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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für Transportrollen einer Durchlaufanlage, wobei die Antriebsvorrichtung Stützrollen für die Transportrollen und wenigstens ein um die Stützrollen geführtes und mit einem Antriebsmechanismus gekoppeltes Antriebsband aufweist.
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Eine Antriebsvorrichtung der genannten Gattung ist in der Druckschrift
US 4,528,016 beschrieben. Hier wird in einem Ofen zur Behandlung von großflächigen Glassubstraten ein Rollentransportsystem eingesetzt. Dabei werden die Glassubstrate auf Quarzglasrollen, die sich über die Ofenbreite erstrecken, transportiert. Die Transportrollen liegen mit ihren Enden auf Paaren von kurzen Stützrollen auf, die von einem Antriebsriemen umschlungen sind. Der Antriebsriemen treibt die Stützrollen und durch Reibung auch die auf dem Antriebsriemen aufliegenden Transportrollen an. Die Stützrollen befinden sich in einer Ebene unter den Transportrollen. In einer weiteren Ebene unter den Stützrollen sind Umlenkrollen angeordnet, welche ebenfalls von dem Antriebsriemen umschlungen sind und die den Antriebsriemen zwischen den Stützrollen umlenken. Der Antriebsriemen ist auf einer Schlangenlinie um die Antriebsrollen und die Umlenkrollen durch den Ofen geführt. Der Antriebsriemen besteht aus einem zugfesten Material, wie z. B. einem glasfaserverstärkten Silikongummi, einem Stahlgewebe oder einem Stahlband. Im Falle eines Stahlbandes wird eine Silikongummibeschichtung auf dem Stahlband eingesetzt, um eine ausreichende Reibung zwischen dem Antriebsriemen und den Transportrollen zu erreichen.
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Bei diesem Rollentransportsystem begrenzt die essentiell erforderliche Silikongummischicht die obere zulässige Arbeitstemperatur. Die begrenzte zulässige Arbeitstemperatur des Antriebsriemens führt wiederum zu aufwändigen Anlagenkonstruktionen, bei der die Antriebsvorrichtung außerhalb des heißen Ofeninnenbereiches vorgesehen ist und die bewegten Transportrollen durch die Ofenwand durchgeführt werden müssen. Durch die Vielzahl der erforderlichen Durchführungen ist dieser Antrieb nur für atmosphärische Öfen mit geringen Anforderungen an die Reinheit der Ofenatmosphäre, hingegen nicht für Anwendungen mit erhöhten Anforderungen wie z. B. Vakuumanwendungen geeignet. Desweiteren ist die Vielzahl der erforderlichen Stütz- und Umlenkrollen eine aufwändige Antriebsrealisierung.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsvorrichtung für Transportrollen in einer Durchlaufanlage bereitzustellen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet, einen sicheren Antrieb der Transportrollen auch ohne eine Beschichtung des Antriebsbandes mit einer elastischen Beschichtung gewährleistet und auch innerhalb einer beheizten Vakuumanlage eingesetzt werden kann.
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Die Aufgabe wird durch eine Antriebsvorrichtung der oben genannten Gattung gelöst, bei welcher das Antriebsband sowohl die Stützrollen als auch die Transportrollen umschlingt. Durch die Umschlingung der Transportrollen mit dem Antriebsband wird eine hohe Kraftübertragung auf die Transportrollen erreicht. Durch die gute Kraftübertragung ist kaum Schlupf zwischen Antriebsband und Transportrolle zu verzeichnen, wodurch der Abrieb am Antriebsband und damit die Partikelgeneration gering bleibt. Dadurch dass die Transportrolle gleichzeitig als Umlenkrolle für das Antriebsband wirkt, kann auf die im Stand der Technik verwendeten Umlenkrollen verzichtet und somit ein einfacher Aufbau des Transportsystems erreicht werden. Durch den einfach realisierten direkten Antrieb der Transportrollen kann die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung im Innenbereich der Durchlaufanlage ausgebildet werden, wobei Durchführungen für die Transportrollen durch die Kammerwände entfallen, die Dichtheit der Durchlaufanlage erheblich verbessert wird und die Antriebsvorrichtung somit auch für den Einsatz in Vakuumanlagen geeignet ist.
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In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung umschlingt das Antriebsband die Transportrollen um mehr als 180°, weil dadurch eine besonders gute Kraftübertragung zur Verfügung gestellt werden kann. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, das Antriebsband mit einer Umschlingung des Antriebsbandes um die Transportrollen von weniger als 180° beispielsweise auf einer Wellenlinie auf der Ebene zwischen Antriebsrollen und Transportrollen durch die Anlage zu führen.
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Vorzugsweise sind die Stützrollen in einer Ebene unter den Transportrollen angeordnet. Durch die erfindungsgemäße Umschlingung der Transportrollen durch das Antriebsband können die Stützrollen auch in einer Ebene über den Transportrollen angeordnet sein, wobei dann die Transportrollen in den Bandschlingen hängen. Es wird jedoch die Anordnung der Stützrollen in der Ebene unter den Transportrollen bevorzugt, da sich bei dieser Anordnung durch die Schwerkraft der Transportrollen ein erhöhter Kraftübertrag und eine einfachere Wartung der Antriebsvorrichtung ergibt.
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Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Stützrollen in der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung Stummelrollen sind, deren Länge an die Breite des Antriebsbandes angepasst ist. Unter Stummelrollen sind hierbei in der englischsprachigen Patentliteratur als „stub rollers” beschriebene stiftförmige Rollen zu verstehen. Ferner ist das Wort „angepasst” so zu verstehen, dass die Länge der Stummelrollen in dieser Ausführungsform etwa der Breite des Antriebsbandes entspricht oder nur geringfügig größer ist. Da das Antriebsband zwischen den Transportrollen und den Stützrollen hindurchgeführt ist und die Transportrollen nur auf dem Antriebsband aufliegen, genügt es, wenn die Stützrollen so breit wie das Antriebsband sind. In einer anderen Ausbildung können die Stützrollen aber auch länger, beispielsweise so lang wie die Transportrollen, ausgebildet sein, sodass auf den Stützrollen weitere Auflagebereiche für die Transportrollen ausgebildet sein können.
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In einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung weisen die Transportrollen Nuten auf, in denen das Antriebsband und/oder die Stützrollen geführt werden. Durch die Führung des Antriebsbandes und/oder der Stützrollen in Nuten wird eine Kopplung der Positionen von Antriebsband, Stützrollen und Transportrollen erreicht. Dadurch ist es möglich, bei den Transportrollen auf weitere Lager zu verzichten und die Lagerung der Transportrollen allein durch die Bandführung und die Stützrollen zu erreichen.
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In einer günstigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung ist das Antriebsband ein Metallband. Metallbänder wie z. B. Edelstahlbänder besitzen eine höhere thermische Belastbarkeit als Bänder, die beispielsweise organische Komponenten enthalten. Durch den Einsatz von Metallbändern ist es möglich, das Antriebsband in Anlagenbereichen zu führen, in denen hohe Temperaturen herrschen. Die Anordnung des Antriebsbandes in Anlagenbereichen mit höheren Temperaturen stellt zwar erhöhte Anforderungen an die Antriebsvorrichtung im Hinblick auf die Temperaturbeständigkeit der Komponenten, andererseits wird beispielsweise durch einen Wegfall von Durchführungen für bewegte Teile eine erhebliche Vereinfachung des gesamten Anlagenaufbaus erreicht, woraus sich Kosten- und Zuverlässigkeitsvorteile ergeben. Bei geringeren Temperaturanforderungen können aber auch nichtmetallische Bänder oder Zahnriemen eingesetzt werden.
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In einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung sind die Stützrollen und deren Lager aus bis zu 400°C temperaturbeständigen Materialien ausgebildet. Für die Anordnung der Antriebsvorrichtung in einem Anlagenbereich mit hohen Temperaturen muss nicht nur das Antriebsband, sondern auch die Stützrollen und deren Lager müssen, sofern sie sich im Hochtemperaturbereich befinden, temperaturbeständig sein. Ein Temperaturbereich von bis zu 400°C hat sich als ein noch mit Standardkomponenten für den Antrieb beherrschbarer Temperaturbereich erwiesen. Prinzipiell können auch noch höhere Temperaturen realisiert werden. Allerdings steigen dann die Kosten für die Komponenten erheblich.
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In einer besonders günstigen Variante der Erfindung sind die Stützrollen durch keramische Lager gelagert. Die keramischen Lager können beispielsweise Kugellager oder Gleitlager sein, die ganz oder teilweise aus einer präzise gefertigten, reibungsarmen und verschleißfesten Keramik bestehen. Diese Lager können je nach Ausführung und Einsatzbedingungen geschmiert oder auch ungeschmiert betrieben werden und weisen eine hohe chemische Beständigkeit auf. Vorzugsweise finden ölfreie Keramiklager in der vorliegenden Erfindung Anwendung.
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Es hat sich als besonders geeignet erwiesen, wenn die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung insbesondere im Innenbereich der Durchlaufanlage vollständig aus Materialien ausgebildet ist, die im Vakuum einen ausreichend niedrigen Dampfdruck aufweisen, um den Prozess zur Substratbearbeitung in der Durchlaufanlage nicht zu beeinflussen. Insbesondere wenn die Durchlaufanlage, in welcher die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung zum Einsatz kommt, eine Vakuumanlage, wie beispielsweise eine CVD-Beschichtungsanlage, ist, wird zum Betrieb der Anlage eine definierte Unterdruckatmosphäre ohne Gasverunreinigungen benötigt. Entsprechend ist es hierbei besonders vorteilhaft, wenn die Durchlaufanlage einschließlich der Antriebsvorrichtung vorzugsweise aus Materialien, die im Vakuum nicht ausgasen, ausgebildet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung sind die Stützrollen in einem Innenbereich der Durchlaufanlage vorgesehen. Dadurch ergibt sich ein besonders einfacher und kostengünstiger Aufbau der Durchlaufanlage.
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In einer alternativen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung sind die Lager der Stützrollen in einem Außenbereich der Durchlaufanlage vorgesehen und die Lager weisen Dichtungen auf. Als Dichtungen können alle einschlägig bekannten Dichtungen, beispielsweise Doppeldichtungen mit differentieller Abpumpung, verwendet werden. Besonders geeignet sind vakuumgedichtete Lager, wie beispielsweise spezielle Lippendichtungen, O-Ring-Dichtungen oder wassergekühlte Ferrofluiddichtungen. Durch die Anordnung der Lager außerhalb der Anlage wird vermieden, dass in den Lagern erzeugte Partikel in den Prozessbereich gelangen. Zudem ist es infolge der Anordnung der Lager außerhalb des heißen Innenbereiches der Anlage möglich, kostengünstige Lager mit geringerer Temperaturbeständigkeit und hoher Standzeit einzusetzen. Eine Konsequenz der Lageranordnung außen ist die Notwendigkeit der Abdichtung der Lager an der Durchführung zu den innen befindlichen Stützrollen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung sind Spannvorrichtungen für das Antriebsband in einem Innenbereich der Durchlaufanlage vorgesehen. Durch diese Anordnung ist ein besonders kompakter Anlagenaufbau und eine einfache Ausführung des Antriebsmechanismus für das Antriebsband möglich.
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In einer günstigen Weiterbildung ist der Antriebsmechanismus der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für das Antriebsband in einem Außenbereich der Durchlaufanlage vorgesehen, und das Antriebsband ist über eine Durchführung in einen Innenbereich der Durchlaufanlage geführt. Insbesondere bei Durchlaufanlagen, die hohe Temperaturen verwenden, ist die Anordnung von Antriebsmotoren für den Bandantrieb innerhalb der Anlage nicht möglich, da die Anlagentemperaturen oberhalb des für die Motoren zulässigen Temperaturbereiches liegen. Deshalb ist es hier besonders günstig, wenn der Antriebsmechanismus im Außenbereich der Durchlaufanlage vorgesehen ist.
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In einer optionalen Ausbildung ist die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung in wenigstens zwei Sektionen unterteilt, wobei jede Sektion einen eigenen Antriebsmechanismus aufweist. Durchlaufanlagen können mit sehr großen Dimensionen gebaut werden, wobei ein Antrieb mit einem einzigen Band und einem einzigen Antriebsmechanismus wegen der hohen Belastung und der schwierigen Wartung ungünstig wäre. In diesen Fällen kann eine Unterteilung der Antriebsvorrichtung in mehrere Abschnitte mit je einem eigenen Antriebsmechanismus vorgesehen sein.
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Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, deren Aufbau, Funktion und Vorteile werden im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung für Transportrollen einer Durchlaufanlage;
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2 eine schematische Querschnittsansicht der Antriebsvorrichtung aus 1; und
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3 eine weitere Querschnittsansicht der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung gemäß einer alternativen Ausführungsform.
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1 zeigt eine Antriebsvorrichtung 1 für Transportrollen 2 einer Durchlaufanlage 6 in einer schematischen Seitenansicht, die weder maßstabsgetreu noch vollständig ist, sondern nur zur Veranschaulichung der Merkmale der vorliegenden Erfindung dient. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 kann in sehr verschieden ausgebildeten Durchlaufanlagen 6 zum Einsatz kommen, wobei die konkrete Ausbildung der Durchlaufanlage 6 sehr von der konkreten Anwendung und den sich daraus ergebenden thermischen und chemischen Anforderungen abhängt.
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Die verschiedenen Anwendungen der Durchlaufanlagen 6 sind beispielsweise Diffusionsöfen, in denen eine Diffusion von Atomen innerhalb von Substraten 8 erfolgen soll, wozu in der Regel höhere Temperaturen von z. B. 800 bis 1.000°C benötigt werden. Ferner können solche Durchlaufanlagen 6 als Temperöfen verwendet werden, in welchen beispielsweise die Stabilisierung einer abgeschiedenen Schicht erfolgt, wodurch beispielsweise die Beschichtung einer Folgeschicht möglich wird oder wodurch in einem anderen Beispiel die Zuverlässigkeit eines metallischen Leiters bei einer späteren Stromführung durch den elektrischen Leiter verbessert werden kann. Es gibt mannigfaltige Einsatzbeispiele für derartige Temperaturbehandlungen, wobei Temperaturen von unter 100°C bis über 1.000°C benötigt werden. Sehr hohe Temperaturen werden beispielsweise dann benötigt, wenn eine kritische Temperatur für eine Phasenumwandlung überschritten werden muss, um eine kristalline Schicht in einer bestimmten Kristallphase herzustellen.
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In einer anderen Ausbildung kann die Durchlaufanlage 6 ein Feuerungsofen sein, in welchem beispielsweise eine Verbrennung stattfindet. Eine derartige Anlage wird z. B. dazu benötigt, um aus einer metallorganischen Paste die organischen Bestandteile zu verbrennen und eine Metallschicht herzustellen. In einem weiteren Anwendungsbeispiel kann die Durchlaufanlage 6 ein Trockenofen sein, in welchem eine Substratoberfläche beispielsweise von Wasser befreit werden soll, wobei beispielsweise Temperaturen unter 100°C genügen können. In weiteren Anwendungsbeispielen kann die Durchlaufanlage 6 als eine CVD-Anlage zur chemischen Gasphasenbeschichtung ausgebildet sein, wobei je nach verwendetem Abscheideprozess und herzustellender Schicht sehr unterschiedliche Temperaturen benötigt werden, die von Raumtemperatur bis zu 1.000°C reichen. In einem weiteren Beispiel kann die Durchlaufanlage 6 als eine Ätzanlage genutzt werden, in welcher bei definierter Temperatur unter Einsatz eines Ätzgases eine Ätzung von Substraten durchgeführt wird. Da die Bandbreite der Anwendungen groß ist, kann die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 unterschiedlich ausgebildet sein, wobei sich verschiedene dieser möglichen Ausbildungen in den untergeordneten Patentansprüchen wiederfinden.
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Wie in 1 gezeigt, sind die Transportrollen 2 von einem Antriebsband 3 umschlungen und in einer Ebene A angeordnet, wodurch sie Substrate 8 parallel zu der Ebene A transportieren können. Je nach Anwendung der Durchlaufanlage 6 sind die Transportrollen 2 aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet. In dem in 1 dargestellten Beispiel bestehen die Transportrollen 2 aus einer Keramik; in anderen nicht dargestellten Beispielen können die Transportrollen 2 hingegen aus anderen Materialien, wie beispielsweise aus Quarzglas oder aus Metall, ausgebildet sein. Das Antriebsband 3 ist in Abhängigkeit von den Einsatzbedingungen und von den eingesetzten Transportrollen 2 ausgewählt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Antriebsband 3 ein Metallband; in anderen, nicht dargestellten Ausbildungen der Durchlaufanlage 6 kann als Antriebsband 3 auch ein beschichtetes Metallband oder ein faserverstärktes Gummiband genutzt werden. Die Transportrollen 2 liegen, durch das Antriebsband 3 getrennt, auf Stützrollen 4 auf. Durch diese Anordnung wird eine sehr gute Kopplung zwischen der linearen Bewegung des Antriebsbandes 3 in seiner Längsrichtung und der Drehbewegung von Stützrollen 4 und Transportrollen 2 erreicht. Eine lineare Bewegung des Antriebsbandes 3 wird auf der gezeigten Schlangenlinie direkt in eine Drehbewegung der Stützrollen 4 und der Transportrollen 2 übertragen, ohne dass Schlupf zwischen den Transportrollen 2 und dem Antriebsband 3 auftritt.
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Während die Transportrollen 2 lang gestreckte rohr- oder stabförmige Rollen sind, die sich über die gesamte Breite der Durchlaufanlage 6 erstrecken, sind die Stützrollen 4 vorzugsweise kurze stiftförmige Rollen bzw. sogenannte Stummelrollen, die nur an den Enden der Transportrollen 2 angeordnet sind und auf welchen die Transportrollen 2 lediglich in ihren Endbereichen aufliegen. In einem anderen, nicht dargestellten Beispiel können jedoch auch langgestreckte Stützrollen 4 vorgesehen sein, die sich ähnlich wie die Transportrollen 2 über die gesamte Anlagenbreite erstrecken. Das kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn für die Transportrollen 2 neben der Abstützung an ihren Enden weitere Abstützungen erforderlich sind oder wenn eine bessere Trennung der Räume über der Ebene A der Transportrollen 2 und der Ebene B der Stützrollen 4 und dem Raum unter der Ebene B erreicht werden soll.
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Das Antriebsband 3 wird von einem Antriebsmechanismus 5 angetrieben, welcher sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nicht in dem Innenbereich 7, sondern im Außenbereich 17 der Durchlaufanlage 6 befindet. Der Antriebsmechanismus 5 kann auf verschiedene Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann er einen Motor und zwei auf einer Antriebsachse befindliche Antriebsbandrollen aufweisen. In einem anderen, nicht dargestellten Beispiel kann der Antriebsmechanismus 5 einen Antriebsmotor und eine Spannvorrichtung aufweisen. Als Innenbereich 7 der Durchlaufanlage 6 ist dabei der Arbeitsbereich zu verstehen, in welchem die Substrate 8 bearbeitet werden und in welchem erhöhte Temperaturen und eine bestimmte Atmosphäre aus definierten Arbeitsgasen vorliegen können. Der Außenbereich 17 der Durchlaufanlage 6 ist hingegen der Anlagenbereich, der sich um den Innenbereich 7 erstreckt. Der Antriebsmechanismus 5 kann auch in einem vom Innenbereich 7 abgegrenzten Nebenbereich vorgesehen sein, in dem beispielsweise eine reduzierte Temperatur von weniger als 400°C vorgesehen ist. Wenn im Innenbereich 7 der Durchlaufanlage 6 eine definierte Atmosphäre, beispielsweise ein Vakuum, ausgebildet ist, wird das Antriebsband 3 beispielsweise wie in 3 skizziert über Durchführungen 12 in den Innenbereich 7 der Durchlaufanlage 6 geführt. Die Durchführungen 12 weisen dann geeignete Dichtungen 11 auf und trennen die Atmosphäre im Innenbereich 7 von der Atmosphäre im Außenbereich 17 der Durchlaufanlage 6 ab.
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Die Transportrollen 2 weisen in dem in 1 gezeigten Beispiel Nuten 2a auf, in denen das Antriebsband 3 und die Stützrollen 4 geführt sind. Die Führung der Transportrollen 2 durch Nuten 2a ist eine besonders einfache und kostengünstige Lösung zur Realisierung der Antriebsvorrichtung 1. In anderen, nicht gezeigten Beispielen der vorliegenden Erfindung können jedoch auch andere, nutenfreie Transportrollen 2 zum Einsatz kommen, die beispielsweise eine zylindrische Form aufweisen. Diese Transportrollen 2 werden dann nicht durch die Nuten 2a geführt, sondern in anderer geeigneter Weise, beispielsweise durch Kugellager.
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Das Antriebsband 3 ist vorzugsweise in einem großen Winkel von mehr als 180° um die Transportrollen 2 geschlungen, dadurch werden eine sehr gute Kraftübertragung und ein geringer Schlupf der Transportrollen 2 erreicht. In anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung, in denen nur geringe Kräfte übertragen werden müssen oder in denen das Antriebsband 3 durch seine Materialbeschaffenheit eine sehr gute Kraftübertragung gewährleistet, kann das Antriebsband 3 auch mit einer Umschlingung von weniger als 180° auf einer Wellenlinie durch die Durchlaufanlage 6 geführt sein.
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Die Antriebsvorrichtung
1 weist durch die erfindungsgemäß vorgesehene Umschlingung von Transportrollen
2 und Antriebsrollen
4 einen einfachen Aufbau auf. Zum Antrieb der vielen Transportrollen
2 wird ein einziges in seine Längsrichtung von dem Antriebsmechanismus
5 gezogenes Antriebsband
3 verwendet; durch einen mechanischen Kontakt des Antriebsbandes
3 mit den Transportrollen
2 wird die lineare Bewegung des Antriebsbandes
3 auf eine Drehbewegung der Transportrollen
2 übertragen. Der Kraftschluss des Antriebsbandes
3 mit der Transportrolle
2 nimmt mit dem Umschlingungswinkel um die Transportrolle
2 zu. Deshalb ist oft ein großer Umschlingungswinkel vorteilhaft. Ein großer Umschlingungswinkel von mehr als 180° wird dadurch erreicht, dass das Antriebsband
3 wechselweise die Transportrollen
2 und die Stützrollen
4 umschlingt, die zugleich als Umlenkrollen wirken. Durch die Umschlingung der Transportrollen
2 wird eine Vereinfachung und Verbesserung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung
1 im Vergleich zu dem beispielsweise aus der Druckschrift
US 4,528,016 bekannten Stand der Technik erreicht. Zur Ausbildung der Schlangenlinie des Antriebsbandes
3 kommen nur die in einer Ebene A befindlichen Transportrollen
2 und die in einer anderen Ebene B befindlichen Stützrollen
4 zum Einsatz, eine dritte Ebene von Rollen wird nicht benötigt.
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In der gezeigten Ausführungsform befinden sich die Stützrollen 4 wegen des einfacheren Aufbaus und der besseren Funktion unter den Transportrollen 2 in der Ebene B. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 kann in anderen, hier nicht dargestellten Ausführungsformen auch so ausgebildet sein, dass die Stützrollen 4 über den Transportrollen 2 angeordnet sind. Diese Lösung wird beispielsweise dann angewendet, wenn unter den Transportrollen 2 nicht genügend Platz verfügbar ist. Zum Spannen des Antriebsbandes 3 wird in dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine Spannvorrichtung 10 verwendet. Diese ist vorzugsweise im Innenbereich 7 der Durchlaufanlage 6 vorgesehen, da so der verfügbare Raum optimal ausgenutzt und durch den längeren Weg des Antriebsbandes 3 die Erwärmung des Antriebsbandes 3 auf die Temperatur des Innenbereiches 7 verbessert wird.
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2 zeigt schematisch einen Querschnitt durch den Innenbereich 7 der in 1 gezeigten Durchlaufanlage 6 mit Teilen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 für die Transportrollen 2, die dem Transport von Substraten 8 dienen. Die Transportrollen 2 weisen auch hier Nuten 2a auf, in denen das Antriebsband 3 und/oder die beiderseits der Transportrollen 2 vorgesehenen Stützrollen 4, 4' geführt werden. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Transportrollen 2 nur auf einer Seite von dem Antriebsband 3 angetrieben. Aus diesem Grund werden auf der nichtangetriebenen Seite Stützräder 4' mit an das fehlende Antriebsband 3 angepasstem Durchmesser eingesetzt. In dem Innenbereich 7 der Durchlaufanlage 6 sind in vielen Fällen hohe Temperaturen von einigen 100°C vorgesehen. Bei diesen erhöhten Temperaturen ist das Antriebsband 3 der Transportvorrichtung 1 vorzugsweise ein Metallband, welches der bestehenden Temperaturbelastung gewachsen ist. Bei geringeren Einsatztemperaturen können jedoch auch beschichtete Metallbänder oder teilweise faserverstärkte elastische nicht metallische Bänder, wie beispielsweise Gummibänder, eingesetzt werden.
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Auch die Stützrollen 4, 4' und deren Lager 9 werden bei Einsatz unter erhöhten Temperaturen aus temperaturbeständigen Materialien ausgebildet. Beispielsweise bestehen die Stützrollen 4, 4' und die Lager 9 ganz oder teilweise aus temperaturbeständigen Keramiken. Die verwendeten Materialien für die Stützrollen 4, 4' und deren Lager 9 sind vorzugsweise vakuumtaugliche Materialien, die beim Einsatz in einem Vakuum weder selbst verdampfen noch Gas aus Porositäten freisetzen.
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Die Stützrollen 4, 4' und deren Lager 9 werden vorzugsweise im Innenbereich 7 der Durchlaufanlage 6 vorgesehen, weil sich dabei ein besonders einfacher Aufbau der Anlage ergibt. Für einen möglichst einfachen Aufbau wird vorzugsweise auch nur ein Antriebsband 3 eingesetzt. In Abhängigkeit von den in der Antriebsvorrichtung 1 verwendeten Komponenten kann es jedoch auch günstig sein, zwei Antriebsbänder 3 an beiden Seiten der Transportrollen 2 oder mehrere Antriebsbänder 3, die über die Länge der Transportrollen 2 verteilt sind, bzw. Sektionenantriebe mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 einzusetzen. Bei sehr hohen Anforderungen an die Temperaturkonstanz in den Substraten 8 werden jedoch auch aufwändigere Varianten von Durchlaufanlagen 6 ausgebildet, bei denen der Bearbeitungsbereich der Substrate 8 durch zusätzliche Wände stärker von den Komponenten der Antriebsvorrichtung 1 entkoppelt ist. Diese Anlagentypen sind hier nicht dargestellt, da die Komponenten der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 bei verschiedenen Anlagentypen im Wesentlichen gleich sind.
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3 zeigt eine alternative Ausbildung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1, bei der Lager 9' für die Transportrollen 4 in einem Außenbereich 17 der Durchlaufanlage 6 vorgesehen sind. Diese Variante der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 wird beispielsweise dann eingesetzt, wenn die Temperaturen in der Durchlaufanlage 6 die zulässigen Temperaturen für die Lager 9, 9' übersteigen. Wenn die Atmosphäre im Innenbereich 7 der Durchlaufanlage 6 vom Außenbereich 17 getrennt werden muss, werden die Lager 9' mit Dichtungen 11 ausgestattet. Die Dichtungen 11 sind in der Regel an bewegten Durchführungen der Wellen der Stummelrollen erforderlich, beispielsweise weil die Durchlaufanlage 6 eine Vakuumanlage ist und das Volumen in den Lagern 9' ein virtuelles Leck darstellt. Wenn es die Anforderungen an die Anlage erlauben, werden die Dichtungen 11, wie in 3 skizziert, an unbewegten Teilen vorgesehen.
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Mit der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung 1 für Transportrollen 2 können einfach aufgebaute Durchlaufanlagen 6 realisiert werden, die durch die platzsparende Anordnung der Antriebsvorrichtung 1 insgesamt einen geringen Raumbedarf haben. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung 1 ist wartungsarm und zuverlässig und sie erfüllt vorgegebene Qualitätsmaßstäbe an einen partikelarmen Betrieb. Die Antriebsvorrichtung 1 kann daher in sehr verschiedenen Durchlaufanlagen 6 zum Einsatz kommen, wodurch von der Antriebsvorrichtung 1 in ihrem Einsatzgebiet, beispielsweise bei der Herstellung von Solarzellen, der Herstellung von Baustoffen oder Maschinenkomponenten, ein Beitrag zur Kostensenkung in der Herstellung dieser Produkte geleistet wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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