CH642476A5

CH642476A5 - Prellfreie hubeinrichtung fuer halbleiterscheiben.

Info

Publication number: CH642476A5
Application number: CH504479A
Authority: CH
Inventors: Eberhard Riessland; Karl-Heinz Krueger
Original assignee: Elektromat Veb
Priority date: 1978-06-01
Filing date: 1979-05-30
Publication date: 1984-04-13
Also published as: SE7904779L; SU1015448A1; DD137037A1; DE2920907A1; DD137037B1; FR2427171B3; FR2427171A1; US4270109A; GB2022322A; SE442464B; CS222966B1; JPS551198A; BG32235A1; HU182647B; GB2022322B

Description

Die Erfindung betrifft eine prellfreie Hubeinrichtung für Halbleiterscheiben, bei der mittels eines oder mehrerer Elektromagnete ein auf einem Hubanker befestigter Spannkopf in senkrechter Richtung zwischen zwei Endlagen bewegt wird.

In dem DD-WP 101783 ist eine Hubvorrichtung zum schnellen und prellfreien Kontaktieren beschrieben, bei der der Anker in zwei Membranfedern gehalten ist, die in ihrer Federwirkung der Kraft-Weg-Kennlinie des Elektromagneten durch eine steilere Federkennlinie entgegenwirken. Dabei ist die Federkonstante durch eine veränderliche Vorspannung einstellbar. Diese Hubvorrichtung ist in ihrer Anwendung auf relativ kleine Kräfte beschränkt, d.h. bei grossen Halbleiterscheiben lassen sich kurze Betätigungszeiten nicht realisieren. Die Gründe hierfür sind in der grossen Gegenkraft der progressiv wirkenden Feder und dem daraus folgenden hohen Leistungsbedarf der Magnetwicklung zu suchen.

In der US-PS 3936743 ist ein Spannkopf beschrieben, der mittels eines durch einen Schrittmotor betriebenen Exzenters die Hubbewegung realisiert. Hierbei ist die Reibung zwischen einzelnen Teilen nachteilig, die auch einen mechanischen Verschleiss an diesen Stellen bewirkt. Ungünstig ist auch,

dass der Spannkopf aus vielen Einzelteilen besteht und die exakte Parallelführung der Spannfläche in der Arbeitsstellung schwierig ist.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei einer Vergrösse-rung des Scheibendurchmessers eine prellfreie Hubvorrichtung zu schaffen, die mechanisch einfach aufgebaut ist, keinem Verschleiss unterliegt und bei der die Leistungsverluste des Stellgliedes derart gesenkt werden, dass keine zusätzlichen Massnahmen zur Wärmeabführung notwendig sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, mittels eines Gases, vorzugsweise Luft, die unter Druck zwischen den Anschlagflächen des Kernes und des Hubankers ausströmt, die Ankerbewegung vor Erreichen der Endlagen wirksam gedämpft abzubremsen.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass dem Hubanker eine mit einem ferromagnetischen Kern verbundene Führung zugeordnet ist, und sich in der Führung gleichmässig verteilt Düsen befinden, dass einer oberen Fläche des ferromagnetischen Kernes eine erste Anschlagfläche des Hubankers und einer unteren Fläche eine zweite Anschlagflä-che zugeordnet ist, dass in einer oder mehreren Flächen und/ oder der Anschlagflächen Düsen regelmässig angeordnet sind und aus den ersten Düsen und aus den zweiten Düsen ein Gas unter Druck ausströmt.

Zwischen einem Zwischenraum, der durch die obere Fläche und die erste Anschlagfläche, und einem Zwischenraum, der durch die untere Fläche und die zweite Anschlagfläche begrenzt ist, und dem Aussenraum können enge Kanäle angeordnet sein.

Der Querschnitt der engen Kanäle richet sich vorzugsweise nach der Stellung des Hubankers, oder er kann durch Drosselglieder verstellbar sein.

Die obere und untere Fläche und/oder die erste Anschlagfläche und zweite Anschlagfläche sind zweckmässig in magnetisierbare und nichtmagnetisierbare Bezirke aufgespalten.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist dem Hubanker ein Magnetkreis zugeordnet. Entgegen der Wirkungsrichtung dieses Magnetkreises kann zwischen dem Hubanker und dem Kern eine Rückstellfeder angeordnet sein. Weiterhin können dem Hubanker zwei Magnetkreise zugeordnet sein, wobei diese über einen gemeinsamen Rückschlusspol gekoppelt sein können.

Der Rückschlusspol besteht zweckmässig aus einem Permanentmagneten.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel und anhand zweier Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 die prellfreie Hubeinrichtung im Schnitt,

Fig. 2 die Anordnung der Drosselglieder zur Querschnittsverstellung der engen Kanäle, die

Fig. 3 Aufteilung der Flächen in magnetisierbare und nichtmagnetisierbare Bezirke, und die

Fig. 4 Hubeinrichtung mit einem Elektromagneten.

Die prellfreie Hubeinrichtung für Halbleiterscheiben gemäss Fig. 1 ist rotationssymmetrisch aufgebaut und enthält einen ferromagnetischen Kern 1. Ein Hubanker 2 umschliesst den Kern 1. Der Hubanker 2 ist seinerseits von einer Führung 3 umfasst.

Der Kern 1 trägt zwei Elektromagnete 4; 5, die durch einen mit dem Kern verbundenen Rückschlusspol 6 getrennt sind. Dem oberen Elektromagneten 4 ist ein Magnetkreis 7 und dem unteren Elektromagneten 5 ein Magnetkreis 8 zugeordnet. In der Führung 3 befinden sich gleichmässig verteilt

2

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

642 476

Düsen 9. Einer oberen Fläche 10 des Kernes 1 ist eine erste Anschlagfläche 16 des Hubankers 2 und einer unteren Fläche 12 ist eine zweite Anschlagfläche 17 zugeordnet. In der oberen Fläche 10 sind regelmässig verteilt Düsen 11 und in der unteren Fläche 12 Düsen 13 angeordnet. Die Düsen 9; 11 ; 13 5 sind über ein Kanalsystem 14 mit einer Muffe 15 verbunden. Die Fläche 10 und die Anschlagfläche 16 begrenzen einen Zwischenraum 18 und die Fläche 12 und die Anschlagfläche 17 einen Zwischenraum 19. Die Zwischenräume 18; 19 sind mit dem Aussenraum gegebenenfalls durch enge Kanäle 20 io verbunden. Dabei kann der Querschnitt der engen Kanäle 20 von der Stellung des Hubankers 2 abhängen, beziehungsweise es sind Drosselglieder 21 vorgesehen, wie in Fig. 2 gezeigt ist. Weiterhin ist es nach Fig. 3 möglich, die Flächen 10 ; 12 und/ oder die Anschlagflächen 16; 17 in magnetisierbare Bezirke is 22 und nichtmagnetisierbare Bezirke 23 aufzuteilen. Weiterhin enthält der Rückschlusspol 6 einen, auch aus Segmenten zusammengesetzten Permanentmagneten 24. Zur Aufnahme der Werkstücke trägt der Hubanker 2 einen Spanntisch 25.

In der Führung 3 sind Auslassbohrungen 26 angeordnet, 20 die die Verbindung von dem Zwischenraum 19 und den engen Kanälen 20 zum Aussenraum vervollständigen.

In der Führung 3 sind Verdrehsicherungen angeordnet, die ein unbeabsichtigtes Verdrehen des Hubankers 2 zur Führung 3 und damit zum Kern 1 verhindern.

Auch ist eine derartige Hubeinrichtung gemäss Fig. 4 möglich, dass dem Kern 1 und dem Hubanker 2 nur ein Magnetkreis 27 zugeordnet ist. Dabei ist gegebenenfalls eine Rückstellfeder 28, die der Wirkungsrichtung des Magnetkreises entgegenwirkt, zwischen dem Kern 1 und dem Hubanker 2 befestigt. Die Rückstellfeder 28 weist dabei eine lineare oder nicht lineare Charakteristik auf. Bei einer Bewegung des Hubankers 2 wird die sich in dem Zwischenraum 18 beziehungsweise 19 befindliche Luft komprimiert und entweicht langsam in den Aussenraum.

Um die gewünschten Dämpfungswerte einzustellen, ist gegebenenfalls der Querschnitt der engen Kanäle 20 in der angegebenen Weise veränderbar. Ebenfalls dient die Aufspaltung in magnetisierbare Bezirke 22 und nicht magnetisierbare Bezirke 23 der Einstellung der gewünschten Kraftverhältnisse und der Erreichung eines gedämpften Bremsvorganges.

G

1 Blatt Zeichnungen

Claims

642 476 PATENTANSPRÜCHE

1. Prellfreie Hubeinrichtung für Halbleiterscheiben, bei der mittels eines oder mehrerer Elektromagnete ein auf einem Hubanker befestigter Spannkopf in senkrechter Richtung zwischen zwei Endlagen bewegt wird, gekennzeichnet dadurch, dass dem Hubanker (2) eine mit einem ferromagne-tischen Kern (1) verbundene Führung (3) zugeordnet ist, und sich in der Führung (3) gleichmässig verteilt Düsen (9) befinden, dass einer oberen Fläche (10) des ferromagnetischen Kernes (1) eine erste Anschlagfläche (16) des Hubankers (2) und einer unteren Fläche (12) eine zweite Anschlagfläche (17) zugeordnet ist, dass in einer oder mehrerer Flächen (10; 12) und/oder der Anschlagflächen (16; 17) Düsen (11 ; 13) regelmässig angeordnet sind und aus den ersten Düsen (9) und aus den zweiten Düsen (11 ; 13) ein Gas unter Druck ausströmt.

2. Prellfreie Hubeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass sich zwischen einem Zwischenraum (18), der durch die obere Fläche (10) und die erste Anschlagfläche (16) und/oder einem Zwischenraum (19), der durch die untere Fläche (12) und die zweite Anschlagfläche (17) begrenzt ist und dem Aussenraum enge Kanäle befinden.

3. Prellfreie Hubeinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Querschnitt der engen Kanäle (20) von der Stellung des Hubankers (2) abhängt.

4. Prellfreie Hubeinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Querschnitt der engen Kanäle (20) durch Drosselglieder (21) verstellbar ist.

5. Prellfreie Hubeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die obere und die untere Fläche (10; 12) und/oder die erste und zweite Anschlagfläche (16; 17) in magnetisierbare Bezirke (22) und nichtmagnetisierbare Bezirke (23) aufgespalten sind.

6. Prellfreie Hubeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass dem Hubanker (2) ein Magnetkreis (27) zugeordnet ist.

7. Prellfreie Hubeinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, dass der Wirkungsrichtung des Magnetkreises (27) entgegen eine Rückstellfeder (28) zwischen dem Hubanker (2) und dem Kern (1) angeordnet ist.

8. Prellfreie Hubeinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass dem Hubanker (2) zwei Magnetkreise (7 ; 8) zugeordnet sind.

9. Prellfreie Hubeinrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet dadurch, dass die Magnetkreise (7 ; 8) über einen gemeinsamen Rückschlusspol (6) gekoppelt sind.

10. Prellfreie Hubeinrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet dadurch, dass der Rückschlusspol (6) ein Permanentmagnet (24) ist.