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Vorrichtung zum Herstellen von metallischen überzögen auf plattenförmigen
Körpern oder Werkstückträgern durch Vakuum-Aufdampfen Die vorliegende Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von metallischen überzögen auf plattenförmigen
Körpern oder plattenförmigen Werk stückträgern durch Aufdampfen im Hochvakuum, in
welcher die Platten in einem Vakuumbehälter von einem Stapel durch eine Fördereinrichtung
einzeln erfaßt und über eine Anzahl von Verdampfungsquellen geführt werden.
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Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist innerhalb des Vakuumbehälters
nur eine kleine Zahl von Platten untergebracht, die unter Vakuum bedampft werden
sollen. Der Verdampfungsvorgang geht in verhältnismäßig kurzer Zeit vonstatten.
Anschließend werden dann die Behälter geöffnet und die Platten herausgenommen und
durch neue ersetzt. Der Hauptzeitaufwand beim Arbeiten mit diesen bekannten Vorrichtungen
liegt beim Evakuieren, das zur Schaffung der Bedampfungsbedingungen erforderlich
ist, während der Bedampfungsvorgang selbst nur einen Bruchteil dieser gesamten Behandlungszeit
in Anspruch nimmt.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, diesen Nachteil
zu beseitigen.
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Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine solche Vorrichtung
so zu gestalten, daß nach der erfolgten Evakuierung des Vakuumbehälters eine Vielzahl
von plattenförmigen Körpern bedampft werden kann.
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Diese Aufgabe. wird in der Weise gelöst, daß erfindungsgemäß der Vakuumbehälter
durch eine Zwischenwand in zwei übereinanderliegende Räume unterteilt ist, wobei
der untere Raum als Stapelraum und zum Einhängen der mit Leitrollen versehenen Platten
auf Führungsschienen dient und eine Fördereinrichtung vorgesehen ist, welche die
Platten an einem Stapelende einzeln erfaßt und sie in Form eines endlosen Bandes
in waagerechter Lage über die im oberen Bedampfungsraum angeordneten Bedampfungsquellen
und schließlich zum anderen Stapelende führt.
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Bei einer bevorzugten Ausbildungsform der Erfindung besteht die Fördereinrichtung
aus einer über Leitrollen geführten endlosen Förderkette, die Mitnehmer trägt, welche
in Eingriff mit den entsprechenden seitlichen Ansätzen an den Platten gelangen.
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Die Vorrichtung kann jedoch auch in der Weise ausgebildet sein, daß
zum Fördern der einzelnen, jeweils an ihren oberen und unteren Kanten gelenkartig
zu einem endlosen Gliederband miteinander verbundenen Platten zwei vieleckige Drehtrommeln
vorgesehen sind. Der Bedampfungszone kann eine Vorwärmezone mit Heizquellen vorgeschaltet
sein.
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Vorteilhaft ist es, wenn außer der Bedampfungszone eine unabhängig
von den Bedampfungsquellen einschaltbare Glimmentladezone vorgeschaltet ist.
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Dabei können die in größerer Zahl angeordneten Bedampfungsquellen
unabhängig voneinander ein-und ausschaltbar sein. Diese Anordnung ermöglicht es,
mit sämtlichen Bedampfungsquellen gleichzeitig mit entsprechend mäßiger Verdampfungsgeschwindigkeit
zu arbeiten oder aber die Bedampfungsquellen einzeln nacheinander zu betreiben,
so daß mit Abnahme der Füllung der einen Bedampfungsquelle die nächste zugeschaltet
werden kann bzw. die vorhergehende abgeschaltet wird.
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Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist nach den Bedampfungsquellen
eine Meßbrücke angeordnet, mit der durch Messen des elektrischen Widerstandes die
Stärke der aufgedampften Schicht ermittelt wird.
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Die einzeln nebeneinander angeordneten Bedampfungsquellen können innerhalb
des Bedampfungsraumes in einen gemeinsamen Trägerrahmen. angeordnet sein, so daß
sie leicht ausfahrbar sind.
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An Hand der Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise beschrieben
und dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße
Vorrichtung, bei der die einzelnen Platten in einem Stapelraum auf Gleitschienen
nebeneinander hängen, F i g. 2 einen Längsschnitt durch die gleiche Vorrichtung,
F i g. 3 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung, bei der die einzelnen Platten
gelenkig miteinander verbunden sind, F i g. 4 einen Längsschnitt durch die gleiche
Vorrichtung.
Bei der in F i g. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung ist
der Vakuumbehälter 1 mit einer Beschickungstür 2 und Füßen 3 ausgerüstet. Erforderlichenfalls
kann an der der Beschickungstür 2 gegenüberliegenden Stirnseite 1 eine weitere Tür
angebracht sein.
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Der Innenraum des Behälters 1 wird durch eine horizontale Zwischenwand
4 in zwei Kammern 5
und 6 unterteilt. Der untere Raum 6 dient als Stapelraum.
In ihm sind die zu bedampfenden Platten 7 bzw. die plattenförmigen Träger für kleinere
zu bedampfende Gegenstände untergebracht. Wie insbesondere aus F i g. 1 ersichtlich
ist, sind an den Platten 7 seitliche Ansätze 8 angebracht, die mit Gleitrollen 9
ausgerüstet sind. Diese Gleitrollen 9 laufen auf den Führungsschienen 10, die an
den Seitenwandungen 11 des Stapelraumes 6 angebracht sind.
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Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, sind im Stapelraum 6 eine ganze
Anzahl derartiger Platten nebeneinander untergebracht. Die Entnahme dieser Platten
7 und ihr Transport vorbei an den Bedampfungsquellen 12 wird mit Hilfe einer
endlosen Kette 13
bewirkt, die über eine Anzahl von größeren und kleineren
Leitrollen 14 bzw. 15 läuft. Der Antrieb geht von der mit einem eingezeichneten
Pfeil versehenen Leitrolle 14 aus und ist regelbar. Seitlich an dem Gelenkbolzen
der Kette 13 sitzen Mitnehmer, die -die Ansätze 8 der Platten 7 untergreifen und
die so gestaltet und gesteuert sind, daß jeweils die am weitesten rechts im Stapel
angeordnete Platte 7 von ihnen erfaßt und mitgenommen wird. Die Platten hängen dabei
zunächst noch senkrecht nach unten, sie gelangen aber dann durch entsprechende Führungseinrichtungen
zunächst in eine schräge und dann eine waagerechte Lage, bis sie schließlich am
rechten Umkehrende der Kette 13 wieder senkrecht nach unten durchhängen und auf
die Gleitschienen 10 aufgeschoben werden.
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In der auf der rechten Seite der F i g. 2 dargestellten Schräglage
laufen die Platten 7 zwischen elektrischen Heizquellen 16 hindurch. Dabei
werden sie zur Erreichung einer bestimmten Temperatur mit einer bestimmten Geschwindigkeit
und in einer bestimmten Entfernung an diesen elektrischen Heizkörpern 16 vorbeigeführt
und den elektrischen Wärmestrahlen ausgesetzt.
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Nach dem Passieren der Heizzone werden die Platten 7 in waagerechter
Lage an den Bedampfungsquellen 12 vorbeigeführt. Der Abstand derselben von der unteren
Fläche der Platte 7 ist einstellbar, und die Beheizung erfolgt unabhängig voneinander.
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Diese nebeneinander angeordneten Bedampfungsquellen können in einem
gemeinsamen Trägerrahmen angeordnet sein, der leicht ausfahrbar ist. In den einzelnen
Bedampfungsquellen 12 können auch verschiedene Bedampfungsstoffe untergebracht sein.
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Die Seitenwandungen 11 des Stapelraumes 6 sind mit Durchbrechungen
17 versehen. In gleicher Weise ist die untere dem Stapelraum 6 abschließende Trennwand
18 mit Durchbrechungen 19 versehen. Ein Ventilator 29, der am Ende des unteren
Kanals 21
angebracht ist, sorgt für den Umlauf der Luft innerhalb des Stapelraumes
6, wie es durch die eingezeichneten Pfeile veranschaulicht ist. Bei dieser Umwälzung
der Luft, die vor der Evakuierung des Behälters 1 erfolgt, wird die Luft durch die
Öffnungen 19 in der unteren Wand 18 abgesaugt und seitlich durch die Öffnungen 17
in den Seitenwandungen 11 in das Innere des Stapelraumes 6 eingeführt. Die Luft
tritt dabei zwischen den beheizten Rohren 20, die als Heizschlange ausgebildet
sind, hindurch.
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Diese Rohre 20 können auch mit einem Kühlmittel beschickt werden.
Die Evakuierung des Behälters 1 kann an beliebiger Stelle erfolgen. Bei dem gezeigten
Ausführungsbeispiel ist zu diesem Zwecke der seitlich angebrachte Stutzen 22 vorgesehen.
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Durch das Rückführen je einer Platte 7 auf der linken Stapelseite
wird durch die linke untere Umlenkrolle14 der ganze Stapel jeweils um eine Plattenstärke
nach rechts verschoben unter der Voraussetzung, daß eine bestimmte Anzahl von Platten
7 im Stapelraum untergebracht ist.
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Durch entsprechende Einstellung der beiden Leitrollen 15 (F i g. 2)
wird mit Sicherheit nur jeweils die letzte Platte 7 des Stapels entnommen. Sie wird
dann von den Mitnehmern mit Hilfe der Führungsschienen 14a schräg aufwärts und nach
dem Vorbeilaufen an den Bedampfungsquellen 12 mit Hilfe der Führungsschienen schräg
abwärts geführt. Die waagerechte Lage der Platten 7 im oberen Tram wird mit Hilfe
der winkligen Ansätze 10a der Führungsschiene 10 gesichert. Die Abstände
der Mitnehmer auf der Kette 13 entsprechen der Breite der Platten 7, so daß diese
dann im oberen Trum dicht nebeneinanderliegen, wie es aus F i g. 2 ersichtlich ist.
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Bei der in F i g. 3 und 4 gezeigten Ausbildung handelt es sich im
wesentlichen um die gleichen Bauelemente, die auch bei der Vorrichtung gemäß F 1
g. 1 und 2 vorhanden sind. Es sind jedoch bei der Vorrichtung nach Fi.g. 3 und 4
die einzelnen Platten 7a an ihren oberen und unteren Enden gelenkartig miteinander
verbunden. Sie liegen zwar innerhalb des Stapelraumes 6 mit ihren Leitrollen 9 in
gleicher Weise auf den Führungsschienen 10 auf, hängen aber nicht senkrecht durch,
sondern liegen, wie aus F i g. 4 ersichtlich ist, im Stapelraum 6 schräg nebeneinander,
so daß sich von der Seite gesehen eine Zickzacklinie ergibt. Der Transport der einzelnen
Platten 7a vorbei an den Bedampfungsquellen 12 und den elektrischen Heizquellen
16a erfolgt mit Hilfe der beiden vieleckigen Drehtrommeln 23, 24, die in der Pfeilrichtung
in regelbarer Geschwindigkeit um ihre Achse 25, 26 umlaufen. Die Platten 7a legen
sich dabei jeweils an die entsprechende Vieleckseite der Drehtrommeln 23, 24 an.
Wenn sie an den Bedampfungsquellen 12 vorbeilaufen, liegen sie mit ihren Leitrollen
9 waagerecht auf den oberen Schienen 27 des Bedampfungsraumes 5 auf. Sie werden
daher in waagerechter Lage an den Bedampfungsquellen 12
vorbeigeführt. Der
Umlauf der Heizluft durch den Stapelraum 6 und die Evakuierung erfolgt in ähnlicher
Weise wie bei der in F i g.1 und 2 gezeigten Vorrichtung.
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Gegebenenfalls werden die zu bedampfenden Platten 7 bzw. 7a vor der
Bedampfung in an sich bekannter Weise ein oder mehrere Male an einer Glimmentladezone
vorbeigeführt, die zusätzlich zur Bedampfungseinrichtung vorgesehen ist. Es wird
auf diese Weise ein gleichmäßigeres und festeres Haften der aufgedampften Schicht
erreicht.