WO2020109349A1 - Schleusenvorrichtung, schleusensystem und verfahren zu einem betrieb einer schleusenvorrichtung - Google Patents

Schleusenvorrichtung, schleusensystem und verfahren zu einem betrieb einer schleusenvorrichtung Download PDF

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WO2020109349A1
WO2020109349A1 PCT/EP2019/082660 EP2019082660W WO2020109349A1 WO 2020109349 A1 WO2020109349 A1 WO 2020109349A1 EP 2019082660 W EP2019082660 W EP 2019082660W WO 2020109349 A1 WO2020109349 A1 WO 2020109349A1
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WO
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lock
opening
chamber
coupling
actuating element
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PCT/EP2019/082660
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English (en)
French (fr)
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Arthur Buechel
Eligio Belleri
Original Assignee
Vat Holding Ag
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Publication date
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    • F16K3/00—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/16—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together
    • F16K3/18—Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with special arrangements for separating the sealing faces or for pressing them together by movement of the closure members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K3/30—Details
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K51/00—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus
    • F16K51/02—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus specially adapted for high-vacuum installations

Definitions

  • Lock device Lock system and method for operating a lock device
  • the invention relates to a lock device according to the preamble of claim 1, a lock system according to claim 21, a transport chamber according to claim 23 and a method for operating a lock device according to claim 24.
  • a lock device with at least one lock chamber, having at least one movably mounted lock actuation element, which is at least intended to set an opening state of at least one opening of the lock chamber, and a bearing unit, which is provided for the movable mounting of the lock actuation element, have already been proposed.
  • the object of the invention is, in particular, a generic device with advantageous properties with regard to flexibility
  • the invention is based on a lock device, in particular a vacuum lock device, with at least one lock chamber, in particular lockable in a vacuum-tight manner, comprising at least one movably mounted lock actuating element, which is at least provided for an opening state of at least one opening of the lock chamber, preferably opening states of at least two openings
  • Lock chamber Lock chamber, adjust, and a storage unit, which to the
  • the lock actuation element is provided at least for this purpose, at least partially automated, in particular fully automated, a force-locking and / or form-locking coupling, in particular operationally releasable, between the lock actuation element and at least one
  • the opening element being provided at least to close at least the opening of the lock chamber and / or at least one opening of a further chamber which can be coupled to the lock chamber, in particular a process chamber or a transport chamber, preferably in a vacuum-tight manner. This can be particularly advantageous
  • the lock device can thereby advantageously be provided for a plurality of different openings, for example openings with different opening dimensions or different ones
  • This advantageously enables, for example, a coupling of different transport chambers to lock the contents of the transport chambers, in particular while maintaining vacuum conditions, which advantageously enables the contents of the transport chamber to be transported through the lock into a process chamber without contamination.
  • particularly advantageous smuggling properties, in particular for products sensitive to contamination, such as starting materials for OLED production can be achieved. It can also be advantageous
  • Locking process can be kept particularly simple.
  • a “lock device” is to be understood in particular as a device which is provided for a transition between two areas, the two areas having different properties which should not be mixed.
  • a “vacuum lock device” is intended in particular to enable a transition between two vacuumed areas or a transition between two areas of different pressures, at least one area having a vacuum. Under a
  • Open state is to be understood in particular as a closed state of an opening and / or an open state of an opening. When an opening state is set, one in particular should
  • the storage unit is provided for movably mounting the entire lock actuation element and / or for at least part of the lock actuation element being movably supported relative to a further part of the lock actuation element, the part and the further part of the lock actuation element preferably being arranged at least partially in an interior of the lock chamber are.
  • Lock actuating element is in particular designed as a type of automatically operated slide. In particular that is
  • Lock actuating element preferably by means of the bearing unit, at least provided for moving at least two opening elements between the openings of the opening elements and the storage position of the lock actuating element. In the storage position that is
  • Opening element and / or the lock actuating element arranged within the lock chamber such that the lock actuating element and / or the opening elements which are positively and / or positively coupled to the lock actuation element, in particular the opening element and the second opening element, are completely free from intersections with any straight lines which connect openings, the opening state of which can be adjusted by the lock actuation element.
  • a “partially automated” function is to be understood in particular to mean that the function partially functions as intended without the involvement of a person.
  • a “fully automated” function works as intended, especially without human participation.
  • An “operationally releasable” coupling is to be understood in particular as a coupling which can be released and / or connected, in particular non-destructively, preferably via a switchable function of the lock actuating element, e.g. by switching off and / or switching on a magnetic field, releasing and / or connecting a mechanical latching device and / or switching off and / or switching on a pumping device that generates a negative pressure.
  • the operationally releasable connection is releasable and / or connectable during operation of the lock device.
  • a “non-positive coupling” is intended in particular to be a releasable one by a holding force, for example a magnetic force
  • the non-positive coupling is preferably to be understood as a magnetic coupling, preferably a magnetic coupling, and / or a pneumatic coupling.
  • the frictional coupling can be switched remotely, for example by energizing an electromagnet and / or switching a mammalian pump.
  • a “form-fitting coupling” is intended in particular to mean a detachable, through at least partial interlocking of at least two coupling partners, for example a coupling element of the lock actuating element and a coupling element
  • Opening element, caused coupling can be understood.
  • the positive coupling is designed in particular as a latching or clip connection.
  • an opening element should in particular be at least one of the Openings of the lock chamber adapted, preferably removable, cover or a valve plate separately formed from the lock actuating element can be understood.
  • the opening element is provided to close at least one opening of the lock chamber in a vacuum-tight manner.
  • the opening element is, for example, one to the
  • Lock device associated opening element or formed as an opening element of a process chamber or a transport chamber is to be understood in particular as a closure in which a leak rate is less than 10 4 mbar * l / s, preferably less than 10 5 mbar * l / s and preferably less than 10 6 mbar * l / s. Under one
  • Process chamber is to be understood in particular as a vacuum chamber which is intended to create an atmosphere for a machining process and / or a manufacturing process, in particular on and / or from one
  • the electronic component for example an electronic chip or a diode, for example an OLED.
  • a diode for example an OLED.
  • a vacuum transport container for example a vacuum pod, FOUP, an SMIF or a comparable container for transporting objects,
  • the lock actuating element is provided to have one opening element, in particular at least two
  • Opening elements at least to a large extent, preferably completely, to be removed from a seat, which closes the opening of the lock chamber, in particular vacuum-tightly, associated with the respective opening element, and / or at least the opening element, in particular at least two opening elements, into the seat, which the, especially each
  • the lock actuating element can be used for this
  • a further opening of the lock chamber in particular the to close the second opening of the lock chamber by means of an additional opening element which is fixed, in particular non-destructively, and which is connected to the lock actuating element.
  • lock actuating element is at least intended to be at least partially automated, in particular
  • Transport chamber preferably a vacuum transport container
  • the second opening element is designed in particular as a cover and / or a cover for an opening in a transport chamber, in particular a second vacuum transport container, a process chamber, in particular a second process chamber or the lock chamber. In this way, for example, a simple transfer of an object between two different transport chambers or between two different process chambers can advantageously be made possible.
  • the lock actuating element is provided to be at least simultaneously, in particular operationally releasable, non-positively and / or positively with the at least one operating state
  • Opening element and to be coupled to the second opening element.
  • Opening elements can be switched simultaneously by a single lock actuating element, whereby a complexity can advantageously be reduced. In particular, this can be advantageous with a single Lock actuator both opening elements are removed.
  • the lock actuating element can be provided to first open an opening element from a path to the process chamber
  • an “at least simultaneous coupling” is to be understood in particular to mean that the lock actuating element is intended to be coupled with at least two opening elements at once in at least one operating state.
  • “Provided” is to be understood in particular to be specially programmed, designed and / or equipped. The fact that an object is provided for a specific function should in particular be understood to mean that the object fulfills and / or executes this specific function in at least one application and / or operating state.
  • the opening of the lock chamber which can be closed by the opening element and a second opening of the lock chamber which can be closed by the second opening element are arranged on opposite sides of the lock chamber. This can advantageously be a simple smuggling of objects through the
  • Lock device can be reached.
  • the first opening and the second opening point at least substantially parallel to one another
  • aligned opening planes “Essentially parallel” should in particular be understood to mean an orientation of a direction relative to a reference direction, in particular in a plane, the direction relative to the reference direction being a deviation in particular less than 8 °, advantageously less than 5 ° and particularly advantageously less than 2 ° has.
  • An “opening level” is to be understood in particular as a level formed by an opening, in particular the edge of the opening.
  • the opening plane of an opening extends at least over the entire opening.
  • the opening plane of an opening preferably extends at least substantially perpendicular to a wall of the opening.
  • the opening plane of an opening preferably extends at least substantially perpendicular to a straight line which represents a shortest passage path through the opening.
  • the expression “essentially perpendicular” is intended in particular to define an orientation of a direction relative to a reference direction, the direction and the reference direction, viewed in particular in one plane, enclosing an angle of 90 ° and the angle a maximum deviation of in particular less than 8 ° , advantageously less than 5 ° and particularly advantageously less than 2 °.
  • the opening plane of an opening particularly preferably extends at least substantially parallel to a side surface of the smallest imaginary cuboid covering the opening, which just barely completely surrounds the opening, in particular the side surface of the smallest imaginary cuboid covering the opening in a viewing direction perpendicular to the side surface Opening completely covered. Under “opposite” in this
  • Context should be understood in particular diametrically opposite.
  • the openings are arranged on the side of the lock chamber, which can be oriented at an angle to one another, for example can be perpendicular to one another.
  • a sluiced article take an angled or a curved path through the lock chamber.
  • a large part is to be understood in particular to mean at least 66%, preferably at least 75%, advantageously at least 85%, preferably at least 95% and particularly preferably at least 99%.
  • the openings have different sizes and only one of the openings overlaps at least partially, preferably at least in large part, with the other opening.
  • an overlap area is at least so large that a transport of an article, in particular a substrate, can just be pushed through the lock chamber, preferably along a linear path.
  • Lock chamber is provided.
  • advantageous coupling properties can be achieved in particular.
  • particle generation in an interior of the lock chamber for example due to friction between interlocking components, can advantageously be kept as low as possible.
  • a particularly high vacuum suitability can advantageously be achieved.
  • a simple, safe and / or switchable operationally releasable coupling between the lock actuating element and the opening element can advantageously be achieved.
  • a “magnetic coupling” of two components is to be understood in particular to mean that the components are intended to mutually exert a magnetic attraction force on one another which is, in particular, large enough that the opening element is fixed in position on the lock actuating element.
  • there is a force that generates the magnetic coupling preferably at least one that generates the magnetic
  • Coupling generating magnetic field from the lock actuator is at least partially generated in the lock actuating element.
  • the opening element preferably comprises at least one section which is for this purpose
  • this section is formed from a magnetic, in particular ferromagnetic, material and / or has a magnet, for example a permanent magnet or an electromagnet.
  • a force generating the magnetic coupling preferably at least one magnetic field producing the magnetic coupling, can also emanate from the opening element.
  • the magnetic field generating the magnetic coupling can be generated at least partially in the opening element.
  • the lock actuating element can have at least one section which, for example, consists of a magnetic, in particular ferromagnetic
  • Material is formed and / or has a magnet and which
  • the magnetic coupling can be switched, preferably activated and / or deactivated.
  • at least one magnetic field which effects the magnetic coupling can be switched, preferably activated and / or deactivated.
  • the control and / or regulating unit is at least provided for switching, preferably activating and / or deactivating, the magnetic coupling and / or at least one magnetic field of the magnetic coupling.
  • at least one magnetic field that can be switched by means of the control and / or regulating unit is provided to modify, preferably superimpose, a magnetic field that generates the magnetic coupling.
  • the magnetic coupling can be released by such a superimposed magnetic field. A currentless coupling can thus advantageously be achieved.
  • a “fail-safe function” can thereby be created, which, for example, can prevent opening elements from becoming detached from the lock actuating element as a result of a temporary power failure and moving in an uncontrolled manner in the lock chamber, which is advantageous Damage or unnecessarily long downtimes can be avoided.
  • a “lock opening element” is to be understood in particular as an opening element which belongs to the lock chamber and is intended to close an opening of the lock chamber, irrespective of the transport container or the process chamber with which the lock chamber is used or in which process chamber the lock chamber is used
  • lock opening element is an opening element which is provided for opening the
  • control and / or regulating unit should in particular be understood to mean a unit with at least one control electronics.
  • Control electronics is to be understood in particular to mean a unit with a processor unit and with a memory unit and with an operating program stored in the memory unit.
  • the lock actuating element is provided at least for an operationally releasable, force-locking and / or positive mechanical coupling with at least the opening element, in particular with at least one lock opening element of the lock chamber.
  • Opening element and the lock actuating element can be achieved. It is conceivable that the non-positive and / or positive coupling between the
  • Lock actuating element and the opening element forms a combination of at least a magnetic coupling and a mechanical coupling.
  • the mechanical coupling is designed in particular as a clip connection, as a plug connection, as a press connection, as a screw connection or the like.
  • the mechanical coupling has at least one actuator, which is provided at least to move at least one holding element of the mechanical coupling such that a positive and / or positive connection between the
  • Opening element and the lock actuator is made and / or solved.
  • the mechanical coupling, in particular the actuator can be controlled, preferably activated and / or deactivated, by means of the control and / or regulating unit.
  • the lock actuating element at least for a pneumatic coupling, at least with the opening element
  • Lock chamber is provided.
  • advantageous coupling properties can be achieved in particular.
  • an already existing evacuation device in particular an already existing vacuum pump, can advantageously be used in addition to the regulation of internal pressures of at least the lock chamber and / or the process chamber
  • the lock actuating element has at least one pressure connection for generating the pneumatic coupling, which pressure connection is provided for the purpose of connecting the opening element to the by means of a negative pressure
  • the pneumatic coupling can be activated, preferably activated and / or deactivated by means of the control and / or regulating unit.
  • the lock actuating element has at least one coupling element which is movably mounted along at least two mutually different movement paths by means of the bearing unit, a particularly advantageous coupling process, in particular a particularly advantageous one
  • Removing an opening element from an opening and / or a particularly advantageous placement of the opening element on the opening can be achieved.
  • particle generation for example by rubbing two surfaces against one another, can be kept as low as possible.
  • a lock device that is as small as possible can advantageously be obtained in this way, in particular since, compared to pivoting a coupling element and / or a lock actuating element in a lock chamber, a minimally required movement space of the coupling element and / or the lock actuating element can be reduced.
  • Coupling element is to be understood in particular as an element which is intended to transmit a coupling force of the non-positive coupling of the lock actuating element to the opening element and / or a positive connection of the positive coupling of the
  • the coupling element is provided to contact the opening element directly in a coupled state.
  • the coupling element is at least partially integrated in the lock actuation element.
  • the movement paths are in particular at least angled to one another, preferably at least substantially perpendicular to one another.
  • a first movement path of the coupling element is provided for placing the opening element on the opening and / or removing the opening element from the opening.
  • the first movement path of the coupling element is oriented at least substantially perpendicular to the opening plane of the opening.
  • a second movement path of the coupling element is provided to move the opening element into the storage position within the
  • Coupling element aligned at least substantially parallel to the opening plane of the opening.
  • Coupling element at least substantially form an arc.
  • the lock actuating element has at least one second coupling element, the coupling element and the second coupling element on opposite sides of the
  • Lock actuator are arranged. As a result, a high degree of flexibility can advantageously be achieved.
  • a plurality of opening elements can advantageously be accommodated by means of a single lock actuating element. This can advantageously reduce complexity.
  • the coupling element and / or the second coupling element be mounted so as to be movable by the bearing unit at least relative to a movably mounted carrier element of the lock actuating element, which carries at least the coupling element and / or the second coupling element.
  • advantageous coupling properties can be achieved, in particular in that the coupling elements can be individually approximated to the opening elements. Flexibility can thereby advantageously be increased, in particular in that an advantageously contacting coupling with opening elements of different designs, for example opening elements of different thicknesses, can be made possible in a simple manner.
  • the coupling element and the second coupling element are in particular directly connected to the carrier element.
  • the coupling element and the second coupling element are in particular at least partially in the
  • Lock actuating element preferably the carrier element, integrated
  • the coupling element and the second coupling element are in particular at least partially, preferably at least in large part, designed to be extendable from the lock actuating element, preferably from the carrier element.
  • the carrier element is in particular at least partially, preferably at least in large part, arranged within the lock chamber.
  • the carrier element is in particular in one piece with the
  • the carrier element is in particular different from a holding device to a holder of the
  • the storage unit is in particular provided to mount the carrier element such that it can move relative to the lock chamber.
  • the storage unit is particularly intended to
  • the bearing unit is in particular provided for movably supporting the second coupling element relative to the carrier element.
  • Movement direction is movable, which is at least substantially perpendicular to an opening plane of the opening of the lock chamber, in particular to all opening planes of all by means of the lock actuating element
  • Carrier element of the lock actuating element is movably mounted at least along an at least substantially arcuate movement path.
  • a particularly compact storage unit can thereby advantageously be made possible.
  • the bearing unit can advantageously be of particularly simple design.
  • the coupling element and / or the second coupling element is relative to the carrier element of the
  • Lock actuating element designed to be pivotable.
  • the coupling element and / or the second coupling element is provided to be able to be moved back and forth by means of an oscillating movement between a state coupled with an opening element and a state decoupled from an opening element.
  • the coupling element and the second coupling element can be moved, in particular guided movably, preferably extended, in a movement direction that is at least substantially diametrically opposed to a coupling with opening elements.
  • a high degree of flexibility can advantageously be achieved, in particular in that opening states of two oppositely arranged openings of a lock chamber can be switched simultaneously with a single lock actuating element. This allows in particular a quick and easy lock of objects through the lock chamber.
  • the expression "essentially diametrical" is intended in particular to mean one
  • the coupling element and the second coupling element are at least essentially diametrical to one another
  • the lock actuating element in particular the coupling element and / or the second coupling element, has at least one magnet, in particular a permanent magnet or an electromagnet, which is provided in particular to use a magnetic field at least in part to provide the non-positive coupling between the lock actuating element and to produce the opening element.
  • the magnet in particular the electromagnet, can be switched, preferably activated and / or deactivated, by means of the control and / or regulating unit.
  • a magnetic field of the magnet in particular the
  • Permanent magnets manipulable by means of the control and / or regulating unit, preferably superimposed.
  • Lock actuating element has at least one number of magnets corresponding to the number of coupling elements.
  • Coupling element assigned at least one magnet.
  • each coupling element includes a magnet that can be moved with the coupling element.
  • the lock actuating element can be moved by the bearing unit at least in one plane, which runs at least substantially parallel to an opening plane of the opening of the lock chamber, in particular to all opening planes of all openings of the lock chamber, in particular translationally movable, preferably guided . This can advantageously be as small as possible
  • Lock device can be reached.
  • a lock device that is as simple as possible and provided with little complexity can advantageously be achieved.
  • the lock actuating element and the opening elements which are coupled to the lock actuating element in a force-locking and / or form-fitting manner, in particular the opening element and the second opening element, in a storage position of the
  • Lock actuation elements are free of overlap with the openings, the opening state of which can be adjusted by the lock actuation element. In this way, in particular advantageous smuggling properties can be achieved. In particular, this can advantageously be a path which is merged
  • the lock actuating element and that with the lock actuating element non-positively and / or positively coupled opening elements are invisible to the viewer and / or cover no part of the opening.
  • the lock chamber has at least one docking device which is at least provided for vacuum-tight docking of a
  • Locking properties can be achieved.
  • vacuum-tight transfer of objects from the transport chamber into a process chamber can advantageously be made possible.
  • the docking device is provided in particular for a mechanical, magnetic and / or pneumatic, preferably non-positive and / or positive coupling of the transport chamber with the lock chamber.
  • at least one opening of the lock chamber overlaps with at least one opening and / or at least one opening element of the transport chamber following one
  • State in which a transport chamber is docked on the docking device and an opening element of the transport chamber is removed is in particular less than 10 4 mbar * l / s, preferably less than 10 5 mbar * l / s and preferably less than 10 6 mbar * l / s.
  • the docking device be at least one
  • Fastening element which for a non-positive and / or positive mounting at least the transport chamber, in particular the
  • Vacuum transport container is provided relative to the lock chamber. This can advantageously provide a high level of security and / or a high level of security
  • the fastening element is in particular as a mechanical fastening element, for example a clamp or a screw connection, as a magnetic fastening element, for example a magnetic clutch using a permanent magnet or a
  • Electromagnets and / or as a pneumatic fastening element, for example an intake duct.
  • the lock chamber has at least one evacuation device, an active pressure compensation between the lock chamber and the process chamber and / or the transport chamber can advantageously be made possible. As a result, a particularly contamination-free smuggling process can advantageously be achieved.
  • the evacuation device is in particular intended to set a pressure in the interior of the lock chamber.
  • Evacuation device is in particular provided to create a vacuum, preferably a vacuum, in the interior of the lock chamber.
  • the evacuation device comprises in particular at least one
  • Pressure connection for example a connecting channel or a
  • Connection hose which is led into the interior of the lock chamber.
  • the evacuation device in particular comprises at least one vacuum pump.
  • the evacuation device is in particular at least partially formed in one piece with a vacuum pump system of the process chamber.
  • the control and / or regulating unit is provided to control the evacuation device, in particular the pump power of the evacuation device.
  • the evacuation device comprises, in particular, at least one pressure sensor, which is at least intended to sense a pressure in the interior of the
  • the control and / or regulating unit is
  • the lock chamber can also be free of an evacuation device
  • a lock system in particular a vacuum lock system, with a lock device, in particular a vacuum lock device, with a process chamber, in particular for carrying out a
  • a transport chamber in particular a vacuum transport container, preferably a plurality of transport chambers, in particular vacuum transport containers, proposed.
  • the lock device in particular the vacuum lock device, be firmly connected to the process chamber and / or be arranged at least partially within the process chamber.
  • the lock chamber forms an integral part of the process chamber.
  • at least one wall forms the
  • Lock chamber also a wall of the process chamber.
  • a transport chamber in particular a
  • Vacuum transport container the lock system proposed.
  • a method for operating a lock device in particular a vacuum lock device, and / or one
  • Locking properties can be obtained.
  • this can advantageously a high flexibility of the lock device and / or a
  • the contents of a transport chamber are moved from the transport chamber into a process chamber by means of the lock device or vice versa, the transport chamber only then, in particular to the lock chamber of the lock device, is opened when a pressure in the transport chamber at least substantially corresponds to a pressure in a lock chamber of the lock device.
  • This can advantageously be an object and / or
  • Starting material for a production of OLEDs are brought from the transport chamber into the process chamber without being exposed to pressure differences and / or gas flows, which advantageously allows contamination to be kept particularly low and / or which advantageously provides ideal storage conditions for the object and / or for the Source material for the production of OLEDs along a supply chain can be ensured. Including that two pressures should "essentially correspond"
  • a pressure difference between the two pressures is less than 10 mbar, preferably less than 1 mbar, preferably less than 10 3 mbar and particularly preferably less than 10 6 mbar.
  • lock device according to the invention, the lock system according to the invention and the method according to the invention for fulfilling a function described herein can be one of a number of individual elements, components and units mentioned herein
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a lock system with a lock device and a transport chamber in an undocked state
  • Fig. 2 is a schematic sectional view of the lock system with the
  • Transport chamber in a docked state and with a closed lock device
  • Fig. 3 is a schematic sectional view of the lock system with the
  • Fig. 4 is a flowchart of a method for operating the
  • Fig. 5 shows an alternative lock system with an alternative
  • Fig. 6 shows a second alternative lock system with a second
  • the lock system 66 is as one
  • the lock system 66 has a lock device 68.
  • the lock device 68 is as one
  • the lock system 66 has a process chamber 26.
  • the process chamber 26 is for carrying out a Processing step provided on an object under vacuum.
  • the lock system 66 has a transport chamber 28.
  • the transport chamber 28 is designed as a vacuum transport container.
  • the transport chamber 28 is provided for the transport of an article 70 under vacuum.
  • Lock system 66 is provided to the article 70 between the
  • the transport chamber 28 has an opening element 22.
  • the opening element 22 of the transport chamber 28 is provided to an interior 80 of the
  • the opening element 22 is provided to close at least one opening 88 of the transport chamber 28 which can be coupled to a lock chamber 10 and / or at least one opening 16 of the lock chamber 10 in a vacuum-tight manner.
  • the lock system 66 comprises the lock chamber 10.
  • the lock chamber 10 is firmly connected to the process chamber 26.
  • the lock chamber 10 can be closed in a vacuum-tight manner.
  • the lock chamber 10 is connected to the process chamber 26 in a vacuum-tight manner.
  • the lock chamber 10 is hard-sealed to the process chamber 26.
  • the lock device 68 has the lock chamber 10.
  • the lock device 68 is firmly connected to the process chamber 26.
  • the lock chamber 10 has an opening 14.
  • the opening 14 forms a first opening.
  • the opening 14 of the lock chamber 10 is provided to establish a connection between an interior 74 of the lock chamber 10 and an interior 76 of the process chamber 26. To the vacuum tight
  • the opening 14 of the lock chamber 10 is closed with a
  • Opening element 20 can be closed.
  • the opening member 20 is as one
  • Lock opening element of the lock chamber 10 is formed.
  • Lock opening element is provided for at least the opening 14 of the lock chamber 10 and / or at least one opening 24 with the
  • Lock chamber 10 tightly connected process chamber 26 vacuum tight.
  • the lock chamber 10 comprises a sealing element 78
  • Sealing element 78 of the lock chamber 10 is provided for a Vacuum tightness of the opening element 20, in particular the
  • Lock chamber 10 is designed as an O-ring.
  • the lock chamber 10 can be connected in a vacuum-tight manner to the transport chamber 28.
  • the lock chamber 10 has a second opening 16.
  • the second opening 16 of the lock chamber 10 is provided for this purpose a connection between the interior 74 of the
  • the lock chamber 10 has a docking device 60.
  • Docking device 60 is provided to enable a vacuum-tight docking of the transport chamber 28 to the lock chamber 10.
  • Lock chamber 10 is provided for vacuum-tight coupling to a plurality of, in particular differently designed, transport chambers 28.
  • the docking device 60 has at least one fastening element 62.
  • the fastening element 62 is provided for a non-positive and / or positive mounting of at least the transport chamber 28 relative to the lock chamber 10.
  • the fastening element 62 is designed as a clamping element.
  • the fastening element 62 can be designed as a screw element, as a magnetic element, as a pneumatic suction device or the like.
  • the transport chamber 28 has a sealing element 72.
  • the sealing element 72 of the transport chamber 28 is designed as an O-ring.
  • the sealing element 72 of the transport chamber 28 is provided for one
  • Transport chamber 28 is docked to the lock chamber 10, the second opening element 22 closes the second opening 16 of the lock chamber 10.
  • the opening 14 of the lock chamber 10, which can be closed by the opening element 20, and the second opening 16 of the lock chamber 10, which can be closed by the second opening element 22 are arranged on opposite sides 84, 86 of the lock chamber 10.
  • the first opening 14 of the Lock chamber 10 is arranged on a side 84 of lock chamber 10 facing process chamber 26.
  • Lock chamber 10 is arranged on a side 86 of lock chamber 10 facing away from process chamber 26.
  • the opening 14 of the lock chamber 10 and the opposite second opening 16 of the lock chamber 10 completely overlap in a viewing direction perpendicular to an opening plane 50 of the opening 14.
  • the transport chamber 28 has an additional sealing element 82.
  • the additional sealing element 82 of the transport chamber 28 is an O-ring
  • the additional sealing element 82 of the transport chamber 28 is provided to ensure that the closed transport chamber 28 is vacuum-tight against an atmosphere surrounding the transport chamber 28
  • sealing elements 72, 78, 82 can alternatively also be formed as any seals other than an O-ring.
  • the lock device 68 has an evacuation device 64.
  • the evacuation device 64 is provided for setting, preferably lowering, an internal pressure at least in the lock chamber 10.
  • Evacuation device 64 comprises a pressure connection 32.
  • the pressure connection 32 is in the form of a bore through a wall of the lock chamber 10
  • the evacuation device 64 comprises a vacuum pump 34.
  • the vacuum pump 34 and the pressure connection 32 are connected by means of a pressure line 90.
  • the pressure line 90 comprises a valve 92.
  • the valve 92 is provided to set, in particular to increase, a pressure in the lock chamber 10.
  • the lock device 68 comprises a control and / or
  • Control unit 30 The control and / or regulating unit 30 is provided at least for regulating the internal pressure in the lock chamber 10.
  • the control and / or regulating unit 30 is provided for controlling the valve 92.
  • the control and / or regulating unit 30 is provided for controlling the vacuum pump 34.
  • the evacuation device 64 comprises a pressure sensor 100 Pressure sensor 100 is provided for determining an internal pressure in the interior 74 of the lock chamber 10.
  • the lock device 68 has a lock actuating element 12.
  • the lock actuating element 12 is designed as a type of slide.
  • the lock actuating element 12 is provided to set an opening state of at least one of the openings 14, 16 of the lock chamber 10.
  • the lock actuating element 12 is provided to set opening states of at least two openings 14, 16 of the lock chamber 10.
  • the lock actuating element 12 is movably mounted.
  • Lock device 68 has a bearing unit 18.
  • the bearing unit 18 is provided to at least mount the lock actuating element 12 movably.
  • the lock actuating element 12 is at least provided for this, at least partially automated, with an operationally releasable force and / or
  • Lock actuating element 12 can be changed within the lock chamber 10.
  • the lock actuating element 12 can be displaced in translation by means of the bearing unit 18.
  • the lock actuating element 12 can be moved by the bearing unit 18 in a plane which runs parallel to the opening plane 50 of the opening 14 of the lock chamber 10.
  • the control and / or regulating unit 30 is provided for the movement of the
  • the lock actuating element 12 is at least provided for producing, at least partially automatically, a non-positive and / or positive coupling between the lock actuating element 12 and at least the second opening element 22, which is different from the opening element 20.
  • Lock actuating element 12 is provided for simultaneously in a non-positive and / or positive manner with two in at least one operating state
  • Opening elements 20, 22 to be coupled The lock actuating element 12 is provided to simultaneously force in at least one operating state and / or to be positively coupled to the opening element 20 and to the second opening element 22 different from the opening element 20.
  • the lock actuating element 12 is provided for a magnetic coupling with the opening elements 20, 22.
  • the lock actuating element 12 has magnets 56, 94.
  • the magnets 56, 94 are provided to generate at least some of the non-positive coupling between the lock actuating element 12 and the opening elements 20, 22 by means of a magnetic field.
  • the magnets 56, 94 are designed as electromagnets.
  • Opening elements 20, 22 are at least partially made of a ferromagnetic material, for example an iron.
  • a ferromagnetic material for example an iron.
  • Control unit 30 is provided to control the magnetic field of the electromagnets.
  • the opening elements 20, 22 are attracted by the magnets 56, 94.
  • the opening elements 20, 22 adhere due to the magnetic
  • the magnets 56, 94 are designed as permanent magnets.
  • the lock actuating element 12 comprises at least one
  • Electromagnet for generating a counter magnetic field.
  • Opening elements 20, 22 at least temporarily.
  • the lock actuating element 12 is provided for an operationally releasable non-positive and / or positive mechanical coupling with the opening elements 20, 22.
  • the lock actuating element 12 comprises one
  • Locking mechanism (not shown).
  • the locking mechanism is operationally releasable.
  • the lock actuating element 12 has a coupling element 36.
  • the lock actuating element 12 has a carrier element 48.
  • Carrier element 48 carries the coupling element 36.
  • the carrier element 48 is integrally formed with the lock actuating element 12.
  • Coupling element 36 is arranged on a side 46 of the carrier element 48 facing the opening 14 of the lock chamber 10 in at least one operating state.
  • the carrier element 48 is designed to be movable by means of the bearing unit 18.
  • the carrier element 48 can be moved in the plane which runs parallel to the opening plane 50 of the opening 14 of the lock chamber 10.
  • the coupling element 36 is along two by means of the bearing unit 18
  • the coupling element 36 is along the first movement path 38 with the
  • Lock actuator 12 in the plane which is parallel to the
  • Opening plane 50 of opening 14 of lock chamber 10 extends
  • the first trajectory 38 is linear. It is also movable.
  • the first trajectory 38 is linear. It is also movable.
  • Coupling element 36 movable from the bearing unit 18 relative to the
  • the coupling element 36 can be moved by means of the bearing unit 18 along the second movement path 40 in two opposite movement directions 52, 54.
  • the second movement path 40 runs perpendicular to the opening plane 50 of the opening 14 in FIG
  • the second trajectory 40 is linear.
  • the first trajectory 38 and the second trajectory 40 intersect perpendicularly.
  • the coupling element 36 is designed to be extendable from the carrier element 48.
  • the coupling element 36 is partially designed to be retractable into the carrier element 48.
  • the coupling element 36 is provided for a force and / or
  • Coupling element 36 is provided by approaching that
  • Opening element 20 to produce the non-positive and / or positive coupling between the lock actuating element 12 and the opening element 20.
  • the coupling element 36 is provided for this purpose, the opening element 20
  • the coupling element 36 forms a first coupling element.
  • the coupling element 36 has the magnet 56.
  • the magnet 56 is with the Coupling element 36 moves.
  • the magnet 56 is formed integrated in the coupling element 36.
  • the lock actuating element 12 has at least a second one
  • the carrier element 48 carries the second
  • the second coupling element 42 is essentially identical to the coupling element 36.
  • the coupling element 36 and the second coupling element 42 are arranged on opposite sides 44, 46 of the lock actuating element 12.
  • the second coupling element 42 is on the in at least one operating state of the opening 14
  • Lock chamber 10 remote side 44 of the support member 48 is arranged.
  • the second coupling element 42 is mounted so that it can move along two mutually different movement paths 38, 40 by means of the bearing unit 18.
  • the second coupling element 42 is along the first movement path 38 with the lock actuating element 12 in the plane which is parallel to the
  • Opening plane 50 of opening 14 of lock chamber 10 extends
  • the second coupling element 42 is movably supported by the bearing unit 18 relative to the movably mounted carrier element 48.
  • the second coupling element 42 can be moved by means of the bearing unit 18 along the second movement path 40 in the two opposite directions of movement 52, 54.
  • the second coupling element 42 is designed to be extendable from the carrier element 48.
  • the second coupling element 42 is partially designed to be retractable into the carrier element 48.
  • the second coupling element 42 is provided to enter into a non-positive and / or positive coupling with the second opening element 22 different from the opening element 20.
  • the second coupling element 42 is provided to produce the non-positive and / or positive coupling between the lock actuating element 12 and the second opening element 22 by approaching the second opening element 22.
  • Coupling element 42 is provided to receive second opening element 22.
  • the coupling element 36 and the second coupling element 42 can be moved for coupling with the opening elements 20, 22 in diametrically opposite directions of movement 52, 54.
  • Coupling element 36 and the second coupling element 42 can be moved out of the carrier element 48 of the lock actuating element 12 in diametrically opposite directions of movement 52, 54 (cf. also FIG. 2).
  • the second coupling element 42 has the second magnet 94.
  • the second magnet 94 is moved with the second coupling element 42.
  • the second magnet 94 is integrated in the second coupling element 42.
  • the magnet 56 and the second magnet 94 are diametrically opposed to each other
  • Movement directions 52, 54 movable.
  • the magnet 56 and the second magnet 94 are at least partially made of the carrier element 48 in the diametrically opposite directions of movement 52, 54
  • Lock actuator 12 extendable.
  • the magnets 56, 94 are each brought into a close range of the opening elements 20, 22 and activated.
  • the magnetic coupling creates a magnetic attraction between the magnets 56, 94 of the coupling elements 36, 42 and the ferromagnetic components of the opening elements 20, 22.
  • the lock actuating element 12 is provided for the purpose
  • Lock device 68 to open and close. 3 is the
  • Lock device 68 shown in an open state. In the open state there is a lock, i.e. a transport of the article 70 between the process chamber 26 and the transport chamber 28 through the lock chamber 10 is possible.
  • the lock actuating element 12 is provided for the purpose
  • the lock actuation element 12 is in the storage position 58.
  • the lock actuation element 12 and the opening elements 20, 22 which are non-positively and / or positively coupled to the lock actuation element 12 are in the storage position 58 of the Lock actuating element 12 without overlap with openings 14, 16,
  • Lock device 68 In at least one method step 96, the transport chamber 28 is moved towards the lock chamber 10. The opening 14 of the lock chamber 10 is closed in a vacuum-tight manner in method step 96. The second opening 16 of the lock chamber 10 is unlocked in method step 96. In at least one further method step 98, the transport chamber 28 is docked to the lock chamber 10 by means of the docking device 60. In method step 98, the second opening 16 becomes the
  • Lock chamber 10 is closed in a vacuum-tight manner by the transport chamber 28, in particular by the second opening element 22.
  • the evacuation device 64 is used to adapt the internal pressure in the interior 74 of the lock chamber 10 to an internal pressure in the interior 76 of the process chamber 26.
  • the lock actuating element 12 is in one
  • the coupling element 36 is moved out of the carrier element 48 of the lock actuating element 12 by means of the bearing unit 18 such that it touches the opening element 20.
  • the magnet 56 of the coupling element 36 is activated, so that the opening element 20 is magnetically separated from the
  • Coupling element 36 is attracted. In at least one other
  • Method step 1 10 is coupled with the opening element 20
  • Lock actuator 12 retracted.
  • the opening element 20 is removed from the opening 14 of the lock chamber 10
  • the lock chamber 10 is opened towards the process chamber 26.
  • the internal pressure in the interior 74 of the lock chamber 10 and in the interior 80 of the transport chamber 28 is adapted to an internal pressure in the interior 76 of the process chamber 26.
  • the internal pressure in the interior 74 of the lock chamber 10 and in the interior 76 of the process chamber 26 is adapted to an internal pressure in the interior 80 of the transport chamber 28.
  • the second coupling element 42 is by means of the
  • Bearing unit 18 is extended from the carrier element 48 of the lock actuating element 12 in such a way that it touches the second opening element 22.
  • the second magnet 94 of the second coupling element 42 is activated, so that the second opening element 22 is magnetically attracted by the second coupling element 42.
  • the second coupling element 42 coupled to the second opening element 22 is inserted into the carrier element 48 of the
  • Lock chamber 10 removed.
  • the lock chamber 10 is opened towards the transport chamber 28.
  • the lock actuating element 12 and those coupled to the lock actuating element 12 are coupled
  • Method step 1 18 becomes a path for a smuggling of articles 70 within a fully pressure balanced vacuum environment from the
  • the article 70 is transported through the lock chamber 10.
  • the method steps 96, 98, 102-120 described above are carried out essentially in the reverse order.
  • a content of the transport chamber 28 is summarized by means of the lock device 68 moved from the transport chamber 28 into the process chamber 26 or vice versa, the transport chamber 28 being opened only when the internal pressure in the transport chamber 28 corresponds at least substantially to the internal pressure in the lock chamber 10.
  • FIGS. 5 and 6 show two further exemplary embodiments of the invention.
  • the following descriptions and the drawings are essentially limited to the differences between the exemplary embodiments, with respect to components with the same designation, in particular with respect to components with the same reference numerals, in principle also to the drawings and / or the description of the other exemplary embodiments, in particular FIG. 1 to 4, can be referenced.
  • the reference numerals of the exemplary embodiment in FIGS. 1 to 4 are not followed by a letter.
  • Figures 5 and 6 is the embodiments of Figures 5 and 6 is the
  • 5 shows an alternative lock system 66a with an alternative
  • Lock device 68a The alternative lock system 66a comprises a process chamber 26a, a transport chamber 28a and a lock chamber 10a.
  • the lock chamber 10a is at least partially within the
  • Process chamber 26a arranged.
  • the lock device 68b comprises a lock chamber 10b.
  • the lock device 68b has a lock actuating element 12b.
  • the lock actuating element 12b has a coupling element 36b.
  • the lock actuating element 12b has a further coupling element 42b.
  • the lock actuating element 12b comprises a carrier element 48b.
  • the coupling element 36b is of the
  • the coupling element 36b is by means of the bearing unit 18b along a second movement path 40.1b in two opposite directions Movement directions 52b, 54b movable.
  • the second coupling element 42b can be moved by means of the bearing unit 18b along a further second movement path 40.2b in two opposite movement directions 52b, 54b.
  • the second movement paths 40.1 b, 40.2b run at least essentially
  • the second trajectories 40.1b, 40.2b form an approximately quarter-circular arc.
  • the first coupling element 36b and the second coupling element 42b are designed to be pivotable and / or foldable relative to the carrier element 48b.

Abstract

Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b), insbesondere einer Vakuumschleusenvorrichtung, mit zumindest einer, insbesondere vakuumdicht verschließbaren, Schleusenkammer (10; 10a; 10b), aufweisend zumindest ein beweglich gelagertes Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b), welches zumindest dazu vorgesehen ist, einen Öffnungszustand zumindest einer Öffnung (14, 16; 14a, 16a; 14b, 16b) der Schleusenkammer (10; 10a; 10b), vorzugsweise Öffnungszustände von zumindest zwei Öffnungen (14, 16; 14a, 16a; 14b, 16b) der Schleusenkammer (10; 10a; 10b), einzustellen, und eine Lagereinheit (18; 18a; 18b), welche zu der beweglichen Lagerung des Schleusenbetätigungselements (12; 12a; 12b) vorgesehen ist.

Description

Schleusenvorrichtung, Schleusensystem und Verfahren zu einem Betrieb einer Schleusenvorrichtung
Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine Schleusenvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , ein Schleusensystem nach Anspruch 21 , eine Transportkammer nach Anspruch 23 und ein Verfahren zu einem Betrieb einer Schleusenvorrichtung nach Anspruch 24.
Es ist bereits eine Schleusenvorrichtung mit zumindest einer Schleusenkammer, aufweisend zumindest ein beweglich gelagertes Schleusenbetätigungselement, welches zumindest dazu vorgesehen ist, einen Öffnungszustand zumindest einer Öffnung der Schleusenkammer einzustellen, und eine Lagereinheit, welche zu der beweglichen Lagerung des Schleusenbetätigungselements vorgesehen ist, vorgeschlagen worden. In den Druckschriften EP 2 876 341 B1 und
US 9,086,173 B2 sind derartige Schleusenvorrichtungen gezeigt, wobei dort die Öffnungselemente, welche Öffnungen einer Schleusenkammer verdecken, fest und unlösbar mit dem Schleusenbetätigungselement verbunden sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Flexibilität
bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der
Patentansprüche 1 , 21 , 23 und 24 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können. Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Schleusenvorrichtung, insbesondere einer Vakuumschleusenvorrichtung, mit zumindest einer, insbesondere vakuumdicht verschließbaren, Schleusenkammer, aufweisend zumindest ein beweglich gelagertes Schleusenbetätigungselement, welches zumindest dazu vorgesehen ist, einen Öffnungszustand zumindest einer Öffnung der Schleusenkammer, vorzugsweise Öffnungszustände von zumindest zwei Öffnungen der
Schleusenkammer, einzustellen, und eine Lagereinheit, welche zu der
beweglichen Lagerung des Schleusenbetätigungselements vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass das Schleusenbetätigungselement zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest teilautomatisiert, insbesondere vollautomatisiert, eine, insbesondere betriebsmäßig lösbare, kraft- und/oder formschlüssige Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement und zumindest einem
Öffnungselement herzustellen, wobei das Öffnungselement zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest die Öffnung der Schleusenkammer und/oder zumindest eine Öffnung einer mit der Schleusenkammer koppelbaren weiteren Kammer, insbesondere einer Prozesskammer oder einer Transportkammer, vorzugsweise vakuumdicht, zu verschließen. Dadurch können insbesondere vorteilhafte
Eigenschaften hinsichtlich einer Flexibilität der Schleusenvorrichtung erreicht werden. Insbesondere kann die Schleusenvorrichtung dadurch vorteilhaft dafür vorgesehen werden, eine Mehrzahl unterschiedlicher Öffnungen, beispielsweise Öffnungen mit unterschiedlichen Öffnungsmaßen oder unterschiedlichen
Öffnungsformen, und/oder eine Mehrzahl unterschiedlicher Öffnungselemente, wie Deckel, Teller usw., zu schalten und/oder zu handhaben. Vorteilhaft kann dadurch beispielsweise eine Kopplung von verschiedenen Transportkammern zu einer Schleusung von Inhalten der Transportkammern ermöglicht werden, insbesondere unter einer Beibehaltung von Vakuumbedingungen, wodurch vorteilhaft ein verunreinigungsfreier Transport des Inhalts der Transportkammer durch die Schleuse in eine Prozesskammer ermöglicht werden kann. Insbesondere können besonders vorteilhafte Schleusungseigenschaften, insbesondere für verunreinigungsempfindliche Produkte, wie z.B. Ausgangsmaterialien für eine OLED-Produktion, erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft ein
Schleusungsvorgang besonders einfach gehalten werden.
Unter einer„Schleusenvorrichtung“ soll insbesondere eine Einrichtung verstanden werden, welche zu einem Übergang zwischen zwei Bereichen vorgesehen ist, wobei die beiden Bereiche unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, welche nicht vermischt werden sollen. Durch eine„Vakuumschleusenvorrichtung“ soll insbesondere ein Übergang zwischen zwei vakuumierten Bereichen oder ein Übergang zwischen zwei Bereichen unterschiedlicher Drücke, wobei zumindest ein Bereich ein Vakuum aufweist, ermöglicht werden. Unter einem
„Öffnungszustand“ soll insbesondere ein geschlossener Zustand einer Öffnung und/oder ein geöffneter Zustand einer Öffnung verstanden werden. Unter einem Einstellen eines Öffnungszustands soll insbesondere ein, insbesondere
reversibles, Öffnen und/oder ein, insbesondere reversibles, Verschließen der Öffnung verstanden werden. Unter einer„beweglichen Lagerung“ soll
insbesondere eine translatorische Lagerung und/oder eine rotatorische Lagerung verstanden werden. Insbesondere ist die Lagereinheit dazu vorgesehen, das gesamte Schleusenbetätigungselement beweglich zu lagern und/oder zumindest einen Teil des Schleusenbetätigungselements relativ zu einem weiteren Teil des Schleusenbetätigungselements beweglich zu lagern, wobei vorzugsweise der Teil und der weitere Teil des Schleusenbetätigungselements zumindest teilweise in einem Inneren der Schleusenkammer angeordnet sind. Das
Schleusenbetätigungselement ist insbesondere als eine Art automatisiert betreibbarer Schieber ausgebildet. Insbesondere ist das
Schleusenbetätigungselement, vorzugsweise mittels der Lagereinheit, zumindest dazu vorgesehen, zumindest zwei Öffnungselemente zwischen die Öffnungen verschließenden Sitzen der Öffnungselemente und einer Lagerposition des Schleusenbetätigungselements zu bewegen. In der Lagerposition ist das
Öffnungselement und/oder das Schleusenbetätigungselement derart innerhalb der Schleusenkammer angeordnet, dass das Schleusenbetätigungselement und/oder die mit dem Schleusenbetätigungselement kraft- und/oder formschlüssig gekoppelten Öffnungselemente, insbesondere das Öffnungselement und das zweite Öffnungselement, vollständig frei sind von Schnittpunkten mit beliebigen Geraden, welche Öffnungen verbinden, deren Öffnungszustand durch das Schleusenbetätigungselement einstellbar ist.
Unter einer„teilautomatisierten“ Funktion soll insbesondere verstanden werden, dass die Funktion teilweise ohne Mitwirkung eines Menschen bestimmungsgemäß arbeitet. Eine„vollautomatisierte“ Funktion arbeitet insbesondere ganz ohne Mitwirkung des Menschen bestimmungsgemäß. Unter einer„betriebsmäßig lösbaren“ Kopplung soll insbesondere eine Kopplung verstanden werden, welche insbesondere zerstörungsfrei, vorzugsweise über eine schaltbare Funktion des Schleusenbetätigungselements, lösbar und/oder verbindbar ist, z.B. durch ein Ab- und/oder Anschalten eines Magnetfelds, ein Lösen und/oder Verbinden einer mechanischen Rastvorrichtung und/oder ein Ab- und/oder Anschalten einer einen Unterdrück erzeugenden Pumpvorrichtung. Insbesondere ist die betriebsmäßig lösbare Verbindung während eines Betriebs der Schleusenvorrichtung lösbar und/oder verbindbar. Unter einer„kraftschlüssigen Kopplung“ soll insbesondere eine lösbare, durch eine Haltekraft, beispielsweise eine Magnetkraft, eine
Druckkraft und/oder eine Reibungskraft erzeugte Kopplung verstanden werden. Vorzugsweise ist die kraftschlüssige Kopplung als eine magnetische Kopplung, bevorzugt eine Magnetkupplung, und/oder eine pneumatische Kopplung zu verstehen. Insbesondere ist die kraftschlüssige Kopplung fernschaltbar, beispielsweise über eine Bestromung eines Elektromagneten und/oder eine Schaltung einer Säugpumpe. Unter einer„formschlüssigen Kopplung“ soll insbesondere eine lösbare, durch ein zumindest teilweises Ineinandergreifen zumindest zweier Kupplungspartner, beispielweise eines Kopplungselements des Schleusenbetätigungselements und eines Kopplungselements eines
Öffnungselements, bewirkte Kopplung verstanden werden. Die formschlüssige Kopplung ist insbesondere als eine Rast- oder Clipsverbindung ausgebildet.
Untere einem Öffnungselement soll insbesondere ein auf zumindest eine der Öffnungen der Schleusenkammer angepasster, vorzugsweise abnehmbarer, Deckel oder ein von dem Schleusenbetätigungselement getrennt ausgebildeter Ventilteller verstanden werden. Insbesondere ist das Öffnungselement dazu vorgesehen, zumindest eine Öffnung der Schleusenkammer vakuumdicht zu verschließen. Das Öffnungselement ist beispielsweise als ein zu der
Schleusenvorrichtung zugehöriges Öffnungselement oder als ein Öffnungselement einer Prozesskammer oder einer Transportkammer ausgebildet. Unter einem „vakuumdichten Verschließen“ soll insbesondere ein Verschließen verstanden werden, bei welchem eine Leckrate kleiner als 10 4 mbar*l/s, vorzugsweise kleiner als 10 5 mbar*l/s und bevorzugt kleiner als 10 6 mbar*l/s ist. Unter einer
„Prozesskammer“ soll insbesondere eine Vakuumkammer verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, eine Atmosphäre für einen Bearbeitungsprozess und/oder einen Fertigungsprozess, insbesondere an und/oder von einem
elektronischen Bauteil, beispielsweise einem elektronischen Chip oder einer Diode, beispielsweise einer OLED, bereitzustellen. Vorzugsweise ist die
Prozesskammer als eine Evaporationskammer, beispielsweise einer OLED- Fertigung, ausgebildet. Unter einer„Transportkammer“ soll insbesondere ein Vakuumtransportbehältnis, beispielsweise ein Vacuum-Pod, FOUP, ein SMIF oder ein vergleichbarer Container zu einem Transport von Gegenständen,
insbesondere Halbleitern und/oder OLEDs, vorzugsweise Produktionsmaterialien zu einer Herstellung von Halbleitern und/oder OLEDs, unter Vakuum, verstanden werden. Insbesondere ist denkbar, dass das Schleusenbetätigungselement dazu vorgesehen ist, ein Öffnungselement, insbesondere zumindest zwei
Öffnungselemente, von einem Sitz, welcher die, insbesondere dem jeweiligen Öffnungselement zugehörige, Öffnung der Schleusenkammer, insbesondere vakuumdicht, verschließt, zumindest zu einem Großteil, vorzugsweise vollständig, zu entfernen und/oder zumindest das Öffnungselement, insbesondere zumindest zwei Öffnungselemente, in den Sitz, welcher die, insbesondere jeweils
zugehörige, Öffnung, insbesondere vakuumdicht, verschließt, zu verbringen.
Alternativ oder zusätzlich kann das Schleusenbetätigungselement dazu
vorgesehen sein, eine weitere Öffnung der Schleusenkammer, insbesondere die zweite Öffnung der Schleusenkammer, mittels eines fest, insbesondere nicht zerstörungsfrei lösbaren, mit dem Schleusenbetätigungselement verbundenen zusätzlichen Öffnungselement zu verschließen.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Schleusenbetätigungselement zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest teilautomatisiert eine, insbesondere
betriebsmäßig lösbare, kraft- und/oder formschlüssige Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement und zumindest einem von dem Öffnungselement verschiedenen zweiten Öffnungselement, insbesondere einem
Schleusenöffnungselement und/oder einem Öffnungselement einer
Transportkammer, vorzugsweise eines Vakuumtransportbehältnisses,
herzustellen. Dadurch kann vorteilhaft eine Flexibilität der Schleusenvorrichtung weiter erhöht werden. Insbesondere können vorteilhaft zumindest zwei
verschiedene Öffnungselemente von einem einzelnen
Schleusenbetätigungselement geschaltet werden. Dadurch kann vorteilhaft eine Komplexität reduziert werden. Das zweite Öffnungselement ist insbesondere als ein Deckel und/oder eine Abdeckung einer Öffnung einer Transportkammer, insbesondere eines zweiten Vakuumtransportbehältnisses, einer Prozesskammer, insbesondere einer zweiten Prozesskammer oder der Schleusenkammer ausgebildet. Vorteilhaft kann dadurch beispielsweise eine einfache Schleusung eines Gegenstands zwischen zwei verschiedenen Transportkammern oder zwischen zwei verschiedenen Prozesskammern ermöglicht werden.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Schleusenbetätigungselement dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest gleichzeitig, insbesondere betriebsmäßig lösbar, kraft- und/oder formschlüssig mit dem
Öffnungselement und mit dem zweiten Öffnungselement gekoppelt zu sein.
Dadurch kann vorteilhaft eine Flexibilität der Schleusenvorrichtung weiter erhöht werden. Insbesondere können vorteilhaft zumindest zwei verschiedene
Öffnungselemente von einem einzelnen Schleusenbetätigungselement gleichzeitig geschaltet werden, wodurch eine Komplexität vorteilhaft reduziert werden kann. Insbesondere können dadurch vorteilhaft mit einem einzelnen Schleusenbetätigungselement beide Öffnungselemente abgenommen werden. Beispielsweise kann das Schleusenbetätigungselement dazu vorgesehen sein, erst ein Öffnungselement von einer einen Pfad zu der Prozesskammer
freigebenden Öffnung abzunehmen und danach nach einer Anpassung der Drücke in der Prozesskammer und der Schleusenkammer ein zweites
Öffnungselement von einer einen Pfad zu der Transportkammer freigebenden Öffnung abzunehmen, so dass vorteilhaft ein, insbesondere druckfreier, Pfad zwischen der Transportkammer und der Prozesskammer erzeugt werden kann. Unter einer„zumindest gleichzeitigen Kopplung“ soll insbesondere verstanden werden, dass das Schleusenbetätigungselement dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand mit zumindest zwei Öffnungselementen auf einmal gekoppelt zu sein. Unter„vorgesehen“ soll insbesondere speziell programmiert, ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die durch das Öffnungselement verschließbare Öffnung der Schleusenkammer und eine zweite Öffnung der Schleusenkammer, welche durch das zweite Öffnungselement verschließbar ist, auf gegenüberliegenden Seiten der Schleusenkammer angeordnet sind. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache Schleusung von Gegenständen durch die
Schleusenvorrichtung erreicht werden. Insbesondere weisen die erste Öffnung und die zweite Öffnung zueinander zumindest im Wesentlichen parallel
zueinander ausgerichtete Öffnungsebenen auf. Unter„im Wesentlichen parallel“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene, verstanden werden, wobei die Richtung gegenüber der Bezugsrichtung eine Abweichung insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Unter einer „Öffnungsebene“ soll insbesondere eine durch eine Öffnung, insbesondere den Rand der Öffnung ausgebildete Ebene verstanden werden. Vorzugsweise erstreckt sich die Öffnungsebene einer Öffnung zumindest über die gesamte Öffnung. Vorzugsweise verläuft die Öffnungsebene einer Öffnung zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Wandung der Öffnung. Bevorzugt erstreckt sich die Öffnungsebene einer Öffnung zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Geraden, welche einen kürzesten Durchtrittspfad durch die Öffnung darstellt. Der Ausdruck„im Wesentlichen senkrecht“ soll insbesondere eine Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel von 90° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Besonders bevorzugt erstreckt sich die Öffnungsebene einer Öffnung zumindest im Wesentlichen parallel zu einer die Öffnung verdeckenden Seitenfläche eines kleinsten gedachten Quaders, welcher die Öffnung gerade noch vollständig umschließt, wobei insbesondere die die Öffnung verdeckende Seitenfläche des kleinsten gedachten Quaders in einer Blickrichtung senkrecht zu der Seitenfläche die Öffnung vollständig verdeckt. Unter„gegenüberliegend“ soll in diesem
Zusammenhang insbesondere diametral gegenüberliegend verstanden werden. Alternativ ist denkbar, dass die Öffnungen auf Seiten der Schleusenkammer angeordnet sind, welche gewinkelt zueinander ausgerichtet sein können, beispielsweise senkrecht zueinanderstehen können. Folglich müsste
insbesondere ein geschleuster Artikel einen gewinkelten oder einen gebogenen Weg durch die Schleusenkammer nehmen.
Weiterhin wird vorgeschlagen, dass zumindest die Öffnung und die zweite Öffnung in einer Blickrichtung senkrecht zu einer Öffnungsebene der Öffnung,
insbesondere senkrecht zu den Öffnungsebenen der Öffnung und der zweiten Öffnung, zumindest zu einem Großteil, vorzugsweise vollständig, überlappen. Dadurch kann vorteilhaft eine einfache und/oder möglichst direkte Schleusung von Gegenständen durch die Schleusenvorrichtung erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft ein Pfad durch die Schleusenvorrichtung möglichst kurz gehalten werden. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders kompakt ausgestaltete Schleusenvorrichtung erreicht werden. Unter„einem Großteil“ soll insbesondere zumindest 66 %, vorzugsweise zumindest 75 %, vorteilhaft zumindest 85 %, bevorzugt zumindest 95 % und besonders bevorzugt zumindest 99 % verstanden werden. Insbesondere ist denkbar, dass die Öffnungen unterschiedliche Größen aufweisen und lediglich eine der Öffnungen mit der anderen Öffnung zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest zu einem Großteil, überlappt. Insbesondere ist ein Überlappungsbereich zumindest so groß, dass ein Transport eines Artikels, insbesondere eines Substrats, gerade noch, vorzugsweise entlang eines linearen Pfads, durch die Schleusenkammer durchschiebbar ist.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Schleusenbetätigungselement
zumindest zu einer magnetischen Kopplung mit zumindest dem Öffnungselement, insbesondere mit zumindest einem Schleusenöffnungselement der
Schleusenkammer, vorgesehen ist. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Kopplungseigenschaften erreicht werden. Insbesondere kann vorteilhaft eine Partikelerzeugung in einem Inneren der Schleusenkammer, beispielsweise durch Reibung ineinandergreifender Bauteile, möglichst gering gehalten werden.
Vorteilhaft kann eine besonders hohe Vakuumtauglichkeit erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine einfache, sichere und/oder schaltbare betriebsmäßig lösbare Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement und dem Öffnungselement erreicht werden. Unter einer„magnetischen Kopplung“ zweier Bauteile soll insbesondere verstanden werden, dass die Bauteile dazu vorgesehen sind, gegenseitig eine magnetische Anziehungskraft aufeinander auszuüben, welche insbesondere groß genug ist, dass das Öffnungselement positionsfest an dem Schleusenbetätigungselement fixiert ist. Insbesondere geht eine die magnetische Kopplung erzeugende Kraft, vorzugsweise zumindest ein die magnetische
Kopplung erzeugendes Magnetfeld, von dem Schleusenbetätigungselement aus. Insbesondere wird das die magnetische Kopplung erzeugende Magnetfeld zumindest teilweise in dem Schleusenbetätigungselement erzeugt. Bevorzugt umfasst das Öffnungselement zumindest einen Abschnitt, welcher dazu
vorgesehen ist, mit dem Magnetfeld des Schleusenbetätigungselements wechselzuwirken. Beispielsweise ist dieser Abschnitt aus einem magnetischen, insbesondere ferromagnetischen, Material ausgebildet und/oder weist einen Magneten, beispielsweise einen Permanentmagnet oder einen Elektromagnet, auf. Alternativ oder zusätzlich kann auch von dem Öffnungselement eine die magnetische Kopplung erzeugende Kraft, vorzugsweise zumindest ein die magnetische Kopplung erzeugendes Magnetfeld, ausgehen. Alternativ oder zusätzlich kann das die magnetische Kopplung erzeugende Magnetfeld zumindest teilweise in dem Öffnungselement erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann das Schleusenbetätigungselement zumindest einen Abschnitt aufweisen, welcher beispielsweise aus einem magnetischen, insbesondere ferromagnetischen
Material ausgebildet ist und/oder einen Magnet aufweist und welcher
insbesondere dazu vorgesehen ist, mit dem Magnetfeld des
Schleusenbetätigungselements wechselzuwirken.
Insbesondere ist die magnetische Kopplung schaltbar, vorzugsweise aktivierbar und/oder deaktivierbar. Insbesondere ist zumindest ein Magnetfeld, welches die magnetische Kopplung bewirkt schaltbar, vorzugsweise aktivierbar und/oder deaktivierbar. Insbesondere weist die Schleusenvorrichtung und/oder das
Öffnungselement eine Steuer- und/oder Regeleinheit auf. Insbesondere ist die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest dazu vorgesehen, die magnetische Kopplung und/oder zumindest ein Magnetfeld der magnetischen Kopplung zu schalten, vorzugsweise zu aktivieren und/oder zu deaktivieren. Alternativ ist vorstellbar, dass zumindest ein mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit schaltbares Magnetfeld dazu vorgesehen ist, ein Magnetfeld, welches die magnetische Kopplung erzeugt, zu modifizieren, vorzugsweise zu überlagern. Insbesondere ist die magnetische Kopplung durch ein derartiges überlagertes Magnetfeld lösbar. Dadurch kann vorteilhaft eine stromlose Kopplung erreicht werden. Zudem kann dadurch eine„fail-safe-Funktion“ geschaffen werden, welche beispielsweise verhindern kann, dass sich Öffnungselemente in Folge eines temporären Stromausfalls von dem Schleusenbetätigungselement lösen und sich unkontrolliert in der Schleusenkammer bewegen, wodurch vorteilhaft Beschädigungen oder unnötig lange Betriebsunterbrechungen vermieden werden können.
Unter einem„Schleusenöffnungselement“ soll insbesondere ein Öffnungselement verstanden werden, welches der Schleusenkammer zugehörig ist und dazu vorgesehen ist, eine Öffnung der Schleusenkammer zu verschließen, unabhängig davon mit welchem Transportbehältnis oder mit welcher Prozesskammer die Schleusenkammer verwendet wird, bzw. in welche Prozesskammer die
Schleusenkammer integriert ist. Insbesondere ist das Schleusenöffnungselement ein Öffnungselement, welches dazu vorgesehen ist, die Öffnung der
Schleusenkammer zu verschließen, welche mit einer Öffnung der Prozesskammer verbunden ist. Unter einer„Steuer- und/oder Regeleinheit“ soll insbesondere eine Einheit mit zumindest einer Steuerelektronik verstanden werden. Unter einer „Steuerelektronik“ soll insbesondere eine Einheit mit einer Prozessoreinheit und mit einer Speichereinheit sowie mit einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass das Schleusenbetätigungselement zumindest zu einer betriebsmäßig lösbaren kraft- und/oder formschlüssigen mechanischen Kopplung mit zumindest dem Öffnungselement, insbesondere mit zumindest einem Schleusenöffnungselement der Schleusenkammer, vorgesehen ist.
Dadurch können insbesondere vorteilhafte Kopplungseigenschaften erreicht werden. Insbesondere kann vorteilhaft eine sichere und/oder einfache
betriebsmäßig lösbare Kopplung erreicht werden. Vorteilhaft kann eine„fail-safe- Funktion“, insbesondere eine ausfallsichere Kopplung zwischen dem
Öffnungselement und dem Schleusenbetätigungselement, erreicht werden. Es ist denkbar, dass die kraft- und/oder formschlüssige Kopplung zwischen dem
Schleusenbetätigungselement und dem Öffnungselement eine Kombination zumindest aus einer magnetischen Kopplung und einer mechanischen Kopplung ausbildet. Die mechanische Kopplung ist insbesondere als eine Clips-Verbindung, als eine Steckverbindung, als eine Pressverbindung, als eine Schraubverbindung oder dergleichen ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich ist vorstellbar, dass die mechanische Kopplung zumindest einen Aktor aufweist, welcher zumindest dazu vorgesehen ist zumindest ein Halteelement der mechanischen Kopplung derart zu bewegen, dass ein Kraft- und/oder ein Formschluss zwischen dem
Öffnungselement und dem Schleusenbetätigungselement hergestellt und/oder gelöst wird. Insbesondere ist die mechanische Kopplung, insbesondere der Aktor, mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit ansteuerbar, vorzugsweise aktivierbar und/oder deaktivierbar.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Schleusenbetätigungselement zumindest zu einer pneumatischen Kopplung zumindest mit dem Öffnungselement,
insbesondere mit zumindest einem Schleusenöffnungselement der
Schleusenkammer, vorgesehen ist. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Kopplungseigenschaften erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine bereits vorhandene Evakuationsvorrichtung, insbesondere eine bereits vorhandene Vakuumpumpe, vorzugsweise zusätzlich zu der Regulierung von Innendrücken zumindest der Schleusenkammer und/oder der Prozesskammer, zu einer
Erzeugung zumindest eines Teils der kraft- und/oder formschlüssigen Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement und dem Öffnungselement verwendet werden. Dadurch kann vorteilhaft eine Komplexität reduziert werden. Insbesondere weist das Schleusenbetätigungselement zu einer Erzeugung der pneumatischen Kopplung zumindest einen Druckanschluss auf, welcher dazu vorgesehen ist, mittels eines Unterdrucks das Öffnungselement an das
Schleusenbetätigungselement anzusaugen. Insbesondere ist die pneumatische Kopplung mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit ansteuerbar, vorzugsweise aktivierbar und/oder deaktivierbar.
Wenn das Schleusenbetätigungselement zumindest ein Kopplungselement aufweist, welches mittels der Lagereinheit entlang zumindest zwei voneinander verschiedenen Bewegungsbahnen bewegbar gelagert ist, kann ein besonders vorteilhafter Kopplungsvorgang, insbesondere ein besonders vorteilhaftes
Abnehmen eines Öffnungselements von einer Öffnung und/oder ein besonders vorteilhaftes Aufsetzen des Öffnungselements auf die Öffnung erreicht werden. Insbesondere kann eine Partikelerzeugung, beispielsweise durch Reibung zweier Flächen aneinander, möglichst gering gehalten werden. Zudem kann dadurch vorteilhaft eine möglichst kleinbauende Schleusenvorrichtung erhalten werden, insbesondere da im Vergleich zu einer Schwenkung eines Kopplungselements und/oder eines Schleusenbetätigungselements in einer Schleusenkammer, ein minimal notwendiger Bewegungsraum des Kopplungselements und/oder des Schleusenbetätigungselements reduziert werden kann. Unter einem
„Kopplungselement“ soll insbesondere ein Element verstanden werden, welches dazu vorgesehen ist, eine Kopplungskraft der kraftschlüssigen Kopplung des Schleusenbetätigungselement mit dem Öffnungselement zu übertragen und/oder einen Formschluss der formschlüssigen Kopplung des
Schleusenbetätigungselements mit dem Öffnungselement herzustellen.
Insbesondere ist das Kopplungselement dazu vorgesehen, das Öffnungselement in einem gekoppelten Zustand direkt zu kontaktieren. Insbesondere ist das Kopplungselement zumindest teilweise in dem Schleusenbetätigungselement integriert ausgebildet. Die Bewegungsbahnen sind insbesondere zumindest angewinkelt zueinander, vorzugsweise zumindest im Wesentlichen senkrecht zueinander, ausgerichtet. Insbesondere ist eine erste Bewegungsbahn des Kopplungselements dazu vorgesehen, das Öffnungselement auf der Öffnung aufzusetzen und/oder das Öffnungselement von der Öffnung abzunehmen.
Insbesondere ist die erste Bewegungsbahn des Kopplungselements zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Öffnungsebene der Öffnung ausgerichtet.
Insbesondere ist eine zweite Bewegungsbahn des Kopplungselements dazu vorgesehen, das Öffnungselement in die Lagerposition innerhalb der
Schleusenkammer zu verbringen und/oder aus der Lagerposition
herauszubewegen. Insbesondere ist die zweite Bewegungsbahn des
Kopplungselements zumindest im Wesentlichen parallel zu der Öffnungsebene der Öffnung ausgerichtet. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eine der Bewegungsbahnen, insbesondere die erste Bewegungsbahn des
Kopplungselements, zumindest im Wesentlichen einen Bogen ausbilden. Zudem wird vorgeschlagen, dass das Schleusenbetätigungselement zumindest ein zweites Kopplungselement aufweist, wobei das Kopplungselement und das zweite Kopplungselement auf gegenüberliegenden Seiten des
Schleusenbetätigungselements angeordnet sind. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Flexibilität erreicht werden. Insbesondere kann vorteilhaft mittels eines einzelnen Schleusenbetätigungselements eine Mehrzahl an Öffnungselementen aufgenommen werden. Dadurch kann vorteilhaft eine Komplexität reduziert werden. Unter„gegenüberliegenden Seiten“ sollen insbesondere zwei
voneinander wegweisende Seiten verstanden werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Kopplungselement und/oder das zweite Kopplungselement von der Lagereinheit zumindest relativ zu einem bewegbar gelagerten Trägerelement des Schleusenbetätigungselements, welches zumindest das Kopplungselement und/oder das zweite Kopplungselement trägt, bewegbar gelagert ist. Dadurch können vorteilhafte Koppeleigenschaften erreicht werden, insbesondere indem die Kopplungselemente individuell an die Öffnungselemente angenähert werden können. Vorteilhaft kann dadurch eine Flexibilität erhöht werden, insbesondere indem eine vorteilhaft kontaktierende Kopplung mit unterschiedlich ausgebildeten Öffnungselementen, beispielsweise unterschiedlich dicken Öffnungselementen, auf einfache Weise ermöglicht werden kann. Das Kopplungselement und das zweite Kopplungselement sind insbesondere direkt mit dem Trägerelement verbunden ausgebildet. Das Kopplungselement und das zweite Kopplungselement sind insbesondere zumindest teilweise in das
Schleusenbetätigungselement, bevorzugt das Trägerelement, integriert
ausgebildet. Das Kopplungselement und das zweite Kopplungselement sind insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest zu einem Großteil, aus dem Schleusenbetätigungselement, bevorzugt aus dem Trägerelement, ausfahrbar ausgebildet. Das Trägerelement ist insbesondere zumindest teilweise, vorzugsweise zumindest zu einem Großteil, innerhalb der Schleusenkammer angeordnet. Das Trägerelement ist insbesondere einstückig mit dem
Schleusenbetätigungselement ausgebildet. Das Trägerelement ist insbesondere verschieden von einer Haltevorrichtung zu einer Halterung des
Schleusenbetätigungselements ausgebildet. Die Lagereinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, das Trägerelement relativ zu der Schleusenkammer bewegbar zu lagern. Die Lagereinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, das
Kopplungselement bewegbar relativ zu dem Trägerelement zu lagern. Die Lagereinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, das zweite Kopplungselement bewegbar relativ zu dem Trägerelement zu lagern.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass das Kopplungselement und/oder das zweite Kopplungselement mittels der Lagereinheit zumindest entlang einer
Bewegungsrichtung bewegbar ist, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Öffnungsebene der Öffnung der Schleusenkammer, insbesondere zu allen Öffnungsebenen aller mittels des Schleusenbetätigungselements
verschließbaren Öffnungen der Schleusenkammer, verläuft. Dadurch kann vorteilhaft ein besonders behutsames Aufsetzen und/oder Abnehmen des Öffnungselements von der Öffnung erreicht werden, wodurch vorteilhaft eine Partikelgeneration besonders gering gehalten werden kann.
Zudem wird vorgeschlagen, dass das Kopplungselement und/oder das zweite Kopplungselement mittels der Lagereinheit, insbesondere relativ zu dem
Trägerelement des Schleusenbetätigungselements, zumindest entlang einer zumindest im Wesentlichen bogenförmigen Bewegungsbahn bewegbar gelagert ist. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders kompakte Lagereinheit ermöglicht werden. Vorteilhaft kann die Lagereinheit besonders einfach ausgebildet werden. Insbesondere ist das Kopplungselement und/oder das zweite Kopplungselement mittels der Lagereinheit relativ zu dem Trägerelement des
Schleusenbetätigungselements schwenkbar ausgebildet. Insbesondere ist das Kopplungselement und/oder das zweite Kopplungselement dazu vorgesehen, mittels einer Pendelbewegung zwischen einem mit einem Öffnungselement gekoppelten Zustand und einem von einem Öffnungselement entkoppelten Zustand hin- und herbewegbar. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Kopplungselement und das zweite Kopplungselement zu einer Kopplung mit Öffnungselementen in zueinander zumindest im Wesentlichen diametral entgegengesetzte Bewegungsrichtungen bewegbar, insbesondere bewegbar geführt, vorzugsweise ausfahrbar, sind.
Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Flexibilität erreicht werden, insbesondere indem Öffnungszustände zweier gegenüberliegend angeordneter Öffnungen einer Schleusenkammer gleichzeitig mit einem einzelnen Schleusenbetätigungselement geschalten werden können. Dadurch kann insbesondere eine schnelle und einfache Schleusung von Gegenständen durch die Schleusenkammer ermöglicht werden. Der Ausdruck„im Wesentlichen diametral“ soll insbesondere eine
Ausrichtung einer Richtung relativ zu einer Bezugsrichtung definieren, wobei die Richtung und die Bezugsrichtung, insbesondere in einer Ebene betrachtet, einen Winkel von 180° einschließen und der Winkel eine maximale Abweichung von insbesondere kleiner als 8°, vorteilhaft kleiner als 5° und besonders vorteilhaft kleiner als 2° aufweist. Insbesondere sind das Kopplungselement und das zweite Kopplungselement in zueinander zumindest im Wesentlichen diametral
entgegengesetzte Bewegungsrichtungen aus dem Schleusenbetätigungselement, vorzugsweise aus dem Trägerelement, ausfahrbar.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass das Schleusenbetätigungselement, insbesondere das Kopplungselement und/oder das zweite Kopplungselement, zumindest einen Magnet, insbesondere einen Permanentmagnet oder einen Elektromagnet, aufweist, welcher insbesondere dazu vorgesehen ist, mittels eines Magnetfelds zumindest zu einem Teil die kraftschlüssige Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement und dem Öffnungselement zu erzeugen. Dadurch kann vorteilhaft eine besonders einfache und/oder effektive Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement und dem Öffnungselement erreicht werden. Insbesondere ist der Magnet, insbesondere der Elektromagnet, mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit schaltbar, vorzugsweise aktivierbar und/oder deaktivierbar. Insbesondere ist ein Magnetfeld des Magneten, insbesondere des
Permanentmagneten, mittels der Steuer- und/oder Regeleinheit manipulierbar, vorzugsweise überlagerbar. Insbesondere weist das
Schleusenbetätigungselement zumindest eine der Anzahl an Kopplungselementen entsprechende Anzahl an Magneten auf. Insbesondere ist jedem
Kopplungselement zumindest ein Magnet zugewiesen. Insbesondere ist in jedem Kopplungselement ein mit dem Kopplungselement mitbewegbarer Magnet umfasst.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Schleusenbetätigungselement von der Lagereinheit zumindest in einer Ebene, welche zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Öffnungsebene der Öffnung der Schleusenkammer, insbesondere zu allen Öffnungsebenen aller Öffnungen der Schleusenkammer, verläuft, bewegbar, insbesondere translatorisch bewegbar, vorzugsweise geführt bewegbar, ist. Dadurch kann vorteilhaft eine möglichst kleinbauende
Schleusenvorrichtung erreicht werden. Zudem kann dadurch vorteilhaft eine möglichst einfache, mit geringer Komplexität versehene, Schleusenvorrichtung erreicht werden.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass das Schleusenbetätigungselement und die mit dem Schleusenbetätigungselement kraft- und/oder formschlüssig gekoppelten Öffnungselemente, insbesondere das Öffnungselement und das zweite Öffnungselement, in einer Lagerposition des
Schleusenbetätigungselements überdeckungsfrei sind mit den Öffnungen, deren Öffnungszustand durch das Schleusenbetätigungselement einstellbar ist. Dadurch können insbesondere vorteilhafte Schleusungseigenschaften erreicht werden. Insbesondere kann dadurch vorteilhaft ein Pfad, welchen geschleuste
Gegenstände durch die Schleusenkammer nehmen, vollständig freigegeben werden, d.h. vollständig frei von potentiellen Hindernissen gehalten werden. Unter der Wendung„überdeckungsfrei“ soll insbesondere verstanden werden, dass in einer, insbesondere senkrecht zu den Öffnungsebenen der Öffnungen
verlaufenden, Blickrichtung durch die Öffnungen der Schleusenkammer gesehen, das Schleusenbetätigungselement und die mit dem Schleusenbetätigungselement kraft- und/oder formschlüssig gekoppelten Öffnungselemente für den Betrachter unsichtbar sind und/oder keinen Teil der Öffnung verdecken.
Wenn die Schleusenkammer zumindest eine Andockeinrichtung aufweist, welche zumindest dazu vorgesehen ist, ein vakuumdichtes Andocken einer
Transportkammer, insbesondere eines Vakuumtransportbehältnisses, an die Schleusenkammer zu ermöglichen, können insbesondere vorteilhafte
Schleusungseigenschaften erreicht werden. Insbesondere kann vorteilhaft eine vakuumdichte Schleusung von Gegenständen aus der Transportkammer in eine Prozesskammer ermöglicht werden. Die Andockeinrichtung ist insbesondere zu einer mechanischen, einer magnetischen und/oder einer pneumatischen, vorzugsweise kraft- und/oder formschlüssigen Koppelung der Transportkammer mit der Schleusenkammer vorgesehen. Insbesondere überlappt zumindest eine Öffnung der Schleusenkammer mit zumindest einer Öffnung und/oder zumindest einem Öffnungselement der Transportkammer im Anschluss an einen
Andockvorgang vollständig. Eine Leckrate der Andockeinrichtung in einem
Zustand, in dem eine Transportkammer an der Andockeinrichtung angedockt ist und ein Öffnungselement der Transportkammer abgenommen ist, beträgt insbesondere weniger als 10 4 mbar*l/s, vorzugsweise weniger als 105 mbar*l/s und bevorzugt weniger als 10 6 mbar*l/s.
Zudem wird vorgeschlagen, dass die Andockeinrichtung zumindest ein
Befestigungselement aufweist, welches zu einer kraft- und/oder formschlüssigen Halterung zumindest der Transportkammer, insbesondere des
Vakuumtransportbehältnisses, relativ zu der Schleusenkammer vorgesehen ist. Dadurch kann vorteilhaft eine hohe Sicherheit und/oder eine hohe
Vakuumdichtigkeit der Schleusenkammer erreicht werden. Vorteilhaft kann ein unbeabsichtigtes Lösen der Transportkammer von der Schleusenkammer, beispielsweise nach einem Ausgleich der Drücke in der Transportkammer und der Schleusenkammer, vermieden werden. Das Befestigungselement ist insbesondere als ein mechanisches Befestigungselement, beispielsweise eine Klammerung oder eine Verschraubung, als ein magnetisches Befestigungselement, beispielsweise eine magnetische Kupplung mittels eines Permanentmagneten oder eines
Elektromagneten, und/oder als ein pneumatisches Befestigungselement, beispielsweise ein Ansaugkanal, ausgebildet.
Wenn die Schleusenkammer zumindest eine Evakuationsvorrichtung aufweist, kann vorteilhaft ein aktiver Druckausgleich zwischen der Schleusenkammer und der Prozesskammer und/oder der Transportkammer ermöglicht werden. Dadurch kann vorteilhaft ein besonders kontaminationsfreier Schleusungsvorgang erreicht werden. Die Evakuationsvorrichtung ist insbesondere dazu vorgesehen, einen Druck in dem Inneren der Schleusenkammer einzustellen. Die
Evakuationsvorrichtung ist insbesondere dazu vorgesehen, einen Unterdrück, vorzugsweise ein Vakuum, in dem Inneren der Schleusenkammer zu erzeugen.
Die Evakuationsvorrichtung umfasst insbesondere zumindest einen
Druckanschluss, beispielsweise einen Verbindungskanal oder einen
Verbindungsschlauch, welcher in das Innere der Schleusenkammer geführt ist.
Die Evakuationsvorrichtung umfasst insbesondere zumindest eine Vakuumpumpe. Die Evakuationsvorrichtung ist insbesondere zumindest teilweise einstückig mit einem Vakuumpumpensystem der Prozesskammer ausgebildet. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist dazu vorgesehen, die Evakuationsvorrichtung, insbesondere die Pumpleistung der Evakuationsvorrichtung, zu steuern. Die Evakuationsvorrichtung umfasst insbesondere zumindest einen Drucksensor, welcher zumindest dazu vorgesehen ist, einen Druck in dem Inneren der
Schleusenkammer zu messen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit ist
insbesondere dazu vorgesehen, den Drucksensor auszulesen, den Messwert mit zumindest einem weiteren Messwert eines Sensors zur Bestimmung eines Drucks in der Transportkammer oder der Prozesskammer abzugleichen und auf Basis des Vergleichs die Evakuationsvorrichtung zu steuern und/oder zu regeln. Alternativ kann die Schleusenkammer auch frei von einer Evakuationsvorrichtung
ausgebildet sein, d.h. beispielsweise keine Einstellmöglichkeit für den Druck in dem Inneren der Schleusenkammer aufweisen. Außerdem wird ein Schleusensystem, insbesondere ein Vakuumschleusensystem, mit einer Schleusenvorrichtung, insbesondere einer Vakuumschleusenvorrichtung, mit einer Prozesskammer, insbesondere zu einer Durchführung eines
Bearbeitungsschrittes unter Vakuum, und mit zumindest einer Transportkammer, insbesondere einem Vakuumtransportbehältnis, vorzugsweise einer Mehrzahl an Transportkammern, insbesondere Vakuumtransportbehältnissen, vorgeschlagen. Dadurch kann vorteilhaft eine möglichst kontaminationsfreie Schleusung von Gegenständen und/oder Produktionsmaterialien aus Transportkammern, insbesondere Vakuumtransportbehältnissen, in Prozesskammern ermöglicht werden.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, dass die Schleusenvorrichtung, insbesondere die Vakuumschleusenvorrichtung, fest mit der Prozesskammer verbunden ist und/oder zumindest teilweise innerhalb der Prozesskammer angeordnet ist.
Dadurch können insbesondere vorteilhafte Schleusungseigenschaften erhalten werden. Insbesondere kann dadurch vorteilhaft eine besonders hohe Dichtigkeit der Schleusenvorrichtung erreicht werden. Zudem kann vorteilhaft eine hohe Kompaktheit des Schleusensystems erreicht werden. Unter dem Ausdruck„fest verbunden“ soll insbesondere zerstörungsfrei untrennbar verstanden werden. Insbesondere bildet die Schleusenkammer einen integralen Bestandteil der Prozesskammer aus. Vorzugsweise bildet zumindest eine Wandung der
Schleusenkammer zugleich eine Wandung der Prozesskammer aus.
Außerdem wird eine Transportkammer, insbesondere ein
Vakuumtransportbehältnis, des Schleusensystems vorgeschlagen.
Des Weiteren wird ein Verfahren zu einem Betrieb einer Schleusenvorrichtung, insbesondere einer Vakuumschleusenvorrichtung, und/oder eines
Schleusensystems, insbesondere eines Vakuumschleusensystems,
vorgeschlagen. Dadurch können insbesondere vorteilhafte
Schleusungseigenschaften erhalten werden. Insbesondere kann dadurch vorteilhaft eine hohe Flexibilität der Schleusenvorrichtung und/oder eine
besonders hohe Dichtigkeit der Schleusenvorrichtung erreicht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass in zumindest einer Folge von Verfahrensschritten des Verfahrens zu einem Betrieb einer Schleusenvorrichtung ein Inhalt einer Transportkammer mittels der Schleusenvorrichtung von der Transportkammer in eine Prozesskammer verbracht wird oder umgekehrt, wobei die Transportkammer nur dann, insbesondere zu der Schleusenkammer der Schleusenvorrichtung hin, geöffnet wird, wenn ein Druck in der Transportkammer einem Druck in einer Schleusenkammer der Schleusenvorrichtung zumindest im Wesentlichen entspricht. Dadurch kann vorteilhaft ein Gegenstand und/oder ein
Ausgangsmaterial für eine Produktion von OLEDs aus der Transportkammer in die Prozesskammer verbracht werden, ohne dabei Druckunterschieden und/oder Gasströmungen ausgesetzt zu sein, wodurch vorteilhaft eine Kontamination besonders gering gehalten werden kann und/oder wodurch vorteilhaft ideale Lagerbedingungen für den Gegenstand und/oder für das Ausgangsmaterial für die Produktion von OLEDs entlang einer Lieferkette sichergestellt werden können. Darunter, dass sich zwei Drücke„im Wesentlichen entsprechen“, soll
insbesondere verstanden werden, dass ein Druckunterschied der beiden Drücke geringer ist als 10 mbar, vorzugsweise geringer ist als 1 mbar, bevorzugt geringer ist als 10 3 mbar und besonders bevorzugt geringer ist als 10 6 mbar.
Die erfindungsgemäße Schleusenvorrichtung, das erfindungsgemäße
Schleusensystem und das erfindungsgemäße Verfahren sollen hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein.
Insbesondere können die erfindungsgemäße Schleusenvorrichtung, das erfindungsgemäße Schleusensystem und das erfindungsgemäße Verfahren zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten
abweichende Anzahl aufweisen. Zeichnungen
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die
Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Schleusensystems mit einer Schleusenvorrichtung und einer Transportkammer in einem abgedockten Zustand,
Fig. 2 eine schematische Schnittansicht des Schleusensystems mit der
Transportkammer in einem angedockten Zustand und mit einer geschlossenen Schleusenvorrichtung,
Fig. 3 eine schematische Schnittansicht des Schleusensystems mit der
Transportkammer in einem angedockten Zustand und mit einer geöffneten Schleusenvorrichtung,
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einem Betrieb der
Schleusenvorrichtung,
Fig. 5 ein alternatives Schleusensystem mit einer alternativen
Schleusenvorrichtung und
Fig. 6 ein zweites alternatives Schleusensystem mit einer zweiten
alternativen Schleusenvorrichtung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt ein Schleusensystem 66. Das Schleusensystem 66 ist als ein
Vakuumschleusensystem ausgebildet. Das Schleusensystem 66 weist eine Schleusenvorrichtung 68 auf. Die Schleusenvorrichtung 68 ist als eine
Vakuumschleusenvorrichtung ausgebildet. Das Schleusensystem 66 weist eine Prozesskammer 26 auf. Die Prozesskammer 26 ist zu einer Durchführung eines Bearbeitungsschrittes an einem Gegenstand unter Vakuum vorgesehen. Das Schleusensystem 66 weist eine Transportkammer 28 auf. Die Transportkammer 28 ist als ein Vakuumtransportbehältnis ausgebildet. Die Transportkammer 28 ist zu einem Transport eines Artikels 70 unter Vakuum vorgesehen. Das
Schleusensystem 66 ist dazu vorgesehen, den Artikel 70 zwischen der
Transportkammer 28 und der Prozesskammer 26 hin- und herzutransportieren.
Die Transportkammer 28 weist ein Öffnungselement 22 auf. Das Öffnungselement 22 der Transportkammer 28 ist dazu vorgesehen, ein Inneres 80 der
Transportkammer 28 vakuumdicht abzuschließen. Das Öffnungselement 22 ist dazu vorgesehen, zumindest eine Öffnung 88 der mit einer Schleusenkammer 10 koppelbaren Transportkammer 28 und/oder zumindest eine Öffnung 16 der Schleusenkammer 10 vakuumdicht zu verschließen. Das Schleusensystem 66 umfasst die Schleusenkammer 10. Die Schleusenkammer 10 ist fest mit der Prozesskammer 26 verbunden. Die Schleusenkammer 10 ist vakuumdicht verschließbar. Die Schleusenkammer 10 ist vakuumdicht mit der Prozesskammer 26 verbunden. Die Schleusenkammer 10 ist hart dichtend mit der Prozesskammer 26 verbunden. Die Schleusenvorrichtung 68 weist die Schleusenkammer 10 auf. Die Schleusenvorrichtung 68 ist fest mit der Prozesskammer 26 verbunden.
Die Schleusenkammer 10 weist eine Öffnung 14 auf. Die Öffnung 14 bildet eine erste Öffnung aus. Die Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 ist dazu vorgesehen, eine Verbindung zwischen einem Inneren 74 der Schleusenkammer 10 und einem Inneren 76 der Prozesskammer 26 herzustellen. Zu dem vakuumdichten
Verschließen ist die Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 mit einem
Öffnungselement 20 verschließbar. Das Öffnungselement 20 ist als ein
Schleusenöffnungselement der Schleusenkammer 10 ausgebildet. Das
Schleusenöffnungselement ist dazu vorgesehen, zumindest die Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 und/oder zumindest eine Öffnung 24 der mit der
Schleusenkammer 10 fest verbundenen Prozesskammer 26 vakuumdicht zu verschließen. Die Schleusenkammer 10 umfasst ein Dichtelement 78. Das
Dichtelement 78 der Schleusenkammer 10 ist dazu vorgesehen, eine Vakuumdichtigkeit des Öffnungselements 20, insbesondere des
Schleusenöffnungselements, zu gewährleisten. Das Dichtelement 78 der
Schleusenkammer 10 ist als ein O-Ring ausgebildet. Die Schleusenkammer 10 ist vakuumdicht mit der T ransportkammer 28 verbindbar. Die Schleusenkammer 10 weist eine zweite Öffnung 16 auf. Die zweite Öffnung 16 der Schleusenkammer 10 ist dazu vorgesehen eine Verbindung zwischen dem Inneren 74 der
Schleusenkammer 10 mit dem Inneren 80 der Transportkammer 28 herzustellen.
Die Schleusenkammer 10 weist eine Andockeinrichtung 60 auf. Die
Andockeinrichtung 60 ist dazu vorgesehen, ein vakuumdichtes Andocken der Transportkammer 28 an die Schleusenkammer 10 zu ermöglichen. Die
Schleusenkammer 10 ist dazu vorgesehen, vakuumdicht mit einer Mehrzahl an, insbesondere verschieden ausgebildeten, Transportkammern 28 zu koppeln. Die Andockeinrichtung 60 weist zumindest ein Befestigungselement 62 auf. Das Befestigungselement 62 ist zu einer kraft- und/oder formschlüssigen Halterung zumindest der T ransportkammer 28 relativ zu der Schleusenkammer 10 vorgesehen. Das Befestigungselement 62 ist als ein Klemmelement ausgebildet. Alternativ kann das Befestigungselement 62 als ein Schraubelement, als ein Magnetelement, als eine pneumatische Ansaugvorrichtung oder dergleichen ausgebildet sein. Die Transportkammer 28 weist ein Dichtelement 72 auf. Das Dichtelement 72 der Transportkammer 28 ist als ein O-Ring ausgebildet. Das Dichtelement 72 der Transportkammer 28 ist dazu vorgesehen, eine
Vakuumdichtigkeit einer angedockten Transportkammer 28 gegenüber der das Schleusensystem 66 umgebenden Atmosphäre zu gewährleisten.
In einem Betriebszustand der Schleusenvorrichtung 68, in dem die
Transportkammer 28 an der Schleusenkammer 10 angedockt ist, verschließt das zweite Öffnungselement 22 die zweite Öffnung 16 der Schleusenkammer 10. Die durch das Öffnungselement 20 verschließbare Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 und die zweite Öffnung 16 der Schleusenkammer 10, welche durch das zweite Öffnungselement 22 verschließbar ist, sind auf gegenüberliegenden Seiten 84, 86 der Schleusenkammer 10 angeordnet. Die erste Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 ist auf einer der Prozesskammer 26 zugewandten Seite 84 der Schleusenkammer 10 angeordnet. Die zweite Öffnung 16 der
Schleusenkammer 10 ist auf einer der Prozesskammer 26 abgewandten Seite 86 der Schleusenkammer 10 angeordnet. Die Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 und die gegenüberliegende zweite Öffnung 16 der Schleusenkammer 10 überlappen in einer Blickrichtung senkrecht zu einer Öffnungsebene 50 der Öffnung 14 vollständig.
Die Transportkammer 28 weist ein zusätzliches Dichtelement 82 auf. Das zusätzliche Dichtelement 82 der Transportkammer 28 ist als ein O-Ring
ausgebildet. Das zusätzliche Dichtelement 82 der Transportkammer 28 ist dazu vorgesehen, eine Vakuumdichtigkeit der verschlossenen Transportkammer 28 gegenüber einer die Transportkammer 28 umgebenden Atmosphäre zu
gewährleisten. Die Dichtelemente 72, 78, 82 können alternativ auch als beliebige von einem O-Ring verschiedene Dichtungen ausgebildet sein.
Die Schleusenvorrichtung 68 weist eine Evakuationsvorrichtung 64 auf. Die Evakuationsvorrichtung 64 ist dazu vorgesehen, einen Innendruck zumindest in der Schleusenkammer 10 einzustellen, vorzugsweise abzusenken. Die
Evakuationsvorrichtung 64 umfasst einen Druckanschluss 32. Der Druckanschluss 32 ist als eine Bohrung durch eine Wandung der Schleusenkammer 10
ausgebildet. Die Evakuationsvorrichtung 64 umfasst eine Vakuumpumpe 34. Die Vakuumpumpe 34 und der Druckanschluss 32 sind mittels einer Druckleitung 90 verbunden. Die Druckleitung 90 umfasst ein Ventil 92. Das Ventil 92 ist dazu vorgesehen, einen Druck in der Schleusenkammer 10 einzustellen, insbesondere zu erhöhen. Die Schleusenvorrichtung 68 umfasst eine Steuer- und/oder
Regeleinheit 30. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 30 ist zumindest zu einer Regelung des Innendrucks in der Schleusenkammer 10 vorgesehen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 30 ist zu einer Steuerung des Ventils 92 vorgesehen. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 30 ist zu einer Steuerung der Vakuumpumpe 34 vorgesehen. Die Evakuationsvorrichtung 64 umfasst einen Drucksensor 100. Der Drucksensor 100 ist zu einer Bestimmung eines Innendrucks in dem Inneren 74 der Schleusenkammer 10 vorgesehen.
Die Schleusenvorrichtung 68 weist ein Schleusenbetätigungselement 12 auf. Das Schleusenbetätigungselement 12 ist als eine Art Schieber ausgebildet. Das Schleusenbetätigungselement 12 ist dazu vorgesehen, einen Öffnungszustand zumindest einer der Öffnungen 14, 16 der Schleusenkammer 10 einzustellen. Das Schleusenbetätigungselement 12 ist dazu vorgesehen, Öffnungszustände von zumindest zwei Öffnungen 14, 16 der Schleusenkammer 10 einzustellen. Das Schleusenbetätigungselement 12 ist beweglich gelagert. Die
Schleusenvorrichtung 68 weist eine Lagereinheit 18 auf. Die Lagereinheit 18 ist dazu vorgesehen, zumindest das Schleusenbetätigungselement 12 beweglich zu lagern. Das Schleusenbetätigungselement 12 ist zumindest dazu vorgesehen, zumindest teilautomatisiert eine betriebsmäßig lösbare kraft- und/oder
formschlüssige Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement 12 und zumindest einem Öffnungselement 20 herzustellen. Die Lage des
Schleusenbetätigungselements 12 ist innerhalb der Schleusenkammer 10 veränderbar. Das Schleusenbetätigungselement 12 ist mittels der Lagereinheit 18 translatorisch verschiebbar. Das Schleusenbetätigungselement 12 ist von der Lagereinheit 18 in einer Ebene, welche parallel zu der Öffnungsebene 50 der Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 verläuft, bewegbar. Die Steuer- und/oder Regeleinheit 30 ist dazu vorgesehen, die Bewegung des
Schleusenbetätigungselements 12 zumindest teilautomatisiert zu steuern.
Das Schleusenbetätigungselement 12 ist zumindest dazu vorgesehen, zumindest teilautomatisiert eine kraft- und/oder formschlüssige Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement 12 und zumindest dem von dem Öffnungselement 20 verschiedenen zweiten Öffnungselement 22 herzustellen. Das
Schleusenbetätigungselement 12 ist dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand gleichzeitig kraft- und/oder formschlüssig mit zwei
Öffnungselementen 20, 22 gekoppelt zu sein. Das Schleusenbetätigungselement 12 ist dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand gleichzeitig kraft- und/oder formschlüssig mit dem Öffnungselement 20 und mit dem von dem Öffnungselement 20 verschiedenen zweiten Öffnungselement 22 gekoppelt zu sein.
Das Schleusenbetätigungselement 12 ist zu einer magnetischen Kopplung mit den Öffnungselementen 20, 22 vorgesehen. Das Schleusenbetätigungselement 12 weist Magnete 56, 94 auf. Die Magnete 56, 94 sind dazu vorgesehen, mittels eines Magnetfelds zumindest zu einem Teil die kraftschlüssige Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement 12 und den Öffnungselementen 20, 22 zu erzeugen. Die Magnete 56, 94 sind als Elektromagnete ausgebildet. Die
Öffnungselemente 20, 22 sind zumindest teilweise aus einem ferromagnetischen Material, beispielweise einem Eisen, ausgebildet. Die Steuer- und/oder
Regeleinheit 30 ist dazu vorgesehen, das Magnetfeld der Elektromagnete zu steuern. Die Öffnungselemente 20, 22 werden von den Magneten 56, 94 angezogen. Die Öffnungselemente 20, 22 haften durch die magnetische
Anziehungskraft an dem Schleusenbetätigungselement 12. Alternativ oder zusätzlich sind die Magnete 56, 94 als Permanentmagnete ausgebildet. In diesem Fall umfasst das Schleusenbetätigungselement 12 zumindest einen
Elektromagnet zu einer Erzeugung eines Gegenmagnetfelds. Das
Gegenmagnetfeld ist dazu vorgesehen, eine anziehende Kraftwirkung der
Permanentmagneten des Schleusenbetätigungselements 12 auf die
Öffnungselemente 20, 22 zumindest temporär aufzuheben.
Das Schleusenbetätigungselement 12 ist zu einer betriebsmäßig lösbaren kraft- und/oder formschlüssigen mechanischen Kopplung mit den Öffnungselementen 20, 22 vorgesehen. Das Schleusenbetätigungselement 12 umfasst einen
Rastmechanismus (nicht gezeigt). Der Rastmechanismus ist betriebsmäßig lösbar ausgebildet.
Das Schleusenbetätigungselement 12 weist ein Kopplungselement 36 auf. Das Schleusenbetätigungselement 12 weist ein Trägerelement 48 auf. Das
Trägerelement 48 trägt das Kopplungselement 36. Das Trägerelement 48 ist einstückig mit dem Schleusenbetätigungselement 12 ausgebildet. Das
Kopplungselement 36 ist auf einer in zumindest einem Betriebszustand der Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 zugewandten Seite 46 des Trägerelements 48 angeordnet. Das Trägerelement 48 ist mittels der Lagereinheit 18 bewegbar ausgebildet. Das Trägerelement 48 ist in der Ebene, welche parallel zu der Öffnungsebene 50 der Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 verläuft, bewegbar. Das Kopplungselement 36 ist mittels der Lagereinheit 18 entlang zwei
voneinander verschiedenen Bewegungsbahnen 38, 40 bewegbar gelagert. Das Kopplungselement 36 ist entlang der ersten Bewegungsbahn 38 mit dem
Schleusenbetätigungselement 12 in der Ebene, welche parallel zu der
Öffnungsebene 50 der Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 verläuft,
mitbewegbar. Die erste Bewegungsbahn 38 verläuft linear. Zudem ist das
Kopplungselement 36 von der Lagereinheit 18 relativ zu dem bewegbar
gelagerten Trägerelement 48 bewegbar gelagert. Das Kopplungselement 36 ist mittels der Lagereinheit 18 entlang der zweiten Bewegungsbahn 40 in zwei gegenläufige Bewegungsrichtungen 52, 54 bewegbar. Die zweite Bewegungsbahn 40 verläuft senkrecht zu der Öffnungsebene 50 der Öffnung 14 der
Schleusenkammer 10. Die zweite Bewegungsbahn 40 verläuft linear. Die erste Bewegungsbahn 38 und die zweite Bewegungsbahn 40 kreuzen sich senkrecht. Das Kopplungselement 36 ist aus dem Trägerelement 48 ausfahrbar ausgebildet. Das Kopplungselement 36 ist teilweise in das Trägerelement 48 versenkbar ausgebildet.
Das Kopplungselement 36 ist dazu vorgesehen, eine kraft- und/oder
formschlüssige Kopplung mit dem Öffnungselement 20 einzugehen. Das
Kopplungselement 36 ist dazu vorgesehen, durch Annäherung an das
Öffnungselement 20 die kraft- und/oder formschlüssige Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement 12 und dem Öffnungselement 20 herzustellen. Das Kopplungselement 36 ist dazu vorgesehen, das Öffnungselement 20
aufzunehmen. Das Kopplungselement 36 bildet ein erstes Kopplungselement aus. Das Kopplungselement 36 weist den Magnet 56 auf. Der Magnet 56 ist mit dem Kopplungselement 36 mitbewegt. Der Magnet 56 ist in das Kopplungselement 36 integriert ausgebildet.
Das Schleusenbetätigungselement 12 weist zumindest ein zweites
Kopplungselement 42 auf. Das Trägerelement 48 trägt das zweite
Kopplungselement 42. Das zweite Kopplungselement 42 ist im Wesentlichen identisch zu dem Kopplungselement 36 ausgebildet. Das Kopplungselement 36 und das zweite Kopplungselement 42 sind auf gegenüberliegenden Seiten 44, 46 des Schleusenbetätigungselements 12 angeordnet. Das zweite Kopplungselement 42 ist auf einer in zumindest einem Betriebszustand der Öffnung 14 der
Schleusenkammer 10 abgewandten Seite 44 des Trägerelements 48 angeordnet. Das zweite Kopplungselement 42 ist mittels der Lagereinheit 18 entlang zwei voneinander verschiedenen Bewegungsbahnen 38, 40 bewegbar gelagert. Das zweite Kopplungselement 42 ist entlang der ersten Bewegungsbahn 38 mit dem Schleusenbetätigungselement 12 in der Ebene, welche parallel zu der
Öffnungsebene 50 der Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 verläuft,
mitbewegbar. Zudem ist das zweite Kopplungselement 42 von der Lagereinheit 18 relativ zu dem bewegbar gelagerten Trägerelement 48 bewegbar gelagert. Das zweite Kopplungselement 42 ist mittels der Lagereinheit 18 entlang der zweiten Bewegungsbahn 40 in die zwei gegenläufigen Bewegungsrichtungen 52, 54 bewegbar. Das zweite Kopplungselement 42 ist aus dem Trägerelement 48 ausfahrbar ausgebildet. Das zweite Kopplungselement 42 ist teilweise in das Trägerelement 48 versenkbar ausgebildet.
Das zweite Kopplungselement 42 ist dazu vorgesehen, eine kraft- und/oder formschlüssige Kopplung mit dem von dem Öffnungselement 20 verschiedenen zweiten Öffnungselement 22 einzugehen. Das zweite Kopplungselement 42 ist dazu vorgesehen, durch Annäherung an das zweite Öffnungselement 22 die kraft- und/oder formschlüssige Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement 12 und dem zweiten Öffnungselement 22 herzustellen. Das zweite
Kopplungselement 42 ist dazu vorgesehen, das zweite Öffnungselement 22 aufzunehmen. Das Kopplungselement 36 und das zweite Kopplungselement 42 sind zu einer Kopplung mit den Öffnungselementen 20, 22 in zueinander diametral entgegengesetzte Bewegungsrichtungen 52, 54 bewegbar. Das
Kopplungselement 36 und das zweite Kopplungselement 42 sind in zueinander diametral entgegengesetzte Bewegungsrichtungen 52, 54 aus dem Trägerelement 48 des Schleusenbetätigungselements 12 ausfahrbar (vgl. auch Fig. 2). Das zweite Kopplungselement 42 weist den zweiten Magnet 94 auf. Der zweite Magnet 94 ist mit dem zweiten Kopplungselement 42 mitbewegt. Der zweite Magnet 94 ist in das zweite Kopplungselement 42 integriert ausgebildet. Der Magnet 56 und der zweite Magnet 94 sind in die zueinander diametral entgegengesetzten
Bewegungsrichtungen 52, 54 bewegbar. Der Magnet 56 und der zweite Magnet 94 sind in den zueinander diametral entgegengesetzten Bewegungsrichtungen 52, 54 zumindest teilweise aus dem Trägerelement 48 des
Schleusenbetätigungselements 12 ausfahrbar. Zu einer kraftschlüssigen Kopplung der Kopplungselemente 36, 42 mit den Öffnungselementen 20, 22 werden die Magnete 56, 94 jeweils in einen Nahbereich der Öffnungselemente 20, 22 verbracht und aktiviert. Bei der magnetischen Kopplung entsteht eine magnetische Anziehungskraft zwischen den Magneten 56, 94 der Kopplungselemente 36, 42 und den ferromagnetischen Bestandteilen der Öffnungselemente 20, 22.
Das Schleusenbetätigungselement 12 ist dazu vorgesehen, die
Schleusenvorrichtung 68 zu öffnen und zu schließen. In Fig. 3 ist die
Schleusenvorrichtung 68 in einem geöffneten Zustand gezeigt. In dem geöffneten Zustand ist eine Schleusung, d.h. ein Transport, des Artikels 70 zwischen der Prozesskammer 26 und der Transportkammer 28 durch die Schleusenkammer 10 möglich. Das Schleusenbetätigungselement 12 ist dazu vorgesehen, die
Öffnungselemente 20, 22 zur Ermöglichung einer Schleusung des Artikels 70 durch die Schleusenvorrichtung 68 in eine Lagerposition 58 zu verbringen. In der in Fig. 3 gezeigten Darstellung befindet sich das Schleusenbetätigungselement 12 in der Lagerposition 58. Das Schleusenbetätigungselement 12 und die mit dem Schleusenbetätigungselement 12 kraft- und/oder formschlüssig gekoppelten Öffnungselemente 20, 22 sind in der Lagerposition 58 des Schleusenbetätigungselements 12 überdeckungsfrei mit den Öffnungen 14, 16,
24, 88 deren Öffnungszustand durch das Schleusenbetätigungselement 12 einstellbar ist (vgl. Fig. 3).
Fig. 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zu einem Betrieb einer
Schleusenvorrichtung 68. In zumindest einem Verfahrensschritt 96 wird die Transportkammer 28 auf die Schleusenkammer 10 zubewegt. Die Öffnung 14 der Schleusenkammer 10 ist in dem Verfahrensschritt 96 vakuumdicht verschlossen. Die zweite Öffnung 16 der Schleusenkammer 10 ist in dem Verfahrensschritt 96 unverschlossen. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 98 wird die T ransportkammer 28 an der Schleusenkammer 10 mittels der Andockeinrichtung 60 angedockt. In dem Verfahrensschritt 98 wird die zweite Öffnung 16 der
Schleusenkammer 10 durch die Transportkammer 28, insbesondere durch das zweite Öffnungselement 22, vakuumdicht verschlossen. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 102 wird mittels der Evakuationsvorrichtung 64 der Innendruck in dem Inneren 74 der Schleusenkammer 10 an einen Innendruck in dem Inneren 76 der Prozesskammer 26 angeglichen. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 104 wird das Schleusenbetätigungselement 12 in einem
Nahbereich des Öffnungselements 20 positioniert. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 106 wird das Kopplungselement 36 mittels der Lagereinheit 18 aus dem Trägerelement 48 des Schleusenbetätigungselements 12 derart ausgefahren, dass es das Öffnungselement 20 berührt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 108 wird der Magnet 56 des Kopplungselements 36 aktiviert, so dass das Öffnungselement 20 magnetisch von dem
Kopplungselement 36 angezogen wird. In zumindest einem weiteren
Verfahrensschritt 1 10 wird das mit dem Öffnungselement 20 gekoppelte
Kopplungselement 36 in das Trägerelement 48 des
Schleusenbetätigungselements 12 eingefahren. In dem Verfahrensschritt 1 10 wird das Öffnungselement 20 von der Öffnung 14 der Schleusenkammer 10
abgenommen. In dem Verfahrensschritt 1 10 wird die Schleusenkammer 10 zu der Prozesskammer 26 hin geöffnet. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 112 wird der Innendruck in dem Inneren 74 der Schleusenkammer 10 und in dem Inneren 80 der Transportkammer 28 an einen Innendruck in dem Inneren 76 der Prozesskammer 26 angepasst. Alternativ wird in zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 1 12‘ der Innendruck in dem Inneren 74 der Schleusenkammer 10 und in dem Inneren 76 der Prozesskammer 26 an einen Innendruck in dem Inneren 80 der Transportkammer 28 angepasst. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 1 14 wird das zweite Kopplungselement 42 mittels der
Lagereinheit 18 aus dem Trägerelement 48 des Schleusenbetätigungselements 12 derart ausgefahren, dass es das zweite Öffnungselement 22 berührt. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 1 16 wird der zweite Magnet 94 des zweiten Kopplungselements 42 aktiviert, so dass das zweite Öffnungselement 22 magnetisch von dem zweiten Kopplungselement 42 angezogen wird. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 118 wird das mit dem zweiten Öffnungselement 22 gekoppelte zweite Kopplungselement 42 in das Trägerelement 48 des
Schleusenbetätigungselements 12 eingefahren. In dem Verfahrensschritt 1 18 wird das zweite Öffnungselement 22 von der zweiten Öffnung 16 der
Schleusenkammer 10 abgenommen. In dem Verfahrensschritt 1 18 wird die Schleusenkammer 10 zu der Transportkammer 28 hin geöffnet. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 120 werden das Schleusenbetätigungselement 12 und die mit dem Schleusenbetätigungselement 12 gekoppelten
Öffnungselemente 20, 22 in die Lagerposition 58 verbracht. In dem
Verfahrensschritt 1 18 wird ein Pfad für eine Schleusung von Artikeln 70 innerhalb einer vollständig druckausgeglichenen Vakuumumgebung aus der
Transportkammer 28 in die Prozesskammer 26 oder umgekehrt freigegeben. In zumindest einem weiteren Verfahrensschritt 120 wird der Artikel 70 durch die Schleusenkammer 10 transportiert. Zu einem anschließenden Schließen des Schleusensystems 66 werden die oben beschriebenen Verfahrensschritte 96, 98, 102-120 im Wesentlichen in umgekehrter Reihenfolge durchlaufen.
Zusammengefasst wird in der beschriebenen Folge von Verfahrensschritten 96, 98, 102-120 ein Inhalt der T ransportkammer 28 mittels der Schleusenvorrichtung 68 von der Transportkammer 28 in die Prozesskammer 26 verbracht oder umgekehrt, wobei die Transportkammer 28 nur dann geöffnet wird, wenn der Innendruck in der Transportkammer 28 dem Innendruck in der Schleusenkammer 10 zumindest im Wesentlichen entspricht.
In den Figuren 5 und 6 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen und die Zeichnungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 bis 4, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in den Figuren 1 bis 4 kein Buchstabe nachgestellt. In den Ausführungsbeispielen der Figuren 5 und 6 ist den
Bezugszeichen der Buchstabe a oder der Buchstabe b nachgestellt.
Fig. 5 zeigt ein alternatives Schleusensystem 66a mit einer alternativen
Schleusenvorrichtung 68a. Das alternative Schleusensystem 66a umfasst eine Prozesskammer 26a, eine Transportkammer 28a und eine Schleusenkammer 10a. Die Schleusenkammer 10a ist zumindest teilweise innerhalb der
Prozesskammer 26a angeordnet.
Fig. 6 zeigt einen Ausschnitt eines zweiten alternativen Schleusensystems 66b mit einer zweiten alternativen Schleusenvorrichtung 68b. Die Schleusenvorrichtung 68b umfasst eine Schleusenkammer 10b. Die Schleusenvorrichtung 68b weist ein Schleusenbetätigungselement 12b auf. Das Schleusenbetätigungselement 12b weist ein Kopplungselement 36b auf. Das Schleusenbetätigungselement 12b weist ein weiteres Kopplungselement 42b auf. Das Schleusenbetätigungselement 12b umfasst ein Trägerelement 48b. Das Kopplungselement 36b ist von der
Lagereinheit 18b relativ zu dem bewegbar gelagerten Trägerelement 48b bewegbar gelagert. Das Kopplungselement 36b ist mittels der Lagereinheit 18b entlang einer zweiten Bewegungsbahn 40.1 b in zwei gegenläufige Bewegungsrichtungen 52b, 54b bewegbar. Das zweite Kopplungselement 42b ist mittels der Lagereinheit 18b entlang einer weiteren zweiten Bewegungsbahn 40.2b in zwei gegenläufige Bewegungsrichtungen 52b, 54b bewegbar. Die zweiten Bewegungsbahnen 40.1 b, 40.2b verlaufen zumindest im Wesentlichen
bogenförmig. Die zweiten Bewegungsbahnen 40.1 b, 40.2b bilden einen etwa viertelkreisförmigen Bogen aus. Das erste Kopplungselement 36b und das zweite Kopplungselement 42b sind relativ zu dem Trägerelement 48b schwenkbar und/oder klappbar ausgebildet.
Bezugszeichen
10 Schleusenkammer
12 Schleusenbetätigungselement
14 Öffnung
16 Öffnung
18 Lagereinheit
20 Öffnungselement
22 Öffnungselement
24 Öffnung
26 Prozesskammer
28 Transportkammer
30 Steuer- und/oder Regeleinheit
32 Druckanschluss
34 Vakuumpumpe
36 Kopplungselement
38 Bewegungsbahn
40 Bewegungsbahn
42 Zweites Kopplungselement
44 Seite
46 Seite
48 Trägerelement
50 Öffnungsebene
52 Bewegungsrichtung
54 Bewegungsrichtung
56 Magnet
58 Lagerposition
60 Andockeinrichtung
62 Befestigungselement
64 Evakuationsvorrichtung
66 Schleusensystem Schleusenvorrichtung
Artikel
Dichtelement
Inneres
Inneres
Dichtelement
Inneres
Dichtelement
Seite
Seite
Öffnung
Druckleitung
Ventil
Magnet
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Drucksensor
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt
Verfahrensschritt

Claims

Ansprüche
1. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b), insbesondere
Vakuumschleusenvorrichtung, mit zumindest einer, insbesondere vakuumdicht verschließbaren, Schleusenkammer (10; 10a; 10b), aufweisend zumindest ein beweglich gelagertes
Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b), welches zumindest dazu vorgesehen ist, einen Öffnungszustand zumindest einer Öffnung (14, 16;
14a, 16a; 14b, 16b) der Schleusenkammer (10; 10a; 10b), vorzugsweise Öffnungszustände von zumindest zwei Öffnungen (14, 16; 14a, 16a; 14b,
16b) der Schleusenkammer (10; 10a; 10b), einzustellen, und eine
Lagereinheit (18; 18a; 18b), welche zu der beweglichen Lagerung des Schleusenbetätigungselements (12; 12a; 12b) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest teilautomatisiert eine, insbesondere
betriebsmäßig lösbare, kraft- und/oder formschlüssige Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) und zumindest einem Öffnungselement (20; 20a; 20b) herzustellen, wobei das Öffnungselement (20; 20a; 20b) zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest die Öffnung (14, 16; 14a, 16a; 14b, 16b) der Schleusenkammer (10; 10a; 10b) und/oder zumindest eine Öffnung (24; 24a; 24b) einer mit der Schleusenkammer (10; 10a; 10b) koppelbaren weiteren Kammer (26, 28; 26a, 28a; 26b, 28b), insbesondere einer Prozesskammer (26; 26a; 26b) oder einer
Transportkammer (28; 28a; 28b), vorzugsweise vakuumdicht, zu
verschließen.
2. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) zumindest dazu vorgesehen ist, zumindest teilautomatisiert eine kraft- und/oder formschlüssige Kopplung zwischen dem
Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) und zumindest einem von dem Öffnungselement (20; 20a; 20b) verschiedenen zweiten
Öffnungselement (22; 22a; 22b) herzustellen.
3. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) dazu vorgesehen ist, in zumindest einem Betriebszustand zumindest gleichzeitig kraft- und/oder formschlüssig mit dem Öffnungselement (20; 20a; 20b) und mit dem zweiten Öffnungselement (22; 22a; 22b) gekoppelt zu sein.
4. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Öffnungselement (20; 20a; 20b) verschließbare Öffnung (14; 14a; 14b) der Schleusenkammer (10; 10a;
10b) und eine zweite Öffnung (16; 16a; 16b) der Schleusenkammer (10; 10a; 10b), welche durch das zweite Öffnungselement (22; 22a; 22b) verschließbar ist, auf gegenüberliegenden Seiten (84, 86; 84a, 86a; 84b, 86b) der Schleusenkammer (10; 10a; 10b) angeordnet sind.
5. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass zumindest die Öffnung (14; 14a; 14b) und die zweite Öffnung (16; 16a; 16b) in einer Blickrichtung senkrecht zu einer Öffnungsebene (50; 50a; 50b) der Öffnung (14; 14a; 14b) zumindest zu einem Großteil überlappen.
6. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) zumindest zu einer magnetischen Kopplung mit zumindest dem Öffnungselement (20, 22; 20a, 22a; 20b, 22b) vorgesehen ist.
7. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) zumindest zu einer betriebsmäßig lösbaren kraft- und/oder formschlüssigen mechanischen Kopplung mit zumindest dem Öffnungselement (20, 22; 20a, 22a; 20b,
22b) vorgesehen ist.
8. Schleusenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) zumindest zu einer pneumatischen Kopplung zumindest mit dem Öffnungselement (20, 22; 20a, 22a; 20b, 22b) vorgesehen ist.
9. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) zumindest ein
Kopplungselement (36; 36a; 36b) aufweist, welches mittels der
Lagereinheit (18; 18a; 18b) entlang zumindest zwei voneinander verschiedenen Bewegungsbahnen (38, 40; 38a, 40a; 38b, 40b) bewegbar gelagert ist.
10. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) zumindest ein zweites Kopplungselement (42; 42a; 42b) aufweist, wobei das Kopplungselement (36; 36a; 36b) und das zweite Kopplungselement (42; 42a; 42b) auf gegenüberliegenden Seiten (44, 46; 44a, 46a; 44b, 46b) des Schleusenbetätigungselements (12; 12a; 12b) angeordnet sind.
11. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (36; 36a; 36b) und/oder das zweite Kopplungselement (42; 42a; 42b) von der Lagereinheit (18;
18a; 18b) zumindest relativ zu einem bewegbar gelagerten Trägerelement (48; 48a; 48b) des Schleusenbetätigungselements (12; 12a; 12b), welches zumindest das Kopplungselement (36; 36a; 36b) und/oder das zweite Kopplungselement (42; 42a; 42b) trägt, bewegbar gelagert ist.
12. Schleusenvorrichtung (68; 68a) nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (36; 36a) und/oder das zweite Kopplungselement (42; 42a) mittels der Lagereinheit (18; 18a) zumindest entlang einer Bewegungsrichtung (52, 54; 52a, 54a) bewegbar ist, welche zumindest im Wesentlichen senkrecht zu einer Öffnungsebene (50; 50a) der Öffnung (14; 14a) der Schleusenkammer (10; 10a) verläuft.
13. Schleusenvorrichtung (68b) nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (36b) und/oder das zweite Kopplungselement (42b) mittels der Lagereinheit (18b) zumindest entlang einer zumindest im Wesentlichen bogenförmigen Bewegungsbahn (40.1 b, 40.2b) bewegbar gelagert ist.
14. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) zumindest nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (36; 36a; 36b) und das zweite Kopplungselement (42; 42a; 42b) zu einer Kopplung mit Öffnungselementen (20, 22; 20a, 22a; 20b, 22b) in zueinander zumindest im Wesentlichen entgegengesetzte Bewegungsrichtungen (52, 54; 52a,
54a; 52b, 54b) bewegbar sind.
15. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) zumindest einen Magnet (56; 56a; 56b) aufweist, welcher insbesondere dazu vorgesehen ist, mittels eines Magnetfelds zumindest zu einem Teil die kraftschlüssige Kopplung zwischen dem Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) und dem Öffnungselement (20, 22; 20a, 22a; 20b, 22b) zu erzeugen.
16. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) von der Lagereinheit (18; 18a; 18b) zumindest in einer Ebene, welche zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Öffnungsebene (50; 50a; 50b) der Öffnung (14; 14a; 14b) der Schleusenkammer (10; 10a; 10b) verläuft, bewegbar ist.
17. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) und die mit dem
Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) kraft- und/oder
formschlüssig gekoppelten Öffnungselemente (20, 22; 20a, 22a; 20b, 22b) in einer Lagerposition (58; 58a; 58b) des Schleusenbetätigungselements (12; 12a; 12b) überdeckungsfrei sind mit den Öffnungen (14, 16, 24; 14a, 16a, 24a; 14b, 16b, 24b), deren Öffnungszustand durch das
Schleusenbetätigungselement (12; 12a; 12b) einstellbar ist.
18. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusenkammer (10; 10a; 10b) zumindest eine Andockeinrichtung (60; 60a; 60b) aufweist, welche zumindest dazu vorgesehen ist, ein vakuumdichtes Andocken einer Transportkammer (28; 28a; 28b) an die Schleusenkammer (10; 10a; 10b) zu ermöglichen.
19. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, dass die Andockeinrichtung (60; 60a; 60b) zumindest ein Befestigungselement (62; 62a; 62b) aufweist, welches zu einer kraft- und/oder formschlüssigen Halterung zumindest der Transportkammer (28; 28a; 28b) relativ zu der Schleusenkammer (10; 10a; 10b) vorgesehen ist.
20. Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleusenkammer (10; 10a; 10b) zumindest eine Evakuationsvorrichtung (64; 64a; 64b) aufweist.
21. Schleusensystem (66; 66a; 66b), insbesondere Vakuumschleusensystem, mit einer Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b), insbesondere
Vakuumschleusenvorrichtung, nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, mit einer Prozesskammer (26; 26a; 26b), insbesondere zu einer Durchführung eines Bearbeitungsschrittes unter Vakuum, und mit einer Transportkammer (28; 28a; 28b), insbesondere einem
Vakuumtransportbehältnis.
22. Schleusensystem (66; 66a; 66b) nach Anspruch 21 , dadurch
gekennzeichnet, dass die Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) fest mit der Prozesskammer (26; 26a; 26b) verbunden ist und/oder zumindest teilweise innerhalb der Prozesskammer (26; 26a; 26b) angeordnet ist.
23. Transportkammer (28; 28a; 28b), insbesondere
Vakuumtransportbehältnis, eines Schleusensystems (66; 66a; 66b) nach einem der Ansprüche 21 oder 22.
24. Verfahren zu einem Betrieb einer Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b), insbesondere einer Vakuumschleusenvorrichtung, nach einem der Ansprüche 1 bis 20 und/oder eines Schleusensystems (66; 66a; 66b), insbesondere eines Vakuumschleusensystems, nach einem der
Ansprüche 21 oder 22.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einer Folge von Verfahrensschritten (96, 98, 102-120; 96a, 98a, 102a-120a; 96b, 98b, 102b-120b) ein Inhalt einer Transportkammer (28; 28a; 28b) mittels der Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) von der
Transportkammer (28; 28a; 28b) in eine Prozesskammer (26; 26a; 26b) verbracht wird oder umgekehrt, wobei die Transportkammer (28; 28a; 28b) nur dann geöffnet wird, wenn ein Druck in der Transportkammer (28; 28a; 28b) einem Druck in einer Schleusenkammer (10; 10a; 10b) der
Schleusenvorrichtung (68; 68a; 68b) zumindest im Wesentlichen entspricht.
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