Verfahren zur Zufuhr von Teilchenmaterial in einen sich um eine etwa horizontale Achse drehenden zylindrischen Verdampfungstiegel einer Vakuum-Bedampfungsanlage
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zufuhr von Teilchenmaterial in einen sich um eine etwa horizontale Achse drehenden zylindrischen Verdampfungstiegel einer Vakuum-Bedampfungsanlage, in der das Material mittels eines Elektronenstrahles verdampft wird, sowie einen Apparat zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei Vakuum-Bedampfungsanlagen muss normalerweise der Dampf eines ersten Materials auf eine Unterlage, bzw. ein Substrat eines anderen Materials aufkondensiert werden, was üblicherweise unter sehr hohem Vakuum vor sich geht. Die dabei in Frage kommenden Materialien können sehr verschieden sein, so beispielsweise Metalle und Keramikstoffe, und das Substrat kann eine beliebige Dicke aufweisen. Bei solchen Verfahren kann das Substrat bzw. die Unterlage aus einem sich kontinuierlichen Band bestehen oder aber es kann eine geometrisch andere Form aufweisen.
Bei Vakuum-Bedampfungsanlagen wird der Dampf oft so erzeugt, dass ein Tiegel verwendet wird, welcher das Chargenmaterial bzw. die Charge enthält, das dann geschmolzen und verdampft wird, indem Elektronenstrahlen hoher Energie in den Tiegel und gegen das Chargenmaterial gerichtet werden. Die Herstellung von Dampf auf diese Weise erlaubt eine gute Kontrolle bzw.
Steuerung der Dicke des spezifischen Gewichtes und der Gleichförmigkeit des abgelagerten Dampfes, und erleichtert zudem die wirksame Verwendung der Materialien.
Für längere Betriebsdauer ist es notwendig, Chargenmaterial nachzufüllen, da sich dieses nach und nach im Tiegel verdampft. Die spezielle Form oder der Zustand des Nachfüllmaterials, wenn es in den Tiegel eingeführt wird, hängt von verschiedenen Faktoren bzw. Anforderungen ab, so beispielsweise der Art der Zufuhr, den Schmelzeigenschaften, der Reinheit, und den Kosten. So wird beispielsweise im Zusammenhang mit dem Verdampfen von Silikaten das Nachfüllmaterial in Form eines aufgeschmolzenen Silikastabes vorliegen. Das Silika in dieser Form ist relativ einfach zuzuführen, aber ist selbstverständlich sehr viel teurer als Silika, das sich in Teilchenform findet (z.B. Sand).
Die Zufuhr von Teilchenmaterial in den Tiegel bereitet jedoch wesentlich mehr Schwierigkeiten als die Zufuhr in Form von aufgeschmolzenen Stangen, insbesondere dann, wenn die Zufuhr von Nachfüllmaterial mehr oder weniger kontinuierlich erfolgen soll.
Unter bestimmten Umständen kann auch durch die Konstruktion des Tiegels selbst die Lösung der Materialzufuhr in diesen Tiegel noch erschwert werden. Dies ist besonders bei solchen Vakuum-Bedampfungsanlagen der Fall, wo die Verdampfungstiegel zylindrisch sind und um eine annähernd horizontale Achse rotieren. Solche rotierende Tiegel haben besondere Vorteile dort, wo vertikal angeordnete Substrate bedampft werden sollen, da sich der aus dem Tiegel austretende Dampf etwa horizontal bewegt. Die weiter oben für das Zuführen von Nachfüllmaterial erwähnten Schwierigkeiten treffen selbstverständlich auch bei dieser Anordnung des Tiegels zu, wobei durch die Drehbewegung des Tiegels und durch die annähernd horizontale Anordnung der Drehachse zusätzliche Schwierigkeiten bei der gleichmässigen Zufuhr von Teilchenmaterial hinzukommen.
Gleichmässige Zufuhr von Nachfüllmaterial ist erwünscht, um Veränderungen der Betriebsbedingungen des Tiegels zu vermeiden, da diese zu Fluktuationen in der Dichte des aus dem Tiegel austretenden Dampfstrahles bewirken können.
Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein verbessertes Verfahren und einen verbesserten Apparat zu schaffen, um Teilchenmaterial in einen sich um eine etwa horizontale Achse drehenden zylindrischen Verdampfungstiegel einer Vakuum-Bedampfungsanlage einzuführen.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Teilchenmaterial in den rotierenden Tiegel eingebracht wird und zwar durch eine in der Drehachse liegende Öffnung am geschlossenen Ende des Tiegels, dass die weitere Zufuhr von Teilchenmaterial in den Tiegel in Abhängigkeit der mittels des gegen die Oberfläche des entlang der zylindrischen Wand des Tiegels angeordneten Materials gerichteten Elektronen strahles verschmolzenen und verdampften Teilchenmaterialmenge so. gesteuert wird, dass in der Nähe der öffnung im geschlossenen Ende des Tiegels eine wenigstens Teil einer den im Tiegel erzeugten Dampf am Eindringen in die genannte Öffnung hindernden, jedoch die weitere Zufuhr von Teilchenmaterial in den Tiegel zulassenden Barriere bildende ringförmige Materialanhäufung entsteht.
Der ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende Apparat zur Durchführung dieses Verfahrens, der mit einem der Aufnahme von zu verdampfenden Material dienenden zylindrischen Tiegel versehen ist, zeichnet sich aus durch eine den Tiegel drehbar abstützende hohle, etwa horizontale Antriebswelle, welche hohle Antriebswelle in Verbindung mit dem Inneren des Tiegels steht, eine längliche Leitung, die im hohlen Inneren der Antriebswelle angeordnet ist und ein Ende aufweist, das mit dem Inneren des Tiegels in Verbindung steht, Mittel um Teilchenmaterial in die genannte Leitung einzuführen und durch eine Vibriervorrichtung, die an die genannte Leitung angeschlossen ist, um in dieser Leitung Vibrationen zu erzeugen und dabei Teilchenmaterial durch die Leitung hindurch in den Tiegel zu befördern.
Die Erfindung wird nachstehend noch näher erläutert, wobei insbesondere ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Apparats anhand der Zeichnung näher erläutert wird. In dieser Zeichnung zeigt:
Fig. 1 eine Vakuum-Bedampfungsanlage mit einem Apparat gemäss vorliegender Erfindung, wobei ein Teil der Figur zur besseren Verdeutlichung herausgebrochen ist;
Fig. 2 einen Schnitt, in vergrössertem Massstab, des Tiegels und zugehöriger Teile der Anlage nach Fig. 1, wobei auch der Inhalt des Tiegels schematisch in der Stellung dargestellt ist, in der er sich in Betrieb präsentiert;
Fig. 3 einen Schnitt durch die Linie 3-3 von Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt durch einen weiteren Teil der Bedampfungsanlage nach Fig. 1, ebenfalls in vergrössertem Massstab;
Fig. 5 einen Schnitt durch die Linie 5-5 von Fig. 4 und
Fig. 6 eine Ansicht von hinten auf den Apparateteil der Fig. 4.
Bei der nachstehend anhand der Zeichnung beschriebenen Vakuum-Bedampfungsanlage wird Teilchenmaterial, das zu erhitzen ist, in einen zylindrischen Verdampfungstiegel 11 eingeführt, welcher Tiegel in der genannten Vakuum-Bedampfungsanlage um seine Achse rotiert.
Das Material wird dem Tiegel durch eine axiale Öffnung 12 im geschlossenen Ende 13 des zylindrischen Tiegels zugeführt. Ein Elektronenstrahl wird gegen die Oberfläche des Materials im Tiegel gerichtet, um das Material zu schmelzen und zu verdampfen und zwar immer an seiner Oberfläche. Ein Damm 14 und 17 wird über der Öffnung im geschlossenen Ende des Tiegels gebildet, um zu verhindern, dass sich im Tiegel gebildeter Dampf in die Öffnung hineinbewegen kann. Dies erlaubt die Zufuhr von Teilchenmaterial durch die öffnung ohne dass es zu Blockierungen führt, welche durch kondensierten Dampf, der das Teilchenmaterial zum Schmelzen bringt, oder zum Verstopfen der Öffnung führt, oder auch beides.
Der Damm oder die Barriere 14, 17 tragen auch dazu bei, eine übermässige Wärmestrahlung auf die durch die Öffnung zuströmenden Materialteilchen zu verhindern, durch welche Wärmestrahlung wiederum ein Schmelzen des Materials auftreten könnte. Die Barriere wird wenigstens teilweise von dem sich im Tiegel befindlichen Material selbst gebildet, welches dazu neigt, eine ringförmige Materialanhäufung 17 zu bilden, welche Materialanhäufung sich vom Material entlang der zylindrischen Wand des Tiegels gegen die Achse dieses Tiegels hin erstreckt. Die Barriere kann auch teilweise von einem Schild 14 gebildet sein, der im Tiegel montiert ist und zwar im Abstand von der genannten Öffnung, wobei dann die ringförmige Materialanhäufung den äusseren Umfang des Schildes überlappt.
Der gezeigte Apparat umfasst eine Leitung 41, deren eines Ende mit dem Inneren des Tiegels in Verbindung steht, und zwar durch die axiale öffnung 12 im geschlossenen Ende 13 des Tiegels hindurch. Mittel 42, 43, 44, 46, 47 und 77 sind vorgesehen, um Teilchenmaterial der Leitung zuzuführen, und eine Vibriervorrichtung 59 ist vorgesehen und an die Leitung angeschlossen, um Vibrationen zu erzeugen, welche einen gleichmässigen Durchfluss von Teilchenmaterial durch die Leitung hindurch in den Tiegel bewirken. Bei einer besonders geeigneten Ausführungsform des erfindungsgemässen Apparats erstreckt sich die Leitung durch das hohle Innere einer Antriebswelle 24 hindurch, welche dem Antrieb des Tiegels 11 dient.
Die Leitung steht freitragend von einer Halteeinrichtung 42, 47, 48 und 49 ab und berührt die Antriebswelle in keiner Weise, so dass die Leitung nicht mit der Antriebswelle mitdreht und so, dass die Leitung bezüglich der Antriebswelle vibrieren kann. Beim gezeigten Beispiel besteht das Schild 14 aus einer gekühlten Scheibe, welche im Tiegel durch einen länglichen, rohrartigen Träger 78, 79 festgehalten ist, welcher Träger durch die Leitung hindurchführt und so gebaut ist, dass er ein Kühlmedium zu der Scheibe und von dieser wegführen kann.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird mittels eines rotierenden Tiegels durchgeführt, so beispielsweise mittels des in der Zeichnung dargestellten Tiegels 11. Der Tiegel ist zylindrisch, drehbar um seine Achse gelagert, und besitzt eine axiale Öffnung 12 in seiner geschlossenen Endwand 13. Das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf die Zufuhr von Teilchenmaterial durch eine solcherart ausgebildete öffnung in einem Tiegel. Das Verfahren wird im Zusammenhang mit der Zufuhr von Silikasandmaterial beschrieben, es ist jedoch klar, dass das Verfahren ebenso zur Zufuhr von anderem Teilchenmaterial anwendbar ist. So beispielsweise Quarz, Aluminiumoxyd oder chromhaltiges Metall in Teilchenform, wobei solche Materialien gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren in einen rotierenden Verdampfungstiegel eingeführt werden können.
Das Innere des Tiegels in den der Sand eintritt ist heiss und gefüllt mit einem Dampf, der sich unter einem relativ hohen Dampfdruck befindet. Wenn der Dampf in die Öffnung eindringen kann, durch die der Sand zugeführt ist, wird er auf den Wänden der Öffnung kondensieren und auch auf dem Sand, der sich in der Öffnung befindet, was dann unweigerlich ein Schmelzen des Sandes bewirken wird, und dies wiederum kann den freien Durchfluss des Sandes in den Tiegel hinein verhindern, indem dieser Durchgang verstopft. Ausserdem kann auch die vom heissen Dampf und dem geschmolzenen Material im Tiegel ausgestrahlte Hitze, sowie von den Elektronenstrahlen, welche das Shargenmaterial aufheizen,abgeteilte Streuelektronen ein Schmelzen des durch die Öffnung eindringenden Sandes bewirken und auch diese Öffnung verstopfen.
Somit wird eine Barriere gebildet, um den Sand in der Öffnung vor Dampf, Hitzestrahlung und Streuelektronen zu schützen. Die Barriere kann einen Schild umfassen, der in der Nähe des Endes der Öffnung im Tiegel angeordnet ist. Der Schild wird sich im Abstand von der geschlossenen Endwand des Tiegels befinden, damit der durch die Öffnung eindringende Sand in den Tiegel eindringen kann.
Wie das dargestellte Beispiel zeigt, kann der Schild aus einer Scheibe 14 bestehen, die unabhängig von dem rotierend angeordneten Tiegel gehalten ist, so dass diese nicht mitrotiert. Diese Scheibe kann, wenn erforderlich, auf geeignete Weise gekühlt werden, wie nachstehend noch näher erläutert wird. Statt einer nicht rotierenden Scheibe, kann der Schild auch aus einer Platte oder einer Scheibe aus hochtemperaturfestem Material bestehen, wie beispielsweise aus Molybdän, und an der geschlossenen Endwand des Tiegels sich über die ganze Öffnung erstreckend befestigt sein, jedoch im Abstand von dieser Öffnung, damit ein Sand- oder Materialstrom in den Tiegel eindringen kann. Wie weiter unten noch näher erläutert werden wird, bildet das sich im Tiegel befindliche Material einen Teil der Barriere und arbeitet mit dem Schild zusammen.
Wie ebenfalls später noch näher erläutert wird, wird unter gewissen Bedingungen ein Schild unnötig sein, um eine Dampfbarriere zu bilden, da das sich im Tiegel befindliche Material allein genügen wird.
Die ausführlichen Erläuterungen des Verfahrens gemäss der Erfindung beginnen dort, wo Sand zuerst in einem rotierenden Tiegel mit einem darin angeordneten Schild eindringt. Wenn der Sand durch die öffnung in der geschlossenen Endwand hindurch in den Tiegel eindringt, fällt er nach unten zwischen die Endwand des Tiegels und den Schild und zwar wegen seines Gewichtes.
Wenn der Sand die sich drehenden Wände des Tiegels berührt oder wenn er sich bereits im Inneren des Tiegels befindlichen, sich ebenfalls drehenden anderen Sand berührt, wird er um das Zentrum der Endwand des Tiegels herum nach aussen verteilt. Sobald er einmal die Drehgeschwindigkeit des Tiegels erreicht hat, wird der Sand durch die Zentrifugalkraft gegen die zylindrische Wand des Tiegels gedrückt. Es wird so lange Sand kontinuierlich in den Tiegel eingefüllt, bis er die ringförmige Ecke 16 zwischen der zylindrischen Wand und der geschlossenen Endwand auffüllt. Die Zufuhr des Sandes erfolgt so lange, bis der Sand annähernd den äusseren Rand des Schildes berührt.
Wenn genug Sand in den Tiegel eingedrungen ist, und zwar bis die ringförmige Ecke des Tiegels gefüllt ist und der Sand sich dem Umfang des Schildes nähert, werden die Elektronenstrahlen eingeschaltet, um mit dem Schmelzvorgang zu beginnen.
Es wurde festgestellt, dass das sich im Tiegel befindliche Silika die Barriere für die Leitung vervollständigt, wenn aus aufgeschmolzenem Silika eine Dichtung oder eine nach innen ragende, ringförmige Anhäufung 17 gebildet wird. Diese Dichtung steht radial nach innen ab, und zwar vom Silika, welches sich der zylindrischen Wand des Tiegels entlang erstreckt, und befindet sich zwischen dem Schild und dem offenen Ende des Tiegels.
Diese Dichtung dient dazu, zu verhindern, dass sich der Dampf vom Inneren des Tiegels ins Innere der Leitung bewegt, indem er zwischen dem Schild und der Endwand des Tiegels hindurchgeht. Diese Abdichtung verhindert auch eine übermässige Bildung von Kondensat auf der Rückseite des Schildes. Wenn beispielsweise als Schild eine gekühlte Scheibe 14 verwendet wird, wird durch die Kühlwirkung der gekühlten Scheibe auf ihre unmittelbare Umgebung erreicht, dass sich der innere Teil der Abdichtung der aufgeschmolzenen Anhäufung in genügend starrem Zustand erhält.
Obwohl der genaue Grund, welcher dem Aufbau der Dichtung oder der nach innen ragenden, ringförmigen Anhäufung bis heute noch nicht vollständig klar ist, wird vermutet, dass der körnige Sand von unterhalb der Oberfläche der Abdichtung nach oben stösst und zwar als Folge des Sandes, welcher aus der Öffnung in die ringförmige Ecke zwischen der Endwand und der zylindrischen Wand des Tiegels liegt. Die Oberfläche der Abdichtung gegen die Elektronenstrahlen zu wird von den Strahlen geschmolzen und dieses geschmolzene Material wird entlang des Rückens der Abdichtung nach unten fliessen und zwar infolge der Zentrifugalkraft, und nach aussen entlang der zylindrischen Wand des Tiegels, und sich schliesslich entlang der zylindrischen Wand zwischen der Abdichtung und der ringförmigen Lippe 18 des Tiegels verteilen. Der Dampf bildet sich dann oberhalb dieser Oberfläche des geschmolzenen Silikas.
Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 2 der Zeichnung, zeigen die ausgezogenen und gestrichelten, krummen Linien den Querschnitt durch das sich im Tiegel befindliche Silika. Im Abschnitt A befindet sich das Silika im körnigen Zustand; im Abschnitt B befindet es sich in aufgeschmolzenem Zustand; im Abschnitt C befindet sich das Material im geschmolzenen Zustand; und im Abschnitt D befindet es sich schliesslich in Dampf- oder Gasform.
Selbstverständlich werden die Abschnitte A bis D nicht so klar und genau definiert sein wie in der Darstellung nach Fig. 2, die lediglich schematischen und erläuternden Zweck hat. Es wird angenommen, dass das Nachfüllen des Materials in den Tiegel in von unten nach oben stetig fortschreitender Form stattfindet. Das heisst, das Silika bewegt sich in den Tiegel hinein, und zwar aus der öffnung 12, und bewegt sich dann stetig nach oben, von der ringförmigen Ecke 16 aus, durch die Abschnitte A, B und C, gegen die in Abschnitt D zu, in welchem sich das Material in Dampfform befindet. Während dieser Bewegung bildet das Silika die Abdichtung 17 und wechselt vom körnigen über den aufgeschmolzenen (plastischen) Zustand und den geschmolzenen Zustand in den Dampfzustand über.
Bei der Bildung derjenigen Zone wo das im Tiegel enthaltene Material vom festen in den flüssigen Zustand übergeht, welcher Abschnitt die ringförmige Dichtung enthält, wird gleichzeitig der dampfhaltige Abschnitt D des Tiegels thermisch isoliert von den gekühlten Wänden des Tiegels. Auf diese Art wird in der ganzen Anlage ein relativ hoher Wirkungsgrad erzielt. Die Abdichtung 17, wie bereits kurz zuvor erwähnt, isoliert ebenfalls den Sand, der in den Tiegel eingeführt wird (im Abschnitt A) thermisch von den heissen Dämpfen und der geschmolzenen Silika in den Abschnitten C und D des Tiegels. Unter besonders günstigen Betriebsbedingungen ist es möglich, eine vollständige Barriere allein mittels der Abdichtung durch das Material selbst zu erreichen, d.h. ohne dass dazu die Verwendung eines Schildes (z.B. ein stationärer, gekühlter Schild bzw.
Scheibe oder eine rotierende Molybdänplatte) notwendig wären. Dies wird vor allem dann vorkommen, wenn die Abdichtung 17 so gross anwachsen kann, dass ihr innerer Durchmesser klein genug ist, um zu verhindern, dass Dampf nach hinten zu der Öffnung in der Endwand des Tiegels dringen kann. Das Hauptproblem zum Erhalt einer solchen Barriere liegt im Start der Anlage, wobei jedoch die Verwendung einer geeigneten, vorgeformten, ausgeschmolzenen Silikawand, welche vor dem Start in den Tiegel eingeführt wird, dazu verhilft, dass der Dampf während dieser Zeit die genannte Öffnung nicht erreicht.
Die Stellung der ringförmigen Abdichtung sollte so beibehalten werden, dass sie sich nicht nahe genug am offenen Ende des Tiegels befindet, so dass der Brennpunkt des Dampfstrahles verloren gehen könnte. Dies stellt sich dann ein, wenn der dampfhaltige Abschnitt B zu dünn wird und wenn zu viele Dampfpartikel Richtungskomponenten aufweisen, die quer zur Achse des Verdampfungstiegels verlaufen, und so aus diesem Tiegel entweichen. Es ist jedoch ebenfalls notwendig, zu verhin dern, dass sich die ringförmige Abdichtung zu weit nach hinten in dem Tiegel bildet, d.h. zu nahe am Schild. Sollte sich dies einstellen, tritt eine Verminderung der Über- gangszone vom festen in den flüssigen Zustand auf und vermindert dabei den thermischen Gesamtwirkungsgrad der Anlage.
Wenn ausserdem eine nicht rotierende Scheibe 14 als Schild verwendet wird, besteht die Gefahr, dass die Abdichtung 17 diese Scheibe berührt und an dieser kleben bleibt, was zur Behinderung oder sogar Beschädigung der nicht rotierenden Scheibe führen könnte. Um eine genaue Regulierung der Form und Dicke des Abschnittes B und damit der Stellung der ringförmigen Dichtung durchführen zu können, wird die Temperatur in der Öffnung 12 gemessen. Wenn eine relativ hohe Tempertur festgehalten wird, heisst dies, dass sich die Abdichtung 17 relativ weit zurück befindet, und zwar wegen der grösseren Menge an Wärme, welche infolge der verringerten Dicke der Übergangszone zur Öffnung zurückgeht. Um die Dicke des Übergangsabschnittes zu vergrössern und dabei die gemessene Temperatur herabzusetzen, wird die Geschwindigkeit für die Zufuhr des Sandes erhöht.
Normalerweise wird eine kontinuierliche Zufuhr von Sand nicht aufrechterhalten, da auf diese Art das Material mit zu hoher Geschwindigkeit nachgefüllt würde.
Jedoch wird die Menge des Materials im Tiegel und damit die Dicke der interessierten Zone durch das Messen und Ablesen der Temperaturwerte dauernd festgestellt, und Sand wird nur dann zugeführt, wenn dies gewünscht wird, um die Menge des Materials im Tiegel zu erhöhen. Sobald diese Menge den gewünschten Wert erreicht, wird die weitere Zufuhr von Sand unterbrochen.
Durch ein genaues Einstellen der Zeitabschnitte, in denen Sand zugeführt wird, kann eine Bedienungsperson eine annähernd konstante Dicke der besagten Zone aufrechterhalten, und damit eine annähernd konstante Menge des Dampfflusses. Die Tatsache, dass der Sand nicht in den Tiegel eindringt, indem er direkt auf die Oberfläche des geschmolzenen Silikas fällt, von welcher der Dampf produziert wird, trägt dazu bei, den Dampffluss im wesentlichen konstant zu halten und diesen bei jeder Zufuhr von Material von extremen Fluktuationen zu schützen. Es sei an dieser Stelle festgehalten, dass, obwohl die Drehachse des Tiegels annähernd horizontal ist, dies nicht genau der Fall zu sein braucht. Es ist möglich, das vorstehend beschriebene Verfahren auch dann durchzuführen, wenn die Achse nicht genau horizontal liegt.
Im nachfolgenden Teil wird erneut auf die Zeichnung Bezug genommen, in der eine Ausführungsform eines erfindungsgemässen Apparats gezeigt ist. Obwohl sich das gezeigte Ausführungsbeispiel insbesondere für die Verwendung zusammen mit Silika-(Siliciumdioxyd SiO > )-Sand eignet, ist es klar, dass auch andere Materialien in Teilchenform verwendet werden können, ohne dass dabei wesentliche Änderungen am Apparat vorgenommen werden müssten. Die Vakuum-Bedampfungsanlage ist in einem Vakuum-Kammer-Gehäuse 19 angeordnet, von dem nur ein Teil gezeigt ist. Das Substrat (nicht dargestellt), auf welchem der Dampf abgelagert werden soll, ist ebenfalls im Gehäuse der Vakuum-Kammer untergebracht. Die gezeigte Vakuum-Bedampfungsanlage besitzt einen gekühlten Verdampfungstiegel 11 mit einer Kühlmittelkammer 21 in einer zylindrischen Wand.
Geeignete Ablenkorgane (nicht dargestellt) können in der Kühlmittelkammer untergebracht werden, um dem Kühlmittelstrom eine gewünschte Richtung zu geben. Der Tiegel kann aus Kupfer ausgebaut sein, während das Kühlmittel, das darin zirkuliert, Wasser sein kann. Der Tiegel hat eine im wesentlichen zylindrische Form, mit einem offenen Ende durch welches der erzeugte Dampf des Tiegels austreten kann und zwar in Form eines Dampfstrahles. Der Rand am offenen Ende wird von einer Lippe 18 gebildet. Das andere Ende des zylindrischen Tiegels ist von einer Endwand 13 geschlossen. Die geschlossene Endwand umfasst einen Einlassdurchgang 22 und einen Auslassdurchgang 22, in welchen das Kühlmittel eintritt bzw. austritt und zwar von der Kühlmittelkammer 21 in der Wand des Tiegels.
Die geschlossene Endwand 13 des Tiegels besitzt eine Öffnung 12, deren Achse mit der Achse des zylindrischen Tiegels zusammenfällt. Die Öffnung 2 besitzt zwei Abschnitte mit verschiedenen Durchmessern, wobei der Teil mit kleinerem Durchmesser mit dem Inneren des Tiegels direkt in Verbindung steht. Der Tiegel selbst ist an einer Antriebswelle 24 befestigt, welche in den grösseren Abschnitt der öffnung 12 in der Endwand des Tiegels hineingreift und in dieser auf geeignete Weise befestigt ist. Die Antriebswelle erstreckt sich in axialer Richtung aus dem Tiegel und ist in einem Gehäuse 25 der Verdampfungsanlage eingeschlossen und darin auch gelagert. Das Gehäuse der Schmelzanlage bzw. des Verdampfungstiegels ist in eine Öffnung 20 in der Wand des Vakuum-Kammer-Gehäuses 19 eingepasst und darin mittels eines Flansches 26 befestigt.
Die gesamte Dampferzeugungsanlage mit ihrem Gehäuse 25 ist mit einem Teil 27 versehen, durch welchen eine Antriebswelle 28 senkrecht eindringt und zur Antriebswelle 24 führt. Ein Stirnzahnrad 29 auf der Welle 28 steht in Eingriff mit einem Stirnzahnrad 31 auf der Antriebswelle, um diese anzutreiben. Im Teil 27 sind Kugellager 32 vorgesehen, um die Kraftwelle zu lagern.
Die Antriebswelle 24 besitzt zwei Kühlmitteldurchgänge 33 und 34, welche sich entlang der Antriebswelle zwischen der äusseren Oberfläche und der Achse erstrekken. Jeder der Durchgänge ist etwas weniger gross als halbkreisförmig im Querschnitt, und der eine der Durchgänge führt Kühlmittel zum Tiegel, während der andere Kühlmittel aus dem Tiegel abführt. Die Durchgänge in der Antriebswelle stehen in Verbindung mit den Kühlmitteldurchgängen 23 und 22 im Tiegel und zwar durch Öffnungen 36 und 37, in der Nähe des auf der Tiegelseite liegenden Endes der Antriebswelle. Ein Kühlmittel wird zugeführt, und zwar durch die Kühlmitteldurchgänge 33 und 34 und zwar mit der Antriebswelle durch eine Kühlmitteleinlassleitung 38. in das Gehäuse der Dampferzeugungsanlage 25.
Diese Kühlmitteleinlassleitung steht in Verbindung mit einer ringförmigen Kühlmitteleinlasskammer (nicht dargestellt) und der Durchgang 33 führt in eine solche Kammer, um aus dieser Kühlmittel zu entnehmen. Eine ähnliche ringförmige Kühlmittelauslass kammer (nicht dargestellt) im Gehäuse 25 steht in Verbindung mit dem Durchgang 34 und eine Leitung 39 ist vorgesehen, um Kühlmittel aus dieser Auslasskammer abzuführen. Während des Drehens der Antriebswelle und des Tiegels wird der Kühlmittelstrom aufrechterhalten.
Die Charge, bzw. das im Tiegel vorhandene Material wird mittels einer oder mehrerer Elektronenstrahlkanonen 40, die im Gehäuse 19 der Vakuum-Kammer angeordnet sind, zum Schmelzen gebracht. Die Elektronenstrahlkanonen sind mit geeigneten Richtmagneten (nicht dargestellt) ausgerüstet. Elektronenstrahlen hoher Energie werden von den Kanonen 40 aus in den Tiegel 11 gerichtet, um dort auf das durch Zentrifugalkraft gegen die innere Seite der zylindrischen Wand des Tiegels gehaltene Chargenmaterial aufzutreffen, und dabei das Chargenmaterial zu schmelzen und zu verdampfen. So können beispielsweise drei Elektronenstrahlkanonen verwendet werden, um drei voneinander unabhängige Elektronenstrahlen ausgerichtet auf gleich grosse Flächen der Tiegelwand zu lenken, wobei diese Flächen um jeweils
1200 zueinander versetzt auf der zylindrischen Wand des Tiegels liegen.
Die Auftreffflächen sollten zweckmässig gleichen Abstand von der geschlossenen Endwand des Tiegels aufweisen.
Silikasand gelangt in den Tiegel hinein und zwar durch eine längliche rohrförmige Leitung 41, welche durch die hohle Antriebswelle 24 und die öffnung 12 in der Endwand 13 des Tiegels führt. Die Leitung endet etwa auf gleicher Höhe mit der inneren Seite der Endwand 13. Wie weiter unten noch näher erläutert werden wird ist die Leitung im Inneren der hohlen Antriebswelle so aufgehängt, dass sie mit der Antriebswelle nicht in Berührung kommt. Somit wird die rotierende Antriebswelle die nicht rotierende Leitung in keiner Weise stören. Die Leitung verläuft aus dem Tiegel 11 heraus vollständig durch die Antriebswelle und aus dem hinteren Ende des Gehäuses 25 der Dampferzeugungsanw lage hinaus, um in einer Öffnung in der vorderen Wand 42 eines Sandspeichers zu enden.
Die Leitung ist auf geeignete Weise in der genannten Öffnung der vorderen Wand befestigt, z.B. mittels Schweissen. Diese vordere Wand bildet einen Teil eines Sandspeichers, der aussert dem zwei Seitenwände 43 und 44 und eine Rückwand 46 aufweist, die alle von einer Bodenplatte 47 aus nach oben ragen. Die Bodenplatte steht über die Vorderwand des Behälters hinaus vor, und trägt darauf einen Träger 48, der mit der Unterseite der Leitung zusammenwirkt, und dazu beiträgt, die Leitung freitragend in der hohlen Antriebswelle zu führen.
Die Grundplatte 47 des Behälters ist an einem Bügel 49 befestigt, welcher zwei nach unten ragende Arme 51 und 52 besitzt, wobei diese Arme von der Unterseite der Platte weg abstehen. Die Arme des Bügels sind über eine Anzahl Blattfedern 53 an zwei auf einer Halteplatte 57 befestigte ähnlich ausgebildete Bügel 54 und 55 angeschlossen. Die Blattfedern sind aus einem geeigneten federnden Material aufgebaut, wie beispielsweise aus Glasfasern. Der hintere Arm 51 des Bügels 49, der an der Grundplatte befestigt ist, steht in Verbindung mit dem Teil 58 eines solenoid-betätigten Vibrators 59. Der Vibrator, zusammen mit den Blattfedern, bewirkt eine Vibration im Behälter und dementsprechend auch eine Vibration der Leitung 41.
Diese Vibration setzt sich zuerst aus einer nach vorn gehenden Hebebewegung und anschliessend einer im wesentlichen direkt nach hinten gehenden Bewegung zusammen, so dass der sich im Behälter und in der Leitung befindliche Sand häufchenweise nach vorn gegen den Tiegel gefördert wird. Die Trägerplatte 57 für den Vibrator und die Tragbügel für die Blattfedern, ist am Boden 61 eines Gehäuses 62 für den Vibrator, das Gefäss und den zugehörigen Apparat mittels Schrauben befestigt.
Das zuletzt genannte Gehäuse 62 befindet sich ausserhalb des Gehäuses 19 der Vakuum-Kammer, und dient dazu, das Sandgefäss und die dazugehörigen Elemente in einem Vakuum aufzunehmen, welches dem Vakuum entspricht, das im Gehäuse der Vakuum-Kammer herrscht. Dies ist deshalb notwendig, weil eine direkte Verbindung durch die Leitung und die hohle Antriebswelle 24 zwischen dem Tiegel und dem Sandbehälter besteht. Selbstverständlich wäre es denkbar, das Gehäuse der Vakuum-Kammer so gross zu machen, dass alIe zur Zuführeinrichtung gehörenden Teile darin Platz hätten.
Das Gehäuse 62 besteht aus einer Kiste, welche entlang diagonaler Flanschen 63 in zwei Hälften auftrennbar ist.
Die Flanschen erstrecken sich von derjenigen Oberkante, welche sich am nächsten beim Tiegel befindet bis zur gegenüberliegenden Unterkante. Die beiden Hälften des Gehäuses des Sandgefässes sind entlang den entsprechenden Flanschen 63 miteinander verschraubt, wobei sich zwischen den berührenden Teilen über dem ganzen Umfang ein geeigneter Dichtungsring 64 befindet.
Im oberen Teil des Gefässgehäuses befindet sich ein Fenster, durch welches der Apparat im Betrieb und die Höhe des sich im Sandbehälter befindlichen Sandes beobachtet werden können. Dieses Fenster besitzt, wie die Zeichnung zeigt, einen unteren rechteckigen Rahmen 66, der in einer Öffnung im oberen Ende des Gehäuses 62 festgeschweisst ist, sowie einen oberen rechteckigen Rahmen 67, der mit dem unteren Rahmen verschraubt ist.
Eine durchsichtige Scheibe 68 ist zwischen den beiden Rahmen 66 und 67 festgehalten, und kann beispielsweise aus hitzefestem Glas, wie beispielsweise Pyrex bestehen.
Ein Dichtungsring 69 ist zwischen der Scheibe 68 und dem unteren Rahmen angeordnet.
Das Gehäuse 62 ruht auf zwei Querbalken 71 und ist an einem Rahmen 72 festgeschraubt, welcher von einer geeigneten Trägerplatte (nicht dargestellt) nach oben absteht. Eine Balgkonstruktion, bestehend aus zwei ringförmigen Platten 73 und 74, sowie einer dehnbaren rohrförmigen Wand 76, die sich zwischen den beiden Platten 73 und 74 erstreckt, verbindet die Rückseite des Wellengehäuses 25 mit dem Gehäuse 62 und garantiert dabei, dass ein Vakuum aufrechterhalten werden kann.
Durch die grosse Anpassfähigkeit des Balges kann die Lage der verschiedenen Elemente innerhalb grösserer Toleranzen festgelegt werden, was auch ein Einstellen und Ausrichten während dem Aufbau erleichtert. Das Auffüllen des Sandbehälters erfolgt durch ein Zufuhrrohr 77, durch welches Sand durch sein eigenes Gewicht nach unten fällt und zwar von einem abgedichteten Behälter aus (nicht dargestellt), welcher sich ausserhalb des Gehäuses 62 oberhalb des Gefässes befindet. Ein Schlauch (nicht dargestellt) kann sich zwischen dem Sandbehälter und dem Behältergehäuse erstrecken, um in beiden gleiche Drücke aufrechtzuerhalten, so dass ein bestimmtes Niveau des Sandes im Behälter aufrechterhalten werden kann, indem das Niveau des Endes des Rohres 77 auf die geeignete Weise verstellt wird.
Der Schild besteht beim gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer gekühlten Scheibe 14. Die Kühlung sowie die Halterung der Scheibe erfolgt durch längliche Rohrkonstruktionen, welche durch die Leitung 41 führen. Die Rohrkonstruktion besteht aus einem Paar konzentri schen, zylindrischen Büchsen 78 und 79. Die Scheibe 14 ist hohl und die äussere Büchse 78 der Rohrkonstruktion endet in einer Öffnung in der Aussenwand der Scheibe.
Die innere Büchse endet in einem Teil 81, der auf geeignete Weise in der hohlen Scheibe festgehalten ist.
Der Kühlmittelstrom wird durch den Raum zwischen den Büchsen 78 und 79 der Rohrkonstruktion gebildet, führt in die Scheibe 14 hinein, um das Ablenkelement 81 herum und dann zurück und durch die kleinere, im Zentrum liegende Büchse 79 zurück.
Um zu verhindern, dass Sand in Berührung mit der relativ stationären Scheibe 14 kommt, was eine übermässige Anhäufung von Sand hinter der Scheibe bewirken könnte, kann die Scheibe mit einer oder mehreren am Umfang in ihrer Rückseite befestigten Schaufel 82 ausgerüstet sein. Diese Schaufeln gelangen in Berührung mit dem sich drehenden Sand und tragen dazu bei, dass dieser Sand nicht in Berührung mit der Scheibe kommt und tragen weiter dazu bei, einen ständigen Bewegung fluss von Sand nach aussen gegen die zylindrische Wand des Tiegels aufrechtzuerhalten.
Die Büchsen 78 und 79 der Rohrkonstruktion werden in einem Block 83 festgehalten, wobei sie durch geeignete öffnungen in diesem Block durchführen. Der Träger block 83 für die Rohrkonstruktion ist an einem grösseren Block 84 festgeschraubt, welcher mittels eines Bügels 86 festgehalten, von einer nach innen ragenden Platte 87, die ihrerseits am Gehäuse 62 befestigt ist, nach unten hängt.
Ein Abstandorgan oder Tragkreuz 88 ist gegen das Ende der Rohrkonstruktion in Nähe der Scheibe 14 angeordnet und dient dazu, die äussere Büchse 78 der Rohrkonstruktion im Abstand von der Leitung 41 zu halten. Das dem Armkreuz 88 gegenüberliegende Ende der Rohrkon struktion endet in einem geeigneten Verbindungsblock 89, welcher eine Verbindung zwischen dem Kühlmitteleinlass und den Auslassschläuchen 91 und 92 einerseits und den entsprechenden Durchgängen in der Rohrkonstruktion zu verschaffen hilft. Die Einlass- und Auslassschläuche für das Kühlmittel sind am Block 89 befestigt, und stehen in Verbindung mit geeigneten Durchgängen 93 und 94 in diesem Block. Die Schläuche 91 und 92 führen durch eine geeignete Dichtung (nicht dargestellt) in einer Wand des Gehäuses 62.
Die Rohrkonstruktion, welche mit der Leitung 41 über den Armstern 88 in Verbindung steht, wird natürlich die Vibriereigenschaften der Leitung beeinträchtigen. Um diese Beeinträchtigung steuern zu können, sind Mittel vorgesehen, um den Apparat auf die gewünschten Vibrationseigenschaften abzustimmen . Die Abstimmung erfolgt durch Einstellen des Druckes, welcher die Rohrkonstruktion über den Armstern auf die Leitung ausübt. Ein L-förmiger Bügel 96 ist am Verteilerblock 89 angeschlossen, bzw. befestigt und erstreckt sich nach oben bis über den Sandbehälter.
Eine Einstellschraube 97 führt durch eine auf geeignete Weise abgedichtete Fassung 98 in der oberen Wand des Zufuhrgehäuses und berührt das Ende des L-förmigen Bügels auf der dem genannten Verteilerblock gegenüberliegenden Seite. Der Trägerblock 83 und zugehörige Elemente, welche zwischen den Enden der Rohrkonstruktion liegen, dienen als Hebeldrehpunkt, so dass durch Einstellung der Schraube 97 die von der Rohrkonstruktion auf den Armstern ausgeübte Kraft ändert.
Ein Rohr 98, in welchem ein Thermoelement 100 und die zugehörigen Anschlusskabel (nicht dargestellt) angebracht werden kann, um die Temperatur in der Öffnung zu messen, erstreckt sich entlang der Kante der Rohranordnung im Inneren der Leitung und endet in einem passenden Rohr 99, das durch die Trägerblöcke 83 und 84 hindurchführt. Das gesamte passende Anschlussrohr, das durch die Trägerblöcke hindurchführt, endet in einer Kammer 101 im grösseren Block 84, und die Drähte des Thermoelements können durch einen Verschlusspfropfen 102 hindurch aus dem einen Ende dieser Kammer hinausgeführt werden. Eine Gasleitung 103 ist im oberen Teil des grösseren Blockes 84 angeordnet und ist über ein Rohr 104 an eine ausserhalb des Gehäuses 62 angeordnete geeignete Sauerstoffquelle (nicht dargestellt) angeschlossen.
Sauerstoff kann in vorbestimmter Menge in die Kammer 101 eingeführt werden und somit von dort über das Rohr 98 in den Tiegel gelangen. Die der Anlage zugeführte Menge an Sauerstoff wird aufgrund empirischer Angaben ermittelt und so gewählt, dass der Partialdruck des Sauerstoffes im Tiegel hoch genug ist, dass keine Zersetzung von Silikondioxyd in Silikonmonoxyd (2 SiO2 s 2 SiO + 02) möglich ist.
Beim Durchführen des erfindungsgemässen Verfahrens im Zusammenhang mit SiO2-Sand, wie auch mit körnigem Chrom, mittels des vorstehend beschriebenen Apparats, stellt es sich heraus, dass folgende Parameterwerte besonders günstig sind um eine Dampfmenge von etwa 1,35 kg pro Stunde zu erzeugen: Innendurchmesser des Tiegels: 279 mm Länge des Tiegels (von der ge- 120 mm schlossenen Endwand bis zur Innenseite der Lippe): Scheibendurchmesser: w 101 mm Abstand der Scheibe von der 15,8 mm geschlossenen Endwand: Zufuhrgeschwindigkeit des Materials:
1,462 kg/h Mittlerer Korndurchmesser der 0,8 mm Teilchen: Energie des Elektronenstrahles 35 KW (total für 3 gleiche Strahlen): Auftrefffläche des Strahls 38,7 cm2 (für jeden von 3 im Abstand von 1200 angeordneten Strahlen):
Unter Verwendung der folgenden Parameterwerte konnten auch gute Resultate zur Erzeugung einer Dampfmenge von 5 kg pro Stunde erhalten werden: Innendurchmesser des Tiegels: 279 mm Länge des Tiegels (von der ge- 120 mm schlossenen Endwand bis zur Innenseite der Lippe): Scheibendurchmesser:
101 mm Abstand der Scheibe von der 15,8 mm geschlossenen Endwand: Zufuhrgeschwindigkeit des Materials: 5,4 kg/h Mittlerer Korndurchmesser der 0,8 mm Teilchen: Energie des Elektronenstrahls 50 KW (total für 3 gleiche Strahlen): Auftreffiläche des Strahls 38,7 cm2 (für jeden von 3 irn Abstand von 1U)O angeordneten Strahlen):
Durch vorstehende Ausführungen dürfte dem Fachmann klar sein, dass die vorliegende Erfindung und zwar sowohl das Verfahren wie auch der Apparat zu seiner Durchführung, eine wesentliche Verbesserung der Zufuhr von Teilchenmaterial in den Verdampfungstiegel einer Vakuum-Bedampfungsanlage darstellt.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Anwendungen mit Tiegeln, die um eine wenigstens annähernd horizontale Achse rotieren und erleichtert den kontinuierlichen Betrieb einer Vakuum-Bedampfungsanlage. Es ist möglich, die dem Tiegel zugeführte Menge an Material und somit die Nachfüllgeschwindigkeit genauestens zu steuern.
PATENTANSPRUCH I
Verfahren zur Zufuhr von Teilchenmaterial in einen sich um eine etwa horizontale Achse drehenden zylindrischen Verdampfungstiegel einer Vakuum-Bedampfungs anlage, in der das Material mittels eines Elektronenstrahles verdampft wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Teilchenmaterial in den rotierenden Tiegel eingebracht wird, und zwar durch eine in der Drehachse liegende öffnung am geschlossenen Ende des Tiegels, dass die weitere Zufuhr von Teilchenmaterial in den Tiegel in Abhängigkeit der mittels des gegen die Oberfläche des entlang der zylindrischen Wand des Tiegels angeordneten Materials gerichteten Elektronenstrahles verschmolzenen und verdampften Teilchenmaterialmenge so gesteuert wird,
dass in der Nähe der Öffnung im geschlossenen Ende des Tiegels eine wenigstens Teil einer den im Tiegel erzeugten Dampf am Eindringen in die genannte Öffnung hindernden, jedoch die weitere Zufuhr von Teilchenmaterial in den Tiegel zulassenden Barriere bildende ringförmige Materialanhäufung entsteht.
UNTERANSPRÜCHE
1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriere teilweise von dem sich im Tiegel befindlichen Teilchenmaterial und teilweise durch einen im Abstand von der genannten Öffnung im Inneren des Tiegels angeordneten Schild gebildet wird, wobei sich die ringförmige Materialanhäufung auf der am weitesten von der Öffnung entfernten Seite des Schildes bildet, sich radial nach innen erstreckt und den äusseren Rand des Schildes überlappt.
2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Zufuhr von Teilchenmaterial in den Tiegel dadurch gesteuert wird, dass in der
Nähe der Öffnung im geschlossenen Ende des Tiegels die Temperatur gemessen wird.
3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass dem in den rotierenden Tiegel ein dringenden Teilchenmaterial zuerst erlaubt wird, den ringförmigen Raum in der Ecke zwischen der zylindri schen Wand und der Endwand des Tiegels im wesentli chen aufzufüllen, bevor der Elektronenstrahl auf das
Material gerichtet wird, und dass dieser Eckraum durch die weitere Zufuhr von Teilchenmaterial durch die öffnung aufgefüllt gehalten wird.
PATENTANSPRUCH II
Apparat zur Durchführung des Verfahrens nach
Patentanspruch I, mit einem der Aufnahme von zu verdampfendem Material dienenden zylindrischen Tiegel, gekennzeichnet durch eine den Tiegel drehbar abstützende hohle etwa horizontale Antriebswelle, welche hohle Antriebswelle in Verbindung mit dem Inneren des Tiegels steht, eine längliche Leitung, die im hohlen Inneren der Antriebswelle angeordnet ist und ein Ende aufweist, das mit dem Inneren des Tiegels in Verbindung steht, Mittel, um Teilchenmaterial in die genannte Leitung einzuführen, und durch eine Vibriervorrichtung, die an die genannte Leitung angeschlossen ist, um in dieser Leitung Vibrationen zu erzeugen und dabei Teilchenmaterial durch die Leitung hindurch in den Tiegel zu befördern.
UNTERANSPRÜCHE
4. Apparat nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Leitung von einer Haltevorrichtung an ihrem ausserhalb des Tiegels liegenden Ende freitragend gehalten ist.
5. Apparat nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Tiegels ein im Betrieb Teil einer das Eindringen von im Tiegel erzeugtem Dampf in die Leitung verhindernden Barriere bildender Sperrkörper vorgesehen ist, und zwar in axialem Abstand vom mit dem Tiegelinneren in Verbindung stehenden Ende der Leitung.
6. Apparat nach Unteranspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrkörper einen Schild sowie einen länglichen Träger für diesen Schild umfasst, wobei dieser Träger in Nähe des tiegelseitigen Endes der Leitung durch letztere hindurch in den Tiegel hineinführt.
7. Apparat nach Unteranspruch 6, gekennzeichnet durch Mittel, um den genannten länglichen Träger unabhängig von der Leitung zwischen seinen beiden Enden abzustützen, durch einen in der Leitung angeordneten Armstern, der sich an der Leitung und dem länglichen Träger abstützt und beide im Abstand voneinander hält, und durch Mittel, um die vom länglichen Träger auf den Armstern ausgeübte Kraft zu verstellen, um den Apparat auf eine Frequenz abzustimmen, welche in einer vorbestimmten gewünschten Beziehung steht zur Frequenz, mit welcher die genannte Vibriervorrichtung arbeitet.
8. Apparat nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Kraftverstellmittel Mittel umfassen, um auf das Ende des länglichen Trägers, das auf der entgegengesetzten Seite des Schildes liegt, eine beliebig einstellbare Kraft auszuüben, wobei die genannten Abstützmittel für den Träger als Hebelunterlage dienen.
9. Apparat nach Unteranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Schildes wenigstens eine Grabschaufel montiert ist, um zwischen dem Schild und dem Teilchenmaterial im Tiegel einen Abstand aufrechtzuerhalten.
10. Apparat nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Leitung, in der Nähe
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