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Title:
COATING PLANT FOR COATING A STRIP AND METHOD FOR COATING A STRIP
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/223156
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a coating plant for coating a strip (2), for example a steel strip, with a material present in the gas phase. The coating plant comprises: - a coating chamber, - a device for vapour deposition of the material, - a strip positioning assembly for correcting the strip transport. The strip positioning assembly has a first guide roller (12) and a second guide roller (13). In particular, pivoting about the pivot point (22) is possible, and can be effected by the adjusting unit (23). The invention also relates to a method for coating a strip (2).

Inventors:
SCHAUER-PASS JANINE-CHRISTINA (DE)
STRACK MICHAEL (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/051904
Publication Date:
October 27, 2022
Filing Date:
January 27, 2022
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG (DE)
International Classes:
C23C14/56; B65H23/04; B65H23/10; B65H23/195; B65H23/34; C23C14/24; C23C14/50; C23C14/54
Domestic Patent References:
WO2019228708A12019-12-05
Foreign References:
US20180273330A12018-09-27
US20210011065A12021-01-14
US20180245214A12018-08-30
DE102009053367A12011-05-19
Attorney, Agent or Firm:
ZENZ PATENTANWÄLTE PARTNERSCHAFT MBB (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Beschichtungsanlage (1) zum Beschichten eines Bands (2), insbesondere eines metallischen Bands (2), beispielsweise eines Stahlbands, mit einem in Gasphase vorliegendem Material, wobei die Beschichtungsanlage aufweist:

- eine Beschichtungskammer (3) mit einem Kammereingang (4) und einem Kammerausgang (5) zum Transportieren des Bands (2) durch die Beschichtungskammer (3) hindurch,

- eine Vorrichtung (7) zur Gasphasenabscheidung des Materials mit einem Verdampfungsabschnitt zum Verdampfen des Materials in die Gasphase hinein und mit einem Düsenabschnitt zum Führen des in Gasphase vorliegenden Materials zu einem innerhalb der Beschichtungskammer mündenden Düsenausgang (8) des Düsenabschnitts zum auf das Band gerichteten Auslassen des in Gasphase vorliegenden Materials in Richtung einer zu beschichtenden Bandoberfläche (9) des Bands hin, um die zu beschichtende Bandoberfläche (9) in einer Beschichtungszone (10), durch welche das Band (2) hindurchtransportiert wird, kontinuierlich mit in Gasphase vorliegendem Material zu beaufschlagen und auf der Bandoberfläche (9) durch Kondensation eine Beschichtung zu bilden,

- eine in Bandtransportrichtung (6) gesehen vor der Beschichtungszone angeordnete Bandpositionieranordnung (11) zur kontinuierlichen Korrektur des Bandtransports, wobei die Bandpositionieranordnung (11) wenigstens eine auf der ersten Seite des Bands angeordnete erste Führungsrolle (12) und eine auf der zweiten Seite des Bands angeordnete zweite Führungsrolle (13) aufweist, wobei die erste Führungsrolle (12) und die zweite Führungsrolle (13) derart positioniert sind, dass bei Transport des Bands (2) sowohl die erste Führungsrolle (12) als auch die zweite Führungsrolle (13) in Kontakt mit dem Band (2) sind.

2. Beschichtungsanlage (1) nach Anspruch 1, wobei die erste Führungsrolle (12) und die zweite Führungsrolle (13) in Bandtransportrichtung (6) zueinander beabstandet sind.

3. Beschichtungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bandpositionieranordnung (11) unmittelbar vor der Beschichtungszone (10), das heißt bevorzugt: weniger als 11 Meter von der Beschichtungszone (10) entfernt, positioniert ist.

4. Beschichtungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehachse einer der beiden Führungsrollen (12,

13) feststehend ist oder zur kontinuierlichen Feststellung während des Bandtransports eingerichtet ist, und die Drehachse der anderen der beiden Führungsrollen (12,

13) am Kontaktort des Bands (2) mit der Führungsrolle (12) in zur Bandoberfläche senkrechter Richtung oder in einer Richtung mit einer zur Bandoberfläche senkrechten Richtungskomponente bewegbar ist.

5. Beschichtungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Bandtransportrichtung (6) gesehen hinter der Beschichtungszone (10) ein, bevorzugt als Röntgenfluoreszenzsensor ausgebildeter, Schichtdickensensor (14) zur berührungslosen Ermittlung von Schichtdickenwerten der Beschichtung positioniert ist.

6. Beschichtungsanlage (1) nach Anspruch 5, wobei der Schichtdickensensor (14) traversierend beweglich positioniert, beispielsweise an der Beschichtungskammer (3), angeordnet ist und mittels einer Schichtdickensensorverstellmechanik (15) bewegbar ist zur Ermittlung von als Schichtdickenprofil ausgebildeten Schichtdickenwerten.

7. Beschichtungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen Abstandssensor (16) zur Ermittlung von Abstandswerten des Bands (2), bevorzugt einen als induktiver oder kapazitiver Sensor ausgebildeten Abstandssensor, der bevorzugt in Bandtransportrichtung (6) gesehen vor der Beschichtungszone (10) positioniert ist.

8. Beschichtungsanlage (1) nach Anspruch 7, wobei der Abstandssensor (16) traversierend beweglich positioniert, beispielsweise an der Beschichtungskammer angeordnet, ist und mittels einer Abstandssensorverstellmechanik (17) bewegbar ist.

9. Beschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei der Schichtdickensensor (14) und/oder der Abstandssensor (16) über ein Steuergerät (21) mit der Bandpositionieranordnung (11) gekoppelt ist und das Steuergerät (21) eingerichtet ist, die

Bandpositionieranordnung (11) anzusteuern, um in Abhängigkeit von erfassten Schichtdickenwerten und/oder von Abstandswerten eine Bandpositionierung einzustellen, bevorzugt zu regeln.

10. Beschichtungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehachsen der beiden Führungsrollen (12, 13) relativ zueinander drehfest gekoppelt um einen gemeinsamen Schwenkpunkt (22) schwenkbar mit der Beschichtungskammer (3) gekoppelt sind zur Veränderung einer Bandlage des Bands.

11. Beschichtungsanlage (1) nach Anspruch 10, aufweisend einen, bevorzugt optischen, Bandlagensensor, der in Bandtransportrichtung (6) hinter der Bandpositionieranordnung (11) angeordnet ist, und der über eine Steuereinrichtung mit einer mit der Bandpositionieranordnung gekoppelten Schwenkeinrichtung gekoppelt ist, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, die Schwenkeinrichtunganzusteuern zum Einstellen, bevorzugt zum Regeln, der Bandlage in Abhängigkeit des Sensorsignals des Bandlagensensors.

12. Beschichtungsanlage (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (7) zur Gasphasenabscheidung des Materials eine Jet-Vapour-Deposition-Vorrichtung ist oder die Vorrichtung (7) zur Gasphasenabscheidung des Materials ausgebildet ist mit dem Verdampfungsabschnitt aufweisend einen Vorverdampfungsabschnitt und einen bevorzugt als Tiegel ausgebildeten Nachverdampfungsabschnitt, wobei der Vorverdampfungsabschnitt einen Spritzkopf zum Aufbereiten des als Ausgangsmaterial vorliegenden Beschichtungsmaterials und ein Injektorrohr aufweist, wobei das Injektorrohr das in dem Spritzkopf aufbereitete Beschichtungsmaterial zu dem Nachverdampfungsabschnitt leitend ausgebildet und mit dem Nachverdampfungsabschnitt gekoppelt ist zum Führen des aufbereiteten Beschichtungsmaterials in den Nachverdampfungsabschnitt hinein zum dortigen in die Gasphase bringen, wobei bevorzugt der Spritzkopf eine Drahtspritze ist für das Lichtbogenschmelzen und/oder Lichtbogenverdampfen von in die Drahtspritze eingeführtem Ausgangsmaterial, wobei ein Einstellen der Beschichtungsrate durch eine Zuführrate einer Zuführung von Ausgangsmaterial in den Spritzkopf hinein erfolgt.

13. Verfahren zum Beschichten eines Bands (2) mit einer Beschichtungsanlage (1), bevorzugt nach einem der Ansprüche 1 bis 12, aufweisend die Schritte:

- Transportieren eines Bands (2) durch eine Beschichtungszone (10) der Beschichtungsanlage (1) zum Beschichten der Bandoberfläche (9), i) wiederholtes oder kontinuierliches Ermitteln wenigstens eines der folgenden Parameter: a) Schichtdickenwert mittels eines Schichtdickensensors (14), b) Abstandswert mittels eines Abstandssensors (16); ii) kontinuierliches Vergleichen des Parameters mit einem Sollwert; iii) bei Abweichen des wenigstens einen Parameters von dem Sollwert um mehr als eine tolerierte Abweichung, Ansteuern einer Bandpositionieranordnung (11) zum Einstellen des Querbogens des Bands (2), wobei die Bandpositionieranordnung (11) wenigstens eine auf der ersten Seite des Bands angeordnete erste Führungsrolle (12) und eine auf der zweiten Seite des Bands angeordnete zweite Führungsrolle (13) aufweist, wobei die erste Führungsrolle (12) und die zweite Führungsrolle (13) derart positioniert sind, dass bei Transport des Bands (2) sowohl die erste Führungsrolle (12) als auch die zweite Führungsrolle (13) in Kontakt mit dem Band sind und wobei eine der beiden Führungsrollen (12) am Kontaktort des Bands mit der Führungsrolle (12) in zur Bandoberfläche senkrechter Richtung bewegbar ist, iv) optional: Wiederholen der Schritte ii) und iii) bis zum geregelten Erreichen des Sollwerts oder eines Werts, der weniger als eine tolerierte Abweichung, höchstens aber die tolerierte Abweichung, vom Sollwert abweicht zum geregelten Einstellen des Querbogens des Bands (2).

14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei zusätzlich eine Bandlage des Bands (2) mittels Bandlagensensor ermittelt wird und bei Abweichen der Bandlage von einem Sollwert um mehr als eine tolerierte Abweichung eine mit der der

Bandpositionieranordnung (11) gekoppelte Schwenkeinrichtung angesteuert wird zum Einstellen der Bandlage des Bands (2) mittels Schwenkens der relativ zueinander drehfest und um einen gemeinsamen Schwenkpunkt (22) schwenkbar mit der Beschichtungskammer gekoppelten Führungsrollen (12, 13) der

Bandpositionieranordnung (11).

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder nach Anspruch 14, wobei das Ansteuern anhand von empirisch ermittelten Referenzwerten erfolgt, die auf dem Steuergerät hinterlegt sind.

Description:
Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Bands und Verfahren zum Beschichten eines Bands

Die Erfindung betrifft eine Beschichtungsanlage zum Beschichten eines Bands. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Beschichten eines Bands.

Für die Beschichtung von Band, insbesondere metallischem Band, wie beispielsweise einem Stahlband, können Verfahren genutzt werden, die auf dem Prinzip der sogenannten Gasphasenabscheidung basieren. Das Prinzip der Gasphasenabscheidung besteht darin, ein Ausgangsmaterial bereitzustellen und dieses in die Gasphase zu bringen. Die in Gasphase vorliegenden Bestandteile des Materials, insbesondere Atome und/oder Ionen, bewegen sich in einer Beschichtungskammer und werden auf einen Bereich gerichtet hingeführt, in welchem die Beschichtung stattfinden soll, der nachfolgend als Beschichtungszone bezeichnet wird. Das Band wird durch die Beschichtungszone hindurch transportiert, sodass die in Gasphase vorliegenden Bestandteile des Materials sich auf dem zu beschichtenden Band absetzen und dadurch eine Beschichtung ausbilden .

Ein Vorteil der Gasphasenabscheidung ist, dass mit guter Wirtschaftlichkeit Beschichtungen hergestellt werden können, deren Eigenschaften in hohem Maße und in weiten Eigenschaftsfenstern gezielt beeinflusset werden können. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich die Gasphasenabscheidung zur Herstellung von Beschichtungen vieler unterschiedlicher Materialien eignet. Die Gasphasenabscheidung eignet sich im Gegensatz zu manchen anderen Verfahren beispielsweise für die Herstellung von Beschichtungen mit einem hochschmelzenden Material oder von Beschichtungen mit in metastabiler Phase oder in metastabilen Phasen vorliegendem Material.

Die vorliegende Erfindung steht in Zusammenhang mit einer Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung von Material, wobei das in Gasphase gebrachte Material durch einen Düsenausgang eines Düsenabschnitts der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung von Material hinaus zu der Beschichtungszone gerichtet wird.

Das Band wird innerhalb einer Beschichtungskammer an einer Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung vorbeigeführt und mit aus dieser heraustretenden in Gasphase vorliegenden Bestandteile beschichtet. Hierbei ist gewünscht, die Beschichtung nicht nur in Bandlängsrichtung, sondern auch in Querrichtung des Bands möglichst homogen, das heißt insbesondere: mit homogener Dicke, aufzutragen. Vor dem Hintergrund, dass sowohl der Bandtransport selbst Schwankungen unterliegt als auch, je nach konkreten Begebenheiten der Beschichtung (Material, Geometrie der Düse usw.) eine Homogenität der Bewegung der in Gasphase vorliegenden Materialien variieren kann, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Homogenität der Beschichtung zu erreichen.

Die Aufgabe wird gelöst mit einer Beschichtungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einem Verfahren zum Beschichten eines Bands mit den Merkmalen des Anspruchs 13.

Die Beschichtungsanlage soll dazu dienen, ein Band beschichten zu können und weist zu diesem Zweck folgende Bestandteile auf:

Die Beschichtungsanlage weist eine Beschichtungskammer auf. Die Beschichtungskammer weist einen Kammereingang und einen Kammerausgang auf, wobei das zu beschichtende Band in den Kammereingang hinein, durch die Kammer hindurch und aus dem Kammerausgang wieder herausgeführt wird. Die Beschichtungskammer ist typischerweise eine weitgehend geschlossene Kammer, in welcher bevorzugt ein technisches Vakuum bereitgestellt werden kann, beispielsweise zwischen 10 ( 3) mbar und 100 mbar, bevorzugt mit weniger als 20 mbar.

Die Beschichtungskammer weist ferner eine Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung des Materials auf. Die Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung umfasst einen Verdampfungsabschnitt, in welchem das ursprünglich als Ausgangsmaterial bereitgestellte Material in die Gasphase hinein verdampft wird sowie einen Düsenabschnitt, mit welchem das sodann in Gasphase vorliegenden Material in Richtung der zu beschichtenden Bandoberfläche hin gerichtet wird, sodass die aus einem Düsenausgang des Düsenabschnitts strömenden Teilchen der Gasphase zu der Beschichtungszone hin strömen.

Das Verdampfen des Ausgangsmaterials kann auf eine beliebige bekannte Weise erfolgen, beispielsweise mittels thermischen Verdampfens, Lichtbogenverdampfens sowie weiterer und Kombinationen aus den vorgenannten. Wesentlich ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass nach Durchlaufen des Verdampfungsabschnitts das Material in Gasphase vorliegt und sodann mittels des Düsenabschnitts zu der Bandoberfläche, die beschichtet werden soll, hin gerichtet geführt wird und bei Erreichen der Bandoberfläche auf dieser kondensiert.

Das Band durchläuft die Beschichtungszone, dabei handelt es sich um einen Bereich, in welchem das in Gasphase vorliegende Material auf dem kontinuierlich durch die Beschichtungskammer transportierten Band auftrifft. Das Band wird also kontinuierlich mit dem in Gasphase vorliegenden Material beaufschlagt, sodass infolge der kontinuierlichen Bewegung des Bands im Zuge seines Transports durch die Kammer hindurch infolge von Kondensation des in Gasphase vorliegenden Materials auf der Bandoberfläche die gewünschte Beschichtung gebildet wird.

Optional kann innerhalb der Beschichtungskammer ein Beschichtungskanal angeordnet sein, der mit Heizmitteln zum Erwärmen ausgestattet ist und durch welchen das Band zumindest im Bereich der Beschichtungszone hindurch transportiert wird.

Im Rahmen der gesamten Beschreibung werden die Begriffe der Gasphase und des Verdampfens verwendet, wie sie in Bereich der Gasphasenabscheidung nutzenden Technologien üblicherweise verwendet werden. Der Begriff der Gasphase umfasst dabei, dass ein geringer Gewichtsanteil, beispielsweise bis zu 30 Gewichtsprozent, bevorzugt nicht mehr als 10 Gewichtsprozent, des in Gasphase vorliegenden Materials nicht in Gasphase in streng physikalischem Sinne vorliegt, sondern es stattdessen als Dampf, als Aerosol und/oder als Cluster vorliegt. Der Begriff des Verdampfens umfasst, dass je nach verwendetem Material und nach verwendeter Technologie, der Übergang der Teilchen in die Gasphase zumindest teilweise auch mit anderen Mechanismen erfolgt als Verdampfen in streng physikalischem Sinne, beispielsweise durch Sublimation. Der Begriff des Verdampfens umfasst somit im Kontext des Sprachgebrauchs im Bereich der Gasphasenabscheidung und somit im Rahmen der vorliegenden Beschreibung zusätzlich zu einem Verdampfen im streng physikalischen Sinne, also einem Übergang flüssig Gasphase, auch weitere Mechanismen, wie insbesondere die Sublimation. Gleichermaßen wird das in Gasphase vorliegende Material sodenn auch gleichbedeutend als Materialdampf bezeichnet.

In Bandtransportrichtung gesehen vor der Beschichtungszone ist eine Bandpositionieranordnung angeordnet. Die Bandpositionieranordnung dient dem Zweck, zu einer kontinuierlichen Korrektur des Bandtransports beizutragen. Die Bandpositionieranordnung weist hierzu wenigstens eine auf der ersten Seite des Bands angeordnete erste Führungsrolle sowie eine auf der zweiten Seite des Bands angeordnete zweite Führungsrolle auf. Die erste Führungsrolle und die zweite Führungsrolle sind derart positioniert, dass bei Transport des Bands sowohl die erste Führungsrolle als auch die zweite Führungsrolle in Kontakt mit dem Band sind, nämlich die erste Führungsrolle mit der ersten Bandoberfläche und die zweite Führungsrolle mit der zweiten Bandoberfläche.

Eine Bandpositionieranordnung, welche zwei Führungsrollen aufweist, die vor der Beschichtungszone positioniert sind und beide, bevorzugt kontinuierlich, in Kontakt mit der Bandoberfläche sind, bewirkt, dass die Bandführung des Bands unmittelbar vor der Beschichtung der Bandoberfläche mit dem Materialdampf einer Korrektur unterzogen wird. Nach Durchlaufen der Positionieranordnung ist das Band einem modellhaften idealen Bandlauf näher als vorher. Insbesondere ist die Querkrümmung des Bands näher an einem gewünschten Zustand, bevorzugt ist die Querkrümmung reduziert und besonders bevorzugt beseitigt. Der Begriff der Querkrümmung ist im technischen Gebiet des Bandtransports bekannt: Er bezeichnet eine Abweichung des Bands von der idealen Bandebene in Gestalt einer Wölbung im Querschnitt des Bands in zur Transportrichtung senkrechter Richtung. Wenn also die Oberflächen des Bands im Querschnitt keine geraden Linien, sondern gebogene Kurven, bilden, liegt eine Querkrümmung vor. Es wird angestrebt, die Querkrümmung gering zu halten oder vollständig zu beseitigen, was mit der erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage und ihren Weiterbildungen erreicht wird. Durch das erfindungsgemäße Vorgehen wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass das Band in der Beschichtungszone während der gesamten Beschichtungsdauer geringeren Schwankungen in der Querkrümmung unterliegt mit dem Ergebnis einer gegenüber einer ohne Positionieranordnung durchgeführten Beschichtung nicht nur in Bandlängsrichtung sondern auch in Bandquerrichtung homogeneren Beschichtung.

Das bedeutet, dass die Korrektur des Bandtransports zumindest die Korrektur der Querkrümmung umfasst, das heißt: die Reduktion oder die Beseitigung der Querkrümmung. Die Korrektur der Querkrümmung wird durch die auf beiden Seiten des Bands angeordneten und mit dem Band in Kontakt stehenden Führungsrollen, also die erste Führungsrolle und die zweite Führungsrolle, erreicht.

Bevorzugt ist, dass die Drehachse einer der beiden Führungsrollen feststehend ist oder zur kontinuierlichen Feststellung während des Bandtransports eingerichtet ist, und die Drehachse der anderen der beiden Führungsrollen am Kontaktort des Rollenmantels mit dem Band in zur Bandoberfläche senkrechter Richtung bewegbar ist oder in einer Richtung mit einer zur Bandoberfläche senkrechten Richtungskomponente bewegbar ist. Das bedeutet, dass die Position der Führungsrolle in zur Bandoberfläche senkrechter Richtung verändert werden kann, sodass die weiterhin drehbare Führungsrolle je nach gewählter Position der Drehachse in unterschiedlicher Weise die Führung des Bands beeinflusst, beispielsweise durch Verlagern der Drehsache in die zum Band hinweisende Richtung ausgeprägt als Herbeiführung einer geringfügigen Umlenkung. Die Umlenkung wird dadurch erreicht, dass aus Sicht einer Aufsicht der Bandpositionieranordnung in Bandtransportrichtung gesprochen die in die Unterkante der ersten Führungsrolle unterhalb der Oberkante der zweiten Führungsrolle liegt, wenn die erste Führungsrolle unabhängig von ihrer tatsächlichen Positionierung im Raum als obere Führungsrolle betrachtet wird. Diese Bewegung der Drehachse in zur Bandoberfläche senkrechter Richtung kann beispielsweise durch eine vakuumgerecht konstruierte Verstelleinheit erreicht werden, die innerhalb der Beschichtungskammer angeordnet ist, wobei dem Fachmann bekannte elektrische oder pneumatische oder in Mischformen vorliegende Verstelleinheiten vorgesehen sein können. Alternativ kann auch ein außerhalb der Beschichtungskammer vorliegende Mechanik an der Beschichtungsanlage angeordnet sein zur senkrecht zur Bandoberfläche erfolgenden Bewegung, wobei eine Eintrittsstelle einer die Bewegung herbeiführenden Vorrichtung, beispielsweise einer Metallstange, beispielsweise als Durchführung in die Vakuumkammer ausgebildet ist, wobei die Durchführung bevorzugt mit einem Faltenbalg vakuumdicht realisiert ist.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die auf der Seite des Düsenausgangs vorhandene Führungsrolle feststehend ist und die dem Düsenausgang gegenüberliegende Rolle des Bands als senkrecht zur Bandoberfläche bewegbare Rolle ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist, wenn eine Ausführung vorliegt, in welcher die zur Bandoberfläche vorliegende Bewegung derart Freiheitsgrad aufweist, dass eine Bewegung der senkrecht zur Bandoberfläche bewegbaren Führungsrolle eine senkrecht zur Oberfläche weisenden Druck auf die Oberfläche des Bands ausübt im Zusammenwirkung mit einem durch die feststehende Rolle herbeigeführten Gegendruck. Durch die derartige Anordnung kann erreicht werden, dass durch Ausüben von Druck durch Erhöhung einer Auslenkung der bewegbaren Rolle in Richtung der Bandoberfläche eine zunehmende Kraftausübung auf die Oberfläche entlang einer Berührungslinie auf den Mantel der Führungsrolle längs zur Rotationsachse der Führungsrolle auf das Band ausgeübt wird. Dies hat zur Folge, dass das Band sich in seiner Querrichtung dem Profil der bewegbar angeordneten Rolle angleicht. So kann beispielsweise in einem bevorzugten Fall, in dem die Rolle einen kreiszylindrischen Mantelbogen aufweist, ein eventuell vorhandener Querbogen, das heißt: eine Abweichung des Querprofils des Bands von einer geraden Linie, ausgeglichen oder wenigstens teilweise ausgeglichen werden. Dadurch, dass die senkrecht zur Bandoberfläche bewegbare Führungsrolle mit der Bandbewegung mit rotiert, ist die Vornahme dieser Korrekturwirkung während des gesamten Beschichtungsvorgangs und - soweit gewünscht - entlang der gesamten Bandlänge möglich, sodass nach dem Beschichtungsvorgang ein Band vorliegt, dessen Beschichtung eine hervorragende Homogenität in jeder auf der Bandoberfläche liegenden Richtung aufweist.

Dadurch, dass eine Relativbewegung der bewegbar ausgebildeten Führungsrolle gegenüber der feststehend ausgebildeten Führungsrolle möglich ist, wird ermöglicht, dass eine senkrecht auf die Bandoberfläche wirkende Kraft mit vergleichsweise unaufwändigen Mitteln, nämlich durch Bereitstellen nur einer bewegbaren Rolle, erreichbar ist.

Ein minimaler Krafteinsatz der bewegbaren Rolle ist beispielsweise in einer bevorzugten Grundstellung gegeben, in der der Außenmantel der bewegbaren Führungsrolle und der Außenmantel der feststehenden Führungsrolle parallel zueinander weisende und zu den Bandoberflächen parallele Tangentialebenen aufweisen, deren Abstand voneinander der Dicke des Bands entspricht. Die Bewegbarkeit der anderen der beiden Führungsrollen ist gemäß dieser Weiterbildung bevorzugt dahingehend umgesetzt, dass die bewegbare Rolle von dieser beschriebenen Grundstellung aus in Richtung des Halbraums bewegbar gelagert ist, in dem die nicht bewegbare Rolle sich befindet; oder mit anderen Worten: die Drehachse der bewegbaren Rolle ist derart in zur Bandoberfläche senkrechten Richtung bewegbar, dass das Band in einen Umlenkverlauf gezwungen wird. Dies wird dadurch bewerkstelligt, dass geometrisch gesprochen die zur Bandoberfläche des undeformierten Bands parallele Ebene, welche die Drehachse der bewegbaren Führungsrolle enthält in Richtung der zu der undeformierten Bandoberfläche parallelen Ebene, welche die Drehachse der feststehenden Drehachse enthält bewegt wird derart, dass der Abstand dieser beiden Ebenen kleiner wird als die Summe der beiden Radien der beiden Führungsrollen zuzüglich der Banddicke. Mit zunehmender Bewegung der Drehachse der bewegbaren Führungsrolle in die beschriebene Richtung sinkt dieser Abstand, was mit einer Zunahme der auf die Bandoberfläche wirkende Kraft einhergeht, wodurch wiederum eine zunehmende Beseitigung etwaig vorhandener Querbögen erreicht wird. Dieser Mechanismus ist eine bevorzugte Variante der Bandpositionieranordnung, mit der auf vergleichsweise unaufwendige Weise eine Beseitigung oder Verringerung von Querbögen im zu beschichtenden Band erreicht werden kann. Besonders bevorzugt ist, wenn die erste Führungsrolle und die zweite Führungsrolle, bei Betrachtung in Bandtransportrichtung, zueinander beabstandet an der Beschichtungsanlage angeordnet sind, das heißt also, dass die beiden durch die Führungsrollen gebildeten Berührungslinien mit dem Band voneinander in Bandtransportrichtung gesehen voneinander beabstandet sind. Dadurch kann in besonders vorteilhafter Weise die Führung des Bands dahingehend beeinflusst werden, dass ein Querbogen des Bands beseitigt oder zumindest verringert werden, sodass schließlich weder ein Querbogen konkav als auch ein Querbogen konvex, jeweils aus Sicht des Düsenausgangs betrachtet, vorliegt oder der jeweilige Querbogen zumindest gegenüber seinem Ausmaß vor der Positionieranordnung verringert werden kann.

Bevorzugt ist, wenn die Bandpositionieranordnung unmittelbar vor der Beschichtungszone angeordnet ist. Bevorzugt bedeutet dies, dass die Beschichtungszone maximal 11 Meter, besonders bevorzugt maximal 4 Meter, nach der Bandpositionieranordnung beginnt. Durch die unmittelbar vor der Beschichtungszone erfolgte Positionierung der Bandpositionieranordnung wird gewährleistet, dass eine zum Zwecke der Beschichtung herbeigeführte Bandpositionierung durch Verminderung oder Beseitigung von Querbögen am Ort der Beschichtung noch vollständig oder zumindest nahezu vollständig erhalten ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass, in Bandtransportrichtung gesehen hinter der Beschichtungszone, ein Schichtdickensensor angeordnet ist, der eine berührungslose Ermittlung von Schichtdickenwerten der zuvor aufgebrachten Beschichtung geeignet ist. Zu diesem Zweck ist der Sensor auf die Beschichtung gerichtet, bevorzugt in senkrechter Blickrichtung, um die Schichtdicke oder einen von der Schichtdicke abhängigen Wert zu messen und zu erfassen. Das Band läuft während des Bandtransports an dem Schichtdickensensor vorbei, so dass sequenziell oder kontinuierlich Schichtdickenwerte, insbesondere Schichtdicken, entlang der Bandlänge ermittelt werden. Die gemessenen Werte können sodann genutzt werden, um Veränderungen der Schichtdicke für eine einmalige, eine wiederholte oder eine kontinuierliche Einstellung, bevorzugt eine Regelugung, der Bandpositionierung vorzunehmen. Beispielsweise kann bei Abweichung einer gemessenen Dicke von einer Solldicke oder bei einer relativen Veränderung der Schichtdicke über ein bestimmtes Maß hinaus eine regulierende Einstellung oder Regelung der Bandpositionierung erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Einstellung der Beschichtung durch Änderung einer Ansteuerung der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung vorgenommen werden, die bevorzugt zu diesem Zweck über eine entsprechende Beschichtungssteuerung mit dem Schichtdickensensor gekoppelt ist. Besonders bevorzugt ist, wenn der Schichtdickensensor als Röntgenfluoreszenzsensor ausgebildet ist, da ein solcher Sensor kostengünstig beschaffbar und mit wenig Aufwand und mit geringem Wartungsaufwand betreibbar ist, wobei er eine ausreichend hohe Erfassungsgenauigkeit gewährleistet.

In einer Weiterbildung ist der Schichtdickensensor traversierend beweglich positioniert, beispielsweise an der Beschichtungskammer angeordnet, und mittels einer Schichtdickensensorverstellmechanik bewegbar. Die Schichtdickensensorverstellmechanik kann beispielsweise vakuumgerecht konstruiert und innerhalb der Beschichtungkammer angeordnet sein. Die Schichtdickensensorverstellmechanik kann beispielsweise elektrisch oder pneumatisch ausgeführt sein. Alternativ kann die Schichtdickensensorverstellmechanik außerhalb der Beschichtungskammer angeordnet sein und über eine Durchführung, beispielswiese mittels Faltenbalgen, in die Beschichtungskammer eingekoppelt sein. Bevorzugt ist die Schichtdickensensorverstellmechanik mit einem Motor versehen zur eingestellten und/oder geregelten Steuerung der Position des Schichtdickensensors in Querrichtung des Bands. Die angesprochene traversierend bewegliche Anordnung des Schichtdickensensors an der Beschichtungsanlage dient dem Zweck, Schichtdickenwerte zu erfassen, welche Informationen über das Schichtdickenprofil des beschichteten Bands in Querrichtung des Bands zu enthalten. Damit können Abweichungen des

Schichtdickenprofils von einem gewünschten oder einem erwarteten Schichtdickenprofil erkannt werden und diese für Rückschlüsse auf etwaige unplanmäßige Eigenschaften der Bandpositionierung, insbesondere beispielsweise einer Ausbildung eines Querbogens im Band und/oder eine Inhomogenität in der Beaufschlagung des Bands mit dem Materialdampf aus der Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung des Materials infolge möglicher Inhomogenitäten des aus dem Düsenausgang austretenden Materialdampfes .

Alternativ oder zusätzlich kann eine weitergebildete Ausführungsform der Beschichtungsanlage einen Abstandssensor aufweisen. Ein solcher Sensor kann sodann genutzt werden, um eine Veränderung des Abstands von dem Sensor und damit eine eventuell auftretende, beispielsweise durch Schwankungen des Bandzugs verursachte, Veränderung des Bandlaufs zu erkennen. In Kenntnis der von dem Abstandssensor gewonnenen Messwerten kann sodann durch Einstellung der Beschichtungsanlage, insbesondere durch eine Nachjustierung der Bandpositionierung mittels der Bandpositionieranordnung, eine Verbesserung der Homogenität der aufgebrachten Beschichtung herbeigeführt werden. Als Abstandssensor kann beispielsweise ein induktiver Abstandssensor oder ein kapazitiver Abstandssensor dienen, wie sie dem Fachmann geläufig sind.

Sofern ein Abstandssensor vorhanden ist, ist dieser derart positioniert, dass der Abstand eines in Bandtransportrichtung gesehen hinter der Bandpositionieranordnung laufenden Bereichs des Bands erfasst wird. Bevorzugt ist der Abstandssensor vor der Beschichtungszone positioniert, sodass ein Abstand eines in Bandtransportrichtung gesehen vor der Beschichtungszone laufenden Bereichs des Bands erfasst wird. Dies hat den Vorteil, dass der Abstand in einem vergleichsweise nah an der Bandpositionieranordnung befindlichen Bereich gemessen wird, wodurch die Voraussetzungen für eine besonders exakte Einstellung oder Regelung der Bandpositionieranordnung in Abhängigkeit vom Abstand bewirkt wird.

Sofern ein Schichtdickensensor vorhanden ist, ist dieser derart positioniert, dass die Schichtdicke einer Beschichtung eines in Bandtransportrichtung gesehen hinter der Beschichtungszone laufenden Bereichs des Bands erfasst wird.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass der Abstandssensor traversierend beweglich positioniert, beispielsweise an der Beschichtungskammer angeordnet, ist und mittels einer Abstandssensorverstellmechanik an der Beschichtungsanlage bewegbar ausgebildet ist. Analog zu den obigen Erläuterungen im Zusammenhang mit der traversierenden Bewegung des Schichtdickensensors kann der Abstandssensor sodann eine Abstandsinformation nicht nur an einer festen Position der Querrichtung des Bands und für sich verändernde Längspositionen verfolgen, sondern es können Abstandsinformationen entlang wenigstens eines Abschnitts der Querrichtung des Bands, bevorzugt der gesamten Querrichtung des Bands, erfasst werden und somit querrichtungspositionabhängige Abstandsprofile oder Veränderung von Abstandsprofilen erfasst werden. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass ausgehend von den so gewonnenen Informationen in besonders vorteilhafter Weise eine Korrektur der Bandpositionierung vorgenommen werden kann und dadurch die Homogenität der Beschichtung verbessert werden kann.

Gemäß einer Weiterbildung ist der Schichtdickensensor, soweit vorhanden, und/oder der Abstandssensor, soweit vorhanden, über ein Steuergerät mit der Bandpositionieranordnung gekoppelt. Das Steuergerät ist eingerichtet, Werte des jeweiligen Sensors beziehungsweise der jeweiligen Sensoren auszulesen, das heißt: Schichtdickenwerte und/oder Abstandswerte auszulesen, und die Bandpositionieranordnung anzusteuern, um in Abhängigkeit von erfassten Schichtdickenwerten und/oder von Abstandswerten eine Bandpositionierung einzustellen, bevorzugt zu regeln. Das bedeutet, dass die Beschichtungsanlage ein Steuergerät aufweist, welches Daten des Schichtdickensensors und/oder des Abstandssensors (je nachdem welcher dieser Sensoren vorhanden ist bzw. welche dieser Sensoren vorhanden sind) übermittelt bekommt, und in der Lage ist, anhand dieser übermittelten Werte die Bandpositionieranordnung anzusteuern, um die Bandpositionierung einzustellen. Das Einstellen der Bandpositionierung kann insbesondere erfolgen, indem die in zur Bandoberfläche senkrechter Richtung bewegbare Führungsrolle bewegt wird. Beispielsweise kann vorgesehen sein, die in Bandoberfläche senkrechter Richtung bewegbare Führungsrolle zu dem Band hin zu bewegen, um eine zunehmende Kraft und, bei zunehmender Bewegung zu dem Band hin auch eine entsprechende Umlenkung des Bands, herbeizuführen und infolgedessen eine Abnahme von eventuell vorhandenem Querbogen zu bewirken. Die entsprechende Einrichtung des Steuergeräts kann beispielsweise dahingehend umgesetzt sein, dass auf dem Steuergerät empirisch erhaltene Datensätze hinterlegt sind, welche eine Abhängigkeit zwischen der Position der in senkrechter Richtung zur Bandoberfläche bewegbaren Führungsrolle einerseits und einer Veränderung des Querbogens mit Veränderung der Position dieser Führungsrolle andererseits verknüpfen. Alternativ kann aber auch schlicht vorgesehen sein, dass das Steuergerät zur Umsetzung eines Regelkreises anhand entsprechender Programmabläufe befähigt ist, welche mit Schichtdicke und/oder Abstand als Regelgröße arbeitet und nach Erkennung einer Abweichung der Regelgröße von dem entsprechenden Sollwert eine Veränderung der Position der in senkrechter Richtung zur Bandoberfläche bewegbaren Führungsrolle herbeiführt und anhand der hieraufhin erneut erfassten Regelgröße festlegt, ob hiernach eine weitere Veränderung der Position der in senkrechter Richtung zur Bandoberfläche bewegbare Führungsrolle erforderlich ist und wie diese durchgeführt wird. Mit anderen Worten ist eine Weiterbildung als Beschichtungsanlage vorgesehen, in welcher die Veränderung der Position der bewegbaren Rolle der

Bandpositionieranordnung die Stellgröße ist zur Regelung der als Schichtdicke und/oder Abstand ausgewählten Regelgröße.

Um eine Einstellung des Querbogens, bevorzugt eine Regelung des Querbogens, herbeiführen zu können, weist die Beschichtungsanlage bevorzugt den oben erwähnten traversierend beweglichen Schichtdickensensor auf, um die Steuerung, bevorzugt: Regelung, ausgehend von ermittelten Schichtdickenprofilen durchzuführen. Alternativ zu einem traversierend beweglichen Schichtdickensensor kann auch eine Anzahl von zwei oder mehreren Schichtdickensensoren, bevorzugt mindestens drei Schichtdickensensoren, vorhanden sein, die an einer geeigneten hinter der Beschichtungszone befindlichen Längsposition des Bands angeordnet sind derart, dass sie auf verschiedene, beispielsweise äquidistante, Positionen der Querrichtung des Bands weisen. Mit dieser Ausführung wird erreicht, dass ohne das Erfordernis eines traversierenden Schichtdickensensors ein Schichtdickenprofil erhalten wird.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Drehachse der ersten Führungsrolle und die Drehachse der zweiten Führungsrolle über eine mechanische Verbindung drehfest miteinander gekoppelt sind, das heißt beide einen konstanten Winkel zueinander aufweisen und bevorzugt parallel zueinander orientiert sind, die mechanische Verbindung selbst jedoch schwenkbar gelagert ist, wobei das Schwenken bevorzugt in einer parallel zur Bandtransportrichtung stehenden Schwenkachse erfolgt. Die Bandpositionieranordnung, damit die erste Führungsrolle und die zweite Führungsrolle, ist in einer solchen Ausführung also, bei zueinander hinsichtlich ihres Winkels zueinander unveränderter Orientierung, gemeinsam um die Schwenkachse schwenkbar. Das Verschwenken erfolgt beispielsweise mittels einer an der Bandpositionieranordnung angekoppelten Schwenkeinrichtung, die beispielsweise als Gesamtheit aus Verstelleinheit und Kopplungsglied, beispielsweise Verbindungsstange, zwischen Verstelleinheit und Bandpositionieranordnung ausgebildet sein kann. Die Verstelleinheit greift beispielsweise an der mechanischen Verbindung, mit der die erste Führungsrolle und die zweite Führungsrolle miteinander verbinden sind, an einer Position auf derjenigen Seite des Bands an, die von der Schwenkachse weiter entfernt ist, sodass durch Verstellen der - beispielsweise als Hubstange ausgeführten - Verstelleinheit das Verschwenken der ersten Führungsrolle und der zweiten Führungsrolle erfolgt. Die Verstelleinheit für die Drehbewegung kann beispielsweise vakuumgerecht konstruiert innerhalb der Beschichtungskammer angeordnet sein, alternativ ist aber auch eine außerhalb der Dichtungskammer vorgesehene Anordnung möglich. Die Verstelleinheit ist bevorzugt pneumatisch oder als Elektromotor elektrisch ausgeführt. Durch eine schwenkbare Anordnung der Bandpositionieranordnung mit einem gemeinsamen Verschwenken der gegeneinander verdrehfest orientierten Drehachsen wird der Vorteil erreicht, dass eventuelle Abweichungen der Bandlage von dem Ideal einer Bandmittenlage korrigiert werden können. Dadurch werden unmittelbar Verbesserungen einer Schichthomogenität, insbesondere in der Schichtdickenverteilung, bewirkt.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung bezeichnet die Bandlage den in Richtung der Drehachse betrachteten Mantelabschnitt der Führungsrolle, auf dem das Band befördert wird. Mit einem Schwenken der Bandpositionieranordnung wird die Bandlage, zu einem gewünschten Abschnitt hin korrigiert. Bevorzugt ist gewünscht, dass das Band entweder zentriert auf dem Mantelabschnitt wenigstens einer, bevorzugt aller, nicht verschwenkbarer Rollen des Bandlaufs geführt wird; in einem solchen Fall wird im Rahmen der vorliegenden Beschreibung von dem bevorzugt gewünschten Fall der Bandmittenlage gesprochen. Besonders bevorzugt ist eine Ausführung, in der sowohl die Drehachse wenigstens einer der beiden Führungsrollen am Kontaktort des Bands mit der Führungsrolle in zur Bandoberfläche senkrechter Richtung oder in einer Richtung mit einer zur Bandoberfläche senkrechten Richtungskomponente zu der anderen Führungsrolle bewegbar ist als auch die Bandpositionieranordnung schwenkbar gelagert ist. Eine solche Konstellation führt zu dem weiteren Vorteil, dass mit einer selben Vorrichtung erreicht werden kann, dass sowohl die Querkrümmung vermieden oder weitgehend vermieden wird als auch die weitgehende oder vollständige Einhaltung der Bandmittenlage erreicht werden kann.

Besonders bevorzugt weist die Beschichtungsanlage, wenn sie schwenkbar mit der Beschichtungskammer und zueinander drehfest gekoppelte Drehachsen der Führungsrollen aufweist, zudem einen optischen Bandlagensensor auf, der in Bandtransportrichtung hinter der Bandpositionieranordnung angeordnet ist und über eine Steuereinrichtung mit der Schwenkeinrichtung gekoppelt ist. Die Steuereinrichtung ist vorbereitet, die Schwenkeinrichtung anzusteuern zum Einstellen, bevorzugt zum Regeln, der Bandlage über das Verschwenken der Bandpositionieranordnung in Abhängigkeit von einem Sensorsignal des Bandlagensensors. Beispielsweise kann dies umgesetzt sein, indem auf einem Speicherbereich der Steuereinrichtung empirisch gefundene Daten hinterlegt sind, welche einer sensorisch erfassten Abweichung einer Bandlage von der Bandmittenlage eine vorzunehmende Schwenkbewegung zuordnet und diese zudem mittels Ansteuerns, beispielsweise eines entsprechenden vorhandenen Motors wie beispielsweise Elektromotors, vornimmt. Die Steuereinrichtung zum Einstellen, bevorzugt zum Regeln, der Verschwenkung der Bandpositionieranordnung zum Herbeiführen oder Annähern der Bandlage zu der Bandmittenlage hin kann unabhängig von dem bereits angesprochenen Steuergerät zur Steuerung der relativen Position der Führungsrollen zueinander als separates zweites Steuergerät umgesetzt sein, die Steuereinrichtung kann aber auch ein eigener Speicherbereich dieses bereits angesprochenen Steuergeräts sein.

Bevorzugt ist die Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung des Materials eine Jet-Vapour-Deposition-Vorrichtung.

Unter dem Begriff der Jet-Vapour-Deposition-Vorrichtung versteht der Fachmann eine Vorrichtung, in welcher das Beschichtungsmaterial thermisch, beispielsweise in einem Tiegel, in Gasphase gebracht wird und es sodann - typischerweise in einem Gasstrom zusammen mit einem Trägergasstrom aus Inertgas, in manchen Ausprägungen aber auch als Gasstrom ausschließlich aus dem in Gasphase gebrachtem Material - zu dem Substrat transportiert wird, bevorzugt mit einer Gasstromgeschwindigkeit oberhalb der Schallgeschwindigkeit, besonders bevorzugt oberhalb 500 m/s. Die Funktionsweise geht beispielsweise aus dem Übersichtsartikel im Handbook of Deposition Technologies for Films and Coatings (Third Edition), Science, Applications and Technology, 2010, Seiten 881-901, https://doi.org/10.1016/B978- 0-8155-2031-3.00018-1 (verlinkt am Anmeldetag) hervor.

Die zu beschichtende Fläche befindet sich üblicherweise in einer Atmosphäre, die gegenüber der im Tiegel vorherrschenden Atmosphäre einen Unterdrück aufweist. Die zu beschichtende Fläche befindet sich beispielsweise in einem technischen Vakuum mit bevorzugt weniger als 100 mbar Druck, beispielsweise zwischen 10 ( 3) mbar und 20 mbar, was in der großtechnischen Umsetzung ein guter Kompromiss zwischen guten Eigenschaften der Beschichtung sowie dem Aufwand ist, der für die Herbeiführung und Aufrechterhaltung des Vakuums zu betreiben ist.

Das Verfahren der JVD entfaltet seine Vorteile insbesondere bei der großflächigen Beschichtung von Band, insbesondere auch von metallischem Band wie beispielsweise Stahlband. Ein Vorteil der JVD ist, dass aufgrund des vergleichsweise hohen Drucks, mit welchem das in Gasphase vorliegende Material zu der zu bedampfenden Fläche gerichtet wird, eine Beschichtung des Bands mit einer hohen Beschichtungsrate möglich ist, was beispielsweise bei entsprechend hoch gewählten Bandgeschwindigkeiten den Vorteil einer Bandbeschichtung mit guter Wirtschaftlichkeit mit sich bringt.

In einer alternativen bevorzugten Weiterbildung ist die Vorrichtung zur Gasphasenabscheidung des Materials mit einem Verdampfungsabschnitt ausgebildet, der einen Vorverdampfungsabschnitt und einen als bevorzugt als Tiegel ausgebildeten Nachverdampfungsabschnitt aufweist, wobei der Vorverdampfungsabschnitt einen Spritzkopf zum Aufbereiten des als Ausgangsmaterial vorliegenden Beschichtungsmaterials und ein Injektorrohr aufweist. Das Injektorrohr ist ausgebildet, das in dem Spritzkopf aufbereitete Beschichtungsmaterial zu dem Nachverdampfungsabschnitt zu leiten und das aufbereitete Beschichtungsmaterials in den Nachverdampfungsabschnitt hinein zu bringen, um es dort in die Gasphase zu wandeln.

Bevorzugt ist der Spritzkopf eine Drahtspritze für das Lichtbogenschmelzen und/oder Lichtbogenverdampfen von in die Drahtspritze eingeführtem Ausgangsmaterial. Das zur Ausbildung der jeweiligen Beschichtung eingesetzte Material liegt beispielsweise draht- oder bandförmig vor. Das Ausgangsmaterial wird in den Einflussbereich eines elektrischen Lichtbogens gebracht, wobei vorzugsweise zwei Drähte oder zwei Bänder des Ausgangsmaterials vorliegen, von denen eines als Kathode und eines als Anode mit einer elektrischen Gleichspannungsquelle geschaltet wird und mit der Gleichspannungsquelle eine zur Bildung eines Lichtbogens ausreichende Spannung eingestellt wird. Das mittels der Energie des Lichtbogens geschmolzene und/oder verdampfte Material strömt mittels eines Gasstroms von einem Gas oder einem Gasgemisch in das Innere einer auf eine Temperatur, die mindestens der Verdampfungstemperatur des mindestens einen zur Beschichtung eingesetzten Materials oder des Materials mit der jeweils höchsten Verdampfungstemperatur entspricht, erhitzten Kammer, dem sogenannten Tiegel, durch einen Einlass ein. Dabei verdampft/verdampfen das/die Material/ien in dem Tiegel vollständig und tritt/treten durch eine an dem Tiegel vorhandene Öffnung aus. Das/die verdampfte/n Material/ien trifft/treffen auf die zu beschichtende Oberfläche des Bauteils des bandförmigen Materials oder Werkstücks zur Ausbildung der jeweiligen Beschichtung auf.

An den Nachverdampfungsabschnitt schließt bevorzugt ein mit diesem gekoppelter Düsenabschnitt an, der den Düsenausgang aufweist und mit diesem endet.

In einem Spezialfall, dass entsprechend hohe Austrittsgeschwindigkeiten des aus dem Nachverdampfungsabschnitt tretenden Materials erreicht werden, kann diese alternative Ausführungsform als eine Variante der JVD angesehen werden.

Ein Gedanke der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten eines Bands mit einer Beschichtungsanlage. Das Verfahren kann beispielsweise mit einer Beschichtungsanlage der eingangs genannten Art oder einer ihrer Weiterbildungen durchgeführt werden. Das Verfahren weist zumindest die nachfolgend genannten Schritte auf:

Ein Band wird durch eine Beschichtungszone der Beschichtungsanlage transportiert, in welcher sodann eine Bandoberfläche des Bands beschichtet wird.

Während der Beschichtung erfolgt wiederholt oder kontinuierlich das Ermitteln eines der folgenden Parameter: a) Schichtdickenwert mittels eines Schichtdickensensors, wobei der Schichtdickenwert beispielsweise eine Schichtdicke oder ein Schichtdickenprofil sein kann. b) Abstandswert mittels eines Abstandssensors, wobei der Abstandswert beispielsweise ein Abstand oder ein Abstandsprofil sein kann.

Der Parameter wird kontinuierlich mit einem Sollwert verglichen. Bei dem Sollwert kann es sich beispielsweise um einen Vergleichswert oder um eine Vergleichskurve handeln oder um ein Parametersatz von Kurven. Bei Abweichen des wenigstens einen Parameters von dem Sollwert um mehr eine tolerierte Abweichung, Ansteuern der Bandpositionieranordnung zum Einstellen des Querbogens des Bands, wobei die Bandpositionieranordnung wenigstens eine auf der ersten Seite des Bands angeordnete erste Führungsrolle und eine auf der zweiten Seite des Bands angeordnete zweite Führungsrolle aufweist und wobei die erste Führungsrolle und die zweite Führungsrolle derart positioniert sind, dass bei Transport des Bands sowohl die erste Führungsrolle als auch die zweite Führungsrolle in Kontakt mit dem Band sind und wobei eine der beiden Führungsrollen am Kontaktort des Bands mit der Führungsrolle hin zur Bandoberfläche senkrechter Richtung bewegbar ist, optional: Wiederholen der vorhergehenden zwei Schritte bis zum geregelten Erreichen des Sollwerts oder eines Werts, der weniger als eine tolerierte Abweichung, höchstens aber die tolerierte Abweichung, vom Sollwert abweicht zum geregelten Einstellen des Querbogens des Bands.

Die Steuerung oder Regelung des Querbogens durch Veränderung der Position der ersten, bewegbaren, Führungsrolle entfaltet in besonderer Weise seine Vorteile, wenn die

Schichtdickenbestimmung als Regelgröße genutzt wird, weswegen eine Beschichtungsanlage mit Schichtdickensensor und ein Verfahren zur Beschichtung mit der Schichtdicke als Regelgröße besonders bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Entwicklungen darstellen.

In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird zudem eine Bandlage des Bands mittels vorhandenem Bandlagensensor ermittelt und bei Abweichen der Bandlage von einem Sollwert, bevorzugt der Bandmittenlage, um mehr als eine tolerierte Abweichung eine Schwenkeinrichtung angesteuert zum Einstellen der Bandlage des Bands mittels Schwenkens der relativ zueinander drehfest um einen gemeinsamen Schwenkpunkt schwenkbar mit der Beschichtungskammer gekoppelten Führungsrollen der Bandpositionieranordnung. Bevorzugt ist, wenn die Bandlage ihre Bandmittenlage erreicht. In dieser bevorzugten Weiterbildung umfasst oder besteht die Korrektur des Bandtransports zumindest sowohl in der Reduktion oder Beseitigung von Querbogen als auch in der Verrückung der Bandlage zu der Bandmittenlage hin.

Der Schichtdickensensor ist bevorzugt aus Transportrichtung des Bands gesehen hinter der Beschichtungszone angeordnet, der der Abstandssensor und/oder der Bandlagensensor sind bevorzugt hinter der Bandpositionieranordnung, aber vor der Beschichtungszone angeordnet.

Bevorzugt erfolgt das Ansteuern anhand von empirisch ermittelten Referenzwerten, die auf einem Steuergerät hinterlegt sind, das sowohl mit den genannten Sensoren als auch mit Bandpositionieranordnung gekoppelt ist.

Alternativ oder zusätzlich erfolgt ein Regeln des Querbogens und/oder der Bandlage mit Schichtdicke und/oder mit Abstand und/oder mit Bandlage als Regelgröße.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstands der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen, in denen beispielhaft Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.

Es versteht sich, dass die vorgehend genannten wie auch nachfolgend erläuterten Merkmale nicht nur in der jeweils angegeben Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind.

Es zeigen:

Fig. 1: Schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage in Seitenansicht;

Fig. 2: Schematische Darstellung einer Bandpositionieranordnung der Beschichtungsanlage in der Weiterbildung der Ausführungsform der Fig. 1 mit

Bandtransportrichtung als Blickrichtung (a) und in Seitenansicht (b); Figs. 3 bis 6: Darstellung von Schichtdickenverteilung zur Verdeutlichung der Korrektur der Bandpositionierung mittels Bandpositionieranordnung .

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Beschichtungsanlage 1 in Seitenansicht zu entnehmen. Die Beschichtungsanlage 1 dient der Beschichtung eines Bands 2. Die Anlage weist hierzu eine eine Beschichtungskammer 3 auf mit einem Kammereingang 4 und einem Kammerausgang 5. Das Band wird entlang dem gezeigten Pfeil 6 durch die Kammer hindurch transportiert. Innerhalb der Kammer ist bevorzugt noch ein in Fig. 1 nicht näher dargestellter Beschichtungskanal mit beispielsweise als Heizspulen ausgebildeten Heizmitteln angeordnet, durch den Band 2 hindurch läuft. Das Band läuft an einer in der Beschichtungskammer angeordneten Vorrichtung 7 zur Gasphasenabscheidung des Materials vorbei. Diese weist einen Düsenausgang 8 auf, der zu der zu beschichtenden Bandoberfläche 9 hin orientiert ist. Bei Beschichtung trifft Materialdampf in einer Beschichtungszone 10 auf dem Band 2, das die Beschichtungszone 10 durchläuft, auf und bildet dort infolge von Kondensation eine Beschichtung. Prinzipiell ist auch möglich, dass Abschnitte der Vorrichtung 7 zur Gasphasenabscheidung des Materials außerhalb der Beschichtungskammer 3 positioniert sind, solange der Düsenausgang 8 innerhalb der Beschichtungskammer mündet.

In Bandtransportrichtung 6 gesehen vor der Beschichtungszone 10 ist eine Bandpositionieranordnung 11 angeordnet. Auf der ersten Seite des Bands weist die Bandpositionieranordnung 11 eine erste Führungsrolle 12 auf. Auf der zweiten Seite des Bands ist eine zweite Führungsrolle 13 angeordnet. Die erste Führungsrolle und die zweite Führungsrolle sind derart positioniert, dass bei Transport des Bands 2 sowohl die erste Führungsrolle 12 als auch die zweite Führungsrolle 13 in Kontakt mit dem Band 2 sind. In der gezeigten Ausführungsform ist die Drehachse der zweiten Führungsrolle 13 feststehend, das heißt: sie verändert ihre Position relativ zur Beschichtungskammer nicht. Die erste Führungsrolle 12 ist am Kontaktort des Bands in zur Bandoberfläche senkrechter Richtung bewegbar, sie kann also beispielsweise in Richtung der durch den Kreis 12' angedeuteten Position bewegt werden, wodurch eine Umlenkung des Bands herbeigeführt würde. Für die Bewegung ist die Führungsrolle 12 über eine Aufhängung 18 mit einer elektromechanisch ansteuerbaren Mechanik 19 gekoppelt, wobei die Kopplung durch einen Faltenbalg 20 vakuumdicht erfolgt.

In Bandtransportrichtung gesehen hinter der Beschichtungszone sind ein Schichtdickensensor 14 und ein Abstandssensor 16 angeordnet, die mit einer entsprechenden Schichtdickensensorverstellmechanik 15 und einer Abstandsssensorverstellmechanik 17 in Querrichtung des Bands traversierend bewegbar sind.

Der Schichtdickensensor 14 und der Abstandssensor 16 sind über ein Steuergerät 21 mit der Bandpositionieranordnung 11 gekoppelt, genauer gesagt mit der elektromechanisch ansteuerbaren Mechanik 19 der Bandpositionieranordnung 11.

Figs. 2a und 2b ist eine weitergebildete Ausführungsform zu entnehmen, gemäß welcher die Drehachsen der beiden Führungsrollen 12, 13 relativ zueinander drehfest gekoppelt um einen gemeinsamen Schwenkpunkt 22 schwenkbar mit der Beschichtungskammer gekoppelt sind zur Veränderung einer Bandlage des Bands 2 mittels einer Verstelleinheit 23 einer Schwenkeinrichtung Die Schwenkeinrichtung kann beispielsweise als Gesamtheit einer bewegbaren Aufhängung und einer Verstelleinheit 23 ausgebildet sein, die hier nicht ausführlich dargestellt ist.

Fig. 3 ist beispielhaft zu entnehmen, wie eine Beschichtungsanlage der Fig. 1 in vorteilhafter Weise genutzt werden kann. Das Band weist in dem Bandlauf bei in Bandquerrichtung homogenem Massenstrom des Materialdampfs eine Abweichung des Bands von der Planlage in Bandquerrichtung, es liegt ein Querbogen vor, der im Beispiel dazu führt, dass in der Bandmitte ein größerer Abstand von dem Düsenausgang vorliegt als an den Bandkanten. Dies führt, wie Fig. 3c zeigt, zu einer Schichtdickeninhomogenität außerhalb des Toleranzbands, welches die Gesamtheit möglicher Sollwerte ist (gestrichelter Bereich). Durch Ansteuerung der Rolle 12 zu dessen Bewegung in zur Band gerichteten Richtung wird aufgrund der Krafteinwirkung der Führungsrolle 12 auf das Band der Querbogen weitestgehend beseitigt (siehe Fig. 4b). Das Ergebnis ist eine Schichtdickenverteilung innerhalb des Toleranzbands (siehe Fig. 4c).

In Fig. 5 ist eine mit Fig. 3 vergleichbare Konstellation gezeigt, wobei Fig. 5a zu entnehmen ist, dass im Unterschied zu der in Fig. 3a gezeigten Konstellation eine inhomogene Verteilung des Massenstroms vorliegt. Der Effekt der Inhomogenität des Massestroms aufgrund ungleichmäßiger Verteilung des Materialdampfs überlagert sich mit dem Effekt des Querbogens. In Fig. 6 wird ersichtlich, dass ein Erreichen einer homogenen Beschichtung (Fig. 6c) in diesem Fall nur dann möglich ist, wenn ein gewisses Maß an Querbogen erhalten bleibt (Fig.

6b). Daraus lässt sich die Erkenntnis ableiten, dass die Steuerung oder Regelung der Planlagenveränderung durch Veränderung der Position der ersten Führungsrolle 12 in besonderer Weise seine Vorteile entfaltet, wenn die Schichtdickenbestimmung als Regelgröße genutzt wird. Eine Beschichtungsanlage mit Schichtdickensensor und ein Verfahren zur Beschichtung mit der Schichtdicke als Regelgröße stellen daher besonders bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Entwicklung dar.