TW201814329A - 用於基材特別是眼鏡片坯件的真空塗覆的盒式塗覆設備 - Google Patents

用於基材特別是眼鏡片坯件的真空塗覆的盒式塗覆設備 Download PDF

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Abstract

用於基材的真空塗覆的盒式塗覆設備(10)包括包含蒸發源(14)和基材保持件(16)的真空腔室(12)，基材保持件形成為面對蒸發源且可繞軸線轉動的圓頂件。遮掩組合件(20)位於其間，用於相對於蒸發源部分地遮蔽基材保持件上的基材。遮掩組合件包括在真空腔室中靜止的固定遮掩部分(22)和承載被分配至基材保持件上之基材的用於形成漸變遮掩件的漸變遮護件的多個漸變扇區部分(24、26、28)。漸變扇區部分可在漸變遮掩件打開與關閉位置之間繞軸線轉動，打開位置中，漸變扇區部分存放在固定遮掩部分後面，關閉位置中，漸變扇區部分在蒸發源與基材保持件之間像扇子一樣展開。根據本發明，具有或不具有屏蔽效果的真空塗覆步驟都可以更高效的方式執行。

Description

用於基材特別是眼鏡片坯件的真空塗覆的盒式塗覆設備
本發明總地涉及一種根據請求項1之前言部分的用於基材的真空塗覆的盒式塗覆設備。特別地，本發明涉及一種用於眼鏡片坯件的真空塗覆的盒式塗覆設備，其將係用於所謂的「漸變鏡片」的大規模生產中。漸變鏡片是一種鏡片類型，這種鏡片例如出於美觀的原因而塗覆有色彩，使得單獨的鏡片在鏡片的頂部處較暗，沿鏡片向下，則顏色變亮直至顏色在鏡片上不再可見。
為了獲得漸變鏡片，已提出使用屏蔽件，其相對於蒸發坩鍋遮蔽基材面積的待塗覆區域，使得基材之位於屏蔽件的陰影或半影中的區域比暴露的區域不那麼強烈地被蒸汽塗覆。
在本文中，構成請求項1之前言部分的文件US 7,311,939 B2公開了一種用於同時塗覆真空腔室中的多個基材的真空塗覆單元。已知的真空塗覆單元包括蒸發坩鍋、基材保持件和轉動驅動件，蒸發坩鍋界定出一垂直對稱軸線，基材保持件形成為圓頂件，該圓頂件置於蒸發坩鍋上方且具有下側構造以保持在圍繞蒸發坩鍋之垂直對稱軸線的基材環上以徑向相等間隔的多個基材並相對於圓頂件靜止，轉動驅動件則用於驅動圓頂件繞對稱軸線轉動，由此基材在圓形路徑上繞對稱軸線移動。
為了在塗覆期間在基材上獲得層厚度或顏色變化，已知的真空塗覆單元還具有位於真空腔室中蒸發坩鍋與基材保持件之間的遮掩組合件(masking arrangement)，用於相對於蒸發坩鍋部分地遮蔽由基材保持件保持的基材。更確切地，該遮掩組合件包括由屏蔽件形成的至少一個連續的、即閉合的圓形孔環，考慮到從蒸發坩鍋至基材保持件的蒸發，該圓形孔環與相應的基材環相關聯且周向地相對於對稱軸線設置在形成於蒸發坩鍋與圓頂件之間的圓錐內。因而，該孔環作用於裝配至圓上的基材保持件的一組基材。
在該現有技術中，進一步提出藉由改變孔環離基材保持件的距離來改變基材上的塗覆區域與部分塗覆區域之間和其他區域之間的過渡部。孔環越接近於基材定位，過渡部就變得越清晰。為了能夠將過渡部配置成更為柔和或更為生硬，在該現有技術中設置為，基材保持件與孔環之間的距離可在垂直方向上、即平行於對稱軸線進行調整。就此目的而言，在真空腔室內部設置有用於孔環的垂直驅動件，該垂直驅動件可由控制器致動。
雖然在該現有技術中預見到在塗覆操作期間也致動用於孔環的垂直驅動件，但孔環總是保持在蒸發坩鍋與基材保持件之間且由此總是向至少一部分基材提供遮蔽效果。因而，要在該塗覆單元中執行不具有屏蔽效果以完全作用於面對蒸發坩鍋的基材的整個面積的任何進一步塗覆步驟，諸如抗反射(AR)塗覆步驟等，需要在真空腔室可被再次關閉之前釋放真空腔室中的真空並打開真空腔室以移除孔環，從而形成用於期望的無屏蔽塗覆步驟的真空。然而，該步驟是耗時的且由此不期望在眼鏡鏡片的批量生產中進行。
由此，以例如由文獻US 7,311,939 B2所呈現的現有技術為基礎，本發明的目的在於創建一種用於特別是眼鏡片坯件的基材的真空塗覆的盒式塗覆設備，其中，具有或不具有用於層厚度或顏色漸變的屏蔽效果的真空塗覆步驟都可以更高效的方式執行，使得該盒式塗覆設備尤其適於部署在漸變眼鏡鏡片的大規模生產的框架內。
該目的由請求項1中所述的特徵來實現。本發明的優勢或有利的進展是請求項2至15的主題。
根據本發明，在一種用於特別是眼鏡片坯件的基材的真空塗覆的盒式塗覆設備的情形中，該盒式塗覆設備包括真空腔室，該真空腔室包含蒸發源和用於保持多個基材的基材保持件，其中，基材保持件係形成為面對蒸發源設置的圓頂件且可藉由圓頂件轉動驅動件繞穿過蒸發源的轉動軸線轉動，使得由基材保持件所保持的基材能在圍繞轉動軸線且相對於蒸發源具有相應恆定距離的圓形路徑上移動，並且盒式塗覆設備還包括遮掩組合件，該遮掩組合件位於真空腔室中蒸發源與基材保持件之間，用於相對於蒸發源部分地遮蔽由基材保持件所保持的基材，該遮掩組合件包括靜止於真空腔室中的固定遮掩部分，以及多個漸變扇區部分，該等漸變扇區部分各自承載分配至由基材保持件所保持的基材的漸變遮護件，用於形成漸變遮掩件(mask)，其中，該等漸變扇區部分能繞轉動軸線在漸變遮掩件打開位置與漸變遮掩件關閉位置之間轉動，在漸變遮掩件打開位置中，該等漸變扇區部分係存放在固定遮掩部分後面，在漸變遮掩件關閉位置中，該等漸變扇區部分係在蒸 發源與基材保持件之間像扇子一樣展開。
因此，在盒式塗覆設備的真空腔室內，遮掩組合件能夠選擇性地呈現兩種不同的狀態，即屏蔽或遮蔽狀態(漸變遮掩件關閉位置)或非屏蔽或非遮蔽狀態(漸變遮掩件打開位置)。在遮掩組合件的屏蔽或遮蔽狀態中，漸變扇區部分從固定遮掩部分擺出，使得從蒸發源發出的蒸發材料在碰擊到由轉動的基材保持件所保持的基材之前以限定的方式作用於且必須經過漸變遮護件。相比之下，在遮掩組合件的非屏蔽或非遮蔽狀態中，漸變扇區部分旋轉進入其在固定遮掩部分後面的存放空間中，使得在由固定遮掩部分所覆蓋的區域旁邊或外部的蒸發材料經由基材保持件自由且直接地作用於循環的基材上。根據本發明，因而可在原地執行具有或不具有用於層厚度或顏色變化的遮蔽效果的塗覆步驟。這樣一來，各個單獨的塗覆步驟可在同一真空狀態下直接連續地進行。換言之，根據本發明，在具有或不具有遮蔽效果的各單獨的塗覆步驟之間無需打開和關閉真空腔室、即不需要釋放並再次建立真空腔室中的真空。由此，塗覆尤其是具有塗層厚度和/或顏色變化的漸變眼鏡鏡片的全過程能夠以顯著節省時間而非常高效的方式來進行。
原則上，可設置具有四個或更多個可移動的漸變扇區部分的遮掩組合件，且根據需要，各漸變扇區部分還可具有不同的尺寸和形狀。然而，考慮到低複雜性和成本，優選的是遮掩組合件包括三個漸變扇區部分，三個漸變扇區部分具有基本相同的尺寸和形狀且可以疊置佈置存放在固定遮掩部分後面。僅設置三個漸變扇區部分還具有以下優勢：僅從一個漸變扇區部分至另一個漸變扇區部分，由相應的漸變扇區部分所承載的單個漸變遮護件與由基材保 持件所保持的分配基材之間的自由距離的差異小，使得各漸變扇區部分的遮蔽效果基本上相同。
考慮到遮掩組合件的簡單結構，進一步優選的是，漸變扇區部分係藉由與轉動軸線對齊的共用中心軸而旋轉安裝在真空腔室中。然而，如果期望的話，為了例如單獨地驅動漸變扇區部分，相對於轉動軸線同軸地佈置且各自分配至漸變扇區部分中的每個的多個(中空)軸也是可行的。
如前所述，原則上，可提供驅動單個漸變扇區部分的各種可能性，使得漸變扇區部分可根據期望單獨或非單獨地樞轉至遮掩位置。然而，再次考慮到低複雜性和成本，優選的是，漸變扇區部分中的第一漸變扇區部分被連接成與中心軸一起轉動，而其他漸變扇區部分則安裝在中心軸上而可相對於中心軸樞轉，其中，其他漸變扇區部分還適於在第一漸變扇區部分與中心軸一起轉動時依次被第一漸變扇區部分帶動，從而根據中心軸的轉動方向關閉或打開漸變遮掩件。
在盒式塗覆設備的一個有利實施例中，遮掩驅動構造還可使得在每種情形中，相鄰的漸變扇區部分包括協配的驅動突出部，其被佈置成在中心軸轉動時與彼此依次接合。相比於諸如摩擦配合、經由線纜牽引的部件連結之類的其他可行的措施，這種直接的形狀配合措施是優選的，這是由於其簡單且可靠的構造的緣故。
出於同一原因，其他漸變扇區部分中的每個可分別設置有根據中心軸的轉動方向而限定相應的漸變扇區部分的打開位置和關閉位置的兩個抵靠肩部。在該情形中，優選地，可僅設置一個靜止的止擋銷，該止擋銷與其他漸變扇區部分的抵靠肩部協配， 以分別用作為在相應的漸變扇區部分的打開位置和關閉位置中的止擋件，使得有利地僅一個靜止部件限制漸變扇區部分的總體移動範圍。
考慮到相當緊湊和剛性的構造以及抵抗真空腔室內真空損耗的良好的密封選擇，進一步優選的是，基材保持件經由中空軸驅動地連接至圓頂件轉動驅動件，其中，用於將漸變扇區部分旋轉安裝至真空腔室中的中心軸延伸通過中空軸，使得中心軸和中空軸圍繞轉動軸線同心地佈置。
原則上，藉由例如經由齒輪或槓桿系統手動地施加轉矩至中心軸，遮掩驅動組合件可使得漸變扇區部分在漸變遮掩件打開位置與漸變遮掩件關閉位置之間繞轉動軸線轉動。然而，優選的是，漸變扇區部分藉由遮掩轉動驅動件能在漸變遮掩件打開位置與漸變遮掩件關閉位置之間繞轉動軸線轉動。該措施有利地允許藉由盒式塗覆設備的控制單元對遮掩組合件自動控制。在該情形中，優選地，遮掩轉動驅動件可位於真空腔室外部且經由轉動進給穿通件驅動地連接至真空腔室內的中心軸。該佈置不僅允許對遮掩轉動驅動件的簡易保養，還在真空腔室內的真空污染的低風險方面有利。原則上，電動馬達可用作遮掩轉動驅動件。然而，特別是從成本角度來看，優選的是，遮掩轉動驅動件是氣動馬達。
有利地，漸變扇區部分在其遠離轉動軸線的自由端部處可設置有輥，輥被佈置成在漸變扇區部分繞轉動軸線轉動時在分配的導軌上滾動，其中，導軌圓形地圍繞真空腔室且靜止地安裝成在其自由端部處抵抗重力支承漸變扇區部分。這些措施提供了漸變扇區部分的相當剛性的佈置且同時允許其非常平順的移動。然而， 也會想到提供滑動軸承等來可移動地在漸變扇區部分的自由端部處支承漸變扇區部分。
原則上，漸變遮護件可固定安裝在漸變扇區部分上，或可以漸變扇區部分的一部分來形成。用於不同塗覆目的的盒式塗覆設備的搭建則可能需要完全替換漸變扇區部分。然而，考慮到更高度的靈活性，優選的是，漸變遮護件係可交換地安裝至漸變扇區部分。替代地或附加地，漸變遮護件可在其遮蔽效果方面可調整地安裝至漸變扇區部分，以提供更大的靈活性。
最後，在後者的情形中，一種非常簡單的實施方式可為：漸變遮護件安裝至漸變扇區部分係使用穿過一部件中之長圓孔而栓接至另一部件的螺紋件進行，使得藉由在上緊螺紋件之前相對於漸變扇區部分沿長圓孔側向移動漸變遮護件，漸變遮護件可在其遮蔽效果方面被調整。
10‧‧‧盒式塗覆設備
12‧‧‧真空腔室
14‧‧‧蒸發源
16‧‧‧基材保持件
18‧‧‧圓頂件轉動驅動件
20‧‧‧遮掩組合件
22‧‧‧固定遮掩部分
24‧‧‧漸變扇區部分
26‧‧‧漸變扇區部分
28‧‧‧漸變扇區部分
30‧‧‧漸變遮護件
32‧‧‧側壁
34‧‧‧頂壁
36‧‧‧底壁
38‧‧‧支承結構
40‧‧‧柱
42‧‧‧導軌
44‧‧‧輥
46‧‧‧中心開口
48‧‧‧支撐凸緣
50‧‧‧保持環
52‧‧‧軸向和徑向支撐組合件
54‧‧‧中空軸
56‧‧‧托架
58‧‧‧保持臂
60‧‧‧保持部段
62‧‧‧孔
64‧‧‧支承板
66‧‧‧托架
68‧‧‧開口
70‧‧‧驅動軸
72‧‧‧轉動進給穿通件
74‧‧‧安裝凸緣
76‧‧‧中間部件
78‧‧‧錐齒輪
80‧‧‧小齒輪
82‧‧‧齒輪
84‧‧‧遮掩轉動驅動件
86‧‧‧(上方)中樞區段
88‧‧‧(中間)中樞區段
90‧‧‧(下方)中樞區段
92‧‧‧圓形部段
94‧‧‧圓形部段
96‧‧‧圓形部段
98‧‧‧中心軸
100‧‧‧滾動軸承
102‧‧‧中心端部區段
104‧‧‧間隔環
106‧‧‧端部墊圈
108‧‧‧中心螺釘
110‧‧‧外端部區段
112‧‧‧托架
114‧‧‧中心開口
116‧‧‧軸承套管
118‧‧‧定位滾動軸承
120‧‧‧浮動滾動軸承
122‧‧‧環狀件
124‧‧‧肩部
126‧‧‧保持環
128‧‧‧環形軸環
130‧‧‧驅動軸
132‧‧‧轉動進給穿通件
134‧‧‧安裝凸緣
136‧‧‧中間部件
138‧‧‧角托架
140‧‧‧緊固件
142‧‧‧緊固件
144‧‧‧細長牽引孔
146‧‧‧接合銷
148‧‧‧鍵
150‧‧‧鍵
152‧‧‧接合銷
154‧‧‧鍵
156‧‧‧鍵
158‧‧‧抵靠肩部
160‧‧‧抵靠肩部
162‧‧‧抵靠肩部
164‧‧‧抵靠肩部
166‧‧‧止擋銷
168‧‧‧螺軸
170‧‧‧保持臂
172‧‧‧螺紋件
174‧‧‧螺母
176‧‧‧長圓孔
178‧‧‧墊圈
R‧‧‧轉動軸線
下文中參考所附部分簡化或示意性的圖式並通過用於諸如眼鏡片坯件之類的基材的真空塗覆的盒式塗覆設備的較佳實施例來更詳細地闡述本發明。為了簡化圖示，除了盒式塗覆設備的覆層、壁或門部分之外，特別地，帶有滑門的電子束槍、運行單元和控制系統(電控櫃)、屏幕、基材和消耗品的處理裝置和存放處、包括管線、軟管和管道在內用於電流(變壓器)、壓縮空氣、真空(高真空泵組合)和冷卻水(水熱調節器、階式冷卻器、冷水機)的供應和調節裝置以及檢測、維護和安全裝置也大都在圖中於每個例示中被省略至對於本發明的理解所不需要的程度。這些省略的部件、組件和裝置在結構上和功能上對本領域技術人員而言是已 知的。在附圖中：圖1從右前上方傾斜地示出了根據本發明的特別用於眼鏡片坯件作為基材的真空塗覆的盒式塗覆設備的立體圖，基材由圓頂形基材保持件圍繞轉動軸線保持在真空腔室中，其中，特殊的遮掩組合件位於真空腔室中蒸發源與基材保持件之間，用於選擇性地相對於蒸發源部分地遮蔽基材保持件上的基材；圖2從下方且從左邊橫向傾斜地且與盒式塗覆設備分離地示出了根據圖1所示的盒式塗覆設備的圓頂形基材保持件和分配遮掩組合件的立體圖，包括相關聯的轉動驅動組件，其中，遮掩組合件的漸變扇區部分位於漸變遮掩件關閉位置中，在漸變遮掩件關閉位置中，漸變扇區部分像扇子一樣展開，以在盒式塗覆設備的基材保持件與蒸發源之間提供所限定的屏蔽件；圖3示出了從圖1上方觀察圖1所示盒式塗覆設備的平面圖，其中，遮掩組合件的漸變扇區部分位於漸變遮掩件打開位置中，在漸變遮掩件打開位置中，漸變扇區部分存放在遮掩組合件的固定遮掩部分後面；圖4示出了對應於圖3中的剖面線IV-IV的圖1所示盒式塗覆設備的剖視圖；圖5示出了對應於圖4中的細節V的圖1所示盒式塗覆設備的放大比例的部分剖視圖，以更好地示出為基材保持件和遮掩組合件提供的轉動驅動組件；圖6示出了對應於圖5中的細節VI的圖1所示盒式塗覆設備的進一步放大比例的部分剖視圖，以更好地示出為基材保持件和遮掩組合件提供的轉動驅動組件； 圖7以圖6的比例示出了對應於圖5中的細節VII的圖1所示盒式塗覆設備的部分剖視圖，從而進一步示出了遮掩組合件的漸變扇區部分如何可轉動地附接至為遮掩組合件提供的轉動驅動組件的中心軸；圖8示出了從圖2下方觀察圖1所示盒式塗覆設備的基材保持件和遮掩組合件的仰視圖，且為了清楚起見，相關聯的轉動驅動組件被省略，其中，漸變扇區部分位於漸變遮掩件打開位置中、即存放在圖8右側上的遮掩組合件的固定遮掩部分後面；圖9示出了從圖2下方觀察圖1所示盒式塗覆設備的遮掩組合件的仰視圖，且為了清楚起見，基材保持件和相關聯的轉動驅動組件被省略，其中，漸變扇區部分位於漸變遮掩件關閉位置中、即繞中心轉動軸線像手扇一樣展開；圖10從右前方傾斜地且以放大比例示出了圖1所示盒式塗覆設備的遮掩組合件的切斷立體圖，其示出了漸變扇區部分的遠離中心轉動軸線的自由端部如何設置有輥，這些輥在漸變扇區部分繞中心轉動軸線轉動時被佈置成在圓形圍繞真空腔室的分配靜止導軌上滾動，以在漸變扇區部分的自由端部處抵抗重力支承漸變扇區部分；圖11示出了對應於圖10中的剖面線XI-XI的圖10所示遮掩組合件的進一步放大比例的切斷剖視圖，用於進一步示出輥至漸變扇區部分的附接以及輥與導軌之間的滾動接觸；圖12以放大比例示出了從漸變扇區部分垂直上方的觀察方向觀察圖1所示盒式塗覆設備的遮掩組合件的漸變扇區部分的切斷平面圖，其示出了漸變遮護件如何可交換地且在其遮蔽效果方面可調 整地安裝至漸變扇區部分；圖13以進一步放大比例示出了對應於圖12中的剖面線XIII-XIII的圖12所示漸變扇區部分的切斷剖視圖，用於進一步示出漸變遮護件借助螺紋件和長圓孔可調整地安裝至漸變扇區部分；圖14A至圖14H從下方傾斜地且與盒式塗覆設備分離地示出了圖1所示盒式塗覆設備的遮掩組合件的立體圖，包括轉動驅動組件，但為了清楚起見省略了基材保持件，其分別示出了遮掩組合件的三個漸變扇區部分從漸變遮掩件打開位置至漸變遮掩件關閉位置(圖14A至圖14D)的關閉動作順序和相反(圖14E和14H)的打開動作順序；圖15A至圖15H以示意性和透明的形式示出了根據圖14A至14H所示三個漸變扇區部分的疊置的中樞區段的俯視圖，其中，上中樞區段以實線表示，中間中樞區段以短劃線表示，而下中樞區段以虛線表示，且各中樞區段的徑向尺寸也僅為了清楚起見而彼此不同，分別用於進一步示出對應於圖14A至14H的關閉動作順序和打開動作順序，其中，這些示意性俯視圖特別地示出了設置在中樞區段上的驅動突出部和抵靠肩部分別如何一起相互作用並與靜止的止擋銷作用，使得在其上漸變扇區部分從漸變遮掩件打開位置轉動至漸變遮掩件關閉位置(圖15A至15D)和相反(圖15E至15H)時，下方漸變扇區部分以連續的方式被上方漸變扇區部分一起帶動；以及圖16A至圖16H示出了根據圖14A至14H所示三個漸變扇區部分的疊置中樞區段的切斷前視圖，其分別進一步示出了對應於圖14A至14H和15A至15H所示三個漸變扇區部分從漸變遮掩件打 開位置至漸變遮掩件關閉位置(圖16A至16D)的關閉動作順序和相反(圖16E至16H)的打開動作順序。
在圖1、3和4中，用於特別是眼鏡片坯件的基材(圖中未示出)的真空塗覆的盒式塗覆設備被標示為10。盒式塗覆設備10具有真空腔室12，該真空腔室12包含蒸發源14和用於保持多個基材的基材保持件16。基材保持件16係以從例如可購自本申請人處的盒式塗覆設備「1200-DLX盒式塗覆機」已知的方式形成為圓頂件，該圓頂件與蒸發源14面對面地設置且可藉由圓頂件轉動驅動件18繞穿過蒸發源14的轉動軸線R轉動，使得由基材保持件16以已知的方式保持在多個圓(在該示例中為七個圓)上的基材可在圓形路徑上以相對於蒸發源14的相應的恆定間距繞轉動軸線R移動。此外，遮掩組合件20位於真空腔室12中蒸發源14與基材保持件16之間，用於相對於蒸發源14部分地遮蔽由基材保持件16保持的基材。
如將更詳細地闡述的，遮掩組合件20包括靜止於真空腔室12中的固定遮掩部分22，以及多個(在所示實施例中為三個)漸變扇區部分24、26、28，每個扇區部分24、26、28各自承載漸變遮蔽件30，該等漸變遮蔽件30被分配至由基材保持件16所保持的基材，用於形成漸變遮掩件。在所示實施例中為大致相同尺寸和形狀的漸變扇區部分24、26、28可在漸變遮掩件打開位置與漸變遮掩件關閉位置之間繞轉動軸線R轉動，在漸變遮掩件打開位置(圖3、4、5、7、8、14A、14H、15A、15H、16A、16H)中，漸變扇區部分24、26、28以疊置佈置存放在固定遮掩部分後面， 在漸變遮掩件關閉位置(圖1、2、9、14D、14E、15D、15E、16D、16E)中，漸變扇區部分24、26、28在蒸發源14與基材保持件16之間像扇子一樣展開。
如可從圖4中看到的，圖4還示出了在圖1至3中被省略以允許自由觀察真空腔室12內部的盒式塗覆設備10的壁，該真空腔室12係由側壁32、頂壁34和底壁36所界定。蒸發源14合適地安裝於底壁36上的中心位置處。底壁36還支撐被分配至遮掩組合件20的支承結構38。根據圖1和4，支承結構38具有四個柱40，其在長度上係可調整且係圍繞轉動軸線R均勻地分佈，以靜止且水平地安裝圓形圍繞真空腔室12的導軌42(參見圖10和11)。導軌42用於在漸變扇區部分24、26、28遠離轉動軸線R的自由端部處抵抗重力支承漸變扇區部分24、26、28。為此，漸變扇區部分24、26、28在其自由端部處各自設置有兩個在周向上彼此間隔開的輥44。輥44被分配且佈置成在漸變扇區部分24、26、28繞轉動軸線R轉動時在導軌42上滾動。
可特別地從圖4至7中看到圓頂形基材保持件16的進一步細節、其在盒式塗覆設備10中的支承以及包括圓頂件轉動驅動件18的驅動組合件。盒式塗覆設備10的頂壁34在46處設置有圓形開口，基材保持件16的驅動組合件穿過該開口延伸入真空腔室12中。環形支撐凸緣48固定地安裝在頂壁34的頂部上，以與轉動軸線R上的中心開口46對齊。在內周界處，支撐凸緣48連同保持環50(參見圖6)一起支承基材保持件16的軸向和徑向支撐組合件52。如可在圖6和7中最佳地見到的，軸向和徑向支撐組合件52支承具有兩部分構造的中空軸54，基材保持件16經由托架 56勾連至中空軸54，使得基材保持件16能夠與中空軸54一起繞轉動軸線R轉動且同時抵抗重力而軸向支承。此類基材保持件16包括拱形的保持臂58，該保持臂58像蜘蛛一樣從中空軸54以繞轉動軸線R的規律間隔延伸(參見圖1和3)，以可移除地保持相同尺寸和形狀的片狀圓拱形保持部段60。每個保持部段60具有多個基本上圓形孔62，基材可從上方以本身已知的方式裝配至這些圓形孔62。
如以下將闡述的，基材保持件16經由中空軸54驅動地連接至圓頂形轉動驅動件18。根據圖4至6，平坦的支承板64係藉由多個托架66而固定安裝在支撐凸緣48的頂部上。支承板64在圖4至6的右手側上設置有開口68，轉動進給穿通件72的驅動軸70延伸通過該開口68。轉動進給穿通件72係藉由安裝凸緣74而安裝至支承板64以相對於開口68對中。此外，中間部件76安裝至轉動進給穿通件72的上端部，用於保持中間部件76的頂部處的錐齒輪。在圖4和圖5中，在錐齒輪78的右手側，圓頂件轉動驅動件18凸緣安裝至錐齒輪78。由此，圓頂件轉動驅動件18經由錐齒輪78的殼體、中間部件76、轉動進給穿通件72的殼體、安裝凸緣74、支承板64和支承凸緣48而相對於盒式塗覆設備10的頂壁34固定。
在驅動軸70延伸通過支承板64的開口68時，小齒輪80安裝成能夠與驅動軸70一起轉動。小齒輪80與安裝在中空軸54頂部上的齒輪82嚙合，以能夠與中空軸54一起轉動。從之前的描述中明瞭的是，中空軸54和由此基材保持件16能夠經由電圓頂件轉動驅動件18、錐齒輪78、轉動進給穿通件72的驅動軸70、 附接至驅動軸70的小齒輪80和佈置在中空軸54上的齒輪82被驅動成繞轉動軸線R轉動。
然後，將闡述在所示實施例中，漸變扇區部分24、26、28是如何建立並藉由較佳為氣動馬達的遮掩轉動驅動件84可繞轉動軸線R在漸變遮掩件打開位置與漸變遮掩件關閉位置之間轉動。每個漸變扇區部分24、26、28包括中樞區段86、88、90和具有約90度弧段角的片狀拱圓形部段92、94、96，片狀拱圓形部段92、94、96在其窄側經由兩個緊固件附接至相應的中樞區段86、88、90(特別地參見圖2、7和9)並如之後將闡述的那樣設置有多個漸變遮護件30。如在圖1和2中可見的，圓形部段92、94、96在漸變扇區部分24、26、28的漸變遮掩件的關閉位置中形成類似於基材保持件16的圓頂形狀的(局部)圓頂形狀，但相對於基材保持件16的圓頂形狀基本上平行地偏置。
此外，如可從第一示例中的圖4至7中看到的，漸變扇區部分24、26、28係藉由與轉動軸線R對齊的共用中心軸98而旋轉安裝在真空腔室12中。更確切地，根據圖5和7，漸變扇區部分24、26、28的每個中樞區段86、88、90在相應的內周界處藉由滾動軸承100徑向地支承在中心軸98的下端部的外周界上。另一滾動軸承100設置在固定遮掩部分22的彎折中心端部區段102與中心軸98的下端部之間。根據圖7，軸向地插設在滾動軸承100之間的間隔環104連同藉由中心螺釘108栓接至中心軸98之下端面的端部墊圈106，一起將該軸承組合件軸向地保持在位。同時，固定遮掩部分22的中心端部區段102被軸向地支承在中心軸98上。固定遮掩部分22的彎折外端部區段110基本具有如在平面圖 (參見圖8和9)中所見的常規三角形式且由片狀材料製成，彎折外端部區段110經由托架112固定至盒式塗覆設備10的側壁32並由盒式塗覆設備10的側壁32軸向支承(參見圖4)。
中心軸98被支承為軸向固定並且可相對於盒式塗覆設備10的頂壁34轉動。為此，根據圖4至6，支承板64設置有圓形的中心開口114。軸承套管116從頂部凸緣安裝至支承板64，以延伸通過支承板64的中心開口114、齒輪82、中空軸54和頂壁34的中心開口46直到其大約在中空軸54的下端部處終止為止(參見圖7)。中心軸98係藉由包含上定位滾動軸承118和下浮動滾動軸承120的軸承組合件而可轉動地安裝在軸承套管116內部。安裝至軸承套管116的下端部的環狀件122(參見圖5和7)軸向地支承浮動滾動軸承120，而定位滾動軸承118則在軸承套管116的內周界處被肩部124和保持環126(參見圖6)軸向地保持在位。此外，根據圖6，中心軸98經由中心軸98的環形軸環128軸向地擱置在定位滾動軸承118上。
如可從圖4至6中看到的，另一轉動進給穿通件132的驅動軸130延伸到軸承套管116中並在那裡固定連接至中心軸98的上端部。轉動進給穿通件132係藉由安裝凸緣134而安裝至軸承套管116，以相對於軸承套管116對中。此外，根據圖4和5，中間部件136係安裝至轉動進給穿通件132的上端部，用於保持凸緣安裝至中間部件136之頂部並驅動地連接至轉動進給穿通件132之驅動軸130之上端部的遮掩轉動驅動件84。由此，遮掩轉動驅動件84經由中間部件136、轉動進給穿通件132的殼體、安裝凸緣134、軸承套管116、支承板64和支承凸緣48也相對於盒式塗覆設備10 的頂壁34固定。如從之前的描述中進一步顯見的是，中心軸98能夠經由氣動遮掩轉動驅動件84和轉動進給穿通件132的驅動軸130而被驅動成(沿順時針方向或逆時針方向)繞轉動軸線R轉動。這樣一來，用於漸變扇區部分24、26、28在真空腔室12中的旋轉安裝的中心軸98延伸通過將基材保持件16驅動地連接至圓頂件轉動驅動件18的中空軸54，使得中心軸98和中空軸54繞轉動軸線R同軸地佈置。在本文中，要注意的是：a)圖6所示的安裝部件之間的若干個密封環，b)藉由將真空腔室12內的中心軸98驅動地連接至位於真空腔室12外部的遮掩轉動驅動件84而分配至遮掩組合件20的轉動進給穿通件132，以及c)分配至基材保持件16的轉動進給穿通件72一起阻止環境空氣經由頂壁34中的中心開口46進入真空腔室12。
如將在下文中闡述的，漸變扇區部分中的第一漸變扇區部分、即上漸變扇區部分24被連接成與中心軸98一起轉動，而其他漸變扇區部分26、28則藉由滾動軸承100安裝在中心軸98上而可相對於中心軸98樞轉，其中，其他漸變扇區部分26、28還適於在第一漸變扇區部分24與中心軸98一起轉動時依次被第一漸變扇區部分24帶動，從而根據中心軸98的轉動方向關閉或打開漸變遮掩件。為此，特別地根據圖7，中心軸98藉由角托架138和合適的緊固件140、142驅動地連接至中心軸98的相對側上的漸變扇區部分24的中樞區段86，合適的緊固件140、142分別固定至中心軸98並接合到中樞區段86的所分配的細長牽引孔144中。此外，在每種情形中，相鄰的漸變扇區部分24、26、28包括協配的驅動突出部，這些驅動突出部被佈置成在中心軸98轉動時彼此依次接合。
更確切地，根據圖15A至16H，上方漸變扇區部分24的中樞區段86包括作為驅動突出部的接合銷146，該接合銷146從中樞區段86的下側突出且定位成根據中樞區段86的轉動方向而與附接至中間漸變扇區部分26的中樞區段88的上側並從中間漸變扇區部分26的中樞區段88的上側突出作為驅動突出部的兩個鍵148、150中的任一個協配，這兩個鍵148、150相對於轉動軸線R間隔開約100度的角度。類似地，中間漸變扇區部分26的中樞區段88具有作為驅動突出部的接合銷152，該接合銷152從中樞區段88的下側突出且定位成根據中樞區段88的轉動方向而與附接至下方漸變扇區部分28的中樞區段90的上側並從下方漸變扇區部分28的中樞區段90的上側突出且也作為驅動突出部的兩個鍵154、156中的任一個協配，這兩個鍵154、156相對於轉動軸線R間隔開約100度的角度。
如可特別地從圖15A至15H中進一步看到的，其他漸變扇區部分26、28中的每個分別設置有根據中心軸98的轉動方向而限定相應的漸變扇區部分26、28的打開位置和關閉位置的兩個抵靠肩部158、160、162、164。漸變扇區部分26的中間中樞區段88的抵靠肩部158、160相對於轉動軸線R間隔開約187度的角度，而漸變扇區部分28的下方中樞區段90的抵靠肩部162、164相對於轉動軸線R間隔開約97度的角度。如從圖15A至16H中進一步顯見的，僅設置一個靜止的止擋銷166，其佈置成與其他漸變扇區部分26、28的抵靠肩部158、160、162、164協配，以作為相應的漸變扇區部分26、28分別在打開位置和關閉位置中的止擋件。止擋銷166固定地附接至固定遮掩部分22的中心端部區段102。
在運行中，從圖14A所示的漸變遮掩件打開位置開始，在該位置中，中間中樞區段88的抵靠肩部158和下方中樞區段90的抵靠肩部162接觸止擋銷166(比較圖16A中的圈出細節)，上方漸變扇區部分24的中樞區段86係經由遮掩轉動驅動件84所驅動之中心軸98而繞轉動軸線R沿在圖15A中由箭頭表示的逆時針方向轉動。在漸變扇區部分24轉動約90度時(參見圖14B)，上方中樞區段86的接合銷146接觸中間中樞區段88的鍵148(比較圖15B和圖16B中的圈出的細節)，此時中間中樞區段88和由此漸變扇區部分26連同漸變扇區部分24的上方中樞區段88一起轉動。在漸變扇區部分24轉動約180度時(參見圖14C)，中間中樞區段88的接合銷152接觸下方中樞區段90的鍵154(比較圖15C和圖16C中的圈出的細節)，此時下方中樞區段90和由此漸變扇區部分28連同漸變扇區部分24、26一起轉動。最後，在漸變扇區部分24轉動約270度時(參見圖14D)，中間中樞區段88和下方中樞區段90的抵靠肩部160、164一起接觸止擋銷166(比較圖15D和圖16D中的圈出的細節)，以止擋遮掩組合件20的關閉動作。漸變扇區部分24、26、28現完全從其在固定遮掩部分22後面的存放空間擺出，以在由基材保持件16所保持的基材上形成其遮蔽效果。
為了打開遮掩組合件20，從圖14D、14E、15D、15E、16D、16E所示的狀態、即漸變遮掩件關閉位置開始，上方漸變扇區部分24的中樞區段86由遮掩轉動驅動件84經由中心軸98沿圖15E中由箭頭表示的順時針方向繞轉動軸線R樞轉，而中間中樞區段88和下方中樞區段90的抵靠肩部160、164保持其與止擋銷166的接觸狀態。在漸變扇區部分24轉動約90度時(參見圖14F)，上 方中樞區段86的接合銷146接觸中間中樞區段88的另一鍵150(比較圖15F和圖16F中的圈出的細節)，此時中間中樞區段88和由此漸變扇區部分26再次連同漸變扇區部分24的上方中樞區段88一起轉動。在漸變扇區部分24轉動約180度時(參見圖14G)，中間中樞區段88的接合銷152接觸下方中樞區段90的另一鍵156(比較圖15G和圖16G中的圈出的細節)，此時下方中樞區段90和由此漸變扇區部分28再次連同漸變扇區部分24、26一起轉動。最後，在漸變扇區部分24轉動約270度時(參見圖14H)，中間中樞區段88和下方中樞區段90的抵靠肩部158、162一起從另一側接觸止擋銷166(比較圖15H和圖16H中的圈出的細節)，以止擋遮掩組合件20的打開動作。在該狀態下，主要藉由上方中樞區段86的接合銷146與被止擋銷166止擋的中間中樞區段88上的鍵150之間的接觸阻止上方中樞區段86和由此漸變扇區部分24的進一步轉動。漸變扇區部分24、26、28現再次完全存放在其在固定遮掩部分22後面的存放空間中，以允許從蒸發源14發出的蒸發材料的直接作用在由基材保持件16所保持的基材上。
可從圖10和11中得到真空腔室12內的導軌42上的漸變扇區部分24、26、28的滾動軸向支承的進一步細節。因此，例如借助滾動軸承適當地構造成在導軌42上滾動的輥44藉由螺軸168而安裝在保持臂170上。如在圖10和11中對於在漸變扇區部分24的圓形部段92處的一個輥44所示例性地示出的，保持臂170在相應的漸變扇區部分24、26、28與導軌42之間提供有限定的垂直距離，且被適當地栓接至漸變扇區部分24、26、28的圓形部段92、94、96的自由邊緣。
最後，圖10、12和13示出了可如何將漸變遮護件30可交換地且還可在其遮蔽效果方面可調整地安裝至漸變扇區部分24、26、28。由此，將漸變遮護件30安裝至漸變扇區部分24、26、28係使用借助螺母174栓接至一部分、即至示例中所示的圓形部段92並穿過另一部分、即該示例中的漸變遮護件30中的長圓孔176的螺紋件172來進行，其中，墊圈178插設在螺母174與漸變遮護件30之間。顯然，由此能夠藉由在分別上緊螺紋件172和螺母174之前，沿長圓孔176相對於漸變扇區部分24、26、28側向移動漸變遮護件30而在其遮蔽效果方面調整漸變遮護件30，使得相應的漸變遮護件30將相應的圓形部段92、94、96中的所分配的基本正方形開口部分地覆蓋至限定的程度。
用於基材的真空塗覆的盒式塗覆設備包括真空腔室，該真空腔室包含蒸發源和基材保持件，該基材保持件形成為面對蒸發源且可繞軸線轉動的圓頂件。遮掩組合件位於其間，用於相對於蒸發源部分地遮蔽基材保持件上的基材。遮掩組合件包括在真空腔室中靜止的固定遮掩部分和承載被分配至基材保持件上之基材的用於形成漸變遮掩件的漸變遮護件的多個漸變扇區部分。漸變扇區部分可在漸變遮掩件打開位置與漸變遮掩件關閉位置之間繞該軸線轉動，在漸變遮掩件打開位置中，漸變扇區部分存放在固定遮掩部分後面，在漸變遮掩件關閉位置中，漸變扇區部分在蒸發源與基材保持件之間像扇子一樣展開。

Claims (15)

  1. 一種用於基材特別是眼鏡片坯件的真空塗覆的盒式塗覆設備(10)，包括真空腔室(12)，該真空腔室包含蒸發源(14)和用於保持多個基材的基材保持件(16)，該基材保持件(16)係形成為面對該蒸發源(14)設置的圓頂件且可藉由圓頂件轉動驅動件(18)繞穿過該蒸發源(14)的轉動軸線(R)轉動，使得由該基材保持件(16)所保持的基材能在圍繞該轉動軸線(R)且相對於該蒸發源(14)具有相應恆定距離的圓形路徑上移動，其中，遮掩組合件(20)位於該真空腔室(12)中該蒸發源(14)與該基材保持件(16)之間，用於相對於該蒸發源(14)部分地遮蔽由該基材保持件(16)所保持的基材，其特徵在於，該遮掩組合件(20)包括靜止於該真空腔室(12)中的固定遮掩部分(22)，以及多個漸變扇區部分(24、26、28)，該等漸變扇區部分各自承載分配至由該基材保持件(16)所保持的基材的漸變遮護件(30)，用於形成漸變遮掩件，其中，該等漸變扇區部分(24、26、28)能繞該轉動軸線(R)在漸變遮掩件打開位置與漸變遮掩件關閉位置之間轉動，在該漸變遮掩件打開位置中，該等漸變扇區部分(24、26、28)係存放在該固定遮掩部分(22)後面，在該漸變遮掩件關閉位置中，該等漸變扇區部分(24、26、28)係在該蒸發源(14)與該基材保持件(16)之間像扇子一樣展開。
  2. 如請求項1之盒式塗覆設備(10)，其中，該遮掩組合件(20)包括三個約相同尺寸和形狀且能夠以疊置佈置存放在該固定遮掩部分(22)後面的漸變扇區部分(24、26、28)。
  3. 如請求項1或2之盒式塗覆設備(10)，其中，該等漸變扇區部 分(24、26、28)係藉由與該轉動軸線(R)對齊的共用中心軸(98)而旋轉安裝在該真空腔室(12)中。
  4. 如請求項3之盒式塗覆設備(10)，其中，該等漸變扇區部分中的第一漸變扇區部分(24)被連接成與該中心軸(98)一起轉動，而其他漸變扇區部分(26、28)則安裝在該中心軸(98)上而可相對於該中心軸(98)樞轉，該等其他漸變扇區部分(26、28)還適於在該第一漸變扇區部分與該中心軸(98)一起轉動時依次被該第一漸變扇區部分(24)帶動，從而根據該中心軸(98)的轉動方向關閉或打開該漸變遮掩件。
  5. 如請求項4之盒式塗覆設備(10)，其中，在各種情形中，相鄰的漸變扇區部分(24；26；28)包括協配的驅動突出部(146、148；150、152；154、156)，其被佈置成在該中心軸(98)轉動時彼此依次接合。
  6. 如請求項4或5之盒式塗覆設備(10)，其中，該等其他漸變扇區部分(26；28)中的每個分別設置有根據該中心軸(98)的轉動方向而限定相應的漸變扇區部分(26；28)的打開位置和關閉位置的兩個抵靠肩部(158、160；162、164)。
  7. 如請求項6之盒式塗覆設備(10)，其中，僅設置一個靜止的止擋銷(166)，該止擋銷(166)與該等其他漸變扇區部分(26；28)的該等抵靠肩部(158、160；162、164)協配，以分別用作為在相應的漸變扇區部分(26；28)的打開位置和關閉位置中的止擋件。
  8. 如請求項3至7中任一項之盒式塗覆設備(10)，其中，該基材保持件(16)經由中空軸(54)驅動地連接至該圓頂件轉動驅動件(18)，用於將該等漸變扇區部分(24、26、28)旋轉安裝至該真 空腔室(12)中的該中心軸(98)延伸通過該中空軸(54)，使得該中心軸(98)和該中空軸(54)圍繞該轉動軸線(R)同心地佈置。
  9. 如前述請求項中任一項之盒式塗覆設備(10)，其中，該等漸變扇區部分(24、26、28)藉由遮掩轉動驅動件(84)能在該漸變遮掩件打開位置與該漸變遮掩件關閉位置之間繞該轉動軸線(R)轉動。
  10. 如至少請求項3和9之盒式塗覆設備(10)，其中，該遮掩轉動驅動件(84)係位於該真空腔室(12)外部且經由轉動進給穿通件(132)驅動地連接至該真空腔室(12)內的該中心軸(98)。
  11. 如請求項9或10之盒式塗覆設備(10)，其中，該遮掩轉動驅動件(84)是氣動馬達。
  12. 如前述請求項中任一項之盒式塗覆設備(10)，其中，該等漸變扇區部分(24、26、28)在其遠離該轉動軸線(R)的自由端部處設置有輥(44)，該等輥(44)被佈置成在該等漸變扇區部分(24、26、28)繞該轉動軸線(R)轉動時在分配的導軌(42)上滾動，其中，該導軌(42)圓形地圍繞該真空腔室(12)且靜止地安裝成在其自由端部處抵抗重力支承該等漸變扇區部分(24、26、28)。
  13. 如前述請求項中任一項之盒式塗覆設備(10)，其中，該等漸變遮護件(30)係可交換地安裝至該等漸變扇區部分(24、26、28)。
  14. 如前述請求項中任一項之盒式塗覆設備(10)，其中，該等漸變遮護件(30)係在其遮蔽效果方面可調整地安裝至該等漸變扇區部分(24、26、28)。
  15. 如請求項14之盒式塗覆設備(10)，其中，該等漸變遮護件(30) 安裝至該等漸變扇區部分(24、26、28)係使用穿過一部件中之長圓孔(176)而栓接至另一部件的螺紋件(172)進行，使得藉由在上緊該等螺紋件(172)之前相對於該等漸變扇區部分(24、26、28)沿該等長圓孔(176)側向移動該等漸變遮護件(30)，該等漸變遮護件(30)能在其遮蔽效果方面被調整。
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