ES2316892T3 - Disposicion de esclusa para una instalacion de tratamiento al vacio y procedimiento para su operacion. - Google Patents
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Abstract
Disposición de esclusa para una instalación de tratamiento al vacío con cámaras de esclusa (EK1, EK2) y con un primer dispositivo de bombeo (P1) para evacuar bombeando una primera cámara de esclusa, así como con un segundo dispositivo de bombeo (P2, P3) para evacuar bombeando una segunda cámara de esclusa, caracterizada porque la disposición de esclusa está prevista para una instalación de recubrimiento de paso continuo, con al menos dos cámaras de esclusa (EK1, EK2) dispuestas una detrás de otra para realizar un procedimiento de esclusa de dos o varias etapas, estando conectado el primer dispositivo de bombeo (P1) tanto con la primera (EK1) como con la segunda (EK2) cámara de esclusa, a través de conductos (1, 2) que pueden cerrarse, de modo que el primer dispositivo de bombeo pueda evacuar o bien la primera o la segunda o las dos cámaras de esclusa juntas.
Description
Disposición de esclusa para una instalación de
tratamiento al vacío y procedimiento para su operación.
La presente invención se refiere a una
disposición de esclusa según el preámbulo de la reivindicación 1 ó
14 y a un procedimiento para la operación de una disposición de
esclusa de varias etapas.
Mediante instalaciones de recubrimiento al alto
vacío, por ejemplo, se recubren al alto vacío planchas de cristal a
presiones del orden de 5 x 10^{-4} hPa a 1 x 10^{-2} hPa,
especialmente, del orden de 3 x 10^{-3} hPa para procesos de
pulverización catódica. Para incrementar la productividad de las
instalaciones y no tener que evacuar para cada sustrato toda la
instalación y, en especial, la zona de alto vacío, se usan esclusas
para la entrada y salida de los sustratos.
Para mejorar el flujo de material y aumentar el
caudal, en las instalaciones modernas de recubrimiento inline
se usan cámaras de esclusa separadas para la entrada y la salida
por esclusa. Una llamada instalación de recubrimiento con 3
cámaras, simple, se compone de una esclusa de entrada en la que el
sustrato se bombea de una presión atmosférica a una presión
transitoria adecuada, por ejemplo, p = 5E-2 hPa, así
como de un tramo siguiente de recubrimiento al vacío (cámara de
proceso) y de una esclusa de salida en la que el sustrato se vuelve
a poner a la presión atmosférica por ventilación.
El objetivo de las esclusas consiste en evacuar
lo más rápidamente posible a una presión transitoria, suficiente y
lo más baja posible, hacia la zona de proceso. Mientras la
ventilación puede realizarse en pocos segundos sin usar bombas,
para la evacuación es necesario conectar a la esclusa un puesto de
bombeo al vacío adecuado.
Entre otros factores, para la productividad y,
por tanto, la rentabilidad de una instalación de recubrimiento
inline es decisivo el llamado tiempo de ciclo, es decir, el
tiempo necesario por cada lote de sustrato, antes de poder
introducir en la instalación el siguiente lote de sustrato, o el
tiempo de tratamiento medio por cada lote de sustrato en
funcionamiento continuo. Por ejemplo, para realizar un tiempo de
ciclo de 2 min., el sistema de esclusas tiene que ser capaz de
poner un sustrato, en t < 2 min., de un punto A en la atmósfera
a un punto B en la zona de (alto) vacío y viceversa. Para ello, es
preciso transportar el sustrato al interior de la esclusa y, desde
allí, al exterior, evacuar o ventilar la esclusa y abrir o cerrar
correspondientemente todas las válvulas pertenecientes. Es decir,
en tal caso, el tiempo disponible para la evacuación es siempre
inferior al tiempo de ciclo (por ejemplo, 90 seg. de 120 seg.), ya
que dentro del tiempo de ciclo han de desempeñarse también todas
las demás tareas (véase arriba). Según la relación conocida:
t =
\frac{V}{S} \cdot In
\left(\frac{P_{0}}{P_{1}}\right)
donde
- t
- = tiempo de bombeo
- V
- = volumen
- S
- = poder de succión
- P_{0}
- = presión inicial (presión atmosférica)
- P_{1}
- = presión final (presión de entrega, presión de cambio de esclusa)
está claro que existen dos
posibilidades obvias de reducir el tiempo de bombeo y, por tanto,
también el tiempo de
ciclo:
- \ding{226}
- Reducir el volumen de la cámara de esclusa
- \ding{226}
- Aumentar el poder de succión conectado a la esclusa
Puesto que las dos posibilidades están sujetas a
límites técnicos y económicos, en las instalaciones de recubrimiento
inline con una alta productividad y un tiempo de ciclo
correspondientemente corto, se ha pasado a repartir el proceso de
evacuación/ventilación entre dos o más cámaras de esclusa. Por
ejemplo, para el lado de entrada por esclusa esto significa que en
una primera cámara de entrada por esclusa se evacua de la presión
atmosférica a una presión intermedia, por ejemplo de 10 hPa y, en
una segunda cámara de esclusa, de la presión intermedia (o presión
compensatoria) a la presión de entrega, por ejemplo
5E-2 hPa. En una instalación de 5 cámaras de este
tipo (2 esclusas de entrada, 2 esclusas de salida, 1 cámara de
proceso), la entrada y salida por esclusa se reparte
respectivamente entre dos cámaras, es decir, se realiza en dos pasos
y se reparte entre dos ciclos. Por lo tanto, por ejemplo, en
instalaciones de recubrimiento de vidrio arquitectónico con un
volumen de esclusa de 2 m^{3} a 5 m^{3}, aproximadamente, era
posible reducir el tiempo de ciclo de entre aprox. 60 seg. y 90
seg. a entre aprox. 40 seg. y 50 seg. Para conseguir unos tiempos de
ciclo aún más cortos, por ejemplo t < 30 seg., el principio del
esclusado en dos etapas se amplió en otra etapa, construyendo
instalaciones con tres cámaras de entrada o salida por esclusa,
respectivamente. Estas llamadas instalaciones de 7 cámaras, así
como las rápidas instalaciones de 5 cámaras, se caracterizan en
comparación con las instalaciones de 3 cámaras, porque el tiempo
dedicado estrictamente al bombeo (tiempo de evacuación) ocupa sólo
la mitad (por ejemplo, 17 seg. de 35 seg.) o, en el caso de
instalaciones aún más rápidas, por ejemplo, ya sólo el 25% del
tiempo de ciclo (5 seg. de 20 seg.), mientras que en instalaciones
lentas y más antiguas, el tiempo de bombeo ocupaba todavía la mayor
parte del tiempo de ciclo (por ejemplo, 60 seg. de 90 seg.). El
estado de la técnica consiste en asignar a cada cámara de esclusa
(etapa de esclusa) un puesto de bombeo al vacío adecuado para la
zona de trabajo en cuestión, es decir, por ejemplo, asignar a la
primera cámara de esclusa (1) un puesto de bombeo apto para presión
atmosférica, para un
intervalo de presión de 1000 hPa a, por ejemplo, 10 hPa, y asignar a la segunda cámara de entrada por esclusa (2) un puesto de bombeo Roots de varias etapas, por ejemplo, de 3 etapas, para el intervalo de presión de 10 hPa a 2E-2 hPa.
intervalo de presión de 1000 hPa a, por ejemplo, 10 hPa, y asignar a la segunda cámara de entrada por esclusa (2) un puesto de bombeo Roots de varias etapas, por ejemplo, de 3 etapas, para el intervalo de presión de 10 hPa a 2E-2 hPa.
El documento US4504194 describe un dispositivo
para la evacuación rápida de una esclusa de aire. Para este fin, se
proporciona un depósito de expansión con el volumen múltiple de la
esclusa de aire. Una bomba de vacío conectada con el depósito de
expansión lo evacua. Sin embargo, el dispositivo resulta adecuado
sólo para cámaras de esclusa relativamente pequeñas y procesos de
tratamiento, en los que la duración del proceso es larga en
relación con el tiempo de bombeo de la bomba de vacío. Se muestran
varias cámaras y varios depósitos de expansión que no pueden ser
conectados ni al mismo tiempo ni entre ellos.
Por lo tanto, la presente invención tiene el
objetivo de mejorar la eficacia de una disposición de esclusa para
instalaciones de tratamiento al vacío, especialmente, de los
sistemas existentes de 5 cámaras o de 7 cámaras, es decir, con dos
a tres cámaras de entrada por esclusa y de salida por esclusa y una
cámara de proceso, y realizar especialmente unos tiempos de
evacuación más cortos y, por tanto, tiempos de ciclo más cortos para
la disposición de esclusa. Mediante la mayor eficacia se pretende
reducir también los costes de las disposiciones de bombas de las
cámaras de esclusa, o suprimir cámaras de esclusa, con lo que, a su
vez, se pretende conseguir una ventaja en cuanto a los costes y el
espacio. Otro aspecto de la presente invención consiste en alcanzar
presiones de entrega más bajas con los tiempos de ciclo y de bombeo
dados.
Este objetivo se consigue mediante una
disposición de esclusa con las características de la reivindicación
1, así como con un procedimiento para la operación de una
disposición de esclusa con las características de la reivindicación
25. Algunas configuraciones ventajosas son objeto de las
reivindicaciones dependientes.
Según un primer aspecto, la presente invención
está basada en el conocimiento de que la eficacia de las
disposiciones de bombas y, por tanto, el tiempo que tarda la
evacuación de las cámaras de esclusa puede mejorarse o reducirse,
si las disposiciones de bombas se adaptan de forma variable a las
necesidades correspondientes en las distintas cámaras de entrada
por esclusa, aspirando al máximo rendimiento posible de las
disposiciones de bombas. De esta forma, aprovechando los recursos
de bombas existentes puede realizarse una entrega más temprana del
sustrato de una cámara de entrada por esclusa a otra. Por lo tanto,
según la invención ya no se insiste en que un dispositivo de bombeo
tiene que estar disponible para una cámara de entrada por esclusa
determinada, sino la idea básica de la invención consiste en que
diferentes dispositivos de bombeo se agrupen, se unan entre sí o se
reagrupen de manera adecuada durante el proceso de entrada por
esclusa, para conseguir una capacidad de succión óptima y permitir
una entrega lo más rápida posible de una cámara de esclusa a otra, a
unas presiones de entrega aún elevadas.
De manera correspondiente, un primer dispositivo
de bombeo, previsto en un principio para una primera cámara de
esclusa, no se usa sólo para ésta, sino también para una segunda
cámara de esclusa, teniendo que preverse tan sólo las conexiones
correspondientes del dispositivo de bombeo a la primera cámara de
esclusa y a la segunda cámara de esclusa. De esta manera, es
posible proporcionar la capacidad de bombeo o el poder de succión
del primer dispositivo de bombeo o bien a la primera cámara de
entrada por esclusa o bien a la segunda cámara de entrada por
esclusa, según las necesidades y el estadio del proceso de entrada
por esclusa.
Además, este primer dispositivo de bombeo no
sólo se pone, de forma directa e inmediata, a la disposición de la
segunda cámara de entrada por esclusa, sino, según una alternativa
preferible, el primer dispositivo de bombeo se postconecta
adicionalmente o alternativamente a un segundo dispositivo de
bombeo, como etapa de bombeo previo para éste, que está prevista en
un principio para la evacuación por bombeo de la segunda cámara de
esclusa.
De este modo, se consigue aumentar aún más las
posibilidades de uso del primer dispositivo de bombeo y distribuir
mejor la capacidad de bombeo.
Según otra forma de realización preferible se
prevé un tercer dispositivo de bombeo que como etapa de bombeo
postconectada para el segundo dispositivo de bombeo apoya el segundo
dispositivo de bombeo especialmente en la zona de la cámara de
esclusa con presiones más bajas, especialmente cuando el primer
dispositivo de bombeo ya no está disponible como etapa de bombeo
previo, ya que debe usarse principalmente para la primera cámara de
esclusa.
Según otra forma de realización,
alternativamente puede estar previsto un tercer dispositivo de
bombeo como etapa de bombeo previo común para el primer dispositivo
de bombeo y el segundo dispositivo de bombeo, pudiendo emplearse el
tercer dispositivo de bombeo o bien como etapa de bombeo previo para
el primer dispositivo de bombeo o bien para el segundo dispositivo
de bombeo o para los dos juntos. Por lo tanto, también de esta
manera queda garantizado que el tercer dispositivo de bombeo pueda
proporcionar a las cámaras de entrada por esclusa la capacidad de
bombeo de forma variable, especialmente de forma variable con el
transcurso del procedimiento de entrada por esclusa. De manera
correspondiente, la capacidad de bombeo obtenida de esta forma se
usa o bien para reducir el tiempo de evacuación, o bien, para
permitir presiones de entrega más bajas.
Según otra configuración ventajosa de la
presente invención, en el caso de bombas de un dispositivo de
bombeo, conectadas paralelamente en serie, puede preverse una
derivación correspondiente, de tal forma que una de las bombas
conectadas en paralelo se postconecte en serie a las bombas
conectadas previamente en paralelo, mediante la liberación
correspondiente de la derivación y la separación adecuada de los
demás conductos de unión, para producir un puesto de bombeo de
varias etapas. Esto ofrece la ventaja de que, según la capacidad de
bombeo necesaria o las condiciones de presión, la capacidad de
bombeo puede adaptarse a las necesidades mediante un simple
reagrupamiento de las bombas. Por ejemplo, en caso de que el primer
dispositivo de bombeo esté disponible como etapa de bombeo previo
para el segundo dispositivo de bombeo, la bomba correspondiente
puede hacerse funcionar paralelamente a las demás bombas en el
segundo dispositivo de bombeo, mientras que en caso de la
desconexión del primer dispositivo de bombeo previo como etapa de
bombeo previo, la bomba con la derivación se postconecta a las
demás bombas del segundo dispositivo de bombas para formar, junto
con éstas, un puesto de bombeo de varias etapas.
Según otra configuración ventajosa, en el caso
de bombas conectadas paralelamente en serie, especialmente del
segundo dispositivo de bombeo para la segunda cámara de esclusa,
paralelamente a dichas bombas puede preverse una válvula de
mariposa de desviación, controlada por presión diferencial, de forma
que según las condiciones de presión reinantes puedan hacerse
funcionar automáticamente los dispositivos de bombeo paralelos,
especialmente el segundo dispositivo de bombeo, incluso en caso de
altas presiones de succión. Es que por la válvula de mariposa de
presión diferencial K2, el lado de expulsión de las bombas
conectadas en paralelo se conecta o se cortocircuita con el lado de
succión, por ejemplo, a través de la segunda cámara de esclusa, para
establecer una presión diferencial máxima. De esta manera, se
limita la compresión máxima de las bombas conectadas en paralelo y,
por tanto, también su consumo de energía mecánica o eléctrica, de
modo que estas bombas pueden usarse ya con presiones de succión
mucho más elevadas que sin válvula de mariposa de desviación. De
esta manera, este tipo de bombas conectadas en paralelo, por
ejemplo, bombas Roots, pueden participar en el bombeo incluso a
presiones relativamente altas y poner a disposición su poder de
succión en una fase temprana de bombeo. De este modo, se puede
renunciar al uso de bombas aparatosas para el segundo dispositivo de
bombeo, como por ejemplo bombas Roots con refrigeración de entrada
previa, que son capaces de dominar una alta presión diferencial
admisible, por ejemplo > 800 hPa. Además, de esta forma es
posible dejar el segundo dispositivo de bombeo conectado
permanentemente a la segunda cámara de esclusa, sin tener que
conectar válvulas correspondientes en los conductos hacia la cámara
de esclusa. También por ello resulta un mejor grado de utilización
de las bombas del segundo dispositivo de bombeo o una configuración
más sencilla de la disposición de bombas. En lugar de una sola
válvula de mariposa de desviación conectada en paralelo, es posible
asignar a cada bomba una propia válvula de mariposa de presión
diferencial, o bien, se pueden emplear bombas con válvulas de
mariposa de desviación integradas (válvulas de presión
diferencial).
Es evidente que los diferentes dispositivos de
bombeo pueden comprender una o varias bombas de vacío de una o de
varias etapas, conectadas paralelamente entre sí, como por ejemplo,
bombas de vacío con sello de aceite o de compresión en seco,
especialmente, bombas rotativas de paletas, bombas de émbolo
rotativo, bombas de émbolo alternativo-rotativo,
bombas lobulares, compresores con émbolo seco, especialmente bombas
helicoidales, bombas Roots, especialmente bombas Roots con
refrigeración de entrada previa etc.
Por la configuración variable de la capacidad de
bombeo, en particular, también es posible renunciar totalmente a
los dispositivos de bombeo con sello de aceite y usar únicamente
bombas de vacío de compresión en seco como, por ejemplo, bombas
helicoidales.
Según un segundo aspecto, una aceleración del
proceso de esclusa se consigue previendo dispositivos tampones que
proporcionan un volumen tampón que se evacua, por ejemplo, en
tiempos en los que el poder de succión de determinados dispositivos
de bombeo no se necesita para el proceso de evacuación directo, o en
los que aún no es posible una evacuación directa por bombeo. De
esta manera, el poder de succión o la capacidad de bombeo, por así
decirlo, se almacena en el dispositivo tampón y, en el momento
adecuado, se pone a disposición mediante una compensación brusca de
presión para la evacuación o la reducción de presión de las cámaras
de esclusa. La compensación brusca de presión
permite una evacuación muy rápida en cuestión de fracciones de segundos, es decir, prácticamente en un
permite una evacuación muy rápida en cuestión de fracciones de segundos, es decir, prácticamente en un
\hbox{ tiempo cero .}
Preferentemente, para cada cámara de esclusa
puede ponerse a disposición un propio dispositivo tampón con un
volumen tampón correspondiente, pudiendo servir como tampón también
las cámaras de esclusa mismas, adicionalmente a estos dispositivos
tampón externos, a saber, cuando la cámara de esclusa más próxima a
la zona de vacío se preevacua para provocar, a continuación, una
reducción brusca de la presión mediante una compensación de presión
con una cámara de esclusa preconectada.
Los dispositivos tampón externos pueden estar
dotados de dispositivos de bombeo separados, siendo especialmente
conveniente emplear los dispositivos de bombeo existentes ya para
las cámaras de esclusa, solos o adicionalmente a dispositivos de
bombeo separados de los dispositivos tampón. De esta manera, se
puede garantizar un aprovechamiento óptimo de los dispositivos de
bombeo de la disposición de esclusa.
Para el experto resulta evidente que las medidas
descritas pueden realizarse tanto en el lado de entrada por esclusa
como en el lado de salida por esclusa.
Más ventajas, características y propiedades de
la presente invención resultan de la siguiente descripción
detallada de formas de realización preferibles, con la ayuda de los
dibujos adjuntos. Los dibujos muestran de forma puramente
esquemática en
la figura 1 una representación esquemática de la
zona de entrada por esclusa de una instalación de recubrimiento de
vidrio con una disposición de bombas correspondiente;
la figura 2 otra forma de realización de una
disposición de esclusa, en una zona de entrada por esclusa,
comparable a la representación en la figura 1,
la figura 3 una tercera forma de realización de
una zona de entrada por esclusa con una representación similar a la
figura 1; y en
la figura 4 una cuarta forma de realización de
una disposición de esclusa.
La figura 1 muestra, en una representación
esquemática, la zona de entrada por esclusa de una instalación de
tratamiento al vacío, en este caso una instalación de recubrimiento
de vidrio con dos cámaras de entrada por esclusa EK1 y EK2, así
como una cámara de transferencia TK y una cámara de pulverización
catódica SK1. En la cámara de pulverización catódica SK1 y la
cámara de transferencia TK está dispuesta una multitud de bombas de
alto vacío para ajustar las condiciones de alto vacío para la zona
de recubrimiento.
Las cámaras de entrada por esclusa EK1 y EK2
están separadas frente al entorno exterior por la válvula de
mariposa VK1 y, frente a la cámara de transferencia TK, por la
válvula de mariposa VK3. Entre ellas, la separación se realiza por
la válvula de mariposa VK2.
En la cámara de entrada por esclusa EK1 está
dispuesta una válvula V_{Flut} para ventilar la cámara de entrada
por esclusa EK1.
Además, en la cámara de entrada por esclusa EK1
está previsto un primer dispositivo de bombeo P1 con cinco bombas
rotativas de paletas, conectadas en paralelo, que a través del
conducto 1 y la válvula V1 está conectado con la cámara de entrada
por esclusa EK1. Además, el dispositivo de bombeo P1 está conectado,
a través del conducto 2 y la válvula V2, con la cámara de entrada
por esclusa EK2. Asimismo, el dispositivo de bombeo P1 está
conectado, a través del conducto 3 que puede cerrarse por la válvula
V5, con el segundo dispositivo de bombeo P2, P3 formado por bombas
Roots P2 y P3 conectadas en paralelo.
Las bombas Roots P2 y P3 del segundo dispositivo
de bombeo están conectadas entre sí a través del conducto 5, en el
lado de expulsión, pudiendo cerrarse el conducto 5 a través de la
válvula V7. Por lo demás, las bombas P2 y P3 están conectadas con
la cámara de entrada por esclusa EK2, a través de los conductos 4 y
las válvulas V3 y V4 previstas en éste. Además, está previsto un
tercer dispositivo de bombeo P4 constituido por un puesto de bomba
Roots de dos etapas con una bomba Roots y una bomba rotativa de
paletas postconectada, que, a través del conducto 6 que presenta la
válvula V6, está conectado con el segundo dispositivo de bombeo, en
particular, con el conducto 5.
Además, en la cámara de entrada por esclusa EK2
están previstas bombas de alto vacío conectadas en paralelo entre
ellas, que pueden conectarse a la cámara de entrada por esclusa 2 a
través de las válvulas Vh1 a Vh3.
La entrada por esclusa a una disposición de
esclusa de este tipo se realiza de tal forma que, en primer lugar,
se abre la válvula de mariposa VK1 de la primera cámara de entrada
por esclusa EK1, y el sustrato se transporta a la cámara de entrada
por esclusa EK1. A continuación, se cierra la válvula de mariposa
VK1 y se abre la válvula V1 hacia el puesto de bombeo P1, de tal
forma que la cámara de entrada por esclusa EK1 pueda evacuarse
bombeando.
A continuación, se cierran las válvulas V3, V4 y
V5 y se abren la válvula V2 y la válvula de mariposa VK2. Esto se
produce, por ejemplo, a una presión de 200 hPa. Al mismo tiempo, el
sustrato es transportado ahora de la primera cámara de entrada por
esclusa EK1 a la segunda cámara de entrada por esclusa EK2.
Una vez alcanzada una presión adecuada, por
ejemplo 80 hPa, se abren las válvulas V5 y V3 y se cierran las
válvulas V1 y V2. Al mismo tiempo o con un pequeño retraso se abren
las válvulas V4 y V7. Ahora, se abre también la válvula V6, pero
esta válvula V6 es opcional y se tiene que prever sólo en un tipo
determinado de puesto de bombeo P4. Por ejemplo, si el tercer
dispositivo de bombeo P4 está constituido por una bomba de vacío
previa y una bomba Roots con conducto de desviación, se puede
prescindir de la válvula opcional V6, porque en este caso, el
tercer dispositivo de bombeo P4 puede conectarse a presión
atmosférica o presiones de succión muy elevadas, por ejemplo 100
hPa a 300 hPa, o funcionar continuamente.
A continuación, se cierran las válvulas V1 y la
válvula de mariposa VK2, de modo que se pueda volver a ventilar la
cámara de entrada por esclusa EK1 y abrir la válvula de mariposa VK1
para recibir el siguiente sustrato en la cámara de entrada por
esclusa EK1.
Además, ahora se cierra la válvula V5, de modo
que el primer dispositivo de bombeo P1 ya no trabaja como puesto de
bombeo previo para el segundo dispositivo de bombeo P2, P3 ó
paralelamente al tercer dispositivo de bombeo P4, sino que ya sólo
el tercer dispositivo de bombeo P4 está postconectado, como puesto
de bombeo de mantenimiento, al segundo dispositivo de bombeo P2,
P3, mientras que el primer dispositivo de bombeo se vuelve a emplear
para evacuar la primera cámara de entrada por esclusa EK1, mediante
la apertura de la válvula V1.
En la segunda cámara de entrada por esclusa EK2
pueden abrirse ahora las válvulas de alto vacío opcionales Vh1 a
Vh3 para establecer condiciones de alto vacío en la cámara de
entrada por esclusa EK2. A una presión de aprox. 0,3 hPa pueden
cerrarse las válvulas V3 y V4, y tras alcanzar las condiciones de
vacío correspondientes, por ejemplo a una presión de 2 x 10^{-3}
hPa, se puede volver a abrir la válvula de mariposa VK3 para hacer
pasar el sustrato a la zona de proceso (cámara de
transferencia).
Durante ello es importante que los dos procesos
descritos anteriormente se desarrollen en parte simultáneamente
dentro de o en las dos cámaras de entrada por esclusa, de modo que
se consiga el menor tiempo de ciclo posible. Como el primer
dispositivo de bombeo P1 no sólo está conectado con la cámara de
entrada por esclusa EK1, sino también con la cámara de entrada por
esclusa EK2, el primer dispositivo de bombeo P1 puede usarse durante
un período de tiempo más largo para contribuir a una reducción del
tiempo de entrada por esclusa.
En la disposición y el procedimiento descritos
resulta ventajoso que la válvula de mariposa VK2 entre la cámara de
entrada por esclusa EK1 y la cámara de entrada por esclusa EK2 no
pueda abrirse sólo a la presión de recepción de las bombas Roots P2
y P3 del segundo dispositivo de bombeo, es decir, a aprox. 15 hPa,
sino incluso a presiones más altas, del orden de 100 hPa a 200 hPa,
especialmente de 150 hPa. De esta manera, el tiempo de bombeo en la
cámara de entrada por esclusa EK1 se reduce, por ejemplo, en un
tercio, o bien, se podría reducir en un tercio el poder de succión
del dispositivo de bombeo P1.
Asimismo, resulta ventajoso que el primer
dispositivo de bombeo P1 pueda emplearse, a través de la válvula
V5, como puesto de bombeo previo del segundo dispositivo de bombeo
con las bombas P2 y P3, de modo que el segundo dispositivo de
bombeo con las bombas P2 y P3 pueda emplearse a presiones mucho más
altas. Es posible usarlo ya a partir de aprox. 100 hPa, en lugar de
10 hPa.
En particular, los tiempos de apertura y de
cierre de las distintas válvulas, especialmente la apertura de V5,
V7, V3 y V4, así como el cierre de V2, pueden coordinarse entre sí
de tal manera que no se produzca ninguna interrupción del poder de
succión y que los tiempos de conmutación no influyan negativamente
en el tiempo de ciclo.
El tercer dispositivo de bombeo P4 tiene la
tarea de formar, junto con el segundo dispositivo de bombeo P2, P3,
un puesto de bombeo de varias etapas, hasta que se haya alcanzada la
presión de entrega o presión de conexión necesaria para las bombas
de alto vacío opcionales P_{H1} a P_{H3}. Además, el tercer
dispositivo de bombeo P4 sirve para asistir al segundo dispositivo
de bombeo P2, P3, cuando el primer dispositivo de bombeo P1 se
necesita para la evacuación de la cámara de entrada por esclusa EK1,
no estando disponible ya como puesto de bombeo previo para el
segundo dispositivo de bombeo P2, P3.
En la forma de realización alternativa de la
figura 3 que corresponde en gran parte a aquella de la figura 1,
por lo que en lo sucesivo se describe sólo en cuanto a las
diferencias, en el segundo dispositivo de bombeo, adicionalmente a
las bombas Roots P2 y P3, está conectada en paralelo una tercera
bomba Roots P5 que, a través de otro conducto 14 y la válvula V10
dispuesta en éste, está conectada con la cámara de entrada por
esclusa EK. Además, paralelamente a la tercera bomba P5, está
previsto un conducto 8 dispuesto entre el conducto 14 de cámara de
entrada por esclusa y el conducto 5 que une el lado de expulsión de
las bombas P2, P3 y P5, estando dispuesta a su vez una válvula V11
en el conducto 8. El conducto 8 desemboca en el conducto 5, entre la
válvula V10 y la bomba P5. Además, está prevista una válvula V12
entre la desembocadura del conducto 8 en el conducto 5 y la
desembocadura del conducto 6 en el conducto 5. Esta disposición de
derivación hacia la bomba P5 permite postconectar la bomba P5 a las
bombas Roots P2 y P3, mediante el cierre de la válvula V10 y de la
válvula V12 y la apertura de la válvula V11, de tal forma que la
bomba P5 forme un puesto de bombas Roots de varias etapas, junto
con el tercer dispositivo de bombeo P4 que, aquí, está formado por
una disposición de bombeo de una sola etapa constituida por una
bomba rotativa de
paletas.
paletas.
Por lo tanto, en el momento en que el primer
dispositivo de bombeo P1 ya no está disponible como etapa de bombeo
postconectada para el segundo dispositivo de bombeo, debido a que el
primer dispositivo de bombeo P1 tiene que volver a evacuar
bombeando la cámara de entrada por esclusa EK1, es posible conseguir
una potente disposición de bombeo de varias etapas para la cámara
de entrada por esclusa EK2, reagrupando la bomba P5 o
postconectando la bomba P5 a las bombas P2 y P3. De manera
correspondiente, antes de que se cierre la válvula V5 ó V7, se
cierran las válvulas V10 y V12 y se abre la válvula V11 para
postconectar la bomba P5 en serie a las bombas P2 y P3. Por lo
demás, el desarrollo corresponde al de la entrada por esclusa en la
zona de entrada por esclusa de la figura 1. Sin embargo, la ventaja
de esta variante consiste en que, durante la evacuación por bombeo
con el segundo dispositivo de bombeo P2, P3, P5, mediante el cierre
de las válvulas V10 y V12 y la apertura de la válvula V11, se puede
formar un puesto de bombas Roots de tres etapas, con el segundo y
el tercer dispositivo de bombeo P4 como bomba de vacío previa. La
tercera etapa con las bombas Roots P2 y P3 se puede duplicar o
reducir a la mitad mediante la apertura / el cierre de V7, o se
puede repartir entre el primer dispositivo de bombeo P1 y el tercer
dispositivo de
bombeo P4.
bombeo P4.
En la forma de realización de la figura 2, el
primer dispositivo de bombeo está formado por dos bombas Roots
conectadas en paralelo, configuradas con una sola etapa y con
refrigeración de entrada previa, que están conectadas, a través del
conducto 1 y la válvula V1, con la cámara de entrada por esclusa EK1
y, a través del conducto 2 y la válvula V2, con la cámara de
entrada por esclusa EK2. (la refrigeración de entrada previa por gas
no está representada).
El segundo dispositivo de bombeo se compone de
las bombas Roots P2 y P3 paralelas, de dos etapas, que a su vez
están conectadas con la cámara de entrada por esclusa EK2, a través
de los conductos 4 y las válvulas V3 y V4 correspondientes.
En el lado de expulsión del primer dispositivo
de bombeo P1 y del segundo dispositivo de bombeo P2, P3 está
previsto un tercer dispositivo de bombeo P4a, P4b de compresores con
émbolo seco de una sola etapa, conectados en serie, por ejemplo, en
forma de bombas helicoidales, que a través del conducto 6 están
conectados con el segundo dispositivo de bombeo P2, P3 o con el
conducto 5 común de éste, o a través del conducto 7 con el primer
dispositivo de bombeo P1. En el conducto 6 se encuentra la válvula
V6, y en el conducto 7 se encuentra la válvula V8, por lo que
pueden separarse las uniones correspondientes. Adicionalmente, en el
conducto de unión, entre las bombas helicoidales P4a y P4b
conectadas en paralelo se encuentra una válvula V9. Con la forma de
realización de la figura 2, tanto la cámara de entrada por esclusa
EK1 como la cámara de entrada por esclusa EK2 puede evacuarse
bombeando a través de puestos de bombeo de varias etapas, pudiendo
prescindirse, gracias a esta disposición, de bombas de vacío
previas con sello de aceite, empleando alternativamente, de una
manera especialmente ventajosa, exclusivamente bombas de compresión
en seco.
La entrada por esclusa de un sustrato en la
instalación de tratamiento al vacío de la figura 2 se realiza de
tal forma que, en primer lugar, se abre la válvula de mariposa Vk1
de la primera cámara de entrada por esclusa EK1, y el sustrato se
transporta a la cámara de entrada por esclusa EK1. Después, se
cierra la válvula de mariposa VK1 y se abre la válvula V1 hacia el
primer dispositivo de bombeo P1, y el gas transportado a presiones
elevadas, por ejemplo, a entre 500 y 1000 hPa, se expulsa a la
atmósfera a través de la válvula de mariposa K1, independientemente
del puesto de bombeo previo del tercer dispositivo de bombeo P4. A
partir de una presión de recepción Pü, por ejemplo de 300 hPa, se
abre la válvula V8 ó V8 y V9, quedando formada una disposición de
bombeo de varias etapas para evacuar bombeando la cámara de entrada
por esclusa EK1.
Ahora, se cierran las válvulas V3 y V4, mientras
que se abren la válvula V2 y la válvula de mariposa VK2 entre la
cámara de entrada por esclusa EK1 y la cámara de entrada por esclusa
EK2. El sustrato se transporta de la primera cámara de entrada por
esclusa EK1 a la segunda cámara de entrada por esclusa EK2.
A continuación, se abren las válvulas V6, V3 y
V4 y, dado el caso, se cierran las válvulas V8 y V9. Entonces, se
vuelven a cerrar la válvula de mariposa VK2 y la válvula V1, para
que pueda ventilarse la cámara de entrada o la cámara de entrada
por esclusa EK1 y abrirse la válvula de mariposa VK1, para
introducir el sustrato siguiente en la cámara de entrada por
esclusa EK1. A continuación, se vuelven a cerrar las válvulas V8 y
V2 y se abre V1 para evacuar la primera cámara de entrada por
esclusa EK1. Según la operación del primer ejemplo de realización
según la figura 1, las bombas de alto vacío PH_{1} a PH_{3}
pueden conectarse con la cámara de entrada por esclusa EK2, a
través de las válvulas Vh1 a Vh3, para poder cerrar entonces las
válvulas V3 y V4. Si la cámara de entrada por esclusa EK2
corresponde a las condiciones de vacío de la cámara de pulverización
catódica 1, se abre la válvula de mariposa VK3 y el sustrato se
introduce por esclusa en la zona de proceso. También en este caso,
evidentemente, los procesos en las dos cámaras de entrada por
esclusa EK1 y EK2 se desarrollan en parte simultáneamente.
La ventaja de esta disposición consiste en que
el primer dispositivo de bombeo P1, así como el tercer dispositivo
de bombeo P4, pueden aprovecharse prácticamente al 100%, es decir,
prácticamente durante todo el ciclo de entrada por esclusa. Además,
también en este caso, la válvula de cámara VK2 puede abrirse ya a
presiones más altas, por ejemplo, de 100 a 400 hPa, especialmente a
250 hPa, lo que, en comparación con una apertura a aprox. 15 hPa
que corresponde a la presión de recepción de las bombas Roots P2 y
P3, permite una sensible reducción del tiempo de bombeo para la
evacuación de la cámara de entrada por esclusa EK1, o bien, permite
realizar el puesto de bombeo correspondiente de forma más
pequeña.
Gracias a la posibilidad de uso variable de un
tercer dispositivo de bombeo P4 como puesto de bombeo previo, tanto
del primer dispositivo de bombeo P1 como del segundo dispositivo de
bombeo P2, P3, además se proporciona un puesto de bombeo de varias
etapas, de uso variable, tanto para la cámara de entrada por esclusa
EK1 como para la cámara de entrada por esclusa EK2. Especialmente,
en todas las formas de realización representadas, la capacidad de
bombeo o el poder de succión puede, por así decirlo, migrar junto
con el sustrato en el lado de entrada por esclusa o, en general,
con el dispositivo de evacuación de presión atmosférica a vacío, o
con la necesidad local de capacidad de bombeo, lo que conlleva un
considerable incremento de capacidad y reducción de tiempo.
La figura 4 muestra otra forma de realización de
una disposición de esclusa según la invención, que coincide en gran
parte con la de la figura 3.
Una primera diferencia consiste en que el
segundo dispositivo de bombeo con las bombas P2, P3 y P5 conectadas
en paralelo no presenta ninguna derivación 8 paralelamente a la
bomba P5 como en la figura 3, sino que, paralelamente con respecto
a los conductos 4 con los que las bomba P2, P3 y P5 están conectadas
a la segunda cámara de entrada por esclusa EK2, está prevista una
válvula de mariposa de derivación K2 controlada por presión
diferencial, que está conectada con la segunda cámara de entrada
por esclusa EK2, a través del conducto 9 y la válvula V17. Mediante
esta disposición es posible conectar las bombas Roots P2, P3 y P5
conectadas en paralelo, a una presión de succión relativamente alta
para aprovechar, según la presión diferencial ajustada, una parte
de su poder de succión para una rápida evacuación, incluso a
presiones de succión elevadas. Mediante una unión del lado de
expulsión de las bombas P2, P3 y P5 con el lado de succión, a través
de la segunda cámara de entrada por esclusa EK2, la válvula de
mariposa de derivación K2 hace que las bombas P2, P3 y P5 tengan que
superar solamente una presión diferencial que puede ajustarse en la
válvula de mariposa de derivación K2. Para ello, por ejemplo, la
válvula de mariposa de derivación puede estar constituida por una
válvula de resorte o con contrapeso que se abre a una sobrepresión
determinada en el lado de expulsión de las bombas Roots P2, P3 y P5
en la dirección de la cámara. De esta manera, las válvulas V3, V4 y
V10 pueden abrirse o mantenerse abiertas a presiones de succión más
elevadas y/o se puede renunciar al uso de bombas rotativas de
paletas con refrigeración de entrada previa, que también podrían
usarse a presiones más elevadas, por lo que se consigue reducir el
gasto para el segundo dispositivo de bombeo facilitando al mismo
tiempo un mayor poder de succión. Evidentemente, en lugar de una
válvula de mariposa de derivación K2 controlada por presión
diferencial pueden preverse varias válvulas de presión diferencial,
por ejemplo, para cada bomba P2, P3 ó P5, o emplearse bombas Roots
con válvula de mariposa de derivación integrada.
Además, la disposición de la válvula de mariposa
de derivación K2 tiene la ventaja de que las válvulas V17, V3, V4 y
V10 pueden mantenerse abiertas permanentemente durante el
funcionamiento, es decir que no se tienen que cerrar
obligatoriamente en cada ciclo, especialmente si se renuncia a las
bombas de alto vacío P_{H1} a P_{H3}. De este modo, también se
simplifica el funcionamiento.
Una segunda diferencia de la forma de
realización de la figura 4 en comparación con la de la figura 3
consiste en que las bombas de vacío conectadas en paralelo del
primer dispositivo de bombeo P1 se conectan a través de un conducto
10 y las válvulas V13 y V15 previstas en éste, como etapa
postconectada al tercer dispositivo de bombeo P4 o paralelamente a
bombas adicionales P9, a través de de la válvula V16, y P10, a
través de V13. De esta manera, es posible formar durante la
evacuación por bombeo, mediante el cierre de la válvula V5 y la
apertura de las válvulas V6, V13, V15 y, dado el caso, V9, un puesto
de bombeo de varias etapas con el primer dispositivo de bombeo P1,
el cuarto dispositivo de bombeo P4 y el segundo dispositivo de
bombeo P2, P3 y P5. Así, el puesto de bombeo de dos etapas puede
convertirse de forma continua, sin interrupción del poder de
succión, en un puesto de bombeo de tres etapas o, en general, el
puesto de bombeo de n etapas puede convertirse en un puesto de
bombeo de n+1 etapas. Está claro que, por lo tanto, la bomba P9 con
la válvula V16 puede estar prevista sólo opcionalmente.
Otra diferencia esencial de la forma de
realización de la figura 4 en comparación con las formas de
realización anteriores consiste en que presenta adicionalmente un
dispositivo tampón EB1 externo que está unido con la primera cámara
de entrada por esclusa EK1, a través de la válvula V14, el conducto
8 y el conducto 1. El dispositivo tampón EB1 facilita un volumen
tampón que puede evacuarse succionando a través del quinto
dispositivo de bombeo P6 previsto opcionalmente, o a través del
primer dispositivo de bombeo P1. Con el volumen tampón evacuado,
existente de esta manera, se puede reducir bruscamente la presión en
la primera cámara de esclusa EK1 después de abrirse de las válvulas
V1 y V14. De esta manera, es posible aprovechar la capacidad de
bombeo o el poder de succión en tiempos en los que la capacidad de
bombeo o el poder de succión no se necesita para la evacuación
directa de las cámaras de entrada por esclusa EK1 y EK2 o cuando,
debido a las condiciones de presión, no resulta ventajoso prever
adicionalmente el quinto dispositivo de bombeo P6 en la cámara de
esclusa EK1. Esta capacidad de bombeo o este poder de succión se
almacena en el dispositivo tampón EB1 y se facilita cuando lo
requiere la primera cámara de esclusa EK1.
De la misma manera, también la segunda cámara de
entrada por esclusa EK2 puede actuar como dispositivo tampón
interno, a saber, cuando por la apertura de las válvulas V1 y V2 se
realiza una compensación de presión entre las cámaras de esclusa
EK1 y EK2, de modo que, también aquí, disminuya bruscamente la
presión. Especialmente en caso de una combinación coordinada de una
compensación de presión entre la primera cámara de esclusa EK1 y el
dispositivo tampón EB1 y una compensación de presión subsiguiente
entre la primera cámara de esclusa EK1 y la segunda cámara de
esclusa EK2 se pueden conseguir dos etapas de una reducción rápida
de la presión, pudiendo utilizarse el poder de succión con respecto
a la segunda cámara de esclusa EK2, también aquí, durante un mayor
período de tiempo del proceso de esclusa.
Adicionalmente, puede preverse opcionalmente un
segundo dispositivo tampón EB2 con un sexto dispositivo de bombeo
P2 adicional, previsto opcionalmente, mediante el cual una
compensación de presión entre la segunda cámara de entrada por
esclusa 2 y el segundo dispositivo tampón EB2 provoca también una
reducción brusca de la presión. En lugar del sexto dispositivo de
bombeo P7, el volumen tampón del segundo dispositivo tampón EB2
puede evacuarse también mediante el segundo dispositivo de bombeo
(P2, P3, P5), el tercer dispositivo de bombeo (P4) y/u otros
dispositivos de bombeo previstos para la segunda cámara de esclusa
EK2, como por ejemplo P9.
En la forma de realización de la figura 4 se
indica también que las bombas de alto vacío PH1 a PH3 pueden
omitirse en todas las formas de realización, siendo opcionales sólo
cuando a través del poder de succión para la segunda cámara de
entrada por esclusa EK2 se consigue un vacío suficiente.
Las válvulas V3, V4, V10 y V17 sirven para poder
separar la segunda cámara de esclusa EK2 del puesto de bombeo y
permiten una ventilación independiente de la cámara o del puesto de
bombeo. Si esto no se considera necesario, estas válvulas también
pueden suprimirse. Las válvulas V3, V4, V10 y V17, sin embargo, son
necesarias en todo caso, si el segundo dispositivo tampón EB2 ha de
evacuarse por medio del segundo dispositivo de bombeo P2, P3, P5,
porque entonces es necesario la separación de la segunda cámara de
entrada por esclusa EK2. Sin embargo, si el segundo dispositivo
tampón EB2 fuese evacuado sólo por el sexto dispositivo de bombeo
P7, el segundo dispositivo de bombeo EB2 podría estar conectado
también directamente mediante V18 con la segunda cámara de esclusa
EK2.
En la forma de realización según la figura 4, el
proceso de esclusa se desarrolla de la manera siguiente. En primer
lugar, se abre la válvula de mariposa VK1 de la primera cámara de
esclusa EK1 y el sustrato se transporta a la primera cámara de
entrada por esclusa EK1. Entonces, se cierra la válvula de mariposa
VK1 y la válvula V1 se abre hacia el puesto de bombeo P1. Durante
ello, la válvula V14 está abierta y las válvulas V2, V5 y V13 ó V15
están cerradas. Por la compensación de presión con el volumen tampón
evacuado del primer dispositivo tampón EB1, la presión en la
primera cámara de esclusa EK1 se reduce bruscamente de la presión
atmosférica a aprox. 400 hPa. Ahora, V14 se cierra y V2 se abre
produciéndose una segunda compensación de presión, a saber, entre
la primera cámara de esclusa EK1 y la segunda cámara de esclusa EK2
evacuada. Con un volumen de cámara aproximadamente igual de la
primera y la segunda cámara de esclusa EK1 y EK2, la presión en las
dos cámaras se pone bruscamente a aprox. 200 hPa. Ahora, se abre la
válvula de mariposa VK2 y el sustrato se transporta de la primera
cámara de esclusa EK1 a la segunda cámara de esclusa EK2. Durante
ello, se abre la válvula V5 y se cierran las válvulas V1 y V2.
Simultáneamente o con un pequeño retraso se
abren las válvulas V6 y V15 y, dado el caso, V13, y se cierra la
válvula V5, de modo que ya no existe ninguna derivación hacia el
tercer dispositivo de bombeo P4, existiendo ahora un puesto de
bombeo de varias etapas con las etapas de bombeo del primer
dispositivo de bombeo P1, del segundo dispositivo de bombeo P2, P3,
P5 y del tercer dispositivo de bombeo P4. Ahora, se cierra la
válvula de mariposa VK2, y la primera cámara de esclusa EK1 se
ventila a través de la válvula V_{Flut}. Después, se puede abrir
la válvula de mariposa VK1 y transportar el siguiente sustrato a la
primera cámara de esclusa EK1. Las bombas de alto vacío P_{H1} a
P_{H3} opcionales pueden conectarse ahora con la segunda cámara
de esclusa EK2 mediante la apertura de las válvulas VH1 a VH3. En
este caso, se cierran las válvulas V3, V4, V10 y V17. Si no están
previstas bombas de alto vacío en la segunda cámara de esclusa EK2,
estas válvulas eventualmente pueden mantenerse abiertas
continuamente durante el funcionamiento. Ahora, se puede abrir la
válvula de mariposa VK3 y pasar el sustrato a la zona de proceso o
la cámara de transferencia TK. Las válvulas V13 y V15 se cierran y
la válvula V14 se abre, de modo que el primer dispositivo de bombeo
puede evacuar el volumen tampón del primer dispositivo tampón EB1.
En caso de existir el quinto dispositivo de bombeo P6, el volumen
tampón del primer dispositivo tampón puede evacuarse por el primer
dispositivo de bombeo P1 y el quinto dispositivo de bombeo P6
juntos. Después, el proceso de entrada por esclusa comienza de
nuevo.
Si en la disposición tampón de la figura 4 se
prevé el segundo dispositivo tampón EB2 externo, se abre la válvula
V18 para la compensación de presión entre la segunda cámara de
esclusa EK2 y el volumen tampón preevacuado del segundo dispositivo
tampón EB2, después de que el sustrato haya alcanzado la segunda
cámara de esclusa EK2 y se haya cerrado la válvula de mariposa VK2.
De esta manera, la presión en la segunda cámara de esclusa EK2
puede reducirse bruscamente de aprox. 30 hPa a 10 hPa.
Durante el transporte del sustrato de la segunda
cámara de esclusa EK2 a la cámara de transferencia TK, se cierran
las válvulas V3, V4, V10 y V17, para usar el segundo dispositivo de
bombeo con las bombas P2, P3 y P5 para la evacuación del volumen
tampón del segundo dispositivo tampón EB2.
Con la solución propuesta según la forma de
realización de la figura 4, gracias a las soluciones tampón es
posible provocar en plazos muy cortos, es decir en plazos muy
inferiores a un segundo, la reducción de presión a través de una
compensación de presión en dos etapas en la primera cámara de
esclusa, para poder traspasar el sustrato, inmediatamente después,
a la segunda cámara de esclusa. Con un segundo dispositivo tampón,
este efecto puede aprovecharse también para la segunda cámara de
esclusa EK2.
Los procesos descritos aquí en la zona de
entrada por esclusa pueden aplicarse de forma análoga también para
la zona de salida por esclusa, sin precisar de descripción
detallada, ya que al experto le resultará fácil realizar la
adaptación correspondiente.
Claims (31)
1. Disposición de esclusa para una instalación
de tratamiento al vacío con cámaras de esclusa (EK1, EK2) y con un
primer dispositivo de bombeo (P1) para evacuar bombeando una primera
cámara de esclusa, así como con un segundo dispositivo de bombeo
(P2, P3) para evacuar bombeando una segunda cámara de esclusa,
caracterizada porque la disposición de esclusa está prevista
para una instalación de recubrimiento de paso continuo, con al
menos dos cámaras de esclusa (EK1, EK2) dispuestas una detrás de
otra para realizar un procedimiento de esclusa de dos o varias
etapas, estando conectado el primer dispositivo de bombeo (P1) tanto
con la primera (EK1) como con la segunda (EK2) cámara de esclusa, a
través de conductos (1, 2) que pueden cerrarse, de modo que el
primer dispositivo de bombeo pueda evacuar o bien la primera o la
segunda o las dos cámaras de esclusa juntas.
2. Disposición de esclusa según la
reivindicación 1, caracterizada porque está previsto un
tercer dispositivo de bombeo (P4 a, b) que, a través de conductos
(6, 7) que pueden cerrarse está conectado con el primer dispositivo
de bombeo (P1) y con el segundo dispositivo de bombeo (P2), de modo
que el tercer dispositivo de bombeo puede postconectarse en serie o
bien al primero o al segundo o a los dos dispositivos de bombeo en
serie.
3. Disposición de esclusa según la
reivindicación 1, caracterizada porque el primer dispositivo
de bombeo (P1) está conectado con el segundo dispositivo de bombeo
(P2, P3), a través de conductos (3) que pueden cerrarse, de modo
que el primer dispositivo de bombeo pueda postconectarse en serie al
segundo dispositivo de bombeo.
4. Disposición de esclusa según la
reivindicación 3, caracterizada porque está previsto un
tercer dispositivo de bombeo (P4) que está conectado con el segundo
dispositivo de bombeo (P2, P3), a través de conductos (6) que
pueden cerrarse, de modo que el tercer dispositivo de bombeo pueda
postconectarse al segundo dispositivo de bombeo.
5. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
dispositivos de bombeo comprenden varias bombas conectadas en
paralelo y/o en serie.
6. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
dispositivos de bombeo comprenden bombas de vacío con sello de
aceite y/o de compresión en seco, especialmente, bombas rotativas
de paletas, bombas de émbolo rotativo, bombas de émbolo
alternativo-rotativo, bombas lobulares,
compresores con émbolo seco, especialmente, bombas helicoidales,
bombas Roots, especialmente bombas Roots con refrigeración de
entrada previa etc..
7. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las bombas
conectadas en paralelo en un dispositivo de bombeo disponen de una
derivación (8) que puede cerrarse y a través de la cual, al menos
una de las bombas puede conectarse en serie respecto a las demás
para formar un puesto de bombeo de varias etapas.
8. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque en la
cámara de esclusa contigua a la cámara de proceso, a través de
conductos que se pueden cerrar, están dispuestas una o varias
bombas de alto vacío (P_{H1}, P_{H2}, P_{H3}).
9. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque, en
paralelo a un dispositivo de bombeo, especialmente al segundo
dispositivo de bombeo, está conectada una válvula de mariposa de
derivación (K2) controlada por presión diferencial, que en caso de
una presión elevada en el lado de expulsión, especialmente en la
segunda cámara de esclusa (EK2), constituye una derivación del lado
de expulsión al lado de succión del dispositivo de bombeo (P2, P3,
P5), para que no se exceda una presión diferencial máxima crítica,
preferentemente ajustable, encima del dispositivo de bombeo
conectado en paralelo, y que el poder de succión del dispositivo de
bombeo sea utilizado continuamente en función de la presión.
10. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones 1 ó 3 a 9, caracterizada porque el primer
dispositivo de bombeo (P1) con una o varias bombas de vacío de una
o varias etapas, conectadas en paralelo, especialmente aptas para
presión atmosférica, está conectado, a través de un primer conducto
(1) que presenta una primera válvula (1), con la primera cámara de
esclusa (EK1) y, a través de un segundo conducto que presenta una
segunda válvula, con la segunda cámara de esclusa (EK2) y, a través
de un tercer conducto (3) que presenta una tercera válvula (V5),
con el segundo dispositivo de bombeo (P2, P3), presentando el
segundo dispositivo de bombeo una o varias bombas de vacío de una o
varias etapas, conectadas en paralelo, que a través de un cuarto
conducto o más conductos (4) que presentan respectivamente una
cuarta válvula (V3, V4), están conectadas con la segunda cámara de
esclusa (EK2), estando conectadas las bombas conectadas en paralelo
del segundo dispositivo de bombeo entre ellas a través de quintos
conductos (5) que presentan respectivamente una quinta válvula
(V7).
11. Disposición de esclusa según la
reivindicación 10, caracterizada porque en el lado de
expulsión del segundo dispositivo de bombeo (P2, P3), especialmente
en el quinto conducto (5) que conecta las bombas (P2, P3) del
segundo dispositivo de bombeo, el tercer dispositivo de bombeo (P4)
con una o varias bombas de vacío de una o varias etapas, conectadas
en paralelo, está conectado, a través de un sexto conducto (6), con
una sexta válvula (V6) prevista preferentemente.
12. Disposición de esclusa según la
reivindicación 10 u 11, caracterizada porque el primer
dispositivo de bombeo comprende bombas rotativas de paletas, el
segundo dispositivo de bombeo comprende bombas Roots y el tercer
dispositivo de bombeo comprende puestos de bombas Roots de dos
etapas o un puesto de bombeo de una sola etapa con bombas rotativas
de paletas.
13. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque entre el
cuarto (14) y el quinto (5) conducto está previsto un séptimo
conducto (8) con una séptima válvula (V11), de modo que una bomba
(P5) conectada en paralelo del segundo dispositivo de bombeo puede
conectarse en serie con respecto a las demás bombas.
14. Disposición de esclusa para una instalación
de tratamiento al vacío con cámaras de esclusa (EK1, EK2) y con un
primer dispositivo de bombeo (P1) para evacuar bombeando una primera
cámara de esclusa (EK1), según una de las reivindicaciones
precedentes, caracterizada porque la disposición de esclusa
está prevista para una instalación de recubrimiento de paso
continuo, con al menos dos cámaras de esclusa (EK1, EK2) dispuestas
una detrás de otra para realizar un procedimiento de esclusa de dos
o varias etapas, y porque está previsto un dispositivo tampón (EB1)
que, a través de conductos (1, 8) que pueden cerrarse, está
conectado con la primera cámara de esclusa (EK1).
15. Disposición de esclusa según la
reivindicación 14, caracterizada porque el dispositivo tampón
(EB1) presenta un quinto dispositivo de bombeo (P6) que evacua el
volumen tampón.
16. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones 14 ó 15, caracterizada porque el primer
dispositivo de bombeo (P1) está conectado con el dispositivo tampón
(EB1).
17. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones 14 a 16, caracterizada porque el dispositivo
tampón (EB1) está conectado, a través de conductos (2, 8) que
pueden cerrarse, con la segunda cámara de esclusa (EK2).
18. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque existe un
segundo dispositivo tampón (EB2) que, a través de conductos que
pueden cerrarse, está conectado con la segunda cámara de esclusa
(EK2).
19. Disposición de esclusa según la
reivindicación 18, caracterizada porque al segundo
dispositivo tampón (EB2) está asignado un sexto dispositivo tampón
(P7) que evacua el volumen tampón del segundo dispositivo tampón
(EB2).
20. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones 1, 2 ó 5 a 9, ó 14 a 19, caracterizada
porque el primer dispositivo de bombeo (P1) con una o varias bombas
de vacío de una o varias etapas, conectadas en paralelo,
especialmente aptas para presión atmosférica, está conectado, a
través de un primer conducto (1) que presenta una primera válvula
(V1), con la primera cámara de esclusa (EK1), y a través de un
segundo conducto (2) que presenta una segunda válvula (V2), con la
segunda cámara de esclusa (EK2), presentando el segundo dispositivo
de bombeo (P2, P3) una o varias bombas de vacío de una o varias
etapas, conectadas en paralelo, que están conectadas, a través de
un cuarto o más conductos (4) que presentan respectivamente una
cuarta válvula (V3, V4), con la segunda cámara de esclusa (EK2) y
estando conectado el lado de expulsión del segundo dispositivo de
bombeo (P2, P3), a través de un sexto conducto (6) con una sexta
válvula (V6), y estando conectado el primer dispositivo de bombeo
(P1), a través de un octavo conducto (7), con una octava válvula
(V8), al tercer dispositivo de bombeo (P4) con una o varias bombas
de vacío (P4a, P4b) de una o varias etapas, conectadas en
paralelo.
21. Disposición de esclusa según la
reivindicación 20, caracterizada porque el primer dispositivo
de bombeo y el segundo dispositivo de bombeo comprenden bombas
Roots, y el tercer dispositivo de bombeo comprende compresores con
émbolo seco, especialmente bombas helicoidales.
22. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la primera
y la segunda cámara de esclusa están dispuestas de forma contigua
una respecto a la otra, constituyendo especialmente la primera y la
segunda cámara de esclusa de una esclusa de dos o de tres etapas o
la segunda y la tercera cámara de esclusa de una esclusa de tres
etapas.
23. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las
cámaras de esclusa están previstas en la zona de entrada por
esclusa o la zona de salida por esclusa.
24. Disposición de esclusa según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los
conductos que pueden cerrarse comprenden válvulas, mediante las
cuales los conductos pueden cerrarse de forma estanca al gas.
25. Procedimiento para la operación de una
disposición de esclusa de varias etapas según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
procedimiento para la operación de una disposición de esclusa de
varias etapas, con al menos dos cámaras de esclusa (EK1, EK2)
dispuestas una detrás de otra, sirve para realizar un procedimiento
de esclusa de dos o varias etapas, usándose un primer dispositivo de
bombeo (P1) no sólo para evacuar bombeando una primera cámara de
esclusa (EK1), sino también para evacuar bombeando una segunda
cámara de esclusa (EK2), evacuándose en un ciclo, en primer lugar,
sólo la primera cámara de esclusa, a continuación la primera y la
segunda cámara de esclusa y, finalmente, sólo la segunda cámara de
esclusa.
26. Procedimiento según la reivindicación 25,
caracterizado porque un segundo dispositivo de bombeo (P2,
P3) se usa adicionalmente y/o alternativamente para evacuar
bombeando la segunda cámara de esclusa (EK2), empleándose el primer
dispositivo de bombeo (P1) también como etapa de bombeo
postconectada del segundo dispositivo de bombeo para la segunda
cámara de esclusa.
27. Procedimiento según la reivindicación 25,
caracterizado porque un segundo dispositivo de bombeo (P2,
P3) se usa adicionalmente y/o alternativamente para evacuar
bombeando la segunda cámara de esclusa, estando un tercer
dispositivo de bombeo (P4a, P4b) postconectado al primer y al
segundo dispositivo de bombeo, que bombea previamente el primer o
el segundo dispositivo de bombeo alternando, o ambos.
28. Procedimiento según una de las
reivindicación 25 a 27 para la operación de una disposición de
esclusa de varias etapas según una de las reivindicaciones 14 a 24,
caracterizado porque una primera cámara de esclusa (EK1)
experimenta una reducción brusca de la presión por la compensación
de presión con un dispositivo tampón evacuado.
29. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 24 a 28, caracterizado porque una segunda
cámara de esclusa (EK2) sirve de tampón interno, de modo que por
una compensación brusca de la presión entre la segunda cámara de
esclusa (EK2) evacuada y la primera cámara de esclusa (EK1) se
reduce bruscamente la presión en la primera cámara de esclusa
(EK1).
30. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 24 a 29, caracterizado porque se produce una
compensación de presión en varias etapas, especialmente en dos
etapas, por una secuencia de compensaciones de presión con
dispositivos tampón externos y/o internos, especialmente una
compensación de presión por la secuencia inmediata de los pasos
según la parte caracterizadora de las reivindicaciones 28 y 29.
31. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 24 a 30, caracterizado por la compensación
de presión entre un segundo dispositivo tampón (EB2) evacuado y la
segunda cámara de esclusa (EK2) se reduce bruscamente la presión en
la segunda cámara de esclusa (EK2).
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