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Verfahren und Vorrichtung zur
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Behandlung eines plattenförmigen Gegenstandes Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Behandlung eines plattenförmigen Gegenstandes mit flüchtige Dämpfe
bildenden Flüssigkeiten in einer Arbeitskammer, bei dem man den Gegenstand längs
einer Förderbahn durch eine unmittelbar an die Arbeitskammer anschließende Durchlaufkammer
in die Arbeitskammer hinein- bzw. aus dieser heraustransportiert, und bei welchem
man Dämpfe der Behandlungsflüssigkeit aus der Durchlaufkammer entfernt und sie einem
der Arbeitskammer zugeordneten Behandlungsflüssigkeitskreislauf zuführt.
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Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens mit einer Arbeitskammer, die über eine innere Öffnung mit einer Durchlaufkammer
verbunden ist, die ihrerseits als Ein- bzw. Auslaß für in
der Arbeitskammer
zu behandelnde Gegenstände auf ihrer der Arbeitskammer abgewandten Seite eine äußere
Öffnung aufweist, mit einer Fördereinrichtung zum Transport der Gegenstände und
mit einer Einrichtung zur Entfernung von Dämpfen aus der Durchlaufkammer.
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Bei Verfahren zur Behandlung von plattenförmig vorgeschobenen Gegenständen
mit leicht flüchtigen Flüssigkeiten, die normalerweise in einer abgeschlossenen,
mit Ein- und Auslaßöffnungen versehenen Arbeitskammer einer Durchlaufmaschine erfolgt,
kann nicht verhindert werden, daß flüchtige Dämpfe der Behandlungsflüssigkeit, beispielsweise
eines Lösungsmittels oder eines Ätzmittels, aus der Arbeits kammer in die Umgebung
gelangen. Dies führt einerseits zu einem erheblichen Verlust an Behandlungsflüssigkeit,
die daher laufend ersetzt werden muß, und zum anderen besteht die Gefahr einer Umweltverschmutzung,
insbesondere da viele der normalerweise verwendeten Behandlungsflüssigkeiten giftige
Dämpfe bilden.
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Es ist bereits bekannt, Arbeitskammern sogenannte Durchlaufkammern
vor- und nachzuschalten, durch die die Gegenstände beim Einschieben in die Arbeitskammer
und beim Verlassen der Arbeitskammer hindurchlaufen. Diese sich an die Ein- und
Auslauföffnungen der Arbeitskammer anschließenden Durchlaufkammern können mit einer
Absaugung versehen sein, welche die in den Durchlaufkammern gesammelten Dämpfe aus
diesen absaugt und wieder dem Kreislauf der Behandlungsflüssigkeit zuführt, beispielsweise
durch Einführen in die Arbeitskammer oder durch Einführen in einen Vorratsbehälter
für die Behandlungsflüssigkeit. Um die Rückgewinnung
der flüchtigen
Dämpfe zu erhöhen, ist es auch bereits bekannt, mehrere solcher Durchlaufkammern
hintereinander zu schalten. (DE-OS 28 20 815). Trotzdem gelingt es auch bei dieser
Technik nicht, die aus der Arbeitskammer austretenden flüchtigen Dämpfe vollständig
rückzugewinnen, so daß auch bei Anlagen dieser Art beim Betrieb noch flüchtige Dämpfe
in die Umgebung austreten.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, den Austritt flüchtiger Dämpfe aus der
Behandlungseinrichtung praktisch vollständig zu verhindern.
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Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen
Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man beim Durchgang eines Gegenstandes durch
eine der Arbeitskammer abgewandte äußere Öffnung der Durchlaufkammer eine d.ie Durchlaufkammer
mit der Arbeitskammer verbindende innere Öffnung im wesentlichen gasdicht verschließt,
daß man die äußere Öffnung im wesentlichen gasdicht verschließt bevor man die innere
Öffnung für den Durchtritt eines Gegenstandes öffnet und daß man weitgehend alle
Dämpfe aus der Durchlaufkammer entfernt, bevor man die äußere Öffnung öffnet.
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Auf diese Weise ist sichergestellt, daß beim Durchgang eines Gegenstandes
durch die äußere Bffnung.einer Durchlaufkammer keine flüchtigen Dämpfe aus der Arbeitskammer
in die Durchlaufkammer eintreten können, andererseits ist die Durchlaufkammer zur
Umgebung hin gasdicht abgeschlossen, wenn sie mit der Arbeitskammer in Verbindung
steht. Dabei
können Dämpfe aus der Arbeitskammer in die Durchlaufkammer
übertreten, ohne daß sie in die Umgebung gelangen.
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Bevor die äußere Öffnung dann wieder geoffnet wird, werden diese Dämpfe
aus der Dùrchlaufkammer praktisch vollständig abgezogen, und die Durchlaufkamner
wird erst wieder geöffnet, wenn sie frei ist von flüchtigen Dämpfen.
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Insgesamt verhindert man auf diese Weise vollständig, daß Dämpfe in
die Umgebung gelangen und dort zu Umweltschäden führen. Außerdem werden die Verluste
an Behandlungsflüssigkeit praktisch ausgeschlossen, d.h. das Verfahren kann wesentlich
kostengünstiger durchgeführt werden als bisher bekannte Verfahren.
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Vorteilhaft ist es, wenn man die Dämpfe durch Absaugen aus der Durchlaufkammer
entfernt. Dies kann mit Hilfe einer Pumpe oder beispielsweise auch mit Hilfe eines
Injektors geschehen.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, daß man die Durchlaufkammer zur Entfernung
der Dämpfe mit einem unter Druck stehenden Gas beaufschlagt. Dieses unter Druck
stehende Gas führt gleichzeitig dazu, daß der Ubertritt von Dämpfen aus der Arbeitskammer
in die Durchlaufkammer stark vermindert wird.' Vorteilhaft ist es, wenn die Entfernung
der Dämpfe während der Öffnung der äußeren Öffnung unterbrochen wird, so daß bei
der Entfernung der Dämpfe durch Saugen kein erhöhtes Ansaugen von Luft, bei der
Entfernung der Dämpfe durch Uberdruckbeaufschlagung kein Austritt des unter Überdruck
stehenden Gases durch die äußere Öffnung erfolgt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen,
daß die Entfernung der Dämpfe nach dem Schließen der inneren Öffnung und vor dem
Öffnen der äusseren Öffnung stattfindet.
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Bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art wird diese Aufgabe
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden Öffnungen der Durchlaufkammer unabhängig
voneinander im wesentlichen gasdicht verschließbar sind und daß der Abstand der
beiden Öffnungen der Durchlaufkammer größer ist als die Länge der Gegenstände. Dadurch
kann der Gegenstand bei geöffneter äußerer Öffnung vollständig in die Durchlaufkammer
einlaufen, und bevor die innere Öffnung geöffnet wird, kann die äußere Öffnung geschlossen
werden, um sicher jede Verbindung der Arbeitskammer mit der Umgebung zu verhindern.
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Vorteilhaft ist es dabei, wenn die Einrichtung zur Entfernung der
Dämpfe aus der Durchlaufkammer in Abhängigkeit vom Schließzustand der beiden Öffnungen
der Durchlaufkammer betätigbar ist. Ferner kann vorgesehen sein, daß die Fördereinrichtung
nach dem Einlauf eines Gegenstandes in die Durchlaufkammer stillgesetzt wird, bis
die Durchlaufkammer von in ihr vorhandenen Gasen befreit ist.
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Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der näheren Erläuterung. Es zeigen: Figur
1 eine schematische Teilseitenansicht einer Durchlaufanlage zur Behandlung von plattenförmigen
Gegenständen
beim Einlaufen eines Gegenstandes in die Durchlaufkammer;
Figur 2 eine Ansicht ähnlich Figur 1 beim Einlaufen des Gegenstandes in die Arbeitskammer
und Figur 3 eine Ansicht ähnlich Figur 1 mit beidseitig geschlossener Durchlaufkammer.
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Die in der Zeichnung dargestellte Durchlaufanlage ist dort nur sehr
schematisch wiedergegeben; sie kann beispielsweise zur Behandlung von elektrischen
Leiterplatten dienen, die bei ihrer Herstellung verschiedenen chemischen Behandlungsschritten
unterworfen werden, beispielsweise einer chemischer Reinigung, einem.Ätzvorgang,
einem Entwicklungs- oder Entschichtungsprozeß, einem Lösungsvorgang etc. Die Anlage
ist als Durchlaufanlage konzipiert und umfaBt verschiedene nacheinander von den
verschiedenen Gegenständen durchlaufene Stationen. In der Zeichnung sind von diesen-Stationen
eine Einlaufstation 1, eine daran anschlieBende Durchlaufkammer 2 sowie eine daran
anschließende Arbeitskammer 3 dargestellt.
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In der Einlauf station 1 bilden parallel zueinander drehbar gelagerte
Rollen 4 eine Vorschubbahn für Gegenstände 5, die durch eine angetriebene Drehung
der Rollen in Richtung des Pfeiles A in die Durchlaufkammer 2 transportiert werden,
in der ebenfalls Rollen 6 eine entsprechende Vorschubbahn für die Gegenstände 5
bilden. Die Durchlaufkammer wird von einem allseits geschlossenen Gehäuse 7 umgeben,
welches lediglich in seiner der Einlaufstation 1 zugewandten Stirnwand 8 eine schlitzförmige
Einlaßöffnung aufweist, die im
folgenden als äußere Öffnung 9 bezeichnet
wird. In der gegenüberliegenden Stirnwand 10, die flächig an einer Stirnwand 11
der Arbeitskammer 3 anliegt oder durch die Stirnwand 11 der Arbeitskammer 3 gebildet
wird, befindet sich ebenfalls eine schlitzförmige Öffnung, die das Innere des Gehäuses
7 der Durchlaufkammer 2 mit der Arbeitskammer 3 verbindet. Diese Öffnung wird im
folgenden als innere Öffnung 12 bezeichnet. Sowohl der äußeren Öffnung 9 als auch
der inneren Öffnung 12 istein Verschluß 13 bzw. 14 zugeordnet, mit dem beide Öffnungen
im wesentlichen gasdicht verschlossen werden können. Es kann sich dabei beispielsweise
um Klappen handeln, die zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung bewegt
werden können.
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Auch andere Ausführungsformen sind für den Fachmann möglich, wesentlich
ist, daß diese Verschlüsse einen weitgehend gasdichten Verschluß der Öffnungen erlauben
und so in eine Offenstellung gebracht werden können, daß die zu behandelnden Gegenstände
durch die Öffnungen vorgeschoben werden können.
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Im Innern der Arbeitskammer 3 sind ebenfalls Rollen oder Walzenpaare
15 angeordnet, die eine Vorschubbahn für die zu behandelnden Gegenstände bilden.
Zur Behandlung sind oberhalb und unterhalb der Vorschubebene Düsen 16 und 17 angeordnet,
aus denen eine Behandlungsflüssigkeit auf die plattenförmigen Gegenstände gesprüht
werden kann, beispielsweise ein chemisches Lösungsmittel oder ein Ätzmittel. Die
BehandlungsflUssigkeit wird den Düsen 16 und 17 über eine Leitung 18 aus einem unterhalb
des Arbeitskammer 3 angeordneten Vorratsbehälter 19 über eine Pumpe 20 zugeführt.
Uberschüssige Flüssigkeit sammelt sich am Boden der Arbeitskammer 3 und gelangt
von dort über eine Leitung 21 wieder in den Vorratsbehälter 19 zurück.
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Das Innere des Gehäuses 7 der Durchlaufkammer 2 steht über eine Leitung
22, in die eine Pumpe 23 eingeschaltet ist, mit dem Inneren der Arbeitskammer 3
in Verbindung.' Beim Betrieb dieser Vorrichtung wird zunächst ein zu behandelnder
Gegenstand 5 in die Einlauf station 1 aufgelegt, wie dies in Figur 1 dargestellt
ist. Der Verschluß 13 der äußeren Öffnung 9 ist geöffnet, dagegen ist der Verschluß
14 der inneren Öffnung 12 geschlossen. Die Rollen 4 und 6 schieben den Gegenstand
in das Innere der Durchlaufkammer 2 vor, und daran anschließend schließt stich der
Verschluß 13 der äußeren Öffnung 9. Nach dem Verschließen der äußeren Öffnung 9
öffnet sich der Verschluß 14 der inneren Öffnung 12, so daß der Gegenstand in der
in Figur 2 dargestellten Weise in die Arbeitskammer 3 einlaufen kann. Dabei treten
unvermeidlich flüchtige Dämpfe der in der Arbeitskammer verwendeten Flüssigkeiten
in die Durchlaufkammer 2 ein; diese können jedoch nicht in die Umgebung gelangen,
da der Verschluß 13 der äußeren Öffnung 9 diese im wesentlichen gasdicht verschließt.
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Nach dem Einlaufen des Gegenstandes 5 in die Arbeitskammer 3 verschließt
der Verschluß 14 die innere Öffnung 12 im wesentlichen gasdicht, so daß nunmehr
die Durchlaufkammer 2 vollständig abgeschlossen ist (Figur 3).
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In diesem Betriebszustand wird die Pumpe 23 eingeschaltet, so daß
die in der Durchlaufkammer 2 gesammelten flüchtigen Dämpfe der Behandlungsflüssigkeit
wieder in die Arbeitskammer 3 zurückgesaugt werden. Erst wenn die Durchlaufkammer
2 von flüchtigen Dämpfen der Behandlungsflüssigkeit praktisch frei ist, wird der
Verschluß 13 der äußeren Öffnung 9
erneut geöffnet, so daß der
beschriebene Arbeitsablauf für den nachfolgenden Gegenstand beginnen kann. Es ist
dabei gewährleistet, daß die Durchlaufkammer 2 erst dann wieder mit der Umgebung
in Verbindung kommt, wenn die in sie ein-' gedrungenen Chemikaliendämpfe vollständig
entfernt sind, d.h. ein Austritt dieser Dämpfe in die Umgebung wird mit Sicherheit
vermieden.
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Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Pumpe zur Entfernung
der Dämpfe aus der Durchlaufkammer erst eingeschaltet, wenn beide Verschlüsse 13
und 14 geschlossen sind. Es wäre auch möglich, die Pumpe bereits zu einem früheren
Zeitpunkt einzuschalten, beispielsweise nach der Schließung der äußeren Öffnung
9 und während des Eintritts des Gegenstandes in die Arbeitskammer. Grundsätzlich
wäre auch möglich, die Pumpe im Dauerlauf zu betreiben; dabei saugt jedoch die Pumpe
während des Abschnittes, bei dem die äußere Öffnung 9 geöffnet ist, Luft an, so
daß erhöhte Pumpleistungen nötig sind. Daher wird der vorstehend be schriebene intermittierende
Betrieb vorgezogen.
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Die Pumpe kann eine mechanische Pumpe sein; es ist auch möglich, statt
der mechanischen Pumpe beispielsweise eine Strahlpumpe einzusetzen, die als Treibmittel
die Behandlungsflüssigkeit selbst benutzt.
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Bei einem abgewandelten Ausführungsbeispiel werden die Dämpfe nicht
aus der Durchlaufkammer 2 abgesaugt, d.h. die Pumpe 23 entfällt. Dafür wird jedoch
die Durchlaufkammer 2 mit einem unter Überdruck stehenden Gas beaufschlagt, welches
nicht nur die Dämpfe über die Leitung 22 in die
Arbeitskammer zurücktreibt,
sondern auch den Eintritt der Dämpfe aus der Arbeitskammer in die Durchlaufkammer
wesentlich behindert.
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In der Zeichnung ist lediglich eine in Vorschubrichtung der Arbeitskammer
vorgeschaltete Durchlaufkammer dargestellt, selbstverständlich kann sich an der
Auslaßseite der Arbeitskammer eine entsprechende Durchlaufkammer anschließen, die
dann in der gleichen Weise arbeitet. Dabei ist dann die Auslaßöffnung dieser stromabwärts
gelegenen Durchlaufkammer die äußere Öffnung, die der Arbeitskammer benachbarte
die innere. Um den Arbeitsablauf zu beschleunigen, kann vorgesehen sein, daß die
Fördereinrichtungen der Einlaufstation, der Durchlaufkammer und der Arbeitskammer
mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten angetrieben werden oder bei Bedarf stillgesetzt
werden. Insbesondere beim Durchgang der Gegenstände durch die Öffnungen kann die
Fördergeschwindigkeit erhöht werden, so daß die Offnungszeiten der beiden Öffnungen
soweit wie möglich herabgesetzt werden.