WO2014026907A1 - Schutzfenstervorrichtung für eine beschichtungsanlage - Google Patents

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WO2014026907A1
WO2014026907A1 PCT/EP2013/066632 EP2013066632W WO2014026907A1 WO 2014026907 A1 WO2014026907 A1 WO 2014026907A1 EP 2013066632 W EP2013066632 W EP 2013066632W WO 2014026907 A1 WO2014026907 A1 WO 2014026907A1
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protective
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protective window
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PCT/EP2013/066632
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English (en)
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Jörg MARGRAF
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Carl Zeiss Microscopy Gmbh
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/52—Means for observation of the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/48—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating by irradiation, e.g. photolysis, radiolysis, particle radiation
    • C23C16/488—Protection of windows for introduction of radiation into the coating chamber
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15—Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path

Definitions

  • the invention relates to a protective window device for a coating installation.
  • a coating system which provides by means of a chemical or physical vapor deposition a gaseous coating material, which is then applied in a vacuum chamber on the object to be coated.
  • the gaseous coating material is not only deposited on the object to be coated but also inside and on the walls of the vacuum chamber.
  • optics which are connected via optical fibers are often provided, by means of which process parameters, such as layer thicknesses, are determined by means of measuring devices arranged outside the vacuum chamber.
  • process parameters such as layer thicknesses
  • the protective window device comprises:
  • a displacement means which is arranged outside the opening and in
  • Active connection with the frame is to effect a displacement of the window.
  • a movable protective window is mounted behind the aperture with the observation opening so that through the aperture and the exposed part of the Protective window, an observation of an object to be coated is possible.
  • the coating material accumulates only on a part of the window of the protective window device, which is changeable in position by means of a displacement means.
  • only an areal small part of the coating material is covered by the opening in the protective screen, so that after a change in position of the window of the protective window device, a new uncoated part comes to lie over the opening.
  • further observation can be made inside the coating machine without having to open the vacuum.
  • Protective window device takes place via a displacement means that with the
  • Frame of the window interacts.
  • the movable protective window an outer window of the coating system and thus a separation point for
  • the window in a partial area preferably in the middle of the window, has a reflective coating which serves as a reference point of a measuring device arranged outside the coating installation.
  • the mirroring can be carried out with known layer thickness or known reflection or transmission, so that an optical measuring device, such. one
  • the window is positioned by means of the displacement means so that the partial area with the mirroring comes to rest within the outer window.
  • the window can be displaced by means of the displacement means, so that an uncoated or only partly coated partial area enables a measurement of the object to be coated.
  • the displacement means by means of an electromagnetic force causes a displacement of the window, wherein the frame of the window is magnetizable, preferably ferromagnetic. An electromagnetic force allows the operative connection between the
  • Moving means and the window in a simple manner, without having to provide mechanical drives or the like.
  • the shifting means comprises several
  • Electromagnets each disposed in a radial direction with respect to the window.
  • the electromagnets are placed around the window so as to allow observation by the outside window and the window of the window
  • the electromagnets are individually controllable, so that the window is displaceable by the window rolls over the outer edge. Due to the rolling movement of the window, only small air gaps always occur between the electromagnets to be activated and the magnetizable frame of the window. Accordingly, the electromagnets can be dimensioned accordingly, so that a space-saving arrangement within the coating system is possible.
  • the term "unrolling" also includes a movement in which the window partially slides over the outer edge, i.e. a combination of gliding and rolling similar to the movement of a wheel with slippage.
  • the outer edge has an edgeless, preferably an oval or an elliptical, in particular a circular
  • Reference position can be achieved without much effort in terms of a position control.
  • the outer edge has a toothing which engages in a corresponding toothing on the displacement means.
  • a dovetailing supports the shift and thus in particular the
  • the window and the area outside the opening are made with flat or spherical main surfaces.
  • the window can be reproducibly moved across the opening. Furthermore, a coating system with an above-described
  • a meter can make a measurement through the window.
  • the meter may have an integrating sphere.
  • Fig. 1 is a schematic cross-sectional view of an inventive
  • Fig. 2 is a perspective oblique view of an inventive
  • Fig. 3 is a further perspective oblique view of an inventive
  • Fig. 4 is a perspective oblique view of an inventive
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view through a coating installation 1, which has a source 3 within an outer wall 2.
  • the source 3 is connected to a first terminal 4 and a second terminal 5, which are controllable so that the source 3 during the coating process, the coating material segregates, as indicated in Fig. 1 by the arrows 6.
  • the interior 7 of the coating system 1 by means of a vacuum pump 8 during the
  • Coating process evacuated.
  • the coating material is then deposited on a workpiece 9, so that a coating 10 is formed.
  • the coating material is then deposited on a workpiece 9, so that a coating 10 is formed.
  • a measuring device 12 can be provided that outside the
  • Coating plant 1 is arranged to perform, for example, a coating thickness measurement of the coating 10.
  • the gaseous coating material also deposits on the outer window 11, so that the outer window 11 is unsuitable for measuring operations after a short period of operation.
  • the outer window 11 in the interior 7 of the coating installation 1 is covered by a window of a protective window device 13. Consequently, the gaseous coating material of the source 3 can not pollute the outer window 11.
  • the protection device 13 protects the outer window 11 of the coating system 1 as a separation point to the vacuum area from contamination. But it is also possible that the protective device 13 and the meter 12 is completely in vacuum and there installed a measuring head
  • the protective device 13 can be arranged, for example, in front of a bushing not shown in FIG.
  • Light guide is connected by an optic.
  • FIG. 2 shows the protective window device 13 in a perspective oblique view, wherein the protective window device 13 is shown from the side facing the outer window 11.
  • the protective window device 13 has a window 14 which is between the
  • the window 14 forms a disc which is at least partially transparent in the spectral range used.
  • An outer dimension 17 of the window 14 is greater than an inner dimension of the opening 15 of the protective cover 16 is selected.
  • points the window 14 of the protective window device 13 has a frame 18 which encloses the window 14 along an outer edge of the window 14. In the shown
  • the window 14 and the frame 18 are designed with circular outer shapes.
  • the outer edge of the frame 18 may be designed with an edgeless, for example, an oval or elliptical outer shape.
  • the protective cover 16 and the window 14 are planar
  • a displacement means 19 is provided, which is arranged outside the opening 15 and is in operative connection with the frame 18 to a
  • the displacement means 19 has for this purpose a plurality of electromagnets 20, which are each arranged lying in a radial direction with respect to the window 14.
  • the electromagnets 20 are arranged around the window 14, so that they are the observation by the
  • Exterior window 11 and the protective window device 13 does not affect.
  • the displacement means 19 causes by means of an electromagnetic force, a displacement of the window 14, wherein the frame 18 of the window 14 to ferromagnetic designed.
  • the electromagnets 20 are individually controllable, so that the window 14 rolls off during a displacement over the outer edge. Due to the rolling movement of the window 14, only small air gaps always occur between the electromagnet 20 to be activated and the magnetizable frame 18 of the window 14. Accordingly, low power electromagnets 20 can be used.
  • the protective window device 13 is mounted between the outer window 11 within the coating system 1, so that through the outer window 11 and the window 14 of the protective window device 11 is an observation of
  • coating workpiece 9 is possible.
  • the coating material is deposited only at a portion of the window 14, since the remaining area of the window 14 is protected by the protective cover 16. Through the opening 15 in the protective cover 16, however, only an areal small part of the coating material is covered, so that after a change in position of the window 14, a new uncoated part over the opening 15 comes to rest.
  • the window 14 in the middle of the window 14 has a reflective coating 21, which serves as the reference point of the measuring device 12 arranged outside the coating installation 1.
  • the reflective coating 21 can be designed with a known layer thickness or known reflection or transmission, so that the measuring device 12 can use the reflective coating 21 as a reference point.
  • the window 14 is positioned by means of the displacement means 19 such that the reflective coating 21 comes to lie within the outer window 11.
  • the window 14 can be displaced again by means of the displacement means 19, so that a non-coated or partially coated partial area of the window 14 enables a measurement of the object to be coated.
  • the measuring device 12 can also have an integrating sphere.
  • the outer edge of the frame 18 has an optional toothing 22, which engages in a corresponding toothing 23 on the displacement means 19.
  • Teeth 23 support the displacement and the rolling movement of the window 14. LIST OF REFERENCE SIGNS

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schutzfenstervorrichtung für eine Beschichtungsanlage, wobei die Schutzfenstervorrichtung folgendes umfasst: ein Fenster, das eine Außenabmessung aufweist, die größer ist als eine Innenabmessung einer Öffnung einer Schutzblende, einen Rahmen, der das Fenster wenigstens teilweise entlang eines Außenrands des Fensters umschließt, und ein Verschiebemittel, das außerhalb der Öffnung angeordnet ist und in Wirkverbindung mit dem Rahmen steht, um eine Verschiebung des Fensters zu bewirken.

Description

Schutzfenstervorrichtung für eine Beschichtungsanlage
BESCHREIBUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Schutzfenstervorrichtung für eine Beschichtungsanlage. HINTERGRUND DER ERFINDUNG
In der Beschichtungstechmk werden oftmals dünne Schichten auf flächige Elemente aufgebracht. Dazu ist üblicherweise eine Beschichtungsanlage vorgesehen, die mittels einer chemischen oder physikalischen Gasphasenabscheidung ein gasförmiges Beschichtungsmaterial bereitstellt, das in einer Vakuumkammer dann auf dem zu beschichteten Objekt aufgebracht wird.
Das gasförmige Beschichtungsmaterial schlägt sich jedoch nicht nur auf dem zu beschichteten Objekt nieder sondern auch im Inneren und an den Wänden der Vakuumkammer. Um den Beschichtungsvorgang mit optischen Messgeräten beobachten zu können, sind oftmals über Lichtleiter angebundene Optiken vorgesehen, durch die Prozessparameter, wie beispielsweise Schichtdicken, mittels außerhalb der Vakuumkammer angeordneter Messgeräte bestimmt werden. Da sich jedoch das gasförmige Beschichtungsmaterial auch an den Schutzfenstern der Optiken ablagert, werden diese nach kurzer Betriebsdauer für Messvorgänge ungeeignet.
Bei herkömmlichen Beschichtungsanlagen wird deshalb eine häufige Auswechslung der Fenster nach Öffnung der Anlage vorgenommen, wodurch zum einen die
Betriebsdauer der Anlage reduziert wird und zum anderen nach jedem Wechsel der Fenster die Vakuumkammer erneut in einen betriebsbereiten Zustand gebracht werden muss. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung für ein Beschichtungsgerät zu schaffen, die die eingangs genannten Nachteile überwindet und auf einfache Weise eine längere Betriebsdauer ohne zeitaufwendiges Wechsel eines Fensters ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der
Unteransprüche . Gemäß der Erfindung wird eine Schutzfenstervorrichtung in einer
Beschichtungsanlage geschaffen, wobei die Schutzfenstervorrichtung folgendes umfasst:
- ein Fenster, das eine Außenabmessung aufweist, die größer ist als eine
Innenabmessung einer Öffnung einer Schutzblende,
- einen Rahmen, der das Fenster wenigstens teilweise entlang eines Außenrands des Fensters umschließt, und
- ein Verschiebemittel, das außerhalb der Öffnung angeordnet ist und in
Wirkverbindung mit dem Rahmen steht, um eine Verschiebung des Fensters zu bewirken.
Demgemäß wird hinter der Blende mit der Beobachtungsöffnung ein bewegliches Schutzfenster so angebracht, dass durch die Blende und den exponierten Teil des Schutzfensters eine Beobachtung eines zu beschichtenden Objekts möglich ist.
Folglich lagert sich das Beschichtungsmaterial lediglich an einem Teil des Fensters der Schutzfenstervorrichtung an, das mittels eines Verschiebemittels in seiner Lage veränderbar ist. Durch die Öffnung in der Schutzblende wird jedoch nur ein flächenmäßig kleiner Teil von dem Beschichtungsmaterial bedeckt, so dass nach einer Lageveränderung des Fensters der Schutzfenstervorrichtung ein neuer noch nicht beschichteter Teil über der Öffnung zu liegen kommt. Somit kann weiterhin eine Beobachtung in das Innere der Beschichtungsanlage vorgenommen werden, ohne das Vakuum öffnen zu müssen. Das Verschieben des Fensters der
Schutzfenstervorrichtung erfolgt dabei über ein Verschiebemittel, das mit dem
Rahmen des Fensters wechselwirkt. Dabei kann das bewegliche Schutzfenster ein Außenfenster der Beschichtungsanlage und damit eine Trennstelle zum
Vakuumbereich vor Verschmutzung schützen. Es ist aber auch möglich, dass sich die Anordnung aus beweglichem Schutzfenster und einer Messeinrichtung komplett im Vakuum befindet und einen dort installierten Mess-Kopf vor Verschmutzung schützt. Des Weiteren kann das bewegliche Schutzfenster beispielsweise vor einer
Durchführung angeordnet sein, in die ein Lichtleiter mittels einer Optik angebunden ist. In einer Ausführungsform weist das Fenster in einem Teilbereich, vorzugsweise in der Mitte des Fensters, eine Verspiegelung auf, die als Referenzpunkt eines außerhalb der Beschichtungsanlage angeordneten Messgeräts dient.
Die Verspiegelung kann dabei mit bekannter Schichtdicke oder bekannter Reflektion oder Transmission ausgeführt sein, so dass ein optisches Messgerät, wie z.B. ein
Spektrometer, die Verspiegelung als Referenzpunkt heranziehen kann. Dazu wird das Fenster mittels des Verschiebemittels so positioniert, dass der Teilbereich mit der Verspiegelung innerhalb des Außenfensters zu liegen kommt. Nachdem die Messung abgeschlossen ist, kann das Fenster mittels des Verschiebemittels verschoben werden, so dass ein nicht oder nur teilweise beschichteter Teilbereich eine Messung des zu beschichteten Objekts ermöglicht. In einer weiteren Ausführungsform bewirkt das Verschiebemittel mittels einer elektromagnetischen Kraft eine Verschiebung des Fensters, wobei der Rahmen des Fensters magnetisierbar, vorzugsweise ferromagnetisch, ist. Eine elektromagnetische Kraft erlaubt es, die Wirkverbindung zwischen dem
Verschiebemittel und dem Fenster auf einfache Weise herzustellen, ohne dabei mechanische Antriebe oder ähnliches vorsehen zu müssen.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verschiebemittel mehrere
Elektromagnete, die jeweils in einer radialen Richtung liegend in Bezug zu dem Fenster angeordnet sind.
Demgemäß werden die Elektromagnete um das Fenster herumliegend angeordnet, so dass sie die Beobachtung durch das Außenfenster und das Fenster der
Schutzfenstervorrichtung nicht beeinträchtigen.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Elektromagnete einzeln ansteuerbar, so dass das Fenster verschiebbar ist, indem das Fenster über den Außenrand abrollt. Durch die Abrollbewegung des Fensters treten immer nur kleine Luftspalte zwischen den zu aktivierenden Elektromagneten und dem magnetisierbaren Rahmen des Fensters auf. Demgemäß können die Elektromagnete entsprechend dimensioniert werden, so dass eine platzsparende Anordnung innerhalb der Beschichtungsanlage möglich ist. Der Begriff„Abrollen" schließt auch eine Bewegung mit ein, bei der das Fenster teilweise über den Außenrand gleitet, d.h. einer Kombination aus Gleiten und Rollen ähnlich der Bewegung eines Rads mit Schlupf.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Außenrand eine kantenlose, vorzugsweise eine ovale oder eine elliptische, insbesondere eine kreisrunde
Außenform auf. Grundsätzliche könnte die Abrollbewegung mit nahezu beliebigen Außenformen durchgeführt werden. Eine kantenlose und insbesondere eine kreisrunde Außenform ermöglicht jedoch eine stetige Bewegung, die keinerlei Sprünge oder ähnliches aufweist. Somit kann die Position des Fensters reproduzierbar eingestellt werden, was insbesondere bei oben erwähnter Verspiegelung vorteilhaft ist, da die
Referenzposition ohne größeren Aufwand bezüglich einer Positionskontrolle erreicht werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Außenrand eine Verzahnung auf, die in eine korrespondierende Verzahnung auf dem Verschiebemittel eingreift.
Eine Verzahnung unterstützt die Verschiebung und damit insbesondere die
Abrollbewegung des Fensters. In einer weiteren Ausführungsform sind das Fenster und der Bereich außerhalb der Öffnung mit ebenen oder mit sphärischen Hauptflächen ausgeführt.
Demgemäß kann das Fenster reproduzierbar über die Öffnung bewegt werden. Des Weiteren wird eine Beschichtungsanlage mit einer oben beschriebenen
Schutzfenstervorrichtung angegeben.
Bei der Beschichtungsanlage kann ein Messgerät eine Messung durch das Fenster hindurch vornehmen.
Das Messgerät kann eine Ulbricht-Kugel aufweisen. KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen
Schutzfenstervorrichtung in einer Beschichtungsanlage,
Fig. 2 eine perspektivische Schrägansicht einer erfindungsgemäßen
Schutzfenstervorrichtung in einer Beschichtungsanlage gemäß einer ersten
Ausführungsform,
Fig. 3 eine weitere perspektivische Schrägansicht einer erfindungsgemäßen
Schutzfenstervorrichtung in einer Beschichtungsanlage gemäß der ersten
Ausführungsform, und
Fig. 4 eine perspektivische Schrägansicht einer erfindungsgemäßen
Schutzfenstervorrichtung in einer Beschichtungsanlage gemäß einer zweiten
Ausführungsform.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den Figuren sind gleiche oder funktional gleich wirkende Bauteile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird im Folgenden eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. Fig. 1 zeigt eine Querschnittsansicht durch eine Beschichtungsanlage 1, die innerhalb einer Außenwand 2 eine Quelle 3 aufweist. Die Quelle 3 ist mit einem ersten Anschluss 4 und einem zweiten Anschluss 5 verbunden, die so ansteuerbar sind, dass die Quelle 3 während des Beschichtungsvorgangs das Beschichtungsmaterial absondert, wie in Fig. 1 anhand der Pfeile 6 angedeutet ist. Dazu ist das Innere 7 der Beschichtungsanlage 1 mittels einer Vakuumpumpe 8 während des
Beschichtungsvorgangs evakuiert. Das Beschichtungsmaterial wird dann auf ein Werkstück 9 abgeschieden, so dass sich eine Beschichtung 10 ausbildet. Um den Beschichtungsvorgang kontrollieren zu können, weist die
Beschichtungsanlage 1 ein Außenfenster 11 auf, das in der Außenwand 2 angeordnet ist und einen Blick auf das Werkstück 9 und die Beschichtung 10 zulässt. Dazu kann beispielsweise ein Messgerät 12 vorgesehen sein, dass außerhalb der
Beschichtungsanlage 1 angeordnet ist, um beispielsweise eine Schichtdickenmessung der Beschichtung 10 durchzuführen. Wie bereits eingangs erwähnt, lagert sich jedoch das gasförmige Beschichtungsmaterial auch an dem Außenfenster 11 ab, so dass das Außenfenster 11 nach kurzer Betriebsdauer für Messvorgänge ungeeignet ist. Gemäß der Erfindung wird das Außenfenster 11 im Inneren 7 der Beschichtungsanlage 1 von einem Fenster einer Schutzfenstervorrichtung 13 überdeckt. Folglich kann das gasförmige Beschichtungsmaterial der Quelle 3 das Außenfenster 11 nicht verschmutzen. Wie in Fig. 1 gezeigt, schützt die Schutzvorrichtung 13 das Außenfenster 11 der Beschichtungsanlage 1 als Trennstelle zum Vakuumbereich vor Verschmutzung. Es ist aber auch möglich, dass sich die Schutzvorrichtung 13 und das Messgerät 12 komplett im Vakuum befindet und einen dort installierten Mess-Kopf vor
Verschmutzung schützt. Des Weiteren kann die Schutzvorrichtung 13 beispielsweise vor einer nicht in Fig. 1 gezeigten Durchführung angeordnet sein, in die ein
Lichtleiter mittels einer Optik angebunden ist.
Die Schutzfenstervorrichtung 13 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 2 näher erläutert. Fig. 2 zeigt die Schutzfenstervorrichtung 13 in einer perspektivischen Schrägansicht, wobei die Schutzfenstervorrichtung 13 von der dem Außenfenster 11 zugewandten Seite gezeigt ist.
Die Schutzfenstervorrichtung 13 weist ein Fenster 14 auf, das zwischen dem
Außenfenster 11 und einer Öffnung 15 einer Schutzblende 16 angeordnet ist. Das Fenster 14 bildet eine Scheibe, die im verwendeten Spektralbereich wenigstens teilweise transparent ist. Eine Außenabmessung 17 des Fensters 14 ist größer ist als eine Innenabmessung der Öffnung 15 der Schutzblende 16 gewählt. Außerdem weist das Fenster 14 der Schutzfenstervorrichtung 13 einen Rahmen 18 auf, der das Fenster 14 entlang eines Außenrands des Fensters 14 umschließt. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel sind das Fenster 14 und der Rahmen 18 mit kreisförmigen Außenformen ausgeführt. Der Außenrand des Rahmens 18 kann mit einer kantenlosen, beispielsweise einer ovalen oder einer elliptischen Außenform ausgeführt sein. Die Schutzblende 16 und das Fenster 14 sind mit ebenen
Hauptflächen ausgeführt, wobei eine sphärische Geometrie ebenfalls möglich wäre.
Des Weiteren ist ein Verschiebemittel 19 vorgesehen, das außerhalb der Öffnung 15 angeordnet ist und in Wirkverbindung mit dem Rahmen 18 steht, um eine
Verschiebung des Fensters 14 zu bewirken. Das Verschiebemittel 19 weist dazu mehrere Elektromagnete 20 auf, die jeweils in einer radialen Richtung liegend in Bezug zu dem Fenster 14 angeordnet sind. Die Elektromagnete 20 sind um das Fenster 14 herumliegend angeordnet, so dass sie die Beobachtung durch das
Außenfenster 11 und das Schutzfenstervorrichtung 13 nicht beeinträchtigen.
Das Verschiebemittel 19 bewirkt mittels einer elektromagnetischen Kraft eine Verschiebung des Fensters 14, wobei der Rahmen 18 des Fensters 14 dazu ferromagnetisch ausgeführt ist. Die Elektromagnete 20 sind einzeln ansteuerbar, so dass sich das Fenster 14 bei einer Verschiebung über den Außenrand abrollt. Durch die Abrollbewegung des Fensters 14 treten immer nur kleine Luftspalte zwischen den zu aktivierenden Elektromagneten 20 und dem magnetisierbaren Rahmen 18 des Fensters 14 auf. Demgemäß können Elektromagnete 20 mit geringer Leistung verwendet werden.
Wie in Fig. 3 zu gezeigt ist, kann durch Ansteuerung der Elektromagnete 20 ein Verschiebung des Fensters 14 im Uhrzeigersinn erreicht werden, so dass nun ein anderer Teilbereich des Fensters 14 die Öffnung 15 der Schutzblende 16 überdeckt. Demgemäß wird zwischen dem Außenfenster 11 innerhalb der Beschichtungsanlage 1 die Schutzfenstervorrichtung 13 angebracht, so dass durch das Außenfenster 11 und dem Fenster 14 der Schutzfenstervorrichtung 11 eine Beobachtung des zu
beschichtenden Werkstücks 9 möglich ist. Das Beschichtungsmaterial lagert sich lediglich an einem Teilbereich des Fensters 14 an, da der übrige Bereich des Fensters 14 von der Schutzblende 16 geschützt ist. Durch die Öffnung 15 in der Schutzblende 16 wird jedoch nur ein flächenmäßig kleiner Teil von dem Beschichtungsmaterial bedeckt, so dass nach einer Lageveränderung des Fensters 14 ein neuer noch nicht beschichteter Teil über der Öffnung 15 zu liegen kommt.
Des Weiteren kann es vorgesehen sein, zwischen dem Außenfenster 11 und dem Schutzfenster 14 eine Dichtung anzubringen, um Verschmutzung durch
Beschichtungsmaterial von hinten zu vermeiden.
In einer Ausführungsform, die in Fig. 4 gezeigt ist, weist das Fenster 14 in der Mitte des Fensters 14 eine Verspiegelung 21 auf, die als Referenzpunkt des außerhalb der Beschichtungsanlage 1 angeordneten Messgeräts 12 dient. Die Verspiegelung 21 kann dabei mit bekannter Schichtdicke oder bekannter Reflektion oder Transmission ausgeführt sein, so dass das Messgerät 12 die Verspiegelung 21 als Referenzpunkt heranziehen kann. Dazu wird das Fenster 14 mittels des Verschiebemittels 19 so positioniert, dass die Verspiegelung 21 innerhalb des Außenfensters 11 zu liegen kommt. Nachdem die Messung beispielsweise mittels eines Spektrometers abgeschlossen ist, kann das Fenster 14 mittels des Verschiebemittels 19 erneut verschoben werden, so dass ein nicht oder nur teilweise beschichteter Teilbereich des Fensters 14 eine Messung des zu beschichteten Objekts ermöglicht. Das Messgerät 12 kann auch eine Ulbricht-Kugel aufweisen.
In der Ausführungsform gemäß Fig. 4 weist der Außenrand des Rahmens 18 eine optionale Verzahnung 22 auf, die in eine korrespondierende Verzahnung 23 auf dem Verschiebemittel 19 eingreift. Die Verzahnung und die korrespondierende
Verzahnung 23 unterstützen die Verschiebung und die Abrollbewegung des Fensters 14. LISTE DER BEZUGSZEICHEN
1 Beschichtungsanlage
2 Außenwand
3 Quelle
4 erster Anschluss
5 zweiter Anschluss
6 Pfeile
7 Innere
8 Vakuumpumpe
9 Werkstück
10 Beschichtung
1 1 Außenfenster
12 Messgerät
13 S chutzfenstervorrichtung
14 Fenster
15 Öffnung
16 Schutzblende
17 Außenabmessung
18 Rahmen
19 Verschiebemittel
20 Elektromagnet
21 Verspiegelung
22 Verzahnung
23 korrespondierende Verzahnung

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Schutzfenstervorrichtung für eine Beschichtungsanlage (1), wobei die
Schutzfenstervorrichtung (13) folgendes umfasst:
- ein Fenster (14), das eine Außenabmessung (17) aufweist, die größer ist als eine Innenabmessung einer Öffnung (15) einer Schutzblende (16),
- einen Rahmen (18), der das Fenster (14) wenigstens teilweise entlang eines
Außenrands des Fensters (14) umschließt, und
- ein Verschiebemittel (19), das außerhalb der Öffnung (15) angeordnet ist und in
Wirkverbindung mit dem Rahmen (18) steht, um eine Verschiebung des Fensters (14) zu bewirken.
2. Schutzfenstervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Fenster (14) verschiebbar ist, indem das Fenster (14) über den Außenrand abrollt.
3. Schutzfenstervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Außenrand eine kantenlose, vorzugsweise eine ovale oder eine elliptische, insbesondere eine kreisrunde Außenform aufweist.
4. Schutzfenstervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Außenrand eine Verzahnung (22) aufweist, die in eine korrespondierende
Verzahnung (23) auf dem Verschiebemittel (19) eingreift.
5. Schutzfenstervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fenster (14) vor einem Außenfenster (11) der Beschichtungsanlage (1), vor einem Mess-Kopf eines sich im Vakuum befindlichen Messgeräts oder vor einer
Durchführung für einen Lichtwellenleiter angeordnet ist.
6. Schutzfenstervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fenster (14) und die Schutzblende (16) außerhalb der Öffnung (15) mit ebenen oder mit sphärischen Hauptflächen ausgeführt sind.
7. Schutzfenstervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verschiebemittel (19) mittels einer elektromagnetischen Kraft eine Verschiebung des Fensters (14) bewirkt, wobei der Rahmen (18) des Fensters (14) magnetisierbar, vorzugsweise ferromagnetisch, ist.
8. Schutzfenstervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verschiebemittel (19) mehrere Elektromagnete (20) umfasst, die jeweils in einer radialen Richtung liegend in Bezug zu dem Fenster (14) angeordnet sind.
9. Schutzfenstervorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Elektromagnete (20) einzeln ansteuerbar sind,
10. Schutzfenstervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Fenster (14) in einem Teilbereich, vorzugsweise in der Mitte des Fensters (14), eine Verspiegelung (21) aufweist, die als Referenzpunkt eines Messgeräts (12) dient.
11. Schutzfenstervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Position des Fensters (14) reproduzierbar einstellbar ist.
12. Beschichtungsanlage mit einer Schutzfenstervorrichtung (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
13. Beschichtungsanlage nach Anspruch 12, bei der ein Messgerät (12) eine Messung durch das Fenster (14) hindurch vornehmen kann.
14. Beschichtungsanlage nach Anspruch 13, bei der das Messgerät (12) eine Ulbricht- Kugel aufweist.
15. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei sich die Schutzfenstervorrichtung (13) vollständig in einem Vakuum innerhalb der
Beschichtungsanlage befindet.
16. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei der das Fenster (14) innerhalb einer Außenwand (2) der Beschichtungsanlage (1) angebracht ist und die Schutzblende (16) auf einer der Außenwand (2) gegenüberliegenden Seite vor dem Fenster (14) angeordnet ist .
17. Beschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei die Schutzfenstervorrichtung keinen mechanischen Antrieb aufweist.
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