DE3050805C1 - Beruehrungsfreies Dichtungselement - Google Patents

Description

• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein berührungsfreies Dichtungselement zur Abdichtung einer isolierten Kammer zu schaffen, in das ein dünnes Material kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit ohne Berüh- rungsprobleme mit der Innenfläche des Dichtungselementes zugeführt werden kann.
• Die Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Lösung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
• Durch die Erfindung ist ein berührungsfreies Dichtungsclcment zum Abdichten einer isolierten Kammer geschaffen, das einen Schlitzkanal zur Durchführung eines Bandes aufweist, der auf einem Wandteil der isolierten Kammer angeordnet ist und dessen Querschnittsfläche etwas größer als die des Bandes ist.
• In einer eigenen älteren Patentanmeldung P 3009 123.7 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufwickeln eines Bandes innerhalb einer Kammer vorgeschlagen worden, die unter einem niedrigeren Druck als Atmosphärendruck steht. In der Stammanmeldung P 30 25 442.3 zu dieser Ausscheidungsanmeldung wurde vorgeschlagen, Dichtungselemente mit Nuten an ihren Zuführungskanälen zu verwenden.
• Die Erfindung wird anhand von zwei Ausführungsbeispielen und der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt F i g. I(a) eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen berührungsfreien Dichtungselementes, Fig. I(b) und l(c) eine Draufsicht bzw. eine perspektivische Ansicht des Bodenteils des in Fig. l(a) dargestellten berührungsfreien Dichtungselementes. und F i g. 2(a) und 2(b) eine Querschnittsansicht bzw. eine Draufsicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen berührungsfreien Dichtungselementes.
• Fig. I(a) zeigt eine frontale Querschnittsansicht eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen berührungsfreien Dichtungselementes. Fig. I(b) und l(c) zeigen eine Draufsicht bzw. eine perspektivische Ansicht des Bodenteils des in Fig.l(a) dargestellten berührungsfreien Dichtungselementes. Ein obercr Block 14a und ein unterer Block 14b mit einer Nut 13, die eine Tiefe H aufweist, bilden einen Durchführungs- bzw.
• Schlitzkanal 10. In üblicher Weise ist bei einer Dicke des Bandes 4 von 20 um für die Nut 13 eine Tiefe 11 von 40 um gewählt worden. Die schmalen Zwischenräume bzw. lichten Abstände zwischen den Oberflächen des Bandes 4 und der inneren Oberfläche des Schlitzkanals 10 belragen jeweils 10 und. Der untere Block 14b ist ferner mit drei Paaren Ablaßnebenkanälen 26 verstehen, die bezüglich der Längsrichtung des Bandes 4 symmetrisch angeordnet sind, wie in den Fig. I(b) und 1(c) gezeigt ist.
• Der größte Teil des von vier Paaren von Gaszufuhrlöchern 16, d. h. Gaszufuhrabschnitten, ausgeblasenen Gases wird über drei Paare Ablaßlöcher 27 mittels einer (nicht gezeigten) Absaugeinrichtung abgesaugt. Als Absaugeinrichtung kann eine Vakuumpumpe dienen, die zum Evakuieren des Gases in einer Unterdruckkammer verwendet wird. Das Gas wird von den vier Paaren der Gaszufuhrlöcher 16 mittels einer geeigneten Kompressoreinrichtung auf die beiden Oberflächen des Bandes geblasen, wodurch im Inneren des Schlitzkanals 10 ein hydrostatisches Gaslager erzeugt wird. Die Wirkung des hydrostatischen Gaslagers führt zu einer Steifigkeit des zugeführten Bandes, wodurch das zugeführte Band 4 stabil transportiert wird, und zwar frei von Problemen eine'. Berührung mit den inneren Oberflächen des Schlitzkanals 10. Die ausgeblasene Luft wird so abgesaugt, daß sie parallel zu den Bandflächen strömt. so daß verhindert wird, daß die Bandzufuhr durch Luft gestört wird, die nicht parallel zu den Bandflächen strömt. Es ist außerdem beabsichtigt, die Strömung des Gases in die Unterdruckkammer zu unterdrücken, indem die Gasströmung senkrecht zur Bandzufuhrrichtung gelegt wird. Außerdem wird die Lochgröße der der Unterdruckkammer am nächsten liegenden Gaszufuhrlöcher kleiner gewählt als die der anderen Gaszufuhrlöcher.
• um die Menge des in die Kammer fließenden Gases klein zu halten.
• Durch das Vorsehen der Auslaßlöcher 27 ist es beim erfindungsgemäßen berührungsfreien Dichtungselement möglich, die Menge des direkt in die Unterdruckkammer strömenden Gases klein zu halten und somit das Vakuum in der Unterdruckkammer zu verbessern.
• Es ist ferner möglich, die Zuführposition des Bandes 4 in dem Schlitz- bzw. Zuführkanal 10 zu stabilisieren, wodurch eine verbesserte Dichtungswirkung erzielt wird.
• die frei von Berührungsproblemen mit den inneren Oberflächen des Schlitzkanals 10 ist.
• Bei dem in den Fig. I(a) und 1(c) gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung sind drei Paar Ablaßnebenkanäle 26 und vier Paar Gaszufuhrlöcher 16 vorgesehen. Wie in F i g. 2(a) und 2(b) gezeigt ist, kann eine ähnliche Wirkung dadurch erhalten werden, daß ein Paar Ablaßnebenkanäle 28 und Ablaßlöcher 27 und fünf Paar Gaszufuhrlöcher 16 in dem berührungsfreien Dichtungselement vorgesehen sind. Wesentlich ist, daß der Schlitzkanal wenigstens ein Paar Ablaßnebenkanäle und wenigstens ein Paar Gaszufuhrlöcher aufweist.
• Bei den in den Fig. 1(a), 1(b) und 1(c), und den F i g. 2(a) und 2(b) gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung ist die Höhe der Ablaßnebenkanäle gleich der Öffnungsgröße des Schlitzkanals, weil ein Dichtungselement mit einem solchen Aufbau leicht hergestellt werden kann. Es ist natürlich auch möglich, die Höhe der Ablaßnebenkanäle größer als die Öffnungsgröße bzw.
• -höhe des Zuführkanals zu wählen oder umgekehrt. Besonders wichtig ist jedoch, darauf zu achten, daß die Bandzuführung nicht durch die Gasablaßströmung beeinträchtigt wird. Dabei ist es beispielsweise wichtig.
• daß die Mitte des Schlitz- bzw. Zuführkanals mit der Mitte der Höhe der Ablaßnebenkanäle zusammenfällt und daß die Ablaßnebenkanäle symmetrisch bezüglich der Längsrichtung des zugeführten Bandes angeordnet sind. Außerdem ist es natürlich möglich, die Ablaßnebenkanäle auch bei den berührungsfreien Dichtungselemcnten anders als die in den F i g. I und 2 gezeigten Ausführungsformen vorzusehen und ähnliche Wirkungen zu erzielen.
• Wie aus der vorhergehenden Beschreibung ersichtlich wird, bewirkt das erfindungsgemäße berührungsfreie Dichtungselement eine Abdichtung einer isolierten Kammer mit einem vom atmosphärischen Druck abweichenden Druck. Das erfindungsgemäße berührungsfreie Dichtungselement kann daher in einer Anzahl von Anwendungsgebieten eingesetzt werden, beispielsweise bei der Herstellung von Kondensatoren durch Aufdampfung eines metallischen Materials auf eine Kunststoffolie in einer Vakuumkammer.
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Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Berührungsfreies Dichtungselement zur Abdichtung einer isolierten Kammer, mit einem Schlitzkanal zur Durchführung eines Bandes von einer Hochdruckseite zu einer Niederdruckseite in der isolierten Kammer, wobei der Schlitzkanal auf einem Wandteil der isolierten Kammer angeordnet ist und der Erzeugung einer hydrostatischen Gaslagerungswirkung dient und wobei eine Querschnittsfläche des Schlitzkanals etwas größer als die des Bandes ist, mit wenigstens einem Paar Gaszufuhrabschnitten zum Aufblasen eines Gases auf die beiden Oberflächen des Bandes und mit wenigstens einem Paar Öffnungen zum Abführen des auf die beiden Oberflächen des Bandes geblasenen Gases, d a -durch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Paar Ablaßnebenkanäle (26, 28) auf beiden Seiten des Schlitzkanals (10) symmetrisch zum Band (4) angeordnet ist und daß wenigstens ein Paar Öffnungen (27) auf dem Wandteil zum Abführen des durch die Ablaßnebenkanäle (26, 28) kommenden Gases ausgebildet ist.
2. 2. Berührungsfreies Dichtungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Paar Öffnungen (27) so ausgebildet ist, daß cs bezüglich des Schlitzkanals (10) auf symmetrische Weise angeordnet ist.
3. 3. Berührungsfreies Dichtungselement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaßnebenkanäle (26) in mehr als einen Kanalabschnitt aufgeteilt sind.
4. 4. Berührungsfreies Dichtungselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl der Paare von Öffnungen (27) zum Abführen des durch die Ablaßnebenkanäle (26, 28) kommenden Gases geeignet ist.
5. 5. Berührungsfreies Dichtungselement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl der Paare von Öffnungen (27) zum Abführen des durch die aufgeteilten Kanalabschnitte (26) kommenden Gases geeignet ist.

   Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein berührungsfreies Dichtungselement gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

   Ein derartiges Dichtungselement ist zur Abdichtung einer isolierten Kammer verwendbar, in die ein Bandmaterial, beispielsweise ein filmartiges Plastikband, kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit eingeführt wird.

   Bei einer Aufwickelvorrichtung wird ein Band kontinuierlich mit hoher Geschwindigkeit auf eine Abwickelspule aufgewickelt. Wenn die Wickelgeschwindigkeit einen bestimmten Wert überschreitet, wird die das Band umgebende Luft sukzessiv in einen schmalen Raum eingesaugt, der sich zwischen dem Bandwickel auf der Aufwickelspule und einem Teil des aufzuwickelnden Bandes befindet. Aufgrund des Aufsaugens der Luft wird auf das Band eine ein Schwimmen bewirkende Kraft, die durch eine unstabile, komprimierte Luftschicht aufgrund einer Keil- oder Quetschwirkung verursacht wird, ausgeübt.

   Außerdem ist das zugeführte Band auch unregelmäßigen. äußeren Kräften ausgesetzt, beispielsweise aufgrund von Veränderungen der Bandspannung, die von der exzentrischen Rotation der Spule und/oder mechanischen Vibrationen oder Schwingungen mechanischer Teile der Aufwickelvorrichtung herrühren. Aufgrund derartiger unregelmäßiger Kräfte vibriert das Band in der Querrichtung, was zu Unregelmäßigkeiten des Aufwickelvorgangs, beispielsweise einer ungleichmäßigen Aufwicklung der Randbereiche des Bandes, führt. Solche Aufwicklungsschwierigkeiten ergeben sich beispielsweise bei einem Halbzollband (mit einer Breite von 1,27 cm), wenn es mit einer Geschwindigkeit von mehr als 5-6 m/s aufgewickelt wird. Bei ungleichmäßiger Aufwicklung des Bandes ergibt sich nicht nur ein unschön aussehender Bandwickel, sondern auch eine Verwellung des Bandes selbst. Dies führt dazu, daß das Band leicht beschädigt werden kann und daß der Zuführvorgang des Bandes bei der Aufzeichnungswidergabe unstabil wird.

   Aus der US-PS 32 45 334 sind Dichtungselemente bekannt, bei denen eine hydrostatische Gaslagerungswirkung verhindern soll, daß das Band an einer Begrenzungsfläche des Schlitzkanals oder gar an einer Eingangskante des Schlitzkanals reibt. Bei diesem bekannten berührungsfreien Dichtungselement wird die hydrostatische Gaslagerung durch Aufblasen eines gasförmigen Mediums auf die beiden Seiten des durch den Schlitzkanal geführten Bandes erreicht. Zu diesem Zweck ist jede Seite des Schlitzkanals von einem porösen Körper begrenzt, der sich in einer Kammer befindet, in die aus einer Druckquelle das gasförmige Medium eingeblasen wird. Eine berührungsfreie Durchführung des Bandes durch das Dichtungselement wird nur dann erreicht, wenn beidseits des Schlitzkanals exakt gleiche Gaseinblasbedingungen herrschen.

   Aus der BE-PS 7 36 857 ist ein Dichtungselement für ein Transportband bekannt, bei dem Dichtplatten durch Überdruck, der durch Einblasen eines gasförmigen Mediums in eine oder mehrere Kammern erzeugt wird, in einem geringen Abstand von dem Förderband gehalten werden. Dabei sind besondere Anstrengungen erforderlich, um ein geeignetes Gleichgewicht in dem Dichtungselement aufrechtzuerhalten.

   Aus der FR-PS 23 07 202 ist eine berührungsfreie Dichtvorrichtung bekannt, bei der ebenfalls in den Schlitzkanal zur Durchführung des Bandes mit Hilfe von Druckquellen ein gasförmiges Medium eingeblasen wird. Dabei ist der Schlitzkanal mit Nuten versehen, in die die Gaseinblaskanäle münden und die einer gleichmäßigen Druckverteilung über die Breite des geförderten Bandes dienen. Auch bei dieser Dichtungsvorrichtung werden auf gleiche Weise federbelastete Kolben etwas vom durchzuführenden Band abgehoben. Auch hier besteht wieder die Schwierigkeit, ein genaues Gleichgewicht zwischen der Federkraft und der durch das Druckgas ausgeübten Kraft zu erreichen. Das aufgeblasene und verbrauchte Gas wird außerdem so abgeführt, daß es eine Strömungskomponente in senkrechter Richtung zur Oberfläche des geförderten Bandes aufweist. Dies bewirkt, daß die Bandförderung instabil ist. Obschon dies kein ernster Nachteil ist, wenn das Band per se eine relativ hohe Steifigkeit aufweist. treten bei der Zuführung eines dünnen und flexiblen Objektes, wie z. B. eines Magnetbandes, in eine evakuierte Kammer Probleme auf.