DE3615536A1

DE3615536A1 - Metallising device with a cooled feed tube

Info

Publication number: DE3615536A1
Application number: DE19863615536
Authority: DE
Inventors: Helmuth Schmoock
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-05-07
Filing date: 1986-05-07
Publication date: 1987-11-12

Abstract

A metallising device with a cooled feed tube serves for the application of a metal layer to a web which is to be metallised. The metallising device comprises a vaporiser which consists of at least one graphite boat having a depression which is open in the direction of the web and contains the metal to be vaporised and which is mounted in a holder formed as a feed tube. The holder has a cooling chamber through which a coolant flows. This cooling ensures rapid removal of the thermal energy emitted by the boat and reliably prevents sintering of the metal, fed as wire, to the inner walls of the feed tube.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Metallschicht auf eine Bahn, die mit ihrer zu metal lisierenden Seite einem von einem Vakuum umgebenen hocher hitzten Verdampfer zugewandt ist, aus dem ein Metalldampf in Richtung auf die zu metallisierende Seite aufsteigt und sich auf dieser niederschlägt.The invention relates to a device for application a metal layer on a web that with its too metal side of a high one surrounded by a vacuum heated evaporator facing, from which a metal vapor in Direction on the side to be metallized rises and itself precipitates on this

Derartige Vorrichtungen besitzen Quellen, deren Schiffchen sich mit ihrer jeweiligen Längsachse in Längsrichtung der zu metallisierenden Bahn erstrecken. Die Schiffchen bestehen in der Regel aus einem keramischen Werkstoff, der unter dem Einfluß eines elektrischen Stromes erhitzt wird. Die in Längsrichtung der Bahn angeordneten Schiffchen erzeugen einen aus ihnen aufsteigenden Metalldampf, der sich auf der zu metallisierenden Bahn in Streifen niederschlägt, die sich in Längsrichtung der Bahn erstrecken. Aus diesem Grund ist eine Anordnung mehrerer parallel zueinander verlaufender Schiffchen notwendig, damit die Bahn auf ihrer gesamten Breite möglichst gleichmäßig beschichtet wird. Eine derar tige Anordnung der Schiffchen ist zum einen teuer, zum anderen wird aber auch bei einer Vielzahl parallel zueinan der verlaufender Schiffchen eine streifenförmige Ablagerung des Metalls auf der Bahn nicht vermieden und bleibt deutlich zu erkennen. Darüber hinaus sind die keramischen Schiffchen teuer, und zwar sowohl in der Herstellung als auch in der für ihre Erhitzung notwendigen Stromaufnahme. Die mit derar tigen Vorrichtungen metallisierten Bahnen sind daher un gleichmäßig beschichtet und relativ teuer. Die Zufuhr des zu verdampfenden Metalls erfolgt in der Regel in der Form eines Drahtes, der im Bereich des Schiffchens in einer Halterung geführt wird, die als Röhrchen ausgebildet ist. Durch die hohe Strahlungwärme, denen diese Röhrchen ausgesetzt sind, kommt es zum Ansintern des Drahtes innerhalb des Röhrchens. Diese Ansinterungen können leicht die weitere Materialzufuhr blockieren.Such devices have sources, the shuttle with their respective longitudinal axis in the longitudinal direction extend metallizing web. The boats consist of usually made of a ceramic material, which under the Influence of an electric current is heated. In the Generate boats arranged in the longitudinal direction of the web a metal vapor rising from them, which is on the to be metallized in strips that streak extend in the longitudinal direction of the web. For this reason an arrangement of several parallel to each other Shuttle necessary so that the web on its entire Width is coated as evenly as possible. A derar The arrangement of the boats is expensive, on the one hand but others are also parallel to one another in the case of a large number the running boat a streak-shaped deposit of metal on the track is not avoided and remains clear to recognize. In addition, the ceramic boats expensive, both in production and in current consumption necessary for their heating. The one with derar term devices metallized tracks are therefore un evenly coated and relatively expensive. The supply of the to evaporating metal is usually in the form of a Wire in the area of the boat in a holder is performed, which is designed as a tube. Through the high radiant heat to which these tubes are exposed the wire sinters inside the tube. This sintering can easily continue the material supply To block.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Vor richtung der einleitend genannten Art so zu verbessern, daß eine Blockierung der Zufuhr von zu verdampfenden Metall zuverlässig und preiswert verhindert wird.The object of the present invention is therefore the front direction of the type mentioned to improve so that blocking the supply of metal to be evaporated is prevented reliably and inexpensively.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Verdampfer aus mindestens einem Graphitschiffchen besteht, das sich mit seiner Längsachse im wesentlichen quer zur Transportrichtung der Bahn erstreckt und das eine in Rich tung auf die Bahn offene Mulde aufweist, in die mindestens ein Draht hineinreicht, der im wesentlichen aus einem zu verdampfenden Metall besteht und in einer Halterung geführt ist, die einen Kühlraum aufweist, der von einem Kühlmittel durchströmt ist.This object is achieved in that the Evaporator consists of at least one graphite boat, which is essentially transverse to its longitudinal axis Direction of transport of the train extends and the one in Rich device has an open trough on the track into which at least a wire extends into it, which essentially consists of one evaporating metal and is guided in a holder is, which has a cooling space by a coolant is flowed through.

Bei einer derartigen Vorrichtung verbreitet sich der Metall dampf in dem über den Schiffchen vorgesehenen Vakuum und wird durch im wesentlichen quer zur Längsrichtung der zu beschichtenden Bahn verlaufende Leitbleche in Richtung auf die Bahn gelenkt. Die Bahn erhält so auf ihrer gesamten Länge eine gleichmäßig dicke Beschichtung. Unterschiedliche Schichtdicken sind im Hinblick auf die gleichmäßige Intensi tät des Metalldampfes nicht zu erwarten. Aufgrund der sich mit ihrer Längsachse quer zur Längsrichtung der Bahn er streckenden Schiffchen kann die Bahn in einer relativ gerin gen Entfernung von den Schiffchen oberhalb von diesen ge führt werden, so daß nur eine geringfügige Überhitzung des Metalldampfes erforderlich ist. Die Verdampfung des Metalls kann daher bei einem relativ geringen und somit auch preis wert herstellbaren Vakuum vorgenommen werden.With such a device, the metal spreads steam in the vacuum provided over the boat and is by essentially transverse to the longitudinal direction of the coating webs running baffles towards steered the train. The train thus receives on its entire Length of an evenly thick coating. Different Layer thicknesses are with regard to the uniform intensi Metal vapor is not expected. Because of yourself with its longitudinal axis transverse to the longitudinal direction of the web stretching boats can make the web in a relatively narrow distance from the boats above them leads, so that only a slight overheating of the Metal vapor is required. The evaporation of the metal can therefore at a relatively low and therefore also price vacuum that can be produced.

Durch die Kühlung der als Röhrchen ausgebildeten Halterung des Drahtes im Bereich des Schiffchens wird für eine schnel le Abfuhr der vom Schiffchen abgestrahlten Wärmeenergie gesorgt und ein Ansintern des Drahtes an den Innenwandungen des Röhrchens zuverlässig verhindert. Auf diese Weise ist es möglich, den Draht je nach Bedarf auch mit relativ kleiner Vorschubgeschwindigkeit durch die Halterung laufen zu las sen, so daß dieser auch in Fällen, in denen nur eine kleine Schichtdicke benötigt wird, nicht in der Halterung ansin tert. Schließlich ist es möglich, gleichmäßig über die Länge des Schiffchens verteilt mehrere Drähte durch eine entspre chende Anzahl Halterungen in das Schiffchen einzuleiten, ohne befürchten zu müssen, daß dadurch die Vorschubgeschwin digkeit des Drahtes so klein wird, daß dieser die Möglich keit hat, an der Halterung festsintern zu können.By cooling the holder designed as a tube The wire in the area of the boat is fast for one le dissipation of the thermal energy radiated by the boat worried and a sintering of the wire on the inner walls of the tube reliably prevented. That way it is possible to use the wire with a relatively small size, depending on your needs Read feed speed through the holder so that even in cases where only a small Layer thickness is required, not in the mount tert. Finally, it is possible to be even over the length of the boat distributes several wires by one introduce the appropriate number of brackets into the boat, without fear that the feed rate wire is so small that it becomes impossible has the ability to be internally fixed on the bracket.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Verdampfer aus mehreren in Längsrichtung der zu be schichtenden Bahn hintereinander angeordneten Quellen ausge bildet. Durch eine derartige Anordnung wird erreicht, das auf der Bahn eine sehr gleichmäßig dicke und hochglänzende Metallschicht abgelagert wird. Mit Hilfe einer ersten Quelle wird eine erste Metallschicht auf die Bahn aufgebracht, die sich fest mit der Bahn verklammert. Auf diese erste Metall schicht lagern sich im Bereich der in Transportrichtung der Bahn gelegenen weiteren Quellen zusätzliche Metallschichten ab, die noch vorhandene Unebenheiten der ersten Metall schicht ausgleichen und auf diese Weise zu einer hochglän zenden Oberfläche der zu metallisierenden Bahn führen, ohne daß diese zu hoch erhitzt wird.According to a preferred embodiment of the invention the evaporator from several in the longitudinal direction to be stratified web from successively arranged sources forms. Such an arrangement ensures that on the web a very uniformly thick and glossy Metal layer is deposited. With the help of a first source a first metal layer is applied to the web, the clings tightly to the train. On this first metal layer in the area of the transport direction Additional sources of metal located on the railway's other sources starting from the still existing bumps of the first metal Compensate layer and in this way to a high gloss leading surface of the path to be metallized without that it is heated too high.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung sind die Schiffchen aus einem Werkstoff ausgebildet, der im wesentlichen Kohlenstoff enthält und vorzugsweise aus einem Graphitmaterial besteht. Die Schiffchen lassen sich aus einem derartigen Werkstoff preiswert fertigen und zeich nen sich durch eine wirtschaftliche Stromaufnahme aus.According to a further preferred embodiment of the invention the boats are made of one material, which essentially contains carbon and preferably consists of a graphite material. The boats can be manufacture and draw inexpensively from such a material are characterized by economical electricity consumption.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht ist. In den Zeichnungen zeigtFurther details of the invention emerge from the following detailed description and the Drawings in which a preferred embodiment of the Invention is illustrated for example. In the drawings shows

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Metallschicht, Fig. 1 shows a cross section through an apparatus for applying a metal layer,

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht einer Quelle mit einem Längsschnitt durch ein gekühltes Röhrchen, Fig. 2 is an enlarged view of a source with a longitudinal section through a cooled tube,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein in seinem Ober teil gekühltes Röhrchen, Fig. 3 shows a longitudinal section through a chilled in its top tube,

Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Röhrchen, Fig. 4 shows a cross section through a tube,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung einer Quelle mit in Längsrichtung des Schiffchens beweg lichem Röhrchen, Fig. 5 is an enlarged view of a source with Move Lichem in the longitudinal direction of the shuttle tube,

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine sich über zwei hin tereinander angeordnete, aus jeweils einem Schiffchen bestehenden Quellen erstrecken de Bahn und Fig. 6 is a plan view of a extending over two arranged behind each other, each consisting of a boat de web and

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine sich über zwei hin tereinander angeordnete, aus jeweils zwei Schiffchen bestehenden Quellen erstrecken de Bahn, die über eine Kühlwalze geführt ist. Fig. 7 is a plan view of a extending over two arranged one behind the other, each consisting of two boats sources de web, which is guided over a cooling roller.

Eine Vorrichtung zum Aufbringen einer Metallschicht besteht im wesentlichen aus einem vakuumdichten Kessel 1, einem Verdampfer 2, einer Abwickelrolle 3 und einer Aufwickelrolle 4. Der Verdampfer 2, die Abwickelrolle 3 und die Aufwickel rolle 4 sind in dem Kessel 1 angeordnet und stehen unter dem Einfluß eines Vakuums, das von nicht dargestellten Pumpen erzeugt wird. Diese Pumpen sind an den Kessel 1 über je einen Stutzen 5, 6 angeschlossen. Aus Kostengründen kann ein vom Kessel 1 umschlossener Innenraum 7 in zwei Kammern 8 und 9 unterteilt sein, von denen jede mit je einem Stutzen 5, 6 verbunden ist. In der Kammer 8 ist die Abwickelrolle 3, die Aufwickelrolle 4 sowie eine Vielzahl von Umlenkrollen 10 angeordnet, in der Kammer 9 ist der Verdampfer 2 vorgesehen. Die Kammer 9 steht unter einem durch den Stutzen 6 eingelei teten höheren Vakuum als die Kammer 8. Die Kammern 8 und 9 sind durch eine Trennwand 11 voneinander getrennt, die die beiden Kammern 8 und 9 weitgehend vakuumdicht voneinander trennt. Auf diese Weise ist es möglich, das relativ teure hohe Vakuum lediglich im Bereich des Verdampfers 2 aufrecht zu erhalten, während der weitaus überwiegende Teil des In nenraums 7 lediglich unter einem vergleichsweise billigen niedrigen Vakuum steht.A device for applying a metal layer essentially consists of a vacuum-tight boiler 1 , an evaporator 2 , an unwinding roller 3 and a winding roller 4 . The evaporator 2 , the unwinding roll 3 and the winding roll 4 are arranged in the boiler 1 and are under the influence of a vacuum which is generated by pumps, not shown. These pumps are connected to the boiler 1 via a nozzle 5, 6 each. For reasons of cost, an interior space 7 enclosed by the boiler 1 can be divided into two chambers 8 and 9, each of which is connected to a connecting piece 5, 6 . In the chamber 8, the reel 3, the take-up reel 4, and a plurality of guide rollers 10 is arranged in the chamber 9 of the evaporator 2 is provided. The chamber 9 is under a eingelei therefrom by the connector 6 higher than the vacuum chamber. 8 The chambers 8 and 9 are separated from one another by a partition wall 11 , which largely separates the two chambers 8 and 9 in a vacuum-tight manner. In this way, it is possible to maintain the relatively expensive high vacuum only in the area of the evaporator 2 , while the vast majority of the interior space 7 is only under a comparatively cheap low vacuum.

Auf der Abwickelrolle 3 ist eine zu metallisierende Bahn 12 aufgewickelt. Sie wird über die Umlenkrollen 10 in Richtung auf den Verdampfer 2 gelenkt und dabei von einer Walzengrup pe 13 unter einer weitgehend konstanten Spannung gehalten. Im Bereich des Verdampfers 2 verläuft die Bahn 12 über zwei Bahnwalzen 14, 15. Diese Bahnwalzen besitzen Achsen, von denen jede etwa gleich weit von einem im Verdampfer 2 vorge sehenen ersten Schiffchen 16 entfernt ist. Die beiden Bahn walzen 14, 15 besitzen annähernd gleiche Querschnitte, so daß die Bahn 12 im Bereich des Verdampfers 2 in einer Ebene verläuft, die von einem vom Schiffchen 16 ausgehenden und durch Wandungen 17 in Richtung der Bahn 12 geleiteten Me talldampf 18 etwa gleichmäßig erreicht wird. Dabei ist min destens eine der Bahnwalzen 14, 15, die in Förderrichtung 19 der Bahn 12 an einem hinter dem Schiffchen 16 liegenden Ausgang 20 des Verdampfers 2 vorgesehen ist, als eine Kühl walze ausgebildet, an deren Oberfläche die dem heißen Me talldampf 18 ausgesetzte Bahn 12 gekühlt wird. Darüber hinaus kann zwischen den beiden Bahnwalzen 14, 15 eine Kühlwalze 72 vorgesehen sein.A web 12 to be metallized is wound on the unwinding roll 3 . It is directed over the deflection rollers 10 in the direction of the evaporator 2 and is held by a roller group 13 under a largely constant voltage. In the area of the evaporator 2 , the web 12 runs over two web rollers 14, 15 . These web rollers have axes, each of which is approximately the same distance from a first boat 16 provided in the evaporator 2 . The two web rollers 14, 15 have approximately the same cross-sections, so that the web 12 extends in the area of the evaporator 2 in a plane which reaches approximately evenly from a starting from the boat 16 and passed through walls 17 in the direction of the web 12 Me talldampf 18 becomes. At least one of the web rollers 14, 15 , which is provided in the conveying direction 19 of the web 12 at an outlet 20 of the evaporator 2 behind the boat 16 , is designed as a cooling roller, on the surface of which the hot metal vapor 18 is exposed to the web 12 is cooled. In addition, a cooling roller 72 can be provided between the two web rollers 14, 15 .

Auf ihrem Transportweg vom Ausgang 20 in Richtung auf die Aufwickelrolle 4 wird die Bahn 12 an einem Fenster 21 vor beigefördert, das im Kessel 1 vorgesehen ist. In dem Fenster 21 befindet sich eine Glasscheibe, die innerhalb des Fen sters 21 vakuumdicht eingepaßt ist und einen Blick in den Innenraum 7 des Kessels 1 ermöglicht. Der Innenraum 7 wird im Bereich des Fensters 21 von einer Lampe 22 erhellt. Zwischen der Lampe 22 und dem Fenster 21 wird die Bahn 12 hindurchgeführt. Auf diese Weise kann durch das Fenster 21 die Oberfläche 23 der im Bereich des Verdampfers 2 metalli sierten Bahn 12 beobachtet werden.On its transport route from the exit 20 in the direction of the take-up roll 4 , the web 12 is conveyed in front of a window 21 which is provided in the boiler 1 . In the window 21 there is a glass pane which is fitted vacuum-tight within the window 21 and allows a view into the interior 7 of the boiler 1 . The interior 7 is illuminated in the area of the window 21 by a lamp 22 . The web 12 is passed between the lamp 22 and the window 21 . In this way, the surface 23 of the metallized sheet 12 in the region of the evaporator 2 can be observed through the window 21 .

Im Bereich der Bahnwalzen 14 und 15 besitzt die Trennwand 11 eine Unterbrechung 24, die mit einer flexiblen Abdichtung annähernd an die Bahn 12 heranreicht. Im Bereich der Unter brechung 24 wird die Bahn 12 von den Bahnwalzen 14 und 15 durch die Kammer 9 geführt, so daß die zu metallisierende Oberfläche 23 in den Bereich des Metalldampfes 18 gelangt.In the area of the web rollers 14 and 15 , the partition 11 has an interruption 24 which approximately approaches the web 12 with a flexible seal. In the area of the interruption 24 , the web 12 is guided by the web rollers 14 and 15 through the chamber 9 , so that the surface 23 to be metallized reaches the area of the metal vapor 18 .

In das Schiffchen 16 wird ein zu verdampfendes Metall 25 in Form eines Drahtes 26 eingeleitet, der auf einer Vorratsrol le 27 aufgewickelt ist. Die Vorratsrolle 27 ist drehbar innerhalb der Kammer 9 gelagert. Zwischen der Vorratsrolle 27 und dem Schiffchen 16 ist ein Vortrieb 28 vorgesehen, über den der Draht 26 in Richtung auf das Schiffchen 16 gefördert wird. Der Vortrieb 28 kann in Form von zwei Walzen ausgebildet sein, zwischen denen der Draht 16 in Form eines Friktionsantriebes transportiert wird.In the boat 16 , a metal 25 to be evaporated is introduced in the form of a wire 26 which is wound on a supply roll 27 . The supply roll 27 is rotatably mounted within the chamber 9 . Between the supply roll 27 and the shuttle 16 , a drive 28 is provided, via which the wire 26 is conveyed in the direction of the shuttle 16 . The drive 28 can be designed in the form of two rollers, between which the wire 16 is transported in the form of a friction drive.

Das Schiffchen 16 ist als ein Graphitstab 29 ausgebildet, der sich mit seiner Längsachse etwa quer zur Transportrich tung 19 der in seinem Bereich geführten Bahn 12 erstreckt. Der Graphitstab 29 ist mit seinen Enden 30 und 31 in Lager blöcken 32 und 33 gehaltert. Der Graphitstab 29 ist darüber hinaus mit den Lagerblöcken 32 und 33 elektrisch leitend verbunden. Die Lagerblöcke 32 und 33 bestehen aus einem elektrisch gut leitendem Material, beispielsweise Kupfer oder Graphit. Die Lagerblöcke sind über eine Leitung 34 mit einer elektrischen Spannungsquelle 35 verbunden, der so gebildete Stromkreis kann über einen Schalter 36 aufgetrennt werden.The shuttle 16 is designed as a graphite rod 29 which extends with its longitudinal axis approximately transversely to the direction of transport 19 of the web 12 guided in its area. The graphite rod 29 is supported with its ends 30 and 31 blocks 32 and 33 in bearings. The graphite rod 29 is also electrically conductively connected to the bearing blocks 32 and 33 . The bearing blocks 32 and 33 consist of an electrically highly conductive material, for example copper or graphite. The bearing blocks are connected via a line 34 to an electrical voltage source 35 , the circuit thus formed can be opened via a switch 36 .

Das Schiffchen 16 weist auf seiner der Bahn 12 zugewandten Oberseite eine Mulde 37 auf, die sich zwischen Seitenwandun gen 38 und 39 erstreckt. Die Seitenwandungen 38 und 39 weisen der Bahn 12 zugewandte Oberkanten 40 auf, zwischen die der Draht 26 mit seinem Ende 41 eingeleitet wird. Das gesamte Schiffchen 16 wird unter dem Einfluß des durch es hindurchgeleiteten elektrischen Stromes so heiß, daß das Ende 41 des Drahtes 26 schmilzt und sich gleichmäßig in der im wesentlichen waagerecht verlaufenden Mulde 37 verteilt. Um eine gleichmäßige Benetzung der Mulde 37 zu erreichen, können mehrere Drähte 42 und 43 gleichmäßig über die Länge des Schiffchens 16 verteilt in die Mulde 37 eingeleitet werden. Es ist jedoch auch möglich, den Draht 26 in Längs richtung des Schiffchens 16 beweglich zu lagern und ihn gleichmäßig durch die Mulde 37 zu führen. Auch mehrere in die Mulde 37 einmündende Drähte 26 können in Längsrichtung des Schiffchens 16 verschieblich gelagert sein.The boat 16 has on its side facing the web 12 a trough 37 which extends between Seitenwandun conditions 38 and 39 . The side walls 38 and 39 have upper edges 40 facing the web 12 , between which the wire 26 is introduced with its end 41 . The entire boat 16 becomes so hot under the influence of the electrical current passed through it that the end 41 of the wire 26 melts and is evenly distributed in the substantially horizontal trough 37 . In order to achieve a uniform wetting of the trough 37 , a plurality of wires 42 and 43 can be introduced into the trough 37 evenly distributed over the length of the boat 16 . However, it is also possible to mount the wire 26 movably in the longitudinal direction of the shuttle 16 and to guide it evenly through the trough 37 . A plurality of wires 26 opening into the trough 37 can also be displaceably mounted in the longitudinal direction of the boat 16 .

Zur Führung des Drahtes 26 ist ein Röhrchen 44 vorgesehen, das nur unwesentlich oberhalb der Oberkante 40 des Schiff chens 16 endet. Das Röhrchen 44 weist ein dem Graphitstab 29 abgewandtes oberes Ende 45 auf, in das der Draht 26 einmün det und ein dem oberen Ende 45 gegenüberliegendes unteres Ende 46, aus dem der Draht 26 in Richtung auf das Schiffchen 16 aus dem Röhrchen 44 austritt. Das Röhrchen 44 kann mit einem Doppelmantel 47 versehen werden, der einen Kühlraum 48 umschließt. Der Kühlraum 48 ist von einem Kühlmittel 49 durchflossen, das über einen Zulauf 50 herantransportiert und über einen Ablauf 51 aus dem Kühlraum 48 abtransportiert wird. Innerhalb des Zulaufs 50 ist eine Absperrvorrichtung 52 und innerhalb des Ablaufs 51 eine Absperrvorrichtung 53 vorgesehen. Als Kühlmittel 49 wird vorzugsweise Wasser ver wendet, das aus einem Wassernetz 54 über den Zulauf 50 entnommen wird. Das Wassernetz 54 ist vorzugsweise als ge schlossener Kreislauf mit integriertem Wärmeaustauscher ausgebildet. Das Wasser wird mittels einer Pumpe 55 geför dert.To guide the wire 26 , a tube 44 is provided, which ends only insignificantly above the upper edge 40 of the ship 16 . The tube 44 has an upper end 45 facing away from the graphite rod 29 , into which the wire 26 opens and a lower end 46 opposite the upper end 45 , from which the wire 26 emerges from the tube 44 in the direction of the boat 16 . The tube 44 can be provided with a double jacket 47 which encloses a cooling space 48 . A coolant 49 flows through the cooling space 48 , which is transported in via an inlet 50 and is removed from the cooling chamber 48 via an outlet 51 . A shut-off device 52 is provided within the inlet 50 and a shut-off device 53 within the outlet 51 . As coolant 49 , water is preferably used, which is removed from a water network 54 via the inlet 50 . The water network 54 is preferably formed as a closed circuit with an integrated heat exchanger. The water is conveyed by means of a pump 55 .

Der Kühlraum 48 erstreckt sich etwa konzentrisch zur Mittel achse des Röhrchens 44 und wird durch jeweils zwei einander im wesentlichen gegenüberliegende Trennwände 56 und 57 in zwei voneinander getrennte Bereiche unterteilt. Die Trenn wände 56 und 57 erstrecken sich vom oberen Ende 45 zum unteren Ende 46 und lassen im Bereich des unteren Endes 46 eine Durchgangsöffnung frei, durch die die Kühlraumhälften 58 und 59 miteinander verbunden sind.The cooling space 48 extends approximately concentrically to the central axis of the tube 44 and is divided into two mutually separate areas by two mutually substantially opposite partition walls 56 and 57 . The partitions 56 and 57 extend from the upper end 45 to the lower end 46 and leave a passage opening in the region of the lower end 46 through which the cooling space halves 58 and 59 are connected to one another.

Der Zulauf 50 ist mit der Kühlraumhälfte 58 und der Ablauf 51 mit der Kühlraumhälfte 59 im Bereich des oberen Endes 45 des Röhrchens 44 verbunden. Auf diese Weise ist gewährlei stet, daß das Kühlmittel 49 durch den Zulauf 50 in den oberen Teil der Kühlraumhälfte 58 eintritt und am unteren Ende 46 in die Kühlraumhälfte 59 überwechselt. Aus der Kühlraumhälf te 59 mündet das abfließende Kühlmittel 49 dann in den Ablauf 51 ein.The inlet 50 is connected to the cold room half 58 and the outlet 51 to the cold room half 59 in the region of the upper end 45 of the tube 44 . In this way it is ensured that the coolant 49 enters through the inlet 50 into the upper part of the cold room half 58 and at the lower end 46 changes into the cold room half 59 . The outflowing coolant 49 then flows out of the cooling space half 59 into the outlet 51 .

Es ist jedoch auch möglich, das Röhrchen 44 nur in seinem dem Schiffchen 16 abgewandten oberen Ende 73 zu kühlen. In diesem Fall ragt das Röhrchen 44 nur mit seinem oberen Ende 73 in den Kühlraum 48 hinein, während es mit seinem dem oberen Ende 73 abgewandten unteren Ende 74 aus dem Kühlraum in Richtung auf das Schiffchen 16 herausragt. Ein nur im Bereich seines Endes 73 gekühltes Röhrchen 44 ist aus einem die Wärme gut leitenden Material, beispielsweise Kupfer oder einer Kupferlegierung, hergestellt. Diese leitet die im Bereich des Schiffchens 16 entstehende Wärme schnell aus dem unteren Ende 40 in Richtung auf den Kühlraum 48 ab. Durch diese schnelle Wärmeableitung wird verhindert, daß der Draht 26 im Röhrchen 44 ansintert.However, it is also possible to cool the tube 44 only in its upper end 73 facing away from the boat 16 . In this case, the tube 44 only projects into the cooling space 48 with its upper end 73 , while it projects with its lower end 74 facing away from the upper end 73 from the cooling space in the direction of the boat 16 . A tube 44 which is cooled only in the region of its end 73 is made of a material which is a good conductor of heat, for example copper or a copper alloy. This quickly dissipates the heat generated in the area of the boat 16 from the lower end 40 in the direction of the cooling space 48 . This rapid heat dissipation prevents the wire 26 from sintering in the tube 44 .

Um eine gute Kühlung des Röhrchens 44 im Bereich seines oberen Endes 73 herbeizuführen, wird das Kühlmittel 49 in Längsrichtung des Röhrchens 44 durch den Kühlraum 48 gelei tet. Zu diesem Zweck kann beispielsweise der Zulauf 50 an einem dem oberen Ende 73 benachbarten oberen Abschluß des Kühlraums 48 vorgesehen sein, während der Ablauf 51 am entgegengesetzten unteren Ende vorgesehen ist. Innerhalb des Kühlraumes 48 kann eine das obere Ende 73 umgebende Wendel 75 dazu beitragen, eine Turbulenz innerhalb des Kühlmittels 49 hervorzurufen, mit deren Hilfe die Wärmeableitung aus dem oberen Ende 73 besonders gefördert wird. In order to bring about a good cooling of the tube 44 in the area of its upper end 73 , the coolant 49 is passed in the longitudinal direction of the tube 44 through the cooling space 48 . For this purpose, for example, the inlet 50 can be provided at an upper end of the cooling space 48 adjacent to the upper end 73 , while the outlet 51 is provided at the opposite lower end. Within the cooling space 48 , a spiral 75 surrounding the upper end 73 can help to cause turbulence within the coolant 49 , with the aid of which the heat dissipation from the upper end 73 is particularly promoted.

Um das Röhrchen 44 schnell auswechseln zu können, ist es im Kühlraum 48 auswechselbar befestigt. Zu diesem Zweck wird es mit Dichtungen 76, 77 durch einen den Kühlraum 48 umgebenden Mantel 47 geführt. Innerhalb dieser Dichtungen 76, 77 kann das Röhrchen 44 mit Hilfe eines Bajonettverschlusses 78 befestigt sein, der nach seinem Einrasten das Röhrchen 44 fest in die Dichtungen 76, 77 drückt.In order to be able to quickly replace the tube 44 , it is fastened in an exchangeable manner in the cooling space 48 . For this purpose, it is guided with seals 76, 77 through a jacket 47 surrounding the cooling space 48 . The tube 44 can be fastened within these seals 76, 77 with the aid of a bayonet lock 78 which, after it has snapped into place , presses the tube 44 firmly into the seals 76, 77 .

Das Röhrchen 44 kann bezüglich des Schiffchens 16 in Ruhe sein. In diesem Fall sind zweckmäßigerweise mindestens zwei Röhrchen 44 über die Länge eines Schiffchens 16 gleichmäßig verteilt.The tube 44 can be at rest with respect to the boat 16 . In this case, at least two tubes 44 are expediently evenly distributed over the length of a boat 16 .

Es ist jedoch auch möglich, das Röhrchen 44 mit einem An trieb 60 zu koppeln, der das Röhrchen 44 in Längsrichtung des Schiffchens 16 bewegt. Zu diesem Zweck sind parallel zur Längsrichtung des Schiffchens 16 Schienen 61 und 62 angeord net, auf denen eine Rolle 63 im Bereich ihrer Oberfläche 64 geführt wird. Die Rolle 63 ist mit dem Antrieb 60 verbunden, der beispielsweise als eine Stange ausgebildet ist, die sich in Längsrichtung der Schienen 61 und 62 erstreckt und an deren einem Ende die Rolle 63 drehbar gelagert ist. Der als Stange ausgebildete Antrieb 60 ist mit seinem der Rolle 63 abgewandten Ende mit einem Motor 65 verbunden. Diese Verbin dung kann beispielsweise als ein Ritzel 66 ausgebildet sein, das auf dem als Zahnstange ausgebildeten Antrieb 60 abrollt. Außerdem kann an der den Antrieb 60 bildenden Stange eine Rückholfeder 67 befestigt sein, die die Stange in Richtung auf den Motor 65 bewegt, nachdem dieser den Antrieb 60 zuvor in die entgegengesetzte Richtung ausgelenkt hatte. Auf diese Weise wird durch den Motor 65 einerseits und die Rückholfe der 67 andererseits eine hin- und hergehende Bewegung des Antriebs 60 ausgelöst, mit deren Hilfe das Röhrchen 44 und damit auch der Draht 26 durch das Schiffchen 16 bewegt wird.However, it is also possible to couple the tube 44 to a drive 60 which moves the tube 44 in the longitudinal direction of the boat 16 . For this purpose, 16 rails 61 and 62 are net parallel to the longitudinal direction of the boat, on which a roller 63 is guided in the region of its surface 64 . The roller 63 is connected to the drive 60 , which is designed, for example, as a rod which extends in the longitudinal direction of the rails 61 and 62 and at one end of which the roller 63 is rotatably mounted. The drive 60 designed as a rod is connected to a motor 65 by its end facing away from the roller 63 . This connec tion can for example be designed as a pinion 66 that rolls on the drive 60 designed as a rack. In addition, a return spring 67 can be attached to the rod forming the drive 60 and moves the rod towards the motor 65 after it has previously deflected the drive 60 in the opposite direction. In this way, the motor 65, on the one hand, and the return means 67, on the other hand, trigger a reciprocating movement of the drive 60 , with the aid of which the tube 44 and thus also the wire 26 are moved through the shuttle 16 .

Zum Zwecke der Bedampfung einer Bahn 12 wird das Schiffchen 16 durch einen es durchfließenden Strom hocherhitzt, so daß der in das Schiffchen 16 einmündende Draht 26 unter dem Einfluß des das Schiffchen 16 umgebenden Vakuums verdampft. Der aus dem Schiffchen 16 aufsteigende Metalldampf schlägt sich auf der Bahn 12 nieder und bildet dort eine gleich mäßige Metallschicht aus. Unmittelbar im Anschluß daran wird die Bahn 12 an der Bahnwalze 15 gekühlt und in Richtung auf die Aufwickelrolle 4 befördert. Der Draht 26 wird mit Hilfe des Vortriebes 28 gleichmäßig in Richtung auf das Schiffchen 16 gefördert. Eine weitere Kühlung kann an der Kühlwalze erfolgen.For the purpose of steaming a web 12 , the boat 16 is heated up by a current flowing through it, so that the wire 26 flowing into the boat 16 evaporates under the influence of the vacuum surrounding the boat 16 . The metal vapor rising from the boat 16 is deposited on the web 12 and forms a uniform metal layer there. Immediately afterwards, the web 12 is cooled on the web roller 15 and conveyed in the direction of the take-up roll 4 . The wire 26 is conveyed evenly in the direction of the boat 16 with the aid of the jacking 28 . Further cooling can take place on the cooling roll.

Der Verdampfer 2 kann aus mindestens zwei Quellen 68 beste hen, die ihrerseits jeweils aus mindestens zwei Schiffchen 69 und 70 bestehen können. Die Schiffchen 69 und 70 sind in Förderrichtung 19 der Bahn 12 gestaffelt hintereinander angeordnet und seitlich gegeneinander versetzt. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß jeder Teil der zu metallisie renden Oberfläche 23 eine gleichmäßig dicke Beschichtung erhält. Es ist auch möglich, daß sich die Schiffchen 69 und 70 im Bereich ihrer einander zugewandten Enden in Transport richtung 19 der Bahn 12 teilweise überlappen.The evaporator 2 can consist of at least two sources 68 , which in turn can each consist of at least two boats 69 and 70 . The shuttle 69 and 70 are staggered one behind the other in the conveying direction 19 of the web 12 and laterally offset from one another. In this way it is ensured that each part of the surface 23 to be metallized is given a uniformly thick coating. It is also possible that the shuttle 69 and 70 partially overlap in the region of their mutually facing ends in the transport direction 19 of the web 12 .

Die Quellen 68 sind in Förderrichtung 19 der Bahn 12 hinter einander angeordnet. Durch diese Anordnung ist es möglich, die Bahn 12 mit einer relativ hohen Geschwindigkeit über den Verdampfer 2 laufen zu lassen. Im Bereich der ersten Quelle 68 erfolgt ein erster Niederschlag des Metalldampfes auf der zu metallisierenden Oberfläche 23. Dieser Niederschlag haf tet fest auf der Oberfläche 23 und dringt tief in deren Poren ein. Im Anschluß an diese erste Metallisierung wird oberhalb der in Förderrichtung 19 zweiten Quelle 68 eine weitere Metallschicht auf die erste Metallschicht aufge dampft. Diese zweite Metallschicht ebnet noch verbliebene Poren der ersten Metallschicht ein und stellt auf der Bahn 12 eine spiegelglatte Oberfläche her. Die Metallschichten sind dabei fest aufeinander verhaftet.The sources 68 are arranged one behind the other in the conveying direction 19 of the web 12 . This arrangement makes it possible to run the web 12 over the evaporator 2 at a relatively high speed. In the area of the first source 68 , the metal vapor is first deposited on the surface 23 to be metallized. This precipitate adheres firmly to the surface 23 and penetrates deep into its pores. Following this first metallization, a further metal layer is vaporized onto the first metal layer above the second source 68 in the conveying direction 19 . This second metal layer flattens remaining pores of the first metal layer and produces a mirror-like surface on the web 12 . The metal layers are firmly attached to each other.

Zwischen der ersten und der zweiten Quelle 68 läßt sich eine die Bahn 12 abkühlende Kühlwalze 71 vorsehen, es ist aber auch möglich, die von der zweiten Quelle 68 ausgehende Metallbedampfung unmittelbar nach der Bedampfung im Bereich der ersten Quelle 68 ohne Zwischenkühlung vorzunehmen. Eine Zwischenkühlung ist immer dann erforderlich, wenn die zu metallisierende Bahn 12 aus wärmeempfindlichem Material, etwa Folien aus Klarsichtkunststoff, besteht. Derartiges Material wird schnell trübe, wenn durch eine stärkere Erwär mung im Materialinneren eine Ausgasung verursacht wird. Die Erwärmung der Bahn 12 im Bereich der Quellen 68 erfolgt im wesentlichen durch Strahlung, die zunächst die Bahnoberflä che 23 erhitzt. Durch die nachfolgende Kühlwalze 71 wird die Oberfläche 23 aber sofort wieder gekühlt, so daß eine Wärme ausbreitung in das Innere der Bahn 12 weitgehend vermieden wird. Die Strahlungserwärmung im Bereich weiterer Quellen 68 ist durch die hohe Reflektionseigenschaft der ersten Metall schicht wesentlich geringer als im Bereich der ersten Quelle 68, zwischen weiteren Quellen 68 ist die Installation zu sätzlicher Kühlwalzen deshalb nur bei extrem empfindlichem Material der Bahn 12 erforderlich.A cooling roller 71 which cools the web 12 can be provided between the first and the second source 68 , but it is also possible to carry out the metal vapor deposition from the second source 68 immediately after the vapor deposition in the region of the first source 68 without intermediate cooling. Intercooling is always required if the web 12 to be metallized consists of heat-sensitive material, such as films made of transparent plastic. Such material quickly becomes cloudy when outgassing is caused by increased heating inside the material. The web 12 is heated in the region of the sources 68 essentially by radiation, which first heats the surface 23 of the web. The surface 23 is immediately cooled again by the subsequent cooling roller 71 , so that heat propagation into the interior of the web 12 is largely avoided. The radiation heating in the area of further sources 68 is significantly less than in the area of the first source 68 due to the high reflective property of the first metal layer, the installation between additional sources 68 therefore requires additional cooling rollers only when the web 12 material is extremely sensitive.

Claims

1. Apparatus for applying a metal layer to a web which, with its side to be metallized, faces a highly heated evaporator surrounded by a vacuum, from which a metal vapor rises in the direction of the side to be metallized and is deposited thereon, characterized in that the evaporator ( 2 ) consists of at least one graphite boat ( 16 ) which extends with its longitudinal axis essentially transversely to the transport direction ( 19 ) of the web ( 12 ) and which has a trough ( 37 ) which is open in the direction of the web ( 12 ) into which at least one wire ( 26 ) extends, which essentially consists of a metal ( 25 ) to be evaporated and is guided in a holder ( 44 ) which has a cooling space ( 48 ) through which a coolant ( 49 ) flows is.

2. Device according to claim 1, characterized in that the holder ( 44 ) is designed as a tube ( 44 ).

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that water is provided as the coolant ( 49 ).

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that the cooling space ( 48 ) has an inlet ( 50 ) and an outlet ( 51 ).

5. The device according to claim 1 to 4, characterized in that the cooling space ( 48 ) is surrounded by walls which form a double jacket of the tube ( 44 ).

6. The device according to claim 1 to 5, characterized in that the cooling space ( 48 ) by partition walls ( 56 ) and ( 57 ) is divided into two areas ( 58 ) and ( 59 ), one of which with the inlet ( 50th ) and the other is connected to the drain ( 51 ).

7. The device according to claim 1 to 6, characterized in that the partitions ( 56 ) and ( 57 ) in the region of the lower end ( 46 ) of the tube ( 44 ) have through-openings which separate the cold room areas ( 58 ) and ( 59 ) connect with each other.

8. The device according to claim 1 to 7, characterized in that the partitions ( 56 ) and ( 57 ) from an upper end ( 45 ) to the lower end ( 46 ) of the tube ( 44 ) he stretch.

9. The device according to claim 1 to 5, characterized in that the tube ( 44 ) with its the boat ( 16 ) facing away from the upper end ( 73 ) protrudes into the cooling space ( 48 ), the heat dissipation into one of the boat ( 16 ) facing lower end ( 74 ) of the tube ( 44 ) is sufficient.

10. The device according to claim 9, characterized in that the tube ( 44 ) is formed from a heat-conductive material.

11. The device according to claim 10, characterized in that the tube ( 44 ) consists of copper.

12. The apparatus according to claim 10, characterized in that the tube ( 44 ) consists of a copper-containing compound.

13. The apparatus according to claim 9 to 12, characterized in that the tube ( 44 ) in the cooling chamber ( 48 ) is held.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the tube ( 44 ) in the cooling chamber ( 48 ) is guided sealed.

15. The apparatus of claim 13 and 14, characterized in that the tube ( 44 ) in the cooling chamber ( 48 ) is held interchangeable bar.

16. The apparatus of claim 13 to 15, characterized in that the tube ( 44 ) via a bayonet lock in the cooling chamber ( 48 ) is locked liquid-tight.

17. The apparatus according to claim 1 to 16, characterized in that the boat ( 16 ) with its ends ( 30, 31 ) in bearing blocks ( 32, 33 ) is held.

18. The apparatus according to claim 1 to 17, characterized in that the bearing blocks ( 32, 33 ) are made of a block of electrically highly conductive material.

19. The apparatus according to claim 1 to 18, characterized in that the bearing blocks ( 32, 33 ) are made of copper.

20. The apparatus according to claim 1 to 18, characterized in that the bearing blocks ( 32, 33 ) are made of graphite.

21. The apparatus according to claim 1 to 18, characterized in that the bearing blocks ( 32, 33 ) are made of a copper-graphite alloy.

22. The apparatus of claim 1 to 21, characterized in that the ends ( 30, 31 ) with the bearing blocks ( 32, 33 ) are electrically connected.

23. The device according to claim 1 to 22, characterized in that the bearing blocks ( 32, 33 ) via lines ( 34 ) are connected to an energy source ( 35 ).

24. The device according to claim 1 to 23, characterized in that the tube ( 44 ) with a in the longitudinal direction of the boat ( 16 ) movable drive ( 60 ) is connected.

25. The device according to claim 1 to 24, characterized in that the tube ( 44 ) is guided oscillating over the boat ( 16 ).

26. The apparatus according to claim 1 to 24, characterized in that the tube ( 44 ) stationary over the ship chen ( 16 ) is attached.

27. The apparatus according to claim 1 to 26, characterized in that at least two tubes ( 44 ) in the longitudinal direction of the boat ( 16 ) are arranged side by side.

28. The device according to claim 1 to 27, characterized in that the evaporator ( 2 ) consists of at least two sources ( 68 ).

29. The device according to claim 1 to 28, characterized in that a source ( 68 ) consists of at least one boat ( 16 ).

30. The device according to claim 1 to 29, characterized in that the sources ( 68 ) in the transport direction ( 19 ) of the web ( 12 ) are arranged one behind the other.

31. The device according to claim 1 to 30, characterized in that between the sources ( 68 ) cooling rollers ( 71 ) are vorgese hen.

32. Apparatus according to claim 1 to 31, characterized in that a cooling roller ( 71 ) is provided between two sources ( 68 ).

33. Apparatus according to claim 1 to 32, characterized in that the shuttle ( 16 ) of a plurality of shuttle ( 16 ) existing source ( 68 ) in the conveying direction ( 19 ) of the web ( 12 ) are arranged offset to one another.