МЕХАНИЗМ ОТКРЫВАНИЯ И ПОВОРОТА ДВЕРЕЙ ВАКУУМНОЙ КАМЕРЫ

Предлагаемый в качестве полезной модели механизм предназначен для приведения в действие (открывания и поворота) дверей, например, вакуумной установки, предназначенной для нанесения тонкопленочных покрытий.
Известно устройство для приведения в действие створок выдвижной двери на пассажирском железнодорожном и автомобильном транспорте [1].
Устройство состоит из прямолинейной направляющей с установленной на ней кареткой, шарнирно-рычажного механизма с рычагами, шарнирно установленными на каретке и соединенными со створкой.
С рычагом жестко соединен роликовый элемент, установленный в координирующей направляющей. Направляющие неподвижно закреплены на панелях в дверном проеме.
При этом на каретке установлен с возможностью ограниченного перемещения вдоль прямолинейной направляющей толкатель, связанный роликом с упором, жестко закрепленным на створке.
Длина рычагов и расположение их в устройстве подобраны таким образом, что в начале открытия двери выносная боковая кромка створки выдвигается из дверного проема поворотом створки в поперечной плоскости на некоторый угол вокруг боковой кромки.
Известное изобретение направлено на создание конструкции с низкими инерционными свойствами и хорошей управляемостью створки двери.
Кроме того, известно устройство для перемещения сдвижной двери, которое может быть использовано на железнодорожном и автомобильном транспорте [2].
Устройство содержит направляющую штангу с кареткой, установленной на штанге с возможностью продольного перемещения, опорно-направляющую балку, пантограф для выдвижения створки и ходовой винт с ходовой гайкой. Ходовой винт соединен с электроприводом. Штанга, балка и ходовой винт установлены в направлении перемещения створки параллельно друг другу и закреплены неподвижно относительно дверной рамы.
При этом пантограф установлен на каретке на двух шарнирах, снабжен шарнирами для соединения со створкой и шарнирно связан тягой с фиксирующей его муфтой, которая установлена с возможностью продольного перемещения и фиксации на конце каретки. Поворотная тяга шарнирами соединена с пантографом и ходовой гайкой. На каретке закреплен ролик, который опирается на поверхность балки, уравновешивая момент от силы тяжести створки в ее вертикальной плоскости.
Известное устройство служит для приведения в действие створок сдвижной двери и направлено на упрощение конструкции, снижение инерционности и улучшение управления створкой двери.
Однако, известные устройства не могут быть использованы для открывания и поворота дверей вакуумной камеры, предназначенной для нанесения тонкопленочных покрытий в вакууме, из-за размещения на внутренней стороне дверей вспомогательных и технологических устройств, необходимых для осуществления технологического процесса.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой полезной модели является известная конструкция механизма открывания и поворота дверей, предназначенная для использования в вакуумной напылительной установке периодического действия, выпускаемой АО «Кварц», г. Калининград, РФ [3].
В известной установке механизм открывания и поворота дверей вакуумной камеры закреплен на сварном каркасе крепления на консольных горизонтальных опорах, размещенных над вакуумной камерой. Сам механизм состоит из горизонтальных направляющих швеллеров с ограничителями перемещения на концах, по которым перемещаются подшипники качения.
Последние поддерживают два поперечных держателя для передней и задней двери. На поперечных держателях смонтированы механизмы вращения поворотных суппортов, которые, в свою очередь, жестко связаны с дверьми (передней и задней) вакуумной камеры.
Недостатком указанного механизма является громоздкая конструкция, которая не позволяет использовать вакуумную установку в «чистой комнате», а именно в той части производственного помещения, где поступление, генерация и накопление нежелательных частиц сведены к минимуму и контролируется их концентрация.
Кроме того, в известной установке угол поворота дверей не ограничен, что приводит к частому повреждению коммуникаций, размещенных открыто над горизонтальными опорами каркаса крепления вакуумной камеры.
Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение простоты механизма открывания и поворота дверей вакуумной камеры при сохранении необходимого угла поворота открываемых дверей, а также возможность использования вакуумной установки в «чистой комнате», повышение надежности механизма открывания и поворота дверей вакуумной камеры при уменьшении износа элементов заявляемого механизма.
Поставленная задача решена тем, что в заявляемом в качестве полезной модели механизме открывания и поворота дверей вакуумной камеры, установленном на консольных горизонтальных опорах каркаса крепления над вакуумной камерой и содержащем горизонтальные направляющие, предназначенные для обеспечения возвратно-поступательного движения передней и задней дверей вакуумной камеры, в котором каждая дверь вакуумной камеры жестко связана с поворотным суппортом, снабженным механизмом вращения, при этом, по меньшей мере, один механизм вращения установлен в поперечном держателе, размещенном на горизонтальных направляющих, а горизонтальные направляющие снабжены ограничителями перемещения.
Механизм дополнительно содержит устройство линейного перемещения, на каретке которого смонтирована задняя дверь, а горизонтальные направляющие для передней двери выполнены цилиндрическими и установлены на каркасе крепления в подшипниках линейного перемещения, при этом передняя дверь закреплена на конце горизонтальных цилиндрических направляющих, выполненных полыми, а поперечный держатель передней двери также выполнен полым и предназначен для размещения внутри него механизма вращения поворотного суппорта, при этом поворотный суппорт снабжен фиксирующим кронштейном и упорным бампером для демпфирования двери и ограничения угла ее поворота, а в полости, по меньшей мере, одной горизонтальной цилиндрической направляющей проложены коммуникации.
Кроме того, угол поворота каждой двери вакуумной камеры составляет величину, меньшую или равную 90º, а ограничители перемещения передней двери жестко закреплены на противоположных от передней двери концах горизонтальных цилиндрических направляющих.
На фиг. 1 представлено схематичное изображение предлагаемой полезной модели - механизма открывания и поворота дверей вакуумной камеры.
Предлагаемый в качестве полезной модели механизм открывания и поворота дверей вакуумной камеры установлен над вакуумной камерой 1 на сварном стальном каркасе крепления с вертикальными 2 и горизонтальными 15 опорами и предназначен для линейного возвратно - поступательного перемещения выдвижных независимых друг от друга передней 3 и задней 4 дверей вакуумной камеры 1, а также для обеспечения поворота упомянутых дверей 3 и 4 относительно камеры 1.
Механизм состоит из двух подвижных горизонтальных цилиндрических направляющих 7, смонтированных в подшипниках 8 линейного перемещения. При этом подшипники 8 линейного перемещения жестко закреплены в верхней части вертикальных опор 2 каркаса крепления, а передняя дверь 3 установлена на конце горизонтальных цилиндрических направляющих 7 в поперечном держателе 9 и жестко связана с поворотным суппортом 10, который обеспечивает поворот передней двери 3 относительно вакуумной камеры 1.
На обеих дверях с наружной стороны размещены по две пары дверных ручек 6 и 6', а на вертикальных опорах 2 каркаса крепления установлены дверные замки 5 и 5', обеспечивающие плотное прилегание дверей 3 и 4 к передним и задним рабочим входным отверстиям вакуумной камеры 1, соответственно. Причем, пара дверных ручек 6, размещена на передней 3 двери вакуумной камеры 1, а пара дверных замков 5 размещена на вертикальных опорах 2 каркаса крепления со стороны переднего входного рабочего отверстия вакуумной камеры 1; пара дверных ручек 6' (на рисунке не показаны) размещена на задней 4 двери вакуумной камеры 1, а пара дверных замков 5' (на рисунке показаны частично) размещена на вертикальных опорах 2 каркаса крепления со стороны заднего входного рабочего отверстия вакуумной камеры 1.
Горизонтальные цилиндрические направляющие 7 и поперечный держатель 9 выполнены полыми, поскольку, по меньшей мере, в одной из горизонтальных цилиндрических направляющих 7 проложены коммуникации для обеспечения работы вакуумной установки, а в поперечном держателе 9 установлен механизм вращения поворотного суппорта 10, снабженного фиксирующим кронштейном 11 и упорным бампером 12, которые выполняют функцию демпфера и не позволяют повернуть двери вакуумной камеры 1 на угол, больший 90º, тем самым, предохраняя коммуникации от повреждения. Все вышеупомянутые позиции (7, 9, 10, 11, 12) относятся к приспособлениям, предназначенным для открывания (отката) и поворота передней 3 двери вакуумной камеры 1.
Задняя дверь 4 жестко связана с поворотным суппортом 10' (на рисунке показан условно), который снабжен фиксирующим кронштейном 11' и упорным бампером 12' и смонтирован вместе с механизмом вращения на каретке 13 устройства линейного перемещения, обеспечивающего откат задней 4 двери от вакуумной камеры 1 и ее поворот относительно вакуумной камеры 1.
Устройство линейного перемещения задней двери 4, кроме каретки 13 включает так же, как минимум, одну горизонтальную линейную направляющую 14, установленную на горизонтальной опоре 15 каркаса крепления и предназначенную для перемещения каретки 13.
Поворотные суппорты 10 и 10' для передней 3 и задней 4 дверей, соответственно, имеют одинаковую конструкцию, при этом каждый из них снабжен фиксирующим кронштейном 11-11' и упорным бампером 12-12', демпфирующим двери, которые во избежание повреждения коммуникаций при повороте упомянутых дверей, не позволяют повернуть двери больше чем на девяносто градусов.
Для ограничения открывания (отката) дверей от вакуумной камеры 1 механизм перемещения и поворота дверей снабжен ограничителями перемещения 16-16'. Причем, для передней двери ограничители перемещения 16 установлены на концах горизонтальных цилиндрических направляющих 7, а для задней двери, ограничители перемещения 16' установлены на горизонтальной опоре 15 каркаса крепления.
Кроме полых горизонтальных цилиндрических направляющих 7 для прокладки коммуникаций использованы подвижные кабелеукладчики 17, расположенные над механизмом открывания и поворота дверей.
Заявленный в качестве полезной модели механизм открывания и поворота дверей, например, вакуумной камеры, работает следующим образом.
При напуске в вакуумную камеру 1 атмосферного воздуха происходит ее разгерметизация, после чего открывают дверные замки 5, установленные на вертикальных опорах 2 каркаса крепления вакуумной камеры 1 и предназначенные для открывания передней 3 двери, и передняя дверь 3 с помощью поворотного суппорта 10, установленного в поперечном держателе 9, и дверных ручек 6 откатывается от вакуумной камеры 1 на горизонтальных цилиндрических направляющих 7 благодаря подшипникам 8 линейного перемещения.
Остановка передней двери 3 происходит за счет ограничителей перемещения 16. При помощи механизма вращения поворотного суппорта 10 передняя дверь 3 поворачивается на величину, меньшую или равную 90, при этом поворот на нужный угол обеспечивают фиксирующий кронштейн 11 и упорный бампер 12.
При необходимости открывания задней двери 4 вакуумной камеры 1 открывают замки 5' и с помощью дверных ручек 6' дверь 4 откатывают от вакуумной камеры 1 на устройстве линейного перемещения, в котором каретка 13 движется по горизонтальной линейной направляющей 14 до контакта с ограничителем перемещения 16', после чего с помощью механизма вращения поворотного суппорта 10' задняя дверь 4 поворачивается на величину, меньшую или равную 90º.
В конструкции заявленного механизма открывания и поворота дверей 3 и 4 вакуумной камеры 1 исключена массивная сварная конструкция швеллеров, которая заменена горизонтальными цилиндрическими направляющими 7 для передней двери 3, и устройством линейного перемещения для задней двери 4 с кареткой 13, размещенной на горизонтальной линейной направляющей 14. Это позволило уменьшить габаритные размеры вакуумной установки 1.
Кроме того, во время загрузки вакуумной камеры 1 в «чистой комнате», как правило, расположены: открытая передняя дверь 3, горизонтальные цилиндрические направляющие 7 и поперечный держатель 9.
Тот факт, что горизонтальные цилиндрические направляющие 7 и поперечный держатель 9, предназначенные для выдвижения передней двери 3, выполнены полыми и используются для прокладки коммуникаций и для монтажа механизма вращения поворотного суппорта 10, позволяет не засорять «чистую комнату», и поэтому все технологические процессы, связанные с нанесением тонкопленочных покрытий на подложку в вакууме осуществляются на высоком технологическом уровне.
При этом выступающая часть механизма открывания и поворота задней двери 4 осталась достаточно массивной, поскольку она расположена в сервисной зоне, а это не влияет на условия «чистой комнаты».
Повышение надежности заявляемого механизма при снижении износа элементов, входящих в этот механизм, достигается за счет того, что в верхней части вертикальных 2 опор каркаса крепления каждая из цилиндрических направляющих 7 связана с подшипниками 8 линейного перемещения, жестко закрепленными на каркасе крепления.
Необходимо также отметить, что кроме полых горизонтальных цилиндрических направляющих 7 для прокладки коммуникаций использованы подвижные кабелеукладчики 17, расположенные над механизмом открывания и поворота дверей.
Предлагаемый в качестве полезной модели механизм открывания и поворота дверей вакуумной камеры является промышленно применимым и опробован в условиях экспериментального производства заявителя.
Источники известности:
1. Патент РФ №2329172 С1, МПК: B61D 19/02; B60J 5/06; опубл. 20.07.2008, бюл. №20;
2. Патент РФ №2211295 С1; МПК: E05D 15/104; опубл. 27.08.2003 года;
3. АО «Кварц», г. Калининград, РФ (http://www.ao-kvartz.ru/page/spectehnologicheskoe-oborydovanie-i-zapchasti-k-nemy/avtomatizirovannaya-ystanovka-vakyymnogo-napileniya-yvn-74p-3m-1).