DE4219268C2

DE4219268C2 - Anordnung zur Vakuumerzeugung

Info

Publication number: DE4219268C2
Application number: DE19924219268
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Erbkamm; Guenter Dipl Phys Dr Re Jaesch; Gerhard Dipl Ing Dr Ing Kuehn; Joachim Dipl Ing Senf; Erwin Dipl Ing Zschieschang; Guenther Dipl Ing Landgraf; Ekkehart Reinhold
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1992-06-12
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2012-06-13
Also published as: DE4219268A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Vakuumerzeugung für Bandschleusensysteme in Vakuumbeschichtungsanlagen mit mehre ren Vakuumkammern zur stufenweisen Verringerung des Druckes von der Höhe des Istdruckes vor der ersten Kammer auf Soll druck in der letzten Kammer, in der jede Vakuumkammer mit einer Vakuumpumpe versehen ist, die einen Sauganschluß, mit dem die Vakuumpumpe mit der Vakuumkammer verbunden ist und einen Druckanschluß aufweist.

Es sind Anordnungen der genannten Art bekannt, deren Vakuumsy stem aus den einzelnen Vakuumkammern zugeordneten Vorpumpen und zugehörigen Meß- und Steuerungseinrichtungen besteht.

Bei den Pumpen handelt es sich vorzugsweise um Drehschieber- oder Hubkolbenpumpen oder um Rootspumpen und Vorpumpen.

Diese Pumpen fördern Gas aus der jeweiligen Vakuumkammer an die Umgebung. Dabei hat sich gezeigt, daß der geförderte Gasstrom aus einer Vakuumkammer nur etwa 10 bis 20% des geförderten Gasstromes der vorhergehenden Vakuumkammer be trägt. Dadurch arbeiten derartige Anordnungen sehr uneffektiv, was insbesondere bei großen Saugleistungen sehr nachteilig zu tragen kommt.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Vakuumerzeugung zu schaffen, die eine effektive Energie ausnutzung gewährleistet.

Gemäß der Erfindung wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Druckanschluß mindestens einer Vakuumpumpe der auf die erste Vakuumkammer folgenden Vakuumkammern sowohl mit dem Saugan schluß der Vakuumpumpe einer vorhergehenden Vakuumkammer als auch mit der Vakuumkammer selbst verbunden ist.

Eine derartige Lösung, die bei jedem stufenweisen Aufbau und zur Erhaltung eines Vakuums einsetzbar ist, kann auch als Kaskadenschaltung bezeichnet werden, bei der zumindest die Vakuumpumpe, die mit der vorhergehenden verbunden ist, nicht mehr gegen den Umgebungsdruck arbeiten muß. Sie hat nur noch die Druckdifferenz zwischen den beiden betreffenden Druckkam mern aufzubauen. Da die erforderliche Saugleistung dabei ge ringer ist, ist der erforderliche Energieverbrauch ebenfalls kleiner.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in einer besonderen Ausge staltung auch für Bandschleusensysteme in kontinuierlich arbeitenden Vakuumbeschichtungsanlagen gelöst.

Dabei ist auf der Ausgabeseite bei kontinuierlich arbeitenden Vakuumbeschichtungsanlagen der Druckanschluß mindestens einer Vakuumpumpe der in Bearbeitungsrichtung vor der letzten Vakuumkammer liegenden Vakuumkammern sowohl mit dem Saug anschluß der Vakuumpumpe einer in Bearbeitungsrichtung nach folgenden Vakuumkammer als auch mit dieser Vakuumkammer selbst verbunden.

Wie oben dargelegt, ist bei Bandschleusensystemen sowohl das Ein- als auch das Ausgangsschleusensystem stufenartig aufge baut. Dabei ist es zweckmäßig, mindestens ein Vakuumkammern paar, bestehend aus einer Vakuumkammer auf der Beschickungs seite und einer Vakuumkammer annähernd gleichen Druckes auf der Ausgabeseite, mit ein und derselben Vakuumpumpe zu verse hen.

Neben der Einsparung von Vakuumpumpen bei einer derartigen Ausführung ergibt sich der Vorteil, daß diese besser ausge nutzt werden.

In einer Form der erfindungsgemäßen Anordnung ist jede Vakuum pumpe mit einer Drucküberwachung versehen.

Dabei ist es zweckmäßig, daß die Vakuumpumpen druckabhängig automatisch umschaltbar sind.

Es kann auch zweckmäßig sein, die Vakuumpumpe der Vakuumkammer mit dem niedrigsten Druck mit einer Drucküberwachung zur Rege lung der anderen Vakuumpumpen zu versehen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbei spieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Anordnung eines sechsstufigen Bandschleusensystems mit teilweiser Kaskadenschaltung,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Anordnung in zwei parallelge schalteten sechsstufigen Bandschleusensystemen mit teilweiser Kaskadenschaltung,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Anordnung eines sechsstufigen Bandschleusensystems in Kaskadenschaltung,

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Anordnung in zwei parallelge schalteten sechsstufigen Bandschleusensystemen in Kas kadenschaltung,

Fig. 5 eine erfindungsgemäße Anordnung eines sechsstufigen Bandschleusensystems mit Sammelleitung und

Fig. 6 eine erfindungsgemäße Anordnung für zwei parallelge schaltete sechsstufige Bandschleusensysteme mit Sam melleitung.

Bandschleusensysteme, die mit erfindungsgemäßen Anordnungen zur Vakuumerzeugung versehen sind, wie sie in den Zeichnungen dargestellt sind, werden beispielsweise zum Beschichten von Blechbändern in Vakuumbeschichtungsanlagen eingesetzt, die nach dem Durchlaufprinzip arbeiten.

Dabei wird das Band 1 über Transportrollen 2 in Transportrich tung gefördert. Es sind Vakuumkammern 0. bis 6. vorgesehen, die gegenseitig weitestgehend abgedichtet sind, und der stufen weisen Erzeugung des Vakuums dienen. Die 0. Vakuumkammer weist einen Druck von annähernd 1000 mbar auf. Es ist dabei auch möglich, eine nicht näher dargestellte Vorvakuumkammer vor zusehen, in der ein leichter Überdruck von vorzugsweise Schutzgas eingestellt ist.

Wie in Fig. 1 dargestellt, ist die 1. und die 2. Vakuumkammer mit je einer Vorvakuumpumpe 3.1 und 3.2 ausgestattet, die druckseitig mit der freien Atmosphäre verbunden sind.

Die nachfolgenden Vakuumkammern 3 bis 6 sind jeweils mit Rootspumpe 4.3 bis 4.6 als Feinvakuumpumpe versehen.

Der Rootspumpe 4.3 der 3. Vakuumkammer ist druckseitig eine Vorvakuumpumpe 3.3 vorgeschaltet, die wiederum druckseitig ebenfalls an der freien Atmosphäre liegt.

Die Rootspumpe 4.4 der 4. Vakuumkammer ist mit ihrer Sauglei tung mit der 4. Vakuumkammer verbunden. Die Druckleitung weist eine Verbindung zur Saugleitung der vorhergehenden Vakuumkam mer, also der 3. Vakuumkammer auf. In gleicher Art und Weise ist die Rootspumpe 4.5 der 5. und die Rootspumpe 4.6 der 6. Vakuumkammer angeordnet.

Damit sind die 3. bis 6. Vakuumkammer kaskadenartig mitein ander verschalten, wodurch sich die erfindungsgemäßen Vorteile ergeben.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Bandschleusensystemen ist auf der Beschickungsseite 5 der gleiche Aufbau gewählt, wie er in Fig. 1 dargestellt wurde. In gleicher Art und Weise ist auch die Ausgabeseite 6 als Teilkaskade ausgeführt. Zur Vereinfa chung des Aufbaues weisen die Rootspumpen 4.3 der 3. Vakuum kammer der Beschickungsseite und der Ausgabeseite eine gemein same Vorvakuumpumpe 3.3 auf. Ebenso sind die 2. und 1. Vakuum kammer jeweils der Beschickungs- und der Ausgabeseite mit je einer gemeinsamen Vorvakuumpumpe 3.1 oder 3.2 versehen.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung zur Vakuumerzeugung eines sechs stufigen Bandschleusensystems in Kaskadenschaltung, in dem der Druckanschluß jeder Vakuumpumpe 4 mit dem Sauganschluß der vorhergehenden verbunden ist. Nur die Vakuumpumpe 4.1 der 1. Vakuumkammer arbeitet gegen Atmosphärendruck.

In Fig. 4 ist die Anordnung zur Vakuumerzeugung aus Fig. 3 in für zwei parallelgeschaltete sechsstufige Bandschleusensysteme gezeigt. Sowohl das Ein- als auch das Ausgangsschleusensystem ist stufenartig aufgebaut. Dabei ist das 1. und das 2. Vaku umkammernpaar, bestehend aus der 1. oder der 2. Vakuumkammer auf der Beschickungsseite 5 und der annähernd isobaren 1. oder 2. Vakuumkammer auf der Ausgabeseite 6, mit ein und derselben Vakuumpumpe 3.1 bzw. 3.2 versehen. Diese Vakuumpumpen 3 sind als Kaskade geschaltet, d. h. der Druckanschluß der Vakuumpumpe 3.2 liegt am Sauganschluß der Vakuumpumpe 3.1.

Die 3. bis 6. Vakuumkammern der Beschickungsseite 5 und der Ausgabeseite 6 sind mit je einer Vakuumpumpe 4.3 bis 4.6 versehen. In bereits dargestellter Art und Weise ist jede der Vakuumpumpen 4.3 bis 4.6 druckseitig mit dem Sauganschluß der Vakuumpumpe 3.2 oder 4.3 bis 4.5 der vorhergehenden Vakuumkam mer mit dem nächstniedrigeren Druck verbunden. Zusätzlich sind die Vakuumpumpen 4.3 bis 4.6 der annähernd isobaren Vakuumkam mern der Beschickungsseite 5 und der Ausgabeseite 6 mitein ander verbunden.

In der Anordnung gemäß Fig. 5 ist die 1. und 2. Vakuumkammer jeweils mit separaten Vakuumpumpen 3.1 und 3.2 ausgerüstet, während die Vakuumpumpen 4.3 bis 4.6 der Vakuumkammern 3 bis 6 auf eine gemeinsame Vorvakuumpumpe 3.3 arbeiten. Mit dieser Vorvakuumpumpe 3.3 sind sie über eine gemeinsame Sammelleitung 7 miteinander verbunden.

In Fig. 6 ist die Anordnung entsprechend Fig. 5 mit einer Sammelleitung 7 der 3. bis 6. Vakuumkammer für zwei parallele Anordnungen auf der Beschickungsseite 5 und der Ausgabeseite 6 dargestellt.

Bezugszeichenliste

1 Band
2 Transportrolle
0. bis 6. Vakuumkammer
3.n Vorvakuumpumpe an der n-ten Vakuumkammer
4.n Rootspumpe an der n-ten Vakuumkammer
5 Beschickungsseite
6 Ausgabeseite
7 Sammelleitung

Claims

1. Anordnung zur Vakuumerzeugung für Bandschleusensysteme in Vakuumbeschichtungsanlagen mit mehreren Vakuumkammern zur stufenweisen Verringerung des Druckes von der Höhe des Istdruckes vor der ersten Kammer auf Solldruck in der letzten Kammer, in der jede Vakuumkammer mit einer Vakuum pumpe versehen ist, die einen Sauganschluß, mit dem die Vakuumpumpe mit der Vakuumkammer verbunden ist und einen Druckanschluß aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckanschluß mindestens einer Vakuumpumpe (4) der auf die erste Vakuumkammer (1.) folgenden Vakuumkammern (2.-6.) sowohl mit dem Saug anschluß der Vakuumpumpe (4) einer vorhergehenden Vakuum kammer als auch mit der Vakuumkammer selbst verbunden ist.

2. Anordnung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei kontinuierlich arbeitenden Vakuumbeschichtungsanlagen auf der Ausgabeseite (6) der Druckanschluß mindestens einer Vakuumpumpe (4) der in Bearbeitungsrichtung vor der letzten Vakuumkammer (1.) liegenden Vakuumkammern (6.-2.) sowohl mit dem Sauganschluß der Vakuumpumpe (4) einer in Bearbeitungsrichtung nachfolgenden Vakuumkammer als auch mit dieser Vakuumkammer selbst verbunden ist.

3. Anordnung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Vakuumkammerpaar, bestehend aus einer Vakuumkammer (1.-6.) auf der Beschickungsseite (5) und einer Vakuum kammer annähernd gleichen Druckes (1.-6.) auf der Ausgabeseite (6), mit ein und derselben Vakuumpumpe (3; 4) versehen ist.

4. Anordnung zur Vakuumerzeugung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vakuumpumpe (3; 4) mit einer Drucküberwachung verse hen ist.

5. Anordnung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuum pumpen (3; 4) druckabhängig automatisch einschaltbar sind.

6. Anordnung zur Vakuumerzeugung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuum pumpe der Vakuumkammer mit dem niedrigsten Druck (6.) mit einer Drucküberwachung zur Regelung der anderen Vakuum pumpen versehen ist.