DE4207526C2 - Hochvakuum-Beschichtungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochvakuum-Beschich­ tungsanlage zum Beschichten einer Folie, welche in ei­ nem evakuierbaren Vakuumkessel über eine in Arbeits­ stellung oberhalb eines Verdampfers angeordneten, von einer Grundfahreinheit aus dem Vakuumkessel heraus­ fahrbaren Beschichtungswalze geführt wird, und bei der zur Begrenzung des Beschichtungsbereiches unterhalb der Beschichtungswalze eine verstellbare, den Beschich­ tungsbereich begrenzende Maske und zum vollständi­ gen Abdecken des Verdampfers eine verfahrbare Blen­ de angeordnet ist.

Beschichtungsanlagen der vorstehenden Art werden zum Beschichten von Folien mit einer Metallauflage eingesetzt und sind allgemein bekannt. Sie weisen eine auf Schienen verfahrbare Grundfahreinheit auf, welche mit einer Rezipientenplatte dichtend gegen eine offene Stirnfläche des Vakuumkessels fahrbar ist. Aus der Re­ zipientenplatte ragen zum Vakuumkessel hin ein Auf­ wickler, ein Abwickler und eine Beschichtungswalze. Beim Einfahren in den Vakuumkessel gelangt diese Be­ schichtungswalze oberhalb des im Vakuumkessel orts­ fest angebrachten Verdampfers.

Die Blende, welche den Verdampfer vor und nach dem Beschichtungsprozeß abdeckt, ist bei der bekann­ ten Beschichtungsanlage im Vakuumkessel auf dem Verdampfer angeordnet und deshalb zum Reinigen schlecht zugänglich. Die Maske ist zwar schwenkbar unterhalb der Beschichtungswalze an der Grundfah­ reinheit vorgesehen, dennoch aber schlecht zugänglich, da sie sich auch im von der Beschichtungswalze wegge­ klappten Zustand in einer ungünstig tiefen, schlecht zu­ gänglichen Position befindet.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Hochvakuum-Beschichtungsanlage der eingangs ge­ nannten Art so auszubilden, daß bei geöffneter Anlage ihre Maske und Blende zum Zwecke der Reinigung be­ sonders gut zugänglich sind.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß die Maske und die Blende auf einer Schwenk­ einheit vorgesehen sind, welche um eine parallel zur Beschichtungswalze vor ihr verlaufenden Schwenkwel­ le der Grundfahreinheit verschwenkbar angeordnet ist.

Durch diese Zusammenfassung der Blende und der Maske zu einer Schwenkeinheit und dadurch, daß ihre Schwenkwelle vor der Beschichtungswalze verläuft, können die Blende und die Maske in eine solche Position geschwenkt werden, in der die zu reinigenden Flächen gut zugänglich sind.

Die Schwenkeinheit ist besonders kompakt ausgebil­ det und nutzt den in der Hochvakuum-Beschichtungsan­ lage vorhandenen Platz optimal, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Blende auf Geradfüh­ rungen der Schwenkeinheit verfahrbar angeordnet ist.

Die Schwenkeinheit erhält nach dem Wegschwenken von der Beschichtungswalze ausreichend Abstand von ihr, um selbst gut zugänglich zu sein und um ein Reini­ gen der Beschichtungswalze zu ermöglichen, wenn ge­ mäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Schwenkeinheit von der Seite gesehen L-förmig ausge­ bildet ist und die Schwenkwelle vor der Beschichtungs­ walze im kürzeren Schenkel des L′s verläuft.

Die Vakuumkessel bekannter Hochvakuum-Be­ schichtungsanlagen waren bisher immer im Querschnitt rund ausgebildet, und der Verdampfer befand sich stets in etwa auf der senkrechten Mittellinie des Vakuumkes­ sels. Aufwickler und Abwickler befanden sich in einer Höhe oberhalb des Verdampfers rechts und links von ihm, so daß die Beschichtungswalze dazwischen unmit­ telbar oberhalb des Verdampfers angeordnet werden konnte. Dadurch hatte die Beschichtungswalze und ent­ sprechend auch die von der Grundfahreinheit getragene Maske relativ viel Abstand von der Vorderseite der An­ lage, was die Zugänglichkeit erschwerte. Optimal zu­ gänglich sind die Beschichtungswalze mit der Maske und Blende, wenn gemäß einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Vakuumkessel recht­ eckigen Querschnitt hat und der Verdampfer und des­ halb auch die Beschichtungswalze außermittig nahe der Vorderwand des Vakuumkessels angeordnet ist und wenn die Schwenkwelle zwischen der Beschichtungs­ walze und der Vorderwand des Vakuumkessels verläuft.

Üblicherweise ist bei Hochvakuum-Beschichtungsan­ lagen oberhalb der Beschichtungswalze mittels Schleu­ senbacken eine Schleuse gebildet, durch welche sich im Beschichtungsraum ein möglichst hoher Unterdruck er­ zielen läßt. Diese Schleusenbacken können in die Schwenkeinheit integriert werden, wenn gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Schwenkein­ heit zwei mit gegenseitigem Abstand zueinander paral­ lellaufende Längsholme aufweist, welche bei unter die Beschichtungswalze geschwenkter Schwenkeinheit je­ weils mit einer bogenförmig gekrümmten Fläche unter Bildung eines Dichtspaltes bis unmittelbar vor die Be­ schichtungswalze reicht.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu.

Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nach­ folgend beschrieben. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Hochvakuum-Be­ schichtungsanlage nach der Erfindung,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch einen Vakuumkessel der Beschichtungsanlage,

Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 im Maßstab vergrößerte Darstellung der Beschichtungswalze mit den angren­ zenden Bauteilen,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Teilbereich des Vakuumkessels mit einer herausgeklappten Schwenk­ einheit.

Die Fig. 1 zeigt einen Vakuumkessel 1 rechteckigen Querschnitts, in welchem das Beschichtungsverfahren abläuft. Rechts neben dem Vakuumkessel 1 ist eine Grundfahreinheit 2 angeordnet, welche auf Schienen 3 verfahrbar ist. Die Grundfahreinheit 2 hat eine Rezi­ pientenplatte 4, welche sich durch Verfahren der Grundfahreinheit 2 nach links dichtend auf die rechte Stirnfläche des Vakuumkessels 1 aufsetzen läßt. Aus der Rezipientenplatte 4 ragen zum Vakuumkessel 1 hin ein Aufwickler 5 und ein Abwickler 6. Weiterhin ist in etwa auf halber Höhe zwischen dem Aufwickler 5 und Ab­ wickler 6 eine Beschichtungswalze 7 und darunter eine Schwenkeinheit 8 dargestellt. Wickelmotoren 9, 10 auf der dem Vakuumkessel 1 abgewandten Seite der Rezi­ pientenplatte 4 dienen dem Antrieb des Aufwicklers 5 und Abwicklers 6. Eine Lagerplatte 11 an der dem Vaku­ umkessel 1 zugewandten Seite der Grundfahreinheit 2 lagert die der Rezipientenplatte 4 abgewandten Enden des Aufwicklers 5 und Abwicklers 6. Um ein Kippen der Grundfahreinheit 2 aufgrund der in Fig. 1 vor seiner Rezipientenplatte 4 angeordneten Massen zu vermei­ den, ist die Grundfahreinheit 2 an ihrer vordersten, dem Vakuumkessel 1 zugewandten obersten Stelle mit Rol­ len 12 in einer Schiene 13 abgestützt, welche oben aus dem Vakuumkessel 1 herausführt.

Zur Evakuierung des Vakuumkessels 1 sind unterhalb des Vakuumkessels 1 zwei Diffusionspumpen 14, 15 an­ geordnet. Weiterhin befindet sich ein Satz mechanisch er Pumpen 16, 16a, 17, 18 hinter dem Vakuumkessel. Zu Beginn eines Beschichtungsvorganges wird eine Rolle der zu beschichtenden Folie auf den Aufwickler 5 ge­ schoben und die Folie 20 dann über nicht gezeigte Um­ lenkwalzen und der Beschichtungswalze 7 zum Auf­ wickler 5 geführt. Dann fährt man die Grundfahreinheit 2 in den Vakuumkessel 1 hinein, bis ihre Rezipienten­ platte 4 den Vakuumkessel 1 verschließt. Anschließend evakuiert man den Vakuumkessel mit den mechani­ schen Pumpen 16-18 und einen Teilbereich mit den Diffusionspumpen 14, 15.

Die Fig. 2 zeigt schematisch im Vakuumkessel 1 den Abwickler 6 und darüber den Aufwickler 5. Weiterhin ist zu sehen, daß sich die Beschichtungswalze 7 vor dem Aufwickler 5 und dem Abwickler 6 in etwa in halber Höhe zwischen diesen befindet. Die zu beschichtende Folie 20 läuft von einer auf dem Abwickler 6 angeordne­ ten Vorratsrolle 21 über die Beschichtungswalze 7 zu einer Aufwickelrolle 22 auf dem Aufwickler 5.

Ortsfest im Vakuumkessel 1 ist an ihrer Vorderwand 23 angrenzend ein Verdampfer 24 angeordnet. Aus ihm dampft das Beschichtungsmaterial gegen einen Be­ schichtungsbereich der Folie 20 auf der Beschichtungs­ walze 7 und passiert dabei die Schwenkeinheit 8. Diese hat in etwa L-förmige Gestalt und ist um eine Schwenk­ welle 25 schwenkbar, die unmittelbar hinter der Vorder­ wand 23 des Vakuumkessels 1 vor der Beschichtungs­ walze 7 durch den kürzeren Schenkel 26 des L′s verläuft. Die Fig. 2 läßt weiterhin eine Trennwand 34 erkennen, die den Vakuumkessel 1 in eine Beschichtungskammer 35 und eine Wickelkammer 36 unterteilt.

Die Fig. 3 zeigt, daß die Schwenkeinheit 8 eine auf einer Geradführung 27 verfahrbare Blende 28 hat, wel­ che in der dargestellten Position den Verdampfer 24 nach oben hin abdeckt. Oberhalb der Blende 28 sind zwei Seitenteile einer Maske 29 zu erkennen, welche den Durchtrittsquerschnitt für das verdampfte Metall zur Beschichtungswalze 7 hin begrenzt.

Gestrichelt sind in Fig. 3 zwei Längsholme 30, 31 der Schwenkeinheit 8 dargestellt, welche jeweils unter Bil­ dung eines engen Luftspaltes mit einer kreisförmig ge­ krümmten Fläche 32, 33 bis unmittelbar vor die Be­ schichtungswalze 7 reichen. Diese Längsholme 30, 31 bilden eine Schleuse, durch welche das Überströmen von Luft von der in Fig. 2 gezeigten Wickelkammer 36 in die Beschichtungskammer 35 begrenzt.

Strichpunktiert ist in Fig. 3 die rückwärtige Stellung der Blende 28 angedeutet, in der der Verdampfer 24 frei ist und der Beschichtungsvorgang vonstatten geht.

Die Fig. 4 zeigt die Schwenkeinheit 8 in ihrer von der Beschichtungswalze 7 weggeklappten Stellung, welche natürlich nur möglich ist, wenn die Grundfahreinheit 2 mit der Beschichtungswalze 7 aus dem Vakuumkessel 1 herausgefahren ist. Zu erkennen ist, daß in dieser Posi­ tion die Blende 28 und die Maske 29 gut zugänglich sind.

Bezugszeichenliste

1 Vakuumkessel
2 Grundfahreinheit
3 Schiene
4 Rezipientenplatte
5 Aufwickler
6 Abwickler
7 Beschichtungswalze
8 Schwenkeinheit
9 Wickelmotor
10 Wickelmotor
11 Lagerplatte
12 Rolle
13 Schiene
14 Diffusionspumpe
15 Diffusionspumpe
16 mechanische Pumpe
17 mechanische Pumpe
18 mechanische Pumpe
20 Folie
21 Vorratsrolle
22 Aufwickelrolle
23 Vorderwand
24 Verdampfer
25 Schwenkeinheit
26 Schenkel
27 Geradführung
28 Blende
29 Maske
30 Längsholm
31 Längsholm
32 Fläche
33 Fläche
34 Trennwand
35 Beschichtungskammer
36 Wickelkammer

Claims (5)

1. Hochvakuum-Beschichtungsanlage zum Be­ schichten einer Folie, welche in einem evakuierba­ ren Vakuumkessel über eine in Arbeitsstellung oberhalb eines Verdampfers angeordneten, von ei­ ner Grundfahreinheit aus dem Vakuumkessel her­ ausfahrbaren Beschichtungswalze geführt wird, und bei der zur Begrenzung des Beschichtungsbe­ reiches unterhalb der Beschichtungswalze eine ver­ stellbare, den Beschichtungsbereich begrenzende Maske und zum vollständigen Abdecken des Ver­ dampfers eine verfahrbare Blende angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske (29) und die Blende (28) auf einer Schwenkeinheit (8) vorge­ sehen sind, welche um eine parallel zur Beschich­ tungswalze (7) vor ihr verlaufende Schwenkwelle (25) der Grundfahreinheit (2) verschwenkbar ange­ ordnet ist.

2. Hochvakuum-Beschichtungsanlage nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (28) auf Geradführungen (27) der Schwenkeinheit (8) verfahrbar angeordnet ist.

3. Hochvakuum-Beschichtungsanlage nach den An­ sprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkeinheit (8) von der Seite gesehen L-förmig ausgebildet ist und die Schwenkwelle (25) vor der Beschichtungswalze (7) im kürzeren Schenkel (26) des L′s verläuft.

4. Hochvakuum-Beschichtungsanlage nach zumin­ dest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumkessel (1) rechteckigen Querschnitt hat und der Verdampfer (24) und deshalb auch die Beschichtungswalze (7) außermit­ tig nahe der Vorderwand (23) des Vakuumkessels (1) angeordnet ist und daß die Schwenkwelle (25) zwischen der Beschichtungswalze (7) und der Vor­ derwand (23) des Vakuumkessels (1) verläuft.

5. Hochvakuum-Beschichtungsanlage nach zumin­ dest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkeinheit (8) zwei mit gegenseitigem Abstand zueinander parallellau­ fende Längsholme (30, 31) aufweist, welche bei un­ ter die Beschichtungswalze (7) geschwenkter Schwenkeinheit (8) jeweils mit einer bogenförmig gekrümmten Fläche (32, 33) unter Bildung eines Dichtspaltes bis unmittelbar vor die Beschichtungs­ walze (7) reicht.