DE2651429A1

DE2651429A1 - Vorrichtung zum halten und drehbewegen einer werkstueckhalterung

Info

Publication number: DE2651429A1
Application number: DE19762651429
Authority: DE
Inventors: Manfred Liehr
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1976-11-11
Filing date: 1976-11-11
Publication date: 1978-05-18

Description

~Vorrichtung zum Halten und Drehbewegen einer Werkstück-
halterung" Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Halten und Drehbewegen einer Werkstückhalterung, insbesondere der Halterung eines zu ätzenden Werkstückes, während eines Behandlungsvorganges.
Derartige Vorrichtungen sind an sich aus der DT-OS 24 44 476 bekannt. Die Werkstückhalterung führt dabei eine Drehbewegung aus, während der ein Ätzmittel auf das Werkstück gesprüht wird. Es gibt auch kardanische Antriebe, die eine Drehbewegung übertragen und dabei Taumelbewegungen ausführen. Es ist bei solchen Taumelantrieben jedoch nicht möglich, eine Gasleitung gasdicht durch den Antrieb hindurchzuführen.
Es ist Aufgabe der Erfindung einen rotierenden Taumelantrieb für eine Werkstückhalterung zu schaffen, der es ermöglicht, durch sein -Inneres eine gasführende Leitung gasdicht hindurchzuführen.
Die gestellte Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß gelöst durch eine sphärisch gelagerte Hohlkugel, in die von unten eine drehbare Hohlspindel mit einem Spindelkopf hineingreift, der mit quer zur Spindeldrehachse abstehenden Mitnehmern in Vertikalnuten an der inneren Hohlkugelwand eingreift, und durch eine sich in einer Nut der äußeren Hohlkugelfläche abrollende Rolle, deren die Spindeldrehachse schneidende Radiale mit der Spindeldreh achse einen von 900 abweichenden Winkel einschließt.
Bei diesem Aufbau verbleibt innerhalb des rotierenden Taumelantriebes ein Leitungszug, der bis zur Werkstückhalterung weitergeführt werden kann. Die Werkstückhalterung taumelt um den Schnittpunkt zwischen der Spindeldrehachse mit den radial verlaufenden Mitnehmerachsen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Winkel zwischen der Spindeldrehachse und der sie schneidenden Rollenradialen einstellbar. Diese Einstellbarkeit hat zur Folge, daß das Ausmaß der Taumelbewegung einstellbar ist. Diese Einstellbarkeit wird dadurch erreicht, daß die Kipplage der Rolle durch Verschieben der Rollenhalterung auf einem Bogensegmentträger einstellbar ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist im Zentrum des Spindelkopfes, wo sich die Spindeldrehachse und die radialen Mitnehmerachsen schneiden, eine Kugelhöhle vorgesehen, in der die Spindelbohrung mündet, und ist in die Kugelhöhle eine Kugel dichtend, jedoch verrollbar eingepaßt, die mit einer Bohrung versehen ist, durch die eine von der Spindelbohrung gebildete Gasleitung zur Halterung des Werkstückes weiterführt. Damit ist ein geschlossener Leitungszug durch den Taumelantrieb hindurch geschaffen.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Auf einem Gestell 1 ist ein nach oben offener Behälter 3 angeordnet, der mittels eines Deckels 4 verschließbar ist. In dem Behälter befindet sich eine mit einem Spannkolben versehene Halterung 5 zur Befestigung eines zu ätzenden Werkstückes 6. Die Werkstückhalterung 5 ruht auf einer Hohlkugel 7, die sphärisch im Boden 9 des Behälters 3 gelagert ist.
In dem Gestell 1 unterhalb des Behälters 3 befindet sich ein Antrieb 11 für eine Hohlspindel 13. Der Antrieb 11 besteht aus einem Antriebsmotor, einer Schnecke und einem Schneckenrad, das mit 15 bezeichnet und mit der Hohlwelle 13 drehschlüssig verbunden ist. Die Hohlwelle 13 lagert in einem Lagerbock 17 und greift von unten her in den Innenraum 19 der Hohlkugel 7 ein. Innerhalb des Hohlraumes 19 der Hohlkugel 7 befindet sich ein Spindelkopf 21. Dieser Spindelkopf trägt quer zur Spindeldrehachse 22 nach außen abstehende Mitnehmer 23. Diese Mitnehmer 23 sind in Nuten 25 geführt, die in die innere Kopfwand 27 eingearbeitet sind-und im aufrechtstehenden Kopf in vertikaler Richtung verlaufen.
Innerhalb des Spindelkopfes 21 befindet sich eine Kugelhöhle 29, in der eine Kugel 31 dichtend, jedoch verrollbar gelagert ist. Die Kugel 31 ist mit einem Schaft 33 versehen.
Durch die Kugel 31 und den Schaft 33 verläuft eine Gasleitung 35, die gegenüber einer Mündung 37 einer Bohrung 39 in der Hohlwelle 13 ausläuft. Um einen ständigen Gasdurchtritt zwisehen der Bohrung 39 und dem Leitungszug 35 sicherzustellen, ist die Kugelhöhle 29 im Bereich der Bohrungsmündung 37 erweitert. Wenn über einen Kanal 41 Gas abgesaugt wird, dann saugt dieses abgesaugte Gas den Spannkolben 42 in der Werkstückhalterung 5 gegen die Wirkung einer Feder 43 an, weil der Spannkolben 42 über eine Membran 44 mit der Innenwand 45 der Werkstückhalterung 5 verbunden ist. In der Werkstückhalterung 5 entsteht dadurch ein Unterdruck, der dazu führt, daß das Werkstück 6 über einen Kanal 47 an die Werkstückhalterung 5 angesaugt wird.
Während die Spindel 13 die Hohlkugel 7 nur in Umdrehung versetzt, sorgt eine Rolle 48 für die zusätzlich aufgebrachte Taumelbewegung. Die Rolle 48 läuft in einer Nut 49 der Hohlkugel 7. In der in der Zeichnung ausgezogenen Stellung taumelt die Hohlkugel 7 nicht. Die Spindeldrehachse 22 und eine diese schneidende Radiale 50 der Rolle 48 schließen einen Winkel von 900 ein. Die Rolle 48 läßt sich mit ihrem Halter 51 auf einem Bogensegmentträger 52 verschieben. Eine nicht dargestellte Arretierung sorgt für eine Sicherung in der gewünschten Position, in der die die Spindeldrehachse 22 schneidende Radiale 50 der Rolle 48 mit der Spindeldrehachse 22 einen von 90° abweichenden Winkel einschließen kann. Bei einem von 90° abweichenden Winkel wird der Hohlkugel eine Taumelbewegung aufgeprägt. Hierzu dient ein Antrieb 53, der eine Schnecke 54 antreibt. Die Schnecke 54 kämmt mit einem um die Hohlwelle 13 umlaufenden Schneckenrad 55, das den Bogensegmentträger 52 und damit die Rolle 48 trägt. Läuft das Schneckenrad 55 um, so entsteht eine Taumelbewegung. Die Drehbewegung und die Taumelbewegung ergänzen sich während des Betriebes. Damit werden Hinterätzungen vermieden.
Das sphärische Lager 61, bestehend aus der Kugeloberfläche 63 und der Kugelschale 65 im Boden 9, ist aus Teflon gebildet.
Dieses Teflon ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit Stickstoff geschmiert. Der Stickstoff wird durch eine Bohrung 67 unter Druck an das sphärische Lager 61 herangebracht. Durch den Überdruck im Lager 61 ist ein Ausfließen von Ätzmittel aus dem Behälter 3 in dem Antrieb unmöglich.
Die Vorrichtung dient dem sauberen Ätzen, beispielsweise von Halbleiterplättchen, auf die ein Ätzmittel während des Taumelns und Drehens aufgesprüht wird. Das Ausmaß des Taumelns und Drehens ist, jeweils an die Anforderungen angepaßt, einstellbar.
Patentansprüche: L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Halten und Drehbewegen einer Werkstück-Halten insbesondereder Halterungeines zuätzenden Werkstückes, während eines Behandlungsvorganges, gekennzeichnet durch eine sphärisch gelagerte Hohlkugel (7), in die von unten eine drehbare Hohlspindel (13) mit einem Spindelkopf (21) hineingreift, der mit quer zur Spindeldrehachse abstehenden Mitnehmern (23) in Vertikalnuten (25) an der inneren Hohlkugelwand (27) eingreift, und durch eine sich in einer Nut der äußeren Hohlkugelfläche (63) abrollende Rolle (48), deren die Spindeldrehachse (22) schneidende Radiale (50) mit der Spindeldrehachse (22) einen von 900 abweichenden Winkel einschließt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Spindeldrehachse (22) und der sie schneidenden Rollenradialen (48) einstellbar ist.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kipplage der Rolle (48) durch Verschieben der Rollenhalterung auf einem Bogensegmentträger (52) einstellbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zentrum des Spindelkopfes (21), wo sich die Spindeldrehachse (22) und die radialen Mitnehmerachsen schneiden, eine Kugelhöhle (29) vorgesehen ist, in der die Spindelbohrung (39) mündet, und daß in die Kugelhöhle (29) eine Kugel (31) dichtend, jedoch verrollbar eingepaßt ist, die mit einer Bohrung versehen ist, durch die eine von der Spindelbohrung (39) gebildete Gasleitung zur Halterung (5) des Werkstückes weitergeführt ist.