zugeführt und Argon wird durch daa Ventil 20k zugeleitet, bis ein Druck von etwa 6 9 x 10 Torr erreicht ist, während der Schirm 9o in der geschlossenen Stellung bleibt. Die Elektrode 126

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wird bei dieser Betriebsart die Kathode und die Argonatome oder die Atome eines anderen inerten Gases, die in dem HF-Feld ionisiert werden, werden zu der Prallelektrode 126 durch die Gleichvorspannung an dieser gezogen, was zu einem Zerstäuben der Oberflächenatome der Prallelektrode 126 führt. Der grösste Teil dieser zerstäubten Atome des Uberzugsmaterials fallen auf die Aussensei te des Schirms yb, der zwischen den Klingen 32 und der Prallelelctrode ■ 1 26 angeordnet ist. Nach einer oder mehreren Minuten Betrieb in dieser Art

wird die Oberfläche der Prallelektrode 126, die nor- ^

malerweise eine bestimmte Menge von Verunreinigungen besitzt, z.B. Oxide, adsorbierte Gase oder dgl«, völlig sauber, rein und frei von jeder Verunreinigung, Danach wird der Schirm 9B in die in gestrichelten Linien in Fig. 2 und 9 gezeigte Stellung gebracht und der Ring 2 H dreht sich weiterhin und jede klänge läuit an der Prallelektrode 126 vorbei, wobei die Kanten 66 im wesentlichen parallel dazu und auf die Prallelelctrode 126 gerichtet sind. Nachdem jeder Halter an der Prallelektrode 12b zweimal vorbei gelaufen ist, xiurden beide Kanten der Klingen 32 für

die erforderliche Zeit zum Überziehen der Prallelek- Λ

trode 126 ausgesetzt und der Beschichtungsvorgang ist vollendet.

Die Vorrichtung und das soeben beschriebene Verfahren ergeben daher eine Gl immentladungsi^einigung unter Vakuumbedingungen, um die Oberfläche der zu überziehenden Gegenstände zu reinigen, wonach die Gegenstände während der Vakuumreiiii gung der Prallelektrode

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geschützt werden, wonach schliesslich die sauberen Klingen mit dem Material, das von der gereinigten Prallelektrode abgegeben wird, überzogen werden. Alle diese Veri'ahrensschri tte werden in der gleichen Vorrichtung durchgerührt, wobei nur die elektrischen Zustände und der Vakuumpegel geändert werden und deis Ventil für die Zuführung des inerten Gases gesteuert wird, ohne dass die Gestände dadurch, dass sie der Atmosphäre ausgesetzt werden, verunreinigt werden, wenn das Vakuum während irgendeines Operationszyklus unterbrochen wird. Es wurde festgestellt, dass die mittels dieses Verfahrens und dieser Vorrichtung· gereinigten und überzogenen Klingen einen ausserordentlich gleichinässi gen .Überzug· und Widerstandsfähigkeit aufweisen.

Die gleiche Vorrichtung bzw. eine verschiedene, jedoch in ähnlicher Weise aufgebaute Vorrichtung kann bei einer nur gering verschiedenen Betriebsart verwendet werden, wie im folgenden erläutert wird.

.Beispiel 2 '

Das Verfahren wurde wie vorher erläutert durchgeführt und unterschied sich nur in den folgenden Punkten, A'ach der Einbringung der Gegenstände in die Vorrichtung und der Bildung des beschriebenen Vakuum.·- werden die Gegenstände j2 an eine- JIF-Quel Ie, z.U. die? Quelle 182 cHiigi;-H oh los s cm, deren einer Anschluss gemordet ist und deren anderer Anschluss 'Ui6 elektrisch mit dem Hai tor 30 und den auf j lim befind J ic heu Gegensinne! en i.J verbunden ist.

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Der Schirm 98 bleibt in der geschlossenen Stellung und die Ummantelung ?ö kann geerdet werden. Argon oder ein ähnliches inertes Gas wird durch das Ventil Zük zuge-

— 3 führe, um einen Druck von etwa. 1 bis Jx 10 Torr zu erzeugen, bei einer Energieeins teilung der HP-<_:uelle, die ausreicht, um einen Stromfluss von etwa ^cj0 niA zu bexvirkea, erreichen die KLLngen eine G Le iclivor spannung von bis zu 3000 V und wenn die ionisierten Argonatome die- Klingenkanten bombardieren, werden jede Oxidschicht darauf und Jc Lein : iuen-en des Überfläehenmetails se Lbs t

durch dieses ilombardejiiorrt ent Lernt, und es wird sicher- ^

gestellt, dass die K Lingenoberflache, die zu überziehen ist, vülLiii frei von auch atmosphärischen Verunreinigungen ist.

.Nach -einigen Minuten ist der Re i. niguiigs Vorgang vollendet, der als eine urngekehrte Zerstäubung charakterisiert werden kann, d.h., dass der beabsichtig te Gegenstand als Ziel- bzw. Pralle Lenient verwendet wird. Danach wird die HF-Quelle an die Pral !.elektrode 126 angeschlossen, die Klingen bzw, Gegenstände [YZ werden elektrj sch geerdet und die Oberfläche der Pral!elektrode Mih wird in der anhand des lie is pie Ih I erläuterten . Λ

Weise gereinigt. Danacli wirddor Schirm VH in die offene Steliurig gebracht und die Klingen, die auf Erdpotential liegen, werden ebenfalls in der anhand des Jleispiels I eriäuterten Weise überzogen, /inch die mittels dieses Verfahrens und dioaer Vorrichtung geroinigten und iihfjr/Ojjeiißti Klingen zeichnen sich durch eins aua.sergewöhnliche GIe i chniiua i gke 11 und Widers Landafähigkeit aus.

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Beispiel 3

Die Klingen wurden gereinigt und in der Art des Beispiels 2 überzogen. Die Ausnahme bestand darin, dass der Reinigungsvorgang.in diesem Fall als Zerstäubungsätzvorgang statt als umgekehrte Zerstäubung charakterisiert werden kann. Dieser Vorgang wurde dadurch erreicht, dass auf die Klingen eine HF-Leistung von etwa H)OO W bei 13,56 MHz einwirkte , die eine Gleichvorspannung von etwa 4000 bis 5000 V erreichten. Die Reinigung wurde bei einem Argondruck von etwa 6 bis 9 x 10 Torr während einer Periode von einigen Minuten durchgeführt. Bei dieser Art wurde weniger Argon oder ein anderes inertes Gas als bei den vorhergehenden Beispielen verwendet und der Abstand zwischen den Klingen und dem geerdeten Anschluss ist vorzugsweise etwas grosser als bei den Bedingungen des Beispiels 2, Dieser Vorgang kann zweckmässigerweise in einer Vorrichtung durchgerührt werden, bei der die Wände 116, 1 18 der Ummantelung J6 von den Kanten 66 der Klingen 32 weiter entfernt sind, als dies bei der Anwendung dor Glimmentladungsreinigurig der Fall wäre. Die Reinigung der Prallelektroden und die Beschichtung der Klingen wird in der gleichen Weise wie bei den Beispielen 1 und 2 durchgeführt. Ausgezeichnete Ergebnis s wurden erhalten.

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Beispiel 4

Eine Vorrichtung, die im wesentlichen der oben beschriebenen gleich war, wurde verwendet, um das folgende Verfahren gemäss der Erfindung durchzuführen, bei dem die Klingen oder andere Gegenstände 32 gereinigt und gleichzeitig überzogen wurden. Bei diesem Verfahren wurden die Innenseiten 116, 118 der äusseren und inneren ¥ände 80, 82 der Ummantelung mit einem Material mit im wesentlichen der Dicke des ' Überzugs der Gegenstände versehen, d.h. mit einem relativ dicken Überzug reinen Chroms. Die Klingen wurden in der Art der obigen Beispiele eingebracht und der Schirm xircirde in die geschlossene Stellung gebracht. Eine HF-Quelle 23^ besitzt einen geerdeten Anschluss 236 und einen weiteren Anschluss 238, der z.B. durch einen Schalter 24o an die Innenseite 116, 118 der Ummantelung Jb und an die Rückseite 1:jj6 des Schirms 98 angeschlossen ist. Eine HF-Quelle, z.B. die Quelle 182, ist an den Ring 28 und somit an den Halter 30 und die von ihm getrageneu Gegenstände angeschlossen. Die HF-Quelle kann eine einzige Einheit bilden, die eine an der Ummantelung 76 befestigte (J Leitung und eine an den Gegenständen 32 befestigte Leitung besitzt oder es können zwei einzelne HF-Quellen verwendet werden, eine für die Ummantelung und eine für die Gegenstände.

Nachdem die Anschlüsse vae oben erfolgt sind, wird ■das Innere der Vorrichtung 10 auf einen Grunddruck

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BADORlGiNAL

-2k-

von etwa 1 χ 10 Torr evakuiert und die Wände 110, 118 der Ummantelung 7^ werden mit einer 13» 56 MlIz-HF-Energie versorgt, wobei die Ummantelung durch den Isolator 86 gegen Erde elektrisch isoliert ist. Eine Leistung von etwa 5000 to wird aufgebracht und eine Spannung von etwa 5000 V Gleichspannung- kann erzeugt werden, wenn Argon durch das Ventil 20·'+ zugeführt wird, bis der Druck etwa, 0 bis <) λ H) erreicht. Den Klingen bzw. (legenständen [2, die zu überzLehen sind, wird ebenfalls eine HF-Energie der gleichen Frequenz zugeführt und der Isolator 20 stellt sicher, dass der Ring 28 und die zugehörigen Teile 10 der Vorrichtung gegen Erde isoliert sind. Eine Leistung von etwa 800 bis 1000 W .wird den Klingen zugeführt, die eint; GIeichvorspannung von etwa 2000 V entwickeln. In diesem Kreis bilden die Gegenstände 32 bzw. die Klingen eine Elektrode einer HF-Quelle und die Erde bildet die andere Elektrode. In dem anderen HF-Kreis bildet die Ummantelung 70 eine Elektrode und die Erde ist die andere Elektrode. Unter den obigen Bedingungen treffen die ionisierten Atome des inerten Gases sowohl auf die eine ■Gleichvorspannung aufweisenden Gegenstände 32 und die Prallelektrode, die in diesem Fall die Innenseiten 116, 118 der Ummantelung 7" umfasst. Da jedoch an der Prallelektrodo eine gxössere Vorspannung π Is an den Gegenständen erzeugt wird, tritt an der Prallelektrode eine gröt.sc'1'e Zerstäubung als an den Gegenständen auf, nämlich z.H. in einem relativen Verhältnis von €?twa 2i1 bis etwa 10:1 und vorzugsweise. z\i^:lachen 2t 1 und i:1. AuC diese Weise wird die Ober-

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r\

fläche der Gegenstände durch eine umgekehrte Zerstiiubung bzw. einen Zerstäubungsätzvorgang gereinigt, während das Pralle !elktrodenmaterial auf den Gegenstand mit einer grösseren Reite zerstäubt wird als eine Zerstäubung von diesem aus erfolgt. Jede Verunreinigung sowohl auf der Pral!elektrode als auch auf der Klinge wird so verteilt, statt in einer oder zwei oberflächennahen Schichten zu verbleiben, und da höchstens eine Dicke von KJ bis 30 Atomdur cn--

messern eines Überflächenüberzugs auf der Klinge bzw, λ

anderen Gegenständen erzeugt wird, beeinträchtigen solchej Verunreinigungen, selbst wenn sie vorhanden sind, die Qualität bzw· die GIelchmässigkeit des Überzugs nicht. Xn diesem Fall wird eine bestimmte zufällige Menge des ÜberzugmaterLaIs zurück auf die PralLelektrode zerstäubt, ,jedoch ist die Gesaint wirkung derart, dass gleichzeitig die Pralle 1 eic ti'od end icke vermindert und ein überzug hoher Qualität auf den Gegenständen gebiLdet wird.

Obwohl ea nicht notwendig ist, dass die beiden HF-Kreise die gleiche Resonanzfrequenz besitzen, sollten

sie einander so nahe wie möglich liegen. Dies ist \

jedoch kein einfaches Problem, da normalerweise ein Kristalloszillator mit einer definierten, festen i« rfj-qufjfiz zur Erzeugung so Icher IIF-SigriuLe zur Verstärkung verwendet wird, in diesem FaIi wrden die Vakuumbedingungen und die elektrischen HedLngungon vom Anfang des Vorgangs an-bis zur Vo Lleruiimg der !^schichtung gleichgehalten. Diese Art dur Vorrichtung besitzt ebenfalls dio gLeichon V-or fuhreiiHvo r-

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teile wie die obigen Beispiele 1 bis 3» obwohl die Einzelheiten der Vorrichtung und des Verfahrens etwas verschieden sind. Bei dieser Ausführungsform braucht der Schirm 98 nicht beweglich zu sein und die Pralleinrichtung 108 und das Gehäuse können weggelassen werden, obwohl es möglich ist, die Vorrichtung in der gezeigten Form entsprechend dem in diesem Beispiel beschriebenen Verfahren zu verwenden, wobei die Prallelektrode und das Gehäuse keine Punktionen ausführen, für den Bebrieb jedoch nicht entfernt zu werden brauchen. Mit den richtigen elektrischen Anschlüssen kann die hier gezeigte Vorrichtung in diesen unterschiedlichen Betriebsarten ohne Änderung verwendet werden oder es kann eine Vorrichtung gemäss der Erfindung •gebaut werden, die in allen Arten verwendet werden kann, bei der jedoch eine besondere Betriebsart bei der Benutzung bevorzugt ist.

In den Figuren 7 und 8 sind Teile einer weiteren Vorrichtung gemäss der Erfindung gezeigt, die zur Aufnahme mehrerer Gegenstandshalter geeignet sind, um sie in einer Weise und für Zwecke, die nunmehr erläutert werden, zu behandeln.

In den Figuren 7 und 8 ist eine Einrichtung 2^2 mit einer KiU'venbahn gezeigt, die einen kreisförmigen kontinuierlichen Kurvenkörper 2hh mit einer Aus senaeite ilhb besitzt, dio einen vorderen Bajonet tantrlebsseapfon ilht> und einen hinteren Bnjono t tantrtobsznpf en 250 btiait-st. Jeder Zapfen 2ht\, 2^r>0 Lat im betrieb einem Gogenatandshalter 2^2 zugeordnet. Bin zweites,

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äusseres Kurveneleinent 254 zur Dui^chführung einer Drehung eines jeden Halters 252 um seine Achse ist an einer Ring- und Kurventragplatte 256 angeordnet, das auch den Körper 244 trägt, wobei die profilierte Innenseite des Elements 25** einer komplementär geformten, nach aussen weisenden Seite 260 an dem Körper 244 gegenüberliegt und von dieser um etwa den Durchmesser eines Zapfens 248 plus einem geringen Betriebsspiel entfernt ist. In Fig. 8 ist die Lage der Zapfen 248, 250 zwischen der Aussenseite 26o des Kammkörpers 244 und der Innenseite 258 des äusseren Kurvenelements 254 gezeigt. Wie in Fig. 7 weiter gezeigt ist, laufen die beiden Zapfen 248, 250 mit ihren Innenseiten gleitend an der Aussenseite 246 des Kurvenkörpers 244 entlang und halten dadurch die Halter 252 und alle darauf angeordneten Gegenstände im wesentlichen gegenüber dem ringförmigen Körper 244 in einer festen Richtung. Das heisst, dass die Gegenstände z.B. so getragen werden, dass eine Linie zwischen den Zapfen 248, 250 stets senkrecht zu dem Radius eines Kreises verlaufen würde, der koaxial zu dem Kurvenkörper 244 angeordnet ist. Nimmt man an, dass die Halter 252 sich kreisförmig auf der Bahn bewegen, die von der Aussenseite 246 des Kurvenkörpers 244 begrenzt wird, wenn die beiden Zapfen 248, 250 in Fig. 7 im Gegenuhrzeigersinn bewegt werden, wird eine Stelle erreicht, an der der vordere Zapfen 248 die Nase 26ΓΙ des Kurven elements 254 ergreift, wodurch der vordere Zapfen 248 nach innen und dadurch im Gegenuhrzeigersinn um die Achse des Halters 2-j2 um seine eigene Achse gedreht wird, während der hintere Zapfen 250 auf einer Bewegungslänge parallel zu der Aussenseite 2h(i des Kurvenkörpers 244 nach rechts bewegt wild. Der

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Zapfen 250 läuft somit längs bzw. ausserhalb der Aussenseite 244 des Kurvenelements 254, während der der Form des Kurvenkanals 264 folgende vordere Zapfen 248 gegenüber dem hinteren Zapfen 250 während der kontinuierlichen Bewegung des Halters zurückbleibt, bis ihre Stellungen umgekehrt sind, wie in Fig. 7 ^an der Stelle gezeigt ist, wo die Zapfen 248, 250 aus dem Kanal 264 herauskommen und an dem Ende des Kurvenelements 254 in Fig. 7 vorbeilaufen. Ein Halter 252 behält somit eine Richtung bei, wobei ein Teil der daran befestigten Gegenstände zu der Mitte des Kurvenkörpers 244 während einer Umdrehung von z.B. etwa 3OO bis 330 gerichtet sind, wonach er durch Eingriff mit dem soeben beschriebenen Kurvenmechanismus eine halbe Drehung um seine eigene Achse durchführt und die gegenüberliegende Seite eines getragenen Gegenstands zur Seite bzw. zur Drehmitte richtet.

In Fig. 8 sind weitere Teile des Mechanismus einschliesslieh einer anderen Form der Einrichtung zum Tragen und Drehen der Gegenstandshalter in der Vorrichtung und um ihre eigenen Achsen gezeigt. Jeder Gegenstandshalter 252 besitzt eine untere Verlängerung 268, die von einem Befestigungselement 27O an einer Grundplatte 272 gehalten wird, die Öffmingen 274 zur Aufnahme der Zapfen 246, 25O besitzt. Ein Lager 276 legt den Halter 232 fest und lagert ihn und seine zugehörigen Teile drehbar um seine vertikale Achse. Ein Sprengring 278 hält das Lager 270

in der Öffnung des drehbaren Rings 282. Befestigungselemente 284, 286 halten einen Ring 288 mit innenverzahnung und eine Grundplatte 29O an dem Ring 282. l>ie Ring- und Kurventragplatte 256 trägt einen unteren Laufkranz 292 mit einer Nut 294, in der mehrere Kugellager 296 zum Tragen der Platte 2⁽)0 aufgenommen sind. Ein

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weiteres Lager k⁽}& an der Innenseite 300 der Platte 2j5ü enthält eine Ringantriebsstummelwelle 302, an deren einem Ende ein Ritzel 3O4 sitzt, das mit dem Ring 2ö6 in. Eingriff stellt, und an deren anderem Ende ein Kegelrad 'Job sitzt, das mit einem entsprechenden Antriebskegelrad 3O8 in Eingriff steht, das von einer Antriebswelle 310 getragen wird. Ein nicht gezeigter Motor treibt die Welle 310 durch eine äudsere Kraftab&abewelle 312 und eine flexible Kupplung 314.. Ein Lager 316 trägt die Antriebswelle 3 IO und das Kegelrad 300 drehbar zu der Bodenplatte 318· und der Platte 256. Ein Isolator 320 ist zwischen der Bodenplatte "Jib und dein unteren Teil 322 der Vorrichtung 10 zum Reinigen und Überziehen angeordnet.

Die Arbeitsweise dieser Art der Einrichtung zum Tragen und Behandeln der Gegenstände ist ähnlich der Arbeitsweise der in den Figuren 1 und 2 und anhand des Beispiels 1 beschriebenen Form.

Die Einrichtung zum Antrieb des Rings 282 ist jedoch etwa« verschieden und umfasst den Ring 288 und das Ritzel 3θ4 mit seinem zugehörigen Mechanismus anstelle der Kette 5<i und der Zahnräder 50, 58, die in den Figuren 1 und 2 dargestellt sind.

Die sich ergebende Bewegung der getragenen Gegenstände bei der in den Figuren "j und 8 gezeigten Ausführungsforrn ist von der der z.B. in den Figuren 1 und 2 gezeigten Aui>iührungsforin verschieden. So dienen die Zapf on 2'td, 2.50, die an der Aussenseite 246 des Kurven kcixpors 244 lauion, dazu, die Kanten 'JHU eines jeden Gegenstandes 3 16 parallel zu der - Innenseite '))H einer

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Ummantelung 320 während einer gesamten Umdrehung des Rings 282 mit Ausnahme an der Stelle, an der die Einrichtung 242 mit der Kurvenlaufbahn einen jeden Halter 252 um seine eigene vertikale Achse dreht, zu halten. Bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ausführungsform werden dagegen die Halter 30 kontinuierlich um ein Grad um ihre eigenen Achse pro zwei Grad Umdrehung des Rings 28 gedreht.

Daher sind die in den Figuren 7 und 8 gezeigten Ausführungsformen bevorzugt, wenn es erwünscht ist, eine Kante 322 eines Gegenstands 316 parallel zu einer bestimmten Fläche 318 zu halten, so dass der Spannungsabfall zwischen der Kante 322 und der Fläche 318 an allen Stellen längs der Kante 322 der gleiche ist. Daher ist bei einigen Betriebsarten die in den Figuren 7 und 8 gezeigte Art der Halterung und Handhabung der Klingen bevorzugt.

Bei den obigen Beispielen wurde angenommen, dass die Gegenstände 32 oder 316 Rasierklingen mit Doppelkante sind. Wenn jedoch die Gegenstände Klingen mit einer einzigen Kante sind oder wenn nur eine Seite einer Klinge gereinigt und Überzogen werden soll, ist eine Drehung eines jeden Halters 30 bzw. 252 um seine eigene Achse nicht erforderlich und Teile des Mechanismus, z.B. die Kurvenaussenseite 26O und das äussere Kurvenelement 25ft können ebenso wie die anhand der Figuren 1 und 2 beschriebene Ketten- und Zahnradanordnung weggelassen werde». Ea muss dann auch nur eine Fläche der Ummantelung beschichtet werden, wenn di· Glimmentladung bzw. die Zerstäubung nur an einer Kante bzw. Fläche eines getragenen Gegenstands stattfinden soll.

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Beispiel 5

Mehrere Klingen 316 oder ähnliche Gegenstände werden an dem Halter 252 angeordnet und die Klingen werden mittels irgendeines der in den vorherigen Beispielen 1 bis 3 erläuterten Verfahren gereinigt und durch Zerstäuben eines Chromüberzugs von der Prallelektrode 32k überzogen, die in einer Abschirmung 326 in der gleichen Weise angeordnet ist, die anhand der obigen Beispiele 1 bis 3 erläutert wurde. Die in den Figuren 7 und 8 gezeigte Vorrichtung kann auch in einer soeben beschriebenen Weise betrieben werden, d.h. dass sich der Ring 232 um seine Achse dreht und mehrere Halter 252 so ausrichtet, dass die Kanten 322 der Gegenstände 3l6, die daran angeordnet sind, während einer Drehung des Rings 282 von 330 parallel zu der Innenseite 3I8 der Ummantelung 320 gehalten und dann um 180 um ihre eigenen Achsen gedreht werden, wie oben erläutert wurde. Die elektrischen Anschlüsse werden in der gleichen Weise ausgeführt, wie anhand der Beispiele 1 bis 3 erläutert wurde. Die beschriebene Vorrichtung ergibt Rasierklingen, die einen

dünnen, jedoch kontinuierlichen und gleichmässigen A

Überzug besitzen, der eine aussergewöhnliche Widerstandsfähigkeit und Adhäsion aufweist. Die Vorrichtung erbringt im wesentlichen die gleichen Resultate, wenn die Reinigung nach dem Glimmentladungsverfahren, dem Zerstäubungsätzverfahren oder dem Umkehrzerstäubung β verfahr en durchgeführt wird.

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Die beschriebene Vorrichtung ist auch in der Lage, ausgezeichnete Klingen herzustellen, wenn sie abgeändert und in der anhand der Aus führungsform des Beispiels k beschriebenen Weise betrieben wird.

Zusammenfassend ergibt sich aus den oben beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen, dass der Schirm 98 zwei Funktionen erfüllt, nämlich die Klingen oder Gegenstände gegen eine Verunreinigung während der Zeit zu schützen, während der die Prallelektrode durch Zerstäubung der ersten Schichten ihres Oberflächenmaterials gereinigt wird, und die Prallelektrode gegen eine Verunreinigung durch Zerstäubung während der Zeit zu schützen, in der die Klingen durch Glimmentladung, Zerstäubungsätzung oder Umkehrzerstäubung gereinigt werden«

Die beschriebene Vorrichtung besitzt eine Transporteinrichtung für die Gegenstandshalter in Form der gezeigten ungeteilten Ringe, die Gegenstände könnten jedoch auch durch eine andere Einrichtung an der Prallelektrode vorbeigeführt werden, z.B. dadurch, dass die Halter z.B. an den Gliedern eines kontinuierlichen Bandes bzw. einer Kette befestigt werden. Das hier erläuterte zerstäubte Material ist Chrom, es können jedoch auch andere Metalle, Metallegierungen und Verbindungen, z.B. Metallkarbide od.dgl. ebenfalls auf die Gegenstände zerstäubt werden. Wenn der Gegenstand mit zwei oder mehreren übereinanderliegenden Schichten nach der Reinigung überzogen werden soll, können zusätzliche Prallelektroden und geeignete Anschlüsse vorgesehen werden, um ihnen in irgendeiner gewünschten Folge HF-Energie zuzuführen.

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Ein übliches inertes Gas, das bei dem Zerstäubungsvor^anj vertvendet wird, ist Argon, es können jedoch andere inerte Gase, z.B. Neon oder Krypton verwendet werden. Eine elektrische Verbindung zwischen den
relativ" beweglichen Teilen in der Vakuumkammer kann durch die Verwendung einer Goldbürste od.dgl., wie
dies in Fig. 1 gezeigt ist, hergestellt werden.

0098 50/160 2 BACX original

Claims

Patentansprüche

C\,

1. ^Verfahren zum Reinigen wenigstens eines Teils eines ^^^ Gegens tanda und zur Bildung eines dünnen, gleichmassigen Überzugs an diesem Teil, wobei der Gegenstand im wesentlichen frei von einer atmosphärischen Verunreinigung gehalten wird, dadurch gekennzeich-

_ net, dass der Gegenstand in einem evakuierten Be-

™ reich angeordnet wird, der eine Prallelektrode mit

einem Überzugsmaterial darauf aufweist, dass ein
hohes elektrisches Potential an die Prallelektrode und an den Gegenstand gelegt wird, und dass kleine Mengen eines inerten Gases in den Bereich geleitet werden, um die Oberfläche des Teils des Gegenstands dadurch zu reinigen, dass Atome von der Oberfläche entfernt werden und dass der Teil des Gegenstands
dadurch überzogen wird, dass die Oberflächenatome
des Überzugsmaterials von der Prallelektrode zerstäubt und auf diesem Teil des Gegenstands abgelagert werden, Wobei während der Reinigung und Ab-A lagerung kein Verlust an Vakuum in dem evakuierten

Bereich auftritt.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung vor der Bildung des Überzugs
stattfindet.

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung und die Bildung des Überzugs
wenigstens teilweise gleichzeitig stattfLnden.

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k. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung vor der Bildung des Überzugs stattfindet, und dass ausserdera die Prallelektrode dadurch gereinigt wird, dass ein Teil deren Oberfläche durch Zerstäubung entfernt wird, bevor das Material für die Bildung des Überzugs des Gegenstands von ihr entfernt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung vor der Bildung des Überzugs stattfindet, dass die Prallelektrode von Oberflächenverunreinigungen durch Zerstäuben gereinigt wird, bevor die restlichen Teile des Prallelektrodenmaterials auf den Teil des Gegenstands zerstäubt werden, und dass der Teil des Gegenstands gegen eine Ablagerung des zerstäubten Oberflächenmaterials der Elektrode dadurch geschützt wird, dass während der Reinigung ein Schutzelement zwischen der Prallelektrode und dem Teil des Gegenstands angeordnet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung vor der Bildung des Überzugs stattfindet, dass das Potential an dem Gegenstand dadurch gebildet wird, dass eine Gleichspannung an den Gegenstand gelegt wird, und dass die Teile der Oberfläche des Gegenstands, die gereinigt werden sollen, in einer Entfernung von der Prallelektrode angeordnet werden, die ein von dem Potential des Gegenstands verschiedenes Potential aufweist, wobei die Reinigung eine Glimmentladungsreinigung ist, die in inertem Gas stattfindet«

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7· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung vor der Bildung des Überzugs stattfindet, dass das Potential an dem Gegenstand dadurch gebildet wird, dass dem Gegenstand ein HF-Wechselstrom zugeführt wird, um eine Gleichvorspannung gegenüber Erde an dem Gegenstand zu bilden, und dass die zu reinigenden Teile der Oberfläche des Gegenstands in einer Entfernung von der Prallelektrode angeordnet werden, die ein von dem Potential des Gegenstands verschiedenes Potential aufweist, wobei die Reinigung durch einen Umkehrzerstäubuntvsvorgang stattfindet, bei dem die Teile des Gegenstands ein Prallelement bilden, das von dem inerten Gas bombardiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Oberfläche der Gegenstände entfernten Atome Atome organischer Verunreinigungen und Atome von an der Oberfläche adsorbierten Gasen enthalten.

y. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die von der Oberfläche entfernten Atome feile der Oberfläche und Teile von *uf der Oberfläche gebildeten Oxidüberzügen enthalten.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Überzugsmaterial im wesentlichen reines Chrom ist.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Reinigung wenigstens der Teil des

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Gegens taiida erhitzt \tfird, der während der Reinigung überzogen werden soll.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigung vor der Bildung des Überzugs stattfindet, und dass während der Reinigung des Gegenstands die Prallelektrode von einer Verunreinigung durch das von dem Gegenstand entfernte iHaterial geschützt wird.

13· Verfahren nach Anspruch 1, 'dadurch gekennzeichnet, "

dass-die Reinigung vor der Bildung des Überzugs stattfindet, nass während der .Reinigung des Gegenstands die PralIelektrode gegen ei tie Verunreinigung durch von dem Gegenstand entferntes Material geschützt wixdj und dass der Teil des Gegenstands gegen eine Ablagerung des zerstäubten Ober flächen- !,i.j Lt-.r i u 1 .κ dor Prallelektrode geschützt wird, wobei bf! L ijf'i'J'iii sehn tüs vorgängen ein irjehu t/,e leinen t zwischen der Pra 1 Je lektrode und dem Teil des Gegeri-'ifciindswährend der Reinigung der Prallelektrode η ta t ti i ndet.

14. Vorrichtung zur Durchführung des -Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine L i nr¹ ich Eiing zur Bildung eine 3 evakiiierten ■ Mfjreioho, eine Einrichtung zur Zuführung kontrollierter Mengen eines inerten Gases in den evakuierten liero i r;h, eine in dem evakuierten Bereich angeordnete Einrichtung zum Halten wenigstens Oiiif:.) /n iiborz i ehendert Gogens tands ('J2), eine Ummantelung (/b) für den HaLter ('JO) und die von Ihm

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gehaltenen Gegenstände, eine Einrichtung zur Bildung eines unterschiedlichen elektrischen Potentials an der Ummantelung (76) und dem Halter (30) und den ihm zugeordneten Gegenständen (3²)t einen Schirm (98), der einen Teil der Ummantelung (76) bildet und zwischen wenigstens zwei Stellungen verschiebbar ist, nämlich einer offenen zur Bildung einer Verbindung zwischen dem Aussenraum der Ummantelung (76) und dem Halter (30) und den zugeordneten Gegenständen, wenn der Halter in der Ummantelung so angeordnet ist, dass er mit einer Öffnung der Ummantelung übereinstimmt, und einer geschlossenen Stellung, um die Gegenstände (32) in der Ummantelung gegen durch die Öffnung eindringendes Material zu schützen, eine Prallelektrode (126), die ausserhalb der Ummantelung gegenüber dem in der geschlossenen Stellung befindlichen Schirm angeordnet ist, und eine Einrichtung, um der Prallelektrode eine HP-Wechselspannung zur Bildung eines elektrischen Potentials an der Prallelektrode zuzuführen·

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch mehrere Halter (30), von denen jeder wenigstens einen zu überziehenden Gegenstand aufnimmt·

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch mehrere Halter (30)» von denen jeder wenigstens einen zu überziehenden Gegenstand aufnimmt, und durch eine Einrichtung, um die Halter .(30.) in der Ummantelung (76) an der Öffnung vorbeizuführen, - , um die Gegenstände der Prallelektrode auszusetzen, wenn dl· Abschirmung (⁽)8) in der of f en en..Stellung.,-- >·. Let.

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17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Bewegung der Halter (30) eine Einrichtung aufweist, um einen bestimmten Teil der Gegenstände (32) in einer bestimmten Beziehung zu der Ummantelung (76) anzuordnen und um diese Beziehung während wenigstens eines wesent lichen Teils des Bewegungszyklus der Einrichtung zur Bewegung der Halter (30) aufrechtzuhälten.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekeiinzeichnet, dass die Einrichtung zur Bewegung der Halter (30) eine Einrichtung aufweist, um einen bestimmten Teil der Gegenstände (32) in einer bestimmten Beziehung zu der Ummantelung (76) anzuordnen und um diese Beziehung während wenigstens eines wesent lichen Teils des Bewegungszyklus der Einrichtung zur Bewegung der Halter (30) aufrechtzuhälten, und dass eine Einrichtung vorhanden ist,« um die Halter (30) um ihre Achsen während eines relativ kleinen Teils des Bewegungszyklus der Einrichtung zur Bewegung der Halter zu drehen, wodurch die Gegenstände (32) in einer bestimmten Ausrichtung zu der Ummantelung (76) während eines wesentlichen Teils der Bewegung gehalten werden und so bewegt werden, dass sie eine geänderte Ausrichtung gegenüber der Ummantelung während eines anderen Teils des Bewegungszyklue annehmen.

19· Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Halter (30) einen in der Einrichtung «ur Bewegung der Halter lösbar befestigten Stab aufweist.

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20. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Bewegung der Halter
(30) einen nicht unterbrochenen Ring (28) aufweiöt, der von einem zugeordneten Motor (68) angetrieben
wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe (42) um ihre vertikalen Achsen drehbar befestigt sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 191 dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stab Betätigungselemente (248,250) aufweist, die an einer Führungsfläche angreifen,
und dass die Einrichtung zum Drehen der Halter
(252) ein Kurvenelement (254) aufweist, das die
Betätigungselemente (248,250) ergreift und dadurch eine Drehung der Stäbe um ihre vertikalen Achsen
bewirkt.

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