NO752141L - - Google Patents

Abstract

Apparat til dannelse av en ensartet film på en plan bærer.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår et apparat til avsetning av ensartede filmer, særlig for avsetning av en ensartet plan film med en tykkelse på fem mikron på overflaten av en for-holdsvis tykk skive.

I henhold til et trekk ved oppfinnelsen omfatter et apparat til dannelse av en ensartet film på en plan bærer, en bevegelig tallerken, anordninger for avtagbar anbringelse av en plan bærer på tallerkenen med de plane flater av bæreren per-pendikulært på rotasjonsaksen for tallerkenen, en fordelings-anordning som er opphengt for rotasjon sammen med tallerkenen,

og i det minste stikkende delvis aksialt ut fra denne, hvilken fordeler er innrettet til å fordele flytbart materiale radielt utad på oversiden av de plane flater av bæreren, en omhylning . som omgir tallerkenen og bærer, en mateanordning for fremmatning av en ladning av flytbart materiale til fordeleren og anordninger for anbringelse av mateanordningen i omhylningen, slik at mateanordningens utløp blir liggende over fordeleren.

Den del av fordeleren som strekker seg aksialt fra tallerkenen kan være formet som en konus hvis toppunkt ligger i avstand fra tallerkenen i akseretningen. Alternativt kan den formes med en avkortet kjegleformet flate og med et sentralt reservoar for mottagning av-det flytbare materiale.

Fordeleren kan være utløsbart montert på tallerkenen

og være dimensjonert slik at den hindrer den plane bærer i å bevege seg aksialt bort fra tallerkenen når fordeleren står over denne.

I den foretrukne utførelsesform er omhylningen ut-

ført med en gjennomsiktig topp, en bunn og en sideveggseksjon.

I den foretrukne utførelsesform er anordningen for anbringelse av mateanordningen anbrakt på toppen av omhylningen.

Platetallerkenen kan ha et ringformet spor på sin bunndel. Videre kan man ha en første oppadrettet ringformet flens festet til bunnen av omhylningen/koaksialt med tallerkenen og med en diameter som er større enn tallerkenens diameter, samt en ytterligere oppadrettet ringformet flens festet til omhylningens bunndel og beregnet på å ligge inne i, men ikke i berør-ing med det nevnte spor, samt en rekke hull som strekker seg gjennom bunnen av omhylningen og ligger mellom flensene.

Anordninger for å bringe gassformet materiale til. å strømme gjennom omhylningen kan også benyttes og kan omfatte en innløpspassasje utformet i materialet for en spindel,tallerkenen er forbundet med, og en utløpspassasje.

Det kan videre finnes anordninger for oppvarmning av det gassformede materiale, f.eks. i form av et fleksibelt varmebånd som er festet til utsiden av omhylningen.

Tallerkenen kan drives av en motor ved hjelp av en magnetisk kopling.

I henhold til et ytterligere trekk ved oppfinnelsen omfatter en fremgangsmåte til dannelse av en ensartet film på en plan bærer som befinner seg på en tallerken, avsetning av en ladning av flytbart materiale på en fordeler som er omgitt av en plan bærer, samtidig med rotasjon av tallerkenen, der rotasjonsaksen for denne løper gjennom fordeleren, for derved å fordele det flytbare materiale som en film på bæreren, med påfølg-ende rotasjon av bæreren som tidligere, men med vesentlig høyere hastighet for å kaste fra bæreren overskytende materiale som ikke behøves av hensyn til den nødvendige fylltykkelse, hvoretter den tynnere film bringes til ro.

Fremgangsmåten kan videre omfatte operasjoner som tillater det avsatte materiale å falle til ro på bæreren mellom rotasjonstrinnene, fulgt av rotasjon.

Bæreren kan rotere langsomt mens det avsatte materi-ale bringes til ro. Fremgangsmåten kan utføres i støvfrie omgivelser. Når det flytbare materiale omfatter et løsbart materi-ale" som er oppløst i et oppløsningsmiddel, kan fremgangsmåten utføres i en mettet atmosfære.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i kravene gjen-gitte trekk, og vil i det følgende bli forklart nærmere under

henvisning til tegningene der:

Fig. 1 viser et apparat for avsetning av tynne

filmer på en skive,

fig. 2 viser en alternativ form for fordeler for an-vendelse sammen med apparatet på fig. 1 og

fig. 3 viser en spindel som skal brukes i apparatet.

på fig. 1.

På fig. 1 er apparatet til avsetning av tynne filmer bygget opp av en rotor 1 og en drivenhet 2 som er montert på

en løftet fot 3. Drivenheten 2 er forbundet med rotoren 1 ved hjelp av lette tannhjul 4 og 5 og en tannrem 6. Drivenheten 2

kan bestå av en. enfaset induksjonsmotor med konstant hastighet og en magnetisk kopling.

En spindel 7,som er drivforbundet med tannhjulene, roterer med en hastighet som er proporsjonal med magnetiserings-graden for den magnetiske kopling.. Hastighetsområdene for rotasjonen som rotoren 1 kan bringes opp i, kan reguleres ved å for-andre diametrene på tannhjulene 4 og 5 og lengden av remmen 6.

Spindelen 7 er montert i lagerhus 8 og bæres av kule-lagre 9 og 10 med dype kulebaner. Lagrene 9 og 10 er montert slik at de får et vinkelkontaktmønster under en svak trykkbelast-ning. Tannhjulet 5 er montert på den nedre ende av spindelen.

En sylindrisk tallerken 11 er festet til den øvre ende av spindelen 7 ved hjelp av skruer 12. En sirkulær fordypning 13 finnes ved sentrum av tallerkenen 11 for opptagelse av det sentrale boss 14. Bosset 14 er innrettet til å holde en plan bærer, i dette tilfellet en skive 15 på tallerkenen 11 mot bevegelse på tvers. Skiven 15 kan være en hvilken som helst plan bærer som kan anbringes på tallerkenen 11.

Tallerkenen 11 er omgitt av en omhylning 15 som har

en bunn 16, ringformet sidevegg 17 og en topp 18. Bunnen 16 er ringformet og har en ytre diameter som er 50'mm større enn diameteren for skiven. Bunnen 16 er koaksialt montert på lagerhuset 18. Sideveggen 17 er av stålblikk og har en innvendig flens 19 som fastlegger stillingen av sideveggen 7 i forhold til bunnen

16. Flensen 19 er festet til bunnen ved hjelp av skruer 20. En ikke vist papirpakning kan legges mellom flensen 19 og bunnen 16 for å sikre en gasstett pakning ved grenseflaten. En ring 21 som er sveiset til sideveggen 17 bærer toppen 18 som kan være gjennom siktig. Ringen 21 har et ringformet spor 22 som inneholder en oljering slik at det blir tett mellom toppen 18 og sideveggen 17. Flensen 19 har også en oppadrettet ringformet flens 23 på oversiden. En ytterligere ringformet flens 24 er anbrakt på bunnen og er beregnet på å ligge inne i, men ikke i berøring med et ringformet spor 25 på undersiden av tallerkenen. Mellom flensene finnes det en rekke hull 26 gjennom bunnen av omhylningen.

En sprøyteanordning 27 med filter er koaksialt montert

i toppen 18 ved hjelp av et mellomstykke 28 av metall utført som en ring med flens og anbrakt i en åpning 29 i lokket 18. Mellomstykket 28 er dimensjonert slik at utløpet 30 fra sprøyteanord-ningen 27 står et kort stykke over en konisk fordeler 31. Den koniske fordeler 31 er avtagbart montert på spindelen 7 og har glide-pasning i bosset 14. Toppunktet av den konus som dannes av toppen av fordeleren 31 har en spalte 32 for en skrutrekkerspiss. En alternativ utførelse for fordeleren 31 er vist på fig. 2, og den har der en avkortet kjegleformet flate og en sentral fordypning 33 for innføring av et verktøy.

Den utførelsesform for spindelen 7 som er vist på fig.

3 har en aksial kanal 34 som er åpen mot omgivelsene, og som er tilsluttet jevnt fordelte radielle hull 35 i spindelhodet.

En ikke vist pumpe kan tilkoples åpningen 29 i toppen

av omhylningen slik at luft kan trekkes gjennom spindelkanalen 34, hullene 35 og hullene 26 i bunnen av omhylningen til pumpeut-

løpet ved åpningen 29.

En ikke vist varmeanordning i form av et fleksibelt varmebånd er anbrakt rundt utsiden av sideveggene og er varme-isolert for å redusere varmetapet. Varmeanordningen er tilsluttet en ikke vist termostat som virker som en sikkerhetsbryter, og anordningen kan tilføres regulerbare energimengder. Energitilførsel-en varieres for å holde en konstant temperatur. Et termometer eller et termoelement (ikke vist) kan monteres over oversiden av skiven 15 i en holder som heller ikke er vist, og som er festet til omhylningens vegg.

Under bruk er det materi-ale som-filmen skal dannes av oppløst i et oppløsningsmiddel. For eksempel kan polystyren være oppløst i isooktan.

Skiven 15 anbringes så på tallerkenen 11 og fordeleren

31 trekkes til for å sikre skiven 15 på tallerkenen 11. Termo- meteret anbringes så i toppen av omhylningen og omhylningens lokk 18 settes på plass med mellomstykket 28 stående i åpningen 29. En.passende mengde oppløsningsmiddel tilføres omhylningen .

slik at denne får en mettet atmosfære. Sprøyteanordningen 27 blir så fylt med en passende mengde flytbart materiale, og den fylte sprøyteanordning 27 anbringes i mellomstykket 28.

Deretter dreies skiven 15 langsomt, og det flytbare materiale drives langsomt ut fra sprøyteanordningen over på fordeleren 31 som fordeler det flytbare materiale radielt over overflaten av skiven 15. Når det flytbare materiale er drevet ut, stanses rotasjonen av skiven 15 i en periode på fem min. foråt oppløsningen skal kunne fordele seg jevnt over skiveflaten. I denne periode da materialet faller til ro, fjernes sprøyteanord-ningen 27 og mellomstykket 28, og den ikke viste pumpe som for-trinnsvis er en peristaltisk pumpe, tilkoples omhylningen gjennom åpningen 29.

Etterat det avsatte materiale er komme til ro, roteres den plane bærer med høy hastighet i omtrent ett minutt. I denne rotasjonsperiode blir overskytende materiale .kastet av skiven slik at man får den ønskede materialtykkelse. Det meste av det flytbare materiale som kastes av holdes tilbake av den første oppadrettede ringformede flens 23.

Den annen oppadrettede ringformede flens 24 virker sammen med sporet 25, som en labyrinttetning for å stanse even-tuelt materiale som ikke blir holdt tilbake av den første oppadrettede flens 23 slik at dette mafeériale ikke kommer frem til lagerhuset 8. Hullene 26 virker som utløp for mulig materiale som kommer inn mellom de to flenser.

Etter den hurtige rotasjon stanses skiven i en periode på omtrent 30 min. foråt det flytbare materiale skal komme til ro, hvoretter pumpen og varmeanordningen koples til og filmen herdes. Fordeleren 31 bør løsnes like etterat herdingen er av-sluttet for at man skal unngå å rive opp det tynne lag. Når det gjelder polystyren tar hec&ingen tre timer.

Det beskrevne apparat kan anvendes for avsetning av film av termoplastmateriale på den ledende bærer som er beskrevet i britisk patent nr. 1.373.511.

Ved en alternativ fremgangsmåte kan den første periode da materialet skal bringes til ro, innbefatte langsom rotasjon

av skiven 15.

Toppen 18 av omhylningen kan belegges med et elek-trisk ledende og gjennomsiktig materiale, f.eks. tinnoksyd,

for å eliminere muligheten for at statiske ladninger skal trekke til seg partikler på undersiden av lokket, hvilke partikler senere faller ned på skiven eller platen når ladningen avtar under herdingen. Alternativt kan lokket lages av polert rust-fritt stål.

Claims (18)

1. Apparat til dannelse av en ensartet film på en plan bærer, karakterisert ved at det omfatter en dreibar tallerken, anordninger for løsbar anbringelse av den plane bærer på tallerkenen med de plane flater av bæreren per-pendikulære på rotasjonsaksen for tallerkenen, en fordeler anbrakt for rotasjon sammen med tallerkenen med i det minste en del av fordeleren stikkende aksialt opp fra tallerkenen, hvilken fordeler er innrettet til å fordele flytbart materiale radielt utad på den øvre av bærerens plane flater, en omhylning som omgir tallerkenen og bæreren, en mateanordning for tilførsel av en ladning av flytbart materiale til fordeleren og anordninger for anbringelse av mateanordningen i omhylningene slik at mateanordningens utløp blir stående over fordeleren.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert v e d at den del av fordeleren som stikker aksialt opp fra tallerkenen er utført som en konus hvis toppunkt ligger i aksi-elle avstand fra tallerkenen.

3. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at den del av fordeleren som stikker aksialt opp fra tallerkenen er utformet med en avkortet kjegleformet flate og et sentralt reservoar for mottagelse av det flytbare materiale.

4. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at fordeleren er utløsbart anbrakt på tallerkenen og dimensjonert for å holde den plane bærer fast mot aksial bevegelse bort fra tallerkenen når fordeleren er montert på denne.

5. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at omhylningen omfatter en gjennomsiktig topp, en bunn og en sideveggseksjon.

6. Apparat som angitt i krav 5, karakterisert ved at anordninger for anbringelse av mateanordningen er plasert koaksialt med tallerkenen i den gjennomsik-tige topp.

7. Apparat som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at tallerkenen har et ringformet spor på undersiden, og at omhylningen omfatter en første oppadrettet ringformet flens som er festet til omhylningens bunn, koaksialt med tallerkenen, og med en diameter som er større enn diameteren av den nevnte tallerken, en ytterligere oppadrettet ringformet flens festet til bunnen av omhylningen og plasert slik at den ligger inne i, men ikke i kontakt med det nevnte spor og en rekke hull gjennom omhylningens bunn, anbrakt mellom flensene.

8. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det omfatter midler til å bringe et gassformet materiale til å strømme gjennom omhylningene over området ved bæreren, og anordninger for oppvarmning av det gassformede materiale..

9. Apparat som angitt i krav 8, karakterisert ved at midlene som skal bringe det gassformede materiale til å strømme innbefatter en innløpskanal i hoved-delen av en drivspindel for tallerkenen, og en utløpspassasje.

10. Apparat som angitt i krav 8 eller 9, karakterisert ved at midlene til oppvarmning av det gassformede materiale omfatter et fleksibelt varmebånd som er festet til omhylningens utside.

11. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at tallerkenen drives via en magnetisk kopling.

12. Apparat som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at mateanordningen omfatter en sprøyte med filter.

13. Fremgangsmåte til dannelse av en ensartet film på en plan bærer anbrakt på en tallerken, karakterisert ved avsetning av en ladning av flytbart materiale på en fordeler som er omgitt av en plan bærer, hvilken bærer på platetallerkenen roteres med rotasjonsaksen gjennom fordeleren, for å fordele det flytbare materiale som en film over bæreren, hvoretter bæreren roteres som tidligere, men med en vesentlig høyere hastighet for å kaste av fra bæreren overskytende materi-ale under hensyntagen til.tykkelsen av den ønskede film, hvoretter den tynne film bringes til ro.

14. Fremgangsmåte som angitt i krav 13, k a r a k •terisert ved at det avsatte materiale bringes til ro på bæreren mellom den første rotasjon og den derpå følgende rotasjon.

15. Fremgangsmåte som angitt i krav 14, karakterisert ved at bæreren roteres langsomt mens det avsatte materiale tillates å komme til ro.

16. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den utøves i støvfrie omgivelser.

17. Fremgangsmåte som angitt i et hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at det flytbare materiale er et løsbart materiale oppløst i et opp-løsningsmiddel, og ved at fremgangsmåten utøves i en atmosfære som er mettet med oppløsningsmiddel.

18. Fremgangsmåte til fremstilling av en film av termoplast med en tykkelse på rundt 10 mikron på en plan flate av en ledende skive, karakterisert ved : a) anbringelse av en ledende skive på en tallerken i en stort sett støvfri omhylning, b) tilførsel av en ladning av oppløsningsmiddel for termoplast for å skape en mettet atmosfære i omhylningen, c) avsetning av en flytende ladning av termoplast i dets omløsningsmiddel over det sentrale område av skiven, d) rotasjon av skiven om sin hovedakse for å bringe ladningen av flytbart materiale til å strømme over oversiden av skiven, e) rotasjon av skiven med en høyere hastighet for å kaste av overskytende materiale det ikke er behov for av hensyn til den ønskede tykkelse og f) hvoretter filmen bringes til ro.