DE102009039621B4 - Particle beam processing apparatus such as an electron beam processing apparatus - Google Patents
Particle beam processing apparatus such as an electron beam processing apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009039621B4 DE102009039621B4 DE200910039621 DE102009039621A DE102009039621B4 DE 102009039621 B4 DE102009039621 B4 DE 102009039621B4 DE 200910039621 DE200910039621 DE 200910039621 DE 102009039621 A DE102009039621 A DE 102009039621A DE 102009039621 B4 DE102009039621 B4 DE 102009039621B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cover
- opening
- pressure
- particle beam
- chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
- B23K15/06—Electron-beam welding or cutting within a vacuum chamber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K15/00—Electron-beam welding or cutting
- B23K15/002—Devices involving relative movement between electronbeam and workpiece
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/023—Means for mechanically adjusting components not otherwise provided for
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/16—Vessels; Containers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/30—Electron-beam or ion-beam tubes for localised treatment of objects
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/02—Details
- H01J2237/024—Moving components not otherwise provided for
- H01J2237/0245—Moving whole optical system relatively to object
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
- H01J2237/30—Electron or ion beam tubes for processing objects
- H01J2237/31—Processing objects on a macro-scale
Abstract
Teilchenstrahlbearbeitungsvorrichtung mit einer Vakuumkammer (101), die zum Aufnehmen eines Werkstücks ausgebildet ist und eine Kammerwand (1) mit einer ersten Öffnung (O1), die in der Kammerwand (1) ausgebildet ist, aufweist, einer ersten Abdeckung (2), die dazu angepasst ist, die erste Öffnung (O1) abzudecken und um eine erste Drehachse (C1), die durch die erste Öffnung (O1) geht, gedreht zu werden, und die eine zweite Öffnung (O2), die in der ersten Abdeckung (2) ausgebildet ist, aufweist, und einer zweiten Abdeckung (3), die dazu angepasst ist, die zweite Öffnung (O2) abzudecken und um eine zweite Drehachse (C2), die durch die zweite Öffnung (O2) geht, gedreht zu werden und einen Teilchenstrahlgenerator (7) zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, dass der Teilchenstrahlgenerator (7) vertikal verfahrbar innerhalb der Vakuumkammer (101) angeordnet ist.Particle beam processing device with a vacuum chamber (101), which is designed to accommodate a workpiece and a chamber wall (1) with a first opening (O1) which is formed in the chamber wall (1), a first cover (2), which for this purpose is adapted to cover the first opening (O1) and to be rotated about a first axis of rotation (C1) passing through the first opening (O1), and a second opening (O2) made in the first cover (2) and a second cover (3) which is adapted to cover the second opening (O2) and to be rotated about a second axis of rotation (C2) passing through the second opening (O2) and a particle beam generator (7) to move, characterized in that the particle beam generator (7) is arranged vertically movable within the vacuum chamber (101).
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Teilchenstrahlbearbeitungsvorrichtung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 oder 2 oder 3.The present invention relates to a particle beam processing apparatus according to the preamble of
Eine Teilchenstrahlbearbeitungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der
Die
Die
Die Veröffentlichung J. Seilkopf, Effizientes Schweißen von Maschinenbauteilen, Innovationsforum „Elektronenstrahltechnologie im Maschinen- und Apparatebau”, 7. und B. März 2007, Burg bei Magdeburg (URL: http://www.innovationsforumelektronenstrahl.de/download/vortraege/Seilkopf.pdf), betrifft das Elektronenstrahlschweißen von Maschinenbauteilen unter Verwendung evakuierbaren Großkammeranlagen, in denen Verfahreinrichtungen für einen Elektronenstrahlgenerator vorgesehen sind.The publication J. Seilkopf, Efficient Welding of Machine Components, Innovation Forum "Electron Beam Technology in Mechanical and Apparatus Engineering", March 7 and March, 2007, Burg bei Magdeburg (URL: http://www.innovationsforumelektronenstrahl.de/download/vortraege/Seilkopf .pdf) relates to the electron beam welding of machine components using evacuable large-chamber systems, in which displacement devices are provided for an electron beam generator.
Die
Aufgabe der Erfindung ist es, eine bekannte Teilchenstrahlbearbeitungsvorrichtung im Hinblick auf ihre praktische Einsetzbarkeit zu verbessern.The object of the invention is to improve a known particle beam processing device with regard to its practical applicability.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Teilchenstrahlbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 3.This object is achieved by a particle beam processing device according to
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further developments of the invention are specified in the subclaims.
Die Anordnung eines Teilchenstrahlgenerators innerhalb der Vakuumkammer zusammen mit einer Bewegung des Teilchenstrahlgenerators über zwei exzentrisch drehbare Abdeckplatten ermöglicht eine drastische Verringerung des Kammervolumens bei Erhaltung einer variablen Werkstückbearbeitung.The arrangement of a particle beam generator within the vacuum chamber along with movement of the particle beam generator via two eccentrically rotatable cover plates allows a drastic reduction of the chamber volume while maintaining a variable workpiece processing.
Das Vorsehen eines Druckausgleichmittels ermöglicht die präzise Steuerung der Bewegung eines Teilchenstrahlgenerators, der über zwei exzentrisch drehbare Abdeckungen z. B. in der Vakuumkammer angeordnet ist.The provision of a pressure compensation means allows the precise control of the movement of a particle beam generator, the z. B. About two eccentrically rotatable covers z. B. is arranged in the vacuum chamber.
Das Vorsehen einer Begrenzung der Drehung des Verschlusses einer dritten Öffnung in zwei exzentrisch drehbaren Abdeckungen ermöglicht die sichere Verhinderung der Beschädigung von Zufuhrleitungen und Ähnlichen zu einem z. B. in der Vakuumkammer angeordneten Teilchenstrahlgenerator.The provision of a limitation of the rotation of the shutter of a third opening in two eccentrically rotatable covers allows the secure prevention of damage to supply lines and the like to a z. B. arranged in the vacuum chamber particle beam generator.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:Further features and expediencies will become apparent from the description of embodiments with reference to FIGS. From the figures show:
Nachfolgend werden Ausführungsformen einer Elektronenstrahlbearbeitungsvorrichtung als ein Beispiel für eine Teilchenstrahlbearbeitungsvorrichtung unter Bezugnahme auf die
Die Kammerwand
Die erste Abdeckung
Die zweite Öffnung O2, die ebenfalls kreisförmig ist, weist eine zweite Mittelachse C2 auf. Die erste und die zweite Öffnung O1, O2 sind exzentrisch angeordnet, d. h. die Achsen C1 und C2 verlaufen parallel, aber mit Abstand voneinander.The second opening O2, which is also circular, has a second center axis C2. The first and second openings O1, O2 are arranged eccentrically, i. H. the axes C1 and C2 are parallel but spaced apart.
Bei den gezeigten Ausführungsformen ist die zweite Abdeckung
Die dritte Öffnung O3, die ebenfalls kreisrund ist, weist eine dritte Mittelachse C3 auf. Die dritte Öffnung ist wiederum exzentrisch zu der ersten und zweiten Öffnung O1, O2 angeordnet, d. h. die Achse C3 ist parallel zu aber mit Abständen von den Achsen C1 und C2 angeordnet.The third opening O3, which is also circular, has a third center axis C3. The third opening is in turn arranged eccentrically to the first and second openings O1, O2, d. H. the axis C3 is parallel to but spaced from the axes C1 and C2.
Die dritte Öffnung O3 weist einen dritten Innendurchmesser d3 auf. Der Verschluss
Die Exzenterscheibenanordnung
Die erste Abdeckung
Die zweite Abdeckung
Bei der in
Bei der in
Die derart ausgebildete Exzenterscheibenanordnung
Auf der Kammerwand
Auf der ersten Abdeckung
Bei der in
Durch die genannte Anordnung ist es möglich, die erste Abdeckung
Da ein Elektronenstrahlgenerator üblicherweise über Versorgungskabel und Ähnliches mit dem notwendigen Strom und gegebenenfalls Kühlmitteln etc. versorgt wird, ist es empfehlenswert, eine übermäßige Drehung des Elektronenstrahlgenerators um die Achse C3 zu verhindern. Daher ist bei der gezeigten Ausführungsform in
Bei der in
Damit ist es, falls die mit dem Elektronenstrahlgenerator
Die Linearführung und Dichtung für das Rohr
Das lineare Verfahren des Rohrs
Durch die entsprechende Anordnung von zwei Exzenterscheiben
Mit der in den
Diese Lösungen haben insbesondere für sogenannte Großkammern, d. h. Vakuumkammern mit Kammervolumen von ca. 1 m3 und größer, die Werkstücke mit Seitenlängen ab 600 bis 800 mm Bearbeitung aufnehmen können, erhebliche Vorteile.These solutions have particular for so-called large chambers, ie vacuum chambers with chamber volume of about 1 m 3 and larger, can accommodate the workpieces with side lengths from 600 to 800 mm machining, considerable advantages.
Ganz besonders groß ist der Vorteil, wenn zusätzlich zu der Exzenterscheibenanordnung der Elektronenstrahlgenerator in der Kammer angeordnet ist. Dadurch wird ein Großteil der das Kammervolumen vergrößernden Werkstückbewegungsvorrichtungen überflüssig, da nun anstelle des Werkstückes der Elektronenstrahl für die dreidimensionale Bearbeitung bewegt werden kann. Gegenüber Elektronenstrahlbearbeitungsvorrichtungen, bei denen der Elektronenstrahlgenerator außen montiert ist, und die die Exzenterscheibenanordnung nicht aufweisen, können die Verfahrwege in horizontaler Richtung für das in der Kammer befindliche Werkstück um ca. 40 bis 50% reduziert werden.The advantage is particularly great if, in addition to the eccentric disc arrangement, the electron beam generator is arranged in the chamber. As a result, a large part of the chamber volume-increasing workpiece movement devices is superfluous, because now instead of the workpiece, the electron beam for the three-dimensional processing can be moved. Compared with electron-beam processing devices in which the electron beam generator is mounted on the outside, and which do not have the eccentric disc arrangement, the travel paths in the horizontal direction for the workpiece located in the chamber can be reduced by approximately 40 to 50%.
Gegenüber einer Lösung, bei der der Elektronenstrahlgenerator in der Kammer angeordnet ist, und bei der das Werkstück mittels eines Portals in der Kammer bewegt wird, können zusätzlich ca. 40 bis 50% des Kammervolumens in senkrechter Richtung eingespart werden. Es ist offensichtlich, dass die Exzenterscheibenanordnung für beide Lösungen erhebliche Reduzierungen des zu evakuierenden Kammervolumens bei gleichbleibender Werkstückgröße ermöglicht.Compared to a solution in which the electron beam generator is arranged in the chamber, and in which the workpiece is moved by means of a portal in the chamber, in addition about 40 to 50% of the chamber volume in the vertical direction can be saved. It is obvious that the eccentric disc arrangement allows for both solutions significant reductions of the chamber volume to be evacuated with a constant workpiece size.
In der
Die Idee der Druckkompensation liegt darin, dass durch den Differenzdruck in ΔP zwischen dem Atmosphärendruck (erster Druck P1) und dem vergleichsweise geringen zweiten Druck P2 in der Vakuumkammer auf die Exzenterscheibenanordnung
Bei der in
Damit die Drehlagerung
Das Verhältnis A1/A2 wird nun so gewählt, dass das Verhältnis A3/A4 größer oder gleich dem Verhältnis A1/A2 ist. Bei Gleichheit der beiden Verhältnisse wird die Druckkraft exakt ausgeglichen, und die Lager
Es wäre auch möglich, das Verhältnis A1/A2 leicht größer als das Verhältnis A3/A4 zu wählen, um auch einen Teil des Eigengewichtes der Exzenterscheibenanordnung auszugleichen.It would also be possible to choose the ratio A1 / A2 slightly greater than the ratio A3 / A4, in order to compensate for a part of the own weight of the eccentric disc arrangement.
Die zweite Abdeckung mit Verschluss
Alternativ ist es natürlich möglich, das Fluid für die Gegendruckkammer(n) auch anders als mit einem Druckübersetzer, z. B. einer normalen Pumpe, unter Druck zu setzen.Alternatively, it is of course possible, the fluid for the back pressure chamber (s) also different than with a pressure booster, z. B. a normal pump to put under pressure.
In
Dadurch können die Anforderungen an die Dichtung der Linearführung für das Rohr
Bei der in
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränken der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.It is explicitly pointed out that all features disclosed in the description and / or the claims are regarded as separate and independent of each other for the purpose of original disclosure as well as for the purpose of limiting the claimed invention independently of the feature combinations in the embodiments and / or the claims should. It is explicitly stated that all range indications or indications of groups of units disclose every possible intermediate value or subgroup of units for the purpose of the original disclosure as well as for the purpose of restricting the claimed invention, in particular also as the limit of a range indication.
Claims (14)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910039621 DE102009039621B4 (en) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Particle beam processing apparatus such as an electron beam processing apparatus |
EP10750065.4A EP2474019B1 (en) | 2009-09-01 | 2010-08-31 | Particle beam processing device such as an electron beam processing device |
PCT/EP2010/005350 WO2011026607A2 (en) | 2009-09-01 | 2010-08-31 | Particle beam processing device such as an electron beam processing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200910039621 DE102009039621B4 (en) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Particle beam processing apparatus such as an electron beam processing apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102009039621A1 DE102009039621A1 (en) | 2011-03-10 |
DE102009039621B4 true DE102009039621B4 (en) | 2012-06-28 |
Family
ID=43536022
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE200910039621 Active DE102009039621B4 (en) | 2009-09-01 | 2009-09-01 | Particle beam processing apparatus such as an electron beam processing apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102009039621B4 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2486041C1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственный центр газотурбостроения "Салют" (ФГУП "НПЦ газотурбостроения "Салют") | Electron beam welding unit |
DE102014019562A1 (en) | 2014-12-23 | 2016-07-07 | Global Beam Technologies Ag | Pivoting particle beam generator |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1921226A1 (en) * | 1968-04-26 | 1969-11-06 | Vickers Ltd | Device for processing a workpiece under the exclusion of atmospheric pressure |
US3610872A (en) * | 1968-10-07 | 1971-10-05 | Welding Research Inc | Electron beam welding machine of clamshell construction |
US4080526A (en) * | 1976-02-05 | 1978-03-21 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electron beam machining apparatus of the dynamic seal type |
US5089686A (en) * | 1989-09-09 | 1992-02-18 | Ptr Prazisionstechnik Gmbh | Electron beam generator for an electron beam gun |
US5491316A (en) * | 1993-05-12 | 1996-02-13 | Framatome | Process and device for the electron beam welding of two parts of a component of large size and in particular of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor |
-
2009
- 2009-09-01 DE DE200910039621 patent/DE102009039621B4/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1921226A1 (en) * | 1968-04-26 | 1969-11-06 | Vickers Ltd | Device for processing a workpiece under the exclusion of atmospheric pressure |
US3588442A (en) * | 1968-04-26 | 1971-06-28 | Vickers Ltd | Tools with respect to workpieces in environmental chambers |
US3610872A (en) * | 1968-10-07 | 1971-10-05 | Welding Research Inc | Electron beam welding machine of clamshell construction |
US4080526A (en) * | 1976-02-05 | 1978-03-21 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Electron beam machining apparatus of the dynamic seal type |
US5089686A (en) * | 1989-09-09 | 1992-02-18 | Ptr Prazisionstechnik Gmbh | Electron beam generator for an electron beam gun |
US5491316A (en) * | 1993-05-12 | 1996-02-13 | Framatome | Process and device for the electron beam welding of two parts of a component of large size and in particular of a steam generator of a pressurized water nuclear reactor |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
J. Seilkopf: Effizientes Schweißen von Maschinenbauteilen. In: Innovationsforum "Elektronenstrahltechnologie im Maschinen- und Apparatebau", 2007, 1-26. http://www.innovationsforum-elektronenstrahl.de/download/vortraege/Seilkopf.pdf * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102009039621A1 (en) | 2011-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60038329T2 (en) | jig | |
DE3801998C1 (en) | ||
EP1433915A2 (en) | Damping device | |
DE10112817A1 (en) | Ion extraction apparatus for ion implantation system has electrode manipulator with actuators for adjusting slit width and moving electrode | |
EP3107420B1 (en) | Lifting column for a medical device | |
EP3239567A1 (en) | Gate valve with curved guideway | |
DE2351098A1 (en) | DEVICE FOR THE TWO-DIMENSIONAL MOVEMENT OF A CARRIER IN A VACUUM CHAMBER | |
WO2013013981A1 (en) | Vacuum valve and closure member for closing a flow path in a gas-tight manner by means of a linear movement | |
DE102009039621B4 (en) | Particle beam processing apparatus such as an electron beam processing apparatus | |
WO2014146946A1 (en) | Vacuum valve | |
DE4242601A1 (en) | Fluid power cylinder with adjustable stroke | |
DE112013007410B4 (en) | Cooling system for an optical element of a laser system and arrangement of a laser system with a cooling system | |
DE102008033615B3 (en) | Chamber arrangement for an electron beam processing device | |
EP0737610A2 (en) | Hydraulic rack-and-pinion steering | |
DE102019201196B3 (en) | WELDING TOOL AND GUIDE DEVICE FOR A WELDING TOOL | |
DE10208948A1 (en) | Pressure unit for rack and pinion steering gear | |
DE3512241A1 (en) | RADIAL PRESS | |
DE2412943A1 (en) | HYDRAULIC SWIVEL DRIVE, IN PARTICULAR FOR GUNS AND / OR PROTECTED OR. GUIDED ARMS | |
DE3635694A1 (en) | Sealing arrangement for a drive rod as well as an electrohydraulic actuating drive with such a drive rod | |
EP2474019B1 (en) | Particle beam processing device such as an electron beam processing device | |
EP1050685B1 (en) | Hydraulic linear slider | |
DE1913699C3 (en) | Chamber for processing a workpiece located therein in the absence of air, in particular a vacuum chamber | |
DE3834251A1 (en) | INSTRUMENT CARRYING PILLAR | |
DE2558651C3 (en) | Shaft seal with a sealing ring rotating with the shaft | |
DE4337869C2 (en) | Plastering machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20120929 |