Brevet FR2524191A1 — publié le 19830930

1- TRAVERSEE GLISSANTE A BASSE TENSION POUR LA PAROI D'UNE CHAMBRE SOUS VIDE La présente invention concerne une traversée glissante à basse tension pour la paroi d'une chambre sous vide Des traversées glissantes connues comportent un conducteur électrique qui peut se déplacer à travers la paroi pour permettre l'amenée de courant à des parties de l'installation disposées à des distances différentes de la paroi intérieure de la chambre sous vide (par exemple à des coupelles d'évaporation réglables dans une installation d'évaporation sous vide) Lorsque, dans la même installation,, des parties se trouvent en outre à haute tension (par exemple une électrode pour le passage d'une décharge lumineuse à haute tension pour le nettoyage de substrats avant le dépôt par évaporation), il existe le danger qu'il se produise pendant le fonctionnement, (par exemple par suite du desserrement de n'importe quel dispositif de fixation ou autre), un contact entre des parties qui sont le siège d'une haute tension et des parties qui sont le siège d'une basse tension, de sorte que la haute tension peut arriver par l'intermédiaire de la traversée à basse tension au -niveau de parties d'appareillage se trouvant à l'extérieur de l'installation sous vide et faire courir des risques au personnel. Pour réduire ce danger, il a déjà été proposé de relier la traversée à basse tension à la masse, par l'intermédiaire d'une résistance de dérivation électrique appelée résistance de protection dimensionnée de façon correspondante Le fonctionnement du dispositif à basse tension, par exemple le chauffage d'une coupelle d'évaporation devant fonctionner avec un faible voltage mais des intensités de courant importantes, n'est pas défavorablement influencé de ce fait; le "courant de fuite", qui s'écoule en direction de la masse par l'intermédiaire de la résistance de protection, est suffisamment faible pour ne 24191 2 - pas entrer en ligne de compte Cepenrtarit, lorsqu'il se produit un contact accidentel de circuit de courant à basse tension avec une partie qui est le siège d'une haute tension à l'intérieur de la chambre sous vide, la résistance de protection correctement dimensionnée peut dériver vers la masse un courant tel que, par suite de la résistance interne de la source à haute tension, la tension apparaissant à ses bornes chute aussitôt à une valeur faible inoffensive de moins de 50 Volts. O La façon dont les choses se passent s'explique d'après l'exemple suivant En supposant qu'un évaporateur chauffé par résistance soit chauffé avec une tension de 9 Volts et une intensité de courant de Ampères, et que la résistance de protection qui relie la traversée à basse tension à la masse soit égale à Ohms, à travers la résistance de protection circule un courant de seulement 0,6 Ampères; le "courant de fuite" est donc simplement égal à 6 % du courant de chauffage. Si maintenant, dans la même installation se trouve par exemple une électrode de décharge lumineuse à haute tension qui est reliée à un générateur de haute tension qui peut délivrer un courant de court-circuit de 2 Ampères, et si ladite électrode vient alors en contact avec l'évaporateur ou des parties de la traversée à basse tension, le courant de court-circuit de 2 Ampères qui circule par l'intermédiaire de la résistance de protection de 15 Ohms produit une chute de tension de Volts, c'est-à-dire qu'une tension plus importante que Volts dans ce cas ne peut pas apparaître au niveau de la traversée glissante à basse tension mise en contact avec l'électrode à haute tension. Comme l'a montré l'expérience, les dispositifs connus présentent toujours encore une insuffisance du fait qu'il est nécessaire de couper tout d'abord la liaison entre la résistance de protection et le conducteur de la traversée à basse tension, avant que celui-ci puisse être déplacé pour être adapté par exemple à une autre -3- configuration dans l'installation sous vide Il peut arriver à vrai dire qu'on oublie de relier le conducteur à la résistance de protection avant la mise en service de l'installation, de sorte que la fonction de protection n'est alors plus assurée A vrai dire, on pourrait prévoir une longueur suffisamment importante de liaison souple par câble entre le conducteur qui peut être déplacé et la résistance de protection, qui n'aurait pas à être défaite à chaque fois, mais dans ce cas également il n'est pas à exclure que la liaison se défasse pour une raison quelconque, par exemple lors de travaux de nettoyage, et qu'on oublie alors de la rétablir avant la mise en marche de l'installation. La présente invention a pour but de fournir une traversée glissante à basse tension qui offre la sécurité que le conducteur d'une traversée glissante à basse tension qui peut être déplacé, est en permanence relié à la masse au cours du fonctionnement, par l'intermédiaire d'une résistance de protection. La traversée glissante à haute tension pour la paroi d'une chambre sous vide, comportant un conducteur électrique qui peut être déplacé et qui est relié à la masse par l'intermédiaire d'une résistance de dérivation servant de résistance de protection, est caractérisée par le fait que le conducteur électrique qui peut être déplacé est guidé dans une gaine, reliée à la masse, en matériau conducteur du point de vue électrique, dont le dimensionnement est choisi de manière que la gaine elle-même constitue la résistance de protection qui relie le conducteur électrique à la masse et est dimensionnée en correspondance avec l'application respective. La gaine de guidage reste en liaison conductrice du point de vue électrique avec la masse lors du déplacement ou de l'échange Lorsque le conducteur est déplacé dans la gaine de guidage ou replacé dans celle- -4- ci, il est nécessairement toujours en contact avec celle- ci, et par conséquent il n'est plus possible de mettre l'installation en marche sans que la résistance de dérivation, servant de résistance de protection et fournie par la gaine de guidage elle-même entre en fonction. Un exemple de réalisation de l'invention va être décrit plus en détail ci-après à l'aide du dessin annexé. Sur le dessin, la référence 1 désigne la paroi d'une installation sous vide et, dans le cas présent, à vrai dire le fond d'une installation d'évaporation sous vide à travers lequel doit passer le courant de chauffage pour un évaporateur 2 A cet effet, sont prévues les deux traversées 3 et 4 dont une ou (comme cela sera encore décrit ci-dessous) avantageusement les deux peuvent se présenter sous la forme de traversées de courant isolées Les deux conducteurs à forte intensité 5 et 6 en cuivre massif sont reliés, à l'extérieur de l'installation sous vide, au c 8 té secondaire d'un transformateur 7 qui délivre la tension de fonctionnement et l'intensité de courant nécessaires Ils peuvent en outre être déplacés verticalement dans leur fixation afin de pouvoir régler la position en hauteur de l'évaporateur en correspondance avec les exigences respectives. Au moins une ( 4) des deux traversées présente la constitution suivante dans l'exemple de réalisation: Elle comporte un corps de support métallique 10, qui est muni d'un perçage axial 11 et d'une collerette de fixation 9 et qui comporte un filetage extérieur à son extrémité inférieure de manière à pouvoir être fixé, au moyen de l'écrou 12 et du joint d'étanchéité 13, dans une ouverture correspondante 14 de la plaque de fond 1, également métallique, de l'installation, et par conséquent à pouvoir être relié rigidement à la masse. - Le conducteur 5 traverse le perçage axial dont la largeur est dimensionnée de manière qu'il n'y ait aucun contact au niveau de la paroi avec le corps de support 10 De son côté, le conducteur est maintenu et guidé lors du déplacement par une gaine 15 en matériau conducteur du point de vue électrique qui est appuyée rigidement sur le conducteur 5, au moyen d'un écrou d'accouplement 16, du filetage 17 sur l'extrémité supérieure du corps de support 10 et du joint d'étanchéité 18; à cet effet la gaine 15 et l'écrou d'accouplement 16 ont une forme conique, comme le montre le dessin, et le diamètre du perçage axial de la gaine de guidage est dimensionné de manière que le conducteur 5 puisse être juste encore déplacé lorsque l'écrou d'accouplement 16 est desseré. Si ce dernier est alors de nouveau resserré, la gaine de guidage est simultanément poussée vers le bas contre le joint d'étanchéité 18, celuici fermant de façon étanche au vide le canal annulaire formé par la face intérieure du perçage axial 11 du corps de support et le conducteur 5. Suivant l'invention, la gaine est constituée par un matériau possédant une résistance spécifique telle que, dans le cas de la forme et du dimensionnement indiqués des surfaces de contact, elle fournisse justement une résistance électrique d'adaptation d'une part avec le conducteur 5 et d'autre part avec la face intérieure de l'écrou 15 Comme mentionné, cette résistance doit être dimensionnée de manière que, lors du contact avec une partie qui est le siège d'une haute tension à l'intérieur de l'installation, le courant circulant au maximum par l'intermédiaire de la résistance de protection, ne puisse produire aucune différence de tension dangereuse aux bornes de celle-ci Pour des intensités de courant de 1-5 Ampères, la résistance d'adaptation est égale à environ 10-50 Ohms, et il existe dans chaque cas des matériaux pour la gaine qui permettent de développer une résistance électrique de cette 2 524191 valeur; pour obtenir une conductivite électrique d'adaptation, une matière synthétique isolante en soi peut var exemple facilement être allàLe a un matériau conducteur du point de vue électriques 'ans l'exemple indiqué, la matière synthétique disponible sous le nom commercial de "Teflon" a été alliée a du graphite, de sorte qu'on a obtenu une résistance spécifique correspondante et que la gaine (représentée sur le dessin à une échelle correspondant sensiblement à la moitié de la grandeur nature) possédait une résistance de dérivation d'environ 15 Ohms. Si maintenant dans l'exemple indiqué l'évaporateur 2 vient en contact avec une partie qui est le siège d'une haute tension, par exemple avec l'électrode de décharge lumineuse 20 représentée sur le dessin (qui est alimentée par la haute tension provenant du transformateur 22, par l'intermédiaire d'une traversée à haute tension propre 21 qui ne fait pas l'objet de la présente demande), celui-ci est relié à la masse (plaque de fond 1), par l'intermédiaire du conducteur 5, de la gaine de guidage 15 de faible valeur ohmique, de l'écrou d'accouplement 16 et du corps de support 10, grâce à quoi la tension élevée chute aussitôt, de sorte qu'il ne peut apparaître aucun danger pour le personnel. Il est recommandé de réaliser la traversée 3 de la même façon que la traversée 4 et de ne mettre à la terre (relier à la masse) aucun point de circuit de courant à basse tension Ceci offre alors l'avantage qu'un contact inintentionnel quelconque entre le circuit à basse tension et la masse (plaque de fond), par exemple par l'intermédiaire d'outils lors de l'échange de l'évaporateur 2, ne présente aucun danger de court- circuit pour le transformateur à forte intensité; des court-circuits du type mentionné en dernier pourraient à vrai dire être dangereux pour le personnel, en raison des 2524191- 7 - intensités de courant très élevées (par exemple 1000 Ampères) qui y sont liées, de sorte que l'invention offre également un avantage essentiel sous ce rapport. REVENDICATIONS 1 Traversée glissante à haute tension pour la paroi d'une chambre sous vide, comportant un conducteur électrique qui peut être déplacé et qui est relié à la masse par l'intermédiaire d'une résistance de dérivation servant de résistance de protection, caractérisée par le fait que le conducteur électrique ( 5) qui peut être déplacé est guidé dans une gaine ( 15), reliée à la masse, en matériau conducteur du point de vue électrique, dont le dimensionnement est choisi de manière que la gaine ( 15) elle-même constitue la résistance de protection qui relie le conducteur électrique à la masse ( 1) et est dimensionnée en correspondance avec l'application respective. -15 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la résistance de dérivation de la gaine de guidage ( 15) est égale à 10-50 Ohms. 3 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la gaine de guidage ( 15) est constituée par une matière synthétique alliée à un matériau conducteur du point de vue électrique.