(57)【要約】  特にバンド処理設備用のエアロックバルブ（１）であって、二つの異なる設備区域の間で、可撓性のバンド基板（４）によって通り抜けられる隙間のような開口部（３）を閉じるために設けられ、少なくとも１つの移動自在なシール体（７）を備え、開口部（３）を閉じるときにシール面（５）と協働し、その結果、エアロックバルブ（１）を閉じる作業中、バンド基板（４）はシール体（７）とシール面（５）との間にしっかりと取付けられ、本発明によれば、シール面（５）はフレーム状に開口部（３）を取り囲み、開口部（３）を閉じるために、シール体（７）はシール面（５）および／または開口部（３）を通り抜けるバンド基盤（４）に対して圧力を加え、シール面（５）の縁部において少なくとも間接的に並置位置にあることによって開口部（３）を遮断することを特徴とするエアロックバルブ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特にバンド処理またはコーティング処理設備用のエアロックバルブ（１）であって、二つの異なる設備区域の間で、可撓性のバンド基板（４）が通り抜ける隙間のような開口部（３）を閉じるために設けられ、少なくとも１つの移動可能なシール体（７）が、シール面（５）と協働して前記開口部（３）を閉じ、さらに前記エアロックバルブ（１）が閉口した状態において、前記バンド基板（４）が前記シール体（７）と前記シール面（５）との間で締め付けられる(clamped)エアロックバルブにおいて、
前記シール面（５）は前記開口部（３）をフレームのように(in frame-like fashion)取り囲み、前記開口部（３）を閉じることを目的として、前記シール体（７）が前記シール面（５）及び／又は前記開口部（３）を通り抜ける前記バンド基盤（４）上に押圧され、前記開口部（３）は、前記シール面（５）の縁部において少なくとも間接的当接(indirect abutting)によって閉じられることを特徴とするエアロックバルブ。
【請求項２】
前記バンド基板（４）は開口部（３）のシール端部に対して前記シール体（７）を介して押し付けられ、前記シール縁部の領域内の前記シール面（５）において、接線が前記バンド基板（B）の縦方向即ち通り抜ける方向に向かって鈍角をなすことを特徴とする請求項１に記載のエアロックバルブ。
【請求項３】
少なくとも前記シール体（７）と、好ましくは前記シール面（５）もまた、弓状の輪郭を有し、前記シール面（５）は前記シール面（５）または前記バンド基板（４）に向けて前記シール体（７）上に設けられている弓状の面より大きいか同じ半径を有する請求項１または２に記載のエアロックバルブ。
【請求項４】
前記シール面（５）および／または前記シール体（７）には弾性を有する可撓性表面材料が設けられている請求項１，２または３に記載のエアロックバルブ。
【請求項５】
シール面（５）は平坦な可撓性材料からなり、開口部（３）の周囲境界領域のフレーム状壁部分にしっかりと、特に糊付けにより一体化される請求項１〜４のいずれか一項に記載のエアロックバルブ。
【請求項６】
前記シール体（７）は円筒状ロールに形状付けられている請求項１〜５のいずれか一項に記載のエアロックバルブ。
【請求項７】
シール体（７）は回転自在に取付けられている請求項１〜６のいずれか一項に記載のエアロックバルブ。
【請求項８】
前記開口部（３）、シール面（５）およびシール体（７）を含む少なくとも一つのハウジング（２）を備える請求項１〜７のいずれか一項に記載のエアロックバルブ。
【請求項９】
エアロックバルブのシール体（７）は、独立した動力駆動を用いて、非作業位置と閉位置の間で振られる請求項１〜８のいずれか一項に記載のエアロックバルブ。
【請求項１０】
前記独立した動力駆動は、前記ハウジング（２）に、またはその内部に等しく設けられている請求項９に記載のエアロックバルブ。
【請求項１１】
アキュムレータを用いて、前記シール体（７）は、所定の負荷をかけつつ、前記シール面（５）にしっかりと締め付けられ得る請求項１〜１０のいずれか一項に記載のエアロックバルブ。
【請求項１２】
バンド状の基板、特に可撓性のバンド基板を通り抜けさせるための処理設備であって、少なくとも一つの真空処理チャンバーと、特に前記バンド基板を展開または巻き上げるために設けられた少なくとも一つの他のチャンバーとを備え、前記チャンバーは開口部を介してお互いに接続されており、前記開口部を通って前記バンド基板が案内される処理設備において、
先行する各請求項のいずれか一つに記載されたエアロックバルブが少なくとも一つ前記開口部に設けられていることを特徴とする処理設備。
【請求項１３】
少なくとも一つのエアロックバルブの前記シール体（７）とその各シール面（５）は、時々換気されるべく、付加的チャンバーの方に向けられる請求項１２に記載の処理設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエアロックバルブに関し、とりわけ請求項１の前段部に記載された特徴を有するバンド処理またはバンドコーティング設備で用いられる、エアロックバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の処理設備は、例えば、プラスチックホイル、マグネットテープ、フィルム等の可撓性バンド基板を真空状態でコーティング処理するため（例えば、スパッタリング法、即ち、対象とする微粒子を磁場、気化、PVDまたはCVDにより増強する方法）、また、前処理、洗浄、乾燥、表面活性、重合等の付加的処理方法を行うために主に設計されている。そのような場合にはベイルまたはフォイル形状で供給されたバンド基板を設備内に導入し、軸受中心軸上に配することが求められ、それによって、コーティング処理中にバンド基板がこのベイルから展開される。
【０００３】
向こうに（コーティングチャンバーの下流）、別の軸に巻き取りリールが設けられ、コーティングされたバンド基板はこのリールに再び巻き取られる。
【０００４】
基本的に、そのようなバンドコーティング設備は、複数のモジュール（展開モジュール、コーティングモジュールおよび巻き取りモジュール）に分割されてもよい。
【０００５】
周知の設備では、バンド基板を展開したり巻き取ったりするために左右対称に取付けられた両方の軸またはシリンダーは共通のフレーム状の台に取付けられる。これにより、相互に一定かつ安定した位置関係になるという効果を奏する。コーティングモジュールの両側に両軸またはシリンダーが配置されると、スプールを交換するときに、独立した方法を用いて、真空状態で作動しているコーティングチャンバーをも換気されるのを回避することができる。
【０００６】
基板ベイルを交換するたびに、即ちコーティングが完了したばかりの新たに巻き取られたベイルをバンド基板から取り除くときに、真空状態で作動しているコーティングチャンバーは換気されないようにする必要がある。
【０００７】
このため、各モジュール間にエアロックバルブを取付けることが既に知られている。取入れステーション及び払出しステーションだけがそれぞれ換気され、有効なコーティングチャンバーは永久に真空状態に置かれるので、再度換気される量は確実に減少する。必要な場合は、設備全体が換気され得ることは明らかである。
【０００８】
既知のエアロックバルブは、（空気的、油圧的に）膨らませることができるチューブまたは膜状のシールをバンド基板の通路領域に配置して構成される。膨らんだ状態で、シールがバンド基板の範囲を超えて設けられたシール面に対して（好ましくは、弾性および可撓性をもって）押し付けられるので、バンド基板は自身とシール面との間で安定的に保持される。
【０００９】
通常の作業の間は、バンド基板はチューブ、膜状シール、シール面のいずれとも接触することはないが、チューブや膜状シールの狭く限られたストロークを考慮すると、通路の隙間はかなり狭く維持されねばならない。コーティング処理の間にバンド基板の振動が起こり得、基板と通路の境界領域との間に接触が起きるかもしれない。この接触によって、コーティングチャンバーを真空にする段階で、塗布したばかりのコーティングが結果的に損傷を受けるかもしれない。さらに、そのような望ましくない接触によって、かなり大きな引張り応力のもとでバンド基板の破断が起きるかもしれない。さらに、この接触によって、設備の機能が麻痺を余儀なくされるかもしれない。
【００１０】
かなりの圧力差にさらされるため、真空状態での中空シールのきわめて大きい応力によっても問題が発生する。このため、壁領域（膜またはチューブ）はきわめて安定的に構成されねばならないが、これは再び可撓性に悪影響を与えるものである。その結果、シールの欠陥は、バンド基板の境界線で重なるような部位（可能性によれば、表面を明らかに小さくされた楔の種類が形成される）では特に、十分とはいえないシール領域をもたらす。
【００１１】
結局、既知のシール形状では、（それぞれが換気されたチャンバーからの）片側からの大気圧がシールに作用して、該シールを真空チャンバーに押し込める。
【００１２】
文献ＤＥ１９９１２７０７Ａ１は、例えばバンド状の基板のような平面用処理設備を記載している。２つの循環するバンドが（真空化が可能な）ハウジングを通過するが、基板を導入したり排出したりする通路領域でお互いに接触し、すなわち互いの間で移動する平面基板を含んで通過する。両方のバンドと基盤との空間的な接触によりここでは十分なシール効果が得られるが、結果的には通路の隙間の幅がかなり減少し、基板とコンベヤベルトが絶えず表面接触することになる。
【００１３】
文献ＤＥ１９９６０７５１Ａ１は、この種の異なるタイプのエアロックを記載しており、このエアロックは撓み易いチューブ状のケーシングを有する２本のシリンダーを含み、これらのシリンダーは互いに接触し、その間をバンド基板が通過できる。シール効果を高め、シリンダーと通過する基板の境界との間の側面にある横向きの隙間を小さくするために、シリンダーケーシングは少なくとも一時的に圧力をかけられてもよい。この工程中に、シリンダーは膨張し、一方の側で基板に対する接触圧が大きくなり、他方の側で横向きの隙間の大部分を閉じる。真空チャンバーの領域内で、シリンダーケーシングの表面は真空チャンバーの内側に向いた支持ロールによって支持され、膨らみすぎるのを回避する。これは、かなり余計な努力を必要とする。
【００１４】
文献ＤＥ４４１８３８３Ｃ２は真空エアロックからなり、このエアロックは、相互に接触する２本のシリンダーとともに作動し、この２本のシリンダーの間をバンド基板が通過する。この場合、シリンダーは弾性と可撓性を有する材料でできたカバーだけを備える。
【００１５】
さらに、文献ＷＯ９９／５０４７２は真空バンドコーティング設備を記載しており、バンド基板は導入ステーション／排出ステーションと実効反応室との間にあり、圧力ステージの役割を果たすシリンダーエアロックを通過せねばならない。一案では、２つのシリンダーが互いの上で接触しながら回転し、その間をバンド基板が通過し、他案では、シリンダーと固定されたシールブロックの間をバンド基板が通過する。これらのシリンダーエアロックは、例えば新しいバンド基板を導入するために開く。この目的のために、シリンダーの回転軸の周りで回転軸が折り曲げ自在に取付けられていて、どちらかのシリンダーが折りたたんだ状態から伸ばされるか、またはシールブロックがシリンダーから離される。シリンダーが１本の場合の変更例では、バンドはシリンダーとシールブロックとの間のかなり狭い隙間を通って搬送されるが、過度の機械的負荷にさらされないように端部が開いている。この変更例では完全密封は得られない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の目的は、安定した密封性を得るために付加的エアロックを提供することであり、これによって、上述したような問題を回避または少なくとも減じることができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、この課題は、請求項１に記載の特徴によって解決することができる。従属項に記載の特徴は本発明の効果的な実施例を記載するものである。
【００１８】
独立項１２は、少なくとも１つの本発明によるエアロックバルブを備えるコーティング設備を記載している。
【００１９】
エアロックバルブの特性を向上させるために、フレーム状のシール面があり、このシール面はバンド基板が通過する開口の周りを取り囲む。バンド基板の一方の側に配されるシール面に対応する本体は、機械的に作動されるストロークに伴って移動自在である。この本体は、自らが取り囲んでいる開口面を完全に覆うことができる、と同時にこの開口面を完全に閉じることができるようにシール面上で調節されている。後者の手順は、バンド基板が開口を通過しているかいないかとは関係がない。
【００２０】
最初の場合においては、バンド基板のセグメントが本体とシール面との間に単純に取り付けられており、シール面と本体が適切に設計されていれば、上記セグメントは柔軟に変形し且つダメージを受けない。この工程において、バンド基板が付加的シール手段のようになるため、本体とシール面とは間接的にのみ接触することは明らかである。
【００２１】
エアロックバルブのこのような配置と機能は、バンドを変える各時点において、即ち、通常はバンドスプールがコーティング設備を完全に通過した後において、バンドの一セグメントが、コーティングチャンバー内部、すなわち、最終的にはそれに続いて設置された別の複数のコーティングチャンバーを含むモジュールの内部に残っていても良いという利益をもたらす。新しいスプールを展開チャンバーに導入した後に、その新しいバンド基板が前記セグメントにしっかりと糊付けされ、一方巻き上げ側では、残りの部分が空のスプールに適用される。ローディングチャンバーまたは交換チャンバーの両方を真空にした後に、新しいバンド基板の最初の部分が前記残りのセグメントを用いてコーティング設備内へ導入することが可能である。
【００２２】
他の場合においては、開口部にバンド基板が存在しておらず、その場合には本体が直接シール面と面接触して開口部を閉じる。
【００２３】
好ましい実施形態によれば、少なくとも本体、好ましくはシール面も、弓状(arcuate)の形状又は表面を有する。シール面が本質的に平坦で、本体だけが弓状である場合、本体は、相補的に対抗位置にあるシール面のシール縁部と接触し、或いはバンド基板をそれ自身と縁部との間に固定するように寸法付けられるであろう。
【００２４】
明らかに、上述の縁部シール効果が得られるようにするためには、シール面の実際の曲率半径は、本体に設けられシール面に対向する弓状面の半径よりも大きいか、または少なくともそれと同じでなければならない。
【００２５】
このような形状によって、エアロックバルブの閉位置においてバンド基板の曲げ角度がきつくなりすぎるのを防ぐ。シール面が平坦な場合は、バンド基板上で垂直線に対して少なくとも傾斜して配される。そのため、シール体によって固定されるバンド部分は、エアロックバルブの閉段階では鈍角にしか曲げられない。弓状のシール面輪郭の場合、全体的な曲率は、下記に詳しく説明するとおり、例示の実施形態に基づき対応するように適用される。
【００２６】
いずれにしても、一方の側のシール面縁部は、表面接着によるシール効果を向上させるためには、可撓性材料（例えば、ゴム、ソフトプラスチック等）からなるものでなければならない。そして、他方の側では、シール面の縁部は、バンド基板への損傷（しわ、折り目、亀裂）を、実際的に排除するためには十分に丸みを帯びたものでなければならない。特に、本体もシール面のような弾性を有する可撓性の表面材料を設けられるか、あるいは全体がそのような材料で製造されることが好ましい。
【００２７】
一つの実施形態において、本体は円筒状のロールに形成される。これによって、本体上の必ずしも常に同じ点でシール面と協働する必要がないという利益が提供される。本体は円形リング又はロール外周の一セグメントにのみ対応する輪郭に設計されてもよい。
【００２８】
本体は、開口部より幾分大きいので、閉位置にあるとき開口部の縁部全体に重畳し、それによって、全体をシールする。
【００２９】
エアロックバルブの好ましい実施形態はハウジングを含み、そこにおいて前記開口部、シール面および取り付け手段を有する本体が取付けられたハウジング、最終的には駆動手段がモジュラー構成に組立てられてもよい。
【００３０】
本体を移動し又は戻すための駆動手段として、転換可能な電気または流体駆動で、適当な動力伝達装置またはリンクを中間に配置したものが考えられる。設備が通常の操作状態であれば、エアロックバルブは絶えず双方向に転換させる必要はないので、手動駆動を行うこともでき、本体は、最終的に、アキュムレータ（例えば、機械的またはガス圧スプリング）またはトグル継ぎ手あるいはそれらに類するものによってシール面上に取付けられ得る。いずれにしても、例えば外部の動力駆動が故障した場合には、手動駆動が行われる。
【００３１】
一般的な意味では、駆動手段の種類（外部動力または手動）とは関係なく、アキュムレーターによってエアロックバルブのシール体を組立てることによって、絶え間ない接触力が継続的に提供できるという利点を提供する。そのようなアキュムレータは、シール面にしっかりと固定されるバンド基板に最終的に存在する牽引力にも打勝つために、十分頑丈に設計されねばならない。
【００３２】
本発明による効果は特に下記の点である。
・従来技術と比べて開口部のギャップを大きくできるので、バルブが開いているとき、バンド基板がときおり振動して軌道を越えることによって、直ちに開口部の縁部と接触することがない。それ故、コーティングの損傷とバンドの破断が大幅に避けられる。
・従来技術とは異なり、流体圧で操作されるバルブ本体である必要はないので、本発明の形状によって、上述のような不利益が回避可能である。
・定期的に換気される操作領域（展開モジュールおよび巻き上げモジュール）においてシール面をそれに対応するシール体又はバルブ本体に沿って組立てることができる。その結果、大気圧がバルブすなわちシール体をシール面上にしっかりと押圧する。
【００３３】
本発明の目的の他の詳細と利点は、例示としての実施形態の図面およびそれに続く詳細な説明から帰結される。
【００３４】
図面は形状を概略的に単純化したもので、縮尺通りではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
図１によれば、概ね１で表記されたエアロックバルブはハウジング２を含み、そこにおいてバンド基板４を通過させるための少なくとも１つの開口部３が設けられている。好ましい取付け位置において、ハウジング２および開口部３の左側で、真空コーティングチャンバー（不図示）が設けられており（例えば、スパッタリングチャンバーまたはそれに類するユニット）、他方ハウジング２の右側には、交互に排気と換気を行うことができるチャンバーが続いて設けられている（不図示）。
【００３６】
特別な使用方法として、後者のチャンバーはバンド基板のベールまたはスプールを受け入れるシャフトを含む交互チャンバーとなる。ここでは、番号４で特定された小さな部分的な区画として示されている。このバンド基板４の部分的な区画は、開口部３と接触することなく自由に伸びる。特に、バンド基板４の横方向の両縁部が、操作中に開口部の横方向の両縁部と接触しないことを確実にすることが必要である。バンド基板が振動すると、上下方向（基板の平面に対して垂直方向）での接触は必ずしも回避できない。
【００３７】
排気と換気が交互に行われる側（右）で、シール面５がフレーム状に開口部３を取り囲んでいることに気づくかもしれない。開口部３がその中に開放するハウジング２の対応する内面６は、少なくとも開口部３の排出部において円筒状に湾曲している。
【００３８】
前記ハウジングのシールシートは、金属からなることが好ましいが、効果的なシール面５は比較的薄い、バンド状の材料からなるか、または、例えばゴムコーティングされて、ハウジング２の弓状の内面の開口部３の周りに、例えばしっかりと固定され、例えば糊付けされるのが好ましい。ハウジング２のシール面５の材料と内面６との間の隙間は確実に完全に真空気密されなければならない。
【００３９】
さらに、揺動アーム８を用いて、円筒状のバルブ又はシール体７はハウジング２内の軸９を中心に回転自在に取付けられる。揺動アーム８の想像線（一点鎖線）で表されているシール体７の非活動位置（引上げられた部分）と閉位置との間に、αで示される旋回角度が認識されるかもしれない。シール体が円筒形状であることによって、円筒表面の常に同じ面がシール面と接触するわけではないという利点をもたらす。基本的に、円筒状のシール体は、ロールシリンダー同様に揺動アーム８に回転自在に取付けられ得る。また、ロールは金属からなり、その表面はゴムコーティングされている。
【００４０】
基本的に、真空に適しており、特に過剰なガス放出特性を有さない限りは、シール座面およびロールにはプラスチックが用いられてもよい。
【００４１】
ローラ７は、開口部３の幅よりも長いので、開口部の短縁部とも重なり、直接シール性能を提供することができる。
【００４２】
図２は、図１に対応する断面図であり、図３に図示されるエアロックバルブの閉位置との対比ができる。すべての図面において、同様の構成要件には同様の参照番号が付けてある。
【００４３】
図２において、バンド基板４は明らかに開口部３を自由に通り抜け、シール体７はその対応する部分において通り抜けの距離よりも大きいことを特徴とし、図３では、シール体が軸９を中心に、すわち角度α（図１）だけ、回転した後、バンド基板４はシール体７とシール面５の下縁部との間にしっかりと取付けられる。エアロックバルブ１は、バンド基板が停止位置にあるときだけ、閉位置に切り替えられることが理解できる。設備は、これに対応可能な制御特性を有する。明らかに、コーティングチャンバー内が真空に保たれているとき、スプール交換チャンバーの換気以前でも、エアロックバルブは閉位置に切り替えられている。
【００４４】
シール面５の縁部領域においてバンド基板４が分断によって破損することを回避するために、少なくとも後縁部は、特にかなりやわらかく、しかし抵抗性を有する材料からなる均一に丸みを帯びたものであるべきである。
【００４５】
さらに、シール面５の湾曲は、シール面がシール縁部と一続きで、ここではバンド基板４の下に配され、バンド基板（自由に通り抜ける）に向かって垂直方向において鈍角に傾斜した接線角度をなすという順番に都合よく配される。このような工程においては、図３に最もよく示されているような目的を得ることができる。即ち、シール体７とシール面５の間に取付けられているバンド基板は鈍角にのみ変形し、結局起こったとしても丸められて破損する。
【００４６】
設備が通常通りに操作されている間は、シール体７、即ちハウジング２の右側には、大気圧が存在し、左側に常に真空が存在することを想起する必要がある。図からわかるように、右から左への圧力差によって、シール体７のシール面５、即ちバンド基板４、への接触圧は増加し続けている。そのため、全体的にはかなり強く信頼できるシール効果が得られる。
【００４７】
ここでは図示されていない揺動アーム８用の独立した動力駆動とシール体７は、ハウジング２の内部または外部に設けられていてもよい。この駆動は内部に取付けられると都合よく、シール効果を伴う移動自在な構成要素（軸９のシャフト）の動きを無くすることができる。その結果、電気駆動用の電気ケーブル、または油圧または空気圧駆動用のチューブ、はもっと楽にシールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明によるエアロックバルブの実施例を部分的に切断したものを示す図である。
【図２】本発明によるエアロックバルブの開位置を示す図である。
【図３】本発明によるエアロックバルブの閉位置を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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2007511721.tif 000009
2007511721.tif 000010
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