DE1295959B

DE1295959B - Device for applying a metallic coating to a metal strip by vacuum vapor deposition

Info

Publication number: DE1295959B
Application number: DEP35046A
Authority: DE
Inventors: Taylor Kendrick C
Original assignee: Pennsalt Chemical Corp
Current assignee: Pennwalt Corp
Priority date: 1963-09-12
Filing date: 1964-09-10
Publication date: 1969-05-22
Also published as: FR1407557A; US3326177A; GB1039160A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen eines metallischen Überzuges auf ein Metallband durch Vakuumaufdampfen, bestehend aus Vorkammern, einer Reinigungskammer sowie einer Bedampfungskammer, zwischen denen Dichtungen zur Durchführung des Bandes angeordnet sind, wobei in der Reinigungskammer Glimmentladungsplatten zu beiden Seiten des Bandes sowie ein Leitungsanschluß zum Einführen von reduzierendem Gas vorgesehen sind.The invention relates to a device for applying a metallic Coating on a metal band by vacuum evaporation, consisting of antechambers, a Cleaning chamber and a steaming chamber, between which seals for implementation of the belt are arranged, with glow discharge plates in the cleaning chamber on both sides of the tape as well as a line connection for introducing reducing agent Gas are provided.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Bauart erfolgt die zur Entfernung von Gasen und zur Verdampfung von Verunreinigungen erforderliche Erhitzungsvorbehandlung des Bandes durch eine beidseitig des Bandes angeordnete Heizeinrichtung durch Konvektion oder Strahlung. In Laufrichtung des Bandes hinter der Heizeinrichtung sind beidseitig dieses Bandes Elektroden vorgesehen, die an Spannung gelegt sind und die Glimmentladung hervorrufen.In a known device of this type, the removal takes place of gases and heating pretreatment required for evaporation of impurities of the belt by a heating device arranged on both sides of the belt by convection or radiation. In the running direction of the belt behind the heating device are on both sides this tape electrodes are provided, which are connected to voltage and the glow discharge cause.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Erhitzung des Bandes, die zum Zwecke der Reinigung notwendig ist, zu vereinfachen.The invention is based on the object in a device of Type mentioned at the beginning of the heating of the belt, which is necessary for cleaning purposes is to simplify.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dichtungen in an sich bekannter Weise als Abdichtungsrollenpaare ausgebildet sind und daß die Spannungsquelle einerseits an die Glimmentladungsplatten und andererseits an die Abdichtungsrollenpaare an der Eintrittsstelle des Bandes in die Reinigungskammer angeschaltet ist.According to the invention, this object is achieved in that the seals are designed in a manner known per se as sealing roller pairs and that the Voltage source on the one hand to the glow discharge plates and on the other hand to the Sealing roller pairs at the point of entry of the tape into the cleaning chamber is turned on.

Hierdurch wird bewirkt, daß das Metallband durch Widerstandserhitzung direkt auf die zur Reinigung erforderliche Temperatur gebracht wird, wobei dieser Erwärmungsstromkreis identisch ist mit dem Glimmentladungsstromkreis. Es werden keine gesonderten Heizvorrichtungen benötigt, und der Wirkungsgrad der Erwärmung ist wesentlich verbessert.This causes the metal band to be resistively heated is brought directly to the temperature required for cleaning, this The heating circuit is identical to the glow discharge circuit. It will no separate heating devices required, and the heating efficiency is much improved.

Gemäß einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist der positive Pol einer Gleichspannungsquelle an die Glimmentladungsplatten und der geerdete negative Pol an die Abdichtungsrolle angeschaltet. Hierdurch werden gefährliche Berührungsspannungen vermieden.According to a preferred embodiment of the invention, it is positive Pole of a DC voltage source to the glow discharge plates and the grounded negative Pole connected to the sealing roll. This creates dangerous contact voltages avoided.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen schematischen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung.An embodiment of the invention with reference to the Drawing described. The only figure in the drawing shows a schematic Section of the device according to the invention.

Die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 gekennzeichnete Vorrichtung zum Aufbringen eines metallischen Überzuges auf ein Metallband besteht aus einer Bedampfungskammer 12, den Vakuumvorkammern 28 und 34 sowie der Reinigungskammer 46. Das Metallband 22 läuft durch einen Einlaufschlitz 16 und ein Abdichtungsrollenpaar einer Dichtung 26 in die erste Vakuumvorkammer 28 ein und von dieser über ein weiteres Abdichtungsrollenpaar einer zweiten Dichtung 32 in die zweite Vakuumvorkammer 34. Die Vorkammern 28 bzw. 34 werden durch Pumpen 30 bzw. 52 evakuiert. Aus der zweiten Vakuumvorkammer 34 tritt das Metallband 22 über ein Abdichtungsrollenpaar 36, 38 einer Dichtung 40 in die Reinigungskammer 46 ein. Über eine Leitung 56 wird der Reinigungskammer 46 reduzierendes Gas zugeführt. Das Band 22 verläßt die Reinigungskammer über ein Abdichtungsrollenpaar einer weiteren zwischen der Reinigungskammer und der Bedampfungskammer 12 angeordneten Dichtung 50. In der Bedampfungskammer ist das Band 22 über Umlenkrollen 66, 68, 72, 80, 88 und 90 geführt, und das Band verläßt die Bedampfungskammer durch ein weiteres Abdichtungsrollenpaar der Dichtung 50, durch die das Band in die Bedampfungskammer eingelaufen ist. Aus der Bedampfungskammer tritt das Band durch die Dichtung 50 in eine über der Reinigungskammer 46 angeordnete, von dieser durch eine Wand 48 getrennte Rücklaufkammer 44 ein, von der es wiederum über ein Abdichtungsrollenpaar 42, 38 der Dichtung 40 in die Vorkammer 34 gelangt und von dort über ein weiteres Abdichtungsrollenpaar der Dichtung 32 in die erste Vorkammer 28, die das Band über ein weiteres Abdichtungsrollenpaar der Dichtung 26 und einen Auslaufschlitz 18 verläßt. Das fertig behandelte, aus der Kammer 28 austretende Band ist mit dem Bezugszeichen 24 bezeichnet. Mit dem Bezugszeichen 14 ist das die Kammern 28, 34, 46 und 44 beherbergende Gehäuse bezeichnet, dessen Stirnwand 20 den Einlaufschlitz 16 und den Auslaufschlitz 18 aufweist.The device for applying a metallic coating to a metal strip, identified as a whole by the reference numeral 10 , consists of a vapor deposition chamber 12, the vacuum prechamber 28 and 34 and the cleaning chamber 46. The metal strip 22 runs through an inlet slot 16 and a pair of sealing rollers of a seal 26 into the first vacuum prechamber 28 into and from this via a further pair of sealing rollers of a second seal 32 into the second vacuum pre-chamber 34. The pre-chambers 28 and 34 are evacuated by pumps 30 and 52, respectively. From the second vacuum antechamber 34, the metal strip 22 enters the cleaning chamber 46 via a pair of sealing rollers 36, 38 of a seal 40. A line 56 is used to supply reducing gas to the cleaning chamber 46. The belt 22 leaves the cleaning chamber via a pair of sealing rollers of a further seal 50 arranged between the cleaning chamber and the steaming chamber 12. In the steaming chamber, the belt 22 is guided over deflection rollers 66, 68, 72, 80, 88 and 90, and the belt leaves the steaming chamber by a further pair of sealing rollers of the seal 50, through which the tape has entered the vapor deposition chamber. From the steaming chamber, the tape passes through the seal 50 into a return chamber 44, which is arranged above the cleaning chamber 46 and is separated from it by a wall 48, from which it in turn passes via a pair of sealing rollers 42, 38 of the seal 40 into the antechamber 34 and from there Via a further pair of sealing rollers of the seal 32 into the first antechamber 28, which the band leaves via a further pair of sealing rollers of the seal 26 and an outlet slot 18. The finished treated strip emerging from the chamber 28 is denoted by the reference number 24. The housing housing the chambers 28, 34, 46 and 44 is designated by the reference numeral 14, the end wall 20 of which has the inlet slot 16 and the outlet slot 18.

Die Vakuumkammer 44 für das bedampfte Band 24 und die Reinigungskammer 46 weisen eine gemeinsame Öffnung 58 auf, an die eine Leitung mit einer Vakuumpumpe 54 angeschlossen ist. Die Bedampfungskammer 12 wird durch eine Vakuumpumpe 64 evakuiert.The vacuum chamber 44 for the vaporized tape 24 and the cleaning chamber 46 have a common opening 58 to which a line with a vacuum pump 54 is connected. The vapor deposition chamber 12 is evacuated by a vacuum pump 64.

In der Reinigungskammer 46 sind Glimmentladungsplatten 60 benachbart zu dem hindurchlaufenden Metallband 22 angeordnet, und diese Platten sind elektrisch mit dem positiven Pol einer Gleichspannungsquelle 62 verbunden, deren geerdeter negativer Pol elektrisch mit der Abdichtungsrolle 36 des Abdichtungsrollenpaares 36/38 am Einlauf der Reinigungskammer 46 in Verbindung steht. Über die Abdichtungsrolle 36- wird eine elektrische Verbindung mit dem Metallband 22 hergestellt, so daß mit der Glimmentladungsstrecke zwischen den Glimmentladungsplatten 60 und dem Metallband 22 die gesamte Länge des Metallbandes zwischen den Glimmentladungsplatten 60 und dem Abdichtungsrollenpaar 36/38 in Reihe geschaltet ist. Durch Widerstandserhitzung wird dadurch das Band auf die zur Entgasung und Verdampfung der Verunreinigungen erforderliche Temperatur gebracht, bevor es zwischen die Glimmentladungsplatten einläuft und dort einer abschließenden Reinigungsbehandlung unterzogen wird.In the cleaning chamber 46, glow discharge plates 60 are adjacent to the metal band 22 passing therethrough, and these plates are electrical connected to the positive pole of a DC voltage source 62, the grounded negative pole electrically with the sealing roller 36 of the sealing roller pair 36/38 at the inlet of the cleaning chamber 46 is in connection. About the sealing roll 36- an electrical connection is made with the metal band 22, so that with the glow discharge path between the glow discharge plates 60 and the metal belt 22 the entire length of the metal band between the glow discharge plates 60 and the pair of sealing rollers 36/38 is connected in series. By resistance heating This puts the tape on to degassing and evaporation of the contaminants required temperature before it is placed between the glow discharge plates runs in and is subjected to a final cleaning treatment there.

An die Umlenkwalzen 66 und 68 innerhalb der Bedampfungskammer ist ebenfalls eine Spannungsquelle 70 angeschlossen, die eine Widerstandserhitzung des Bandes zwischen den Walzen 66 und 68 bewirkt.Is on the deflection rollers 66 and 68 within the steaming chamber also connected to a voltage source 70, the resistance heating of the Belt between the rollers 66 and 68 causes.

Durch die Vorwärmung zwischen den Walzen 66 und 68 wird das Band auf eine Temperatur zwischen 180° C und 320° C gebracht, und es kann dann mit einer metallischen Schicht überzogen werden, deren Stärke 0,025 mm oder mehr beträgt. Das so vorerwärmte Band 22 läuft über die Zuführungswalze 72 und dann über einen Verdampfungstiegel 76, der die untere Seite 74 des Bandes 22 mit einer beispielsweise aus Zink bestehenden Schicht 78 bedampft. Nachdem das Band über eine weitere Umlenkrolle 80 geführt ist, läuft es über einen weiteren Verdampfungstiegel 84, der die andere Seite 82 des Bandes mit einer Schicht 86 bedampft, deren Dicke von der Dicke der Schicht 78 unterschieden sein kann. Das nunmehr beidseitig überzogene Band 24 verläßt die Bedampfungskammer durch die Dichtung 50 und wird von dort, wie erwähnt, durch die Vakuumkammer 44 und die Vorkammern 34 und 28 in Gegenrichtung zu dem einlaufenden Band 22 nach außen abgeführt.As a result of the preheating between the rollers 66 and 68, the strip is brought to a temperature between 180 ° C. and 320 ° C., and it can then be coated with a metallic layer, the thickness of which is 0.025 mm or more. The strip 22 preheated in this way runs over the feed roller 72 and then over an evaporation crucible 76, which vaporizes the lower side 74 of the strip 22 with a layer 78 consisting, for example, of zinc. After the tape has been guided over a further deflection roller 80 , it runs over a further evaporation crucible 84, which vaporizes the other side 82 of the tape with a layer 86, the thickness of which can be different from the thickness of the layer 78. The band 24, which is now covered on both sides, leaves the vapor deposition chamber through the seal 50 and from there, as mentioned, is discharged to the outside through the vacuum chamber 44 and the antechambers 34 and 28 in the opposite direction to the incoming band 22.

Claims

Claims: 1. Device for applying a metallic coating to a metal band by vacuum vapor deposition, consisting of antechamber, a cleaning chamber and a vapor deposition chamber, between which seals are arranged for the passage of the band, wherein in the cleaning chamber glow discharge plates on both sides of the band and a line connection for Introducing reducing gas are provided, characterized in that the seals (26, 32, 40) are designed in a manner known per se as sealing roller pairs and that the voltage source (62) on the one hand to the glow discharge plates (60) and on the other hand to the sealing roller pairs (36/38) is switched on at the point of entry of the belt into the cleaning chamber (46).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the positive pole of a DC voltage source (62) is connected to the glow discharge plates (60) and the grounded negative pole to the sealing roller (36).