DE10006121C1 - Verfahren zum Verhindern einer rückseitigen Beschichtung von starren, insbesondere gebogenen Scheiben und Verwendung einer Transportvorrichtung - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Verhindern einer rückseitigen Beschichtung von starren, insbesondere gebogenen Scheiben, insbesondere Glasscheiben, die mittels einer Transportvorrichtung durch eine Beschichtungsanlage transportiert werden, umfasst die Transportvorrichtung einen Kasten oder Rahmen mit einer Gewebefläche aus einem eine Ablagerung von Beschichtungsmaterial verhindernden flexiblen Gewebe. Die Gewebefläche wird in flächigem Kontakt der Rückseite der Scheiben gehalten. DOLLAR A Es wird auch eine Verwendung einer Transportvorrichtung zum Verhindern einer rückseitigen Beschichtung der durch eine Beschichtungsanlage transportierten Scheiben angegeben.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verhindern einer rückseitigen Beschich­ tung von starren, insbesondere gebogenen Scheiben nach Anspruch 1 sowie auf eine Verwendung einer Transportvorrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch 8.

Zum Beschichten von insbesondere gebogenen Glasscheiben mit Dünnschichten nach dem Verfahren der magnetfeldunterstützten Kathodenzerstäubung - im folgenden als Sputtern bezeichnet - werden die Glasscheiben in bekannten, kontiniuerlich arbeitenden Vorrichtungen auf Tragvorrichtungen liegend durch die Anlage gefördert. Unvermeidlich setzen sich die von den Kathoden abgestäubten Partikel auf allen in der betreffenden evakuierten Kammer befindlichen Oberflächen und Gegenständen ab.

In der Regel soll die aufgesputterte Schicht - oder ein System von mehreren nacheinander erzeugten Schichten - nur auf einer der Hauptflächen der Scheiben abgeschieden werden. Generell muss man daher verhindern, dass Schichtpartikel sich auch auf der nicht zu beschichtenden (Rück-)Seite der Glasscheiben ablagern, um Nacharbeiten wie Entfernen von Schichtpartikeln zu vermeiden.

Bei ebenen Scheiben ist das Abdecken einfach - man fördert diese auf einem ebenen Förderer durch die Sputterkammern, ggf. auf einer anderen, ebenen Glasscheibe als Zwischenträger. Beim Beschichten gebogener Scheiben hat man auch schon versucht, Scheiben mit gleicher Biegung als Zwischenträger zu benutzen. Diese Vorgehensweise ist nicht immer anwendbar, weil die Scheiben einerseits während des Beschichtungsvor­ gangs ruhig liegen müssen, andererseits die dem Förderer zugewandte Seite nicht voll­ ständig abgedeckt wird.

Man kann die gebogenen Scheiben auch auf einer kastenförmigen Transportvorrichtung ablegen, welche die Scheiben - ähnlich wie bekannte Rahmenbiegeformen - nur entlang ihrem Rand abstützt, so dass deren Rückseite maskiert wird und quasi einen Abschnitt der Innenwand des Kastens bildet. Ein Nachteil dieser Art der Auflage ist jedoch, dass sie sehr spezifisch auf den Umriss des jeweiligen Scheibenmodells abgestimmt werden muss, insbesondere der Auflagerand exakt dem Biegeverlauf des Scheibenrandes folgen muß. Gerade bei Fahrzeugverglasungen gibt es aber eine unübersehbare Vielfalt von Scheibenmodellen mit jeweils individuellen Umrissen und Biegeverläufen, so dass man eine entsprechende Anzahl von individuellen Auflagen mehrfach vorhalten und einsetzen müsste.

Derzeit ist die Nachfrage nach beschichteten gebogenen Scheiben noch relativ gering, so dass nur verhältnismäßig geringe Stückzahlen des jeweiligen Scheibenmodells produziert werden können. Ein bei solchen kleinen Serien unvermeidlicher häufiger Modellwechsel in der laufenden Beschichtungsproduktion ist mit den derzeitigen Auflagen bzw. Transport­ vorrichtungen allerdings umständlich und aufwendig. Insbesondere muß die Beschich­ tungsanlage vorübergehend angehalten und damit der Produktionsfluß unterbrochen werden.

Die beschichteten Scheiben werden in aller Regel zu Verbundglasscheiben weiterverar­ beitet, wobei ihre unbeschichtete Fläche nach außen weist und die beschichtete Seite von der folgenden Verbundschicht überdeckt und geschützt wird.

DE-T2-689 27 920 (zu EP-B1-0 328 257) beschreibt ein Beschichtungsverfahren der ein­ leitend abgehandelten Art. Diese Druckschrift befasst sich im wesentlichen mit der vollflä­ chigen Beschichtung auch räumlich komplizierter Oberflächen. In einer der beschriebenen Varianten werden auf einer flexiblen Gewebebahn angebrachte Substrate beschichtet, wobei die Gewebebahn während des Beschichtungsvorgangs über eine Beschichtungs­ trommel geführt wird. Dort ist nicht ersichtlich, dass eine Seite der Substrate gegen die Ablagerung von Beschichtungsmaterial abgedeckt werden soll. In einer anderen Variante werden flache ebene Substrate, z. B. Glasscheiben, auf einem Förderband liegend konti­ nuierlich durch eine Beschichtungsanlage gefördert, wobei ihre Rückseiten flächig auf dem Förderband liegen.

DE-C1-39 41 277 offenbart starre Transportvorrichtungen mit dünnen elastischen Aufla­ gen für Glasscheiben, welche in einer Variante durch Auftragen eines schmalen Haftver­ mittlerstreifens bzw. eines Profilstrangs entlang dem Rand der betreffenden Glasscheibe beschichtet werden, und zwar durch Aufstreichen bzw. durch Extrusion. Es werden offen­ kundig solche Verfahren angewendet, welche wegen ihrer hohen Auftrags-Präzision kei­ nerlei unerwünschte Fremdablagerungen befürchten lassen. Flächiges Abdecken der Scheiben ist dort weder vorgesehen noch erreichbar, zumal infolge der darunter liegen den starren Transportplattformen bzw. -rahmen keine wirklich flexible Anschmiegung der (elastischen) Auflagen an ständig wechselnde Scheibenkonturen möglich ist. Die Elastizi­ täten der Auflagen werden einerseits als Dichtungen genutzt, welche sich im Bereich von Absaug-Bohrungen dichtend an die aufliegende Scheibenfläche anlegen, andererseits verhindern sie direkte Berührungen zwischen einer (metallischen) Tragunterlage und der transportierten Glasscheibe.

Es ist bekannt (DE 196 43 935 C2), beim Biegen von Glasscheiben in horizontaler Lage in wenigstens zwei aufeinander folgenden Biegestationen Transportvorrichtungen zu ver­ wenden, die ein auf einem starren Trägerrahmen nachgiebig angeordnetes Trägergewebe aufweisen. Die auf diesem Trägergewebe liegenden Glasscheiben werden schrittweise durch die Biegeanlage gefördert und werden in Kontakt mit dem Gewebe verformt. Es werden handelsübliche, aus hitzefesten Metallfasern bestehende Gewebe verwendet, die auch anderweitig (z. B. DE-C 139 08 642) als Belag von vollflächigen und ringförmigen Biegeformen gebräuchlich sind. Dieses Verfahren hat das Ziel, Relativbewegungen der auf Erweichungstemperatur erhitzten Glasscheiben gegenüber der Transportvorrichtung zu vermeiden sowie die Scheiben während des Transports vollflächig abzustützen, um Oberflächenschäden und unerwünschte Verformungen zu vermeiden. DE-C 139 28 968 beschreibt ein weiteres Biegeverfahren mit einem aus hitzebeständigem Gewebe beste­ henden Förderband als Transportvorrichtung für die Glasscheiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Verhindern einer rückseiti­ gen Beschichtung von starren, insbesondere gebogenen Scheiben zu schaffen, das eine flexiblere Nutzung der Beschichtungsanlage in der laufenden Produktion für unterschied­ liche, insbesondere gebogene Scheibenmodelle ohne erhöhten Umrüstungsaufwand er­ möglicht, sowie eine Verwendung einer Transportvorrichtung zum Verhindern der rücksei­ tigen Beschichtung von starren, insbesondere gebogenen Scheiben anzugeben.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale des nebengeordneten Patentanspruchs 8 geben die entsprechende Verwendung einer Transportvorrichtung an. Die Merkmale der den unabhängigen Ansprüchen jeweils nachgeordneten Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieser Gegenstände an.

Durch Versuche wurde nachgewiesen, dass ein Transportieren der zu beschichtenden Scheiben in flächiger Berührung der abzudeckenden Flächenseite mit einem geeigneten, hinreichend dichten Gewebe möglich ist und zu dem gewünschten Ergebnis führt, dass nämlich auf der dem Gewebe zugewandten Seite keine Beschichtungspartikel abgeschie­ den werden. Ein sogenannter "Overspray" kann so verhindert werden. Darüber hinaus kann das Gewebe auch das Abscheiden von Beschichtungspartikeln auf anderen, von dem Gewebe überdeckten Teilen der Beschichtungsanlage verhindern.

Als für diesen Einsatzzweck brauchbare Gewebe wurden handelsübliche Metallgewebe untersucht. Mit Geweben der Fa. Paul, Metallgewebe - Filterfabrik folgender Typen

Werkstoff 1.4401	Werkstoff 1.4301
Gewebe Nr. 38	Gewebe Nr. 48
Webart: glatt	Webart: Leinenwebung
Drahtdurchmesser: 0,165 mm	Drahtdurchmesser: 0,130 mm
Masche µm: 503	Masche µm: 400

wurden positive Ergebnisse erzielt. Diese Angaben sind jedoch nur zu Beispielzwecken gemacht und schränken den Schutzumfang nicht ein.

Das Transportverfahren ist auch nicht auf eine Verwendung bei dem eingangs erwähnten Sputterverfahren beschränkt.

Es ist grundsätzlich unerheblich, in welcher Lage die Scheiben auf dem Gewebe durch die Beschichtungsanlage transportiert werden, so lange eine flächige Berührung zwischen dem Gewebe und der Scheibenfläche sichergestellt ist. Dies kann allein durch Schwer­ kraftwirkung geschehen, indem die Scheiben horizontal oder allenfalls leicht geneigt auf der Gewebefläche aufliegen.

Die flächige Berührung kann auch durch geeignete Halte- oder Spannvorrichtungen sichergestellt werden, mit denen die Scheibe gegen die nachgiebige Gewebefläche ange­ drückt wird. Dies ist dann unerläßlich, wenn die Scheiben hochkant durch die Beschich­ tungsanlage transportiert werden oder gar hängend, d. h. die Beschichtungspartikel wer­ den gegen die Schwerkraft zu den Scheiben hin beschleunigt. Im letzteren Fall liegt das Gewebe auf der abzudeckenden Fläche der jeweiligen Scheibe auf; die Scheiben werden an ihrem Rand durch geeignete Halterungen fixiert.

In vielen Fällen wird die Beschichtung am Rand der Scheiben ohnehin entfernt, sei es, um Korrosion der Schicht vom Rand eines Verbundes her zu vermeiden, in dem die Scheibe verwendet wird, sei es, um eine sichere randseitige Verklebung der Scheibe im Verbund oder z. B. mit einem Rahmen - z. B. einem Windschutzscheibenrahmen- oder bei Isolier­ glas mit einem Abstandhalter - zu ermöglichen. Man kann die besagten Halte- oder Spannvorrichtungen daher sogar auf der zu beschichtenden Seite der Scheiben mecha­ nisch angreifen lassen, sofern diese nicht über den schichtfrei zu haltenden Bereich hin­ aus auf die Scheibenfläche greifen.

Wenn in der Anlage eine Erfassung der Umfangskontur der jeweils aufgelegten Scheiben möglich ist, so kann man je nach Bauart dieser Halte- oder Spannvorrichtungen deren automatische Positionierung auf den Scheibenrand vorsehen, so dass auch insoweit ein Umrüstaufwand vermieden oder zumindest reduziert wird.

Da diese feinmaschigen Gewebe einer Luftdurchströmung in Normalenrichtung relativ wenig Widerstand entgegen setzen, können die Scheiben grundsätzlich auch mit Saugern von der Rückseite des Gewebes her gegen die Gewebefläche gezogen sowie damit zu­ sätzlich eine gewisse Spannung in das Gewebe eingebracht werden. Letzteres könnte man realisieren, indem die Scheibe zunächst auf die Gewebefläche aufgelegt wird, dann die Sauger angesetzt und der Luftstrom eingeschaltet werden, schließlich die Sauger nebst der von ihnen gehaltenen Scheibe um einen vorbestimmten Weg rückwärts bewegt werden. Gegenüber mechanischen, am Scheibenrand angreifenden Spannvorrichtungen haben solche Sauger den Vorteil, dass sie nicht so exakt positioniert werden müssen.

In einer mit Vakuum arbeitenden Beschichtungsstation können die Sauger allerdings keine Haltekräfte mehr aufbringen; auch hier wäre ihre Anwendung jedoch möglich, um jedenfalls beim Auflegen der Scheiben auf das Gewebe einen guten flächigen Kontakt herzustellen. Wenn das Gewebe eine gewisse quasi plastische Verformbarkeit hat, kann durch Eindrücken jeder neu aufgelegten gebogenen Scheibe deren Kontur in die Gewebefläche eingeformt werden.

Es versteht sich des weiteren, dass man die das Gewebe tragende Transportvorrichtung bei Bedarf mit Spannvorrichtungen versehen wird, welche ein Durchsacken der mit der Scheibe belasteten Gewebefläche verhindern. Gleichzeitig muß allerdings - jedenfalls bei reiner Schwerkraft-Auflage - deren Spannkraft hinreichend gering sein, um die flächige Berührung zwischen Scheibe und Gewebe zuzulassen.

Ist die Gewebefläche Teil eines Kastens oder Rahmens mit geschlossenen Seiten und somit ein Durchdringen von Beschichtungspartikeln von den Seiten her ausgeschlossen, so kann zum Verbessern der Anpassung oder Anschmiegung der Gewebefläche an die Scheibenfläche eine Ausnehmung im Gewebe vorgesehen werden. Dabei muß allerdings sichergestellt sein, dass diese Ausnehmung vollständig auch von der kleinsten zu trans­ portierenden Scheibe überdeckt ist. Andererseits müssen die Fläche und der Umriss des Kastens oder Rahmens natürlich größer als die Fläche und der Umriss der größten zu transportierenden Scheibe sein. Wegen weiterer Informationen zur Realisierung solcher Transportvorrichtungen sei z. B. auf die erwähnte DE 196 43 935 C2 verwiesen. Infolge der Dichtheit des Gewebes lassen sich unerwünschte Ablagerungen von Partikeln auf der Scheibenrückseite auch im Bereich der besagten Ausnehmung vermeiden.

Selbstverständlich werden sich Schichtpartikel auch auf dem Gewebe selbst niederschla­ gen und daran haften. Eine periodische Reinigung der Gewebeflächen mit geeigneten Mitteln (durchblasen, ausklopfen etc.) ist daher unerläßlich, damit nicht in unerwünschter Weise Schichtmaterial von der Gewebefläche auf die Rückseite der aufgelegten Scheiben übertragen wird. Auch wird man die Gewebeflächen in größeren Abständen austauschen müssen. Die für solche Wartungsarbeiten erforderliche Zeit ist jedoch bedeutend geringer als die Zeit, die in konventionellen Anlagen ohne Gewebeauflagen für das Wechseln der scheibenspezifischen Masken aufzuwenden wäre.

Die Größe der Transportvorrichtungen ist einerseits durch die in der Beschichtungsanlage verfügbaren Querschnitte beschränkt. Andererseits können auf den Gewebeflächen unter der Voraussetzung der flächigen Berührung mehrere, auch unterschiedlich geformte und/ oder gebogene Scheiben nebeneinander abgelegt werden, so dass insbesondere bei re­ lativ kleinflächigen Scheiben - und/oder großen Querschnitten in der Beschichtungsan­ lage - ein hoher Produktionsausstoß erreicht werden kann.

Claims (14)

1. Verfahren zum Verhindern einer rückseitigen Beschichtung von starren, ins­ besondere gebogenen Scheiben, insbesondere Glasscheiben, die mittels einer Transportvorrichtung durch eine Beschichtungsanlage transportiert werden, wobei die Transportvorrichtung einen Kasten oder Rahmen mit einer Gewebefläche aus einem eine Ablagerung von Beschichtungsmaterial verhindernden flexiblen Gewe­ be umfasst und die Gewebefläche in flächigem Kontakt mit der Rückseite der Scheiben gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Gewebefläche zur Erhöhung ihrer Flexibilität mit einer Ausnehmung versehen wird, deren Umriss kleiner als der Umriss der kleinsten zu transportierenden starren Scheibe ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kontakt zwischen den Schei­ ben und der Gewebefläche durch zusätzliche Mittei verbessert wird, um die voll­ flächige Auflage sicherzustellen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Kontakt zwischen den Scheiben und der Gewebefläche mittels mechanischer, am äußeren Rand der Scheiben angrei­ fender Spannvorrichtungen erhöht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Kontakt zwischen den Scheiben und der Gewebefläche durch lokale Unterdruckbeaufschlagung von der Rückseite der Gewebefläche her verbessert wird.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Scheiben lie­ gend auf einer frei gespannten flexiblen Gewebefläche transportiert werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Scheiben in aufrech­ ter Stellung transportiert werden.

8. Verwendung einer Transportvorrichtung für starre, insbesondere gebogene Scheiben, mit einer flexiblen, an einem Kasten oder Rahmen der Transportvorrich­ tung festgelegten und an eine Flächenseite der Scheiben flächig anlegbaren Ge­ webefläche zum Verhindern einer rückseitigen Beschichtung der durch eine Be­ schichtungsanlage transportierten Scheiben, wobei die aus einem eine Ablage­ rung von Beschichtungsmaterial verhindernden flexiblen Gewebe bestehende Gewebefläche während des Beschichtungsvorgangs mit der Rückseite der jewei­ ligen Scheibe in flächiger Berührung gehalten wird.

9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei die Transportvorrichtung Mittel zum Spannen der Gewebefläche umfasst.

10. Verwendung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Gewebefläche über einen Kasten oder Rahmen gespannt ist, dessen Fläche größer als die Fläche der größten zu transportierenden Scheibe ist.

11. Verwendung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Gewebefläche mit einer Ausnehmung versehen ist, deren Umriss kleiner als der Umriss der kleinsten zu transportierenden Scheibe ist.

12. Verwendung nach einem der vorstehenden Verwendungsansprüche, wobei die Transportvorrichtung Mittel zum Verbessern der flächigen Berührung zwischen der abzudeckenden Scheibenfläche und der Gewebefläche umfasst.

13. Verwendung nach Anspruch 12, wobei die Mittel als mechanische, den Rand der zu beschichtenden Scheibenfläche geringfügig übergreifende Spannvorrich­ tungen ausgeführt sind.

14. Verwendung nach Anspruch 12, wobei die Mittel als von der Rückseite der Gewebefläche her wirkende Sauger ausgeführt sind.