配置成用于将至少一个功能涂层沉积在眼镜片上的真空处理系统的制作方法

本实用新型涉及被配置成用于将至少一个功能涂层沉积在眼镜片上的真空处理系统。

背景技术：

存在多种被配置成用于将至少一个功能涂层沉积在眼镜片上的已知真空处理系统，这些系统包括一个处理机器(例如Leybold LH1104型)，该处理机器包括一个真空室和一个处理装置，例如用于通过蒸发或通过等离子体进行处理；一个主泵，该主泵被配置成连接至该机器的真空室并且用于从该真空室抽吸气体直至该真空室达到第一预定内部压力；以及一个扩散泵，该扩散泵也被配置成连接至该机器的真空室并且用于从该真空室抽吸气体直至该真空室达到低于该第一预定内部压力的第二预定内部压力。

这样的扩散泵(例如Balzers DIF501型)包括一个具有底部部件和顶部部件的本体以及被布置在该本体的底部部件中的运动流体，例如油。该底部部件具体是旨在被加热用于加热并蒸发该运动流体的热部件，并且该顶部部件具体是旨在被冷却用于冷却并冷凝该被加热的运动流体的冷部件。

因此，这些系统进一步包括一个加热装置和一个冷却装置，该加热装置被配置成用于将存在于该扩散泵的本体的第一部分中的运动流体进行加热并且该冷却装置被配置成用于冷却这个本体的第二部分，被加热的运动流体分子在该冷却装置中循环。

这样的加热装置具有最大运行功率并且已知的处理系统一般将这样的装置以其最大功率来使用以便将运动流体加热至最大温度。这样的装置所消耗的电功率一般表示，在使用处理系统将功能涂层沉积在 眼镜片上时该处理系统所消耗的总功率的一个重要部分。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种类似类型的、被配置成用于将至少一个功能涂层沉积在眼镜片上的真空处理系统，该真空处理系统对于制造商并且对使用而言是特别简单、方便且经济的。

因此，本实用新型在于一种被配置成用于将至少一个功能涂层沉积在眼镜片上的真空处理系统，该真空处理系统包括：

-一个扩散泵，该扩散泵具有一个本体，该本体包括被配置成被加热的一个热部件和被配置成被冷却的一个冷部件；以及

-一个隔热装置，该隔热装置被安装在所述扩散泵的所述本体的热部件的大部分上、并且被配置成用于减少在所述热部件与所述本体的外部环境之间的热交换。

根据本实用新型的系统的、围绕该热部件而安装的隔热装置使得在该扩散泵的本体的这个热部件(又被称为底部部件)的水平处热量损失能够明显减少。

根据本实用新型的系统的隔热装置能够通过将在该处理系统附近四处走动的维护作业人员的烧伤风险降到最低来使得该处理系统的周围是安全的。

在此，该隔热装置可以由安装在扩散泵的本体的热部件的外壁上的隔热毡片形成。

所述扩散泵优选地被配置成连接至所述系统的真空室并且优选地被配置成用于从所述真空室抽吸气体直至所述真空室达到预定的内部压力，所述扩散泵包括一个本体，该本体具有第一部分和第二部分，该第一部分位于所述热部件中并且被配置成用于接纳运动流体，该第二部分位于所述冷部件中并且是与所述第一部分分离的，所述系统进一步包括：

-一个加热装置，该加热装置被配置成用于将存在于所述本体的所述第一部分中的所述运动流体加热，所述本体的所述第二部分被 配置成用于接纳从所述被加热的运动流体蒸发的分子并且将其冷却，以及

-一个冷却装置，该冷却装置被配置成用于冷却所述本体的所述第二部分，

并且该隔热装置优选地被安装在所述第一部分的大部分上。

根据本实用新型的系统的、围绕该热部件的第一部分而安装的隔热装置使得能够明显减少在这个第一部分的水平处的热量损失。

对于该加热装置的相同或类似的最大功率而言，因此能够在消耗较少能量的同时将该运动流体(一般呈油的形式)与上文所描述的现有技术系统相比更快地加热至特定温度和/或更容易将该流体维持在其特定温度。

对于用于将该运动流体加热至特定温度的相同或类似时间段而言，根据本实用新型的处理系统还能够使用具有比上文所描述的现有技术系统中所使用的更低的最大功率的加热装置。

应注意的是，该运动流体是液体并且优选地是油。

应注意的是，该运动流体的温度表示该本体的第一部分中的内部温度。

在此，该隔热装置可以由安装在该热部件的第一部分的外壁上的隔热毡片形成。

根据本实用新型系统的优选、简单、方便、且经济的特征：

-所述加热装置具有最大功率并且能够将所述运动流体加热至最大温度，并且所述系统进一步包括一个调节装置，该调节装置被配置成用于控制并命令由所述加热装置递送的加热功率来将所述运动流体加热至低于所述最大温度的最佳温度；

-所述调节装置包括一个测量构件(例如，热电偶)和一个控制与命令单元，该测量构件被容纳在所述扩散泵的所述本体的所述第一部分内并且被配置成用于测量所述运动流体的温度，该控制与命令单元包括多个系统元件，这些系统元件被配置成用于控制所述运动流体的所述温度并且命令所述加热功率；

-所述控制与命令单元的所述系统元件被进一步配置成：

-用于命令所述加热装置处于其最大功率，

-用于接收并储存所述运动流体的最大温度值，

-用于接收并储存根据多个预定参数而采取的至少一个特征，该至少一个特征表示所述真空室的最小内部压力，

-用于命令所述加热装置处于低于所述加热装置的最大功率的加热功率，

-用于接收并储存所述运动流体的温度值，

-用于接收并储存根据所述预定参数而采取的至少一个特征，该至少一个特征表示所述真空室的内部压力，

所述控制与命令单元的所述系统元件被进一步配置成用于命令所述加热装置处于低于其最大功率的加热功率直至达到所述扩散泵对所述真空室中气体的泵送效率损失，并且用于从其中推断出所述运动流体的临界温度；

-所述扩散泵对所述真空室中气体的所述泵送效率损失表示所述真空室内的、高于预定阈值的内部压力，该阈值可以例如对应于当该流体以该加热装置的最大功率被加热时所获得的内部压力，或者该泵送效率损失表示高于这个预定阈值的压力变化，这可以例如表达为当该流体以该最大功率被加热时所获得的内部压力的百分比；

-所述控制与命令单元的所述系统元件被进一步配置成用于从所述临界温度来确定所述最佳温度，所述最佳温度优选地至少高于该临界温度；

-所述临界温度是恰在达到所述泵送效率损失前接收到的所述运动流体的温度并且所述最佳温度在以下范围内：[临界温度+5°；临界温度+15°]；

-所述系统进一步包括一个注气装置，该注气装置被配置成连接至所述系统的所述真空室并且被配置成用于将气体(优选地氧气)以特定的流速注入所述真空室中，并且所述预定参数对应于所述气体流速；

-所述系统包括所述真空室以及至少一个处理装置，例如用于通过蒸发和/或通过等离子体进行处理；和/或

-所述系统被配置成用于将至少一个抗划伤和/或减反射涂层沉积在眼镜片上。

附图说明

接下来以通过非限制性图示的方式并且参考附图在下文给出的一个实施例的描述来继续对本实用新型进行披露，在附图中：

-图1根据本实用新型的、被配置成用于将至少一个功能涂层沉积在眼镜片上的真空处理系统的局部图形表示；

-图2是图1系统的子系统的图形表示，该子系统由与加热装置和与冷却装置相关联的扩散泵形成；并且

-图3和图4是框图，展示了图1和图2中所示的系统及其子系统的操作中的各个步骤。

具体实施方式

图1示出了被配置成用于将至少一个功能涂层3沉积在眼镜片2上的真空处理系统1。

在此，系统1被配置成用于将抗划伤/或减反射涂层3沉积在眼镜片2的至少一面上。

系统1包括真空室4、连接至真空室4的真空泵5(又被称为主泵)、同样连接至真空室4的扩散泵6(也被称为辅助泵)、同样连接至真空室4的注气装置7、以及控制与命令单元8。

系统1进一步包括将真空室4连接至注气装置7的入口回路20、将真空室4连接至真空泵5的主出口回路22、以及将真空室4连接至扩散泵6的辅助出口回路21。

系统1还包括在此由均直接连接至真空室4的等离子体发生器12和蒸发装置13形成的一个或多个处理装置。

等离子体发生器12和蒸发装置13总体上与真空室4邻接或者被 布置在其内部空间10中。

真空室4包括一个可移动或可移除的门11并且包括内部空间10，该内部空间被配置成用于接收一个或多个处理的眼镜片2、或者甚至用于直接接收一副包含镜片和镜架在内的眼镜。

真空室4进一步包括连接至入口回路20的入口孔口14、连接至主出口回路22上的主出口孔口16、以及连接至辅助出口回路21上的辅助出口孔口15。

系统1进一步包括经由第一分支点24连接至主出口回路22的第一压力传感器26以及经由第二分支点23连接至辅助出口回路21上的第二压力传感器25。

真空泵5被配置成用于从真空室4抽吸气体直至该真空室达到内部压力P，该内部压力优选地等于或小于第一预定阈值S1。

真空泵5经由入口孔口(未示出)并且还经由出口孔口(未示出)连接至主出口回路22，这样使得这个主出口回路22穿过真空泵5。

在此，真空泵5连接至一个阀(未示出)，该阀安装在主出口回路22上、在第一分支点24与其入口孔口之间。

真空泵5还连接至过滤器装置(未示出)，该过滤器装置经由这个过滤器装置的入口孔口和排放孔口连接至主出口回路22。

在此，运动流体类型(例如，油类型)的扩散泵6被配置成用于接替真空泵4并且因此用于从真空室4抽吸气体直至该真空室达到内部压力P，该内部压力优选地等于或低于比第一预定阈值S1更低的第二预定阈值S2。

扩散泵6连接至一个阀(未示出)，该阀安装在辅助出口回路21上、在第二分支点23与其入口孔口之间。

系统1进一步包括被配置成用于加热并蒸发运动流体的加热装置30、以及被配置成用于冷却扩散泵6并且因此将油蒸气与从真空室4中抽吸的气体分离的冷却装置31(如在下文中更详细地解释)。

加热装置30具有用于加热运动流体9的最大功率Pmax。

系统1还包括调节装置32，该调节装置被配置成用于控制并命令 由加热装置32递送的加热功率P来加热运动流体。

在此，扩散泵6经由中间回路19也连接至真空泵5。因此，能够关上辅助出口回路21与连接至其上的第二压力传感器25而仅使用主出口回路22和经由中间回路19连接至其上的第一压力传感器26。

注气装置7被配置成用于将气体(在此是氧气)以预定流速注入真空室4中。

控制与命令单元8包括多个系统元件，这些系统元件被配置成用于控制、命令以下各项并且与之交换数据：真空泵5、扩散泵6、注气装置7、这个或这些处理装置12和13、第一压力传感器25和第二压力传感器26、与扩散泵6相关联的加热装置30和冷却装置31、以及调节装置32。

控制与命令单元8包括一个包含微处理器40的数据处理系统，该微处理器装配有存储器41、尤其是非易失性存储器，从而使得它能够加载并储存软件(换言之，计算机程序)，当该计算机程序在微处理器40中执行时通过使用处理系统1来执行真空处理过程。

这个非易失性存储器41例如是ROM(“只读存储器”)类型。

单元8进一步包括存储器42、尤其是易失性存储器，以用于在软件执行和方法实施过程中储存数据。

这个易失性存储器42例如是RAM(随机存取存储器)或EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)类型。

单元8进一步包括被配置成用于与该数据处理系统通信的通信接口。

该通信接口在此由图形用户界面43和键盘44形成。

图2更详细地示出了与加热装置30和冷却装置31相关联的扩散泵6，这整个形成了处理系统1的子系统。

扩散泵6包括一个总体上圆柱形的本体34，该本体限定内部空间17并且具有热部件或底部部件27以及冷部件或顶部部件28。

本体34包括在热部件27中的第一部分35以及在冷部件28中并且与该第一部件35分离的第二部分36。

第一部分35是由圆柱形侧壁39和底壁49界定的并且被配置成用于接纳运动流体9(在此是油)。

第二部分36是由与圆柱形侧壁39一致的圆柱形侧壁38并且由顶壁50界定的。

在此，第一部分35与第二部分36之间的分隔由虚线47表示。

扩散泵6进一步包括用于使运动流体9循环的装置，该装置在此包括多个锥形壁45，这些锥形壁产生内部空间46并且在其上端处形成多个喷嘴、或风口48。

在此，加热装置30被布置在本体34的底壁49下方并且被配置成用于将存在于本体34的第一部分35中的运动流体9加热至特定的最佳温度Topt。

最佳温度Topt表示本体34的内部温度并且在此具体是表示其第一部分35中的内部温度。

调节装置32包括测量装置18(例如，热电偶)，该测量装置在此被容纳在本体34的第一部分35内、在其底壁49附近并且被配置成用于测量运动流体9的温度和/或本体34的内部温度。

系统1进一步包括隔热装置33，该隔热装置在此由安装在圆柱形侧壁39的外部轮廓37的所有部分或至少大部分上的绝缘毡片、或甚至扩散泵6的本体34的底壁49形成。

围绕第一部分35安装的隔热装置33能够明显地减少在扩散泵6的本体34的这个第一、底部、和/或热部分35的水平处的热量损失。

隔热装置33还能够通过将在处理系统1附近四处走动的维护作业人员的烧伤风险降到最低来使得处理系统1并且尤其是扩散泵6的周围是安全的。

运动流体9因此被高效且安全地加热直至它蒸发，其中蒸气分子穿过由这些锥形壁45形成的内部空间46，此后它们在喷嘴48的水平处、以被引导朝向本体34的圆柱形侧壁38的射流的形式被排放至第二部分36中，来自真空室4的气体扩散至该第二部分中。

冷却装置31被布置成围绕本体34的圆柱形侧壁38并且被配置成 用于冷却第二部分36。

油蒸气与来自真空室4的气体的混合物与本体34的圆柱形侧壁38相接触并且被分馏。

油9冷凝并且落回至本体34的第一部分35中，同时这些气体被引导朝向排放至将真空泵5连接至扩散泵6上的中间回路19之中的喷嘴(未示出)、有待排放至外部。

接下来将参照图3和图4来描述真空处理系统1的操作。

在步骤100中，系统1的使用者打开真空室4的门11并且向其中引入有待涂覆的眼镜片2或替代地一副眼镜(包括镜架)。关闭门11。

使用者接着运行对眼镜片2涂覆至少一个预定涂层(例如抗划伤涂层和/或减反射涂层3)的处理程序。

系统1的控制与命令单元8控制并命令该处理的这些步骤。

在这个步骤101中，命令注气装置7将气体以对应于该处理方法的预定参数的特定流速注入真空室4中。

在尤其在温度和压力方面的预定条件下，气体流速例如可以大约30sccm或100sccm(标准立方米每分钟)。

在步骤102中，命令真空泵5经由主出口回路22来从真空室4中抽吸气体。

当真空泵5运行时，控制与命令单元8通过使用压力传感器26来测量真空室4的内部压力Pch、并且将所测量的压力值与第一预定阈值S1进行比较。

当真空室4中的内部压力Pch低于这个第一预定阈值S1时，真空泵5停止。

在此，第一预定阈值S1对应于所谓的启动压力，例如在10^-3mBar与10^-2mBar之间、例如等于大致7.10^-2mBar。

在步骤103中，命令扩散泵6接替真空泵5来经由辅助出口回路21从真空室4抽吸气体。

被配置成用于控制并命令所递送的加热功率的调节装置32命令加热装置30在特定压力P下将运动流体9加热至特定最佳温度Topt。

运动流体9的加热功率P和温度因此被控制与命令单元8控制。

应注意的是，加热装置30具有最大功率Pmax并且在此能够将运动流体9加热至最大温度Tmax，并且在此调节装置32被配置成用于控制并命令由加热装置32递送的加热功率P来将运动流体9加热至低于该最大温度Tmax的最佳温度Topt。

可替代地，调节装置32命令加热装置30递送其最大功率Pmax并且因此将运动流体9加热至该最大温度Tmax。

应注意的是，绝缘毡片33有利地能够快速地加热运动流体9并且容易地将该流体维持在其特定温度、同时消耗极少的能量(因为可以减少必要的加热功率和/或加热时间)。

当真空泵6运行时，控制与命令单元8通过使用压力传感器25来测量真空室4的内部压力Pch、并且将所测量的压力值与低于第一预定阈值S1的第二预定阈值S2进行比较。

当真空室4中的内部压力Pch低于第二预定阈值S2时，扩散泵6停止。注气装置7也被停止。

第二预定阈值S2在此对应于所谓的处理压力、例如在大致10^-6mBar与大致10^-4mBar之间、优选地在3×10^-5mBar与大致1.5×10^-4mBar之间。

在步骤104中，使用尤其时间和功率方面的预定参数，根据有待沉积在镜片2上的功能涂层3来控制处理装置12、13。

接着进行将真空室4通风以使其中的内部压力Pch回到大气压力的步骤105。

在使真空室4中的压力Pch再平衡的这个步骤之前，可以命令真空泵5经由主出口回路22来抽吸该处理过程中在真空室4所排出的这些气体。在这些气体被排放至外部之前可以通过该过滤器装置(未示出)进行过滤。

这终止了处理镜片2的过程并且在步骤106中，系统1的使用者可以打开真空室4的门11以便从中取出经处理的镜片2。

接下来参照图4来描述确定被加热的运动流体9的最佳温度Topt 的方法。

在步骤200中，控制与命令单元8的系统元件被配置成用于命令加热装置30处于其最大功率。

在步骤201中，运动流体9的最大温度值Tmax是由测量装置18测量的，该测量装置在此采用了被布置在扩散泵6的本体34中的热电偶的形式。控制与命令单元8的这些系统元件因此被配置成用于接收并且储存这个最大温度值Tmax。

在步骤202中，真空室4中的内部压力值Pch是由压力传感器25根据这些预定参数(尤其是用于将注气真空室4中的装置7所供应的氧气流速值)而测量的。控制与命令单元8的这些系统元件因此被配置成用于接收并储存真空室4中的内部压力Pch的这个值。

在步骤203中，调节装置32命令加热装置30处于低于其最大功率Pmax的加热功率Pi。

在步骤204中，运动流体9的温度Ti的值是由测量单元18测量的。控制与命令单元8的这些系统元件因此被配置成用于接收并储存这个温度值Ti。

此外，在步骤205中，真空室4中的内部压力Pi-ch的值是由压力传感器25在相同的预定参数下测量的。控制与命令单元8的这些系统元件因此被配置成用于接收并且储存真空室4中的内部压力Pi-ch的这个值。

在步骤206中，控制与命令单元8的这些系统元件被进一步配置成用于接收例如与压力值或压力变化(被表述为百分比)相对应的预定阈值Ps。

在步骤207中，将真空室4中的内部压力Pi-ch的测量值与预定阈值Ps进行比较。

预定阈值Ps可以例如对应于当流体以扩散泵6的最大功率Pmax被加热时所获得的内部压力Pch、或者对应于被表达为当流体9以扩散泵6的最大功率Pmax被加热时获得的内部压力P的百分比的一个压力变化。

应注意的是，控制与命令单元8的这些系统元件在此被配置成用于命令加热装置30处于低于其最大功率Pmax的加热功率Pi直至达到扩散泵6对真空室4中气体的泵送效率损失。

扩散泵6对真空室4中的气体的泵送效率损失表示真空室4内、高于预定阈值Ps的内部压力。

在此，如果内部压力Pi-ch的测量值低于或等于预定阈值Ps，则该方法返回至步骤203并且调节装置32以甚至更低的加热功率Pi(Pi<Pi-1<Pmax)来命令加热装置30。

测量运动流体9的温度Ti和内部压力Pi-ch的新值(在步骤204和205中)并且进行新的比较(在步骤207中)直至内部压力Pi-ch的测量值高于预定阈值Ps。

当内部压力Pi-ch的测量值高于预定阈值Ps时，控制与命令单元8的这些系统元件在步骤208中被配置成用于推断运动流体9的临界温度Tc是等于真空室4中流体9的温度Ti的最后测量值。

在步骤209中，最佳温度Topt是根据已经推断的临界温度Tc来确定的。

最佳温度Topt优选地至少高于临界温度Tc；更确切地说，临界温度Tc是恰在达到该泵送效率损失前接收到的运动流体9的温度并且最佳温度Topt在以下范围内：[Tc+5°；Tc+15°]。

更一般来讲，应指出的是，本实用新型不局限于所描述和所示的这些实例。