DE102009036929A1 - Transport system for transporting flat article or substrate in continuous fluid treatment plant, has holding device to hold flat articles and comprising shaft that includes bristles for exclusive transmission of force that holds articles - Google Patents

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Abstract

The system has a holding device (1) for holding flat articles and comprising a rotatably supported shaft (2). The shaft has bristles (3) for exclusive transmission of force that holds the articles. Another holding device holds a lockable slot hole, where the shaft is supported in the slot hole. The shaft is driven in a transport direction. The bristles are arranged completely on an outer surface (4) of the shaft. The bristles comprise a material e.g. polypropylene, polyvinylidene fluoride, polybutylene terephthalate, rubber and natural fibers. The shaft has a cover made of PVC. An independent claim is also included for a method for transporting a flat article.

Description

Die Erfindung betrifft ein Transportsystem zum Transport von flachen, auf mindestens einem Transportmittel aufliegenden Gegenständen in einer Fluidbehandlungs-Durchlaufanlage, mit einer Vorrichtung zum Niederhalten der flachen Gegenstände. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Transport von flachen Gegenständen unter Verwendung des vorerwähnten Transportsystems.The invention relates to a transport system for transporting flat objects resting on at least one transport means in a fluid treatment system, with a device for holding down the flat objects. Furthermore, the invention relates to a method for transporting flat objects using the aforementioned transport system.

Im Rahmen vieler Fertigungsverfahren aus dem Bereich der Halbleitertechnologie findet eine so genannte Fluidbehandlung der meist bruchempfindlichen, flachen Gegenstände oder Substrate statt. Diese Fluidbehandlung kann beispielsweise der Reinigung der Substrate dienen, aber auch eine nasschemische Behandlung umfassen. Um hohe Durchsätze und eine gleichbleibende Qualität zu erreichen, erfolgt die Behandlung dieser Gegenstände bevorzugt in einer sogenannten Durchlauf- oder Inline-Anlage. Dabei sind sowohl Durchlaufanlagen zur ein- wie auch zur beidseitigen Behandlung der Substrate bekannt. Wesentliche Bestandteile einer derartigen Anlage sind ein Flüssigkeitsbecken und ein Transportsystem, mit welchem die zu behandelnden Substrate bevorzugt horizontal durch das Flüssigkeitsbecken transportiert werden. Das Transportsystem weist beispielsweise ein angetriebenes Band oder eine Vielzahl hintereinander angeordneter und zumindest teilweise angetriebener Rollen oder Walzen auf, auf dem bzw. denen die Substrate vorwärts transportiert werden.In the context of many manufacturing processes in the field of semiconductor technology, a so-called fluid treatment of the most fracture-sensitive, flat objects or substrates takes place. This fluid treatment can serve, for example, for the purification of the substrates, but also include a wet-chemical treatment. In order to achieve high throughputs and a consistent quality, the treatment of these objects is preferably carried out in a so-called continuous or inline system. Both continuous systems for one as well as for two-sided treatment of the substrates are known. Essential components of such a system are a liquid tank and a transport system with which the substrates to be treated are preferably transported horizontally through the liquid tank. The transport system has, for example, a driven belt or a plurality of rollers and rollers arranged one behind the other and at least partially driven, on which or the substrates are transported forward.

Eine Vorrichtung zur einseitigen Behandlung ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 10 313 127 bekannt. Hierbei erfolgt der Transport der Substrate derart, dass nur die zu behandelnde Unterseite mit der Behandlungsflüssigkeit in Kontakt kommt.A device for one-sided treatment is for example from the document DE 10 313 127 known. In this case, the transport of the substrates takes place in such a way that only the underside to be treated comes into contact with the treatment liquid.

Die Druckschrift PCT/EP 03/03739 zeigt eine Durchlaufanlage, bei welcher die Substrate während des Durchlaufs vollständig von einer Flüssigkeit umgeben sind.The publication PCT / EP 03/03739 shows a continuous flow system in which the substrates are completely surrounded by a liquid during the passage.

Die große Oberfläche der Gegenstände einerseits und deren geringe Masse andererseits führen häufig zu einem unerwünschten Aufschwimmen derselben während des Transports auf dem Flüssigkeitsbad. Hierdurch kann es zu einem ungeregelten Transport und sogar zur Beschädigung der Gegenstände kommen. Verstärkt wird dieser Effekt durch die im Rahmen einer nasschemischen Behandlung oft zu beobachtende Bläschenbildung. Gesteigert treten diese Probleme dann zutage, wenn die Substrate während des Transports vollständig in der Behandlungsflüssigkeit eintauchen sollen.The large surface of the objects on the one hand and their low mass on the other hand often lead to an unwanted floating them during transport on the liquid bath. This may result in unregulated transport and even damage to the items. This effect is enhanced by the formation of bubbles, which is often observed during wet-chemical treatment. These problems are more pronounced when the substrates are to be completely immersed in the treatment liquid during transport.

Um ein sicheres, ggfs. auch spurtreues Führen der Substrate zu gewährleisten, ist es daher vorteilhaft, diese zusätzlich von oben gegen ein Aufschwimmen oder ein Verlassen der gewünschten Spur zu sichern. Hierzu sind aus dem Stand der Technik beispielsweise die DE 12 56 963 B und die DE 31 40 546 A bekannt. Diese Druckschriften offenbaren Niederhalter, die zweiteilig aus einer Achse und einer Hülse ausgeführt sind, wobei der Innendurchmesser der Hülse größer ist als der Außendurchmesser der Achse und zwischen Achse und Hülse eine elastische Kopplung besteht. Aus der US 5,711,806 ist ein Transportsystem zum Transport von flachem Transportgut durch chemische Bäder bekannt, das mit Transportrollen und Niederhaltern versehen ist und bei dem die Niederhalter federnd gelagert sind. Schließlich offenbart die Druckschrift PCT/EP 03/03739 Niederhalterrollen, bei denen die Kopplung zwischen innenliegender Welle und außenliegender Hülse über formschlüssig gelagerte Zapfen erfolgt, so dass sich Durchbiegungen der oft sehr langen Welle nicht auf die geometrische Form der Hülse auswirken. Dadurch kann jederzeit eine gleichmäßige Verteilung der Druckkraft erzielt werden. Allerdings wird der Anpressdruck bei dieser wie auch bei anderen, Hülsen verwendenden Lösungen ausschließlich durch das Eigengewicht der Hülsen vorgegeben, so dass eine Anpassung des Anpressdrucks nur durch Austausch der Hülsen möglich ist.In order to ensure a safe, if necessary. Spontaneous guiding of the substrates, it is therefore advantageous to additionally secure them from above against floating or leaving the desired track. For this purpose, for example, from the prior art DE 12 56 963 B and the DE 31 40 546 A known. These documents disclose hold-down, which are made in two parts of an axis and a sleeve, wherein the inner diameter of the sleeve is greater than the outer diameter of the axis and between the axis and sleeve is an elastic coupling. From the US 5,711,806 is a transport system for transporting flat cargo through chemical baths known, which is provided with transport rollers and holders and in which the hold-down are resiliently mounted. Finally, the document discloses PCT / EP 03/03739 Hold-down rollers, in which the coupling between the inner shaft and the outer sleeve takes place via positively mounted pins, so that deflections of the often very long shaft do not affect the geometric shape of the sleeve. As a result, at any time a uniform distribution of the pressure force can be achieved. However, the contact pressure in this as well as in other, sleeve-based solutions is determined solely by the weight of the sleeves, so that an adjustment of the contact pressure is possible only by replacing the sleeves.

Während die letztgenannte Druckschrift sowohl gewichts- als auch temperaturbedingten Geometrieänderungen der Welle Rechnung trägt, kann insbesondere der Durchlauf unterschiedlich dicker flacher Gegenstände zu Beschädigungen derselben führen. Auch ist der genannte zweiteilige Aufbau nachteilig. Zum Einen ist ein derartiger Niederhalter verhältnismäßig aufwändig aufgebaut und zu montieren. Zum Anderen muss mindestens die äußere Hülse von gleichmäßiger Geometrie und sehr guter Oberflächenqualität sein, um eine Beschädigung der Substrate zu vermeiden. Daher sind derartige Niederhalter auch entsprechend teuer.While the latter document takes account of both weight and temperature-related changes in geometry of the shaft, in particular the passage of differently thick flat objects can lead to damage of the same. Also, said two-part construction is disadvantageous. On the one hand, such a hold-down is relatively complex and constructed to mount. On the other hand, at least the outer sleeve must be of uniform geometry and very good surface quality in order to avoid damage to the substrates. Therefore, such hold-downs are also expensive.

Um den Kontakt des Niederhalters mit dem Substrat oder Gegenstand auf ein notwendiges Minimum zu beschränken und gleichzeitig die durch den Niederhalter abgedeckte Fläche zu minimieren, sind an der Außenseite der Hülse Kontaktelemente fixiert, deren durch sie aufgespannter Durchmesser größer ist als der größte Durchmesser des Niederhalters. Hierzu werden insbesondere O-Ringe verwendet. Aufgrund der Punkt- oder linienförmigen Berührung ist die Kontaktfläche zwischen den O-Ringen und den Substraten gering. Demnach fällt die zur Erzielung einer ausreichend hohen Haltekraft zu übertragende Flächenpressung entsprechend hoch aus. Beschädigungen bis hin zu Waferbruch aufgrund lokaler Überbelastung sind die Folge. Zudem kann ein Substrat bei längerer Durchlaufstrecke allmählich seine vorbestimmte Spur verlassen.In order to limit the contact of the blank holder with the substrate or object to a necessary minimum and at the same time to minimize the area covered by the blank holder, contact elements are fixed on the outside of the sleeve whose diameter defined by them is larger than the largest diameter of the blank holder. For this purpose, O-rings are used in particular. Due to the point or line contact, the contact area between the O-rings and the substrates is low. Accordingly, the surface pressure to be transmitted to achieve a sufficiently high holding force is correspondingly high. Damage up to wafer break due to local overload is the result. In addition, a substrate can gradually leave its predetermined track with a longer passage.

Um die Substrate auch in einer gewünschten Spur zu halten, werden gemäß dem Stand der Technik zusätzlich ringförmige Spurelemente vorgesehen, die einen Abstand zueinander aufweisen, der die Breite der Substrate geringfügig übersteigt. Für den Fall unterschiedlich breiter oder bereits zu weit aus einer Spur gelaufener Substrate ist die beschriebene Lösung jedoch nicht anwendbar. Zudem kann es im ungünstigsten Fall zu einem mechanischen Verkanten des Substrates kommen, was wiederum zu einem Bruch desselben führen kann. In order to keep the substrates in a desired track, according to the prior art additionally annular track elements are provided, which have a distance from each other, which exceeds the width of the substrates slightly. However, in the case of substrates of different widths or already too far from a track, the described solution is not applicable. In addition, in the worst case, a mechanical tilting of the substrate can occur, which in turn can lead to a fracture of the same.

Schließlich sind Niederhalter gemäß dem Stand der Technik oft aus mehreren Komponenten zusammengesetzt und teilweise komplex aufgebaut. Je nach Ausführung müssen die oft langen Niederhalterwellen hochgenau gefertigt werden, um an jeder Stelle entlang ihrer Achse die gleiche Anpresskraft zu erzeugen. Die häufig massive Bauweise führt zu relativ hohen Kosten. Ebenso ist ein Wechsel bei Beschädigung der Niederhalter, im Falle einer geänderten Substratgeometrie, oder zur Änderung des Anpressdruckes häufig nur unter größerem Zeitverlust zu realisieren.Finally, hold-downs according to the prior art are often composed of several components and partially complex. Depending on the design, the often long hold-down shafts must be manufactured with high precision in order to produce the same contact force at each point along their axis. The often massive construction leads to relatively high costs. Likewise, a change in damage to the hold-down, in the case of a changed substrate geometry, or to change the contact pressure often only with greater loss of time to realize.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Bereitstellung eines Transportsystems mit einer Vorrichtung zum Niederhalten (Niederhalter), mit welchem die beschriebenen Nachteile des Standes der Technik überwunden werden. Insbesondere soll der Niederhalter kostengünstig zu fertigen sein, und unabhängig von Temperatur- und Qualitätsschwankungen eine sichere Funktion bezüglich des Niederhaltens der Substrate als auch der Spurführung oder Spurfindung derselben gewährleisten.The object of the invention is therefore to provide a transport system with a device for holding down (hold-down), with which the described disadvantages of the prior art are overcome. In particular, the hold-down should be inexpensive to manufacture, and regardless of temperature and quality fluctuations ensure a safe function in terms of holding down the substrates as well as the tracking or Spurfindung the same.

Die Aufgabe wird durch Bereitstellung des Transportsystems gemäß Hauptanspruch gelöst. Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben und ergeben sich aus der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen. Zur Lösung der Aufgabe wird ferner das Verfahren gemäß Nebenanspruch vorgeschlagen. Alle erläuterten Merkmale sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The object is achieved by providing the transport system according to the main claim. Further advantages and embodiments of the invention are described in the subclaims and emerge from the description and the accompanying drawings. To solve the problem, the method is also proposed according to the independent claim. All features explained are not only in the particular combination specified, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the invention.

Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Transportsystem zum Transport von flachen, auf mindestens einem unteren Transportmittel aufliegenden Gegenständen wie insbesondere Halbleitersubstraten aus Silizium in einer Fluidbehandlungs-Durchlaufanlage, mit einer Vorrichtung zum Niederhalten der flachen Gegenstände. Derartige Substrate sind häufig bruchempfindlich und bedürfen daher einer besonders schonenden Handhabung wie beispielsweise im Rahmen einer Fluidbehandlungs-Durchlaufanlage, wobei die Fluidbehandlung sich auf eine Reinigung, aber auch auf eine nasschemische Behandlung der Gegenstände oder Substrate beziehen kann. Die Fluidbehandlung kann beispielsweise in einer ein- oder beidseitigen Sprühbehandlung bestehen. Auch das Entfernen von Flüssigkeit mit beispielsweise Gasströmen, die auf die Substrate gerichtet sind, unterfällt definitionsgemäß einer Fluidbehandlung. Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Transportsystem jedoch zur Verwendung im Rahmen einer im Folgenden beispielhaft als „Nassbehandlung” bezeichneten Fluidbehandlung, bei der die Gegenstände innerhalb oder oberhalb, d. h. aufliegend auf einer Behandlungsflüssigkeit angeordnet sind. Insbesondere bei derartigen Behandlungen ist mit einem unerwünschten Aufschwimmen der Substrate zu rechnen, dem die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Niederhalten entgegenwirkt. Dazu ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zum Niederhalten eine drehbar lagerbare Welle umfasst, welche vorliegend auch „Niederhalterwelle” genannt wird. Bevorzugt ist diese Welle oberhalb des zu behandelnden Gegenstandes angeordnet. Ebenfalls bevorzugt sind mehrere dieser Wellen in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnet, wobei der Abstand der Wellenmitten zueinander bevorzugt nicht mehr als die Länge der flachen Gegenstände, ebenfalls in Durchlaufrichtung gesehen, beträgt. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass ein flacher Gegenstand auch bei längeren Durchlaufstrecken innerhalb des erfindungsgemäßen Transportsystems jederzeit mit mindestens einer der erfindungsgemäßen Vorrichtungen zum Niederhalten in Verbindung steht. In manchen Fällen mag jedoch auch eine größere Beabstandung der Wellen möglich sein. Außerdem kann die Vorrichtung zum Niederhalten eines erfindungsgemäßen Transportsystems auch lediglich eine einzige Welle umfassen.The present invention therefore relates to a transport system for transporting flat objects resting on at least one lower transport means such as, in particular, silicon semiconductor substrates in a fluid treatment system, with a device for holding down the flat objects. Such substrates are often susceptible to breakage and therefore require particularly gentle handling, for example in the context of a fluid treatment throughflow system, wherein the fluid treatment may relate to a cleaning, but also to a wet chemical treatment of the objects or substrates. The fluid treatment can consist, for example, in a one- or two-sided spray treatment. Also, the removal of liquid with, for example, gas streams directed at the substrates is by definition subject to fluid treatment. In particular, however, the transport system according to the invention is suitable for use within the scope of a fluid treatment, which is referred to below by way of example as "wet treatment", in which the articles are disposed within or above, i. H. are arranged resting on a treatment liquid. In particular, in such treatments is to be expected with an undesirable floating of the substrates, which counteracts the device according to the invention for holding down. For this purpose, it is provided that the device for holding down comprises a rotatably storable shaft, which in the present case is also called "hold-down shaft". Preferably, this wave is arranged above the object to be treated. Also preferably, several of these waves are arranged one behind the other in the direction of passage, wherein the distance between the shaft centers relative to one another is preferably no more than the length of the flat objects, also viewed in the direction of passage. In this way, it is ensured that a flat object is always in contact with at least one of the devices according to the invention for holding down even in the case of relatively long passages within the transport system according to the invention. In some cases, however, a larger spacing of the waves may be possible. In addition, the device for holding down a transport system according to the invention may also comprise only a single shaft.

Das Transportsystem umfasst ferner mindestens ein unteres Transportmittel, auf dem bzw. denen die Gegenstände aufliegen und bevorzugt im Wesentlichen horizontal durch bzw. über das Behandlungsfluid transportiert werden. Ein derartiges unteres Transportmittel kann insbesondere aus einem Band, oder aus in Transportrichtung hintereinander angeordneten Rollen oder Walzen bestehen. Bevorzugt sind Vollwalzen, deren Achsen besonders bevorzugt in einem derartigen Abstand zueinander angeordnet sind, dass sie die Länge eines Substrates zumindest geringfügig unterschreiten. Diese Vollwalzen sind an der Oberfläche strukturiert, um den Kontakt zwischen Rolle und zu transportierendem Gegenstand zu verbessern. Bevorzugt ist hier eine Nut, die mit einer gewissen Steigung aufgebracht ist.The transport system further comprises at least one lower transport means on which or which the objects rest and are preferably transported substantially horizontally through or over the treatment fluid. Such a lower transport means may consist in particular of a band, or of rollers or rollers arranged one behind the other in the transport direction. Full rollers are preferred, whose axes are particularly preferably arranged at such a distance from each other that they are at least slightly less than the length of a substrate. These solid rollers are structured on the surface to improve the contact between the roller and the object to be transported. Preferably, here is a groove which is applied with a certain slope.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass eine erfindungsgemäße Niederhalterwelle Borsten umfasst. Diese Borsten dienen der Übertragung der Kräfte, mit denen die Gegenstände niedergehalten werden. Außerdem ist vorgesehen, dass diese Kräfte ausschließlich durch die Borsten ausgeübt werden.According to the invention, it is provided that a hold-down shaft according to the invention comprises bristles. These bristles serve to transmit the forces with which the objects are held down become. In addition, it is provided that these forces are exerted exclusively by the bristles.

Die Borsten bestehen aus einem flexiblen Material. Sie können biegeschlaff oder bevorzugt elastisch sein und beispielsweise in Form von Fasern vorliegen. Ferner können die Borsten einzeln oder als Büschel vorliegen. Bevorzugt weisen alle Borsten die gleiche Länge auf; es kann jedoch vorteilhaft sein, dass die Borsten in bestimmten Bereichen länger sind, um beispielsweise ein seitliches Abdriften des niederzuhaltenden Gegenstandes zu verhindern oder zumindest zu erschweren.The bristles are made of a flexible material. They can be limp or preferably elastic and, for example, in the form of fibers. Furthermore, the bristles may be present individually or as a tuft. Preferably, all bristles have the same length; However, it may be advantageous that the bristles are longer in certain areas, for example, to prevent lateral drift of the object to be held down or at least complicate.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zum Niederhalten des erfindungsgemäßen Transportsystems ferner mindestens ein Lager, in welches die Welle ohne besonderes Werkzeug einsetzbar bzw. aus welchem sie herausnehmbar ist. So kann ein Austausch der Welle in kurzer Zeit und ohne großen Aufwand erfolgen. Dazu ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass mindestens eines der bevorzugt beidseitig der Welle vorzusehenden Lager ein verschließbares Langloch umfasst. In diesem Langloch ist das Wellenende der Welle lagerbar. Besonders bevorzugt ist das Langloch nach oben hin offen. Zum Lagern der Welle wird deren Wellenende von oben in das Lager eingeführt, bis es an der eigentlichen Lagerstelle aufliegt. Anschließend erfolgt ein Sichern der Welle, indem das Langloch verschlossen wird, bevorzugt mittels eines geeigneten Schnellspannverschlusses. Somit ist auch die Höhenlage der Welle festgelegt. Das am anderen Wellenende vorzusehende zweite Lager kann bevorzugt ebenfalls wie beschrieben beschaffen sein. Alternativ kann dieses zweite Lager auch eine lochartige Vertiefung aufweisen, in die das entsprechende zweite Ende der Welle eingesteckt wird, bevor das erste Ende wie vorstehend beschrieben von oben eingelegt wird.According to a preferred embodiment, the device for holding down the transport system according to the invention further comprises at least one bearing, in which the shaft can be used without any special tool or from which it can be removed. Thus, an exchange of the shaft can be done in a short time and without much effort. For this purpose, it is particularly preferably provided that at least one of the bearings preferably to be provided on both sides of the shaft comprises a closable slot. In this slot, the shaft end of the shaft is storable. Particularly preferably, the slot is open at the top. To store the shaft whose shaft end is inserted from above into the camp until it rests on the actual bearing point. Subsequently, the shaft is secured by the slot being closed, preferably by means of a suitable quick-release closure. Thus, the altitude of the wave is fixed. The second bearing to be provided at the other end of the shaft may preferably also be constructed as described. Alternatively, this second bearing may also have a hole-like recess into which the corresponding second end of the shaft is inserted before the first end is inserted from above as described above.

Vorteilhaft an einer Lagerung mit festgelegter Höhenlage ist, dass der Anpressdruck der Vorrichtung zum Niederhalten nicht vom Gewicht derselben abhängt, so dass eine präzise Regulierung und Anpassung des Anpressdrucks möglich ist.An advantage of a storage with a fixed altitude is that the contact pressure of the device for holding down does not depend on the weight of the same, so that a precise regulation and adjustment of the contact pressure is possible.

Auch für den Fall zusätzlicher Lager, die insbesondere bei längeren Wellen vorteilhaft sind, sind solche mit nach oben offenen Langlöchern zu bevorzugen, um einen schnellen und einfachen Austausch der erfindungsgemäßen Welle zu ermöglichen.Even in the case of additional bearings, which are particularly advantageous for longer shafts, those with upwardly open slots are to be preferred in order to allow a quick and easy replacement of the shaft according to the invention.

Neben einfachen Gleitlagern sind auch Kugellager geeignet, wobei der gesamte Körper des Kugellagers bevorzugt an der Welle angebracht ist.In addition to simple plain bearings and ball bearings are suitable, the entire body of the ball bearing is preferably attached to the shaft.

Erfindungsgemäß ist eine Antreibbarkeit der Welle nicht zwingend vorgesehen. Demnach wird die Welle nach einer Ausführungsform nur passiv und nur durch die Interaktion zwischen den Gegenständen und den Borsten in Drehbewegung versetzt.According to the invention, a drivability of the shaft is not necessarily provided. Thus, in one embodiment, the shaft is only passively rotated and only rotated by the interaction between the objects and the bristles.

Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Welle mindestens einseitig antreibbar ist. Das bedeutet, dass die Welle mit einem Antrieb verbunden ist, welcher sie in Drehbewegung versetzt. Dieser Antrieb kann sowohl ausschließlich für die erfindungsgemäße Welle vorgesehen, als auch von weiteren, in einer Behandlungsanlage oder dem erfindungsgemäßen Transportsystem vorhandenen Wellen abgeleitet sein.Preferably, however, it is provided that the shaft can be driven at least on one side. This means that the shaft is connected to a drive which causes it to rotate. This drive can be provided both exclusively for the shaft according to the invention, as well as be derived from other existing in a treatment plant or the transport system according to the invention waves.

Nach einer Ausführungsform ist dabei die Drehbewegung und somit die Vorschubgeschwindigkeit auf diejenige des mindestens einen unteren Transportmittels abgestimmt, so dass auf beide Seiten eines Substrats identische Vorschubgeschwindigkeiten wirken.According to one embodiment, the rotational movement and thus the feed rate are matched to that of the at least one lower transport means, so that act on both sides of a substrate identical feed rates.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist die von der erfindungsgemäßen Welle erzeugte Vorschubgeschwindigkeit höher als die der unteren Transportmittel. Auf diese Weise und in Verbindung mit bestimmten, noch zu beschreibenden Borstenanordnungen kann ein Gegenstand insbesondere während seines Transportes besonders wirkungsvoll in seiner Spur gehalten oder auf diese zentriert werden.According to a further embodiment, the feed rate generated by the shaft according to the invention is higher than that of the lower transport means. In this way and in conjunction with certain bristle arrangements to be described, an article can be particularly effectively kept in its track or centered on it during its transport.

Zum Antrieb können neben einzelnen für eine Welle oder Wellengruppe vorgesehenen aktiven Antrieben (Motoren) auch solche Verwendung finden, die eine Ableitung bereits vorhandener Bewegungen dienen, die im Rahmen einer Behandlungsanlage oder dem erfindungsgemäßen Transportsystem ohnehin meist vorhanden sind. Die Übertragung dieser Bewegungen kann beispielsweise mittels Zahnriemen, Ketten, Zahnrädern oder Kardangelenken erfolgen. Die Übertragung auf die Welle mittels eines Zahnrades ist bevorzugt, da bei entsprechender Zahnhöhe ein Höhenausgleich gegeben ist. Daher kann das erfindungsgemäße Transportsystem leicht an unterschiedliche Substratdicken angepasst werden, ohne dass eine Nachjustage der die erfindungsgemäße Welle antreibenden Komponente erforderlich ist, wie es beispielsweise für den Fall eines Riemen- oder Kettenantriebs nötig wäre.In addition to individual active drives (motors) provided for a shaft or shaft group, such drives can also be used for the drive, which serve to divert already existing movements, which are usually already present in the context of a treatment plant or the transport system according to the invention. The transmission of these movements can be done for example by means of toothed belts, chains, gears or universal joints. The transmission to the shaft by means of a gear is preferred because a height compensation is given at the appropriate tooth height. Therefore, the transport system according to the invention can be easily adapted to different substrate thicknesses, without a readjustment of the shaft of the invention driving component is required, as would be necessary, for example, in the case of a belt or chain drive.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Welle in Transportrichtung antreibbar ist. Das bedeutet, dass die mittels der Borsten auf das Substrat übertragenen Kräfte eine Komponente aufweisen, die in Transportrichtung auf das Substrat wirkt. Auf diese Weise kann die Reibung zwischen Substrat und Niederhalter verringert werden, nämlich dann, wenn die Geschwindigkeit der Borsten gerade der Fördergeschwindigkeit entspricht. Andernfalls müsste entweder das Substrat die Borsten mitnehmen, oder es würde dieselben bremsen, was jeweils mit einer erhöhten Reibung verbunden wäre.According to a preferred embodiment it is provided that the shaft can be driven in the transport direction. This means that the forces transmitted to the substrate by means of the bristles have a component which acts on the substrate in the transport direction. In this way, the friction between the substrate and hold-down can be reduced, namely, when the speed of the bristles just corresponds to the conveying speed. Otherwise, either the substrate would have to take the bristles or it would be the same slow down, which would be associated with increased friction.

Nach einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Welle entgegen der Transportrichtung antreibbar ist.According to another embodiment, it is provided that the shaft can be driven counter to the transport direction.

Die Anordnung der Borsten auf der Mantelfläche der Welle ist von großer Wichtigkeit für die genauen Eigenschaften der Kraftübertragung auf die niederzuhaltenden Gegenstände. Dabei sind die Borsten zunächst in einer oder mehreren Reihen angeordnet, wobei der Abstand der Borsten oder Borstenbüschel zueinander entlang einer Reihe bevorzugt gleich bleibt. Für den bevorzugten Fall, dass mittels einer Welle mehrere parallele Spuren von Substraten niedergehalten werden sollen, können eine oder mehrere Reihen von Borsten zu entsprechenden Spuren auf der Mantelfläche der Welle zusammengefasst sein. Das bedeutet, dass eine Borstenspur auf der Welle gerade einer Substratspur der Behandlungsanlage zugeordnet ist.The arrangement of the bristles on the surface of the shaft is of great importance for the precise properties of the transmission of force to the objects to be held down. The bristles are first arranged in one or more rows, wherein the distance between the bristles or tufts of bristles preferably remains the same along a row. For the preferred case that a plurality of parallel tracks of substrates are to be held down by means of a shaft, one or more rows of bristles may be combined to form corresponding tracks on the lateral surface of the shaft. This means that a bristle track on the shaft is just assigned to a substrate track of the treatment plant.

Nach einer Ausführungsform ist daher vorgesehen, dass die Borsten vollflächig auf der Mantelfläche der Welle angeordnet sind. Ggf. ausgenommen sind hiervon Bereiche der Mantelfläche, die ohnehin nicht für einen Kontakt mit den Gegenständen vorgesehen sind, wie insbesondere die Rand- und selbstverständlich die Lagerbereiche. Auch dann, wenn mehrere parallele Spuren von Gegenständen mit einer Welle niederzuhalten sind, bietet es sich an, die Zwischenräume zwischen den Spuren borstenlos zu belassen; insbesondere dann, wenn die Behandlungsanlage weitere Mittel umfasst, die einer Einhaltung der Spurführung der Substrate dienen.According to one embodiment, it is therefore provided that the bristles are arranged over the entire surface of the lateral surface of the shaft. Possibly. excluded herefrom are areas of the lateral surface which are not provided anyway for contact with the objects, such as in particular the edge and of course the storage areas. Even if several parallel tracks of objects are to be held down by a wave, it is advisable to leave the spaces between the tracks bristle-free; in particular if the treatment system comprises further means which serve to maintain the tracking of the substrates.

Nach einer anderen Ausführungsform sind die Borsten in mindestens zwei Spuren parallel zueinander und zur Wellenstirnfläche angeordnet, wobei die Spuren voneinander sowie von der Wellenstirnfläche einen Abstand aufweisen. Die Wellenstirnfläche liegt dabei parallel zu einer Ebene, deren Normale kollinear mit der Wellenachse ist. Eine Spur kann aus einer oder aus mehreren, bevorzugt ebenfalls konzentrisch auf der Wellenmantelfläche angeordneten Reihen bestehen. Der Abstand zweier Reihen, die eine Substratspur beidseitig begrenzen, kann so bemessen sein, dass er gerade der Breite eines Gegenstands entspricht. Auf diese Weise kann in vorteilhafter Weise ein gleichzeitiges Niederhalten und Spurführen der Substrate erreicht werden. Bevorzugterweise ist der Abstand der Reihen jedoch so bemessen, dass er etwas geringer als die Breite eines Gegenstands ist. Auf diese Weise wird einer schlingernden Bewegung der Substrate besonders effektiv vorgebeugt. Der Abstand einander benachbarter Spuren kann hingegen so gering gewählt werden, dass möglichst viele Spuren nebeneinander angeordnet sein können. Auf diese Weise wird der zur Verfügung stehende Platz optimal ausgenutzt, ohne dass einander seitlich benachbarte Substrate zusammenstoßen können.According to another embodiment, the bristles are arranged in at least two tracks parallel to each other and to the shaft end face, wherein the tracks have a distance from each other and from the shaft end face. The shaft end face lies parallel to a plane whose normal is collinear with the shaft axis. A track may consist of one or more, preferably likewise concentrically arranged rows on the shaft surface. The distance between two rows, which bound a substrate track on both sides, can be dimensioned so that it corresponds to the width of an object. In this way, a simultaneous hold down and tracking of the substrates can be achieved in an advantageous manner. Preferably, however, the pitch of the rows is sized to be slightly less than the width of an article. In this way, a rolling movement of the substrates is particularly effectively prevented. The distance between adjacent tracks, however, can be chosen so small that as many tracks as possible can be arranged next to each other. In this way, the available space is optimally utilized without the fact that laterally adjacent substrates can collide.

Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Niederhalten ist vorgesehen, dass eine Spur mindestens zwei Borstenreihen umfasst, welche unter einem Winkel zueinander angeordnet sind. Das bedeutet, dass in einer Draufsicht auf die Mantelfläche der Welle die Borstenreihen einer Spur nicht linear verlaufen, sondern einen Knick aufweisen, der bevorzugt symmetrisch zur Spurmitte ist. Dieser Knick ist so angeordnet, dass er sich gerade in der Mitte der jeweiligen Spur befindet. Der Winkel, welcher durch die beiden Schenkel des Knicks eingeschlossen ist, liegt bevorzugt im Bereich von 10 bis 170 Grad und beträgt besonders bevorzugt 80 Grad. Ebenfalls besonders bevorzugt weist jede Spur nicht nur eine, sondern mehrere jeweils parallel zueinander verlaufende Reihen von Borsten auf.According to another embodiment of the device according to the invention for holding down is provided that a track comprises at least two rows of bristles, which are arranged at an angle to each other. This means that in a plan view of the lateral surface of the shaft, the bristle rows of a track are not linear, but have a kink, which is preferably symmetrical to the track center. This kink is arranged so that it is just in the middle of each track. The angle enclosed by the two legs of the bend is preferably in the range of 10 to 170 degrees, and more preferably 80 degrees. Also particularly preferably, each track not only one, but a plurality of mutually parallel rows of bristles.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Welle sind insbesondere solche Materialien bevorzugt, die unempfindlich gegen alle mit ihnen in Kontakt kommenden Fluide sind. Bevorzugt sind dabei Kunststoffe. Besonders bevorzugt bestehen die Borsten aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen (PP), Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polybutylenterephthalat (PBT), Gummi und Naturfasern. Die Welle umfasst hingegen bevorzugt zumindest einen Mantel aus Polyvinylchlorid (PVC), oder sie ist aus einem entsprechenden Vollmaterial hergestellt. Alternativ kann sie einen Kern aus metallischem Werkstoff umfassen, was im Hinblick auf größere Längen zu einer geringeren Durchbiegung führen kann.For the production of the shaft according to the invention, in particular those materials are preferred which are insensitive to all fluids coming into contact with them. Preference is given to plastics. Particularly preferably, the bristles are made of a material selected from the group consisting of polypropylene (PP), polyvinylidene fluoride (PVDF), polybutylene terephthalate (PBT), rubber and natural fibers. The shaft, on the other hand, preferably comprises at least one shell of polyvinyl chloride (PVC), or it is made of a corresponding solid material. Alternatively, it may comprise a core of metallic material, which may result in less deflection in view of longer lengths.

Bevorzugt sind die Borsten direkt am Mantel der Welle befestigt und können gewünschtenfalls aus demselben Material bestehen. Nach einer alternativen Ausführungsform können die Borsten auch an einem weiteren Bauteil wie beispielsweise einer zylindrischen Folie oder einem elastischen Hohlkörper befestigt sein, welche bzw. welcher dann über den Mantel gezogen wird.Preferably, the bristles are attached directly to the shell of the shaft and may, if desired, consist of the same material. According to an alternative embodiment, the bristles may also be attached to another component such as a cylindrical foil or an elastic hollow body, which is then pulled over the jacket.

Demnach kann die Niederhalterwelle insgesamt sowohl einstückig als auch aus mehreren Subkomponenten bestehend aufgebaut sein. Insbesondere kommen als Subkomponenten die eigentliche Welle (Kern) und der darauf angeordnete, mindestens eine Mantel mit Borsten in Betracht. Bevorzugt werden auf einen Kern mehrere voneinander beabstandete Mäntel aufgeschoben oder aufgesteckt. Dabei ist sicherzustellen, dass die axiale Anordnung auch während des Betriebes erhalten bleibt. Hierzu können beispielsweise Presspassungen zwischen Mänteln und Kern vorgesehen sein, oder es sind zusätzliche mechanische Sicherungen (z. B. Splinte, Schrauben) vorzusehen. Weiterhin können die Mäntel so bemessen sein, dass ihre Stirnflächen einander berühren, und am Ende des Kerns an einem entsprechend vorzusehenden Wellenabsatz anliegen. Am anderen Ende der Welle kann beispielsweise eine Wellenmutter zur spielfreien Fixierung des Aufbaus dienen.Accordingly, the hold-down shaft can be constructed in one piece as a whole as well as a plurality of subcomponents. In particular, suitable subcomponents are the actual shaft (core) and the at least one sheath with bristles arranged thereon. Preferably, a plurality of spaced coats are pushed or plugged onto a core. It must be ensured that the axial arrangement is maintained during operation. For example, press fits between sheaths and core may be provided for this purpose, or additional mechanical safeguards (for example, split pins, Screws). Furthermore, the shells may be sized so that their end faces touch each other, and bear against the end of the core on a correspondingly provided shaft shoulder. At the other end of the shaft, for example, a shaft nut for play-free fixation of the structure can be used.

Weitere Ausführungsformen betreffen die Anordnung und Geometrie der Borsten. Nach einer Ausführungsform sind die Borsten radial an der Mantelfläche der Welle angeordnet. Das bedeutet, dass die Borsten oder die Wirkrichtungen der Borstenbüschel im Wesentlichen senkrecht zur Mantelfläche der Welle stehen. Die Wirkrichtung eines Borstenbüschels wird dadurch begründet, dass bei einem Büschel von dünnen Fasern zwar nie alle Einzelfasern exakt die gleiche Ausrichtung haben, dass jedoch aufgrund der Nähe der Einzelfasern eines Büschels von einer Überlagerung der Wirkungen der Einzelfasern gesprochen werden kann.Further embodiments relate to the arrangement and geometry of the bristles. According to one embodiment, the bristles are arranged radially on the lateral surface of the shaft. This means that the bristles or the directions of action of the bristle tufts are substantially perpendicular to the lateral surface of the shaft. The effective direction of a bristle tuft is justified by the fact that with a tuft of thin fibers, although never all the individual fibers have exactly the same orientation, however, due to the proximity of the individual fibers of a tuft, it can be said that the effects of the individual fibers are superimposed.

Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die Borsten tangential an der Mantelfläche der Welle angeordnet, oder stehen zumindest in einem Winkel zur Mantelfläche, der deutlich kleiner als 90 Grad ist. Die Borsten sind dabei bevorzugt so angeordnet, dass ihre Spitzen bei Berührung des Substrats entgegen der Transport- oder Vorschubrichtung zeigen. Das bedeutet, dass eine Berührung der Substrate nicht mit den Spitzen, sondern mit den Mantelflächen der Borsten erfolgt. Dies ist vorteilhaft, da so ein Eindringen der Borstenspitzen in den Spalt, der sich unter Umständen zwischen der hinteren Kante eines Substrats und dem unteren Transportmittel bilden kann, nicht möglich ist. Ferner können auch unterschiedliche Ausrichtungen miteinander kombiniert werden, um eine möglichst gute Zentrierwirkung auf die Substrate zu erzielen. So ist es beispielsweise bevorzugt, dass bei einer vorstehend beschriebenen Anordnung der Reihen mit einem Knick die am Rand einer jeweiligen Spur befindlichen Borsten radial, und die im Zentrum dieser Spur befindlichen Borsten tangential in Drehrichtung der Mantelfläche angeordnet sind.According to another preferred embodiment, the bristles are arranged tangentially on the lateral surface of the shaft, or are at least at an angle to the lateral surface, which is significantly smaller than 90 degrees. The bristles are preferably arranged so that their tips on contact of the substrate against the transport or feed direction show. This means that the substrates are not touched with the tips but with the lateral surfaces of the bristles. This is advantageous since penetration of the bristle tips into the gap, which may possibly form between the rear edge of a substrate and the lower transport means, is not possible. Furthermore, different orientations can be combined with each other to achieve the best possible centering effect on the substrates. Thus, for example, it is preferred that in an arrangement of the rows with a bend described above, the bristles located at the edge of a respective track are arranged radially, and the bristles located in the center of this track are arranged tangentially in the direction of rotation of the lateral surface.

Nach einer anderen Ausführungsform beträgt der Winkel, unter welchem die Borsten den Mantel verlassen, einen anderen Wert als 0 Grad (radiale Richtung) oder 90 Grad (tangentiale Richtung).In another embodiment, the angle at which the bristles exit the sheath is a value other than 0 degrees (radial direction) or 90 degrees (tangential direction).

Die Borsten können unterschiedliche Formen aufweisen. Sie können linear oder gebogen verlaufen, beispielsweise kreisförmig gebogen sein. Je nach Borstenform werden unterschiedliche Halte- und Reibungskräfte auf die Substrate übertragen.The bristles can have different shapes. You can run linear or curved, for example, be bent in a circle. Depending on the bristle shape, different holding and friction forces are transmitted to the substrates.

Auch die Geometrie der Spitze einer Borste kann unterschiedlicher Art sein. So kann das Borstenende rechtwinklig, abgeschrägt oder angespitzt verlaufen. Selbstverständlich ist es auch möglich, unterschiedlich geformte bzw. mit unterschiedlichen Enden versehene Borsten miteinander zu kombinieren. Beispielsweise können Borsten, die eher den mittleren Bereich eines Substrates berühren, eine gebogene Form aufweisen und somit elastischer sein, wohingegen Borsten, die eher den Randbereich eines Substrates berühren, eine lineare Form aufweisen und somit weniger elastischer sind.The geometry of the tip of a bristle can also be of different types. Thus, the bristle end can run at right angles, beveled or sharpened. Of course, it is also possible to combine differently shaped or provided with different ends bristles together. For example, bristles that tend to contact the central area of a substrate may have a curved shape and thus be more elastic, whereas bristles that are more likely to contact the edge area of a substrate may have a linear shape and thus be less elastic.

Der Durchmesser einer einzelnen Borste kann beispielsweise im Bereich von 0,01 bis zu mehreren Millimetern betragen. Selbstverständlich sind auch unterschiedlich dimensionierte Borsten im Rahmen eines einzigen erfindungsgemäßen Niederhalters miteinander kombinierbar.The diameter of a single bristle may be, for example, in the range of 0.01 to several millimeters. Of course, differently sized bristles in the context of a single blank holder according to the invention can be combined.

Die Länge einer Borste liegt bevorzugt im Bereich von 5 bis 25 mm. Für den Fall, dass die Borste nicht radial aus dem Mantel austritt, ist es bevorzugt, dass der Abstand der Mantelfläche zu einer gedachten, durch die Borstenspitzen begrenzte Hülle zwischen 5 und 25 mm beträgt.The length of a bristle is preferably in the range of 5 to 25 mm. In the event that the bristle does not exit the jacket radially, it is preferred that the distance of the lateral surface to an imaginary envelope bounded by the bristle tips is between 5 and 25 mm.

Erfindungsgemäß ist in jedem Falle vorgesehen, dass die Form und das Material der Borsten und somit deren Federkraft wesentlichen Einfluss auf den Anpressdruck hat, mit welchem die Substrate niedergehalten werden. Durch Kombination mehrerer Borstensorten können demnach ganz unterschiedliche Druckkraftprofile entlang eines erfindungsgemäßen Niederhalters realisiert werden.According to the invention it is provided in any case that the shape and the material of the bristles and thus their spring force has a significant influence on the contact pressure with which the substrates are held down. By combining a plurality of bristle sorts, quite different pressure force profiles can accordingly be realized along a hold-down device according to the invention.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Transport von flachen Gegenständen unter Verwendung des vorerwähnten Transportsystems.The invention further relates to a method of transporting flat objects using the aforementioned transport system.

Demnach umfasst dieses Verfahren folgende Schritte:

  • – Positionieren der Vorrichtung zum Niederhalten, so dass zwischen den Borsten der Vorrichtung und den Oberseiten der zu transportierenden flachen Gegenstände ein Spalt entsteht, der kleiner ist als die Dicke der flachen Gegenstände;
  • – Antreiben des mindestens einen unteren Transportmittels und/oder der Vorrichtung zum Niederhalten, so dass die auf dem mindestens einen unteren Transportmittel aufliegenden flachen Gegenstände in Transportrichtung gefördert werden.
Accordingly, this method comprises the following steps:
  • - Positioning the device to hold down, so that between the bristles of the device and the tops of the flat objects to be transported, a gap is formed, which is smaller than the thickness of the flat objects;
  • - Driving the at least one lower transport means and / or the device for holding down, so that the resting on the at least one lower transport means flat objects are conveyed in the transport direction.

Mit anderen Worten erfolgt zunächst eine Positionierung der Vorrichtung zum Niederhalten derart, dass tatsächlich auch Druckkräfte von dieser auf die flachen Gegenstände übertragbar sind. Der hierzu vorzusehende Spalt muss kleiner als die Dicke der flachen Gegenstände sein, kann aber auch gleich Null werden, nämlich dann, wenn die Borsten der erfindungsgemäßen Vorrichtung in direkten Kontakt mit dem mindestens einen unteren Transportmittel kommen, sofern kein Substrat zwischen der Vorrichtung und dem Transportmittel angeordnet ist. Durch Anpassen der Spalthöhe bzw. des Abstandes der Achsen eines unteren Transportmittels und einer erfindungsgemäßen Niederhalterwelle kann der Anpressdruck auf die Substrate justiert werden.In other words, the positioning device is first of all positioned in such a way that in fact pressure forces can also be transmitted from it to the flat objects. The gap to be provided for this purpose must be smaller than the thickness of the flat objects, but may also be equal to zero, namely when the bristles of the device according to the invention come into direct contact with the at least one lower transport means, if no substrate between the device and the transport means is arranged. By adjusting the gap height or the distance of the axes of a lower transport means and a hold-down shaft according to the invention, the contact pressure can be adjusted to the substrates.

Im folgenden Schritt erfolgt dann ein Antreiben entweder des mindestens einen unteren Fördermittels, und/oder der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Niederhalten. Bevorzugt werden beide Komponenten gleichzeitig angetrieben, so dass ihre Umfangsgeschwindigkeiten an der unteren bzw. oberen Substratfläche gleich sind. Auf diese Weise werden Reibungskräfte, die zu Beschädigungen der meist empfindlichen Substratoberflächen führen könnten, effektiv vermieden.In the following step, then driving either of the at least one lower conveyor, and / or the device according to the invention for holding down. Preferably, both components are driven simultaneously, so that their peripheral speeds are the same at the lower and upper substrate surface. In this way, friction forces, which could lead to damage of the most sensitive substrate surfaces, effectively avoided.

Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Verfahren einen Reinigungsschritt wie beispielsweise zwischen zwei Transportvorgängen umfasst. Dieser Reinigungsschritt dient insbesondere der Entfernung etwaiger Verkrustungen von den Borsten. Solche Verkrustungen können beispielsweise durch Trocknen von Behandlungsflüssigkeit auf den Borsten entstehen, wenn in der Behandlungsflüssigkeit entsprechende, als Feststoff zurückbleibende Komponenten befinden. Der Reinigungsschritt wird demnach dergestalt durchgeführt, dass die Welle der Vorrichtung zum Niederhalten auf dem mindestens einen darunter angeordneten Transportmittel aufliegt und angetrieben wird, ohne dass sich ein Substrat zwischen der Welle und dem Transportmittel befindet.Furthermore, it is provided according to the invention that the method comprises a cleaning step, for example between two transport operations. This cleaning step serves, in particular, to remove any encrustations from the bristles. Such incrustations can be produced, for example, by drying treatment liquid on the bristles if corresponding components remaining as solids are present in the treatment liquid. The cleaning step is thus carried out in such a way that the shaft of the device for holding down on the at least one transport means arranged underneath and is driven without a substrate between the shaft and the means of transport is located.

Besonders bevorzugt sind dabei die Rotationsbewegungen gegenläufig und/oder erfolgen mit unterschiedlicher Relativgeschwindigkeit. Durch die so entstehende Reibung wird eine effektive Reinigung der Borsten und ggf. auch des Transportmittels erzielt.Particularly preferred are the rotational movements in opposite directions and / or carried out with different relative speed. Due to the resulting friction effective cleaning of the bristles and possibly also the means of transport is achieved.

Figurenbeschreibungfigure description

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Niederhalten in Seitenansicht mit radial an der Welle angeordneten Borsten. 1 shows a device according to the invention for holding down in side view with radially arranged on the shaft bristles.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Niederhalten in Seitenansicht mit tangential an der Welle angeordneten Borsten. 2 shows a device according to the invention for holding down in side view with tangentially arranged on the shaft bristles.

3 zeigt die Mantelfläche einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Niederhalten in Draufsicht mit zwei parallel zueinander und zur Wellenstirnfläche beabstandeten Borstenreihen. 3 shows the lateral surface of a device according to the invention for holding down in plan view with two parallel to each other and the shaft end face spaced rows of bristles.

4 zeigt die Mantelfläche einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Niederhalten in Draufsicht, bei der die Mantelfläche vollflächig mit Borsten bedeckt ist. 4 shows the lateral surface of a device according to the invention for holding down in plan view, in which the lateral surface is covered over its entire surface with bristles.

5 zeigt die Mantelfläche einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Niederhalten in Draufsicht, bei der an der Mantelfläche mehrere, einen Knick aufweisende Borstenreihen angeordnet sind. 5 shows the lateral surface of a device according to the invention for holding down in plan view, in which a plurality of bristle rows having a kink are arranged on the lateral surface.

6 zeigt die Mantelfläche einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Niederhalten wie in 5, jedoch mit nur einer einzigen an der Mantelfläche angeordneten Borstenreihe. 6 shows the lateral surface of a device according to the invention for holding down as in 5 , but with only a single row of bristles arranged on the lateral surface.

In der 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Niederhalten 1 in Seitenansicht mit radial an der Welle 2 angeordneten Borsten 3 gezeigt. Die Borsten schließen demnach mit einer an der Mantelfläche 4 aufliegenden gedachten Ebene einen Winkel von 90 Grad ein, weisen demnach in Richtung der Mantelflächennormalen. Die Borsten sind regelmäßig zueinander beabstandet, um unabhängig vom aktuellen Drehwinkel der Achse gleichmäßige Druckkräfte übertragen zu können.In the 1 is a device according to the invention for holding down 1 in side view with radially on the shaft 2 arranged bristles 3 shown. The bristles thus close with a on the lateral surface 4 lying on imaginary plane an angle of 90 degrees, therefore, point in the direction of the lateral surface normal. The bristles are regularly spaced from each other to be able to transmit uniform compressive forces regardless of the current rotation angle of the axis.

Die 2 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Niederhalten 1 in Seitenansicht mit tangential an der Welle 2 angeordneten Borsten 3. Der Winkel zwischen einer an der Mantelfläche 4 aufliegenden gedachten Ebene und den Borstenachsen beträgt deutlich weniger als 90 Grad, beispielsweise wie hier dargestellt 30 Grad. Die Kipprichtung der Borsten kann je nach Bedarf vorwärts oder rückwärts gerichtet sein. Vorwärts bedeutet, dass die Borsten im Kontakt mit dem Substrat in Transportrichtung weisen. Rückwärts bedeutet, dass die Borsten im Kontakt mit dem Substrat entgegen der Transportrichtung weisen. Außerdem kann die Kipprichtung der Borsten auch eine seitwärts gerichtete Komponente haben, was bedeutet, dass die Borsten in einer Mantelansicht nach dem Muster der 3, 4, 5 oder 6 nicht nach oben oder unten, sondern auch in Richtung eines der Wellenenden geneigt sein können.The 2 shows a device according to the invention for holding down 1 in side view with tangential to the shaft 2 arranged bristles 3 , The angle between one on the lateral surface 4 resting imaginary plane and the bristle axes is significantly less than 90 degrees, for example, as shown here 30 degrees. The tilting direction of the bristles may be directed forward or backward as needed. Forward means that the bristles are in contact with the substrate in the transport direction. Reverse means that the bristles face the transport direction in contact with the substrate. In addition, the tilting direction of the bristles may also have a sideways-directed component, meaning that the bristles in a shell view follow the pattern of the 3 . 4 . 5 or 6 can not be up or down, but also inclined in the direction of one of the shaft ends.

In der 3 ist die Mantelfläche 4 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Niederhalten 1 in Draufsicht mit zwei parallel zueinander und zur Wellenstirnfläche 5 beabstandeten Borstenreihen 6 gezeigt. Nicht dargestellt sind demnach die Wellenenden und ggf. daran angeordnete Lager. Die beiden Borstenreihen haben einen axialen Abstand zueinander, der zumindest etwas geringer als die Breite eines niederzuhaltenden Gegenstandes ist. Diese Borstenanordnung zeichnet sich durch die geringst mögliche Berührung von Borsten mit dem Substrat aus.In the 3 is the lateral surface 4 a device according to the invention for holding down 1 in plan view with two parallel to each other and the shaft end face 5 spaced bristle rows 6 shown. Not shown are therefore the shaft ends and possibly arranged thereon bearings. The two rows of bristles have an axial distance from each other, which is at least slightly smaller than the width of an object to be held down. This bristle arrangement is characterized by the lowest possible contact of bristles with the substrate.

In der 4 ist die Mantelfläche 4 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Niederhalten 1 in Draufsicht gezeigt, bei der die Mantelfläche 4 vollflächig mit Borsten 3 bedeckt ist. Im Gegensatz zu der in der 3 gezeigten Anordnung ist hier zwar die höchst mögliche Berührung von Borsten mit dem Substrat gegeben; in bestimmten Fällen, beispielsweise im Falle runder Substrate ist diese Anordnung jedoch zu bevorzugen. Durch die vollflächig mit Borsten bestückte Oberfläche der Mantelfläche ist man nicht an eine feste Breite einer Spur gebunden. Es ist somit möglich, Substrate mit unterschiedlicher Breite auf der gleichen Anlage zu behandeln.In the 4 is the lateral surface 4 a device according to the invention for holding down 1 shown in plan view, wherein the lateral surface 4 full surface with bristles 3 is covered. Unlike in the 3 Although the arrangement shown here is the highest possible contact of bristles with the substrate given; in certain cases, However, for example, in the case of round substrates, this arrangement is preferable. Due to the full surface with bristles stocked surface of the lateral surface is not bound to a fixed width of a track. It is thus possible to treat substrates with different widths on the same system.

Die 5 zeigt die Mantelfläche 4 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Niederhalten 1 in Draufsicht, bei der an der Mantelfläche mehrere, einen Knick aufweisende Borstenreihen 6 angeordnet sind. Durch den Knick ist eine Zentrierung der mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung niedergehaltenen Substrate erzielbar. Gemäß der in der Figur dargestellten Ausführungsform sind drei Spuren vorgesehen, deren Mitten jeweils im Bereich des entsprechenden Knicks liegen. Die drei Borstenreihen verlaufen parallel zueinander. Der durch den Knick eingeschlossene Winkel beträgt gemäß der 5 ca. 30 Grad, kann jedoch je nach Anwendungsfall in einem bevorzugten Bereich von 10 bis 170 Grad liegen, und beträgt besonders bevorzugt ca. 80 Grad. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich das Substrat während des Förderns unterhalb der gezeigten Mantelfläche 4 befindet. Die Transportrichtung kann in oder entgegen der Richtung weisen, in welche die jeweiligen Reihen spitz zulaufen. Der Fall, dass die Transportrichtung entgegen der Richtung des Knicks ausgerichtet ist, ist bevorzugt, um die Ausrichtung des zu tranportierenden Gegenstandes in seiner Transportbahn zu stabilisieren.The 5 shows the lateral surface 4 a device according to the invention for holding down 1 in plan view, in which on the lateral surface a plurality of rows of bristles having a kink 6 are arranged. Due to the kink, a centering of the downheld with the device according to the invention substrates can be achieved. According to the embodiment shown in the figure, three tracks are provided, the centers of which are each in the range of the corresponding kink. The three rows of bristles run parallel to each other. The included by the bend angle is according to the 5 about 30 degrees, but may be depending on the application in a preferred range of 10 to 170 degrees, and is particularly preferably about 80 degrees. According to the illustrated embodiment, it is provided that the substrate during conveying under the lateral surface shown 4 located. The transport direction may point in or against the direction in which the respective rows are tapered. The case in which the transport direction is oriented counter to the direction of the bend is preferred in order to stabilize the orientation of the article to be transported in its transport path.

Die 6 zeigt die Mantelfläche 4 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Niederhalten 1 wie in 5, jedoch mit nur einer einzigen an der Mantelfläche angeordneten Borstenreihe 6. Hier zeichnet sich die Borstenanordnung ähnlich der in 3 dargestellten Ausführungsform durch die geringst mögliche Berührung von Borsten mit dem Substrat aus, ohne jedoch den bei dieser Anordnung erzielbaren Zentriereffekt zu verlieren.The 6 shows the lateral surface 4 a device according to the invention for holding down 1 as in 5 , but with only a single row of bristles arranged on the lateral surface 6 , Here, the bristle arrangement is similar to that in 3 illustrated embodiment by the least possible contact of bristles with the substrate, but without losing the achievable in this arrangement centering effect.

Die vorstehend beschriebene Erfindung weist gegenüber dem Stand der Technik eine Reihe von Vorteilen auf. Insbesondere kann ein erfindungsgemäßer Niederhalter kostengünstig hergestellt werden, da die Fertigungsgenauigkeit im Vergleich zu Niederhaltern aus dem Stand der Technik deutlich geringer ausfallen kann, ohne das sich die Wirksamkeit im Hinblick auf die zu erfüllende Aufgabe verringern würde. Die Vorrichtung ist weitestgehend unabhängig von Temperatur- und Qualitätsschwankungen; durch die erfindungsgemäße Nutzung von Borsten als Kraft übertragende Elemente werden entsprechende Schwankungen in einem sehr weiten Bereich ausgeglichen und eine sichere Funktion gewährleistet. Diese umfasst dabei sowohl ein Niederhalten der Gegenstände als auch eine Spurführung oder Spurfindung derselben. Weitere Bauelemente zum Führen oder Zentrieren sind nicht notwendig, was sich wiederum vorteilhaft auf die Kosten auswirkt, ebenso wie der nach einer bestimmten Ausführungsform einteilige Aufbau, und die Nutzbarkeit eines Niederhalters für unterschiedlich breite Gegenstände. Die Handhabung erfolgt dabei schonend, da auch Dickenunterschiede der Substrate oder Fehlanordnungen derselben nicht zwangsläufig zu Bruch führen müssen. Die zum optimalen Niederhalten gewünschten Drücke lassen sich leicht mittels Auswahl der diese Drücke übertragenden Borsten variieren. Schließlich begünstigt die Kombination der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem ein Langloch aufweisenden Lager eine schnelle und unkomplizierte Auswechselbarkeit, was insbesondere im Hinblick auf möglichst kurze Unterbrechungszeiten im Rahmen einer Stückzahlfertigung von großem Vorteil ist.The invention described above has a number of advantages over the prior art. In particular, a hold-down device according to the invention can be produced cost-effectively, since the manufacturing accuracy can be significantly lower in comparison to prior art hold-downs, without reducing the effectiveness with regard to the task to be performed. The device is largely independent of temperature and quality fluctuations; By the use according to the invention of bristles as force-transmitting elements, corresponding fluctuations are compensated in a very wide range and a reliable function is ensured. This includes both holding down the objects as well as tracking or tracking of the same. Other components for guiding or centering are not necessary, which in turn has an advantageous effect on the cost, as well as the one-piece construction according to a particular embodiment, and the usability of a hold-down for objects of different widths. The handling is done gently, as well as differences in thickness of the substrates or erroneous arrangements of the same need not necessarily lead to breakage. The pressures desired for optimum hold down can be easily varied by selecting the bristles that transmit these pressures. Finally, the combination of the device according to the invention with a bearing having a slot favors fast and uncomplicated interchangeability, which is of great advantage, in particular with regard to the shortest possible interruption times in the context of a piece production.

Aufgrund der einfachen Geometrie und der universellen Anwendbarkeit ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Niederhalten dazu geeignet, viele aus dem Stand der Technik bekannte Niederhalter zu ergänzen oder zu ersetzen.Due to the simple geometry and universal applicability, a hold-down device according to the invention is suitable for supplementing or replacing many hold-downs known from the prior art.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Vorrichtung zum Niederhalten (Niederhalter)Device for holding down (hold-down)
22
Wellewave
33
Borstenbristles
44
Mantelflächelateral surface
55
WellenstirnflächeWave face
66
Borstenreihebristle row

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10313127 [0003] DE 10313127 [0003]
  • EP 03/03739 [0004, 0006] EP 03/03739 [0004, 0006]
  • DE 1256963 B [0006] DE 1256963 B [0006]
  • DE 3140546 A [0006] DE 3140546 A [0006]
  • US 5711806 [0006] US 5711806 [0006]

Claims (14)

Transportsystem zum Transport von flachen, auf mindestens einem unteren Transportmittel aufliegenden Gegenständen in einer Fluidbehandlungs-Durchlaufanlage, mit einer Vorrichtung zum Niederhalten der flachen Gegenständen, die eine drehbar lagerbare Welle umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle Borsten zur ausschließlichen Übertragung der die Gegenstände niederhaltenden Kräfte umfasst.Transport system for transporting flat, resting on at least one lower transport items in a fluid treatment flow system, with a device for holding down the flat objects, comprising a rotatably mountable shaft, characterized in that the shaft bristles for exclusively transmitting the objects holding down forces covers. Transportsystem nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung zum Niederhalten ferner mindestens ein verschließbares Langloch umfasst, in welchem die Welle lagerbar ist.Transport system according to claim 1, wherein the device for holding down further comprises at least one closable slot in which the shaft is storable. Transportsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Welle mindestens einseitig antreibbar ist.Transport system according to claim 1 or 2, wherein the shaft is driven at least on one side. Transportsystem nach Anspruch 3, wobei die Welle in Transportrichtung antreibbar ist.Transport system according to claim 3, wherein the shaft is drivable in the transport direction. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Borsten vollflächig auf der Mantelfläche der Welle angeordnet sind.Transport system according to one of the preceding claims, wherein the bristles are arranged over the entire surface of the lateral surface of the shaft. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Borsten teilflächig und in mindestens einer Spur auf der Welle angeordnet sind, wobei jede Spur mindestens eine Borstenreihe umfasst.Transport system according to one of claims 1 to 4, wherein the bristles are part of the surface and arranged in at least one track on the shaft, each track comprises at least one row of bristles. Transportsystem nach Anspruch 6, wobei die Borsten in mindestens zwei Spuren parallel zueinander und zur Wellenstirnfläche angeordnet sind und die Spuren voneinander sowie von der Wellenstirnfläche einen Abstand aufweisen.Transport system according to claim 6, wherein the bristles are arranged in at least two tracks parallel to each other and to the shaft end face and the tracks have a distance from each other and from the shaft end face. Transportsystem nach Anspruch 6, wobei eine Spur mindestens zwei Borstenreihen umfasst, welche unter einem Winkel zueinander angeordnet sind.Transport system according to claim 6, wherein a track comprises at least two rows of bristles, which are arranged at an angle to each other. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Borsten aus einem Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polypropylen, Polyvinylidenfluorid, Polybutylenterephthalat, Gummi und Naturfasern bestehen und/oder die Welle zumindest einen Mantel aus Polyvinylchlorid umfasst oder daraus besteht.Transport system according to one of the preceding claims, wherein the bristles consist of a material selected from the group consisting of polypropylene, polyvinylidene fluoride, polybutylene terephthalate, rubber and natural fibers and / or the shaft comprises or consists of at least one sheath of polyvinyl chloride. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Borsten radial an der Mantelfläche der Welle angeordnet sind.Transport system according to one of the preceding claims, wherein the bristles are arranged radially on the lateral surface of the shaft. Transportsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Borsten tangential an der Mantelfläche der Welle angeordnet sind und entgegen der Transportrichtung zeigen.Transport system according to one of claims 1 to 9, wherein the bristles are arranged tangentially on the lateral surface of the shaft and facing against the transport direction. Transportsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Borstenform linear oder kreisförmig gebogen verläuft, und wobei das Borstenende rechtwinklig, abgeschrägt oder angespitzt verläuft.Transport system according to one of the preceding claims, wherein the bristle shape is curved linear or circular curved, and wherein the bristle end is perpendicular, beveled or sharpened. Verfahren zum Transport von flachen Gegenständen unter Verwendung des Transportsystems gemäß Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte: – Positionieren der Vorrichtung zum Niederhalten, so dass zwischen den Borsten der Vorrichtung und den Oberseiten der zu transportierenden flachen Gegenstände ein Spalt entsteht, der kleiner ist als die Dicke der flachen Gegenstände; – Antreiben des mindestens einen unteren Transportmittels und/oder der Vorrichtung zum Niederhalten, so dass die auf dem mindestens einen unteren Transportmittel aufliegenden flachen Gegenstände in Transportrichtung gefördert werden.A method of transporting flat objects using the transport system of claim 1, comprising the following steps: - Positioning the device to hold down, so that between the bristles of the device and the tops of the flat objects to be transported, a gap is formed, which is smaller than the thickness of the flat objects; - Driving the at least one lower transport means and / or the device for holding down, so that the resting on the at least one lower transport means flat objects are conveyed in the transport direction. Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend einen Reinigungsschritt zwischen zwei Transportvorgängen, bei welchem die Welle der Vorrichtung zum Niederhalten auf dem mindestens einen darunter angeordneten Transportmittel aufliegt und angetrieben wird, ohne dass sich ein Gegenstand zwischen der Welle und dem Transportmittel befindet.The method of claim 13, further comprising a cleaning step between two transport operations, wherein the shaft of the device for holding down on the at least one transport means arranged underneath and is driven, without being an object between the shaft and the transport means.
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