專利名稱：用于控制真空蒸發中蒸汽流的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于涂覆沿一個行進方向移動的行進基底的方法和裝置，這個裝 置包括一個密封罩，在所述密封罩中具有涂覆材料的蒸氣源，并且這個裝置具有與蒸氣源 通過至少一個處理開口而連通的處理區域。蒸氣源使得能夠產生用于涂覆基底的蒸氣流。 本發明因此涉及一種在真空蒸發涂覆方法中用于控制朝向待涂覆基底的蒸氣流的裝置和 方法。本發明對于通過金屬蒸發獲得的鋅蒸氣流朝向在涂覆區域中輸送的鋼基底的控制和 調節特別有利，該鋼基底可以是帶、格柵、片、型材的形式，可以具有所有類型的橫截面，但 也可以是布置在例如鉤或金屬框的支架上的零件的形式。
背景技術：
雖然作為本發明的主題的蒸發蒸氣流的控制完全獨立于蒸發物的特性和使用的 蒸發源的類型，特別地其較好地適合于在鋅等離子蒸發的電鍍方法中將鋅蒸氣流朝向待涂 覆基底的控制和調節。包含在蒸氣源中的涂覆材料例如可以通過焦耳效應或感應或通過等 離子體而被加熱，以便使這個材料蒸發。通過鋅等離子蒸發的電鍍方法是已知的并且在文獻WO 02/16664中描述過。這種 方法使用一個保持容器，所述保持容器用于將一定量的鋅保持在液態，并通過將液態鋅相 對于反電極偏置為平均負電位借助于在鋅蒸氣中產生的等離子將其蒸發，該反電極特別是 一個正極。反電極可以由待涂覆的基底形成。保持容器通過浸入鋅儲存器中的供給管而被 供以液態鋅，該鋅儲存器被保持在位于真空室的一個真空爐中，與朝向電鍍真空罐的任何 氣體通路相隔離，并且其中，通過調節氣壓，可以調節位于真空罐中的保持容器中液態鋅的 高度，在該真空罐中發生電鍍。在鋅蒸氣中產生的等離子通常借助于布置在保持容器下方 的磁路通過磁控管放電而獲得。保持容器上方的鋅蒸氣壓取決于在液態鋅表面處消耗的電 功率，并且固定可以在每單位時間內沉積到鋼基底上的鋅重量。這個蒸氣壓可以達到幾個 mbar，通常對應于幾個kg/min的蒸發的鋅質量。因此推薦，如已經在文獻WO 02/16664中 描述的，為密封罩設置加熱的壁，以便防止鋅蒸氣在除基底表面外的所有較冷表面上冷凝 而污染整個裝置，這些較冷表面通常處于環境溫度。在這個密封罩中設置入口和出口，以便 能夠使得待涂覆的基底穿過該密封罩。鋅涂覆因此通過鋅蒸氣的凝結而獲得，直接以固態 凝結在穿過密封罩的基底的較冷表面上。基底的表面溫度典型地低于150°C。容易理解的是，必須能夠根據每單位時間穿過密封罩的鋼基底的面積調節輸送給 等離子體和通過由等離子體發出的離子轟擊而在保持容器中的液態鋅表面所消耗的電功 率。具體地，當在密封罩中不存在基底或者沒有基底行進時切斷這個電力供應，并且相反地 當基底進入密封罩或者重新開始在密封罩中行進時，啟動并逐步增加在液態鋅表面消耗的 電功率。這樣做不僅確保了在基底表面上均勻厚度的鋅，而且特別限制了在沒有基底穿過 密封罩時從密封罩的入口和出口的鋅損失。這是因為，除了在鋅和能源方面的經濟損失以 外，如果不受控制，鋅污染將會嚴重損害通過等離子蒸發的電鍍裝置。使用如現有技術所述的密封罩具有多個缺點。
這是因為，當不存在基底或沒有基底穿過密封罩時，即使通過等離子加熱使鋅蒸 發的電力供應被切斷，例如，包含在保持容器中的液態鋅由于在工藝正常工作期間存儲在 金屬中的熱量而繼續蒸發。這個鋅蒸氣因此易于從密封罩的入口和出口自由逸散或者冷凝 在固定基底上。為了限制鋅朝向密封罩外部的這個損失或者鋅在固定基底上的冷凝，一個 簡單的方法可以是清空保持容器中存在的任何液態鋅并將它們返回到位于保溫爐中的液 態鋅儲存器，該保溫爐在位于電鍍槽下方的罐中。不幸的是，對于基底進入或離開密封罩、 或者基底通過的停止或再啟動所必需的過渡時間，通常遠小于通過供給管將保持容器填滿 和排空液態鋅所必需的時間。因此這個解決方案在實際中并不適用。此外，當任何基底穿過密封罩時，如現有技術所述的密封罩不可能根據待涂覆基 底的各個面調節鋅蒸氣流。這對確保在整個基底上均勻沉積來說可以是非常重要的，而待 涂覆基底的表面積隨著蒸氣流的方向而不同，例如對于具有I形或U形橫截面的鋼梁情況 就是如此。也不可能涂覆在其不同面上具有不同厚度的基底，例如，當希望在鋼板一個面上 施加一定厚度的涂層時——這個厚度不同于這個鋼板另一面上施加的涂層的厚度。
發明內容
本發明的主題的方法和裝置主要旨在解決這兩個缺陷，同時可以-將密封罩的內部與待涂覆基底穿過的處理區域隔離。這個功能在沒有基底穿過 處理區域或者行進穿過這個處理區域時被激活；-通過調節至少一個蒸氣密閉元件，橫向于行進方向根據朝向基底的方向，或者根 據密封罩中蒸氣源相對于處理區域的位置，調節蒸氣流。為此目的，設置調節部件用于控制所述蒸氣在蒸氣源和處理區域之間穿過所述處 理開口的流量。這些調節部件包括密閉元件，密封元件能夠在打開位置和關閉位置之間移 動，在打開位置中所述蒸氣流可以穿過處理開口朝向處理區域，在關閉位置中處理區域相 對于蒸氣源被隔離。在本發明一個特別有利的構型中，一個通道在基底的行進方向中在密封罩的入口 和出口之間延伸，所述處理區域位于這個通道中，并且調節部件是這樣的以致可以控制所 述蒸氣在所述蒸氣源和通道的內部之間的流動。密封罩的入口和出口因此通過管子形式的通道而被連接到一起，這個管子完全穿 過密封罩并具有打開和關閉裝置使蒸氣能夠穿過密封罩的內部朝向基底穿過的處理區域。 當沒有基底穿過或行進穿過處理區域時，直接穿過密封罩的這個管子的所有開口被關閉。 當基底穿過處理區域時，通道中的開口根據它們每一個朝向基底的期望蒸氣流而被或多或 少地打開。設置一個用于例如通過焦耳效應來加熱密封罩的壁的加熱裝置并限定尺寸，以便 獲得足夠高的壁溫度來防止金屬蒸氣在所述這些壁上的任何固態或液態凝結。用于加熱密 封罩的這個系統通過輻射也可以有利地將構成通道的壁維持在同樣的溫度，防止鋅蒸氣的 任何凝結，所述通道用于調節穿過密封罩的蒸氣流。這使得能夠簡化蒸氣流調節裝置的設 計，其可以簡單地利用一種由密閉元件構成的簡單的機械構造，這些密閉元件通常是任何 幾何形狀，能夠在打開位置和關閉位置之間移動，在打開位置中所述蒸氣流穿過處理開口 朝向處理區域，在關閉位置中處理區域相對于通常具有任何幾何形狀的蒸氣源而被隔離。
很清楚本發明并不局限于等離子電鍍裝置，也不局限于管子形式的通道穿過其中 的密封罩，該通道具有可調節的密閉元件。這是因為真空蒸發可以通過通常任何的蒸氣源 借助于任何加熱形式而獲得。材料也不局限于鋅。其它的金屬，例如鎂、或者以沉積聚合物 為目的的有機分子也是可能的。可調節密閉元件的系統并不必須由貫穿過密封罩的管狀結 構形成，例如也可以具有平的幾何形狀，封閉開在密封罩壁中的處理開口并面向待涂覆基 底的區域。
參考附圖，本發明的其它細節和特性從下面借助作為根據本發明裝置和方法的一具體實施方式
的非限制性實施例的描述而變得明顯。圖1以透視圖顯示了如現有技術所述的等離子電鍍裝置。圖2是根據本發明的密封罩的示意性透視圖，其處理區域設置有由鉸接板條形成 的密閉元件，該處理區域在罩的入口和出口之間延伸。圖3是根據本發明的處理區域的壁的示意性透視圖，所述壁由一系列的鉸接平行 板條形成。圖4是根據本發明的具有處理區域的密封罩的示意性透視圖，其壁由滑板 (tiroir)形式的密閉元件形成。圖5是根據本發明的具有處理區域的密封罩的示意性透視圖，其壁形成平(plan) 的密閉元件，所述密閉元件可以相對于它們的平面平行地或垂直地移動。圖6是在等離子電鍍設備中的根據本發明的裝置的一種特別有利方式的示意性 透視圖，其中基底穿過處理區域并且密閉元件處于它們的打開位置。圖7顯示了圖6的根據本發明的裝置，其中沒有基底并且密閉元件處于它們的關 閉位置。在各個附圖中，相同的附圖標記指相似的或相同的元件。
具體實施例方式如圖1中所示，根據現有技術的電鍍裝置由待涂覆基底穿過其中的頂部裝置1和 包含液態鋅儲存器的底部裝置2構成。頂部裝置1包括一個真空室3，在真空室中設置有一個由密封罩5覆蓋的保持容器 4所形成的蒸氣源。密封罩具有加熱壁以便防止蒸氣凝聚在這些壁上，并且是管狀的，使得 蒸氣能夠完全在待涂覆產品的周圍自由循環和分布，而不會在橫向于待涂覆基底的移動方 向的方向中產生任何的蒸氣泄漏。存在于保持容器4中的液態鋅通過在密封罩5中產生的等離子體而被蒸發，以便 朝著待涂覆基底穿過的處理區域6產生鋅蒸氣流。這個處理區域6在密封罩5的入口 7和 出口 8之間延伸，并對應于將密封罩5的開口 7和8連接的通道。處理區域6位于保持容器 4上方，并通過這個通道的開放壁與密封罩5的內部聯通，這些開放壁因此形成處理開口。保持容器4借助于穿過氣密接頭10的供給管9而獲得供給，所述氣密接頭10位 于頂部裝置1的真空罐3和底部裝置2的第二真空罐11之間。這個供給管9通在保持容 器4的底部中，并且浸入在儲存在第二真空罐11的保溫爐12中的液態鋅儲存器中。
如在這個圖1中清楚顯示的，根據現有技術的密封罩5不包含用于當處理區域6 中存在基底時調節朝向基底各個面的鋅蒸氣流、或者當在處理區域6中不存在基底時阻斷 此蒸氣通過的任何裝置。圖2顯示了根據本發明的一個有利實施方式的具有圖1的處理區域6的密封罩5， 該密封罩具有能夠控制在蒸氣源4和處理區域6之間通過處理開口 14的涂覆材料的蒸氣 流的調節部件。密封罩5的內部空間使得能夠將涂覆材料的蒸氣完全在待涂覆產品的周圍和/或 通道的周圍進行分配。因此優選在密封罩的壁和通道的壁之間產生一個自由空間，從而實 現在密封罩中蒸氣的自由循環和分配。包括處理區域6的通道優選具有管狀結構，并且由在入口 7和出口 8之間延伸的 壁所限定。因此通道的壁環繞處理區域6。這些壁具有處理開口 14，并包括能夠關閉或打 開這些處理開口 14并調節在橫向于基底移動方向的方向中蒸氣流的調節部件。調節部件包括可以在打開位置和關閉位置之間移動的密閉元件13，在打開位置中 所述蒸氣流可以穿過處理開口朝向處理區域6，在關閉位置中處理區域6相對于蒸氣源4被 隔罔。沿著基底在密封罩5的入口 7和出口 8之間的行進方向延伸并且包括所述的處理 區域6的通道的壁，由可以在打開位置和關閉位置之間移動的密閉元件13構成。在打開位 置中，處理開口至少部分地打開并且所述蒸氣流可以從蒸氣源4穿過這個處理開口進入通 道的內部。在關閉位置中，通道的內部，也就是說處理區域，通過密閉元件13相對于蒸氣源 4隔離。因此，通道的壁可以在關閉位置和打開位置之間移動。密閉元件13由板條15形成，所述板條相對于處理開口被鉸接，以便使得板條能夠 在打開位置和關閉位置之間傾斜。板條15為長方形并且它們的縱向平行于基底在密封罩 5的入口 7和出口 8之間的行進方向延伸。在圖3中顯示了通道的壁。這些壁包括所述的由板條15形成的密閉元件13，并因 此構成一種可以關閉處理開口的軟百葉簾，以便相對于密封罩5隔離處理區域。通道具有管狀結構，該管狀結構由具有互相平行并通過中間可移動軸被固定在支 撐框架16中的矩形板條15的壁組成。支撐框架16具有開口 17，開口 17分別鄰近密封罩 5的入口 7和出口 8的開口 17，并且能夠使待涂覆的基底穿過。通過繞板條15的中心軸旋 轉，板條15可以像百葉簾一樣被打開或關閉。出于使附圖清楚的目的沒有顯示用于驅動板 條旋轉的裝置。每個板條15的旋轉可以通常獨立的方式進行。這為該涂覆方法賦予了最 大的靈活性。板條15的驅動裝置可以包括例如電機或千斤頂(Wrins)，并且有利地位于密 封罩5的外側，以便不會被由蒸氣源4產生的蒸氣所污染。圖4顯示了密封罩5，其具有與圖2中所示處理區域不同的處理區域6，不同之處 在于包含處理區域的通道的壁由滑板18、19、20和21形成。在這個根據本發明的裝置的具體構型中，滑板18、19、20和21可以平行于通道的 中心軸線移動，或者換句話說平行于穿過處理區域6的基底的行進方向移動。通過將這些 滑板18、19、20和21拉到密封罩5之外，與相關滑板18、19、20或21被拉出到密封罩5之 外的面積成正比地打開允許蒸氣在垂直于被拉動滑板的方向中通向處理區域的開口。當在 這個處理區域6中沒有基底穿過時，滑板18、19、20和21被拉入密封罩5的內部以便關閉整個處理開口并防止蒸氣通過朝向處理區域6，并且因此使得朝向外部的蒸氣損耗最小化。通道的壁或滑板也可以由一個或多個互相并排延伸的板條構成，以允許在基底的 周圍蒸氣流的更精確調節。在這樣一種情況中，每個板條可以平行于基底的行進方向獨立 地移動。滑板18、29、20和21由片形成，所述片例如借助于未示出的千斤頂被驅動，并且固 定到密封罩5的外側壁上。圖5顯示了在一個在通道中設置的處理區域6，該通道的壁形成平的密閉元件13， 所述密閉元件可以相對于其平面平行地或垂直地移動。這個根據本發明的裝置的具體構型圖示了這樣的事實，密閉元件通常可以任何方 式移動。例如，如對于頂部密閉元件和對于兩個側部密閉元件的情況，在密封罩5內部垂直 于其平面地移動。底部壁包括例如兩個密閉元件13，所述密閉元件可以在它們本身的平面 中并垂直于未示出的基底的行進方向而移動。基底可以穿行過處理區域6每側上支撐支架 16中的開口 17。圖6和7顯示了在等離子電鍍設備中的根據本發明的裝置。這個設備特別包括一 個用于通過安裝在根據本發明的裝置下游和上游的真空罐22和23中的數排驅動輥24來 輸送基底的系統，根據本發明的裝置包括由具有處理區域6的密封罩5覆蓋的保持容器4。 當然也可以設想其它的輸送系統，例如用于懸掛基底并將它們輸送穿過設備各個區域的單 軌輸送系統。基底通過未示出的真空氣閘被引入設備中，真空氣閘使得可以連續地將處理區域 6和密封罩5保持在真空下或者保持在所需的氬氣壓下，并因此避免引入空氣而污染處理 區域。所需氬氣壓典型地在0.05_5Pa之間。基底通過同樣未在附圖中示出的出口真空氣閘離開設備。在圖6和7中示出的根據本發明的裝置利用一個用于調節蒸氣流的系統，其具有 板條15形式的密閉元件13。用于調節涂覆材料的蒸氣流的這個系統在圖2和3中示出。 當待電鍍基底25穿過頂部裝置1的處理區域6時，板條15打開以便使得鋅蒸氣能夠通向 基底25，如圖6中所示。如果沒有基底25穿過處理區域6，用于調節朝向處理區域6的鋅蒸氣流的板條15 完全關閉，以便最大限度地限制真空室3中鋅蒸氣損失，如圖7中所示。因此，通道的壁處 于它們的關閉位置，從而處理區域6相對于密封罩5的內部隔離，在該密封罩內部具有涂覆 材料的蒸氣。4.本發日月在等離子申JJf設的t藥作狀杰禾RIM本構型4. 1啟動等離子蒸發鍍鐸單元當等離子蒸發鍍鋅設備在維護之后處于真空條件時，由蒸氣調節裝置障板的折 翼(volet) 13形成的密閉元件布置在這樣的位置中，以致裝置的可調節開口最大程度地 被打開以能排出空氣并且然后在密封罩的內部獲得所需的氬氣壓。當設備氬氣壓達到 0. 001-0. Olmbar之間時，密封罩的壁通過電阻器被加熱至400° _500°C之間的溫度。根據 圖2和3的鋅蒸氣流調節裝置障板的折翼13被驅動旋轉，以便關閉開口并因此將處理區域 6與密封罩的內部光學隔離。蒸氣調節裝置障板的折翼13通過密封罩5的內壁發出的紅外 輻射被加熱。有利地，少量的折翼13設置有熱電偶用于控制其溫度。當折翼13上達到工作溫度(典型地在400°C-50(TC之間)時，液態鋅被引入保持容器4中達到其設定高度，該 設定高度通過通常任何的電、光學或機械部件測量。4. 2 ■一·___成燃·#白_本錦，這勝謝丁撤-織瞧罷刪刊膽黃奸紐■力流在本發明的一個特別有利的形式中，如圖2和3中所示，由板條15形成的密閉元 件13支撐在固定于支架16的軸上。一組板條15的旋轉通過一般的任何部件整體實施，例 如通過與一導軌配合的鏈、繩或桿。對于平行于基底行進方向延伸的通道的四個壁就是如 此實施的。這樣裝置可以調節的方式被打開。具體地，用于包含處理區域的通道的每個壁 的處理開口可以被獨立地打開和關閉。這些壁各自位于相對于基底的處理區域6的上方、 下方和側面，并在入口 7和出口 8之間延伸。有利地，密閉元件13的機械驅動借助于固定 到密封罩5的外側壁上的四個獨立裝置、通過四個穿過密封罩5的壁的傳動裝置實現，密封 罩5的外側壁保持在環境溫度(約300Κ)。機械驅動裝置可以是千斤頂或轉動裝置，并且通 常可以是機電、氣動或液壓的。根據本發明的裝置的這個具體構型的優點是對于確定幾何形狀的基底，能夠根據 按所述橫向方向的待涂覆基底的面積而調節鋅蒸氣流的方向。具體地可以根據待涂覆基底 的橫截面調節朝向處理區域的蒸氣通路的分布。因此，例如，對于具有U形橫截面的鋼基底——其開口朝上并且其橫截面的主要尺 寸相等，不考慮基底的厚度，必須使得穿過位于基底上方的通道的壁的鋅蒸氣流是穿過位 于基底下方和側面上的壁的鋅蒸氣流的3倍，因為U形的內表面是每個側面和底面的3倍。 U形的內表面主要由穿過頂部壁的鋅涂覆。這個頂部壁因此將完全打開，而側面壁和底部壁 將部分關閉。通常，每個壁的關閉程度不僅僅取決于基底的幾何形狀，而且取決于相對于構成 處理區域的通道截面的橫向尺寸的基底尺寸、當并行處理多個基底時候在處理區域中的基 底的數目和分布、以及蒸氣源相對于每個壁的接近程度。作為實施例，如果三個具有如上所述U形橫截面的基底在處理區域中平行地處理 并且等距分布，可以實現在基底所有面上均勻涂覆的壁的特征開口典型地可以為對于頂 面100%打開，對于底面60%打開和對于兩側面20%打開。在鋼板或鋼片的鍍鋅情況中，為了在保持容器4上方處理區域6中水平移動的板 或片的兩個面上獲得均勻的沉積厚度，必須將位于板或片上方的密閉元件13完全打開，并 且將位于保持容器和板或片之間的密閉元件部分關閉，以便調節密封罩中的鋅蒸氣流并在 板或片的兩個面上獲得同樣的鋅蒸氣流。通常，位于板或片的側邊的對面的密閉元件對于 根據本發明的裝置用于鋼板或鋼片的鍍鋅的應用而言不是必需的。可以有利地利用固定的 左側壁和右側壁關閉在垂直于這些壁的方向中的任何蒸氣通路。4. 3設I1有根據本發日月的裝I1的等離子!！發鍍鐸單元在工作樽式中的管理當在通道的內部的處理區域6中沒有任何基底時，密閉元件13被保持在這樣的位 置，以致所有的壁或處理開口都關閉。當通過位于入口 7和出口 8附近兩個探測器中的一個或另一個或兩個同時檢測到 基底部分或完全位于處理區域的內部時，驅動密閉元件13以使壁打開，因此根據所需的鋅 蒸氣流和/或根據密閉元件相對于基底行進方向的定向保證使鋅蒸氣按所需的程度通向基底。密閉元件的開口程度通常根據待處理基底的特征而被預調節，例如根據并行的處理 的基底的幾何形狀和數目。當密閉元件13打開時，啟動電源，該電源被連接至保持容器4并連接至一個正極， 該電源未被示出并在密封罩5中位于保持容器4和包括處理區域的通道之間，并能夠在鋅 蒸氣中獲得對引入這個保持容器中的液態鋅蒸發所必需的等離子體。當兩個入口和出口 探測器被基底激活時，由這個電源提供給等離子體的功率根據預定程序上升直到其標稱功 率。最后，當僅有位于密封罩5的出口 8附近的探測器被基底激活時，由這個電源提供的功 率根據預定程序被降低直至切斷。當基底完全離開處理區域并且不再被位于密封罩5的入 口 7和出口 8附近的探測器檢測到的時候，驅動密閉元件13以便完全關閉通道的壁中的處 理開口并因此使得鋅蒸氣流到密封罩5以外的損失最小化。根據本發明方法的一個重要優點——該優點通過當處理區域中沒有基底穿過或 在其中行進時相對于包含鋅蒸氣的密封罩關閉處理區域而獲得——在于通過防止鋅蒸氣 蒸發到基底處理區域而造成的損失，該系統被維持在熱力學平衡、維持在密封罩的壁的溫 度，而不必維持等離子體中的電功率，同時防止保持容器中液態鋅固化的任何風險。4. 4體糊刊周儲氣麗糖丨卜運行當等離子蒸發電鍍單元停止運行時，在處理區域中不再探測到任何基底，密閉元 件處于關閉位置。保持容器4然后通過供給管9被排空到其保溫爐12。當容器4排空所 有的液態鋅時，密閉元件完全打開以便使得氣體能夠在密封罩5的內部和外部之間穿過。 密封罩的加熱元件然后被切斷，以便能夠在設備對大氣開放以維護之前使密封罩的內壁冷 卻。5.實際應用的實施例5. 1用于鋼型材等離子申Jf的設I用于通過等離子蒸發電鍍鋼型材的設備裝備有密封罩，所述密封罩設置有帶有鉸 接板條15用于調節鋅蒸氣流的裝置，如圖2和3所示。蒸氣流調節器設置有四個獨立的壁， 使得能夠獨立調節分別穿過處理區域裝料上方、下方和側面上的鋅蒸氣流。對應于待電鍍 裝料行進方向中四個主要橫向方向的四個壁的密閉元件，借助于固定在密封罩5外壁上的 千斤頂(未示出)實現的相應板條15的旋轉而被驅動。支撐框架16處用于基底通過的開 口 17的橫截面典型地尺寸為700mmX200mm，通道或處理區域在平行于基底行進方向上的 尺寸為600mm。當探測到基底穿過處理區域時，對于四個獨立壁的每一個根據允許在基底所 有面上實現均勻涂覆的開口程度打開板條15。典型地，位于基底上方的壁100%打開，位于 基底下方的壁80%打開，側壁50%打開。當裝料完全離開處理區域時，獨立的密閉元件被 完全關閉，并且在保持容器和面向它的正極(未示出)之間連接的電源被切斷，以便盡可能 小地使朝向密封罩外部的鋅損失最小化。這個鋅蒸氣流調節裝置獲得在裝料周圍約3. 5kg/ 分鐘的標稱鋅蒸氣流橫向調節。5. 2用于等離子申JJf行講的反的設I用于通過等離子蒸發對行進的鋼板進行電鍍的設備裝備有多個密封罩，Imm厚Im 寬的鋼板以lOOm/min的速度水平穿過所述密封罩，鋼板的一側面向保持容器4。每個密封 罩布置有一個鋅蒸氣流調節裝置，該調節裝置設置有一個位于鋼板上方的帶頂部滑板的障 板和一個位于鋼板下方的帶底部滑板的障板，如圖4中所示，并且通過固定在密封罩的外側壁上的千斤頂(未示出)而被獨立地驅動。假設鋼板具有平的幾何形狀，鋅蒸氣流調節裝 置的側壁固定。蒸氣流調節裝置的內部尺寸對于支撐框架16中的開口 17為1100X50mm， 并且對于沿鋼板移動方向中的縱向尺寸為600mm。操作過程中，為了在鋼板的整個表面上具 有均勻厚度的沉積，頂部滑板100%打開，而底部滑板僅打開其完整開口的70%。這個裝置對于鋼板的電鍍是特別有利的，因為它也能夠完全免除在連續涂覆方法 中鋼筒更換期間通常必需的蓄電池的使用的需要，這構成資金方面非常顯著的節約。這是 因為，當帶的輸送停止時，除了切斷實現等離子鋅蒸發的電源，蒸氣流調節裝置的頂部和底 部滑板的完全封閉徹底保護鋼板免于在帶停止期間發生任何可能的鋅沉積，并因此不僅確 保在整個基底上均勻厚度的鋅，而且確保了沉積質量，因為沉積僅在具有等離子時才進行。 公知的是在基底上金屬真空凝結方法過程中離子的存在提高了涂覆質量。這個鋅蒸氣流調節裝置允許調節約3. 5kg/分鐘的標稱鋅蒸氣流到達鋼板的兩 并不是說本發明只局限于上述蒸氣流調節裝置的幾何形狀和機構，而且也考慮通 常任何的幾何形狀和機構；例如，密閉元件13的旋轉軸可以固定在通常任意方向中，而不 僅僅平行于基底的行進軸。可以使用不同于板條15或滑板18-21的其它部件，例如回轉隔 板或可變隔板，其在設置它們的壁的平面中被驅動，等等。
權利要求
用于涂覆行進的基底的裝置，該基底沿一個行進方向移動，所述裝置包括一個密封罩(5)，在該密封罩中具有一個涂覆材料的蒸氣源(4)，并且所述密封罩具有一個與蒸氣源(4)通過至少一個處理開口而連通的處理區域(6)，所述蒸氣源(4)使得能夠產生用于涂覆基底的蒸氣流，其特征在于設置調節部件用于控制在所述密封罩(5)的內部和包括所述處理區域(6)的通道之間穿過所述處理開口的所述蒸氣流，所述調節部件包括密閉元件(13)，這些密閉元件能夠在打開位置和關閉位置之間移動，在所述打開位置中，所述蒸氣流能夠從所述密封罩(5)穿過所述處理開口朝向通道和所述處理區域(6)通過；在關閉位置中，所述處理區域(6)相對于所述密封罩(5)和所述蒸氣源被隔離，所述密封罩使得蒸氣能夠在通道的周圍自由循環和分布。
2.如權利要求1所述的裝置，其中所述通道沿行進方向在所述密封罩(5)的入口(7) 和出口(8)之間延伸，所述處理區域(6)位于所述通道中，并且所述調節部件使得能夠控制 在所述蒸氣源(4)和所述通道的內部之間的所述蒸氣流。
3.如權利要求2所述的裝置，其中所述通道具有帶有至少一個處理開口的多個壁，這 些壁至少部分地構成所述密閉元件(13)，所述密閉元件能夠在打開位置和關閉位置之間逐 步移動，在所述打開位置中，所述蒸氣流可以從所述蒸氣源(4)穿過處理開口進入所述通 道的內部；在所述關閉位置中，所述通道的內部相對于所述蒸氣源(4)被隔離。
4.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述密閉元件(13)由板條(15)形成，所 述板條(15)的每一個相對于所述處理開口被鉸接，以便板條能夠在所述打開位置和所述 關閉位置之間傾斜。
5.如權利要求4所述的裝置，其中所述板條(15)為長方形，所述板條的縱向平行于基 底(25)的行進方向在密封罩(5)的入口(7)和出口⑶之間延伸。
6.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述密閉元件(13)這樣設置以便能夠 沿平行于行進方向的方向在所述打開位置和所述關閉位置之間移動。
7.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述密閉元件(13)這樣設置以便能夠 橫向于所述行進方向在所述打開位置和所述關閉位置之間移動。
8.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述密閉元件(13)包括一系列的平行 的板條(15)，在所述打開位置中，所述板條互相間隔一定的距離延伸，使得蒸氣流能夠在這 些板條(15)之間穿過朝向所述處理區域(6)，并且在所述關閉位置中，所述板條互相接觸 以便關閉處理開口同時將蒸氣源(4)相對于所述處理區域(6)隔離。
9.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述密閉元件(13)可以互相獨立被驅 動，以便能夠根據待涂覆基底(25)的橫截面調節蒸氣流朝向處理區域(6)的分布。
10.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其中前述通道具有維持在足夠高溫度的壁， 以便防止涂覆材料的蒸氣凝結在這些壁上。
11.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述密封罩(5)包括加熱壁，以便防止 涂覆材料沉積在這些壁上。
12.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述密封罩(5)和所述處理區域(6)被 包含在一個真空室(3)中。
13.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其中設置有裝置，用于在所述密封罩(5)中產生等離子，以便將涂覆材料蒸發并將所述涂覆材料相對于反電極極化為平均負電位。
14.如前述權利要求中任一項所述的裝置，其中所述蒸氣源包括一個保持容器(4)，所 述保持容器包含液態的金屬，所述金屬特別是鋅。
15.如權利要求14所述的裝置，其中所述保持容器(4)通過浸入鋅儲存器中的供給管 (9)被供以液態鋅，所述鋅儲存器被保持在位于真空室(11)中的真空爐(12)中。
16.用于涂覆行進的基底(25)的方法，該基底沿一個行進方向移動穿過一個處理區域 (6)，在所述處理區域涂覆材料的蒸氣在一個罩(5)中產生，此蒸氣穿過處理開口朝向所述 處理區域(6)，在所述處理區域所述涂覆材料凝結在基底(25)的表面上，其特征在于存在于所述密封罩(5)中的涂覆材料的蒸氣在包括處理區域的通道周 圍自由循環和分布，所述涂覆材料的蒸氣穿過所述處理開口朝向所述通道的內部的通路通 過借助于至少一個密閉元件(13)在打開位置和關閉位置之間調節處理開口的密閉而被控 制，在所述打開位置中，所述蒸氣穿過處理開口朝向帶有所述處理區域(6)的通道；在所述 關閉位置中，所述蒸氣朝向通道穿過所述處理開口的通路被阻止。
17.如權利要求16所述的方法，其中根據待涂覆基底(25)的橫截面調節蒸氣朝向所述 處理區域(6)的分配。
18.如權利要求16或17所述的方法，其中所述密閉元件(13)被維持在足夠高的溫度， 以便防止所述涂覆材料的蒸氣在所述密閉元件(13)上凝結。
19.如權利要求16-18中任一項所述的方法，其中所述密封罩(5)的壁被加熱，以便防 止所述涂覆材料沉積在這些壁上。
20.如權利要求16-19中任一項所述的方法，其中所述密封罩(5)和所述處理區域(6) 被維持在真空下，特別是維持在小于0. Olmbar的氬氣壓。
21.如權利要求16-20中任一項所述的方法，其中所述涂覆材料借助于在所述密封罩 (5)中產生的等離子而被蒸發，并且其中在所述蒸氣中的涂覆材料相對于反電極被極化為 平均負電位。
22.如權利要求16-20中任一項所述的方法，其中所述涂覆材料的蒸氣由金屬形成，該 金屬特別是鋅，以液態被保持在所述密封罩(5)中，特別是被保持在一個形成蒸氣源(4)的 保持容器中。
23.如權利要求22所述的方法，其中金屬，特別是鋅，從保持在真空爐(12)中的鋅儲存 器中被引入所述密封罩(5)中，特別是引入一個形成蒸氣源(4)的保持容器中。
全文摘要
本發明涉及一種用于涂覆沿著一個行進方向穿過處理區域(6)的行進的基底(25)的方法和裝置，其中涂覆材料的蒸氣在一個罩(5)中產生，此蒸氣朝向處理區域(6)穿過處理開口，在該處理區域中涂覆材料凝結在基底(25)的表面上。穿過處理開口的蒸氣的通路通過借助于至少一個密閉元件在打開位置和關閉位置之間調節處理開口的密閉而被控制，在所述打開位置中，所述蒸氣穿過處理設備朝向處理區域(6)；在所述關閉位置中，所述蒸氣朝向處理區域(6)穿過處理開口的通路被阻止。
文檔編號C23C14/54GK101925688SQ200880125782
公開日2010年12月22日 申請日期2008年12月22日 優先權日2007年12月21日
發明者P·范登布朗德 申請人:工業等離子體服務與技術Ipst有限公司