DE19939714A1

DE19939714A1 - Claw for pulling single crystals has a sliding ring which moves on the shaft in the lowest position against a collar of the shaft, and jaws each arranged around a tilting axis on the clamping ring surrounding the throat of the crystal block

Info

Publication number: DE19939714A1
Application number: DE1999139714
Authority: DE
Inventors: Winfried Schulmann
Original assignee: Leybold Systems GmbH
Current assignee: Crystal Growing Systems GmbH
Priority date: 1999-08-21
Filing date: 1999-08-21
Publication date: 2001-02-22

Abstract

Claw (3) arranged in the pulling shaft (2) of a crystal pulling device has a sliding ring (21) which moves on the shaft in the lowest position against a collar (22) of the shaft, and jaws (11, 12) each arranged around a tilting axis (17, 18) on the clamping ring (16) surrounding the throat (10) of the crystal block (9). The jaws each have a connecting rod (19, 20) for connecting to a sliding ring and the clamping ring is arranged to be height-adjustable independently of the sliding ring and the pulling shaft.

Description

Die Erfindung betrifft einen auf einer Ziehwelle einer Kristallziehanlage verschieblich angeordneten Greifer, welcher einen auf der Ziehwelle verschieblichen, in un terster Stellung gegen einen Bund der Ziehwelle bewegli chen Gleitring aufweist, welcher mit gegen einen Kris tallblock beweglichen Greiferbacken verbunden ist.The invention relates to a on a drawing shaft Crystal pulling system movably arranged gripper, which one slidable on the drawing shaft, in un first position movable against a collar of the draw shaft chen slide ring, which with against a crisis tallblock movable gripper jaws is connected.

Ein Greifer der vorstehenden Art ist Gegenstand der US 5,126,113. Bei dem in dieser Schrift erläuterten Greifer dienen die Haltebacken zum Eingreifen in eine Ein schnürung des Kristallhalses. Dadurch wird die erforder liche vertikale Position der Haltebacken und damit des gesamten Greifers durch die Form und Abmessung des Kris tallblockes genau festgelegt.A gripper of the above type is the subject of US 5,126,113. With the gripper explained in this document the holding jaws serve to engage in an on lacing of the crystal neck. This makes the required Liche vertical position of the holding jaws and thus the entire gripper due to the shape and dimensions of the kris tallblockes precisely.

Wie die DE 196 21 351 zeigt, sind auch schon Greifer be kannt, bei denen die Haltebacken außenseitig gegen die Mantelfläche des Kristallblockes drücken und diesen da durch durch Klemmkräfte kraftschlüssig halten. Die Halte backen sind bei diesem Greifer jeweils als ein auf einer Keilfläche verschiebliches Bauteil ausgebildet. Dabei verläuft die Keilfläche derart, dass sich die Haltebacken bei Bewegung nach unten in Richtung der Mantelfläche des Kristallblockes verschieben. Dadurch wird der Kristall block um so stärker geklemmt, je höher sein Gewicht ist.As DE 196 21 351 shows, there are already grippers knows, in which the holding jaws on the outside against the Press the outer surface of the crystal block and put it there by frictional hold by clamping forces. The stops Baking is one on one with this gripper Wedge surface formed movable component. there the wedge surface runs such that the holding jaws when moving down towards the lateral surface of the Move the crystal block. This will make the crystal block the more clamped, the higher its weight.

Der Greifer nach der DE 196 21 351 ist aufwendig gestal tet und kann durch die erforderliche Gleitbewegung der Haltebacken auf den Schrägflächen zu Fehlfunktionen, ins besondere zu einem nicht zentrischen Klemmen des Kris tallblockes führen. Ein solches, nicht zentrisches Klem men führt jedoch zu gravierenden Problemen, da der Kris tallblock beim Ziehen des Einkristalls um seine Längs achse rotieren muss.The gripper according to DE 196 21 351 is complex tet and can by the required sliding movement of the Holding jaws on the sloping surfaces for malfunctions, ins special to a non-centric clamping of the kris lead tallblockes. Such a non-centric clamp men leads to serious problems, however, because the crisis tallblock when pulling the single crystal around its length axis must rotate.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Greifer der eingangs genannten Art so auszubilden, dass ein Kris tallblock möglichst gleichmäßig und ohne Höhenfestlegung durch gegen seine Mantelfläche gerichtete Greiferbacken gehalten werden kann.The invention is based on the problem of a gripper of the type mentioned at the outset so that a crisis tallblock as evenly as possible and without setting the height by gripper jaws directed against its lateral surface can be held.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Greiferbacken jeweils um eine Schwenkachse schwenkbar an einem den Hals des Kristallblockes umschließenden Klemmring angeordnet sind und zum Bewegen zwischen einer Klemmstellung und einer Freigabestellung über jeweils eine Koppel mit dem Gleitring Verbindung haben und dass der Klemmring unabhängig von dem Gleitring und der Zieh welle höhenverfahrbar angeordnet ist.This problem is solved according to the invention in that the gripper jaws can each be pivoted about a pivot axis on one that surrounds the neck of the crystal block Clamping ring are arranged and for moving between one Clamp position and a release position over each have a coupling with the slide ring connection and that the clamping ring independent of the slide ring and the pull shaft is arranged vertically movable.

Bei einem solchen Greifer gelangen die Greiferbacken durch Verschwenken um die sie jeweils lagernde Schwenk achse in Anlage an den Kristallblock. Deshalb erfolgt die Spannbewegung reibungsarm und ohne Gefahr eines Verklem mens oder ruckartiger Bewegungen. Da die Klemmbewegung durch die Relativbewegung zwischen dem Klemmring und dem Gleitring zustande kommt, kann man in jeder beliebigen Höhenlage des Greifers die Klemmbewegung durch entspre chendes Verfahren der Bauteile einleiten oder die Klem mung aufheben.The gripper jaws reach such a gripper by swiveling around the swiveling position axis in contact with the crystal block. That is why the Tensioning movement with little friction and without the risk of jamming mens or jerky movements. Because the clamp movement by the relative movement between the clamping ring and the Slip ring comes about, you can in any Height of the gripper the clamping movement by correspond Initiate appropriate procedure of the components or the clamp pick up.

Die Greiferbacken sind besonders einfach und für das ra diale Klemmen der Mantelfläche eines Kristallblockes oder seines Kristallhalses ausgebildet, wenn gemäß einer vor teilhaften Weiterbildung der Erfindung die Greiferbacken jeweils sektorförmig ausgebildet sind und ihre Schwenk achse jeweils höher liegt als der Krümmungsmittelpunkt ihrer gegen den Kristallblock bewegbaren, gekrümmten Man telfläche. Bei dieser Ausführungsform gelangen die Grei ferbacken zwangsläufig in Klemmstellung, wenn beim Hoch fahren der Ziehwelle der Gleitring gegen den Bund der Ziehwelle gelangt und dann mit nach oben genommen wird. Zum Freigeben des Kristallblockes braucht man diesen nur von einer Übernahmevorrichtung zu halten und dann die Ziehwelle nach unten zu fahren, so dass die Gleitbacken nach unten schwenken können und dadurch zunehmenden Ab stand von der Mantelfläche des Kristallblockes erhalten.The gripper jaws are particularly simple and for the ra diale clamping the outer surface of a crystal block or of its crystal neck if formed according to one before partial development of the invention, the gripper jaws are each sector-shaped and their pivot axis is higher than the center of curvature her curved man moving against the crystal block surface. In this embodiment, the Grei arrive bake inevitably in the clamped position when high drive the pull shaft of the slide ring against the collar of the Draw shaft arrives and is then taken up with. All you need to release the crystal block is this hold by a takeover device and then the Draw shaft to drive down so that the sliding jaws can pivot down and thereby increasing Ab was preserved from the outer surface of the crystal block.

Der Kristallblock wird exakt zentrisch gespannt, wenn der Klemmring über seinen Umfang mit einer 120°-Teilung ins gesamt drei Greiferbacken hat.The crystal block is clamped exactly centrically when the Clamping ring over its circumference with a 120 ° division into has a total of three gripper jaws.

Der Greifer ist besonders einfach ausgebildet, wenn der Klemmring mit einer die Ziehwelle oberhalb des Gleitrin ges umschließenden Traghülse verbunden ist.The gripper is particularly simple if the Clamping ring with a pull shaft above the sliding ring Ges enclosing support sleeve is connected.

Der Greifer ist in quer zu dem Kristallblock beweglich, so dass er keine Kräfte in Querrichtung in den Kristall block einleiten kann, was zu einem Brechen des Kristall halses führen könnte, wenn gemäß einer anderen Weiterbil dung der Erfindung die Traghülse an zwei Seilen hängt, welche jeweils auf einer motorisch antreibbaren Seiltrom mel auf- und abwickelbar gehalten sind.The gripper is movable across the crystal block, so that he has no transverse forces in the crystal block can initiate, causing the crystal to break neck could lead if, according to another development of the invention the support sleeve hangs on two ropes, which each on a motor-driven cable stream mel can be wound and unwound.

Die Erfindung lässt verschiedene Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe invention permits various embodiments. To further clarify its basic principle is one of which is shown in the drawing and is shown below described. This shows in

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen oberen Bereich einer Kristallziehanlage mit dem erfindungsgemäßen Greifer, Fig. 1 is a vertical section through an upper portion of a crystal pulling system according to the invention with the gripper,

Fig. 2 einen horizontalen Schnitt durch die Kris tallziehanlage entlang der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 2 shows a horizontal section through the Kris tallziehanlage along the line II-II in Fig. 1,

Fig. 3 einen gegenüber den vorangehenden Figuren im Maßstab vergrößerten Vertikalschnitt durch den Bereich des Greifers der Kristallzieh anlage. Fig. 3 an enlarged compared to the previous figures in vertical section through the area of the gripper of the crystal pulling system.

Die Fig. 1 zeigt einen oberen Bereich einer Ziehkammer 1, in die von oben her eine Ziehwelle 2 ragt. Auf dieser Ziehwelle 2 ist ein erfindungsgemäß gestalteter Greifer 3 höhenverschieblich angeordnet. Hierzu hat der Greifer 3 eine Traghülse 4, an der zwei Seile 5, 6 befestigt sind, die jeweils zu einer oberhalb der Ziehkammer 1 angeordne ten Seiltrommel 7, 8 führen. Je nach Drehrichtung dieser beiden Seiltrommeln 7, 8 wird der Greifer 3 angehoben oder abgesenkt. Fig. 1 shows an upper region of a pulling chamber 1, in the forth of protruding above a pulling shaft 2. On this drawing shaft 2 , a gripper 3 designed according to the invention is arranged such that it can be moved in height. For this purpose, the gripper 3 has a support sleeve 4 , on which two ropes 5 , 6 are attached, each leading to a rope drum 7 , 8 arranged above the drawing chamber 1 . Depending on the direction of rotation of these two cable drums 7 , 8 , the gripper 3 is raised or lowered.

In der Ziehkammer 1 erkennt man einen Kristallblock 9 mit einem Hals 10. Kreissektorförmig ausgebildete Greiferba cken 11, 12 des Greifers 3 dienen dazu, den Hals 10 mit dem Greifer 3 zu verbinden. Sowohl in Fig. 1 als auch in der Fig. 3 wurden die Ziehwelle 2 mit dem Greifer 3 und der Kristallblock 9 im linken Bildteil in einer abgesenk ten und im rechten Bildteil in einer angehobenen Stellung gezeigt.A crystal block 9 with a neck 10 can be seen in the drawing chamber 1 . Gripper jaws 11 , 12 of the gripper 3 designed in a sector of a circle serve to connect the neck 10 to the gripper 3 . Both in Fig. 1 and in Fig. 3, the drawing shaft 2 with the gripper 3 and the crystal block 9 were shown in the left part of the image in a lowered and in the right part of the image in a raised position.

Die Fig. 2 verdeutlicht, dass der Greifer 3 insgesamt drei Greiferbacken 11, 12 und 13 hat, welche in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind. FIG. 2 illustrates that the gripper 3 has a total of three gripper jaws 11 , 12 and 13 , which are arranged at an angle of 120 ° to one another.

Die Fig. 3 zeigt im Maßstab vergrößert die Ziehwelle 2 mit der darauf durch die Seile 5, 6 höhenverfahrbaren Traghülse 4. Diese Traghülse 4 ist durch Arme 14, 15 mit einem Klemmring 16 verbunden. Die drei Greiferbacken 11, 12 bzw. 13 in Fig. 2 sind jeweils um eine horizontal ausgerichtete Schwenkachse 17, 18 schwenkbar an diesem Klemmring 16 befestigt. Von den Greiferbacken 11, 12 bzw. 13 führen jeweils eine Koppel 19, 20 zu einem Gleitring 21, der verschieblich auf der Ziehwelle 2 gelagert ist. Die Ziehwelle 2 hat an ihrem unteren Ende einen Bund 22, auf dem der Gleitring 21 aufsitzt. Bei Nichtgebrauch kann man den Greifer 3 mittels der Seile 5, 6 in eine obere Position bewegen, in der der Gleitring 21 Abstand von dem Bund 22 hat. Fig. 3 shows in enlarged scale the pulling shaft 2 with it, vertically movable through the cables 5, 6 supporting sleeve 4. This support sleeve 4 is connected by arms 14 , 15 to a clamping ring 16 . The three gripper jaws 11 , 12 and 13 in FIG. 2 are each fastened to this clamping ring 16 so as to be pivotable about a horizontally oriented pivot axis 17 , 18 . A coupling 19 , 20 each lead from the gripper jaws 11 , 12 and 13 to a slide ring 21 which is displaceably mounted on the drawing shaft 2 . The drawing shaft 2 has at its lower end a collar 22 on which the slide ring 21 is seated. When not in use, the gripper 3 can be moved into an upper position by means of the ropes 5 , 6 , in which the slide ring 21 is at a distance from the collar 22 .

Im rechten Bildteil der Fig. 3 erkennt man, dass der Greiferbacken 12 gegen den Hals 10 des Kristallblockes 9 anliegt. Bewegt sich die Ziehwelle 2 weiter nach oben, dann fährt entsprechend der Gleitring 21' nach oben und zieht über die Koppeln 20, 19 die Greiferbacken 12, 11 nach oben, so dass diese in Klemmstellung verbleiben und den Kristallblock 9 mit anheben. Die Traghülse 4 muss da bei mittels der Seile 5, 6 synchron mit angehoben werden.In the right part of FIG. 3 it can be seen that the gripper jaw 12 lies against the neck 10 of the crystal block 9 . If the pulling shaft 2 moves further upwards, then the slide ring 21 'moves upwards and pulls the gripper jaws 12 , 11 upward over the couplers 20 , 19 , so that they remain in the clamping position and lift the crystal block 9 as well. The support sleeve 4 must be lifted synchronously with the ropes 5 , 6 .

Im linken Bildteil der Fig. 3 wird am Beispiel des Grei ferbackens 11 gezeigt, dass dieser auch den Kristallhals 19 freigeben kann. Hierzu hält man den Kristallblock 9 in einer nicht gezeigten Übernahmevorrichtung und senkt dann die Ziehwelle 2 ab, ohne dass man die Traghülse 4 mit ab senkt. Dadurch verschwenkt sich der Greiferbacken 11 und entsprechend natürlich auch die anderen Greiferbacken 12, 13 nach unten und geben dabei den Hals 10 frei.In the left part of FIG. 3, the example of the gripper 11 shows that this can also release the crystal neck 19 . For this purpose, one holds the crystal block 9 in a take-over device, not shown, and then lowers the drawing shaft 2 without lowering the carrying sleeve 4 . As a result, the gripper jaws 11 and, of course, the other gripper jaws 12 , 13 pivot downward, thereby releasing the neck 10 .

Die Fig. 4 verdeutlicht das Klemmprinzip der Greifers 3. Zu erkennen ist wiederum, dass der Greiferbacken 11 um die Schwenkachse 17 schwenkbar am Klemmring 16 gehalten ist und dass er durch Hochfahren oder Absenken der Koppel 19 verschwenkt werden kann. Der Greiferbacken 11 hat eine kreisbogenförmig gekrümmte Mantelfläche 23, mit der er in Klemmstellung gegen den Hals 10 des Kristallbockes 9 an liegt. Die Mantelfläche 23 hat einen Krümmungsmittelpunkt 24, der unterhalb der Mittelachse der Schwenkachse 17 liegt. Dadurch entfernt sich die Mantelfläche 23 zuneh mend von dem Hals 10, wenn der Greiferbacken 11 sich nach unten bewegt, sich also im Uhrzeigersinn verschwenkt. Wird über die Koppel 19 eine nach oben ausgerichtete Kraft übertragen, dann drückt die Mantelfläche 23 zuneh mend gegen den Hals 10, so dass der Kristallblock 9 zu verlässig gehalten wird. Fig. 4 illustrates the principle of the clamping gripper 3. It can again be seen that the gripper jaw 11 is held on the clamping ring 16 so as to be pivotable about the pivot axis 17 and that it can be pivoted by raising or lowering the coupling 19 . The gripper jaw 11 has an arcuate curved surface 23 with which it lies in the clamping position against the neck 10 of the crystal block 9 . The lateral surface 23 has a center of curvature 24 which lies below the central axis of the pivot axis 17 . As a result, the lateral surface 23 is increasingly removed from the neck 10 when the gripper jaw 11 moves downward, that is to say pivoted clockwise. If an upward force is transmitted via the coupling 19 , the jacket surface 23 presses increasingly against the neck 10 , so that the crystal block 9 is held reliably.

Reference list

11

Ziehkammer
Drawing chamber

22nd

Ziehwelle
Drawing shaft

33rd

Greifer
Gripper

44th

Traghülse
Support sleeve

55

Seil
rope

66

Seil
rope

77

Seiltrommel
Rope drum

88th

Seiltrommel
Rope drum

99

Kristallblock
Crystal block

1010th

Hals
neck

1111

Greiferbacken
Gripper jaws

1212th

Greiferbacken
Gripper jaws

1313

Greiferbacken
Gripper jaws

1414

Arm
poor

1515

Arm
poor

1616

Klemmring
Clamping ring

1717th

Schwenkachse
Swivel axis

1818th

Schwenkachse
Swivel axis

1919th

Koppel
Paddock

2020th

Koppel
Paddock

2121

Gleitring
Slide ring

2222

Bund
Federation

2323

Mantelfläche
Lateral surface

2424th

Krümmungsmittelpunkt
Center of curvature

Claims

1. On a pulling shaft of a crystal-pulling system, a gripper which is arranged displaceably and which has a sliding ring which is displaceable on the drawing shaft, in the lowest position against a collar of the drawing shaft and which is connected to jaws movable against a crystal block, characterized in that the gripper jaws ( 11 , 12 , 13 ) are each pivotable about a pivot axis ( 17 , 18 ) on a clamping ring ( 16 ) surrounding the neck ( 10 ) of the crystal block ( 9 ) and for moving between a clamping position and a release position via a coupling ( 19 , 20 ) with the slide ring ( 21 ) and that the clamping ring ( 16 ) is arranged independently of the slide ring and the drawing shaft ( 2 ) so that it can be moved in height.

2. Gripper according to claim 1, characterized in that the gripper jaws ( 11 , 12 , 13 ) are each sector-shaped and their pivot axis ( 17 , 18 ) is higher than the center of curvature ( 24 ) of their against the crystal block ( 9 ) movable, curved mantle surface.

3. Gripper according to claims 1 or 2, characterized in that the clamping ring ( 16 ) has a total of three gripper jaws ( 11 , 12 , 13 ) over its circumference with a 120 ° division.

4. Gripper according to at least one of the preceding claims, characterized in that the clamping ring ( 16 ) is connected to a pulling shaft ( 2 ) above the slide ring ( 21 ) by closing support sleeve ( 4 ).

5. Gripper according to claim 4, characterized in that the support sleeve ( 4 ) hangs on two ropes ( 5 , 6 ), each of which is held on a motor-driven cable drum ( 7 , 8 ) and can be unwound.