DE69104000T2 - Vorrichtung zum Vakuum-Aufdampfen. - Google Patents

Vorrichtung zum Vakuum-Aufdampfen.

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Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG: Gebiet der Erfindung:
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vakuumaufdampfvorrichtung für das Vakuumauf- oder -bedampfen von bzw. mit Metall wie Zink, Keramik und dgl.
  • Beschreibung des Stands der Technik:
  • Als Einrichtung zum Bedampfen beider Flächen eines zu bedampfenden Bands wurden bereits die folgenden Vakuumaufdampfvorrichtungen vorgeschlagen:
  • Eine Umschlingungswalzen (typ) -Aufdampfvorrichtung, wie sie in der JP-Patentveröffentlichung 61-60912 (1986) vorgeschlagen ist, ist in Fig. 5 dargestellt. Gemäß dieser Figur sind längs einer Transportstrecke eines Bands 01 Vakuumbehälter 02A und 02B zum Bedampfen jeweils einer Oberfläche vorgesehen. In den jeweiligen Vakuumbehältern 02A und 02B sind jeweilige Verdampfungsbehälter 04A bzw. 04B, die Metallschmelzen 03A bzw. 03B enthalten, Hauben 07A und 07B zum Führen von in den Verdampfungsbehältern 04A und 04B verdampften Metalldämpfen 05A bzw. 05B zu Bedampfungsöffnungen 06A bzw. 06B sowie Umschlingungswalzen 08A und 08B vorgesehen, die in Gegenüberstellung zu den Bedampfungsöffnungen 06A bzw. 06B stehen, so daß das Band 01 unter Umschlingung der Umschlingungswalzen 08A und 08B in Gegenüberstellung zu den Bedampfungsöffnungen 06A bzw. 06B bringbar ist. Die Anordnung nach Fig. 5 umfaßt ferner Verschlüsse (Schieber) 09A und 09B zum Regeln der Mengen der zu den Bedampfungsöffnungen 06A bzw. 06B geleiteten Metalldämpfe 05A bzw. 05B, atmosphärische Schmelzbehälter 010A und 010B, "Schnorchel" 011A und 011B zum Zuführen der Metallschmelzen 03A bzw. 03B aus den atmosphärischen Schmelzbehältern 010A bzw. 010B zu den Verdampfungsbehältern 04A bzw. 04B, Heizelemente 012A und 012B zum Erwärmen und Verdampfen der Metallschmelzen 03A bzw. 03B in den Verdampfungsbehältern 04A bzw. 04B sowie an Einlaß- und Auslaßöffnungen für das Band 01 vorgesehene Dichtungsvorrichtungen 013 der Vakuumbehälter 02A und 02B.
  • Bei der beschriebenen Umschlingungswalzen-Aufdampfvorrichtung wird das Band 01 unter Umschlingung der Umschlingungswalzen 08A und 08B in den Vakuumbehältern 02A bzw. 02B fortlaufend transportiert; nach dem Bedampfen seiner einen Oberfläche im Vakuumbehälter 02A und seiner anderen Oberfläche im Vakuumbehä1ter 02B wird es als bedampftes Band 01a herausgeführt.
  • Außerdem wurde auch eine Platten(typ)-Aufdampfvorrichtung, welche anstelle der Umschlingungswalzen 08A und 08B erwärmte bzw. beheizte flache Platten verwendet, vorgeschlagenen (JP- Patentanmeldung 63-7010 (1988)). Diese Vorrichtung ist in Fig. 6 dargestellt. In dieser Figur sind erwärmte bzw. beheizte flache Platten mit 014A und 014B bezeichnet. Da die sonstige Konstruktion derjenigen bei der Vorrichtung nach Fig. 5 nahezu gleich ist, sind Elemente, welche die gleichen Funktionen erfüllen, mit entsprechenden Bezugsziffern (wie vorher) bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen erläutert.
  • Bei dieser Vorrichtung wird das Band 01 ebenfalls fortlaufend in die beiden Vakuumbehälter 02A und 02B transportiert; nach dem Bedampfen der einen Seite oder Oberfläche (des Bands) im Vakuumbehälter 02A und der anderen Oberfläche im Vakuumbehälter 02B wird das Band als bedampftes Band 01a abgeführt.
  • Bei den beschriebenen Vakuumaufdampfvorrichtungen nach dem Stand der Technik werden für das Aufdampfen von z.B. Zink auf Vorder- und Rückseite des Bands je zwei Vakuumbehälter und Aufdampfvorrichtungen benötigt; da zudem auch die atmosphärischen Schmelzöfen o.dgl. in den betreffenden Aufdampfvorrichtungen als Zuführvorrichtungen für Zink vorgesehen sind, bestand dabei das Problem, daß die Zah1 der Ausrüstungsteile groß und auch der Kostenaufwand hoch war.
  • Außerdem können bei den beschriebenen Vorrichtungen nach Fig. 5 oder 6 im Fall eines Beschichtens oder Bedampfens (plating) mit unterschiedlichen Dicken, wobei eine Zink- Aufdampfmenge zwischen Vorder- und Rückseite des Bands 01 unterschiedlich eingestellt wird, die Bedampfungsmengen an Vorder- und Rückseite jeweils mittels der Verschlüsse 09A bzw. 09B geregelt werden. Wenn zum Zwecke der Verkleinerung der Zahl der Ausrüstungsteile die Bedampfungsöffnungen z.B. in einem einzigen Vakuumbehälter an Vorder- und Rückseite des Bands angeordnet sind, ergibt sich jedoch das Problem, daß beim Bedampfen mit verschiedenen Dicken die Dämpfe an Vorder- und Rückseite einander stören (interfere) und zu Unregelmäßigkeiten in der Verteilung einer Bedampfungsmenge führen würden.
  • ABRISS DER ERFINDUNG:
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist damit die Schaffung einer neuartigen Vakuumaufdampfvorrichtung, bei welcher die Zahl der Ausrüstungsteile unter Erzielung von Raumeinsparung und Kostensenkung verringert ist und auch ein Bedampfen mit unterschiedlichen Dicken (differential thickness plating) oder ein einseitiges Bedampfen mit hoher Güte durchführbar ist.
  • Gemäß einem Merkmal dieser Erfindung ist deren Gegenstand eine Vakuumaufdampfvorrichtung, umfassend: einen Verdampfungsbehälter zum Aufnehmen und Verdampfen eines Bedampfungsmaterials, eine die Oberseite des Verdampfungsbehälters abdeckende und in der waagerechten Richtung bis zu seiner Außenseite erweiterte bzw. verlaufende Haube, Einlaß- und Auslaßöffnungen für ein zu bedampfendes Band, die sich in der Haube so öffnen, daß sie einen Mittelbereich der Erstreckung an der Außenseite des Verdampfungsbehälters durchsetzen, und einen den Verdampfungsbehälter und die Haube vollständig abdeckenden bzw. umschließenden Vakuumbehälter mit Dichtungsvorrichtungen zum Hinein- und Herausführen des zu bedampfenden Bands an den Positionen entsprechend den Einlaß- und Auslaßöffnungen in der Haube, so daß das Auf- odär Bedampfen innerhalb der Haube gleichzeitig sowohl an Vorder- als auch Rückseite des zu bedampfenden Bands bewirkt wird.
  • Gemäß einem anderen Merkmal dieser Erfindung ist deren Gegenstand eine Vakuumaufdampfvorrichtung, umfassend: einen Verdampfungsbehälter zum Aufnehmen und Verdampfen eines Bedampfungsmaterials, eine die Oberseite des Verdampfungsbehälters abdeckende und in der waagerechten Richtung bis zu seiner Außenseite erweiterte bzw. verlaufende Haube, Einlaß - und Auslaßöffnungen für ein zu bedampfendes Band, die sich in der Haube so öffnen, daß sie einen Mittelbereich der Erstreckung an der Außenseite des Verdampfungsbehälters durchsetzen, einen den Verdampfungsbehälter und die Haube vollständig abdeckenden bzw. umschließenden Vakuumbehälter mit Dichtungsvorrichtungen zum Hinein- und Herausführen des zu bedampfenden Bands an den Positionen entsprechend den Einlaß - und Auslaßöffnungen in der Haube, eine Dampfmengenregelvorrichtung zum Regeln einer zu den Vorder- und Rückseiten des innerhalb der Haube zu bedampfenden Bands geleiteten Dampfmenge des verdampften Materials und eine an mindestens einer Seite der Vorder- und Rückseiten des innerhalb der Haube zu bedampfenden Bands vorgesehene Bedampfungsoberflächen-Regelvorrichtung zum Regeln einer bedampften Oberfläche des zu bedampfenden Bands, so daß innerhalb der Haube eine Bedampfung mit unterschiedlichen Dicken an den Vorder- und Rückseiten des zu bedampfenden Bands bewirkt wird.
  • Bei der zuerst umrissenen Vakuumaufdampfvorrichtung gemäß dieser Erfindung sind Kanäle (oder Durchgänge) für das Bedampfen durch die Haube an beiden Seiten eines zu bedampfenden Bands geformt, wobei Dampf des in einem einzigen Verdampfungsbehälter verdampften Bedampfungsmaterials durch die Haube zu diesen beiden Kanälen geleitet wird. Demzufolge erfolgt das Auf- oder Bedampfen gleichzeitig an sowohl Vorder- als auch Rückseite des zu bedampfenden Bands, das durch die Dichtungs- Vorrichtungen zum Einführen und Herausführen desselben in den bzw. aus dem Vakuumbehälter sowie die Einlaß- und Auslaßöffnungen der Haube geführt wird.
  • Bei der zweiten, oben umrissenen Vakuumaufdampfvorrichtung gemäß dieser Erfindung werden dagegen die Mengen des zu den jeweiligen Kanälen an Vorder- und Rückseite des zu bedampfenden Bands geleiteten Dampfes durch die Dampfmengenregelvorrichtung geregelt, wobei gleichzeitig die Flächen der Bedampfungsöffnungen an Vorder- und Rückseite entsprechend der Dampfmenge durch die Bedampfungsoberflächen-Regelvorrichtung reguliert werden. Auf diese Weise werden oder sind die Dampfdrücke an Vorder- und Rückseite des zu bedampfenden Bands ausgeglichen, und Interferenz oder Störung zwischen den Dämpfen an den jeweiligen Seiten des Bands wird verhindert, so daß die Verteilung der Bedampfungsmengen in der Breiten- bzw. Querrichtung an Vorder- und Rückseite des Bands vergleichmäßigt wird oder ist.
  • Diese Operation ist nachstehend im einzelnen beschrieben.
  • Eigentlich würde im Fall des Bedampfens mit verschiedenen Dicken mittels der Aufdampfvorrichtung, bei der Kanäle in gegenüberstehender Beziehung mit einem dazwischen plazierten Band geformt sind, z.B. Überschußdampf des auf einer Vorderseite des Band abzulagernden Dampfes, durch das Band begrenzt bzw. getrennt, über das Band (hinaus) gelangen und mit dem auf einer Rückseite abzulagernden Dampf in Interferenz gelangen; andererseits würde Überschußdampf des auf der Rückseite abzulagernden Dampf es über das Band (hinaus) gelangen und mit dem auf der Vorderseite abzulagernden Dampf in Interferenz gelangen. Infolgedessen würde die Verteilung der Bedampfungsmenge an der Vorderseite des Bands oder die Verteilung der Bedampfungsmenge an der Rückseite längs der Querrichtung des Bands ungleichmäßig werden. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß eine Bedampfungsmenge des Bedampfungsmaterials an der Vorderseite gleich g&sub1; g/m², ein Dampfdruck unmittelbar vor dem Bedampfen in diesem Fall gleich P&sub1; Pa und auch eine Bedampfungsmenge des Bedampfungsmaterials an der Rückseite gleich g&sub2; g/m² und ein Dampfdruck unmittelbar vor dem Bedampfen in diesem Fall gleich P&sub2; Pa sind, so gilt P&sub1; < P&sub2;, wenn g&sub1; < g&sub2; erfüllt ist. Insbesondere gelangt der Dampf des Bedampfungsmaterials, der für das Bedampfen der Rückseite geleitet wurde, über oder um das Band hinaus bzw. herum zu dessen Vorderseite, um dann in den zum Bedampfen der Vorderseite geleiteten Dampf des Bedampfungsmaterials einzutreten und dadurch den Dampfstrom zu stören, was zu Ungleichmäßigkeit in der Bedampfungsmaterialmenge an der Vorderseite längs der Querrichtung des Bands führt. Während ein Teil des Bedampfungsmaterials von der Rückseite zur Vorderseite umströmt, wird auch der Strom des Dampfes des Bedampfungsmaterials an der Rückseite gestört, so daß auch die abgelagerte Menge des Bedampfungsmaterials an der Rückseite in der Querrichtung des Bands ungleichmäßig wird.
  • Bei der Aufdampfungsvorrichtung gemäß dem zweiten Merkmal der Erfindung ist zur Lösung der obigen Aufgabe eine Bedampfungs (ober) flächen-Regelvorrichtung vorgesehen; hierdurch werden die bedampfte Oberfläche an der Seite des Bands, wo die Bedampfungsmenge geringer ist, variiert und das Verhältnis der bedampften (vapor-deposited) Oberflächen von Vorder- und Rückseite mit dem Verhältnis g&sub1;/g&sub2; der Bedampfungsmenge g&sub1; des Bedampfungsmaterials an der Vorderseite zur Bedampfungsmenge g&sub2; des Bedampfungsmaterials an der Rückseite in Übereinstimmung gebracht. Auch wenn dabei g&sub2; > g&sub1; erfüllt ist, gilt P&sub1; = P&sub2;; damit sind oder werden die Dampfdrücke an Vorder- und Rückseite, durch das Band (belt) begrenzt bzw. getrennt, ausgeglichen, die Dampfströme nicht gestört und damit die Bedampfungsmenge g&sub1; g/m² des Bedampfungsmaterials an der Vorderseite sowie die Bedampfungsmenge g&sub2; g/m² des Bedampfungsmaterials an der Rückseite in der Breiten- oder Querrichtung des Bands gleichmäßig eingestellt.
  • Eine theoretische Erläuterung dieses Aspekts findet sich nachstehend.
  • Eine Ablagerungs- oder Bedampfungsmenge g des Bedampfungsmaterials auf einem Band bestimmt sich nach folgender Formel:
  • Darin bedeuten:
  • L = Länge (m) einer Bedampfungsöffnung;
  • V = Laufgeschwindigkeit (m/s) eines Bands;
  • Pr = Dampfdruck (N/m²) an einer Bedampfungsöffnung;
  • g = Bedampfungsmenge (g/m²) des Bedampfungsmaterials auf einem Band.
  • Wenn hierbei angenommen wird, daß die Ablagerungs- oder Bedampfungsmenge (deposited amount) des Bedampfungsmaterials auf der Vorderseite des Bands g&sub1; (g/m²), der Dampfdruck zu diesem Zeitpunkt P&sub1; (N/m²) und die Öffnungslänge der Bedampfungsöffnung L&sub1; (m) und andererseits die Bedampfungsmenge des Bedampfungsmaterials an der Rückseite des Bands g&sub2; = 10g&sub1; (g/m²), der Dampfdruck zu diesem Zeitpunkt P&sub2; (N/m²) und die Öffnungslänge der Bedampfungsöffnung L&sub2; (m) sind, lassen sich die folgenden Beziehungen aufstellen:
  • Wenn die Öffnungsflächen der Bedampfungsöffnungen sowohl an Vorder- als auch an Rückseite des Bands gleich sind, d.h. L&sub1; = L&sub2; gilt, ist die folgende Beziehung erfüllt:
  • P&sub2; = 10P&sub1; .....(4)
  • In diesem Fall tritt daher, wie oben beschrieben eine Störung eines Dampfstroms an beiden Seiten des Bands auf.
  • Wenn andererseits in obiger Gleichung (3) L&sub1; = 1/10 L&sub2; eingesetzt (substituted) wird, ergibt sich die folgende Beziehung:
  • Mit anderen Worten: auch wenn die Bedampfungsmengen an den jeweiligen Seiten des Bands verschieden sein sollten, können durch Regelung eines Verhältnisses der bedampften Oberflächen an den jeweiligen Seiten des Bands die Dampfdrücke an diesen Bandseiten identisch eingestellt werden. Infolgedessen tritt keine Störung in den Dampfströmen im Bereich der Bedampfungsöffnungen an den jeweiligen, durch das Band begrenzten bzw. getrennten Seiten auf, so daß die Verteilung der Ablagerungs - oder Bedampfungsmengen des Bedampfungsmaterials an Vorder- und Rückseite des Bands in der Querrichtung desselben gleichmäßig wird.
  • Die obigen sowie andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung ergeben sich deutlicher aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
  • In den beigefügten Zeichnungen zeigen:
  • Fig. 1 eine Vorderansicht einer Vakuumaufdampfvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • Fig. 2 einen lotrechten Schnitt durch diese Vorrichtung 10 längs der Linie II-II in Fig. 1, in Richtung der Pfeile gesehen,
  • Fig. 3 einen waagerechten Schnitt durch diese Vorrichtung längs der Linie III-III in Fig. 1, in Richtung der Pfeile gesehen,
  • Fig. 4 eine Seitenansicht dieser Vorrichtung,
  • Fig. 5 eine schematische lotrechte Schnittansicht eines Beispiels einer Vakuumaufdampfvorrichtung nach dem Stand der Technik und
  • Fig. 5 eine schematische lotrechte Schnittansicht eines anderen Beispiels einer Vakuumaufdampfvorrichtung nach dem Stand der Technik.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM:
  • Im folgenden ist diese Erfindung in Verbindung mit der bevorzugten Ausführungsform derselben gemäß den Fig. 1 bis 4 im einzelnen beschrieben. Gemäß diesen Figuren sind in einem Vakuumbehälter 1 ein Verdampfungsbehälter 2 zum Verdampfen eines Aufdampf- bzw. Bedampfungsmaterials und eine Haube 3 vorgesehen, welche die Oberseite des Verdampfungsbehälters 2 abdeckt und in der waagerechten Richtung bis zur Außenseite verlängert ist. Die Haube besteht aus einem den Verdampfungsbehälter 2 abdeckenden Haubenhauptkörper 3a, einem von letzterem in der waagerechten Richtung abgehenden Durchgangsbildungsteil 3b, 3c zur Bildung von zwei Kanälen oder Durchgängen und einem mit der Oberseite der Spitzen- bzw. Vorderendabschnitte dieses Durchgangsbildungsteils 3b, 3c unter Bildung einer Kammer für das Aufdampfen oder Bedampfen in Verbindung stehenden Verlängerungsteil 3d. In mittleren Bereichen der Ober- und Unterseiten dieses Verlängerungsteils 3d sind ein Einlaß 3e und ein Auslaß 3f für ein Stahlband 4, das ein zu bedampfendes Band bildet, ausgebildet. Andererseits sind in Positionen des Vakuumbehälters 1 entsprechend dem Einlaß 3e bzw. dem Auslaß 3f der Haube 3 ebenfalls ein Einlaß la bzw. ein Auslaß 1b für das Stahlband 4 ausgebildet, wobei an Einlaß 1a und Auslaß 1b jeweils Dichtungsvorrichtungen 5a bzw. 5b vorgesehen sind. Das Stahlband 4 wird von oben nach unten durch den Mittelbereich des Verlängerungsteils 3d der Haube 3 über die Dichtungsvorrichtungen 5a und 5b geführt. Der Verlängerungsteil 3d der Haube 3 ist somit durch das Stahlband 4 in zwei Sektionen unterteilt; mit anderen Worten: an der Vorderseite (der rechten Seite gemäß Fig. 1) und an der Rückseite (der linken Seite gemäß Fig. 1) des Stahlbands 4 sind Kanäle 6a bzw. 6b für das Bedampfen der betreffenden Flächen geformt.
  • Außerhalb des Vakuumbehälters 1 ist ein atmosphärischer Zinkschmelzofen 7 angeordnet, der mit dem genannten Verdampfungsbehälter 2 über einen Schnorchel 9 zum Hochsaugen der Zinkschmelze 8 in den Verdampfungsbehälter 2 unter Nutzung eines Druckunterschieds bzw. Wirkdrucks verbunden ist. Im oberen Bereich des Verdampfungsbehälters 2 ist ein Heizelement 10 zum Erwärmen der über den Schnorchel 9 hochgesaugten Zinkschmelze 8 vorgesehen. Die durch das Heizelement 10 erwärmte Zinkschmelze 8 verdampft im Haubenhauptkörper 3a als Zinkdampf 11, der durch den mit dem Haubenhauptkörper 3a kommunizierenden Durchgangsbildungsteil 3b, 3c aufgeteilt (divisionally) in die Kanäle 6a und 6b an den jeweiligen Seiten des Stahlbands 4 innerhalb des Verlängerungsteils 3 geleitet wird. Dabei sind an den Grenzflächen zwischen dem Durchgangsbildungsteil 3b, 3c und dem Verlängerungsteil 3d jeweils Leitplatten 3g bzw. 3h vorgesehen, die sich von der Seite des Mittelbereichs des Verlängerungsteil 3d zur Außenseite hin erstrecken, so daß die Zufuhr des Dampfes in die Kanäle 6a und 6b vom außenseitigen unteren Abschnitt her erfolgen kann. Weiterhin sind an der Einlaßseite des Dampfes innerhalb der Kanäle 6a und 6b Verschlüsse (Schieber) 12a und 12b vorgesehen, die als Dampfmengenregelvorrichtungen zur jeweiligen Regelung der Menge des den betreffenden Kanälen 6a und 6b zugespeisten Zinkdampfes 11 dienen. Ferner ist an der Bedampfungsöffnung im Kanal 6a, die eine dem Stahlband 4 zugewandte Öffnung oder Apertur bildet, eine Bedampfungsflächen-Regelvorrichtung 13 vorgesehen, in welcher ein verschiebbares, plattenförmiges Element mittels einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung in der Richtung längs der Oberfläche der Platte verschoben werden kann.
  • Es ist darauf hinzuweisen, daß die Haube 3, die Verschlüsse 12a und 12b sowie die Bedampfungsflächen-Regelvorrichtung 13 durch eine nicht dargestellte Heizeinrichtung auf eine Temperatur gleich groß oder höher als die Temperatur der Zinkschmelze 8 erwärmt werden, wodurch verhindert wird, daß der Zinkdampf 11 kondensiert und an der Innenwandfläche der jeweiligen Elemente oder Teile anhaftet. Weiterhin werden der atmosphärische Zinkschmelzofen 7 und der Schnorchel 9 durch eine nicht dargestellte Heizeinrichtung erwärmt und auf etwa 450ºC gehalten. Ferner werden der Vakuumbehälter 1 durch eine Vakuumpumpe evakuiert, die Atmosphäre darin durch gasförmigen Stickstoff ersetzt und der Druck im Fall des Aufdampfens von Zink allgemein auf 1,3 - 133 Pa eingestellt.
  • Im folgenden ist die Arbeitsweise der Vakuumaufdampfvorrichtung mit der oben beschriebenen Konstruktion erläutert.
  • Wenn die mittels einer Druckdifferenz aus dem atmosphärischen Zinkschmelzofen 7 über den Schnorchel 9 in den Verdampfungsbehälter 2 hochgesaugte Zinkschmelze 8 durch das Heizelement 10 erwärmt und der Zinkdampf 11 zu den Kanälen 6a und 6b geleitet und außerdem das Stahlband 4 über die Dichtungsvorrichtung 5a durch den Einlaß 1a des Vakuumbehälters 1 eingeführt wird, wird mit dem über den Kanal 6a geleiteten Zinkdampf 11 die Vorderseite des Stahlbands 4 bedampft, während mit dem über den Kanal 6b geleiteten Zinkdampf 11 die Rückseite des Stahlbands 4 bedampft wird; dabei erfolgt ein Verzinken (Zinkaufdampfen) gleichzeitig an beiden Flächen des Stahlbands 4. Das verzinkte Stahlband 4a wird über die am Auslaß 1b des Vakuumbehälters 1 vorgesehene Dichtungsvorrichtung 5b aus dem Vakuumbehälter 1 herausgeführt bzw. abgeführt.
  • Dabei werden die Mengen des den Kanälen 6a und 6b zugespeisten Zinkdampfes 11 mittels der Verschlüsse 12a und 12b jeweils geregelt; beispielsweise wird g&sub1; g/m² dem Kanäl 6a als eine Bedampfungsmenge für die Vorderseite des Stahlbands 4 zugeführt, während g&sub2; g/m² dem Kanal 6b als Bedampfungsmenge für die Rückseite des Stahlbands 4 zugespeist wird.
  • Wenn dabei die Ablagerungs- oder Bedampfungsmengen an Vorder- und Rückseite jeweils gleich sind, d.h. g&sub1; = g&sub2; gilt, kann das Aufdampfen oder Bedampfen unter der gleichen Bedingung kontinuierlich durchgeführt werden.
  • Im Fall einer Bedampfung mit differentieller Dicke, wobei die Bedampfungsmengen an Vorder- und Rückseite verschieden sind, wird die Bedampfungsoberfläche des Kanals 6a mittels der Bedampfungsflächen-Regelvorrichtung 13 entsprechend reguliert. Genauer gesagt: um im Fall von g&sub1; < g&sub2; (z.B. g&sub1; = 1/10 g&sub2;) den Dampfdruck P&sub1; an der Bedampfungsöffnung an der Vorderseite des Stahlbands 4 und den Dampfdruck P&sub2; an der Bedampfungsöffnung an der Rückseite auf gleiche Größen einzustellen, erfolgt eine Regulierung, d.h. Regelung durch Betätigung der Bedampfungsflächen-Regelvorrichtung 13 in der Weise, daß die Bedampfungs(ober)fläche an der Vorderseite ein Verhältnis von g&sub1;/g&sub2; (z.B. 1/10) in bezug auf die Bedampfungsfläche an der Rückseite besitzen kann. In diesem Fall ergibt sich P&sub1; = P&sub2;; infolgedessen wird die Interferenz des Dampfes im Bereich der Bedampfungsöffnungen an Vorder- und Rückseite des Stahlbands 4 (ausgeschaltet) und die Verteilung der Ablagerung oder Bedampfung in der Breiten- bzw. Querrichtung des Stahlbands 4 gleichmäßig.
  • Um im Fall der Bedampfung nur einer Oberfläche des Stahlbands 4 g&sub1; = 0 einzustellen, werden der Verschluß 12a und auch die Bedampfungsflächen-Regelvorrichtung 13 vollständig geschlossen, so daß das Aufdampfen bzw. Bedampfen nur über den gemäß Fig. 1 linken Kanal 6b stattfindet.
  • Obgleich bei der Vakuumaufdampfvorrichtung gemäß der oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsform die Verschlüsse 12a und 12 sowie die Bedampfungsflächen-Regelvorrichtung 13 vorgesehen sind, um ein Bedampfen mit differentieller oder unterschiedlicher Dicke oder ein einseitiges Bedampfen zu bewerkstelligen, sind im Fall nur eines gleichmäßigen Bedampfens beider Flächen (des Bandes) diese Vorrichtungen unnötig.
  • Obgleich bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform die Bedampfungsflächen-Regelvorrichtung 13 nur an einer Seite des Stahlbands 4 vorgesehen ist, können solche Vorrichtungen selbstverständlich auf beiden Seiten des Stahlbands vorgesehen sein.
  • Bei der beschriebenen Vakuumaufdampfvorrichtung sind in einem einzigen Vakuumbehälter 1 zwei Aufdampfvorrichtungen vorgesehen, deren Bedampfungsöffnungen unter Begrenzung bzw. Trennung durch das Stahlband 4 einander gegenüberstehend angeordnet sind, so daß das Bedampfen gleichzeitig auf Vorder - und Rückseite des Stahlbands 4 erfolgen kann. Wenn weiterhin in diesem Fall der Verdampfungsbehälter 2 zum Erzeugen des Dampfes nur einfach vorgesehen ist, ist auch nur ein einziger atmosphärischer Zinkschmelzofen 7 zum Zuführen des als Bedampfungsmaterial dienenden Zinks zum Verdampfungsbehälter 2 vorgesehen, so daß im Vergleich zu der bisher bekannten Vorrichtung eine Senkung des Installations- bzw. Anlagenaufwands erzielbar ist.
  • Da ferner bei der beschriebenen Aufdampfvorrichtung ein Kanalabschnitt zur Durchführung des Bedampfens und ein Bedampfungsbehälterabschnitt für das Verdampfen getrennt sind, sind Wartungsarbeiten, wie Auswechseln einer Auskleidung des Verdampfungsbehälters 2, einfach, woraus sich auch der Vorteil ergibt, daß der für Wartung nötige Aufwand verringert sein kann.
  • Obgleich sich die vorstehende beispielhafte Beschreibung auf das Aufdampfen von Zink auf ein Stahlband bei der oben beschriebenen Ausführungsform bezieht, ist darauf hinzuweisen, daß die vorliegende Erfindung selbstverständlich auch auf das Aufdampfen anderer Metalle oder von Keramikmaterialien anwendbar ist.
  • Aus der obigen genauen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Vakuumaufdampfvorrichtung gemäß der Erfindung ergibt sich folgendes: Da die Zahl der Vakuumbehälter, der atmosphärischen Schmelzöfen, der Verdampfungsbehälter und dgl. von zwei Sätzen auf einen Satz reduziert worden ist und außerdem die Umschlingungswalzen weggelassen sind, wird die Anlage kompakt, wobei auch Raumeinsparung und eine Kostensenkung realisiert werden können. Während bei der Umschlingungswalzenvorrichtung gemäß dem Stand der Technik durch die Berührung eines Bands mit Walzen auf der beschichteten oder bedampften Oberfläche Kratzer und Muster erscheinen, werden gemäß dieser Erfindung diese Defekte vollständig vermieden; der beim Stand der Technik erforderliche Wartungskostenaufwand für die Umschlingungswalzen kann verringert sein (vermieden werden), und es können auch Verbesserungen in der Güte der Erzeugnisse realisiert werden.
  • Durch Vorsehen einer Dampfmengenregelvorrichtung zum Regeln oder Einstellen des Dampfes sowie einer Bedampfungsflächen-Regelvorrichtung kann darüber hinaus gemäß dieser Erfindung eine Interferenz oder Störung zwischen den Dämpfen an Vorder- und Rückseite auch beim Beschichten oder Bedampfen mit unterschiedlichen Dicken vermieden werden; infolgedessen lassen sich Erzeugnisse einer hohen Güte erzielen, die keine Verteilungsunregelmäßigkeit in der Bedampfungsmenge zeigen.

Claims (4)

1. Vakuumaufdampfvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Verdampfungsbehälter (2) zum Aufnehmen und Verdampfen eines Bedampfungsmaterials, eine die Oberseite des Verdampfungsbehälters (2) abdeckende und in der waagerechten Richtung bis zu seiner Außenseite erweiterte bzw. verlaufende Haube (3), Einlaß- und Auslaßöffnungen (3e, 3f) für ein zu bedampfendes Band (4); die sich in der Haube (3) so öffnen, daß sie einen Mittelbereich der Erstreckung an der Außenseite des Verdampfungsbehälters (2) durchsetzen, und einen den Verdampfungsbehälter (2) und die Haube (3) vollständig abdeckenden bzw. umschließenden Vakuumbehälter (1) mit Dichtungsvorrichtungen (5a, 5b) zum Hinein- und Herausführen des zu bedampfenden Bands (4) an den Positionen entsprechend den Einlaß- und Auslaßöffnungen (3e, 3f) in der Haube (3), so daß das Auf- oder Bedampfen innerhalb der Haube (3) gleichzeitig sowohl an Vorder- als auch Rückseite des zu bedampfenden Bands (4) bewirkt wird.
2. Vakuumaufdampfvorrichtung nach Anspruch 1, ferner gekennzeichnet durch eine Dampfmengenregelvorrichtung (12a, 12b) zum Regeln einer zu den Vorder- und Rückseiten des innerhalb der Haube (3) zu bedampfenden Bands (4) geleiteten Dampfmenge des verdampften Materials und eine an mindestens einer Seite der Vorder- und Rückseiten des innerhalb der Haube (3) zu bedampfenden Bands (4) vorgesehene Bedampfungsoberflächen-Regelvorrichtung (13) zum Regeln einer bedampften Oberfläche des zu bedampfenden Bands (4), so daß innerhalb der Haube (3) eine Bedampfung mit unterschiedlichen Dicken an den Vorder- und Rückseiten des zu bedampfenden Bands (4) bewirkt wird.
3. Vakuumaufdampfvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (3) einen den Verdampfungsbehälter (2) abdeckenden oder verschließenden Haubenhauptkörper (3a), einen vom Haubenhauptkörper (3a) in der waagerechten Richtung abgehenden, einen Dampfdurchgang bildenden Abschnitt (3b, 3c) zur Bildung von zwei Durchgängen für Dampf des verdampften Materials sowie einen mit der Oberseite der Spitzen- bzw. Vorderendabschnitte des den Dampfdurchgang bildenden Abschnitts (3b, 3c) kommunizierenden erweiterten Abschnitt (3a) zur Bildung einer Kammer für Aufdampfung bzw. Bedampfung umfaßt und Einlaß- und Auslaßöffnungen (3e, 3f) für das zu bedampfende Band (4) an den Mittelbereichen der Ober- und Unterseiten des erweiterten Abschnitts (3a) vorgesehen sind.
4. Vakuumaufdampfvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Grenzflächen zwischen dem den Dampfdurchgang bildenden Abschnitt (3b, 3c) und dem erweiterten Abschnitt (3d) Leitplatten (3g, 3h) vorgesehen sind, die sich jeweils von der Seite der Mitte des erweiterten Abschnitts (3d) zur Außenseite hin erstrecken, und Dampf des verdampften Materials von der Unterseite und Außenseite der Leitplatten (3g, 3h) zur Kammer für Aufdampfung oder Bedampfung innerhalb des erweiterten Abschnitts (3a) zugeführt wird.
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