DE4240490C1 - Dichtelement für Bandschleusen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtelement in Bandschleusen zur Beschickung von Bearbeitungskammern mit bandförmigem Material, vorzugsweise von Vakuumbedampfungsanlagen, bestehend aus einem das durchlaufende bandförmige Material allseitig umschließen­ den und in dem Bandschleusengehäuse angeordneten Grundkörper und einem vor dem Grundkörper angeordneten offenen Rollenpaar, bei dem die obere Rolle versetzt zur unteren Rolle und sowohl horizontal als auch vertikal bewegbar angeordnet ist, zwischen denen das bandförmige Material geführt wird, sowie radialen Dichtungen in der Ebene des bandförmigen Materials, bestehend aus zwei horizontal verschiebbaren Formstücken, die das Rollenpaar radial und seitlich gegenüber dem Grundkörper abdichten.

Diese Bandschleusen werden mehrfach aneinandergereiht neben­ einander angeordnet, um einen stufenweisen Druckabbau mittels Vakuumpumpen vom Atmosphärendruck bis zum Solldruck in der Vakuumbearbeitungskammer oder umgekehrt zu ermöglichen. Da­ durch ist es möglich, beispielsweise Bandstahl durch die Band­ schleusen in die Vakuumbearbeitungskammer zu schleusen und nach der Bearbeitung wieder herauszubefördern, wobei der Soll­ druck in der Vakuumbearbeitungskammer aufrechterhalten werden kann. Dazu ist es erforderlich, jedes Rollenpaar sowohl radi­ al, als auch seitlich gegenüber dem Gehäuse der Bandschleuse abzudichten, so daß der Spalt zwischen den Rollen als Strö­ mungswiderstand wirken kann. Dadurch ist es möglich, zwischen benachbarten Bandschleusen einen Differenzdruck auch über 130 mbar aufrechtzuerhalten.

Eine derartige Vorrichtung zum Abdichten der Rollen eines Rollenpaares ist beispielsweise aus der DD-A1-2 65 177 bekannt, bei der auf der oberen Rolle und auf der unteren Rolle ein diese teilweise umschließendes Rollengehäuse angeordnet ist. Das Rollengehäuse der oberen Rolle ist auf seiner Innenseite etwa im Scheitelpunkt mit Dichtleisten versehen und im Grund­ körper sowohl horizontal verschiebbar, als auch verschwenkbar gelagert, wohingegen das Rollengehäuse der unteren Rolle, welches auf seiner Innenseite ebenfalls mit Dichtleisten ver­ sehen ist, fest mit dem Grundkörper verbunden ist. Die stirn­ seitige oder seitliche Abdichtung des Rollenpaares gegenüber der Bandschleuse erfolgt mit stirnseitig angeordneten Platten.

Hierbei gestaltet sich jedoch eine ausreichende Abdichtung als schwierig, da durch die Platten die erforderlichen Lager für die Rollen hindurchgeführt werden müssen und zusätzlich eine vertikale Verstellbarkeit der oberen Rolle zu gewährleisten ist, d. h. eine Vielzahl von beweglichen Bauteilen die Platten durchdringen müssen.

Um diese Probleme zumindest teilweise zu umgehen, wurde ver­ sucht, die seitliche Abdichtung der Rollen durch Formstücke vorzunehmen, die seitlich radial an die Rollenoberfläche her­ angeführt sind. Die entsprechende Stirnseite weist dabei die Negativform der Rollenoberfläche auf, ohne diese zu berühren, d. h. es besteht zwischen der Rollenoberfläche und dem Form­ stück ein geringer Abstand, der als Strömungswiderstand wirkt. Bei einer bekannten Stellung der Rollen läßt sich damit eine ausreichende Abdichtung erreichen. Außerdem besteht zwischen den seitlichen Formstücken und den zur Führung und Lagerung der Rollen erforderlichen Bauteilen keine mechanische Verbin­ dung.

Wird jedoch der Achsversatz der oberen Rolle gegenüber der unteren Rolle geändert, so ist es erforderlich, das Formstück durch ein anderes Formstück zu ersetzen, um ein unzulässiges Anwachsen des Lecks zu verhindern. Das gleiche Problem tritt auf, wenn bandförmiges Material unterschiedlicher Dicke durch die Bandschleuse geführt werden soll.

Aus der DD-PS 2 89 296 ist eine Bandschleuse für Vakuum­ beschichtungsanlagen bekannt geworden, bei der das zwischen zwei Rollen geführte Band allseitig von einem Rahmen einge­ haust ist. Der Rahmen ist gegenüber den Rollen durch Dicht­ leisten, die auf den Rollen schleifen und durch längsver­ schiebliche Formstücke abgedichtet. Die Formstücke dienen dabei zur seitlichen radialen Abdichtung der Rollen. Dabei wird allerdings nur gegenüber den Rollen eine gute Abdichtung erreicht, wohingegen zwischen den übereinander befindlichen Formstücken immer ein Zwischenraum freibleibt. Dieser Zwi­ schenraum wird jeweils an die hindurchzuschleusende Banddicke angepaßt. Dabei folgen die Formstücke der Bewegung der Rollen, so daß sie immer an deren Oberfläche anliegen. Mit dieser Lösung ist es somit nicht möglich, unter allen Betriebsbedin­ gungen eine gute Abdichtung zu erreichen.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Dicht­ element für Druckstufen in Bandschleusen zu schaffen, mit dem unter allen Betriebsbedingungen, insbesondere bei variablem Achsversatz der Rollen eine gute seitliche Abdichtung erreicht wird.

Die der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabenstellung wird bei einem Dichtelement der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Formstücke in einer Schnittstelle längsverschieblich und dicht aneinander anliegen, daß die Schnittstelle eine z- förmige Gestalt aufweist und daß die Formstücke zwischen Metallplatten geführt sind, die weder das bandförmige Materi­ al, noch die Oberflächen der Rollen berühren.

Durch dieses Dichtelement wird eine sehr gute seitliche Ab­ dichtung der Rollen einer Bandschleuse erreicht, die auch bei einem variablen Achsversatz der Rollen eines Rollenpaares beibehalten wird.

In einer Fortbildung der Erfindung sind die Formstücke durch Federelemente elastisch an die Oberfläche der Rollen angelegt, so daß gegenüber den Rollen eine gute Dichtwirkung erreicht wird.

Um eine besonders hohe Lebensdauer und Unempfindlichkeit der Federelemente sowie eine hohe Gleichmäßigkeit der Federkraft auf die Formstücke zu erreichen, sind diese als Silikongummi­ schlauch ausgeführt.

In einer vorteilhaften Fortführung der Erfindung weist die Stirnseite der Formstücke die Negativform der zugehörigen Rolle auf, wobei die Formstücke die Rollen im Bereich ober­ halb, bzw. unterhalb der Schnittstelle teilweise umschließen.

Um eine besonders gute Führung und Abdichtung der zwischen den Metallplatten geführten Formstücke zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn die Formstücke und die Metallplatten eine im wesentlichen gleiche Form aufweisen.

Zur Verringerung der Reibung gegenüber den Rollen ist es vor­ teilhaft, wenn die Formstücke aus einem Kunststoff bestehen, beispielsweise aus PTFE. Damit wird vermieden, daß die obere Rolle gegebenenfalls mit erhöhter Kraft auf das Band gedrückt werden muß, um ein Mitlaufen der Rollen zu erreichen.

Eine weitere Verbesserung der Gleiteigenschaften und der Le­ bensdauer der Formstücke wird erreicht, wenn diese aus PTFE gefüllt mit Glaspulver und Hartbrandkohle bestehen. Unter Hartbrandkohle ist hierbei ein aus pulverförmigem Kohlenstoff hergestellter Werkstoff zu verstehen. Als Kohlenstoff kann hierzu natürlicher oder künstlich hergestellter Kohlenstoff verwendet werden, der unter Zusatz von Bindemitteln auf bekannte Weise bei hohen Temperaturen gebrannt oder graphi­ tiert wird. Die so hergestellte Hartbrandkohle kann dann in pulverisierter Form den Formstücken bei deren Formgebung ebenso wie das Glaspulver hinzugefügt werden.

Diese vorstehend beschriebene Erfindung kann mit Vorteil für die bekannten Bandschleusen für Vakuumbeschichtungsanlagen eingesetzt werden, oder es können auch bereits montierte Band­ schleusen mit der erfindungsgemäßen Dichtung problemlos nach­ gerüstet werden.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein erfindungsgemäß mit Formstücken versehenes Dicht­ element, welches an einem Rollenpaar einer Druckstufe angeordnet ist; und

Fig. 2 die Formstücke nach Fig. 1 im Schnitt.

Die in Fig. 1 dargestellte Druckstufe kann in Bandschleusen zur Beschickung von Vakuumverdampfungsanlagen mit bandförmigem Material verwendet werden und besteht aus einem Grundkörper 1, der mit einer zentralen Öffnung 2 zum Hindurchleiten eines Bandes 3 versehen ist. Vor dem Grundkörper 1 ist auf bekannte Weise ein achsversetztes Rollenpaar, bestehend aus einer obe­ ren Rolle 4 und einer unteren Rolle 5, angeordnet, welches auf dem Band 3 abrollt und einen Strömungswiderstand gegenüber der jeweils benachbarten Druckstufe bewirkt.

In Richtung zu den Rollen 4, 5 befinden sich unmittelbar ober- und unterhalb der Öffnung 2 Ansätze 6, 7, in denen eine obere und eine untere Dichtleiste 8, 9 aus PTFE, beispielsweise mittels eines Silikongummischlauchstückes längs federnd ver­ schiebbar geführt ist. Die Dichtleisten 8, 9 liegen mit ihrem vorderen Ende jeweils an einer der Rollen 4, 5 an und dichten die Umgebung der Rollen gegenüber dem in Richtung der Öffnung 2 hinter den Rollen 4, 5 liegenden Raum in lateraler Richtung ab. Durch die federnde Lagerung der Dichtleisten 8, 9 wird sowohl ein Verschleißausgleich erreicht, als auch gewähr­ leistet, daß die obere Dichtleiste 8 auch dann an der Rolle 4 anliegt, wenn der Achsversatz verändert wird.

Die Rollen 4, 5, deren Breite mindestens der Breite des zwi­ schen ihnen geführten Bandes 2 entspricht, müssen seitlich so abgedichtet sein, daß bei einem Differenzdruck zur nächsten Druckstufe die Leckage minimiert ist. Zu diesem Zweck sind in Bereich jeder Außenseite der Rollen 4, 5 zwei Formstücke 10, 11 vorgesehen, die in der Öffnung 2 und gegeneinander längs verschiebbar geführt sind, wobei das Band 3 durch die Form­ stücke 10, 11 nicht berührt wird. Die Schnittstelle 12 ver­ läuft zwischen den beiden Formstücken 10, 11 längs in Band­ laufrichtung in der Ebene des Bandes 3. Um eine genügende Dichtwirkung der Schnittstelle 12 zu erreichen, besitzt diese, wie in Fig. 2 dargestellt, eine z-förmige Gestaltung.

Die in Richtung zu den Rollen 4, 5 weisenden Stirnseiten der Formstücke 10, 11 sind entsprechend der Außenkontur der Rollen 4, 5 geformt und unschließen diese außerhalb der Lauffläche des Bandes 3, zumindest teilweise. Es ist ausreichend, wenn die Formstücke unmittelbar unterhalb der Dichtleiste 8 bzw. oberhalb der Dichtleiste 9 an der jeweiligen Rolle 4, 5 anlie­ gen. Um eine ausreichende Andruckkraft der Formstücke 10, 11 an den Rollen 4, 5 zu gewährleisten, sind Federelemente 16 vorgesehen, die als übliche Spiralfedern ausgeführt sein kön­ nen, aber auch aus einem Silkongummischlauchstück bestehen können. Dazu ist in der Öffnung 2 ein Anschlag 13 eingesetzt, der als Widerlager für die Federelemente 16 dient und mit einem Schlitz zum Hindurchführen des Bandes 3 versehen ist. Durch die Verwendung der Silkongummischlauchstücke anstelle üblicher Federn wird ein besonders gleichmäßiges Andrücken der Formstücke 10, 11 an die Rollen 4, 5 erreicht.

Durch diese Anordnung und Ausgestaltung der Formstücke 10, 11 können sich diese bei einer Änderung des Achsversatzes pro­ blemlos gegeneinander verschieben und das obere Formstück 10 bleibt ständig in Kontakt mit der oberen Rolle 4, wie in Fig. 1 dargestellt. Besonders gute Dicht- und Gleiteigenschaften werden erreicht, wenn die Formstücke 10, 11 aus einem PTFE- Material gefertigt sind, welches mit Glaspulver und Hartbrand­ kohle gefüllt ist.

Um die Verschiebbarkeit der Formstücke 10, 11 gegen die Rollen 4, 5 zu ermöglichen, werden die Formstücke 10, 11 zwischen Metallplatten 14, 15 längs geführt (Fig. 2), wobei die Rollen 4, 5 nicht berührt werden. Die Form der Metallplatten 14, 15 entspricht im wesentlichen der Form der Formstücke 10, 11, ohne die Rollen 4, 5 zu berühren.

Bezugszeichenliste

 1 Grundkörper
 2 Öffnung
 3 Band
 4, 5 Rolle
 6, 7 Ansatz
 8, 9 Dichtleiste
10, 11 Formstück
12 Schnittstelle
13 Anschlag
14, 15 Metallplatte
16 Federelement

Claims (9)

1. Dichtelement in Bandschleusen zur Beschickung von Be­ arbeitungskammern mit bandförmigem Material, vorzugsweise von Vakuumbedampfungsanlagen, bestehend aus einem das durchlaufende Material allseitig umschließenden und in dem Bandschleusengehäuse angeordneten Grundkörper und einem vor dem Grundkörper angeordneten Rollenpaar, bei dem die obere Rolle versetzt zur unteren Rolle und sowohl horizon­ tal als auch vertikal bewegbar angeordnet ist, zwischen denen das bandförmige Material geführt wird, sowie radialen Dichtungen in der Ebene des bandförmigen Materia­ les, bestehend aus zwei horizontal verschiebbaren Form­ stücken, die das Rollenpaar radial und seitlich gegenüber dem Grundkörper abdichten, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Formstücke (10, 11) in einer Schnittstelle (12) längsverschieblich und dicht aneinander anliegen, daß die Schnittstelle (12) eine z-förmige Gestalt aufweist und daß die Formstücke (10, 11) zwischen Metallplatten (14, 15) geführt sind, die weder das band­ förmige Material, noch die Oberfläche der Rollen (4, 5) berühren.

2. Dichtelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Formstücke (10, 11) durch Feder­ elemente (16) elastisch an der Oberfläche der Rollen (4, 5) anliegen.

3. Dichtelement nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Federelement (16) als Silikon­ gummischlauch ausgeführt ist.

4. Dichtelement nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseite der Form­ stücke (10, 11) die Negativform der zugehörigen Rolle (4, 5) aufweist.

5. Dichtelement nach Anspruch 4, die Formstücke (10, 11) die Rollen (4, 5) im Bereich oberhalb, bzw. unterhalb der Schnittstelle (12) teilweise umschließen.

6. Dichtelement nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke (10, 11) und die Metallplatten (14, 15) eine im wesentlichen gleiche Form aufweisen.

7. Dichtelement nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke (10, 11) aus einem Kunststoff bestehen.

8. Dichtelement nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Formstücke (10, 11) aus PTFE bestehen.

9. Dichtelement nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke (10, 11) aus PTFE gefüllt mit Glaspulver und Hartbrandkohle be­ stehen.