DE2207957A1

DE2207957A1 - Vacuum system with two chambers that can be evacuated separately for treating goods

Info

Publication number: DE2207957A1
Application number: DE19722207957
Authority: DE
Inventors: Hermann Balzers Wössner (Liechtenstein)
Original assignee: Balzers Hochvakuum Gmbh, 6000 Frankfurt
Priority date: 1971-03-15
Filing date: 1972-02-21
Publication date: 1972-09-28
Also published as: GB1329397A; NL7106818A; CH540349A; FR2131987A1

Description

BALZERS HOCHVAKUUM GMBH, Heinrteh-Pertz-Sfcr.6, D 6 Prankfurt/MainBALZERS HOCHVAKUUM GMBH, Heinrteh-Pertz-Sfcr. 6, D 6 Prankfurt / Main

Vakuumanlage mit zwei getrennt evakuierbaren Kammern zum Behandeln von Gut.Vacuum system with two separately evacuable chambers for Treating good.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumanlage mit zwei getrennt evakuierbaren Kammern zum Behandeln von Gut, welche miteinander verbunden bzw. durch ein Vakuumventil gegeneinander abgesperrt werden kennen, wobei eine Transporteinrichtung zum Hin- und Hertransport eines Trägerζ für das zu behandelnde Gut zwischen den beiden Kammern vorgesehen, ist. Derartige Vakmimanlagen werden benötigt zur Durchführung von mehrstufigen Prozessen unter Vakuum ?,. B. beim Aiföampfen von dünnen Schichten.The present invention relates to a vacuum system with two separately evacuable chambers for treating goods, which are connected to one another or blocked from one another by a vacuum valve, a transport device for transporting a carrier ζ for the goods to be treated between the two chambers being provided between the two chambers , is. Such vacuum systems are required to carry out multi-stage processes under vacuum ?,. B. when Aiföampfen thin layers.

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Es sind Schleusenanordnungen verschiedener Konstruktion zum Einbringen von Trägern eines zu behandelnden Gutes in eine Va-kuumkammer bekannt. Einrichtungen dieser Art. haben zwar den Vorteil, dass das Vakuum in der Behandlungskammer beim Ein- bzw. Ausbringen des Gutes nicht unterbrochen werden muss, sind aber teuer und werden schlecht ausgenutzt, da in allgemeinen die Behandlungszeiten gross sind im Vergleich zu den mit leistungsfähigen Pumpen erreichbaren Evakuierungszeiten.There are lock arrangements of various designs for introducing carriers of an item to be treated known in a vacuum chamber. Facilities of this type. have the advantage that there is no vacuum in the treatment chamber when the goods are brought in or out has to be interrupted, but are expensive and poorly used, because in general the treatment times are large compared to the evacuation times that can be achieved with powerful pumps.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Anordnung anzugeben, welche eine wesentlich rationellere Ausnützung einer Vakuumanlage mit zwei evakuierbaren Kammern gestattet, wie aus der folgenden Beschreibung ersichtlich wird. Diese erfindungsgemässe Vakuumanlage der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, dass in jeder der beiden Kammern eine Behandlunssposition und λ zusätzlich in einer der beiden Kammern eine Aüsweichposition für den Träger des zu behandelnden Gutes vorgesehen ist und dass jeder der drei genannten Positionen eine Vorrichtung zum Abheben des Trägers von der Transporteinrichtung zugeordnet ist.The present invention has set itself the task of specifying an arrangement which is significantly more efficient Utilization of a vacuum system with two evacuable ones Chambers permitted, as will be apparent from the following description. This inventive vacuum system of The type mentioned at the beginning is characterized in that a treatment position and λ in each of the two chambers an additional softening position in one of the two chambers intended for the carrier of the item to be treated and that each of the three positions mentioned is a device for lifting the carrier from the transport device assigned.

Im nachfolgenden wird ein Ausführung-beispiel der Erfindung anhand ö*»r anliegenden Z^ichnun^ r.üh-?r erläutert.The following is an embodiment of the invention explained on the basis of the attached drawings.

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Die Figuren 1 und 2 zeigen dieses Ausführungsbeispiel in zwei zueinander senkrechten Schnitten.Figures 1 and 2 show this embodiment in two mutually perpendicular cuts.

1 bezeichnet eine erste Behandlungskammer einer Vakuumanlage, Vielehe über die Vakuum leitung 2 mit Hilfe einer Pumpe 5j die mittels des Ventils h wahlweise- an die Bell 3ndlungskammer 1 angeschlossen oder von ihr abgesperrt werden kann, evakuierbar ist. Da im vorliegenden Beispiel eine Vakuumaufdampfung durchgeführt werden soll, sind in der Behandlungskammer 1 VerdampfungseInrichtung/5 und 6 vorgesehen, denen beim Betrieb über die vakuumdichten Stromzuführungen 7 bzw. 8 der Heizstrom zugeführt wird. Ueber den Verdampfungsquellen ist beim Bedampfen ein Träger 9 für die zu bedampfenden Gegenstände angeordnet, der an einer Hebevorrichtung 10 eingehängt ist. Diese Hebevorrichtung ist gleichzeitig als vakuumdichte Drehdurchführung ausgebildet, damit der Träger 9 während der Aufdampfung in eine gleichmassige Drehung versetzt werden kann. Dazu dient der ausserhalb der Vakuumkammer befindliche Motor 11 mit Getriebe 12.1 denotes a first treatment chamber of a vacuum system, many being evacuated via the vacuum line 2 with the aid of a pump 5j which can be optionally connected to the Bell 3ndlungskammer 1 or shut off by means of the valve h. Since vacuum evaporation is to be carried out in the present example, evaporation devices / 5 and 6 are provided in the treatment chamber 1, to which the heating current is supplied during operation via the vacuum-tight power supply lines 7 and 8, respectively. A carrier 9 for the objects to be steamed, which is suspended from a lifting device 10, is arranged above the evaporation sources during steaming. This lifting device is designed at the same time as a vacuum-tight rotary feedthrough, so that the carrier 9 can be set in uniform rotation during the vapor deposition. The motor 11 with gear 12 located outside the vacuum chamber is used for this purpose.

Ferner v/eist die Anlage noch eine zweite Behandlungskammer 1 auf, welche mit der Kammer 1 durch das Vakuumventil 14 wahlweise verbunden bzw. gegenüber dieser Kammer abgesperrt wer-The system also has a second treatment chamber 1 on which with the chamber 1 through the vacuum valve 14 is optional connected or blocked off from this chamber

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den kann. In dieser zweiten Behandlungskammer wird im Beispielsfalle die Vorheizung, Entgasung und Reinigung der zu bedampfenden Flächen vor der Aufdampfuns durchgeführt. Zu diesem Zweck ist in der Kammer Ij; eine elektrische Heizeinrichtung 15 vorgesehen., mit Strondurchführungen l6. Es können gleichzeitig die auf einem Träger 9 befindlichen Gegenstände in der Kammer 1 bedampft und die auf einem zweiten gleichartigen Träger 9¹ in der *"?.rnrr.er I3 befindlichen Gegenstände der Vorbehandlung unterzogen vrerden.can. In this second treatment chamber, in the example case, the preheating, degassing and cleaning of the surfaces to be vaporized are carried out prior to vapor deposition. For this purpose, in chamber Ij; an electrical heating device 15 is provided., with current feedthroughs l6. At the same time, the objects located on a carrier 9 in the chamber 1 can be steamed and the objects located on a second similar carrier 9 ¹ in the * "?. Rnrr.er I3 can be subjected to the pretreatment.

Um die zu behandlenden Gegenstände bzw. deren Träger zwischen den beiden Behandlungskammern, so wie es der durchzuführende Prozess erfordert, hin und her transportieren zu kennen, ist eine Transporteinrichtung vorgesehen. Diese ist im Beispielsfp.lle als Schlitten 17 ausgebildet, der bei geöffnetem Ventil 14 nach Bedarf von der einen in die andere Kammer gebracht werden kann. Dieser Schlitten läuft auf miteinander z. B. durch Kettenantrieb gekoppelten Rollen l8, die in beiden Kammern an Trägern I9 drehbar befestigt sind. Ihr Antrieb erfolgt z. B. über vakuumdichte Drehdurchführungen 20 und. Motor 21 (s. Fig. 2).To the objects to be treated or their carriers between the two treatment chambers, as required by the process to be carried out, to know how to transport it back and forth a transport device is provided. This is in the example fp.lle designed as a slide 17 which, when the valve 14 is open, is brought from one chamber to the other as required can be. This carriage runs on each other z. B. by chain drive coupled rollers l8, which are rotatably mounted in both chambers on carriers I9. Your drive takes place z. B. via vacuum-tight rotary unions 20 and. Motor 21 (see Fig. 2).

Die Kammar IJ ist über die Leitung 22 mit Ventil 23 durch die Pumpe 24 getrennt von der K?mmer 1 evakuierbar. Si* weistThe Kammar IJ is through the line 22 with valve 23 through the pump 24 can be evacuated separately from the chamber 1. Si * points

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eine Haube 25 auf, welche geöffnet werden kann, um die mi.t den zu behandelnden Gut beladenen Tracer 9 einsetzen oder herausnehmen zu können. Die Figur l seist die Haube in Geschlossener und (-.-.-.-.-) in offener Stellung(25¹).a hood 25 which can be opened in order to insert or remove the tracer 9 loaded with the material to be treated. The figure is the hood in the closed and (-.-.-.-.-) in the open position (25 ¹ ).

Die beschriebene Einrichtung wird folgendermassen benutzt:The device described is used as follows:

Das zu bedampfende Gut z. B. die Linsen, die beschichtet werden sollen, v/erden an der Innenseite des kalottenförmig ausgebildeten Trägers befestigt. Die beladene Kalotte wird sodann in den Greifer 32 bei geöffneter Haube 25 eingehängt und die Kammer 13 wieder geschlossen. Nach Evakuieren mittels der Pumpe 2k kann nun die Vorbehandlung vorgenommen werden. Nach Beendigung der Vorbehandlung wird der Träger auf den Schlitten If abgesenkt und nach Evakuieren der Kammer 1 (sofern sie nicht schon evakuiert ist) durch das geöffnete Ventil 14 in diese hineingebracht. Sie wird sodann durch die darin befindliche Abhebevorrichtung vom Schlitten 17 abgenommen und in Bedampfungsposition gebracht. Der Schlitten wird dann in die Kammer 13 zurückgefahren und das Ventil 14 wieder geschlossen. Danach kann die Kammer 13 geflutet und nach Oeffnen der Haube, wie oben beschrieben, mit einer zwei-The good to be steamed z. B. the lenses that are to be coated, v / earth attached to the inside of the dome-shaped carrier. The loaded dome is then hung in the gripper 32 with the hood 25 open and the chamber 13 closed again. After evacuation by means of the pump 2k , the pretreatment can now be carried out. After the pretreatment has ended, the carrier is lowered onto the carriage If and, after the chamber 1 has been evacuated (if it has not already been evacuated), it is brought into it through the opened valve 14. It is then removed from the carriage 17 by the lifting device located therein and brought into the steaming position. The slide is then moved back into the chamber 13 and the valve 14 is closed again. The chamber 13 can then be flooded and, after opening the hood, as described above, with a two-

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ten auf einem Träger befindlichen Charge zu behandelnden Gutes beschickt v/erden. Nach Uiederevakuieren der Kammer Ij3 viird die genannte zweite Charge vorbehandelt. Gleichzeitig wird die Bedanpfung der ersten Charge in der Kammer 1 vorgenommen. Mach Beendigung der in den beiden Kammern durchzuführenden Verfahren wird das Ventil 14 geöffnet, der Schlitten 7 in die Kanuner 1 gefahren, die erste Charge durch Absenken der Haltevorrichtung 10 auf den Schlitten abgelegt und mit diesem in die Kammer in die Ausweichpostition gebracht. Hier wird die Charge durch die Hebevorrichtung (36) vom Schlitten abgehoben. Der Schlitten viird anschliessend in die Position 9¹ ßefahren, wo er die zweite Charge nach Absenken des Greifers (52) übernimmt und in die Kammer 1 transportiert. Die Charge wird dann hier, v/ie oben beschrieben von der Hebevorrichtung (10) übernommen und in Bedampfungsposition gebracht, woratif der Schlitten in die Ausweichposition in der Kammer 13* v/o er die erste Charge übernimmt und in die Position 9' fährt. Dort wird die Charge vom Greifer (^2) übernommen. Nach Schliessen des Ventils I^ und Fluten der Schleusenkammer kann dann die erste Charge aus der Kammer I3 herausgenommen und eine neue Charge eingebracht werden.The batch of goods to be treated on a carrier is charged. After the chamber Ij3 has been re-evacuated, the second batch mentioned is pretreated. At the same time, the first batch is applied in chamber 1. After completion of the process to be carried out in the two chambers, the valve 14 is opened, the slide 7 is moved into the Kanuner 1, the first batch is placed on the slide by lowering the holding device 10 and brought into the chamber in the evasive position. Here the batch is lifted off the carriage by the lifting device (36). The carriage viird then in the position ßefahren 9 ¹ where it takes the second batch after lowering of the gripper (52) and transported to the chamber. 1 The batch is then taken over here, as described above, by the lifting device (10) and brought into the steaming position, whereupon the carriage is in the evasive position in the chamber 13 * v / o it takes over the first batch and moves to position 9 '. There the batch is taken over by the gripper (^ 2). After closing valve I ^ and flooding the lock chamber, the first batch can then be removed from chamber I3 and a new batch can be introduced.

Damit beginnt der ganso Zyklvc- von vorne. A"f diese V'oi^o The whole cycle begins all over again. A "f this V'oi ^ o

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kann die Gesamtehargenzeit, die sich normalerweise aus Beladen, Evakuieren, Vorbehandeln, Aufdampfen, Fluten und Entladen zusammensetzt, wesentlich verkürzt werden, da während des Aufdampfens einer Charge gleichzeitig eine weitere Charge eingeschleust und vorbehandelt werden kann, wobei, wie gezeigt eine besondere Schleusenkammer, die nicht für die Behandlung ausgenutzt werden könnte, nicht benötigt wird.can be the total batch time, which normally consists of loading, evacuating, pretreating, vapor deposition, flooding and unloading composed, can be significantly shortened, since during the evaporation of a batch, another batch is introduced at the same time and can be pretreated, whereby, as shown, a special lock chamber that is not used for the treatment could be exploited, is not needed.

Die Figur 2 zeigt am Beispiel der mit der Haube verbundenen Abhebevorrichtung, wie diese aufgebaut, sein kann. Eine von ausserhalb des Vakuumraumes mittels Motors 26 über eine vakuumdichte Durchführung 27 betätigbare Gewindespindel 28 bewegt mittels der Mutter 29 die mit dieser verbundenen Hubstangen 30 und 31, an denen der obenerwähnte Greifer 32 befestigt ist. Wie die Zeichnung zeigt ist der Träger für die zu behandelnden Gegenstände mit einer Halteplatte 35 versehen, mittels deren er / 3¹J" bei abgesenktem Greifer in diesen eingefahren werden kann. Selbstverständlich können auch Halte- und Abhebevorrichtungen anderer Konstruktion verwendet werden.Using the example of the lifting device connected to the hood, FIG. 2 shows how it can be constructed. A threaded spindle 28 which can be actuated from outside the vacuum space by means of a motor 26 via a vacuum-tight passage 27 moves, by means of the nut 29, the lifting rods 30 and 31 connected to it, to which the above-mentioned gripper 32 is attached. As the drawing shows the support is provided for the objects to be treated with a holding plate 35, by means of which he 3 ¹ J "/ retract with lowered gripper therein. Of course, also the holding and Abhebevorrichtungen other construction may be used.

Die Figur 2 zeigt ferner eine bekannte hydraulische Einrichtung 33 zum Oeffnen der Anlage durch Hochfahren der Haube 25. Diese wird durch die Stange 34 geführt, an der sie mittels des Arms 35 befestigt ist.FIG. 2 also shows a known hydraulic device 33 for opening the system by raising the hood 25. This is guided through the rod 34 to which it is attached by means of the arm 35.

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Claims

PATENT CLAIMS

1. Vacuum system with two separately evacuable chambers for treating goods, which are connected to one another or through a vacuum valve can be shut off from each other, with a transport device for transport to and fro a carrier for the material to be treated is provided between the two chambers, characterized in that that in each of the two chambers a treatment position and additionally in one of the two Chambers an evasive position for the carrier of the goods to be treated is provided and that each of the three A device for lifting the carrier from the transport device is assigned to said positions.

2. Vacuum system according to claim 1, characterized in that that the transport device is designed as a mobile slide, and actuating devices are provided to move the carriage in a treatment position or in the replacement position bring to.

3. Vacuum system according to claim 1, characterized in that that at least one of the two

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the treatment chambers to open the system for the purpose of Loading and emptying with the goods to be treated has a hood, which is connected to a device for lifting a located on the transport device Carrier of the good is connected.

4. Vacuum system according to claim 1, characterized by that at least one device for lifting in one of the two treatment chambers a carrier of the goods to be treated located on the transport device is provided, which is designed at the same time as a rotating device for rotating the carrier during the treatment.

5. Vacuum system according to claim 1, characterized in that each of the lifting devices can be operated separately from outside the vacuum space.

6. Vacuum system according to claim 1, thereby g e mark Make sure that the one treatment chamber with a device for steaming and the other with a device for the pretreatment of the material to be steamed is formed.

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