УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ СМОТРОВОГО ОКНА ВАКУУМНОЙ КАМЕРЫ
DEVICE FOR PROTECTING INSPECTION WINDOW OF VACUUM CHAMBER

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано для защиты смотровых окон вакуумных камер от запыления при визуальном контроле за процессами термического испарения и нанесения покрытий в вакуумной камере. Особенно к крупногабаритным вакуумным камерам, в которых внутри камерная зона имеет протяженную форму и требуется периодическое наблюдение за процессами в ней.
Известны устройства для защиты смотрового окна вакуумной камеры, выполненные в виде экрана, установленного перед окном [1]. Экран может быть изготовлен из стекла или выполнен в виде диска с прорезями. Однако такие устройства не могут защитить протяженное смотровое окно.
Известно устройство для защиты смотрового окна вакуумной камеры, принятое за прототип [2]. Устройство содержит протягиваемую прозрачную пленку с помощью двух роликов. Один из роликов, на который намотана пленка, ведомый, а второй - ведущий имеет привод снаружи окна. Запыленная пленка протягивается вдоль окна вращением ведущего ролика. Пленка наматывается на ведущий ролик.
Недостатками устройства являются:
- необходимость замены роликов после перемотки пленки;
- недостаточная устойчивость пленки к высоким температурам.
Техническим результатом изобретения является возможность увеличения длины смотрового окна, необходимое при обработке изделий с протяженной поверхностью, и увеличение срока службы окна.
Технический результат достигается тем, что устройство для защиты смотрового окна вакуумной камеры содержит ленту, протягиваемую вдоль окна ведущим и ведомым роликами. Тонкая упругая металлическая лента выполнена шире и в 2,5 раза длиннее окна. Лента уложена и закреплена в проточке каждого ролика, по ширине в ленту вставлена прямоугольная рамка со съемным стеклом шириной в три раза меньше его длины, по краям каждого ролика выполнены канавки, в которых закреплены и натянуты между роликами ниже ленты два тросика длиной не меньше длины окна, выполненные в виде пружины, возле каждого ролика установлен упор для рамки, при этом когда рамка упирается в упор возле ведомого ролика, тросики намотаны на ведущий ролик, а лента - на ведомый, когда рамка упирается в упор возле ведущего ролика, тросики намотаны на ведомый ролик, а лента - на ведущий ролик, с каждой стороны ленты установлены, по меньшей мере, две направляющие.
Тонкая упругая металлическая лента не теряет свою плоскостность при перемещении и плотно наматывается на ролики даже при высокой температуре нагрева. Лента выполнена шире окна, чтобы исключить запыление смотрового окна сбоку, что увеличивает срок службы смотрового окна. Лента имеет длину в 2,5 раза больше длины окна, что необходимо для перемещения рамки от одного упора до другого упора.
Лента уложена и закреплена в проточке каждого ролика, что обеспечивает фиксированное положение прямоугольной рамки относительно окна.
По ширине в ленту вставлена прямоугольная рамка со съемным стеклом шириной в три раза меньше его длины. Такие размеры стекла достаточны для просмотра. Стекло может быть легко заменено в случае запыления.
По каждому краю ролика выполнена канавка, в которой закреплен один из тросиков. Длина каждого тросика не меньше длины окна. Тросик выполнен в виде пружины. Наличие двух тросиков позволяет исключить перекос ленты при ее протягивании и обеспечивает вращение ведомого ролика против часовой стрелки. Длина тросика позволяет наматывать его на ролик при перемещении рамки, а то что тросик выполнен в виде пружины, компенсирует неоднородность намотки ленты.
Возле каждого ролика установлен упор для рамки, что предотвращает заклинивание и поломку устройства
С каждой стороны ленты установлены, по меньшей мере, две направляющие, препятствующие провисанию ленты, что позволяет защищать смотровые окна очень большой протяженности.
Устройство для защиты смотрового окна вакуумной камеры поясняется чертежом.
На фиг.1 представлено устройство для защиты смотрового окна вакуумной камеры, где:
смотровое окно - 1,
тонкая упругая металлическая лента - 2,
ведущий ролик - 3,
ведомый ролик - 4
проточка ролика - 5,
прямоугольная рамка - 6,
съемное стекло - 7,
канавка в ролике - 8,
тросик - 9,
упор - 10,
направляющая - 11.
Пример.
Вакуумная камера установки для измерения температуры катодов ЭХ2537 имеет смотровое окно 1 шириной 60 мм и длиной 500 мм. Устройство для защиты установлено на расстоянии 35 мм от окна. Тонкая упругая лента 2 выполнена из пружинной стали 65Г толщиной 0.2 мм, шириной 80 мм и длиной 1250 мм. Лента протягивается между двумя роликами 3 и 4, выполненными из нержавеющей стали Х18Н10Т. Диаметр ролика 60 мм, длина ролика 182 мм. Каждый ролик 3 или 4 имеет проточку 5 размером 82×12 мм, по краям каждого ролика выполнена канавка 8 размером 30×12 мм. Возле каждого ролика установлен упор 10, выполненный из стали Х18Н10Т диаметром 6 мм и высотой 10 мм. По ширине в ленту 2 вставлена прямоугольная рамка 6, выполненная из стали Х18Н10Т размером 60×20 мм. Рамка 6 имеет съемное стекло 7, выполненное из стекла марки С5-1, шириной 16 мм и длиной 48 мм. Лента 2 закреплена в проточке 5 роликов 3 и 4 так, что когда рамка 6 упирается в упор 10, расположенный у ведомого ролика 4, лента 2 намотана на ведущий ролик 3, а когда рамка 6 упирается на упор 10, расположенный возле ведущего ролика 3, лента2 намотана на ведомый ролик 4. В канавках 8 каждого ролика 3 или 4 закреплены два тросика 9 диаметром 3.5 мм и длиной 1000 мм, изготовленные из пружинной проволоки Б-1-1.0. Тросики 9 натянуты параллельно ленте 2 и расположены ниже ее. Соответственно, когда лента 2 намотана на ведущий ролик 3, тросики 9 намотаны на ведомый ролик 4, и наоборот. С каждой стороны ленты 2 установлены две направляющие 11, выполненные в виде свободно вращающихся роликов диаметром 20 мм, изготовленных из стали Х18Н10Т. Ролики 11 имеют проточку для ленты 2 глубиной 5 мм и шириной 0.5 мм.
Устройство для защиты смотрового окна вакуумной камеры работает следующим образом.
Вращение привода по часовой стрелке, расположенного снаружи вакуумной камеры, приводит во вращение ведущий ролик 3 и начинается протягивание от ролика 4 к ролику 3 ленты 2, поддерживаемой направляющими 11. Натяжение ленты 2 регулируется тросиками 9. Через смотровое окно 1 и стекло 7 рамки 6 можно наблюдать за процессом внутри камеры. Рамка 6 движется вместе с лентой 2 от упора 10 возле ролика 4 до упора 10 возле ролика 3. Вращение привода против часовой стрелки перемещает рамку 6 в противоположном направлении.
Предлагаемое устройство для защиты смотрового окна вакуумной камеры позволяет наблюдать за процессами в вакуумной камере через протяженное смотровое окно за изделиями с протяженной поверхностью. Устройство для защиты смотрового окна прошло испытание в экспериментальной установке для исследования катодов мощных приборов СВЧ-диапазона с отбором тока до 100 ампер. Длина зоны пирометрирования составляла 0.5 м, что соответствовало длине смотрового окна вакуумной камеры установки.
Источники информации
1. Конструирование и расчет вакуумных систем. М.: Энергия, 1979, с.175.
2. Вакуумная техника. М.: Машиностроение, 1985, с.141, табл.8.7.