真空处理装置制造方法及图纸

技术编号:7154833 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种用于真空处理物品(12)的装置(10),其包括处理区(14)和装载区(18),物品可在处理区在处理压力下真空处理,物品可在装载区在环境压力下装入装置中。若干个载体(20)可用于将物品从装载区沿着封闭的通道(24)转移到处理区,以对物品进行真空处理。载体(20)设有在沿着通道转移物品时密封通道内表面的密封装置(26),密封装置(26)阻止气体或蒸汽沿着通道从装载区向处理区通过密封装置,使得在装载区在环境压力下装载并被转移到处理区的物品可以在处理压力下进行真空处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在真空或低压条件下处理物品的装置,本专利技术也涉及一种可用于任何压差处理的装置。
技术介绍
低压处理或真空处理广泛应用于生产制造中,以处理材料或使材料改性。例如,在聚酯薄膜上溅镀铝、钢的氮化处理以增加硬度、在玻璃上溅射涂镀铟锡氧化物以形成透明电极、冷等离子处理以增加对粘结剂的活性和在材料中添加化学物质,以在低压条件下对材料或物品进行冷冻干燥处理。上述气氛处理包括消毒、加热杀菌、渲染和特种化学品生产等。为了真空处理物品或中间材料,需要将物品从位于环境压力下的持有区转移至位于处理压力下的处理室。转移可通过先将物品(或一组物品)置于处理室中,然后将处理室抽空至处理压力实现。处理后,处理室内的压力增加至环境压力,物品可被移走。因为处理室内的压力需在环境压力和用于处理物品或一组物品的处理压力之间循环,所以此处理效率低。压力循环耗能耗时,因此除非使用昂贵的大容量处理室,否则物品的产量低。大容量处理室中的物品密度高,不利于处理的一致性。通过使用一个或多个加载互锁室可以改善处理,加载互锁室中,压力在环境压力和处理压力之间循环。当加载互锁室位于处理压力时,物品可以从加载互锁室转移到处理室;当加载互锁室位于环境压力时,物品可以转移到加载互锁室或从加载互锁室移走。此处理方法的优点是,处理室可以维持在处理压力,可获得较连续的处理。但是,在此处理方法中,加载互锁室必须在环境压力和处理压力之间循环,需要通过自动传送运动的闸阀来实现在室与室之间的转移,结构复杂、成本高且容易发生故障。如果物品是平面的或二维的(如薄的柔性板或硬的刚性半连续薄板),物品可以通过若干个可允许处理室抽空的密封装置转移到处理室或从处理室移走。当物品经过密封装置时,密封装置密封平面物品的平坦表面。为了实现此目的,根据物品的平坦度通常使用迷宫式密封,迷宫式密封包括多个在转移物品时挤压物品或紧靠物品的密封装置(可以是柔性密封装置),以限制气体从高压区进入低压区。但是,此处理方法并不适用于处理三维产品,三维产品并非平面状、可能具有不规则的外形、多孔或容易变形。现有技术美国专利US 5,425,264 (Grenci等)揭示了一种用塑料材料,尤其是PVC和 CPVC,制造真空元件的方法,其中,塑料元件置于高真空或超高真空中一段时间,在此期间, 逸气率明显降低至高真空或超高真空所需要的水平。美国专利申请公开US-A-2005/0111936揭示了一种多室系统,其中,加载互锁室将样品从环境中转移至真空中,机械手将样品从一个室转移到另一个室中。该美国申请的目的是,减少脚印、增加产量、减少真空体积和允许系统扩张。5国际专利申请W0-A-2005/0111936揭示了下结合使用现有真空门、载体和成圆形设置的机械手。日本专利申请JP-A-2001196437也揭示了一种使用现有设有真空门的加载互锁室和机械手转移基底的系统,JP-A-2001196437的目的是,减少过多操作对基底造成的损伤。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面,提供了一种用于真空处理物品的装置,其包括通道,用于在环境压力下在装载区接收至少一个载体,载体具有至少一个密封装置,至少一个密封装置在使用时定义一个中间空腔,中间空腔中收容有一个或多个用于处理的物品 ;定义于通道中的处理区,处理区的压力低于环境压力; 用于使载体沿着通道从装载区向处理区和出口区移动的装置;以及至少一个泵,泵在使用时与通道连通,泵可降低位于装载区和处理区之间的通道中的载体的内部压力,增加位于处理区和出口区之间的通道中的载体的内部压力。优选的,载体的两端分别设有一个密封装置。显然,当载体及其上载有的物品从装载区向处理区移动时,其承受的压力逐渐降低。当载体到达处理区时,可以对载体上载有的物品进行低压处理或真空处理。处理后,载体被驱动至位于环境压力下的出口区,在出口区,可从载体上移走物品。优选的,通道由内壁限定,内壁的横截面与载体的密封装置适配。优选的,密封装置由围绕载体的第一端和第二端延伸的可变形法兰部形成,使用时,法兰的两侧形成压差。密封装置最好可以是圆盘状,以与具有圆形横截面的管道相适配,密封装置也可以是杯状。密封装置最好设置成位于两个平坦圆盘之间的柔性材料,柔性材料的环面外露。密封装置可以经松散或紧密层叠,以提供良好的综合属性,如压力密封、 耐烧蚀性、润滑性,以及材料与处理环境的兼容性。通道的内壁最好是光滑的、经抛光的或者涂覆有聚四氟乙烯(PTFE)材料,以减小密封装置和内壁之间的摩擦并维持气密密封或接近气密密封。但是,减小摩擦也可以通过光滑内壁的微粗化实现。此时,内壁的微粗化在压差较小的区域内进行,例如在压差小于 500毫巴,最好是小于10毫巴的区域内进行。尽管只是参照了真空处理或低压处理,但是,可以理解的是,本专利技术也可以进行适当的变更,以在高于环境压力的压力下应用。因此,根据本专利技术的另一个方面,提供了一种用于在高压下处理物品的装置,其包括处理区,物品可在处理区在高处理压力下进行处理; 装载区,物品可在装载区内在环境压力下装入装置中;若干个载体,用于将物品从装载区沿着封闭通道转移到处理区,使得物品可在高压下处理;其中,载体设有密封装置,当载有物品的载体沿着通道转移时,密封装置密封通道的内壁,阻止气体或蒸汽从装载区沿着通道向处理区经过密封装置,使得在装载区在环境压力下装载并被转移到处理区的物品可以在处理压力下进行处理。本专利技术的一个优点是,无需用自动控制阀门调节压力,因为通道的长度可以调节, 使得压力朝着处理区以理想的速率减小(或增加),朝着出口区以理想的速率增加(或减小)。本专利技术的另一个优点是,通过载体上分别设置的密封装置,可以同时、独立地进行一个或多个处理。但是,阀门也可以以一定间隔分布在通道内壁上,阀门连接有一个或多个泵,以降低载体的密封装置和通道内壁之间的空腔内的压力。可以提供控制装置,通过操作控制装置,可以同时驱动泵和/或阀门与用于移动载体的装置。当一个或多个载体从第一位置移动至第二位置时,泵和/或阀门通电,以至少维持载体内的一个位置(由通道的内壁和载体的密封装置之间的空腔定义)相对于载体外的一个位置的压差。优选的,当载体朝着处理区移动时,载体内的一个位置相对于载体外的一个位置的压差增加。处理区可以是等离子处理区,处理区内也可以实施其他低压处理,包括真空沉积和/或蚀刻处理、干燥、注入干燥或冷冻干燥,或其有益组合。优选的,载体是由能够承受高压力,尤其是因压差超过0. IMPa时产生的高压力, 的刚性材料制成。优选的,载体呈圆柱形,可装入管道或管形通道中。载体中空,可以收容待处理的物品。载体的周围设有密封装置,密封装置由与通道的形状相适配的材料制成。当载体沿着通道移动时,密封装置仅发生轻微变形。可以理解的是,对于给定的密封类型和材料、内壁的材料和特定的压力范围,存在着一个最佳尺寸。在压力下变形的材料的一个实例为聚亚安酯,如果聚亚安酯法兰的厚度为2至 10mm,可以形成有效的密封。也可以使用更复杂的密封装置,如具有柔性边缘和更厚、更硬的中央部的复合截面的聚亚安酯圆盘或杯状盘,可减少摩擦的复合材料密封装置,如聚亚安酯和聚四氟乙烯层压材料或掺杂有润滑剂的聚亚安酯。在所有实例中,密封装置的直径设置为通道直径的101%至1本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种用于真空处理物品的装置,其包括:通道,用于在环境压力下在装载区接收至少一个载体,载体具有至少一个密封装置,至少一个密封装置在使用时定义一个中间空腔,中间空腔中收容有一个或多个用于处理的物品;定义于通道中的处理区,处理区的压力低于或高于环境压力;用于使载体沿着通道从装载区向处理区和出口区移动的装置;以及至少一个泵或压差装置,其在使用时与通道连通,可降低或增加位于装载区和处理区之间的通道中的载体的内部压力,增加或降低位于处理区和出口区之间的通道中的载体的内部压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:查尔斯·E·金
申请(专利权)人:P二I有限公司
类型:发明
国别省市:GB

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