Die vorliegende Anmeldung betrifft Beobachtungseinrichtungen für Vakuumvorrichtungen, mit einer entsprechenden Beobachtungseinrichtung ausgestattete Vakuumvorrichtungen und Verfahren zum Betreiben derartiger Beobachtungseinrichtungen.

Bei vielen Prozessen werden Werkstücke in einem Vakuum, d.h. bei einem Druck kleiner als dem Umgebungsdruck, behandelt. Diesbezügliche Vorrichtungen werden im Rahmen dieser Anmeldung allgemein als Vakuumvorrichtungen bezeichnet. Ein Beispiel für derartige Vakuumvorrichtungen sind Beschichtungsvorrichtungen, bei welchen Werkstücke in einem Vaku- um beispielsweise der Größenordnung 10 ^"6 bis 10 ^"7 hPa beschichtet werden, beispielsweise indem entsprechende Beschichtungsmaterialien verdampft werden und sich auf dem Werkstück niederschlagen. Derartige Beschichtungsvorrichtungen können relativ große Ausmaße mit mehreren Beschichtungsstationen annehmen, zwischen denen die Werkstücke transportiert werden, beispielsweise um mehrere Beschichtungsschritte sequentiell durchführen zu können.

Dabei ist es wünschenswert, Prozesse in derartigen Vakuumvorrichtungen beobachten zu können, beispielsweise visuell oder über Messungen, beispielsweise optische Messungen. Hierfür sind teilweise Fenster erforderlich, durch welche visuelle Inspektionen ausgeführt werden können oder über welche optische Messungen beispielsweise durch Analysieren von durch das Fenster austretendem Licht (gegebenenfalls in Verbindung mit einer Anregungslichtquelle) durchgeführt werden können. Derartige Fenster, im Folgenden als Beobachtungsfenster bezeichnet, weisen dabei häufig zudem eine abdichtende Funktion auf, d.h. bei einem einfachen Entfernen des Fensters würde ein Loch zurück bleiben, durch welches Um- gebungsluft in die Vakuumvorrichtung strömen und somit das Vakuum zerstören kann. Dies kann dabei auch zur Zerstörung von Pumpen wie Turbopumpen führen.

Auf der anderen Seite schlägt sich beispielsweise bei Beschichtungsanlagen verdampftes Material auch auf solchen Beobachtungsfenstern nieder, so dass diese mit der Zeit intransparent werden und getauscht werden müssen. Wie oben beschrieben, würde jedoch ein einfaches Tauschen, d.h. Herausnehmen des Beobachtungsfensters und Ersetzen durch ein neues, dazu führen, dass das Vakuum zerstört wird. Für ein derartiges Tauschen müsste die Vakuumvorrichtung daher kontrolliert belüftet und zeitweise stillgelegt werden, was relativ aufwändig und zeitraubend ist und daher im Sinne der Produktivität nicht wünschenswert ist.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Beobachtungseinrichtung für eine Vakuumvorrichtung und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, womit ein Wechsel eines Beobachtungsfensters im laufenden Betrieb einer Vakuumvorrichtung möglich ist, ohne die Vakuumvorrichtung belüften zu müssen. Zudem ist es bei einer derartigen Vorrichtung wünschenswert, dass ein Risiko einer Fehlbedienung, insbesondere eines versehentlichen Belüftens der Vakuumvorrichtung, minimiert ist.

Diesbezüglich wird eine Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Beobachtungseinrichtung nach Anspruch 13 bereitgestellt. Die Unteransprüche definieren weitere Ausführungsbeispiele sowie eine mit einer derartigen Beobachtungseinrichtung ausgestattete Vakuumvorrichtung.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Beobachtungseinrichtung für eine Vakuumvorrichtung bereitgestellt, umfassend: ein Beobachtungsrohr, und ein quer zu dem Beobachtungsrohr angeordnetes bewegliches Element mit einer Aufnahme für ein Fensterelement, wobei das bewegliche Element zwischen einer ersten Position, in der die Aufnahme in dem Beobachtungsrohr angeordnet ist, und einer zweiten Position, in der die Aufnahme außerhalb des Beobachtungsrohrs angeordnet ist, beweglich ist.

Bei einer derartigen Beobachtungseinrichtung kann ein Fensterelement einfach gewechselt werden, indem die Aufnahme mit dem darin befindlichen zu wechselndem Fensterelement von der ersten Position in die zweite Position gebracht wird. Die Beobachtungseinrichtung kann eine Abdichtung zwischen dem Beobachtungsrohr und dem beweglichen Element umfassen, wobei die Aufnahme in der zweiten Position außerhalb eines von der Abdichtung abgedichteten Bereichs liegt. Durch eine derartige Abdichtung kann eine Dichtigkeit der Beobachtungseinrichtung verbessert werden. Die Beobachtungseinrichtung kann eine weitere Aufnahme für ein Fensterelement umfassen. Dabei ist, wenn das bewegliche Element in der ersten Position ist, die weitere Aufnahme außerhalb des Beobachtungsrohrs angeordnet, und, wenn das bewegliche Element in der zweiten Position ist, die weitere Aufnahme in dem Beobachtungsrohr angeordnet. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel kann eine Zeit, in welcher bei einem Fensterwechsel keine Beobachtung durch das Beobachtungsrohr möglich ist, reduziert werden, indem lediglich zwischen der ersten Position und der zweiten Position gewechselt wird und somit ein neues Fensterelement in das Beobachtungsrohr gebracht wird.

Das Beobachtungsrohr kann mit einer Optik gekoppelt sein, beispielsweise um aus einer Vakuumvorrichtung durch das Beobachtungsrohr austretendes Licht in einen Lichtleiter wie eine Glasfaser oder in einer Messeinrichtung zu fokussieren.

An dem Beobachtungsrohr kann ein quer verlaufendes Rohransatzstück ausgebildet sein, durch welches das weitere Element verläuft. Es können Abdeckkappen zum Aufsetzen auf das Rohransatzstück bereitgestellt sein, um so beispielsweise eine Dichtigkeit in einem Fall, in welchem das bewegliche Element nicht bewegt werden muss, weiter zu verbessern.

Des Weiteren wird eine Vakuumvorrichtung, beispielsweise eine Beschichtungsvorrichtung, mit einer derartigen Beobachtungseinrichtung bereitgestellt.

Bei erfindungsgemäßen Verfahren wird mittels der Beobachtungseinrichtung ein Fenster- element, insbesondere ein verschmutztes Fensterelement, gewechselt, wie oben bereits beschrieben.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Beobachtungseinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2 eine weitere Perspektivansicht des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 ,

Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht des Ausführungsbeispiels der Figuren 1 und 2, und

Fig. 4 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels eines erfin- dungsgemäßen Verfahrens. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele sind lediglich als beispielhafte Möglichkeiten zur Implementierung der Erfindung anzusehen und sind nicht als einschränkend auszulegen.

Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, sofern nichts anderes angegeben ist. Auf der anderen Seite ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Merkmalen nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Merkmale zur Ausführung der Erfindung notwendig sind, da andere Ausführungsbei- spiele weniger Merkmale und/oder alternative Merkmale aufweisen können.

In den Figuren 1 -3 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beobachtungseinrichtung 10 dargestellt. Dabei zeigen Figuren 1 und 2 jeweils Perspektivansichten der Beobachtungseinrichtung, während Fig. 3 eine Querschnittsansicht zeigt.

Die Beobachtungseinrichtung 10 der Figuren 1 -3 weist ein Beobachtungsrohr 1 1 auf, welches über einen Flansch 12 an einer Vakuumvorrichtung, beispielsweise einer Beschich- tungsvorrichtung (in Fig. 3 als 1 17 angedeutet) angeflanscht werden kann. Wie in Fig. 3 mit einem gestrichelten Pfeil 1 18 angedeutet, kann über das Beobachtungsrohr 1 1 Licht aus der Vakuumvorrichtung 1 17 ausgekoppelt werden. Umgekehrt kann mit einer derartigen Beobachtungseinrichtung jedoch ebenso Licht in eine Vakuumvorrichtung eingekoppelt werden.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Beobachtungsrohr 1 1 einen kreisförmigen Querschnitt auf, es sind jedoch auch andere Querschnittsformen möglich, beispielswei- se ein rechteckförmiger Querschnitt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist an einem dem Flansch 12 gegenüber liegenden Ende des Beobachtungsrohrs 1 1 eine Optik 18 bereitgestellt, um aus der Vakuumvorrichtung über das Beobachtungsrohr 1 1 ausgekoppeltes Licht in einen an einem Kopplungs- stück 19 angebrachten Lichtleiter 1 10, beispielsweise eine Glasfaser, einzukoppeln. Das Licht kann dann weiter untersucht werden, beispielsweise mittels eines Spektrometers. Bei anderen Ausführungsbeispielen ist kein Lichtleiter vorgesehen, und es kann beispielsweise eine Analysevorrichtung zum Analysieren des ausgekoppelten Lichts direkt an dem Beobachtungsrohr 1 1 angebracht sein. Bei wieder anderen Ausführungsbeispielen kann eine derartige Analysevorrichtung komplett weggelassen sein, und das Beobachtungsrohr kann zur visuellen Betrachtung des Inneren der Vakuumvorrichtung 1 17 verwendet werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Beobachtungsrohr 1 1 Rohransatzstücke 13A, 13B auf, durch welches quer zu dem Beobachtungsrohr 1 1 ein bewegliches Element 14 verläuft, welches in Richtung eines Pfeils 1 14 (Fig. 3) bewegbar ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist das bewegliche Element 14 eine zylindrische Form auf, es sind jedoch auch andere Querschnitte, beispielsweise ein quadratischer oder rechteckiger Querschnitt oder ein anderer zumindest abschnittsweise konstanter Querschnitt möglich. Das bewegliche Element 14 weist eine erste Aufnahme 15 in Form einer durchgehenden Bohrung und eine zweite Aufnahme 16 in Form einer durchgehenden Bohrung auf. Bei der Darstellung der Figuren 1 -3 ist in der zweiten Aufnahme 16 ein Fensterelement in Form ei- nes Beobachtungsfensters 17 aufgenommen. In der Darstellung der Figuren 1 -3 ist die erste Aufnahme 15 hingegen leer. Eine Position des beweglichen Elementes 14 kann durch Schrauben 1 12A und 1 12B oder durch andere Elemente fixiert werden, um ein unbeabsichtigtes Bewegen des beweglichen Elementes 14 zu verhindern. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind wie aus Fig. 3 ersichtlich ringförmige Dichtelemente 1 15A, 1 15B bereitgestellt, beispielsweise Kunststoffdichtungen, welche zwischen den Rohransatzstücken 13A, 13B und dem beweglichen Element 14 abdichten. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann das bewegliche Element 14 passgenau in den Rohransatzstücken 13A, 13B verlaufen, so dass durch die Passform eine Dichtung erreicht wird. Wie ins- besondere aus Fig. 3 ersichtlich, ist der Innenraum der Vakuumvorrichtung 1 17 durch das Beobachtungsfenster 17 und die Dichtelemente 1 15A, 1 15B abgedichtet. Dabei kann das Beobachtungsfenster durch Fixiermittel wie z.B. eine Schraube oder einen Stift in der Aufnahme 16 fixiert sein und/oder mittels einer geeigneten Dichtung, z.B. einer Gummidichtung, zu dem beweglichen Element 14 abgedichtet sein.

Ist das Beobachtungsfenster 17 verschmutzt und muss ausgewechselt werden, wird bei den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 -3 ein neues Beobachtungsfenster in die leere Aufnahme 15 eingesetzt. Dann wird das bewegliche Element 14 derart bewegt, dass ich die Aufnahme 15 und somit das neue Beobachtungsfenster in dem Beobachtungsrohr 1 1 befindet, d.h. in der Position, in der sich in den Figuren 1 -3 die zweite Aufnahme 16 befindet. Die zweite Aufnahme 16 befindet sich dann außerhalb des von den Dichtelementen 1 15A, 1 15B abgedichteten Bereichs, und somit kann dann das (verschmutzte) Beobachtungsfenster 17 entnommen werden und beispielsweise Messungen direkt mit dem neuen Beobachtungsfenster fortgesetzt werden, ohne das Vakuum in der Vakuumvorrichtung 1 17 wesentlich zu beeinträchtigen. Das bewegliche Element 14 kann manuell bewegt werden, es kann aber auch ein entsprechender Antrieb, z.B. ein Elektromotor, zum Bewegen des beweglichen Elements 14 bereitgestellt sein. Zur Zentrierung des beweglichen Elements 14 kann eine entsprechende Zentriereinrichtung, z.B. in den Rohransatzstücken 13A, 13B, bereitgestellt sein. Somit kann durch die dargestellte Beobachtungseinrichtung ein einfacher Wechsel eines Beobachtungsfensters im laufenden Betrieb der Vakuumvorrichtung vorgenommen werden.

Optional können bei Beobachtungseinrichtungen gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung Kappen 1 1 1A, 1 1 1 B auf die Rohransatzstücke 13A, 13B gesteckt werden und beispielsweise über Dichtungen 1 16A, 1 16B, beispielsweise O-Ringe oder andere Kunststoffdichtungen, gegenüber diesen abgedichtet werden. Dies kann die Dichtheit der gesamten Beobachtungseinrichtung erhöhen. Zum Fensterwechsel werden dann die Kappen 1 1 1A, 1 1 1 B abgenommen. Dies kann zwar während der Zeit des Wechsels des Beobachtungsfensters die Dichtheit etwas verringern, durch die Dichtelemente 1 15A, 1 15B ist jedoch dennoch noch eine hinreichende Dichtheit gegeben. Nach dem Wechsel der Fenster können die Kappen 1 1 1A, 1 1 1 B wieder aufgesteckt werden. In den Kappen 1 1 1A, 1 1 1 B können Schrauben 1 13A bzw. 1 13B vorgesehen sein, welche beispielsweise als Abstandhalter zu dem beweglichen Element 14 und/oder zum Fixieren der Kappen 1 1 1A, 1 1 1 B dienen können.

Während das bewegliche Element 14 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Aufnahmen 15, 16 aufweist, kann bei anderen Ausführungsbeispielen auch nur eine einzige Aufnahme vorgesehen sein. In diesem Fall dauert jedoch ein Wechsel des Beobachtungsfensters etwas länger, da die (dann einzige) Aufnahme erst aus dem Beobachtungsrohr heraus bewegt werden muss, dann das Beobachtungsfenster ausgetauscht werden muss und dann die Aufnahme wieder in das Beobachtungsrohr bewegt werden muss. Auf der anderen Seite können auch mehr als zwei Aufnahmen vorgesehen sein.

In Figur 4 ist ein Verfahren zum Wechseln eines Beobachtungsfensters beispielsweise für das Ausführungsbeispiel der Figuren 1 -3 nochmals zusammenfassend dargestellt. In Schritt 20 wird ein neues Beobachtungsfenster in eine inaktive Aufnahme, d.h. eine nicht in einem Beobachtungsstrahlengang, beispielsweise dem Beobachtungsrohr 1 1 der Figur 1 , befindli- che Aufnahme eingesetzt. Bei der Darstellung der Figuren 1 -3 ist z.B. die erste Aufnahme 15 die inaktive Aufnahme.

In Schritt 21 wird dann das bewegliche Element derart bewegt, dass das in Schritt 20 eingesetzte Fenster in den Strahlengang, beispielsweise in das Beobachtungsrohr 1 1 der Fig. 3, bewegt wird. In Schritt 22 wird dann das verschmutzte Fenster entnommen. Das Verfahren der Fig. 4 kann Modifikation der Beobachtungseinrichtung angepasst werden. Ist beispielsweise wie oben erläutert nur eine Aufnahme vorhanden, wird zum Wechseln des Fensters das bewegliche Element zunächst bewegt, um diese Aufnahme in eine inaktive Position außerhalb des Strahlengangs zu bringen, dann wird das verschmutzte Fenster ge- gen ein neues Fenster ausgetauscht (oder das verschmutzte Fenster ggf. gereinigt), und dann wird das bewegliche Element bewegt, um das neue oder gereinigte Fenster wieder in den Strahlengang zu bringen.

Sind bei einer entsprechenden Beobachtungseinrichtung Kappen wie die Kappen 1 1 1A, 1 1 1 B der Figuren 1 -3 bereitgestellt, werden diese Kappen zu Beginn der Durchführung des Verfahrens abgenommen und zum Ende der Durchführung der Verfahrens wieder aufgesetzt.

Wie aus den obigen Erläuterungen ersichtlich, sind eine Vielzahl von Variationen und Ab- Wandlungen möglich. Daher ist der Bereich der Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele begrenzt anzusehen.