DE19839898C2

DE19839898C2 - Device for the vertical transport of disk-shaped substrates in a vacuum coating system or for their storage

Info

Publication number: DE19839898C2
Application number: DE1998139898
Authority: DE
Inventors: Georg Kunkel
Original assignee: Leybold Systems GmbH
Current assignee: Leybold Systems GmbH
Priority date: 1998-09-02
Filing date: 1998-09-02
Publication date: 2002-07-18
Anticipated expiration: 2018-09-03
Also published as: DE19839898A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für den vertikalen Transport von scheibenförmigen Substra ten in einer Vakuumbeschichtungsanlage oder für deren Magazinierung.The invention relates to a device for the vertical transport of disc-shaped substra in a vacuum coating system or for their magazine.

Bekannt ist eine Vorrichtung zum Transport von scheibenförmigen Substraten mit Hilfe von zwei of fenen Flachriemengetrieben, bei denen die Rotati onsachsen der Leitrollen der Flachriemen winklig zueinander angeordnet und die beiden Lasttrums in parallelen Ebenen laufen (GB 2 170 164 A).A device for transporting is known disc-shaped substrates using two of flat belt drives where the Rotati axles of the idlers of the flat belts arranged to each other and the two load strands in parallel planes run (GB 2 170 164 A).

Weiterhin ist ein Substrat-Förderapparat bekannt mit einer endlosen Kette, die mindestens zwischen einem Paar von Kettenrädern umläuft, einer quer verlaufenden Basisplatte, die quer zur Förderrichtung der endlosen Kette verläuft und an der endlo sen Kette befestigt ist, einer Druckleiste oder -stange, die von der Querbasisplatte oder der end losen Kette gehalten ist und mit Bezug auf die Querbasisplatte geöffnet werden kann, mindestens einer ortsfest angeordneten Kurvenbahn oder -schiene für Kurvenfolgerollen, die an der Querba sisplatte befestigt bzw. mit der Druckleiste oder -stange verbunden sind und beim Eintreffen der Querbasisplatte in eine Substrat-Aufnahmeposition die Druckleiste oder -stange öffnen sowie die Druckleiste oder -stange schließen, bis die Quer basisplatte eine vorbestimmte Position erreicht und einem Anschlag, der entweder an der Querbasis platte oder an der Druckleiste oder -stange befe stigt ist und an dem das jeweilige zwischen die Querbasisplatte und die Druckleiste oder -stange eintretende Substrat zur Anlage gelangt (DE-OS 35 16 853 A1).Furthermore, a substrate conveyor is known with an endless chain that is at least between a pair of sprockets revolving, one across trending base plate that is transverse to the conveying direction the endless chain runs and at the endlo sen chain is attached, a pressure bar or -bar that from the cross base plate or the end loose chain is held and with respect to the Cross base plate can be opened, at least a stationary cam track or - Rail for cam followers on the Querba sis plate attached or with the pressure bar or -bar are connected and when the Cross base plate in a substrate receiving position open the pressure bar or bar and the Close the pressure bar or bar until the cross base plate reaches a predetermined position and a stop, either on the cross base plate or befe on the pressure bar or bar is and on which the respective between the Cross base plate and the pressure bar or bar entering substrate comes to the plant (DE-OS 35 16 853 A1).

Bekannt ist weiterhin eine Vorrichtung für den Transport von scheibenförmigen Substraten durch eine Behandlungsstation oder von einer ersten zu einer zweiten Bearbeitungsstation einer Vakuumbe schichtungsanlage, bei der eine motorische An triebseinheit mit drei von dieser angetriebenen, ebenen, formschlüssigen Zugmittelgetrieben mit je weils mindesten zwei Zahnscheiben und jeweils ei nem über jedes Zahnscheibenpaar geführten Zahnrie men vorgesehen sind, wobei zwei dieser Zugmittel getriebe so zueinander angeordnet sind, daß ihre Zahnscheiben sich in einer gemeinsamen Ebene und ihre Zahnriemen sich zumindest mit jeweils einem Trum parallel und im Abstand zueinander erstrec ken, und wobei die Zahnscheiben eines dritten Zug mittelgetriebes sich in einer Ebene erstrecken, die rechtwinklig zur Ebene der Zahnriemen der bei den anderen Zugmittelgetriebe verläuft, wobei zu mindest ein Trum des dritten Zugmittelgetriebes parallel des Trums der beiden anderen Zugmittelge triebe verläuft, und wobei alle drei einander zu geneigten Trums der drei Zugmittelgetriebe den Au ßenrand von kreisscheibenförmigen Substraten tan gieren, deren Durchmesser dem Abstand entsprechen, den die beiden einander parallelen Trums der bei den ersten Zugmittelgetriebe voneinander aufweisen und die sich in Ebenen quer zu diesen Trums er strecken, wobei die Zahnriemen der drei Zugmittel getriebe auf ihren einander zugekehrten Außenflä chen mit quer verlaufenden Rippen oder Zähnen ver sehen sind, deren Abstände und Anzahl jeweils den jenigen der in die Zahnscheiben eingreifenden Zäh nen der Zahnriemen entsprechen (DE-OS 43 41 634 A1).A device for the is also known Transport of disk-shaped substrates through a treatment station or from a first to a second processing station of a vacuum stratification system in which a motor drive unit with three driven by this, flat, form-fitting traction mechanism gearboxes with each because at least two tooth lock washers and each egg nem over each toothed pulley pair Men are provided, two of these traction devices gearboxes are arranged so that their Toothed lock washers in a common plane and their timing belts fit at least one each Run parallel and at a distance from each other ken, and taking the pulleys of a third train middle gear extend in one plane, which are perpendicular to the timing belt at the the other traction mechanism runs, whereby to at least one strand of the third traction mechanism parallel to the run of the other two traction means shoots runs, and with all three facing each other inclined run of the three traction mechanisms the Au tan of circular disc-shaped substrates yaw, the diameter of which corresponds to the distance, which the two parallel strands of the have the first traction mechanism from each other and which are in levels across these dreams stretch, using the timing belt of the three traction devices gears on their mutually facing outer surfaces surfaces with transverse ribs or teeth can be seen, the distances and number of each that of the teeth engaging in the pulleys NEN correspond to the toothed belt (DE-OS 43 41 634 A1).

Bekannt ist außerdem eine Vorrichtung für den Transport von scheibenförmigen Substraten in einer Vakuumbeschichtungsanlage oder für deren Magazi nierung mit einer motorischen Antriebseinheit mit einem von dieser angetriebenen, ebenen, form schlüssigen Zugmittelgetriebe mit zwei Zahnschei ben und einem über das Zahnscheibenpaar geführten endlosen Zahnriemen (DE 297 08 315.5), bei der eine Vielzahl von auf der Außenseite des flachen Zahnriemens des offenen Riemengetriebes in gleich mäßigen Abständen fest angeordnete, sich lotrecht vom Riementrum nach außen zu erstreckenden Arme vorgesehen sind, deren freie Enden jeweils recht winklig abgebogen sind und sich parallel zu den Rotationsachsen der Zahnscheiben erstrecken und jeweils mit einem Substrathalter ausgestattet sind.A device for the is also known Transport of disc-shaped substrates in one Vacuum coating system or for their magazine with a motorized drive unit one of these driven, flat, form conclusive traction mechanism gear with two toothed discs ben and one led over the pair of toothed disks endless toothed belt (DE 297 08 315.5), in which a variety of on the outside of the flat Timing belt of the open belt transmission in the same moderately spaced, perpendicular Arms to be extended outwards from the belt drum are provided, the free ends of which are each right are bent at an angle and parallel to the The axes of rotation of the toothed disks extend and each equipped with a substrate holder are.

Bekannt ist schließlich eine Vorrichtung für den Transport von scheibenförmigen Substraten in einer Vakuumbeschichtungsanlage oder für deren Magazi nierung mit einer motorischen Antriebseinheit mit drei von dieser angetriebenen, ebenen, formschlüs sigen Zugmittelgetrieben mit jeweils zwei Zahn scheiben und jeweils einem über jedes Zahnschei benpaar geführten endlosen Zahnriemen (DE 297 07 657.4), bei dem die Zahnscheiben der drei Zugmittelgetriebe jeweils lotrecht zueinander an geordnet sind, die Rotationsachsen ihrer jeweils unteren und die Rotationsachsen ihrer jeweils obe ren Zahnscheiben ein gleichschenkliges Dreieck miteinander bilden und ihre Zahnriemen jeweils mit einem Trum parallel und in gleichem Abstand zuein ander verlaufen, wobei alle drei einander zuge neigten parallelen Trums die radial äußeren Ränder von kreisscheibenförmigen Substraten tangieren, die lotrecht übereinander in Ebenen quer zu den Trums gehalten sind, wobei die Durchmesser der Substrate und der Abstand der Trums voneinander so bemessen sind, daß die Substrate jeweils auf den Flanken dreier einander zugekehrter Rippen oder Zähne der Trums aufliegen, wozu die Zahnriemen der drei Zugmittelgetriebe auf ihren einander zuge kehrten Außenflächen mit quer zur Zugrichtung verlaufenden Rippen oder Zähnen versehen sind, deren Abstände und Anzahl für jeden der drei Zahnriemen gleich bemessen sind.Finally, a device is known for the Transport of disc-shaped substrates in one Vacuum coating system or for their magazine with a motorized drive unit three of these driven, flat, form-fitting traction mechanisms with two teeth each slices and one over each tooth shin endless toothed belts (DE 297 07 657.4), where the tooth lock washers of the three Traction mechanism gearbox perpendicular to each other are ordered, the axes of rotation of each of them lower and the axes of rotation of their respective top an isosceles triangle form with each other and their timing belts with each parallel to one strand and at the same distance from each other other run, with all three towards each other parallel runs tended the radially outer edges tangent from circular disk-shaped substrates, which are vertically one above the other in levels across the Runs are held, the diameter of the Substrates and the distance of the strands from each other are dimensioned so that the substrates each on the Flanks of three facing ribs or The teeth of the runs rest, which is why the toothed belts of the three traction mechanism geared towards each other turned outer surfaces with transverse to the direction of pull Ribs or teeth are provided, the Distances and number for each of the three timing belts are equal.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, eine Vorrichtung der in Frage stehenden Art zu schaffen, die bei minimalem Platzbedarf ge eignet ist eine große Anzahl von Substraten, bei spielsweise von Compact Discs (CD's) in der Vor richtung zur Herstellung der Substrate über eine Umwegstrecke zu fördern, um den vom Herstellungs prozeß stark erwärmten Substraten Gelegenheit zur Abkühlung zu geben, wobei diese Vorrichtung ein Höchstmaß an Betriebssicherheit aufweisen soll und möglichst ohne empfindliche Riementriebe arbeiten soll.The object of the present invention is to achieve reasons, a device of the question To create type that ge with minimal space a large number of substrates are suitable for for example from compact discs (CD's) in the front direction for the production of the substrates via a To promote detour route to that of manufacturing Process strongly heated substrates To give cooling, this device one Should have the highest level of operational safety and if possible work without sensitive belt drives should.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine motorische Antriebseinheit mit mindestens drei auf einer Bodenplatte gleichmäßig auf einer Kreislinie verteilt und in lotrechter Stellung an geordneten drehbaren Wellen und mit einer Vielzahl von auf jeder Welle in gleichem Abstand zueinander gehaltenen oder einstückig mit dieser ausgebilde ten Scheiben mit jeweils einer sich radial er streckenden Zunge und mit die drehbaren Wellen mit der Antriebseinheit koppelnden Kraftübertragungse lementen, die eine synchrone Drehbewegung aller Wellen um etwa eine viertel Umdrehung gestatten, wobei die Zungen der Scheiben sich jeweils recht winklig zur Rotationsachse der Welle, in gleichen Abständen und abwechselnd in die eine Richtung und in die zu dieser quer verlaufende andere Richtung erstrecken, wobei die sich in die eine Richtung erstreckenden Zungen aller Wellen in der Ausgangs stellung der Wellen auf die Mitte der von den Wel len umschriebenen Kreislinie ausgerichtet sind und in der um eine viertel Umdrehung gedrehten zweiten Stellung aus der von den Wellen umschriebenen Kreislinie herausgeschwenkt sind.According to the invention, this object is achieved by a motor drive unit with at least three on a base plate evenly on one Circular line distributed and in a vertical position orderly rotatable shafts and with a variety on each shaft at the same distance from each other held or in one piece with this training ten disks with one each radially er sticking tongue and with the rotatable shafts with the drive unit coupling power transmission elements that ensure a synchronous rotary movement of all Allow waves by about a quarter turn, the tongues of the discs are each right at an angle to the axis of rotation of the shaft, in the same Intervals and alternating in one direction and in the other direction transverse to this extend, extending in one direction extending tongues of all waves in the output position of the waves on the middle of the world len circumscribed circular line are aligned and in the second, turned a quarter turn Position from the one circumscribed by the waves Circular line are swung out.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind in den Patentansprüchen näher beschrieben und gekennzeichnet.Further details and features of the invention are described in more detail in the claims and characterized.

Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausfüh rungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in den an hängenden Zeichnungen rein schematisch näher dar gestellt, und zwar zeigen:The invention allows a wide variety of designs opportunities for; one of them is in the an hanging drawings purely schematically posed, showing:

Fig. 1 die Draufsicht auf eine Vorrichtung mit vier sich lotrecht erstreckenden Spindeln oder Wellen mit jeweils ei ner Vielzahl von sich radial er streckenden Zungen und einem Pneuma tikzylinder mit einem, Zug-/Schubring zum synchronen Drehen der Spindeln oder Wellen, Fig. 1 is a plan view of a device with four vertically extending spindles or shafts, each egg ner plurality of he radially stretching tongues and a pneuma tikzylinder with one push / pull ring to synchronously rotate the spindles or shafts,

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in der Seitenansicht, Fig. 2 shows the device of FIG. 1 in a side view;

Fig. 3 eine Spindel bzw. Welle in perspek tivischer Ansicht, Fig. 3 is a spindle or shaft in perspec TiVi view;

Fig. 4 eine Teil-Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1, wobei jedoch die dar gestellten Wellen in einer um 90° verschwenkten Stellung dargestellt sind und Fig. 4 is a partial plan view of the device of FIG. 1, but the waves are shown in a pivoted position by 90 ° and

Fig. 5 den Schnitt quer durch eine Spindel oder Welle. Fig. 5 shows the section across a spindle or shaft.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus vier auf einer mit einer zentralen Öffnung 29 versehe nen Bodenplatte 2 in lotrechter Position drehbar gelagerten Wellen 3 bis 6 gleicher Länge, deren obere Enden jeweils zusätzlich in Bohrungen 7, . . . in einem sich parallel zur Bodenplatte 2 erstrecken den Stützring 8 gehalten sind, der seinerseits mittels dreier mit der Bodenplatte 2 fest ver schraubter Streben 10, 11, 12 befestigt ist, wobei die Wellen 3 bis 6 im Bereich ihrer unteren Enden jeweils mit einarmigen Hebeln 13 bis 16 drehfest verbunden sind, die ihrerseits an einem ringförmi gen Kraftübertragungselement 19 angelenkt sind, das mit der Kolbenstange 17 eines Pneumatikzylin ders 18 zusammenwirkt, wobei mit den Wellen 3 bis 6 jeweils eine Vielzahl von auf diesen drehfest angeordneten Scheiben 20, 20', . . ., 21, 21', . . ., 22, 22', . . ., 23, 23', . . . verbunden sind, die jeweils mit Zungen 24, 24', . . ., 25, 25', . . ., 26, 26', . . ., 27, 27', . . . ver sehen sind, wobei die Zungen sich jeweils abwech selnd in vertikaler Ebene in die eine Richtung und dann in eine gegenüber dieser um etwa 90° gedrehte andere Richtung erstrecken. Die Zungen der Schei ben sind jeweils an den Wellen 3 bis 6 so angeord net, daß sich immer vier Zungen 24, 25, 26, 27 bzw. 24', 25', 26', 27', . . . in gleicher Ebene und mit glei chem Abstand parallel der Bodenplatte 2 erstrec ken, und zwar jeweils in Richtung auf die Mitte M der Kreislinie K zu, auf der die Wellen 3 bis 6 gleichmäßig verteilt angeordnet sind oder aber in einer zur Kreislinie tangentialen Richtung.The device consists essentially of four on a provided with a central opening 29 NEN base plate 2 in the vertical position rotatably mounted shafts 3 to 6 of the same length, the upper ends of each additionally in holes 7 . , , extend in a parallel to the base plate 2 , the support ring 8 are held, which in turn is fastened by means of three struts 10 , 11 , 12 screwed to the base plate 2 , the shafts 3 to 6 in the region of their lower ends each having one-armed levers 13 to 16 are non-rotatably connected, which in turn are articulated to an annular power transmission element 19 which cooperates with the piston rod 17 of a pneumatic cylinder 18 , with the shafts 3 to 6 each having a plurality of disks 20 , 20 'arranged on them in a rotationally fixed manner. , ., 21 , 21 ',. , ., 22 , 22 ',. , ., 23 , 23 ',. , , are connected, each with tongues 24 , 24 ',. , ., 25 , 25 ',. , ., 26 , 26 ',. , ., 27 , 27 ',. , , ver can be seen, the tongues each alternately extending in the vertical plane in one direction and then in a direction opposite to this rotated by about 90 ° in another direction. The tongues of the discs are each arranged on the shafts 3 to 6 so that there are always four tongues 24 , 25 , 26 , 27 or 24 ', 25 ', 26 ', 27 ',. , , in the same plane and with the same chem distance parallel to the base plate 2 erstrec, each in the direction of the center M of the circular line K, on which the shafts 3 to 6 are arranged evenly distributed or in a direction tangential to the circular line.

Bei der in den Fig. 3 und 5 dargestellten Aus führungsform der Scheiben 20, . . . sind die Zungen 24, 24', . . . jeweils als Kreisringstücke ausgebildet, wobei sich jeweils das eine Kreisringstück 24 zum nächsten Kreisringstück 24' um 90° verdreht radial nach außen zu erstreckt.In the embodiment shown in FIGS. 3 and 5 from the disks 20 ,. , , are the tongues 24 , 24 ',. , , each designed as a circular ring piece, the one circular ring piece 24 extending to the next circular ring piece 24 'rotated by 90 ° to extend radially outward.

Für den vertikalen Transport werden die Substrate 28, 28', . . . von einem in der Zeichnung nicht darge stellten Förderer in eine Position direkt oberhalb der Vorrichtung transportiert, von wo aus diese dann frei nach unten fallen, bis sie von den vier Zungen 24 bis 27 aufgefangen werden, wozu die Wel len 3 bis 6 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung verharren. Für den stufenweisen Weitertransport werden die vier Wellen 3 bis 6 nun in die in Fig. 4 gezeigte Position mit Hilfe der Antriebseinheit in Gestalt des Pneumatikzylinders 18 mit Kolben stange 17 und dem Ring 19 als Kraftübertragungse lement für die mit den Wellen drehfest verbundenen Hebel 13 bis 16 gedreht. Da sich die Zungen 24 bis 27 in dieser Position außerhalb der von den Wellen 3 bis 6 umschlossenen Kreislinie P befinden (siehe Fig. 4), fällt das jeweils obere Substrat 28 bis auf die nächst tiefere Anordnung von vier Zungen 24', 25', 26', 27' usw. Nach Erreichen der tiefsten Position rutscht das Substrat 28 zum Zwecke der Weiterbearbeitung durch eine Öffnung 29 in der Bo denplatte 2 auf einen nicht näher dargestellten Substratträger.For vertical transport, the substrates 28 , 28 ',. , , transported by a conveyor not shown in the drawing to a position directly above the device, from where they then fall freely down until they are caught by the four tongues 24 to 27 , for which the wel len 3 to 6 in the Fig. 1 shown position persist. For the gradual onward transport, the four shafts 3 to 6 are now in the position shown in FIG. 4 with the aid of the drive unit in the form of the pneumatic cylinder 18 with piston rod 17 and the ring 19 as a power transmission element for the lever 13 connected to the shafts in a rotationally fixed manner 16 rotated. Since the tongues 24 to 27 are in this position outside the circular line P enclosed by the waves 3 to 6 (see FIG. 4), the respective upper substrate 28 falls to the next lower arrangement of four tongues 24 ', 25 ', 26 ', 27 ' etc. After reaching the lowest position, the substrate 28 slides for further processing through an opening 29 in the Bo denplatte 2 on a substrate carrier, not shown.

Es ist klar, daß für den Antrieb der Wellen 3 bis 6 alternativ zum Ring 19 auch ein Kettenantrieb oder ein Antrieb mit mehreren Schub-/Zuggliedern vorgesehen sein kann. Ebenso ist klar, daß die Scheiben mit den zugehörigen Zungen und der Welle auch als einstückige Spindel ausgebildet sein kann. It is clear that for the drive of the shafts 3 to 6, as an alternative to the ring 19 , a chain drive or a drive with a plurality of push / pull links can also be provided. It is also clear that the disks with the associated tongues and the shaft can also be designed as a one-piece spindle.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

22

Bodenplatte
baseplate

33

Welle
wave

44

Welle
wave

55

Welle
wave

66

Welle
wave

77

obere Lagerbohrung
upper bearing bore

88th

Stützring
support ring

1010

Strebe
strut

1111

Strebe
strut

1212

Strebe
strut

1313

Hebel
lever

1414

Hebel
lever

1515

Hebel
lever

1616

Hebel
lever

1717

Kolbenstange
piston rod

1818

Pneumatikzylinder
pneumatic cylinder

1919

Ring
ring

2020

, .

2020

', . . . Scheibe
',. , , disc

2121

, .

2121

', . . . Scheibe
',. , , disc

2222

, .

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', . . . Scheibe
',. , , disc

2323

, .

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', . . . Scheibe
',. , , disc

2424

, .

2424

', . . . Zunge
',. , , tongue

2525

, .

2525

', . . . Zunge
',. , , tongue

2626

, .

2626

', . . . Zunge
',. , , tongue

2727

, .

2727

', . . . Zunge
',. , , tongue

2828

, .

2828

', . . . Substrat
',. , , substratum

2929

Öffnung
opening

Claims

1. Device for the vertical transport of disc-shaped substrates ( 28 , 28 ',...) In a vacuum coating system or for their Magazi nation with a motor drive unit ( 17 , 18 ) with at least three on a base plate evenly on a circular line (K) distributed and arranged in the vertical position rotatable spindles or shafts ( 3 to 6 ) with a plurality of on each shaft at the same distance from each other or in one piece with. this trained th collar or discs ( 20 , 20 ', ... , 21 , 21 ', ... , 22 , 22 ', ... , 23 , 23 ',...) each with a radially extending tongue ( 24 , 24 ',..., 25 , 25 ',..., 26 , 26 ',..., 27 , 27 ',...) And with the rotatable shafts to the drive unit coupling power transmission elements, For example, thrust members ( 19 ) with levers ( 13 to 16 ), which allow all shafts ( 3 to 6 ) to be rotated synchronously by about a quarter of a turn, the tongues being at right angles to the axis of rotation of the shaft, at equal intervals and alternately into the extend in one direction and in the other direction extending transversely thereto, the tongues of all shafts extending in one direction being aligned in the starting position of the shafts with the center (M) of the circular line (P) circumscribed by the shafts and in which rotated a quarter turn from the second position from the circle circumscribed by the waves (P) are swung out.