DE1290117B

DE1290117B - Vorrichtung zum tiegellosen Zonenschmelzen eines kristallinen Stabes

Info

Publication number: DE1290117B
Application number: DE1963S0084301
Authority: DE
Inventors: Schulze Fritz; Michl Ludwig
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1963-03-22
Filing date: 1963-03-22
Publication date: 1969-03-06

Description

Gegenstand des Patents 1195 272 ist eine Vorrichtung zum tiegellosen Zonenschmelzen eines kristallinen Stabes, bestehend aus zwei vertikalen Führungssäulen, die auf einem Podest befestigt und oben durch eine Querstrebe miteinander verbunden sind, und welche zwei relativ zueinander und relativ zu einer ortsfesten Heizvorrichtung verschiebbare Arme mit den Stabhalterungen tragen, wobei die Arme mit einem Differentialgetriebe gekoppelt sind.
Zur Vergleichmäßigung der Beschaffenheit der Schmelze in der Schmelzzone ist es bekannt, mäßige Vibrationen auf die Schmelzzone wirken zu lassen. Bei Verwendung einer Vorrichtung nach dem Hauptpatent werden jedoch infolge der notwendigen starren Verbindung zwischen dem Differentialgetriebe und der übrigen Vorrichtung mechanische Erschütterungen auf die Schmelzzone übertragen, deren Amplituden das im Interesse der Stabilität der Schmelzzone zulässige Ausmaß bei weitem überschreiten. Diesem Nachteil wird erfindungsgemäß abgeholfen, indem die beiden Führungssäulen mit zwei mittels Schraubgewinden oben an der Querstrebe und unten am Podest befestigten, schräg zu den Führungssäulen und zueinander verlaufenden Stützorganen ausgerüstet sind, und indem die Führungssäulen über je ein gleich hohes Biegegelenk in Gestalt eines nach der Seite der Stützorgane offenen Schlitzes mit dem Podest verbunden sind.
Hierdurch gelingt nicht nur ein erschütterungsfreier, schwingungsdämpfender Aufbau, sondern man wird gleichzeitig dadurch in die Lage versetzt, die Vorrichtung genau in vertikaler Lage zu justieren.
In den F i g. 1 und 2 ist eine der Erfindung entsprechende Vorrichtung zum tiegellosen Zonenschmelzen eines stabförmigen Körpers dargestellt, wobei F i g. 1 eine Seitenansicht, F i g. 2 eine Frontalansicht bedeutet.
Die beiden Führungssäulen 1, 2 sind in zwei Rohrstutzen 3, 4, die zusammen mit einer als Querstrebe dienenden Grundplatte den Podest 5 der Vorrichtung bilden, mit ihren Fußenden fest eingepaßt. Ferner ist eine Querstrebe 6 am oberen Ende der beiden zylindrischen Führungssäulen 1, 2 derart vorgesehen, daß die Führungssäulen parallel zueinander angeordnet sind. Mittels der beiden Spannrohre 7, 8, die an ihrem unteren Ende mit dem Podest 5, mit ihrem oberen Ende mit der oberen Querstrebe 6 verbunden sind, ist eine Vertikalstellung der beiden Führungssäulen 1, 2 erreicht.
Die Spannrohre 7,8 sind außerdem an ihren Enden mit Gewinden und Schraubmuttern 9, 9' und 10,10' versehen, durch deren Betätigung die Neigung der Führungssäulen 1, 2 gegen die Vertikale (die im anzustrebenden Fall 0° beträgt) eingestellt werden kann. Die rohrförmigen Aufnahmestutzen 3, 4 am Podest der Anordnung sind außerdem an der den Spannrohren 7, 8 zugewandten Seite mit je einem Querschlitz 3*, 4* versehen, wobei die beiden Schlitze in gleicher Höhe über dem Podest angeordnet sind. Hierdurch wird erreicht, daß bei Betätigung der Muttern an den Spannrohren 7, 8 die Führungssäulen 1, 2 ihre parallele Lage zueinander beibehalten. Die Breite und Tiefe der Schlitze 3*, 4* (die unterhalb der unteren Enden der in die Aufnahmestutzen 3,4 eingepaßten Führungssäulen angeordnet sein müssen, falls sich die Schlitze nur auf die Aufnahmestutzen und nicht auf die Führungssäulen selbst erstrecken) ist so zu wählen, daß innerhalb des bei Betätigung der Schraubenmuttern an den Spannrohren 7, 8 überstreichbaren Auslenkungsbereiches der oberen Enden der Führungssäulen 1, 2 auftretende Verformungen stets reversibel bleiben. Die durch die Schlitze 3*, 4* bedingte Verringerung der mechanischen Festigkeit kann durch andere Mittel, beispielsweise durch lamellenartige, an der gegenüberliegenden Seite angebrachte Verstärkungen 3', 4' kompensiert werden.
Als weitere Teile der Apparatur sind die unmittelbar beim Zonenschmelzen in Tätigkeit tretenden Teile, die in den Figuren nur schematisch dargestellt sind, zu nennen. Hierzu gehören die beiden je eine Halterung für die Enden des umzuschmelzenden Stabes tragenden, als Schlitten der Führungssäulen 1, 2 verschiebbaren Arme 11, 12, die vermöge der Führungsbuchsen 11 a,11 b bzw. 12 a,12 b auf den Führungssäulen 1, 2 aufsitzen. Diese Arme sind mit koaxialen Hohlgewinden versehen, in welche das Schraubgewinde je einer der beiden Zugspindeln 13, 14 gelagert ist. Dementsprechend ist es bei Antrieb der Spindeln 13,14 möglich, entweder nur den einen oder beide Arme 11,12 längs der Führungssäulen 1, 2 zu verschieben. Die an den Armen befestigten Halterungen 15, 16 für den zonenzuschmelzenden Stab 17 sind derart gewählt, daß bei diesen Verschiebungen die Enden des Stabes 17 parallel zur Achse dieses Stabes verschoben werden. Die Zugspindeln 13,14 werden durch eine Antriebsvorrichtung 20 betätigt, die unter Anwendung von Differentialantrieben konstruiert ist.
Das die Heizvorrichtung 19 umschließende Behandlungsgefäß 18 für den zonenzuschmelzenden Stab 17 ist an den Führungssäulen 1, 2 befestigt. Die Stabhalterungen 15,16 sind sowohl verschiebbar als auch vakuumdicht durch dessen Wandung hindurchgeführt.

Claims

Patentanspruch: Vorrichtung zum tiegellosen Zonenschmelzen eines kristallinen Stabes, bestehend aus zwei vertikalen Führungssäulen, die auf einem Podest befestigt und oben durch eine Querstrebe miteinander verbunden sind, und welche zwei relativ zueinander und relativ zu einer ortsfesten Heizvorrichtung verschiebbare Arme mit den Stabhalterungen tragen, wobei die Arme mit einem Differentialgetriebe gekoppelt sind, nach Patent 1195272, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Führungssäulen (1,2) mit zwei mittels Schraubgewinden (9,10) oben an der Querstrebe (6) und unten am Podest (5) befestigten, schräg zu den Führungssäulen und zueinander verlaufenden Stützorganen (7, 8) ausgerüstet sind und daß die Führungssäulen über je ein gleich hohes Biegegelenk in Gestalt eines nach der Seite der Stützorgane offenen Schlitzes (3*, 4*) mit dem Podest verbunden sind.