NL1010046C2

NL1010046C2 - Sproeistation.

Info

Publication number: NL1010046C2
Application number: NL1010046A
Authority: NL
Inventors: Roman Schertler
Original assignee: Balzers Hochvakuum
Priority date: 1997-09-12
Filing date: 1998-09-09
Publication date: 2004-08-17
Also published as: SE9803067D0; SE521639C2; NL1010046A1; CH693508A5; SE9803067L; HK1020287A1

Description

Sproeistation

De onderhavige uitvinding betreft een sproeistation voor cirkelschijfvormige werkstukken, in het bijzonder voor het opbrengen van reflecterende lagen op optische 5 gegevensdragers, in het vervolg CD genoemd. Het station omvat een sluiskamer, een sproeibron met werkvlakken alsmede een transportkamer met telkens een verbindingsopening met de sluiskamer en met de sproeibron, telkens voor de doorvoer, respectievelijk transport van een werkstuk naar, respectievelijk vanaf een sproeipositie. Het station is verder voorzien van een transportinrichting in de transportkamer voor 10 transport van een werkstuk tussen de genoemde openingen. Meer in het bijzonder betreft de onderhavige uitvinding een sproeistation volgens de aanhef van conclusie 1.

Een dergelijk sproeistation is bijvoorbeeld bekend uit Amerikaans octrooischrift US-A-5.662.785.

De onderhavige uitvinding heeft als doelstelling een dergelijk sproeistation te 15 verschaffen dat de volgende voordelen verenigt: - zo klein mogelijke bouwvoim en minimale ruimtebehoefte; - korte cyclustijden tussen het in- en uitsluizen van een werkstuk; - vrij kiesbare, willekeurige inbouwpositie, d.w.z. sproeien van boven naar beneden, van onder naar boven horizontaal; 20 - modulair in een sproeisamenstel in te bouwen; - eenvoudig in opbouw, robuust en - bij vervaardiging en onderhoud economisch.

Deze voordelen worden door het sproeistation van de bij aanhef genoemde soort bereikt, met de maatregelen volgens het kenmerkende deel van conclusie 1. Het 25 onderhavige sproeistation omvat uitsluitend een sluiskamer en een daartegenover liggend sproeistation met een daartussen gelegen transportkamer. Het transport van sluiskamer naar sproeistation, respectievelijk van sproeistation naar sluiskamer vindt gelijktijdig plaats met een enkele draaibeweging van de transportinrichting. Door de gerealiseerde drastische vereenvoudiging van het station tot het absoluut noodzakelijke met zeer snelee 30 draaitransportbewegingen wordt een zo compact mogelijk, eenvoudig en snel station met hoge uitvoer gerealiseerd.

Verder zijn bij voorkeur relatief ten opzichte van elkaar bewegende delen van de genoemde arm ingekapseld met een balg.

1010046 7

Het station volgens de uitvinding wordt bijzonder eenvoudig in opbouw doordat in een voorkeursuitvoeringsvorm het werkstukopneemdeel het sluisventiel aan de transportkamerzijde van de sluiskamer vormt en/of de afdichtinrichting tussen sproeibron en transportkamer.

5 Op zeer eenvoudige wijze wordt verder de realisatie van willekeurig te kiezen inbouwposities zeker gesteld doordat het werkstukopneemdeel voorzien is van een vasthoudverbinding voor een werkstuk, bij voorkeur een vergrendelvasthoudverbinding, bij cirkelschijfvormige werkstukken met een middengat bij voorkeur een in dit middengat vergrendelende veerkogelvergrendelinrichting.

10 Het voordeel van een zeer compacte bouwwijze wordt in het bijzonder en bij voorkeur bereikt doordat de sluiskamer in hoofdzaak door de wanddikte van de één van de openingen omgevende transportkamerwand gevormd wordt en/of dat de sproeiprocesruimte in hoofdzaak door de wanddikte van de transportkamerwand rond de andere van de genoemde openingen gedefinieerd wordt.

15 Verder zijn in een voorkeursuitvoeringsvorm tenminste de sluiskamer en verder de transportkamer en/of de procesruimte van de sproeibron telkens voorzien van pompaansluitingen en/of bevloeiingsaansluitingen.

Ingebouwd in een vacuumoppervlaktebewerkingsinrichting als sproeistation, wordt een dergelijke inrichting bij voorkeur naast de genoemde sproeistationmodule voorzien 20 van een elektronicamodule voor besturings- en bewakingsdoeleinden van met name het genoemde station alsmede van een verdere transportinrichting die van buiten de sluiskamer bedient. Bij voorkeur beweegt de verdere transportinrichting zich daarbij met name in een vlak dat parallel ligt aan het vlak van de opening tussen transportkamer en sluiskamer van het station en vormt verder bij voorkeur het buitenste sluisventiel van de 25 stationssluiskamer.

De uitvinding wordt hierna aan de hand van figuren toegelicht. Hierbij toont:

Fig. 1 een deeldoorsnede van een schematisch en vereenvoudigd weergegeven station volgens de uitvinding;

Fig. 2 een deellangsdoorsnede door een werkstukopneemblad aan het station 30 volgens Fig. 1 met een kogelvergrendelinrichting voor een CD-schijf;

Fig. 3, 3a schematisch een station volgens de uitvinding met een eerste uitvoering van een buitenste sluisdeksel, respectievelijk -ventiel; 1010046 λ

Fig. 3b het bovenaanzicht van het station volgens Fig. 3a met een laadarm als buitenste transportinrichting;

Fig. 4 in een aan Fig. 3 analoge weergave het station volgens de uitvinding met een verdere uitvoeringsvorm van het laad-/ontlaadmechanisme daarvan; 5 Fig. 5 t/m 7 verdere uitvoeringsvormen van laad-/ontlaadinrichtingen van een analoog aan Fig. 3 weergegeven inrichting volgens de uitvinding met een station volgens de uitvinding.

Volgens Fig. 1 omvat een sproeistation volgens de uitvinding een transportkamer 1 met twee langs een dwarsas Q door de kamer 1 tegenover elkaar liggende openingen 3o en 10 5o. Aan de opening 50 is een sproeibron 7 bevestigd met schematisch weergegeven periferiemasker 9 en middenmasker 11, alsmede sproeiwerkvlak 7a. Loodrecht op de as Q en daarmee in één vlak liggend, is de rotatieas Al van een transportinrichting 13 geplaatst met een aandrijving 15 en een drager 17. Aan de drager 17 zijn tegenover elkaar liggend twee door balgen ingekapselde ten opzichte van de openingen 3o resp. 5o uitschuifbare, 15 resp. inschuifbare armen 19 geplaatst, welke aan hun einden ieder voorzien zijn van een opnameblad 21 voor een schijfvormig werkstuk 23 met een middengat.

De wand 25 van de transportkamer 1, die met overeenkomstige wanddikte de opening 3o omgeeft, definieert de sluiskamer 3. Het naar de transportkamer 1 gerichte sluisventiel wordt gevormd door het in overeenkomstige positie gebrachte opnameblad 21 20 voor het werkstuk 23. Het blad 21 is, wanneer het werkstuk uitgevoerd is met middengat en zoals schematisch weergegeven in Fig. 2, voorzien van een middenuitsteeksel 30 met radiale, met veren gespannen vergrendelkogels 32 die het werkstuk 23 vasthouden wanneer deze daarover gelegd wordt. In plaats van een vergrendelklem kan ook voorzien zijn in een zuig- ofmagneetklem.

25 Hiermee is het mogelijk het station volgens de uitvinding in willekeurige ruimtelijke oriëntering te bedrijven. Met een streeplijn is het buitenste sluiskamerdeksel, resp. het buitenste sluiskamerventiel 34 weergegeven, welke gevormd wordt door een overeenkomstig gevormde, niet direct tot het station volgens de uitvinding maar tot de inrichting behorende verdere transportinrichting of zelfs door een speciaal daarvoor 30 bedoeld deksel. Zoals blijkt uit Fig. 2 kan het buitenste sluisventiel 34 een middeninzinking hebben waarin het uitsteeksel 30 voor de overgave, resp. teruggave van het werkstuk ingrijpt, waarbij bij het ventiel, zoals met de pijlen v aangegeven, bijvoorbeeld een zuiginrichting de werkstukken naar het ventiel trekt of vrijgeeft. Ook in 1010046 4 het gebied van de opening 5o, waaraan de sproeibron 7 bevestigd is, wordt door de wand 25 van de kamer 1, resp. door de dikte daarvan de sproeiprocesraimte gevormd.

Op grond van de grote compactheid en in het bijzonder ook de sluiskamer 3 met een klein volume wordt een zeer kleine cyclustijd voor het van lagen voorzien van CD’s 5 bereikt, bijvoorbeeld in de ordegrootte van drie seconden na het beladen van de sluiskamer 3 tot aan het ontladen van de sluiskamer 3 met hetzelfde werkstuk.

Bij 36 is een pomp-/bevloeiingsaansluiting voor de sluiskamer weergegeven, bij 38 een dergelijke aansluiting voor de transportkamer en de procesruimte 5 van het sproeistation in de opening 50, waarbij op deze plaats eventueel ook daarnaast nog een 10 pomp-/bevloeiingsaansluiting aanwezig kan zijn.

In Fig. 3a is het zojuist beschreven station weergegeven, waarbij met dezelfde verwijzingscijfers zoals reeds gebruikt in Fig. 1, alleen transportinrichtingaandrijving 15, sproeibron 7 en drager 17 getoond zijn. Na de uitleg bij Fig. 1 is de opbouw van het station volgens Fig. 3a zonder meer duidelijk voor de deskundige. Het buitenste sluis-15 ventiel wordt gevormd door een deksel 34a die bijvoorbeeld met een pneumatische aandrijfinrichting 40 bedreven wordt. In Fig. 3b is het station weergegeven langs de lijn ΠΙ-ΙΙΙ van Fig. 3a. Verder is in Fig. 3b schematisch de laadarm 42 weergegeven, bijvoorbeeld een pers voor de CD, die na een voltooide persstap de CD als werkstuk 23 overeenkomstig de draaibeweging 0)2 tussen opening 3o van Fig. 1 en sluisdeksel 34a van 20 Fig. 3a schuift, daar de schijf overgeeft aan het opnameblad 21, teruggaat, waarna het sluisdeksel 34a de sluiskamer 3 afsluit.

In Fig. 4, 5, 6 en 7 zijn telkens met de weergave volgens Fig. 3a de stations volgens de uitvinding weergegeven. Het station is in de Fig. 4 Mm 7 in het algemeen met 50 aangegeven.

25 Een tweearmige transportinrichting 52 heeft volgens Fig. 4 tenminste twee met betrekking tot hun draaias A2 radiaal geplaatste, over 90° verschoven transportarmen 54, die beide radiaal uitschuifbaar, resp. inschuifbaar zijn. De as A2 staat loodrecht op het vlak E volgens Fig. 1. Bijvoorbeeld van zuigvasthoudorganen voorziene opnamebladen 56 aan de armen 54 maken het mogelijk de werkstukschijven over te nemen van een 30 lineaire transportinstallatie 58 en in een insluispositie te brengen, waarbij bij voorkeur het telkens tegenover de sluis gepositioneerde transportblad 56 als buitenste sluisventiel werkt. Het sluisstation 50 wordt hier met een horizontale as Q bedreven.

1010046 5

Volgens Fig. 5 is, zoals voor de deskundige zonder verdere uitleg duidelijk is, voorzien in een buitenste, resp. verdere transportinrichting 52a, die wederom met radiaal uitstekende armen 54 en opnamebladen 56 rond een in het vlak E en parallel aan de as Ai van het station volgens Fig. 1 liggende as A3 aangedreven draaibaar is. Ook hier vormen 5 de telkens overeenkomstig gepositioneerde opnamebladen 56 aan de verdere transportimichting 52a het buitenste sluisventiel voor het station 50. Het station 50 is bij de uitvoeringsvariant volgens Fig. 5 verticaal naar beneden werkend geplaatst.

Volgens Fig. 6 is de buitenste transportinrichting 52b voorzien van ten opzichte van de draaias A3 daarvan parallel uitschuifbare, resp. inschuifbare armen 54b, telkens 10 met overeenkomstige opnamebladen 56b. De as A3 ligt parallel aan de as Q van het station, dat bij de uitvoeringsvorm volgens Fig. 6 verticaal naar boven werkt.

Ook hier nemen de werkstukdragerbladen 56b in respectievelijke posities de functie van het buitenste sluisventiel over.

Volgens Fig. 7 omvat, zoals schematisch weergegeven, de buitenste 15 transportinrichting een inklapbare arm 58, met draaibaar daarin gelagerde opnamebladen 60. Ook hier kan het werkstuktransportblad 60 het buitenste sluisventiel van het station 50 vormen.

Zoals in Fig. 1 verder bij 55 is weergegeven, wordt bij het station bij de samenbouw van een inrichting volgens de uitvinding een besturings- en 20 bewakingseenheid als eigen module geplaatst.

1010046

Claims

1. Sproeistation voor cirkelschijfvormige werkstukken, omvattende -een sluiskamer (3), 5 -een sproeibron (7) met werkingsvlakken (7 a), -een transportkamer (1) met telkens één verbindingsopening (3o, 5o) met de sluiskamer (3) en met de sproeibron (7) voor doorvoer, respectievelijk transport van een werkstuk (23) naar respectievelijk vanaf een sproeipositie, -een transportinrichting (13) in de transportkamer (1) voor het transport van een werkstuk 10 tussen de genoemde openingen, waarbij de transportinrichting (13) rond een draaias (A), die is aangedreven in de transportkamer (1), draaibaar gelagerd is en vanuit de draaias (Ai) radiaal uitschuifbare, respectievelijk inschuifbare draagarmen (19) omvat met telkens een werkstukopneemdeel (21) aan het einde dat afgekeerd is van de draaias (Ai) 15 met het kenmerk, dat -de sluiskamer en de werkvlakken (7a) van de bron (7) tegenover elkaar liggen langs een dwarsas (Q) door de transportkamer, -de transportinrichting uitsluitend twee van de draagarmen (19) omvat, die ten opzichte van de draaias (A) met 180 graden verschoven tegenover elkaar liggen en met de 20 dwarsas (Q) een vlak (E) vormen.

2. Station volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een draaiaandrijving met de transportinrichting werkzaam verbonden is, die de twee draagarmen tussen op de dwarsas liggende posities verdraait. 25

3. Station volgens een van de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat relatief ten opzichte van elkaar bewegende delen van de arm (19) ingekapseld zijn met een balg.

4. Station volgens een van de conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat het 30 werkstukopneemdeel (21) het sluisventiel van de sluiskamer (3) aan de transportkamerzijde vormt en/of de afdichtinrichting tussen sproeibron (7) en transportkamer (1). in 10 0 4 6

5. Station volgens een van de conclusies 1 t/m 4, met het kenmerk, dat het werkstukopneemdeel (21) voorzien is van een vergrendelvasthoudverbinding (32) voor een werkstuk (23), bij cirkelschijfvormige werkstukken met een middengat bij voorkeur een in dit middengat vastgrijpende veerkogelvergrendelinrichting. 5

6. Station volgens een van de conclusies 1 t/m 5, met het kenmerk, dat de sluiskamer (3) in hoofdzaak door de wanddikte van de één van de openingen (3o) omgevende vacuumkamerwand (25) gevormd wordt en/of dat de sproeiprocesruimte (5) in hoofdzaak door de wanddikte van de transportkamerwand (25) rond de andere van de 10 genoemde openingen (5o) gevormd wordt.

7. Station volgens een van de conclusies 1 t/m 6, met het kenmerk, dat tenminste de sluiskamer (5), maar verder ook de transportkamer (1) en/of de procesruimte (5) van de sproeibron (7) ieder voorzien zijn van pompaansluitingen (36, 38) en/of 15 bevloeiingsaansluitingen.

8. Vacuumoppervlaktebewerkingsinrichting met een station (50) volgens een van de conclusies 1 t/m 7, met het kenmerk, dat naast de genoemde stationsmodule (50) voorzien is in een elektronicamodule (55) voor besturings- en bewakingsdoeleinden, 20 alsmede een verdere transportinrichting (42,52,58) die van buitenaf de sluiskamer (3) bedient.

9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de verdere transportinrichting beweegbaar is in een vlak dat parallel ligt aan het vlak van de opening 25 (30) tussen transportkamer (1) en sluiskamer (3).

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de verdere transportinrichting het sluisventiel van de stationssluiskamer (3) naar buiten vormt.

11. Werkwijze voor vervaardigen van door sproeien van lagen voorziene, cirkelschijfvormige werkstukken, waarbij een cirkelschijfvormig werkstuk in een sluiskamer gesluisd wordt, vanaf de sluiskamer naar een sproeibron wordt gevoerd, en na het van lagen voorzien vanaf de sproeibron weer naar de sluiskamer, gekenmerkt doordat 1010046 R het in de sluiskamer ingebrachte cirkelschijfvormige werkstuk uitsluitend door een draaibeweging en aansluitende lineaire beweging direct naar de sproeibron bewogen wordt, terwijl gelijktijdig een tweede cirkelschijfVormig werkstuk door een verdere lineaire beweging die coaxiaal verloopt aan de eerste en de genoemde draaibeweging 5 vanaf de sproeibron direct naar de sluiskamer wordt getransporteerd. 1010046