(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空処理チャンバ（２１）に対する容器（１３）の送り込みおよび取り出しを連続的に行なうためのロック装置（１）であって、
直線輸送部分を備える回転式の輸送手段（３、５）と、
容器を保持するために前記輸送手段に距離（Ｂ）を隔てて配置されるキャリアプレート（１１）と、
少なくとも一部が前記直線輸送部分に沿って延びる直線ロックチャンネル（１５、１７）であって、該ロックチャンネルを通じて容器が前記輸送手段により輸送される、直線ロックチャンネル（１５、１７）と、
を有し、
吸引孔（２９）または換気孔（３１）が前記直線ロックチャンネル（１５，１７）の壁（２７）に設けられ、プロセス中に前記キャリアプレート（１１）が前記吸引孔（２９）または換気孔（３１）に同時に差し掛かって前記吸引孔（２９）または換気孔（３１）を閉じ、
前記キャリアプレート（１１）が、圧力の降下を前記直線ロックチャンネル内で生ずることができるようなシール効果を前記直線ロックチャンネル（１５，１７）の壁（２７）と共に得るように構成されている、ロック装置。
【請求項２】
前記キャリアプレート（１１）が、少なくとも前記吸引孔（２９）または前記換気孔（３１）に面する側の部分が、前記吸引孔（２９）または換気孔（３１）のクリアランス（Ｄ）よりも厚く、それにより、前記キャリアプレートが前記孔を通過して輸送される間に前記孔が前記キャリアプレートによって一時的に閉じられることを特徴とする請求項１に記載のロック装置。
【請求項３】
距離（Ｂ）を隔てて配置される更なる吸引孔（２９）または換気孔（３１）が前記輸送手段の移動方向において配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のロック装置。
【請求項４】
前記キャリアプレート（１１）の前側と後側との間の前記直線ロックチャンネル（１５、１７）内で段階的な圧力差を生み出すことができることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のロック装置。
【請求項５】
前記直線ロックチャンネル（１５、１７）が、前記真空処理チャンバ（２１）へ向けて圧力が減少される差圧ステージとして構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のロック装置。
【請求項６】
前記キャリアプレート（１１）がそれぞれ、前記直線ロックチャンネル（１５，１７）の壁（２７）に接触して配置される少なくとも１つの周回シール（４１）を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のロック装置。
【請求項７】
前記輸送手段（３、５）が、上下に配置される２つのチェーン、歯付きラック、テンションバー、または、ベルトの形態を成して構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のロック装置。
【請求項８】
前記キャリアプレート（１１）が、前記直線ロックチャンネル（１５，１７）の壁（２７）で前記キャリアプレート（１１）を支持するローラ（３７）を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のロック装置。
【請求項９】
前記キャリアプレート（１１）がその中心で前記輸送手段（３、５）に固定されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のロック装置。
【請求項１０】
前記直線ロックチャンネル（１５，１７）の壁（２７）が、半ボウル状部材（４７）によって接続されるプレート状の側方セグメント（４５）を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のロック装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空処理チャンバに対する容器の送り込みおよび取り出しを連続的に行なうためのロック装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
前述したようなロック装置は、例えばＰＥＴボトルの気密を高めるために例えば真空コーティングプロセスにおいて必要とされ、その目的のため、ＰＥＴボトルは、通常、約１０〜４０mbarの真空中で処理される。このため、経済的な製造プロセスにおいては、連続的なロックインおよびロックアウトが不可欠である。
【０００３】
一般的なロック装置は例えば欧州登録特許第０９４３６９９号から知られる。このロックは、ロックチャンバホイールが内部に回転可能に装着されて成る回転ハウジングを備え、該ハウジング内には、ロックされるべき容器をロードおよびアンロードするための開口を有するロックチャンバが周囲に設けられる。
【０００４】
回転ハウジングは、ロックホイールの外周シールによって互いから大気シールされるロックチャンバを真空引きするための吸引パイプを備える。外側室および真空処理室にそれぞれある装填ステーションと排出ステーションとの間のロックチャンバは差圧ステージを形成しており、ロックチャンバ圧力は、処理室の方向で回転しつつ、通常は外側室に広がる大気圧から処理室に広がる圧力まで減少される。
【０００５】
しかしながら、回転ハウジングおよびロックチャンバホイールの複雑な製造に起因して、異なる容器サイズおよび形状に対する装置のその後の適合が高価であり、または全く不可能である。大型の容器に関しても十分に大きいロックチャンバを差圧ステージにとって十分な数で設けることができるように、それに対応してロックホイールの直径を増大させることが更に必要である。これは、望ましくない場合がある幅広い構造形状を伴う。
【０００６】
独国特許公報ＤＥ ２７ ４７ ０６１ Ａから知られる他のロック装置は、圧力ステージ部分を通じて真空コーティングチャンバ内へテープを閉じ込め、または該チャンバからテープを締め出すために使用される。該ロック装置は、前後に配置され、スリット状のダイヤフラムによって互いに離間される幾つかの固定されたロックチャンバを備える。コーティングされるべきテープは、スリットダイヤフラムおよびロックチャンバを介してバッキングテープへ輸送される。チャンバ間で圧力降下を生み出すことができるように、ダイヤフラムは、バッキングテープおよびコーティングされるべきテープの断面に対して適合されなければならない。しかしながら、そのような装置は、容器を閉じ込めて締め出すために使用できない。これは、テープとは異なり、これらの容器が移動方向で見て一定の断面を備えていないからであり、あるいは、個々のボトル間の隙間が避けられないからである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、真空コーティング室への容器の送り込みおよび真空コーティング室から大気圧を伴う室への容器の取り出しを連続的に行なうことができるが、前述した不都合な制約を含まない、包括的なロック装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１の特徴を有するロック装置によって達成される。したがって、ロック装置は、直線部分を備える回転輸送手段を、容器を保持するために輸送手段に距離を隔てて配置されるキャリアプレートと、少なくとも一部が直線部分に沿って延びるロックチャンネル（ロック経路）であって、該ロックチャンネルを通じて容器が輸送手段により輸送されるロックチャンネルと共に備えており、キャリアプレートは、圧力の降下をロックチャンネル内で生み出すことができるようなシール効果をチャンネル壁と共に得るように具現化される。
【０００９】
ロック装置は、キャリアプレートを交換することにより及び／又はキャリアプレート間の距離を変えることにより、変化する要求に対して柔軟に、安価に適合させることができる。
【００１０】
吸引孔または換気孔がチャンネル壁に具現化されることが有益である。それにより、厄介な導管をチャンネル内に設ける必要なく、ロックチャンネルを真空引き、または換気することができる。
【００１１】
１つの有利な実施形態において、キャリアプレートは、少なくとも吸引孔または換気孔に面する側の部分が、吸引孔または換気孔のクリアランスよりも厚く、それにより、孔をキャリアプレートによって閉じることができる。したがって、ロックチャンネル内の圧力補償のタイミングを図ることができる。
【００１２】
輸送手段の移動方向では、更なる吸引孔または換気孔が距離を隔てて配置されることが好ましい。これにより、区分毎に差圧を伴う吸引または換気を行なうことができる。
【００１３】
キャリアプレートの前側と後側との間で段階的な圧力差を生み出すことができるのが特に有利である。これにより、ロックチャンネル内の異なる圧力の領域をキャリアプレートと共に移動させることができる。
【００１４】
ロックチャンネルは、真空処理チャンバへ向けて圧力が減少される差圧ステージとして具現化されることが好ましい。それにより、ボトルを処理チャンバ内の真空に段階的に適合させることができる。
【００１５】
特に有利な実施形態において、キャリアプレートはそれぞれ、縁部を取り囲み、チャンネル壁に接触して配置される少なくとも１つのシールを備える。それにより、キャリアプレートのシール効果を高めることができる。
【００１６】
上下に配置される２つのチェーン、歯付きラック、テンションバー、または、ベルトの形態で輸送手段を具現化することが更に有益である。これにより、キャリアプレートに対する均一な出力伝達が可能になるとともに、プレートがロックチャンネル内で傾けられるのが防止される。
【００１７】
特に有利な実施形態において、キャリアプレートは、チャンネル壁でプレートを支持するローラを備える。それにより、プレートが傾けられ、または引っ掛かることが防止される。また、ローラは、プレートがチャンネル壁に対してほぼ均一な距離を全周にわたって維持することに留意し、したがって、均一なシール効果が得られる。
【００１８】
キャリアプレートは、輸送手段に中心で固定されることが好ましい。それにより、支持ローラに作用するモーメントを防止できる。
【００１９】
チャンネル壁は、半ボウル状部材によって接続されるプレート状の側方セグメントを備えるのが有益である。これにより、良好なシール効果、および、安価な製造、ならびに、異なるボトルサイズに対する適合が可能である。
【００２０】
以下、図面に示される好ましい実施形態に関連して、本発明を更に詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る好ましいロック装置の平面図を示している。
【図２】調整処理チャンバを有する図１のロック装置の斜視図を示している。
【図３】図１のロック装置の詳細図を示している。
【図４】チェーンセグメントおよびボトルを伴うキャリアプレートの斜視図を示している。
【図５】本発明に係る差圧ロックの概略断面を平面図で示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に示される本発明に係るロック装置は、互いに上下に配置される２つのチェーン３、５（図１には、上側チェーン３のみが示されている）の形態を成す輸送手段を備えており、これらのチェーンは矢印Ａの方向で２つのチェーンホイール７、９の周囲を移動するとともに、該チェーンには、処理されるべきボトル１３を保持するためのキャリアプレート１１が、移動方向に対して略直交する姿勢で規則正しい距離Ｂを隔てて設けられている。チェーン３、５の直線部分の大部分は、ロックチャンネル１５、１７を貫通して延びている。
【００２３】
図２によれば、チェーンホイール７は、通常の大気圧の外側室１９内に配置され、一方、チェーンホイール９（図２には図示せず）は、真空引きされた処理チャンバ２１内に配置されている。ボトル１３は、装填領域２３で供給されて、排出領域２５で再び除去される（装填および排出は示されていない）。
【００２４】
ロックチャンネル１５の壁２７には吸引孔２９が距離Ｂを隔てて設けられており、該吸引孔には、適切なポンプ、例えば真空ポンプ（図示せず）が、それぞれの印加圧力ｐが移動方向Ａで減少されるように接続されている。
【００２５】
図１によれば、換気孔３１が、同様に距離Ｂを隔ててロックチャンネル１７の壁２７に設けられている。これらの換気孔には、適切なポンプを、それぞれの印加圧力ｐが移動方向Ａで増大されるように接続することができる。しかしながら、例えば適切に寸法付けられた外側室１９への接続部（図示せず）により、あるいは、真空を再循環させるための入口チャンネル１５への短絡により、換気孔３１を通じてロックチャンネル１７を受動的に換気することもできる。
【００２６】
図３および図４から分かるように、チェーン３、５はチェーンセグメント３ａ、５ａから成り、該チェーンセグメントの両端はそれぞれキャリアプレート１１の中心に取り付けられる。この目的のため、１つのチェーン接続リンク３３がそれぞれキャリアプレート１１の（移動方向Ａに面する）前側および後側に設けられている。
【００２７】
各キャリアプレート１１は、ボトル１１を保持するための１つのクランプ３５をそれぞれプレート前側およびプレート後側に備えるとともに、ロックチャンネル１５、１７の壁２７でキャリアプレートを支持するローラ３７を備える。キャリアプレート１１は、図５に示されるようにチャンネル壁に接触して配置されるそれぞれの１つのシール４１を受ける２つの周溝３９を更に備える。溝４１間の距離は、吸引孔２９または換気孔３１のそれぞれに面するキャリアプレート１１の側で広げられる。それにより、キャリアプレート１１には、その（移動方向Ａの）長さＣが吸引孔２９または換気孔３１のクリアランスＤよりも大きいシール領域４３が設けられる（図５には、一例として吸引孔が示されている）。
【００２８】
チェーンセグメント３ａ、５ａは、ローラチェーンとして具現化されるのが好ましい。均一な長さのチェーンセグメント３ａ、５ａは、それらにより容易に製造することができ、チェーン接続リンク３３によって固定できる。しかしながら、歯付きラック、テンションバー、または、ベルトに基づいて本発明に係る輸送手段を具現化することもできる。
【００２９】
チェーンホイール７は、移動可能に装着されるのが好ましい。このようにすると、チェーン３、５の張力を調整できる。チェーンホイール７、９の外周には、キャリアプレート１１が係合する溝４４が距離Ｂを隔てて設けられる。また、チェーンホイール７、９はチェーン３、５のリンクに更に係合できる。チェーン３、５の代わりに歯付きラックが使用される場合には、これらの歯付きラックを歯車によって駆動させることができる。
【００３０】
ロックチャンネル１５、１７はそれぞれ、半円断面を有する２つの半ボウル状部材４７とボルト締結される２つの長方形プレート４５を備える。これは、柔軟なモジュールアセンブリを可能にする。結果として得られるチャンネル断面は、キャリアプレート１１の良好なシール効果を更に可能にする。しかしながら、ロックチャンネル１５、１７はそれぞれ、異なる断面を有することもでき、及び／又は、異なる数の個々の部品から成ることもでき、または一体品から形成することもできる。ロックチャンネル１５、１７は、金属、特に硬化可能スチールから形成されるのが好ましい。
【００３１】
ロックチャンネル１７の吸引孔２９は、穿孔として具現化されることが好ましいが、他の断面、例えば長方形断面を有することもできる。図２では、５つの吸引孔２９がそれぞれ上下に配置されている。しかしながら、異なる数も可能である。全ての吸引孔２９をキャリアプレート１１のシール領域４３によって同時に閉じることができるのは明白である。これは、ロックチャンネル１９の換気孔３１に関しても当てはまる。すなわち、吸引孔２９および換気孔３１は、プロセス中にキャリアプレート１１がこれらの孔に同時に差し掛かってこれらの孔を閉じるように配置されて形成される。
【００３２】
図２では、５つの吸引孔２９から成る２つのグループがそれぞれ移動方向Ａに示されている。機能の説明において詳しく示すように、これらのグループは、図１に示される２つの換気孔３１のように、２つの差圧ステージに対応する。しかしながら、差圧ステージの数は図５に示されるように異ならせることができる。同様に、吸引側および換気側の圧力ステージの数が異なることもできる。
【００３３】
図示の実施形態において、圧力ステージは、チャンネル壁２７の孔２９、３１を通じた吸引または換気に基づく。しかしながら、別の手段として、孔２９、３１を、ロックチャンネル１５、１７内での内部吸引または換気、例えばロックチャンネル１５、１７内の及び／又はチャンネル壁２７の適切な導管と置き換えることも考えられる。
【００３４】
キャリアプレート１１は、特殊鋼またはアルミニウムなどの金属、もしくはプラスチックから形成されるのが好ましく、また、キャリアプレートの形状は、シール４１またはシールギャップ（図示せず）によって均一なシール効果が得られるようにロックチャンネル１５、１７の断面に適合される。
【００３５】
シール４１はシールリップとして具現化される。しかしながら、シールの数は、図示の実施形態から上方へ、または下方へそれることができる。別の手段として、他のシール手段を使用することもでき、あるいは、キャリアプレート１１をロックチャンネル１５、１７の断面に非常に正確に適合させることにより、シール４１が無くても、例えばシールギャップを伴って、シール領域４３を含む十分なシール効果が得られるようにすることもできる。
【００３６】
キャリアプレート１１はローラ３７によってロックチャンネル１５、１７内で支持され、それにより、プレート１１が傾いたり、または引っ掛かったりせず、また、例えばこのような均一なシールギャップを伴って均一なシール効果を得るために、プレート１１がチャンネル壁２７に対してほぼ均一な距離を全周にわたって維持する。ローラ３７の図示の数および位置は、一例として与えられており、特に吸引孔２９の位置に依存する。ロックチャンネル１５、１７の外側では、キャリアプレート１１がローラ３７で案内される必要はない。
【００３７】
チェーン接続リンク３３はキャリアプレート１１の中心に配置される。したがって、チェーン３、５は、支持ローラ３７に及ぼすモーメントを回避するためにキャリアプレート１１の上端および下端の中心で作用する。例えば歯付きラック、テンションバー、または、ベルトなどの他の駆動手段が用いられる場合には、接続リンク３３がこれらと適合するように具現化される。
【００３８】
クランプ３５は、ボトル１３が上側チェーン３と下側チェーン５との間で保持されるように配置される。
【００３９】
以下、図５に示される隣り合うボトル１３ａ、１３ｂに関連して、実施形態に示されるロック装置の機能について説明する。ここで、「隣り合う」ボトルとは、これらのボトルがロックチャンネル内で略同じ圧力に晒され、圧力の降下によってキャリアプレート１１ａ、１１ｂにより「隣り合わない」ボトルから分離されることを意味する。
【００４０】
チェーン３、５は、例えばチェーンホイール７に作用するモータ（図示せず）によって連続的に駆動される。吸引孔２９ａ、２９ｂ、２９ｃのそれぞれでは、真空ｐ１、ｐ２、ｐ３が連続的に印加される。ここで、ｐ１＞ｐ２＞ｐ３である。
【００４１】
処理されるべきボトル１３ａ、１３ｂは、領域２３において適切な装填ステーション（例えば、共通のスターホイール）によりキャリアプレート１１ａ、１１ｂのクランプ３５に引き渡されて、入口側のロックチャンネル１５へと搬送される。そこで、ボトル１３ａ、１３ｂは最初に通常の大気圧を受ける。フロントプレート１１ｂが第１の吸引孔２９ａを通過すると直ぐに、プレート１１ａ、１１ｂ間の領域が吸引孔２９ａと連通して吸引圧力ｐ１まで最大限に真空引きされ、一方、チェーン輸送が同時に続けられる。この真空引きステップは、リアプレート１１ａが第１の吸引孔２９ａに差し掛かかることにより第１の吸引孔を閉じるまで続けられる。キャリアプレート１１および吸引孔２９が互いに対して同じ距離Ｂにほぼ配置されると、同時に、フロントプレート１１ｂが第２の吸引孔２９ｂに差し掛かる。
【００４２】
ここでフロントプレート１１ｂが第２の吸引孔２９ｂを通過すると直ぐに、プレート１１ａ、１１ｂ間の領域は、リアプレート１１ａが第２の吸引孔２９ｂに差し掛かかることにより第２の吸引孔を閉じるまで、第２の吸引孔２９ｂと連通して吸引圧力ｐ２まで最大限に真空引きされる。したがって、プレート１１ａ、１１ｂ間の領域は、この時点までに２段階で真空引きされ、そのため、差圧ステージが実現される。
【００４３】
この手続きは、更に低い圧力の更なる吸引孔２９、例えば図５に示される第３の吸引孔２９ｃに差し掛かることにより、プレート１１ａ、１１ｂ間の領域内の圧力が所望の圧力レベル、例えば処理チャンバ２１の圧力レベルへと下げられるまで繰り返すことができる。
【００４４】
その後、ボトルは、真空チャンバ２１内に入ってそこで処理された（例えば、プラズマが生成される間にコーティングされた）後、出口側のロックチャンネル１７に到達する。このロックチャンネルでは、プレート１１ａ、１１ｂ間の圧力が、換気孔３１に差し掛かることにより再び徐々に増大される。この手続きは、前述した段階的な真空引きに類似するが、反対の経路を辿る。
【００４５】
既知の回転ロックとは異なり、本発明に係るロックは、製造が面倒なチャンバロータまたはロータハウジングなどの高価な構成要素を何ら伴わずに済む。その代わり、本発明では、例えばキャリアプレート１１などの略均一な、または規格化された構成要素を伴う異なる差圧ステージを必要に応じて実現して改良できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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