DE10124899B4 - Crystal pulling machine with a lifting device - Google Patents

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Abstract

Kristallziehanlage mit einer Hubeinrichtung mit einer Aufwickelrolle (1) zum Aufwickeln oder Abwickeln eines Tragelementes (3), welches an seinem freien Ende zum Tragen einer Last (7) gestaltet ist und die eine Gewichtsmesseinrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Gewichtes der Last (7) aufweist, wobei ein durch das Kristallwachstum sich bildender Kristallblock die Last (7) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass als Gewichtsmesseinrichtung ein Drehmomentsensor (6) zur Bestimmung des Antriebsmomentes der Aufwickelrolle (1) vorgesehen ist.A crystal puller comprising a lifting device having a take-up roll (1) for winding or unwinding a support member (3) formed at its free end for supporting a load (7) and having a weight measuring device for continuously determining the weight of the load (7), wherein a crystal block forming by the crystal growth forms the load (7), characterized in that a torque sensor (6) for determining the drive torque of the take-up roll (1) is provided as weight measuring means.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kristallziehanlage mit einer Hubeinrichtung mit einer Aufwickelrolle zum Aufwickeln oder Abwickeln eines Tragelementes, welches an seinem freien Ende zum Tragen einer Last gestaltet ist und die eine Gewichtsmesseinrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Gewichtes der Last aufweist, wobei ein durch das Kristallwachstum sich bildender Kristallblock die Last bildet.The invention relates to a crystal pulling system with a lifting device with a take-up reel for winding or unwinding of a support element, which is designed at its free end for carrying a load and having a weight measuring device for continuously determining the weight of the load, wherein a crystal block forming by the crystal growth forms the load.

Das kontinuierliche Messen des Gewichtes einer mit einer Hubeinrichtung höhenverfahrbaren Last ist in der Technik bei sehr unterschiedlichen Anlagen und für die Steuerung unterschiedlicher Verfahren erforderlich. Eine Kristallziehanlage mit einer Hubeinrichtung der vorstehenden Art, mit der ein Kristallblock während des Wachsens der Kristalle angehoben wird, ist beispielsweise in der EP 0 781 873 A2 beschrieben. Zur Gewichtsmessung des Kristallblockes wird ein als Seil ausgebildetes Tragelement von der Aufwickelrolle über eine Umlenkrolle geführt, die an einer horizontal ausgerichteten dreieckigen Platte befestigt ist. Die Platte stützt sich ihrerseits nahe ihrer Ecken jeweils über eine Gewichtsmesszelle auf einem gehäusefesten Bauteil ab, auf welchem auch die Aufwickelrolle ruht.The continuous measurement of the weight of a lifting device with a height movable load is required in the art in very different systems and for the control of different methods. A crystal puller with a lifting device of the above type, with which a crystal block is raised during the growth of the crystals, is for example in the EP 0 781 873 A2 described. To measure the weight of the crystal block, a support element designed as a cable is guided by the take-up roll over a deflection roller which is fastened to a horizontally oriented triangular plate. The plate is in turn supported near its corners in each case via a weight measuring cell on a housing-fixed component from, on which also the take-up roll rests.

Da aufgrund der Gewichtsmessung die Ziehgeschwindigkeit solcher Kristallziehanlagen geregelt wird, ist es erforderlich, das Gewicht des sich bildenden Kristallblockes möglichst genau zu bestimmen. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, dass die bekannte Gewichtsmesseinrichtung nicht ausreichend genau arbeitet. Insbesondere führen bei sich drehendem Hubwerk Antriebsschwingungen und Fliehkräfte zu Messfehlern.Since, due to the weight measurement, the pulling rate of such crystal pullers is controlled, it is necessary to determine the weight of the forming crystal block as accurately as possible. In practice, however, it has been shown that the known weight measuring device does not operate with sufficient accuracy. In particular, when the hoist rotates, drive vibrations and centrifugal forces lead to measurement errors.

Die DE 195 12 103 C2 beschreibt eine Seilwinde mit einer Seiltrommel, die über ein Getriebe von einem Motor angetrieben wird, wobei das Drehmoment des Getriebes über ein Widerlager abgestützt ist, das einen Drehmomentsensor trägt. Aufgabe dieser Vorrichtung ist die Erfassung der tatsächlichen Belastung der Winde und des Zugseils zur Festlegung der nutzungsabhängigen Inspektionsintervalle.The DE 195 12 103 C2 describes a winch with a cable drum which is driven via a gear by a motor, wherein the torque of the transmission is supported via an abutment which carries a torque sensor. The object of this device is the detection of the actual load of the winch and the pull rope to determine the use-dependent inspection intervals.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Kristallziehanlage eine Hubeinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, dass sich das Gewicht der Last zur Regelung der Ziehgeschwindigkeit möglichst genau überwachen lässt.The invention is based on the object for a crystal pulling a lifting device of the type mentioned in such a way that the weight of the load to control the pulling speed can be monitored as accurately as possible.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Kristallziehanlage dadurch gelöst, dass als Gewichtsmesseinrichtung ein Drehmomentsensor zur Bestimmung des Antriebsmomentes der Aufwickelrolle vorgesehen ist.This object is achieved in a generic crystal pulling system in that a torque sensor for determining the drive torque of the take-up roller is provided as a weight measuring device.

Bei einer solchen Hubeinrichtung ist eine sehr genaue Bestimmung des Gewichtes des Kristallblockes möglich, weil das Messergebnis lediglich durch die Reibung der Aufwickelrolle in ihren Lagern beeinflusst wird und diese Reibung ausreichend genau zu erfassen ist. Auch Antriebsschwingungen und Fliehkräfte bei laufendem Hubwerk führen bei der erfindungsgemäßen Hubeinrichtung nicht zu Messfehlern. Da es sich bei der Last um einen Kristallblock handelt, kann man aus dem Gewicht auf den Durchmesser schließen und deshalb aufgrund der Gewichtsmessung eine Durchmesserregelung ermöglichen.In such a lifting device, a very accurate determination of the weight of the crystal block is possible because the measurement result is only influenced by the friction of the take-up reel in their camps and this friction is sufficiently accurate to detect. Also drive vibrations and centrifugal forces in running hoist do not lead to measurement errors in the lifting device according to the invention. Since the load is a crystal block, one can conclude from the weight on the diameter and therefore allow diameter control due to the weight measurement.

Die Hubeinrichtung ist besonders einfach aufgebaut und ermöglicht eine besonders genaue Bestimmung des Antriebsmomentes und damit zugleich des jeweiligen Gewichtes der Last, wenn der Drehmomentsensor in einer Kupplung zwischen der Aufwickelrolle und einem Aufwickelrollenantrieb integriert ist.The lifting device is particularly simple and allows a particularly accurate determination of the drive torque and thus at the same time the respective weight of the load when the torque sensor is integrated in a coupling between the take-up reel and a take-up reel drive.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Erläuterung ihres Grundprinzips wird nachfolgend auf die Zeichnung Bezug genommen. Diese zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Hubvorrichtung für eine Last.The invention allows for various embodiments. To further explain its basic principle, reference is made below to the drawing. This shows schematically a side view of a lifting device for a load.

Dargestellt ist eine Aufwickelrolle 1, welche auf einer Welle 2 angeordnet ist. Auf dieser Aufwickelrolle 1 lässt sich ein beispielsweise als Seil ausgebildetes Tragelement 3 mehr oder weniger weit aufwickeln. Dieses Tragelement 3 trägt eine Last 7, bei der es sich um einen Kristallblock einer Kristallziehanlage handeln kann.Shown is a take-up roll 1 on a wave 2 is arranged. On this take-up roll 1 can be a trained example as a rope support element 3 wind up more or less far. This support element 3 carries a load 7 , which may be a crystal block of a crystal puller.

Zum Antrieb der Welle 2 und damit der Aufwickelrolle 1 dient ein Aufwickelrollenantrieb 4, der über eine Kupplung 5 mit der Welle 2 verbunden ist. Wichtig ist hierbei ein Drehmomentsensor 6, der in die Kupplung 5 integriert ist und das jeweilige Drehmoment des Aufwickelrollenantriebs 4 zu überwachen vermag.To drive the shaft 2 and thus the take-up roll 1 serves a take-up roll drive 4 that has a clutch 5 with the wave 2 connected is. Important here is a torque sensor 6 who is in the clutch 5 is integrated and the respective torque of Aufwickelrollenantriebs 4 to monitor.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Aufwickelrolleup roll
22
Wellewave
33
Tragelementsupporting member
44
AufwickelrollenantriebAufwickelrollenantrieb
55
Kupplungclutch
66
Drehmomentsensortorque sensor
77
Lastload

Claims (2)

Kristallziehanlage mit einer Hubeinrichtung mit einer Aufwickelrolle (1) zum Aufwickeln oder Abwickeln eines Tragelementes (3), welches an seinem freien Ende zum Tragen einer Last (7) gestaltet ist und die eine Gewichtsmesseinrichtung zur kontinuierlichen Bestimmung des Gewichtes der Last (7) aufweist, wobei ein durch das Kristallwachstum sich bildender Kristallblock die Last (7) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass als Gewichtsmesseinrichtung ein Drehmomentsensor (6) zur Bestimmung des Antriebsmomentes der Aufwickelrolle (1) vorgesehen ist.Crystal pulling device with a lifting device with a winding roller ( 1 ) for winding or unwinding a support element ( 3 ), which at its free end to carry a load ( 7 ) and a weight measuring device for continuously determining the weight of the load ( 7 ), wherein a crystal block forming by crystal growth is the load ( 7 ), characterized in that as weight measuring device a torque sensor ( 6 ) for determining the drive torque of the take-up roll ( 1 ) is provided. Kristallziehanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentsensor (6) in einer Kupplung (5) zwischen der Aufwickelrolle (1) und einem Aufwickelrollenantrieb (4) integriert ist.Crystal pulling apparatus according to claim 1, characterized in that the torque sensor ( 6 ) in a coupling ( 5 ) between the take-up roll ( 1 ) and a take-up roll drive ( 4 ) is integrated.
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