DE69126684T2 - Vorrichtung zum Positionieren eines Maskenbandes in einer Maschine zum Metallisieren - Google Patents
Vorrichtung zum Positionieren eines Maskenbandes in einer Maschine zum MetallisierenInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Positionierung von Maskenbändern in einer Maschine zur Metallbeschichtung, insbesondere einer Maschine zur Metallbeschichtung einer dielektrischen Folie großer Breite, an deren Ausgang eine Folie mit metallisierten und mit nicht- metallisierten Zonen erhalten wird.
- Zur Herstellung von Stapel- oder Wickel-Kondensatoren mit einer metallbeschichteten dielektrischen Folie der Art gestapelt oder aufgewickelt verwendet man derzeit Kunststoffolien, die eine metallbeschichtete Zone und einen nicht-metallbeschichteten seitlichen Rand aufweisen. Diese metallbeschichteten biegsamen Kunststoffolien mit einem nicht-metallbeschichteten Rand ergeben sich durch ein zweistufiges Verfahren erhalten. In der ersten Stufe wird eine biegsame dielektrische Folie großer Breite, wie z.B. aus Polyester, Polycarbonat, Polysulfon, Polypropylen durch ein Vakuumverdampfungsverfahren in einer Maschine zur Metallbeschichtung mit Metall beschichtet. Die Metallbeschichtung erfolgt durch Verdampfung eines Metalls wie z.B. Aluminium, Zink oder Legierungen, die Aluminium, Zink, Chrom oder ähnliches enthalten. Die nicht-metallbeschichteten Ränder werden während des Vakuumverdampfungsverfahrens durch eine Gruppe von Maskenbändern erhalten, mit deren Hilfe nicht- metallbeschichtete Teile auf der Folie großer Breite erhalten werden. Bei den heute verwendeten Metallbeschichtungsmaschinen besteht die Vorrichtung zur Positionierung von Maskenbändern aus mehreren Rollen mit Kehlen, über die die Maskenbänder angetrieben werden. Diese Vorrichtung besitzt eine bestimmte Anzahl von Nachteilen. Sie erfordert nämlich mindestens einen Satz von zwei Rollen, meist drei oder vier, die Kehlen identischer Breite aufweisen. Andererseits ist es notwendig, ebensoviele Sätze von Rollen in Reserve zu halten, wie es Bandbreiten der Maskenbänder gibt. Außerdem ist die Positionierung der Rollen innerhalb der Maschine oft langwierig und komplex, da jedesmal mehrere Rollen entnommen und wieder eingesetzt werden müssen, wenn man eine Folie erhalten möchte, die nicht-metallbeschichtete Zonen unterschiedlicher Breite aufweisen.
- Die vorliegende Erfindung hat also zum Ziel, diese Nachteile zu beseitigen, indem sie eine neue Vorrichtung zur Positionierung von Maskenbändern in einer Maschine zur Metallbeschichtung von Folien großer Breite vorschlägt.
- Folglich hat die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Positionierung von mindestens einem Maskenband in einer Maschine zur Metallbeschichtung von Folien großer Breite zum Gegenstand, die eine Folie mit metallbeschichteten und nicht-metallbeschichteten Zonen ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus mindestens zwei Antriebsrollen mit glatter Oberfläche für die Maskenbänder, wobei die Antriebsrollen so positioniert werden, daß die Maskenbänder bei der Metallbeschichtung vor die Folie gelangen, und aus mindestens einem festen Kamm zur Positionierung und Führung dieser Bänder besteht.
- Vorzugsweise ist der feste Kamm vor dem eigentlichen Metallbeschichtungsbereich angeordnet. Dies ermöglicht es, die Maskenbänder sehr genau zu positionieren, um nach der Metallbeschichtung und dem Zerschneiden eine metallbeschichtete Kunststoffolie zu erhalten, deren Breiten in sehr engen Toleranzgrenzen konstant sind.
- Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung enthält die Positioniervorrichtung weiter einen Vor-Führungskamm, der die Positionierung der Maskenbänder vervollkommnet.
- Gemäß einem zusätzlichen Merkmal der vorliegenden Erfindung ist jeder Kamm mit einer Reihe von Zinken versehen, wobei die Einschnitte zwischen den Zinken eine Breite aufweisen, die der Breite der Maskenbänder gleicht, um nicht-metallbeschichtete Zonen stabiler Breiten zu erhalten.
- Gemäß einem weiteren Merkmal ist jeder Kamm mit zwei Reihen von Zinken versehen, die zueinander symmetrisch angeordnet sind, wobei die Einschnitte jeder Reihe unterschiedliche Breiten aufweisen, um sich Folien anzupassen, die metallbeschichtete Zonen und nicht-metallbeschichtete Zonen unterschiedlicher Breite oder unterschiedlichen Abstands aufweisen. Dieses Merkmal ermöglicht die Begrenzung der Anzahl von vorhandenen Kämmen und erleichtert ihre Montage.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht jeder Kamm aus einem Material, das die in der Metallbeschichtungsmaschine herrschenden Temperaturen und/oder Drücke aushält. Vorzugsweise ist jeder Kamm aus INVAR -Stahl.
- Die Verwendung eines solchen Materials führt zu Kämmen, deren Abmessungen sich nicht mit der Temperatur und in einem Vakuum (10&supmin;² bis 10&supmin;³ Pascal) verändern, wie sie in der normalerweise verwendeten Metallbeschichtungsmaschine herrschen.
- Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten, aber nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnungen hervor.
- Figur 1 zeigt schematisch in Perspektive einen erfindungsgemäßen Kamm.
- Figur 2 zeigt schematisch eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kamms.
- Figur 3 zeigt schematisch die Positionierung des Kamms in einer bekannten Metallbeschichtungsmaschine für Folien großer Breite.
- Figur 1 zeigt schematisch in Perspektive eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kamms. Dieser Kamm besitzt zwei Befestigungsarme 2, die je zwei Löcher 3 für den Durchlaß von Mitteln zur Befestigung an Trägerarmen oder ähnlichen Organen aufweisen, wie z.B. von Gewindestäben. Wie in Figur 1 gezeigt, ist der zentrale Bereich des Kamms 1 auf einer seiner Seiten mit Zinken 4 versehen, die eine definierte Breite 1 aufweisen und durch Kerben 5 getrennt sind, durch die Maskenbänder verlaufen, wie sie im Schnitt mit dem Bezugszeichen 6 dargestellt sind. In diesem Fall besitzen die Kerben 5 eine Breite 1' im wesentlichen gleich der Breite der Maskenbänder 6. Diese Breite gleicht dem doppelten des nicht-metallbeschichteten Rands, wenn die durch Verwendung des Kamms erhaltenen Folien verwendet werden, um Kondensatoren mit metallbeschichteter Kunststoffolie herzustellen, und insbesondere für Kondensatoren vom Chip-Typ. In diesem Fall kann die Breite 1' der Kerben, d.h. die Breite der Bänder, etwa 0,5 mm betragen.
- Gemäß einer in Figur 2 gezeigten Ausführungsvariante kann der Kamm Zinken 4 und 4' auf jeder Seite des zentralen Bereichs aufweisen, die die Arme 2 verlängern. In diesem Fall besitzen die Zinken und die Kerben auf jeder Seite unterschiedliche Breiten, damit sie für die Herstellung von metallbeschichteten Folien verwendet werden können, die beschichtete Zonen und nicht-beschichtete Zonen aufweisen, deren Maße gemäß ihrer Endverwendung unterschiedlich sind. Die Zinken und die Kerben können auch einen unterschiedlichen Abstand aufweisen. Dadurch läßt sich die Anzahl von Kämmen reduzieren, die in Abhängigkeit von den Endprodukten gelagert werden müssen, die man herstellen möchte.
- Die oben erwähnten Kämme werden in einer Vakuum- Metallbeschichtungsmaschine verwendet. Sie werden also aus einem Material hergestellt, das sich bei den in diesen Maschinen herrschenden Temperaturen und Drücken (10&supmin;² bis 10&supmin;³ Pascal) nicht verändert. Vorzugsweise bestehen sie aus INVAR -Stahl.
- Nun wird unter Bezugnahme auf Figur 3 eine Ausführungsform einer Vakuum-Metallbeschichtungsmaschine mit einer Vorrichtung zur Positionierung von Maskenbändern genauer beschrieben, die mindestens einen erfindungsgemäßen Kamm verwendet. Wie in Figur 3 gezeigt, befindet sich in einem unter Vakuum stehenden Raum 10 schematisch dargestellt eine erste Spule 11, die Mutterspule, die auf einen Dorn 11' gewickelt ist. Diese Mutterspule besteht aus einer unbeschichteten dielektrischen Folie, z.B. aus Polyester, Polycarbonat, Polysulfon, Polypropylen. Diese Folie hat eine große Breite, z.B. 515 mm. Wie in Figur 3 gezeigt, wird die von der Mutterspule 11 kommende Folie gemäß dem Pfeil f abgewickelt und von einer Rolle 12 zu einem Rad 13 gefördert, das auf einer Temperatur von -30ºC gehalten wird und auf dem die Metallbeschichtung durch Verdampfung unter Vakuum stattfindet. Dann wird die mittels der Rolle 14 gespannt gehaltene Folie auf ein Rad 15 gewickelt, auf dem sie gelagert wird für die späteren Verarbeitungsvorgänge. Wie in Figur 3 gezeigt, werden die verschiedenen Spulen und Räder 11, 13, 15 in Richtung der Pfeile f1, f2, f3 in Drehung versetzt.
- Erfindungsgemäß ist die soeben beschriebene Metallbeschichtungsmaschine mit einer Vorrichtung zur Positionierung von Maskenbändern ausgestattet, die eine metallbeschichtete Folie ergibt, die metallbeschichtete Zonen und nicht-metallbeschichtete Zonen aufweist. Die Vorrichtung zur Positionierung von Maskenbändern besteht in der dargestellten Ausführungsform aus vier Führungs- und Antriebsrollen 20, 21, 22, 23 für die Maskenbänder. Ein Band 25 ist in Figur 3 dargestellt. Dieses Band wird gemäß dem Pfeil f4 angetrieben. Es besteht vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial, wie z.B. das unter der Marke KAPTON verkaufte Kunststoffmaterial. Erfindungsgemäß haben die Rollen 20, 21, 22, 23 eine glatte Oberfläche im Gegensatz zu den bisher benutzten Rollen, die alle Führungskehlen aufwiesen. Daher sind die Rollen 20, 21, 22, 23 dauerhaft in der Metallbeschichtungsmaschine befestigt. Andererseits besitzt die Positioniervorrichtung erfindungsgemäß zwei Kämme 26, 27, mit denen die Führung bzw. die Vor-Führung der verschiedenen Maskenbänder 25 erfolgt. Diese Kämme haben die in Figur 1 oder die in Figur 2 dargestellte Form. Der Kamm 27, der direkt vor der Rolle 20 positioniert ist, d.h. vor der Rolle, die sich vor der Zone befindet, in der die Maskenbänder mit der zu metallisierenden Folie in Höhe der Metallbeschichtungsstelle in Kontakt geraten, ist ein Vor-Führungskamm, der eine erste angenäherte Positionierung der Maskenbänder erlaubt. Der Kamm 26 direkt hinter der Rolle 20, d.h. unmittelbar vor der Stelle der Metallbeschichtung, ist ein Führungskamm, der eine exakte Positionierung der Maskenbänder in Bezug auf die von der Spule 11 kommende und zu beschichtende Folie ermöglicht. Die Verwendung einer solchen Führungsvorrichtung für die Maskenbänder hat mehrere Vorteile, die in der Einleitung der vorliegenden Anmeldung erwähnt wurden. Insbesondere muß man, wenn man eine neue Folie mit anderen Breiten der metallbeschichteten und der nicht-metallbeschichteten Zone bearbeiten möchte, nur die Führungskämme verändern, da die Antriebsrollen der Maskenbänder 20, 21, 22, 23 Rollen mit glatter Oberfläche sind. Dies ermöglicht eine viel schnellere Einstellung der Maschine als bei der Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik. Andererseits ermöglicht die Verwendung eines Führungskamms 26 eine sehr genaue Positionierung der Maskenbänder, wodurch nach der Metallbeschichtung und dem Zerschneiden während einer späteren Verfahrensstufe eine metallbeschichtete Kunststoffolie erhalten wird, deren Breiten in sehr engen Toleranzgrenzen konstant sind. Zum Beispiel kann man beschichtete Kunststoffbänder für Chip-Kondensatoren erhalten, deren Folienbreite 2,5 mm und deren Randbreite 0,25 mm beträgt.
- Andererseits ermöglicht die Verwendung eines wie oben beschriebenen Kammes die Metallbeschichtung einer sehr breiten Folie, indem eine beliebig große Anzahl von geführten Maskenbändern verwendet wird. Es ist möglich, Kämme herzustellen, die die Führung von mehr als 100 Maskenbändern erlauben.
- Es ist dem Fachmann klar, daß verschiedene Veränderungen an der Vorrichtung zur Positionierung von Maskenbändern durchgeführt werden können, die unter Bezug auf Figur 3 beschrieben wurde, insbesondere in Bezug auf die Anzahl von glatten Rollen, die für den Antrieb der Maskenbänder verwendet werden, die mindestens zwei betragen muß, und in Bezug auf die Anzahl von Kämmen, die mindestens eins sein muß.
Claims (7)
1. Vorrichtung zur Positionierung von mindestens einem
Maskenband (25) in einer Maschine zu Metallbeschichtung von
Folien großer Breite, die eine Folie mit metallbeschichteten
und nicht-metallbeschichteten Zonen ergibt, dadurch
gekennzeichnet, daß sie aus mindestens zwei Antriebsrollen mit
glatter Oberfläche (20, 21, 22, 23) für die Maskenbänder,
wobei die Antriebsrollen so positioniert werden, daß die
Maskenbänder bei der Metallbeschichtung vor die Folie
gelangen, und aus mindestens einem festen Kamm (26) zur
Positionierung und Führung dieser Bänder besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der feste Kamm (26) vor dem eigentlichen
Metallbeschichtungsbereich angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem einen
Vor-Führungskamm (27) aufweist.
4. Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kamm (1) mit einer Reihe
von Zinken (4) versehen ist, wobei die Kerben (5) zwischen
den Zinken eine Breite (1') aufweisen, die der Breite der
Maskenbänder (6) gleicht.
5. Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kamm mit zwei Reihen von
Zinken (4, 4') versehen ist, die zueinander symmetrisch
angeordnet sind, wobei die Kerben jeder Reihe
unterschiedliche Breiten aufweisen, um sich Folien anzupassen, die
metallbeschichtete Zonen und nicht-metallbeschichtete Zonen
unterschiedlicher Breite oder unterschiedlichen Abstands
aufweisen.
6. Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kamm aus einem Material
besteht, das die in der Metallbeschichtungsmaschine
herrschenden Temperaturen und/oder Drücke aushält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
jeder Kamm aus INVAR -Stahl hergestellt wird.
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