DE4240488C1 - Anordnung zur Evakuierung von Bandschleusen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Evakuierung von Bandschleusen mit mehreren Druckstufen und Bandventilen zur stufenweisen Verringerung des Druckes vom atmosphärischen Ist- Druck vor der ersten Druckstufe auf den Solldruck in der Behandlungskammer, wobei die Druckstufen mit teilweise kaskadenförmig miteinander verbundenen Vakuumpumpen versehen sind.

Derartige Anordnungen werden insbesondere zur Beschickung von Vakuumbehandlungsanlagen verwendet, in denen bandförmiges Material, wie z. B. Metallband oder Folie, behandelt wird, wobei die gleiche Anordnung auch zum Hinausbefördern des bear­ beiteten Materiales aus der Vakuumbehandlungskammer dient. Durch diese Anordnung soll verhindert werden, daß der Soll­ druck in der Vakuumbehandlungskammer beispielsweise während abgeschalteter Druckstufen unzulässig ansteigt, so daß ein erneutes Evakuieren der Vakuumbehandlungskammer nicht erforderlich ist.

Bei kontinuierlich arbeitenden Anlagen ist es deshalb notwendig, den eigentlichen Behandlungsteil der Anlage vor einer unbeabsichtigten Belüftung zu schützen, wie dies bei einem teilweisen oder vollständigen Ausfall der Bandschleusen der Fall sein könnte.

Für diesen Zweck ist es bekannt, die Bandschleusen mit Band­ ventilen auszustatten, die mit Hilfe von Dichtwalzen, die mit entsprechenden Antrieben gegen das Metallband und eine Dicht­ fläche gedrückt werden. Dadurch ist es möglich, die Vakuum­ behandlungskammer abzudichten.

Ein derartiges Bandventil zum Verschließen des Vakuumteiles von Vakuumbehandlungsanlagen bei Bandstillstand und Störungen ist aus der DD-A 52 85 120 bekannt geworden. Dieses Bandventil besteht aus zwei gegen eine Dichtfläche drückenden elastischen Dichtwalzen, in die axial verlaufende Hohlräume eingebracht sind, die mit Überdruck beaufschlagt werden können. Diese Dichtwalzen werden durch exzentrisch gelagerte Stützwalzen und ein zugehöriges Hebelsystem gegen die Dichtfläche gedrückt.

Als nachteilig ist bei einem solchen Bandventil anzusehen, daß ein vollständiges Abdichten der entsprechenden Anlagenteile nicht erreicht werden kann, d. h. es bleibt immer ein nicht zu vernachlässigendes Leck bestehen. Dieses Leck nimmt mit größer werdenden Bandquerschnitt zu. Werden solche Bandventile auf übliche Weise in Form von Bandschleusen vor und hinter einer Vakuumbeschichtungsanlage angeordnet, so besteht prinzipiell die Möglichkeit, die Anlage bei Bandstillstand zu verschließen. Hierzu ist jedoch ein erheblicher technischer Aufwand zur Erzeugung eines Vakuums in ausreichender Höhe erforderlich, da in Abhängigkeit von der Höhe des zu erreichenden Vakuums mehrere in Kaskade geschaltete Vakuumpumpen erforderlich sind. Außerdem muß bereits ein ausreichendes Vakuum vorhanden sein, um überhaupt ein Hochvakuum erzeugen zu können.

Es hat sich weiterhin gezeigt, daß mit wachsender Banddicke ein progressives Ansteigen des Lecks zu verzeichnen ist. Das bedeutet für kontinuierlich arbeitende Anlagen, in denen Bandbreiten 800 mm und Banddicken 0,5 mm eingesetzt werden, daß der durch das Leck einströmende Gasstrom solche Werte annehmen kann, daß die den Behandlungsteil evakuierenden Vakuumpumpen, die beispielsweise als Diffusionspumpen ausgeführt sind, abgeschaltet werden müssen, da deren Arbeitsdruck nicht aufrechterhalten werden kann. Daraus resul­ tieren erhebliche Stillstandszeiten, um die Anlage in einem zeitaufwendigen Verfahren erneut zu evakuieren.

Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine kostensparende Anordnung zum Evakuieren von Bandschleusen mit mehreren Druckstufen und Bandventilen zu schaffen, die das Aufrechterhalten des Vakuums in der Vakuumbehandlungskammer oder in den Bandschleusen auch dann erlaubt, wenn gegenüber den benachbarten Anlagenteilen hohe Druckdifferenzen auftreten, oder diese belüftet sind.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird bei einer Anordnung zur Evakuierung von Bandschleusen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Bandventile paarweise unmittelbar vor und/oder hinter der Behandlungskammer zwischen den Bandschleusen und der Behandlungskammer eingefügt sind und daß der Zwischenraum zwischen Bandventilen über ein Ventil mit dem Pumpensystem der Behandlungskammer und/oder über ein weiteres Ventil mit den zum Evakuieren einer der höheren Druckstufen dienenden Vakuumpumpen gekoppelt ist.

Durch diese einfache und damit kostensparende Lösung wird eine Bandventil-Anordnung geschaffen, mit dem der einströmende Gasstrom so weit reduziert werden kann, daß eine Störung der die Vakuumbehandlungskammer evakuierenden Vakuumpumpen mit Sicherheit ausgeschlossen wird. Die Hochvakuumpumpe der Behandlungskammer kann bei dieser Lösung auch dann weiter betrieben werden, wenn angrenzende Anlagenteile belüftet sind, also unter atmosphärischen Druck stehen und wenn Bandbreiten 800 mm und Banddicken 0,5 mm im Einsatz sind.

Ebenso kann die Vakuumbehandlungskammer belüftet werden, wobei die angrenzenden Druckstufen unter Vakuum belassen werden können. Das wird durch die erfindungsgemäße Anordnung der Bandschleusen und deren Verbindung mit der Behandlungskammer bzw. den zum Evakuieren einer der höheren Druckstufen dienenden Vakuumpumpen über Ventile erreicht. Das bedeutet, daß einerseits erhebliche Energie eingespart werden kann und andererseits wird die zum Wiederanfahren der Anlage erforderliche Zeit erheblich verkürzt, ohne daß zusätzliche Vakuumpumpen erforderlich wären.

In Fortführung der Erfindung ist der Zwischenraum über ein Ventil mit der Rootspumpe der Behandlungskammer verbunden, so daß die Druckstufen bei abgeschalteter Anlage unter Vakuum belassen werden können.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn der Zwischenraum über ein weiteres Ventil mit der Rootspumpe einer höheren Druckstufe, beispielsweise der dritten Druckstufe, verbunden ist. Damit ist ein weiteres Evakuieren des Zwischenraumes auch bei abgeschalteten Vakuumpumpen der Druckstufen möglich.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpen zum Evakuieren einer der höheren Druckstufen aus einer Rootspumpe und einer zusätzlichen in Reihe geschalteten Vorvakuumpumpe bestehen, wobei die Rootspumpe über ein Ventil mit der abzupumpenden Druckstufe und über ein weiteres Ventil mit der Rootspumpe der folgenden Druckstufe gekoppelt ist und die Verbindung zum Zwischenraum zwischen den beiden genannten Ventilen eingebunden ist.

Die Erfindung soll nachfolgend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Bandventil-Anordnung mit einer vorgeschalteten Bandschleusenanordnung und einer nachgeschalteten Behandlungskammer; und

Fig. 2 eine Bandventil-Anordnung mit einer zwischenliegenden Bandschleusenanordnung.

In Fig. 1 ist eine Bandventil-Anordnung dargestellt, die aus zwei miteinander verbundenen Bandventilen 1, 2 besteht, denen eine Bandschleuse 3 vorgeschaltet ist. Hinter den Bandventilen 1, 2 ist eine Behandlungskammer 4 angeordnet, in der ein durch die Bandschleusen 3 und die Bandventile 1, 2 geschleustes Metallband, beispielsweise durch Bedampfen, behandelt werden kann.

Die einzelnen Druckstufen der Bandschleusen werden durch kaskadenförmig miteinander verbundene Vakuumpumpen erzeugt, wobei die Vakuumpumpen der dritten bis sechsten Druckstufe als Rootspumpen ausgebildet sind, wobei die Rootspumpen der dritten und vierten Druckstufe mit 6, 7 bezeichnet sind. Des­ weiteren ist die Behandlungskammer 4 ebenfalls mit in Reihe geschalteten Vakuumpumpen versehen, wobei der Behandlungskam­ mer 4 zunächst ein Ventil 8 folgt, welches mit einer Diffusionspumpe 9 verbunden ist, der ein weiteres Ventil 10 folgt. An das Ventil 10 ist eine Rootspumpe 11 angeschlossen und an diese über ein weiteres Ventil 12 einer Vorvakuumpumpe 13 bekannter Bauart.

Der Zwischenraum 14 zwischen den beiden Bandventilen 1, 2 ist entweder über ein Ventil 15 mit der Rootspumpe 11 der Behand­ lungskammer 4 oder ein Ventil 16 mit der Rootspumpe 6 der dritten Druckstufe verbunden. Um in diesen Fällen ein weiteres Evakuieren des Zwischenraumes 14 auch bei abgeschalteten Vakuumpumpen der Druckstufen zu ermöglichen, ist die Roots­ pumpe 6 über ein Ventil 17 an die dritte Druckstufe ange­ schlossen. Zusätzlich befindet sich in der Verbindungsleitung zwischen den Rootspumpen 6, 7 ein Ventil 18, wobei die zum Evakuieren des Zwischenraumes 14 dienende Leitung zwischen den beiden Ventilen 17, 18 an die Rootspumpe angeschlossen ist.

Im Betriebszustand, wenn die Vakuumpumpen der Bandschleusen­ anordnung 3 und der Behandlungskammer 4 arbeiten, ist das Ventil 15 bzw. 16 geschlossen. Soll die Behandlungskammer 4 bei abgeschalteten Vakuumpumpen der Bandschleusenanordnung 3 weiter betrieben werden, so wird der Zwischenraum 14 weiter evakuiert, wenn entweder das Ventil 15, oder wenn das Ventil 16 geöffnet wird. Im letzteren Fall sind die Ventile 17, 18 zu schließen.

Damit besteht die Möglichkeit, die Behandlungskammer 4 auch dann weiter zu betreiben, wenn angrenzende Anlagenteile belüf­ tet sind, also unter atmosphärischem Druck stehen. Das kann beispielsweise dann erforderlich sein, wenn in den Bandschleu­ sen eine Betriebsstörung auftritt, oder Wartungsarbeiten auszuführen sind. Eine besonders zeit- und kostenaufwendige erneute Evakuierung der Behandlungskammer zur erneuten Her­ stellung des für einen Bedampfungsvorgang erforderlichen Hoch­ vakuums wird damit vermieden. Außerdem ist diese Lösung auch für Bandbreiten 800 mm und Banddicken 0,5 mm geeignet.

Im umgekehrten Fall, wenn die Behandlungskammer 4 belüftet werden muß, können die Druckstufen problemlos im evakuierten Zustand gehalten werden.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Variante ist zwischen zwei Bandventilen 19, 20 eine Bandschleusenanordnung 21 zwischen­ geschaltet. Dabei wird das Leck des äußeren Bandventils 20 durch die Vakuumpumpe einer Druckstufe der Bandschleusen­ anordnung 21 abgepumpt. Bei dieser Variante kann auch die Druckstufe bei abgeschalteter Anlage unter Vakuum belassen werden.

Bezugszeichenliste

 1, 2 Bandventil
 3 Bandschleusen
 4 Behandlungskammer
 5 Metallband
 6, 7 Rootspumpe
 8 Ventil
 9 Diffusionspumpe
10 Ventil
11 Rootspumpe
12 Ventil
13 Vorvakuumpumpe
14 Zwischenraum
15-18 Ventil
19, 20 Bandventil
21 Bandschleuse

Claims (6)

1. Anordnung zur Evakuierung von Bandschleusen mit mehreren Druckstufen und Bandventilen zur stufenweisen Verringerung des Druckes vom atmosphärischen Ist-Druck vor der ersten Druckstufe auf den Solldruck in einer Behandlungskammer, wobei die Druckstufen jeweils mit teilweise kaskadenförmig miteinander verbundenen Vakuumpumpen versehen sind, da­ durch gekennzeichnet, daß die Bandven­ tile (1, 2; 19, 20) paarweise unmittelbar vor und/oder hinter der Behandlungskammer (4) zwischen den Bandschleu­ sen (3, 21) und der Behandlungskammer (4) eingefügt sind und daß der Zwischenraum (14) zwischen Bandventilen (1, 2; 19, 20) über ein Ventil (15) mit dem Pumpensystem der Behandlungskammer (4) und/oder über ein weiteres Ventil (16) mit den zum Evakuieren einer der höheren Druckstufen dienenden Vakuumpumpen gekoppelt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zwischenraum (14) über das Ventil (15) mit der Rootspumpe (11) der Behandlungskammer (4) verbunden ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zwischenraum (14) über das Ventil (16) mit der Rootspumpe (6) einer höheren Druck­ stufe verbunden ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zwischenraum (14) über das Ven­ til (16) mit der Rootspumpe (6) der dritten Druckstufe verbunden ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpen zum Evakuieren einer der höheren Druckstufen aus einer Rootspumpe (6) und einer zusätzlichen in Reihe ge­ schalteten Vorvakuumpumpe bestehen.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rootspumpe (6) über ein Ventil (17) mit der abzupumpenden Druckstufe und über ein weiteres Ventil (18) mit der Rootspumpe (7) der folgenden Druckstufe gekoppelt ist und daß die Verbindung zum Zwischenraum (14) zwischen den beiden Ventilen (17, 18) eingebunden ist.