ES2308085T3 - Metodo para el uso de un dispositivo de revestimiento de continuo. - Google Patents

Abstract

Un método para el funcionamiento de una instalación de recubrimiento continua, con una cámara de transferencia interior (2), una cámara separadora contigua a ésta (21), y una cámara de procesamiento también contigua a ésta última (3), otra cámara separadora contigua a la anterior (22) y una cámara de transferencia exterior contigua a la última (4), con tomas entre las cámaras, (61, 64, 65, 62) que se pueden abrir y cerrar, y a través de las cuales la cámara de transferencia interior (2), la cámara separadora (21, 22) y la cámara de transferencia exterior (4) se han diseñado como módulos idénticos para recibir los sustratos de hasta un tamaño máximo determinado, caracterizado por el hecho de que para el recubrimiento de los sustratos (55) que sean más grandes que los módulos, se abren la toma (61) entre la cámara de transferencia interior (2) y la cámara separadora (21) así como la toma (62) entre la cámara separadora (22) y la cámara de transferencia exterior (4) y las condiciones de la presión de las cámaras separadoras (21, 22) y la cámara de transferencia interior (2) y la exterior (4) se adaptan las unas a las otras.

Description

Método par el uso de un dispositivo de revestimiento en continuo.

La presente invención se refiere a un método según los términos generales de la reivindicación 1.

Para recubrir los sustratos, se utiliza un equipo pulverizador, mediante el cual se atomizan en condiciones de vacío las partículas que son nuestro objetivo las cuales luego se condensarán sobre el sustrato.

Como los sustratos se van introduciendo de forma continua en el equipo pulverizador y van saliendo de éste, se habla entonces de una instalación de recubrimiento continua o también de una instalación de recubrimiento de transferencia.

Una instalación de este tipo consta de una estructura lineal relativamente pequeña, pero con cámaras individuales conectadas entre sí o bien con una o dos cámaras grandes con cierre hermético al vacío en cada extremo de la línea. Las cámaras de procesamiento se han previsto bien dentro de una cámara grande, bien en cada cámara individual.

Ya existe un sistema de pulverización continuo, que dispone de tres cilindros concéntricos, en el que el cilindro interior y el cilindro exterior forman una cámara circular con paredes cilíndricas (US 5 753 092). El cilindro central, el cual está colocado entre el cilindro interior y el cilindro exterior, consta de una apertura que sirve de soporte cilíndrico, y básicamente hace de cámara de paso circular y puede girar de forma progresiva.

Además, existe un dispositivo para el recubrimiento de sustratos sin defectos con una línea de recubrimiento que consta de una sección de recubrimiento al vacío y de una puerta de entrada y otra de salida (DE 200 22 564 U1). Además, está provisto de un portador, que incluye una pieza transportadora para recibir los sustratos.

Los raíles del portador están realizados en forma de raíles compactos.

Asimismo, existe una instalación de recubrimiento con varias cámaras de recubrimiento por vacío (US 2002/
0078892 A1). En este caso también dispone de una cámara de salida posterior a la cámara de vacío, por la que la cámara de recubrimiento al vacío queda aislada de forma hermética de la cámara de salida. Un sistema de transporte lleva el sustrato a través de la cámara de entrada hasta la cámara de recubrimiento por vacío, de modo que el sistema de transporte dispone de un soporte para los sustratos, con el que el sustrato se mantiene erguido, de modo que la superficie de una placa presenta un ángulo en relación con el plano horizontal desde 45º hasta 90º.

El siguiente dispositivo conocido sirve para pulverizar los materiales sobre sustratos, con una cámara de trabajo, provista de un sector de la cámara para el recubrimiento y otro sector de la cámara para el recubrimiento de capas finas (DE 30 16 069 A1). Con este sector para capas finas lindan una cámara de acceso y una de salida respectivamente. Cada toma de presión se encuentra entre los sectores de la cámara, el sector de capa fina y el sector de salida y también entre la cámara de transferencia exterior y el aire del ambiente.

Para vaciar de aire la cámara de acceso y la de transferencia se emplea un dispositivo de bombeo por vacío industrial.

Con el fin de ahorrar espacio en una instalación de recubrimiento continua, se ha establecido que hay que prever una cámara de apoyo para reducir el número de portadores necesarios (JP 2002309372 A). En este caso, los portadores con el sustrato circulan primero en una dirección, luego giran 180 grados y a continuación circulan en una segunda dirección.

Las cámaras de los dispositivos conocidos están diseñadas justo para determinadas medidas de sustrato. Si es necesario trabajar con sustratos de medidas más grandes de lo normal, deben emplearse otros dispositivos con cámaras más grandes.

Por lo tanto, la innovación se basa en el hecho de poder recubrir tanto sustratos normales como sustratos con medidas especiales con un único sistema de recubrimiento.

El problema se soluciona mediante las características de la reivindicación 1.

Por consiguiente, esta innovación concierne al método de funcionamiento de la línea de recubrimiento, que consta de 2 n + 1 cámaras, donde n es un número completo, y es mayor o igual a 2. Además puesto que en dos cámaras de esta estructura una toma se puede abrir y cerrar como mínimo dos veces, con el mismo sistema también es posible tratar sustratos de grandes dimensiones. La apertura y el cierre de las tomas conllevan una alteración del curso de la presión si se compara con el modo de funcionamiento estándar.

Con esta invención se consigue una ventaja que consiste en que los dispositivos existentes se podrán aprovechar mejor.

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En los dibujos se representan algunos ejemplos de realización de la invención, que a continuación se describen con más detalle. Mostrándose:

en la Fig. 1, una vista en perspectiva lateral de una instalación de recubrimiento de 3 cámaras, que no es el objeto de esta invención; una vista en perspectiva lateral;

En la Fig. 2, una vista en perspectiva lateral de una instalación de recubrimiento de 5 cámaras;

En la Fig. 3, una vista en perspectiva superior de una instalación de recubrimiento de 3 cámaras;

En la Fig. 4, una vista en perspectiva superior de una instalación de recubrimiento de 5 cámaras;

En la Fig. 5 una vista en perspectiva de la sección transversal de una instalación de recubrimiento de 5 cámaras.

En la Fig. 1 se muestra una perspectiva lateral de una instalación de recubrimiento 1. Esta instalación de recubrimiento 1 se compone de tres cámaras: una cámara de transferencia interior 2, una cámara de procesamiento 3 y una cámara de transferencia exterior 4. Entre las diferentes cámaras 2, 3, y 4 a la entrada de las cámaras 2, 4 se encuentran un total de cuatro tomas, que se pueden abrir y cerrar a prueba de vacío. En la Fig. 1 las tomas no se distinguen por sí mismas, sino que en su lugar se aprecian los paneles adicionales 5 hasta 8, los cuales indican la posición de las tomas. Los sustratos para recubrir, por ejemplo vidrio para arquitectura plano, placas metálicas, obleas de silicio, planchas de plástico y otros materiales por el estilo, se introducen en la cámara de transferencia interior 2, se recubren en la cámara de procesamiento 3, y a continuación se sacan fuera a través de la cámara de transferencia exterior 4. De este modo los sustratos pueden moverse a través de las cámaras 2, 3, 4 con o sin transportadores.

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En todo caso las cámaras 2, 3, 4 disponen de un mecanismo transportador para el transporte de los sustratos.

Las bombas están numeradas del 9 hasta el 17, y evacuan el aire de las cámaras 2, 3, 4 hasta un nivel de presión predeterminado.

Las bombas de vacío están instaladas en las paredes laterales de las cámaras. Pero también se pueden instalar en los techos de las cámaras.

El tamaño de las cámaras 2 hasta 4 se determina según el tamaño máximo del sustrato, que por ejemplo en el caso del vidrio para arquitectura es de 2,54 m x 3,66 m o bien 3,21 m x 6,00 m. La cantidad de las cámaras se determina según la duración de ciclo mínima deseada. Por duración de ciclo se entiende el tiempo que transcurre desde la entrada del primer sustrato en la cámara 2 hasta que tiene lugar la entrada de un segundo sustrato en la cámara 2. Para una duración de ciclo de hasta aprox. 90 segundos por regla general se emplea el llamado principio de las tres cámaras, tal como se muestra en la Fig. 1.

Así cuando un sustrato es introducido en la cámara 2 al abrirse la toma del panel adicional 5, su presión interior se reduce, por ejemplo, a 0,05 mbar a través de las bombas 9 hasta 11 que están entre la toma cerrada de nuevo del panel adicional 5 y la toma cerrada del panel adicional 6. El movimiento de los sustratos, que por lo general se lleva a cabo con un transportador, es aquí discontinuo, porque la toma en el panel adicional 6 también se cierra por el momento y el sustrato se detiene ante esta toma.

Si la presión en la cámara de transferencia interior 2 alcanza el valor predeterminado de alrededor de 0,05 mbar, la toma en el panel adicional 6 se abre y el movimiento del sustrato continua a través de la cámara 3, cámara en la que se producirá el vacío. Entonces en la cámara 3 se lleva a cabo el recubrimiento. Tras el recubrimiento el sustrato es conducido hacia fuera a través de la cámara de transferencia exterior 4.

En una instalación de recubrimiento de tres cámaras la duración de ciclo es bastante alta, puesto que el sustrato debe permanecer un tiempo relativamente largo en la cámara de transferencia interior 2, para que en dicha cámara la presión descienda hasta el nivel predeterminado.

Se pueden conseguir duraciones de ciclo más cortas con una instalación de recubrimiento de 5 cámaras 20, tal como se muestra en la Fig. 2. Esta instalación de recubrimiento de 5 cámaras 20 consta, en comparación con la instalación de recubrimiento de 3 cámaras 1, de dos cámaras separadoras adicionales 21, 22 con los paneles adicionales 25, 26 con sus respectivas bombas de vacío 23, 24. Dado que los sustratos en una instalación de recubrimiento de 5 cámaras 20 se mueven más deprisa a través de las cámaras 2, 21, 3, 22, 4, las duraciones de ciclo son más cortas. La rapidez del movimiento se limita por tanto a que la evacuación de las cámaras 2, 21 y 22, 4 se lleve a cabo de distinta manera que en las cámaras 2, 4 en el sistema de 3 cámaras de la Fig. 1

Los sustratos se introducen discontinuamente en la instalación de recubrimiento de 5 cámaras 20 en la fase de introducción en la cámara de transferencia interior 2, con lo cual la presión en la cámara de transferencia interior 2 se reduce hasta aprox. 15 mbar, no a 0,05 mbar como en la instalación de 3 cámaras. En la siguiente fase los sustratos son introducidos en la cámara separadora 21, con lo cual la presión en la cámara separadora 21 se iguala con la presión de la cámara de procesamiento 3. Una vez que los sustratos se mueven de manera continua a través de la cámara de procesamiento 3, son trasladados a través de la cámara separadora 22 y de la cámara de transferencia exterior 4 hacia fuera, donde reina la presión atmosférica.

La duración del ciclo se reduce considerablemente en la instalación de recubrimiento de 5 cámaras 20 a menos de 90 segundos, y así el proceso de introducción de un sustrato en el dispositivo de vacío de la cámara de transferencia interior 2 y de la cámara separadora 21 se divide de modo que puede efectuarse en paralelo en ambas cámaras, es decir una vez que el sustrato haya sido transportado desde la cámara de transferencia interior 2 a la cámara separadora 21, ya se puede introducir otro sustrato en la cámara de transferencia interior. Para poder introducir un sustrato en la cámara de procesamiento 3, la presión de la cámara, que se encuentra antes de la cámara de procesamiento 3, debe reducirse aproximadamente a 0,05 mbar. En la instalación de recubrimiento de 3 cámaras 1 el proceso de vacío de hasta 0,05 mbar tiene lugar exclusivamente en la cámara de transferencia interior 2.

Por el contrario en la instalación de recubrimiento de 5 cámaras 20 la presión atmosférica en la cámara de transferencia interior 2 es bombeada a sólo aprox. 15 mbar y el sustrato tratado es conducido inmediatamente a la cámara de procesamiento 21. Al abrir la toma del panel adicional 6 entre la cámara de transferencia interior 2 y la cámara separadora 21 tiene lugar una compensación de la presión. La presión en la cámara separadora 21, la cual antes estaba abierta hacia la cámara de procesamiento 3, en la que por ejemplo había una presión de 3 x 104^{-3} mbar, es bastante inferior a 0,05 mbar. Por tanto la cámara separadora 21 no tiene que ser bombeada a un nivel de presión más bajo. Así pues, cuando la cámara de transferencia interior 2, en la cual hay una presión de 15 mbar, se conecta con la cámara separadora 21, en la que hay una presión de sólo 3 x 10^{-3} mbar, tras la apertura de los paneles adicionales 6, la presión total desciende en ambas cámaras del mismo tamaño 2 y 21 a una presión media de aprox. 7 mbar. Ahora en la cámara separadora 21, una vez se haya cerrado la toma del panel adicional 6, se consigue con el bombeo que la presión de aprox. 7 mbar se reduzca aprox. a 0,05 mbar. Mientras que un sustrato pasa desde la cámara separadora 21 hasta la cámara de procesamiento 3, en la cámara de transferencia interior 2 puede iniciarse de nuevo el proceso de introducción de un nuevo sustrato, después de que la cámara de transferencia interior 2 se inunde de aire cuando la toma del panel adicional 5 se abra. Con la apertura la presión atmosférica vuelve a dominar en la cámara de transferencia interior 2, de la cual se bombea el aire para que descienda de nuevo aprox. a 15 mbar. La presión de la cámara de transferencia interior 2 fluctúa por tanto entre la presión atmosférica y una presión de aprox. 15 mbar. En cambio la cámara separadora 21 experimenta sólo una variación de la presión de 7 mbar a 0,05 mbar.

Con el bombeo de una cámara con una bomba de vacío la reducción de la presión se produce siguiendo una función exponencial. La variación de la presión de aprox. 1000 mbar a aprox. 15 mbar se produce relativamente deprisa. El consiguiente bombeo a presiones más bajas como por ejemplo 0,05 mbar lleva por el contrario mucho tiempo.

Los distintos tipos de bombas de vacío, como por ejemplo las bombas de paletas arrastradas, las bombas lobulares o las bombas turbomoleculares, tienen una capacidad de aspiración de aire óptima en distintos márgenes de presión.

Las bombas de paletas arrastradas bombean desde la presión atmosférica hasta aprox. 0,005 mbar. Pero para alcanzar esta presión final, se necesita un tiempo de bombeo muy largo. Las bombas lobulares se emplean de muchas maneras y su capacidad de aspiración de aire óptima está entre 1 y 0,1 mbar. Las bombas turbomoleculares no se detienen hasta por debajo de 0,1 mbar, pero tienen una capacidad de aspiración de aire apropiada para niveles por debajo de 10^{-2} mbar.

Las bombas 9 hasta 17 y 9 hasta 17 y 23, 24 se escogen según el cometido que tengan que llevar a cabo. Las bombas de vacío para la cámara de transferencia interior 2 y la cámara separadora 21 pueden estar colocadas de modo que los tiempos de bombeo de las dos cámaras 2, 21 sean aproximadamente iguales.

La cámara de transferencia interior 2 de la instalación de 3 cámaras 1 se vacía de aire mediante las bombas 9 hasta 11, que son bombas de paletas arrastradas y bombas lobulares. Las bombas lobulares elevan la capacidad de aspiración de aire en la parte baja de la zona de presión hasta el nivel máximo de 0,05 mbar, punto en el que la toma del panel adicional 6 se abre hacia la cámara de procesamiento 3.

Las duraciones del ciclo en este caso son de 60 a 90 segundos con un tiempo de bombeo aproximado de 30 a 60 segundos.

La cámara de transferencia interior 2 de la instalación de 5 cámaras 20 se vacía en cambio con las bombas 9 hasta 11, que son únicamente bombas de paletas arrastradas. La zona de bombeo 23 de la cámara separadora 21 puede contener bombas de paletas arrastradas y bombas lobulares. En la instalación de 5 cámaras normal la duración del ciclo es de a aprox. 45 segundos con un tiempo de bombeo de 15 a 20 segundos. La diferencia entre la duración del ciclo y el tiempo de bombeo es la responsable entre otras cosas de poner en marcha la luna de vidrio y la apertura y el cierre de las tomas.

En la Fig. 3 se muestra la instalación de recubrimiento de 3 cámaras 1 otra vez vista desde una perspectiva superior, mientras que en la Fig. 4 se observa la instalación de recubrimiento de 5 cámaras 20 vista desde una perspectiva superior. Esta instalación de recubrimiento de 3 cámaras no es el objeto de la innovación.

En la Fig. 3 se pueden distinguir las cámaras 2, 3, 4 así como las piezas adicionales 5, 6, 7, 8 con sus correspondientes tomas 60, 61, 62, 63. Además en la cámara de procesamiento 3 se distinguen dos paneles adicionales 18, 30 así como 19, 29, que delimitan las cámaras de transferencia 31, 33. Los paneles adicionales están tienen los números 30, 29 y se sostienen verticales en las piezas de metal 18, 19.

La Fig. 4 muestra la instalación de 5 cámaras vista desde una perspectiva superior.

Esta instalación de 5 cámaras consta de dos tomas adicionales 64, 65 que se encuentran entre las cámaras 21, 31 y 33, 22.

Durante el modo de funcionamiento estándar, es decir cuando no se recubre ningún sustrato extra largo, en la instalación 20 se desarrollan los siguientes procesos de bombeo de acuerdo con la Fig. 4: La cámara de transferencia interior 2 se inunda de aire, se abre la toma 60 y un sustrato es transportado a la cámara de transferencia interior 2. A continuación la toma 60 se vuelve a cerrar. Tras alcanzar el nivel máximo de la presión de aprox. 15 mbar en la cámara 2 se abre la toma 61 y el sustrato es transportado a la cámara 21.

La toma 61 se vuelve a cerrar acto seguido. Mientras que en la cámara separadora 21 la presión se reduce a aprox. 0,05 mbar, la cámara de transferencia interior 2 se inunda de aire y después se abre la toma 60. Mientras tanto se lleva un nuevo sustrato a la cámara de transferencia interior 2 y la toma 60 se vuelve a cerrar. Paralelamente, al alcanzar la presión el nivel máximo de aprox. 0,05 mbar en la cámara separadora 21, se abre la toma 64 y el primer sustrato se desplaza a través de la cámara de transferencia 31 hasta la cámara de procesamiento 3. En este modo de funcionamiento por lo general sólo se abre una de las tomas 60, 61, 64. Por tanto se debe señalar que entre las cámaras y las bombas así como entre las cámaras y la presión atmosférica del entorno hay unas válvulas. Para detener la potencia de bombeo se cierra una válvula entre la cámara y la bomba; de este modo las bombas siguen funcionando continuamente. Al inundarse una cámara con aire, la válvula antes de la cámara se abre al aire atmosférico, para que el aire fluya por la cámara y la presión en esa cámara aumente hasta la presión atmosférica.

Durante el modo de funcionamiento estándar de la instalación de 5 cámaras según la Fig. 4 la cámara 2 es bombeada por consiguiente a la presión atmosférica de aprox. 15 mbar, y al abrir la toma 61 tiene lugar una compensación de la presión, puesto que la presión en la cámara 21, que antes de que la cámara 3 (aprox. 3 x 10^{-3} mbar) se abriera, era obviamente inferior a 0,05 mbar. De este modo la presión total en las dos cámaras del mismo tamaño 2, 21 desciende a aprox. 7 mbar. Entonces la cámara 21 es bombeada desde aprox. 7 mbar hasta llegar aprox. a 0,05 mbar. Las bombas lobulares de la cámara 21 pueden trabajar sin interrupciones, de modo que la presión en dicha cámara sólo varía entre aprox. 7 mbar y 0,05 mbar.

Durante el modo de funcionamiento de la instalación de 5 cámaras 20 los sistemas de transporte sólo funcionan sincronizadamente durante la entrega del sustrato desde la cámara de transferencia interior 2 hasta la cámara separadora 21.

Durante las fases de movimiento restantes ambos sistemas de transporte pueden transportar los sustratos correspondientes independientemente uno del otro.

En la Fig. 5 se muestra la mitad izquierda de una instalación parecida a la de la instalación 20 correspondiente a la Fig. 4 con una vista desde una perspectiva transversal. Esta instalación se diferencia de la instalación correspondiente a la Fig. 4 en que aparte del panel adicional 30 dispone de otro panel adicional 28. En este caso se pueden distinguir los rodillos o cilindros 34 hasta 37 en la cámara de transferencia interior 2, los rodillos o cilindros 38 hasta 41 en la cámara separadora 21 y los rodillos o los cilindros 42 hasta 53 en la cámara de procesamiento 3. Sobre estos rodillos o cilindros se coloca un sustrato 55, que se desplaza de izquierda a derecha.

Los paneles divisorios 30, 28 cuelgan de las chapas de metal 18, 27 y en su parte inferior dejan una rendija libre, que es lo suficientemente grande como para que el sustrato 55 pase por debajo del panel adicional. En la propia cámara de procesamiento 32 se encuentra el cátodo pulverizador 56. El sustrato 55 se reviste con partículas que son limpiadas por el cátodo.

Los paneles adicionales 30, 28 están suspendidos sobre el fondo de la cámara de procesamiento 3. Esto también aplica para la suspensión de los paneles adicionales.

Con el fin de mejorar la separación de gases entre las cámaras, el sistema de transporte se puede cubrir con una chapa que no se muestra en la Fig. 5, de modo que sólo sobresale la parte superior de los rodillos de transporte.

Así pues los mecanismos de transporte de los sustratos consisten en muchos rodillos o cilindros 34 hasta 53, los cuales transportan los sustratos girando con el mismo número de revoluciones. Los mecanismos de transporte se encargan de detectar las interrupciones o grandes diferencias entre los rodillos o cilindros de entre las tomas 61, 64, 65, 62. Los tramos de los mecanismos de transporte en las cámaras 2, 21, 22 y 4 funcionan intermitentemente, mientras que el tramo en la cámara 3 trabaja continuamente.

En el modo de funcionamiento estándar del transporte de sustratos en la instalación de 5 cámaras se efectúa, con referencia a las Fig. 4 y 5, como sigue: Los mecanismos de transporte de la cámara 2 se ponen en marcha para introducir el sustrato 55. En cuanto el sustrato 55 alcanza su posición prevista en la cámara 2, el transporte se detiene. Respecto a la transferencia del sustrato 55 desde la cámara 2 a la cámara 21 ambos mecanismos de transporte funcionan simultáneamente con los cilindros 34 hasta 37 y 38 hasta 41 y se detienen cuando el sustrato 55 alcanza su posición final en la cámara 21. Para transportar el sustrato 55 a la cámara 3, los transportadores 38 hasta 41 se ponen en marcha en la cámara 21, los mecanismos de transporte 42 hasta 53 en la cámara 3 funcionan de todos modos sin interrupciones. En cuanto a la transferencia de la cámara 3 a la cámara 22 (Fig. 2), los mecanismos de transporte situados allí se ponen en marcha simultáneamente con la apertura de la toma 65. El proceso de transferencia exterior tiene lugar de forma análoga al proceso de transferencia interior pero en el orden inverso.

La cámara de transferencia interior 2 se evacua con una zona de bombeo, que está formada únicamente por bombas de paletas arrastradas, en cambio la zona de bombeo de la cámara 21 comprende bombas de paletas arrastradas y bombas lobulares. Al inundarse de aire una cámara la bomba no se detiene, sino que una válvula entre la cámara y la bomba se cierra.

Hasta aquí se ha descrito el funcionamiento de las instalaciones de 3 cámaras 1 y de las instalaciones de 5 cámaras 20.

A continuación se describirá, con referencia a las Fig. 4 y 5, el modo en que los sustratos grandes también se pueden recubrir con ayuda de una instalación de 5 cámaras conforme a la invención.

En ambas instalaciones 1 y 20 el tamaño máximo admitido del sustrato depende de las dimensiones de las cámaras respectivas. Los sustratos cuyas dimensiones sean mayores que las cámaras 2, 21, 22 o 4 no se pueden recubrir. Además las cámaras están construidas como módulos con dimensiones idénticas.

Como se puede deducir por la Fig. 4, se podrían manipular sustratos grandes si las tomas 61, 62 permanecieran abiertos. En este caso las cámaras 2 y 21 así como 4 y 22 juntas formarían un espacio grande, en el que entonces se podrían introducir sustratos grandes.

Para las cámaras de transferencia 2, 21, 22, 4 se utilizan los mismos módulos con el mismo tamaño, independientemente de que se trate de una instalación de 3 cámaras o de una de 5 cámaras. Normalmente para que con ambas instalaciones 1 y 20 se puedan recubrir los mismos sustratos con el mismo tamaño máximo, las cámaras también deben tener las mismas dimensiones.

Se parte de la base de que las cámaras de transferencia interior, las separadoras y las de transferencia exterior tienen todas el mismo tamaño, y como están formadas por módulos, se pueden tratar sustratos del doble de largo con las tomas 61, 62 abiertas. El tratamiento, en particular el recubrimiento parcial de medidas especiales solicitadas de, por ejemplo, más 6 m de longitud y 3,21 m de ancho sería también posible con una instalación de recubrimiento con cámaras de medidas estándar.

Mediante las Figuras 3 y 4 se explica el proceso de conmutación de la instalación de 5 cámaras a la instalación de 3 cámaras conforme a la invención.

Para pasar de una estructura de 5 cámaras a una de 3 cámaras no basta solamente con abrir las tomas 61 y 62 entre la cámara de transferencia interior 2 y la cámara separadora 21 así como la cámara de transferencia exterior 4 y la cámara separadora 22. De hecho las secuencias de bombeo y el control de accionamiento se tienen que adaptar a la nueva situación. Por tanto es necesario llevar a cabo modificaciones notables del procedimiento de introducción. La introducción de un sustrato en la instalación de recubrimiento de 3 cámaras 1 se lleva a cabo, como ya se ha mencionado, a través del bombeo de la cámara de transferencia interior 2 mediante las bombas 9 hasta 11 a una presión de alrededor de 0,05 mbar. Para evacuar la cámara de transferencia interior 2 de la presión atmosférica se necesita un tiempo de bombeo muy largo. Puesto que la toma 61 se abre hacia la cámara de procesamiento 3 cuando un sustrato es trasladado a la cámara de procesamiento, los gases con una presión demasiado elevada pueden llegar a la cámara de procesamiento 3, que sólo admite una presión de 3 x 10^{-3} mbar. Para evitar que esto suceda, en la zona de entrada de la cámara de procesamiento 3 se coloca un número elevado de bombas 12, de las cuales únicamente una bomba 12 se muestra en la Fig. 1. Esta zona de entrada se separa de la zona de procesamiento mediante los paneles adicionales 18, 30. Esta zona de entrada se designa también como cámara de transferencia 31, aunque sólo está separada por los paneles adicionales 18, 30, y no a través de las tomas de la cámara de procesamiento 3. La cámara de procesamiento 3 por tanto está formada por una zona de transferencia 31, una zona de procesamiento 32 y otra zona de transferencia 33 antes de la cámara de transferencia exterior 4, en la que encontramos otro panel adicional 19, 29 entre la zona de transferencia 33 y la zona de procesamiento.

El tramo 31 de la cámara de procesamiento, que se evacua a través de varias bombas turbo 12, se designa con el nombre de "tramo de transferencia". La propia cámara de procesamiento 32 está compuesta de muchos segmentos separados del mismo tamaño, con lo cual se requiere que varios segmentos estén suspendidos unos de otros, para que los respectivos procesos puedan llevarse a cabo. En la cámara de transferencia interior 2 en la instalación de 3 cámaras 1 hay una presión de 0,05 mbar, de modo que al abrirse la toma 61 el gas fluye en la cámara de procesamiento 32, y la presión se eleva a aprox. 3 x 10^{-3} mbar. Este golpe de presión en el "tramo de transferencia" de la cámara de procesamiento 3 se controla gracias a la elevada capacidad de aspiración de aire de varias bombas turbo.

En la zona especial para sustratos extra largos, es decir cuando la instalación de 5 cámaras 20 funciona como la instalación de 3 cámaras 1, en la instalación de 5 cámaras tienen lugar los siguientes procesos según la Fig. 4: Las cámaras 2 y 21 se inundan de aire. Se abre la toma 60. En este estado de funcionamiento la toma 61 permanece siempre abierta, puesto que en caso contrario se dañaría el sustrato. Cuando un sustrato es transportado a las cámaras 2 y 21, entonces se vuelve a cerrar la toma 60. Tras alcanzar el nivel máximo de presión de aprox. 0,05 mbar, se abre la toma 64, el sustrato es transportado a la cámara de procesamiento 3 y se vuelve a cerrar la toma 64. Tras haber inundado de aire las cámaras 2 y 21, se abre de nuevo la toma 60, para introducir un nuevo sustrato.

El proceso de transferencia externa funciona de manera análoga, pero en el orden inverso, es decir, primero el sustrato se introduce en la cámara de transferencia externa, entonces se produce la inundación y después tiene lugar la apertura de la toma 63 hacia la atmósfera.

Por tanto no basta, en la instalación de 5 cámaras 20, con abrir las tomas 61, 62 entre ambas cámaras 2, 21 y 4, 22 para poder tratar sustratos extra largos, principalmente lunas de vidrio; además se tienen que adaptar los programas de bombeo para ambas cámaras 2, 21 y 22, 4, de modo que sólo las dos cámaras 2, 21 y 22, 4 sean bombeadas a una presión atmosférica de aprox. 0,05 mbar. Es verdad que esto prolonga el tiempo de transferencia y con ello la duración del ciclo total de la instalación de recubrimiento, pero de este modo por lo menos se pueden tratar los sustratos extra largos, sin que se tenga que construir una instalación más grande.

En la zona especial para sustratos extra largos el bombeo en la instalación con 5 cámaras funciona de la siguiente manera: Las cámaras 2 y 21 se bombean juntas a una presión atmosférica de aprox. 0,05 mbar. Además el nivel máximo de la presión de la cámara 2 debe disminuirse de 15 mbar a 7 mbar a través del programa de bombeo. Entonces el grupo de vacío de la cámara 2 bombea sólo a la presión atmosférica de 7 mbar, luego la válvula entre el grupo de vacío y la cámara 2 se cierra, pero simultáneamente la válvula entre el segundo grupo de vacío y la cámara 21 se abre, que hasta entonces permanecía cerrada. El motivo es que el grupo de vacío de la cámara 2 está formado por bombas de paletas arrastradas que pueden hacer descender la presión atmosférica bombeando. El grupo de vacío de la cámara 21 incluye también, a parte de las bombas de paletas arrastradas, bombas lobulares que pueden detenerse antes de alcanzar aprox. 7 mbar.

Y por consiguiente para poder bombear la cámara de transferencia interior ampliada 2 + 21 a aprox. 0,05 mbar, ambos grupos de vacío se utilizan uno tras otro y no trabajan en paralelo como en el modo de funcionamiento estándar.

La inundación y el bombeo de las cámaras 22 y 4 funcionan de forma análoga.

Además el sistema de transporte de los sustratos tiene que adaptarse a otra secuencia de introducción.

Si se emplea la instalación de 5 cámaras para el recubrimiento de sustratos extra largos, los sistemas de transporte deben trabajar en el proceso de introducción sincronizadamente como si fueran un único sistema, porque si no se pueden producir arañazos en los sustratos. Cuando el sustrato es empujado por un tramo del sistema de transporte hasta otro tramo que no está en funcionamiento, o bien los rodillos giratorios rayarán la parte inferior del sustrato o bien el cristal será empujado por encima de los rodillos que no giran, con lo que en ambos casos se producirán marcas de arrastre.

En la zona especial para sustratos extra largos 55 el transporte tiene lugar en la instalación de 5 cámaras según la Fig. 4, 5 de la siguiente manera: Mientras que en el modo de funcionamiento estándar los mecanismos de transporte 34 hasta 37 y 38 hasta 41 en las cámaras 2 y 21 funcionan sincronizadamente o independientes unos de otros según las necesidades, ambos dispositivos ahora deben manejarse como si fueran un único mecanismo de transporte. Para ello debe ignorarse que el sustrato 55 ha llegado a su posición final en la cámara 2, es decir que el sustrato debe pasar por la posición final en la cámara 21 sin detenerse. En este caso no hay ningún estado de funcionamiento en el cual los tramos aislados de los mecanismos de transporte de las cámaras 2 y 21 funcionen independientemente uno de otro. El transporte de los sustratos funciona de un modo análogo.

El control de las bombas, los rodillos de transporte, las tomas etc. se lleva a cabo principalmente a través de un mando con memoria programable (SPS), que está a la venta en forma de un ordenador de control.

Con un mando de este tipo también se pueden controlar las instalaciones industriales más grandes con programación flexible (secuencia de programa SPS). Todos los sistemas de medición, los interruptores de final de carrera, los sensores, los motores, los dispositivos de control final etc. pertenecientes a la instalación se conectan a las entradas y salidas del ordenador de control. El propio control de la instalación es asumido por el programa, que combina estas entradas y salidas de manera lógica unas con otras y asigna las acciones necesarias en el orden temporal adecuado. En caso de que una instalación como la descrita se volviera incontrolable en algunas situaciones de funcionamiento, no sería necesario efectuar ninguna modificación importante del hardware. En caso de que se empleen sensores de presión programables en lugar de dinamómetros con puntos de conmutación constante, sólo las nuevas cadenas de datos indispensables para consultar la variación del nivel máximo de la presión se almacenarían en secuencias de programas alternativos seleccionables por separado.

Para la introducción de un sustrato no se precisa una medición de la presión exacta, basta con la señal de un sensor, que indica que la presión deseada (por ejemplo 15 mbar) ya se ha alcanzado. Para ello antes se colocaban dinamómetros que mostraban el nivel máximo de la presión. Si se necesitara un nivel máximo de la presión alternativo, se tendrían que incorporar más dinamómetros, que estarían colocarían en estos puntos de presión. Hoy en día basta un aparato electrónico medidor de la presión, cuyo valor de medición se consulta en el programa SPS para saber si se ha alcanzado la presión deseada en la parte del programa correspondiente.

La idea innovadora también se puede encontrar en principio en la aplicación de una instalación de 2n + 1 cámaras, en que n es un número completo y mayor o igual a 2, preferiblemente igual a 2. En la práctica sólo se podría construir un sistema de 7 cámaras. Al instalar más cámaras los costes ya no se mantendrían en una proporción razonable entre la posible reducción de la duración del ciclo y el consiguiente aumento de la productividad.

Referencias bibliográficas mencionadas en la descripción

Esta lista de referencias bibliográfica mencionada por el solicitante se ha incorporado exclusivamente para información del lector, pero no forma parte integrante de la documentación de la patente europea. Aún habiéndose recopilado con sumo cuidado, no pueden excluirse errores u omisiones, por lo que la EPO declina toda responsabilidad a este respecto.

Documentación de la patente mencionada en la descripción

\bullet US 5753092 A

\bullet DE 20022564 U1

\bullet US 20020078892 A1

\bullet DE 3016069 A1

\bullet JP 2002309372 A.

Claims (10)

1. Un método para el funcionamiento de una instalación de recubrimiento continua, con una cámara de transferencia interior (2), una cámara separadora contigua a ésta (21), y una cámara de procesamiento también contigua a ésta última (3), otra cámara separadora contigua a la anterior (22) y una cámara de transferencia exterior contigua a la última (4), con tomas entre las cámaras, (61, 64, 65, 62) que se pueden abrir y cerrar, y a través de las cuales la cámara de transferencia interior (2), la cámara separadora (21, 22) y la cámara de transferencia exterior (4) se han diseñado como módulos idénticos para recibir los sustratos de hasta un tamaño máximo determinado, caracterizado por el hecho de que para el recubrimiento de los sustratos (55) que sean más grandes que los módulos, se abren la toma (61) entre la cámara de transferencia interior (2) y la cámara separadora (21) así como la toma (62) entre la cámara separadora (22) y la cámara de transferencia exterior (4) y las condiciones de la presión de las cámaras separadoras (21, 22) y la cámara de transferencia interior (2) y la exterior (4) se adaptan las unas a las
otras.

2. El método según la Reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que las cámaras (2, 21, 3, 22, 4) están equipadas con sus propios mecanismos de transporte (34 hasta 37; 38 hasta 41; 42 hasta 53) para los sustratos (55) y la velocidad de transporte de estos mecanismos de transporte (34 hasta 37; 38 hasta 41; 42 hasta 53) está ajustada las unas con las otras.

3. El método según la Reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la cámara de procesamiento (3) dispone como mínimo de dos paneles adicionales (30, 29), de los cuales un panel adicional (30) forma un límite con la cámara de procesamiento a la izquierda (33) propiamente dicha y el otro panel de adicional (29) forma un límite a la derecha de la cámara de procesamiento (33) propiamente dicha.

4. El método según la Reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que se desarrollan los siguientes pasos:

- están abiertas la toma (61) a la entrada de la primera cámara separadora (21) y la toma (62) entre la segunda cámara separadora (22) y la cámara de transferencia exterior (4)

- se abre la toma (60) a la entrada de la cámara de transferencia interior (2)

- un sustrato de una longitud superior a la longitud de la cámara de transferencia interior (2) o bien de la cámara separadora (21) se transporta dentro de la cámara de transferencia interior (2) y la cámara separadora (21)

- se cierra la toma (60) a la entrada de la cámara de transferencia interior (2)

- por el hecho de que se forma un hueco entre la cámara de transferencia interior (2) y la cámara separadora (21), evacuándose el aire a la entrada de la cámara de procesamiento (3) con la toma (64) cerrada hasta que alcance una determinada presión

- al alcanzar una determinada presión se abre la toma (64) a la entrada de la cámara de procesamiento (3)

- el sustrato (55) es transportado a la cámara de procesamiento (3) y se vuelve a cerrar la toma (64) a la entrada de la cámara de procesamiento (3)

- el sustrato (55) es tratado en la cámara de procesamiento (3)

- se abre la toma (65) a la salida de la cámara de procesamiento (3)

- el sustrato ya tratado (55) se traslada al espacio formado entre la cámara separadora (22) y la cámara de transferencia exterior (4)

- se cierra la toma (65) a la salida de la cámara de procesamiento (3)

- se abre la toma (63) a la salida de la cámara de transferencia exterior (4)

- se conduce fuera el sustrato manipulado (55)

- se cierra la toma (63) a la salida de la cámara de transferencia exterior.

5. El método según la Reivindicación 4, caracterizado por el hecho de que tras el traslado del sustrato al espacio formado entre la cámara de transferencia interior (2) y la cámara separadora (21) y después de que se cierre la toma (60), al principio las bombas (9 hasta 11) asociadas con la cámara de transferencia interior (2) llevan a cabo una evacuación de la presión atmosférica a hasta alcanzar una presión predeterminada y a continuación las bombas (23) asociadas con la cámara separadora (21) llevan a cabo una evacuación hasta una presión que se corresponda aproximadamente con la de la cámara separadora (3).

6. El método según la Reivindicación 5, caracterizado por el hecho de que la presión en el espacio formado por la cámara de transferencia interior (2) y la cámara separadora (21) se hace descender desde una presión atmosférica inicial de alrededor de 7 mbar y posteriormente la presión en el mismo espacio se hace disminuir hasta alrededor de 0,05 mbar.

7. El método según la Reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que los mecanismos de transporte (34 hasta 37) de la cámara de transferencia interior (2) y los mecanismos de transporte (38 hasta 41) de la cámara separadora contigua (21) operan sincronizadamente.

8. El método según la Reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que los mecanismos de transporte (42 hasta 53) de la cámara de procesamiento (3) operan con la misma velocidad que los mecanismos de transporte (34 hasta 37; 38 hasta 41) de la cámara de transferencia interior (2) y la cámara separadora (21).

9. El método según la Reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que todas las cámaras están provistas con (2, 21, 3, 22, 4) dispositivos medidores de la presión, cuya presión se controla con un mando, y que este mando ejecuta una maniobra de conmutación cuando se alcanza una determinada presión.

10. El método según la Reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que la maniobra de conmutación se produce por la apertura o el cierre de las tomas o bien por la apertura o el cierre de las válvulas dispuestas entre la cámara y la bomba.