DE2708662A1

DE2708662A1 - Barren-greifvorrichtung

Info

Publication number: DE2708662A1
Application number: DE19772708662
Authority: DE
Inventors: Frank M Kibbish
Original assignee: Optical Coating Laboratory Inc
Current assignee: Optical Coating Laboratory Inc
Priority date: 1976-03-01
Filing date: 1977-02-28
Publication date: 1977-09-15
Also published as: CH620387A5; CA1090557A; US4027093A; DE2708662C2

Description

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28. Februar 1977

Barren-GreifVorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Barren-Greifvorrichtung. In der US-Patentanmeldung 574 300, eingereicht am 5. Mai 1975, ist eine Dampfabscheidungsvorrichtung beschrieben. Aus der US-PS 3 619 840 ist eine Verdampfungsquelle zur Verwendung bei Dampfabscheidungsvorrlchtungen bekannt. In der.Verdampfungsquelle ist eine Barren-Greifvorrichtung vorgesehen, die verhindern soll, daß ein Barren aus der Verdampfungsquelle herausfällt, wenn diese mit einem neuen Barren beschickt wird. Bei der in der älteren US-Patentanmeldung beschriebenen Dampfabscheidungsvorrichtung ist es höchst wünschenswert, sie zur Erhöhung ihrer Kapazität so kontinuierlich wie möglich zu betreiben. Beim kontinuierlichen Betrieb einer solchen Vorrichtung werden die bisher verwendeten Barrengreifer mit dem verwendeten Beachichtungsmaterial versetzt oder verstopft, was zu einer erhöhten Abnutzung der Greifvorrichtung führt, so daß diese nach kurzer Zeit nicht mehr zufriedenstellend arbeiten kann. Es wurde eine Anzahl unterschiedlicher Arten von

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Greifvorrichtungen verwendet, sie haben jedoch sämtlich den Nachteil einer zu starken Abnutzung und fallen demzufolge frühzeitig aus. Dies ist äußerst nachteilig, weil bei einem solchen Ausfall die gesamte automatische Dampfabscheidungsvorrichtung stillgesetzt werden muß, um die Barren-Greif vorrichtung instand zu setzen. Außerdem fällt bei den bisher verwendeten Barren-Greifvorrichtungen von den Barren abblätterndes oder abgeschlagenes Material in die Barren-Greifvorrichtung und verhindert deren ordnungs-s gemäßen Betrieb. Es besteht daher ein Bedarf an einer Barren-Greifvorrichtung, mit der diese und andere Nachteile bekannter Barren-Greifvorrichtungen vermieden wer-

Die erfindungsgemäße Barren-Greifvorrichtung zum Greifen eines Haterialbarrens bat eine im wesentlichen zylindrische Form und enthält eine Basis mit einer oberen, nach jTW|on und unten geneigten Oberfläche und einer durch die geneigte Oberfläche verlaufenden zylindrischen öffnung, die durch eine zylindrische Oberfläche begrenzt wird. Die Basis trägt erste und zweite, in Abständen voneinander angeordnete Paare in Abständen voneinander angeordneter Stifte, die von der geneigten Oberfläche nach oben ragen· Zwischen den ersten und zweiten Stiftpaaren ist eine Kugel angeordnet, die von der geneigten Oberfläche nach oben und zwischen den ersten und zweiten Stiftpaaren nach innen und außen beweglich ist. Die ersten und zweiten Stiftpaare sind zueinander weisend derart angeordnet, daß das erste Paar weiter von der zylindrischen Oberfläche entfernt; ist als das zweite Stiftpaar. Das erste Stiftpaar 1st seitwärts und nach oben gerichtet. Die Größe der Kugel und der Abstand zwischen den Stiften des zweiten Stiftpaares sind so bemessen, daß, wenn die Kugel auf der geneigten Oberfläche ruht, die innerste umfangsoberfläche der Kugel in den Bereich

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ragt, der durch eine imaginäre Zylinderfläche begrenzt wird, die in die erste Zylinderfläche fällt und über diese hinausragt. Der Abstand zwischen dem ersten Stiftpaar ist so benessen, daß, wenn sich ein Barren in der öffnung befindet, die Kugel auf dem Barren aufliegt und das erste Stiftpaar berührt bzw. mit diesem in Eingriff steht. Ein in der öffnung befindlicher Barren ist durch die öffnung frei nach oben beweglich, wird jedoch an einer Abwärtsbewegung durch die öffnung hindurch gehindert, und zwar durch die am Barren unter Reibung anliegende Kugel. Hierdurch wird eine merkliche Abwärtsbewegung des Barrens verhindert.

Die erfindungsgemäße Barren-Greifvorrichtung gestattet es, den Barren durch die Öffnung nach oben vorzuschieben, verhindert jedoch eine Abwärtsbewegung desselben, so daß die Greifvorrichtung und damit die Dampfabscheidungsvorrichtung für lange Zeit ohne Schwierigkeiten betrieben werden können, und zwar unter schwierigen Bedingungen. Weiter kann die erfindungsgemäße Barren-Greifvorrichtung einfach und leicht gewartet und repariert werden. Sie ist dartiberhinaus einfach aufgebaut und enthält wenig Teile. Sie eignet sich besonders zur Verwendung bei Beschichtungs- oder Auftragmaschinen.

Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den Querschnitt einer erfindungsgemäßen Barren-Greifvorrichtung, die in einer Spindelanordnung zur Verwendung in einer Vakuumabscheidungsvorrichtung befestigt ist, Fig. 2 eine vergrößerte Vorderansicht der Barren-Greif vorrichtung der Fig. 1, -

Fig. 3 die Draufsicht auf die Barren-Greif vorrichtung der Fig. 2,

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Flg. 4 die Draufsicht einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Barren-Greifvorrichtung und

Fig. 5 den Querschnitt 5-5 der Fig. 4.

Die erfindungsgemäße Barren-Greifvorrichtung 10 (Fig. 1) ist in einer Spindelanordnung 11 der in der US-PS 3 619 840 beschriebenen Art befestigt. Wie dort be schrieben, 1st die Spindelanordnung Teil einer Verdampfungsquelle, die in einer Dampfabseheidungsvor- richtung der in der älteren US-Patentanmeldung 574 beschriebenen Art verwendet wird. Gemäß der US-PS 3 619 840 ist eine Einrichtung zum kontinuierlichen Vorschieben eines Barrens durch die Barren-Greifvor- richtung und durch die Spindelanordnung vorgesehen, um die Verdampfungsquelle mit Material zu versorgen. Soll ein neuer Barren in die Verdampfungsquelle eingeführt werden, so wird die Barren-Greif vorrichtung dazu ver wendet, den bereits in der Spindelanordnung befindlichen Barren am Herausfallen aus derselben zu hindern.

Gemäß der TJS-PS 3 6iS .040 enthält die Spindelanordnung 11 eine von einer Nabe 16 gelagerte Spindel 14. Die Nabe 16 ist mittels eines Lagers 20 in einem unteren Ring 17 gelagert. Das Lager 20 ist an einem auf einem Gehäuse 19 befestigten Ring' 18 befestigt. Das Gehäuse enthält nicht gezeigte Einrichtungen zum Vorschieben des Barrens 13 nach oben durch die Spindelanordnung 11, wie in der US-PS 3 619 840 beschrieben.

Wie auch in den Fig. 2 und 3 gezeigt, besteht die Barren- Greifvorrichtung 10 aus einer Basis 26 mit insgesamt zylindrischer Form, die mit einer zentralen Bohrung versehen ist. Die Bohrung 27 ist durch eine zylindrische Oberfläche 28 begrenzt. Die obere und die untere Ober-

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fläche 29 bzw. 31 der Basis 26 verlaufen unter rechten Winkeln zur zylindrischen Oberfläche 28. Zusätzlich ist die Basis 26 mit einer oberen und einer unteren geneigten Oberfläche 32 bzw. 33 versehen. Die obere geneigte Oberfläche 32 ist nach innen und unten geneigt, während die untere Oberfläche 33 nach innen und oben geneigt ist.

^Die Basis 26 trägt mehrere erste Paare 36 in Abständen voneinander angeordneter Stifte 37 und 38. Zusätzlich trägt die Basis 26 mehrere zweite Paare 39 in Abständen angeordneter Stifte 41 und 42. Die ersten und zweiten Stiftpaare 36 bzw. 39 sind so angeordnet, daß sie Gruppen 43 von Stiften bilden, wobei ein erstes und ein zweites Paar eine Stiftgruppe 43 darstellt. Die ersten und zweiten Paare jeder Gruppe sind in einem Abstand voneinander angeordnet, wobei das erste Paar jeder Gruppe in einem größeren Abstand von der zylindrischen Oberfläche 28 angeordnet ist als das zweite Paar jeder Gruppe.

Die Stifte 37, 38 und 41, 42 sind auf der Bas_i in geeigneter Weise befestigt. Beispielsweise können die Stifte mittels eines Reibungssitzes in in der Basis vorgesehenen, nicht gezeigten Löchern befestigt sein. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, erstrecken sich die Stifte 37 und 38 der ersten Stiftpaare 36 von der oberen ebenen Oberfläche 29 nach oben und zur Seite; sie bilden zwischen sich eine insgesamt V-förmige Ausnehmung 44. Die oberen Enden der Stifte 37 und 38 sind von einem Haltering 46 gehalten, der in einer zur oberen Oberfläche 29 parallelen Ebene liegt. Die Stifte 41 und 42 ragen von der oberen geneigten Oberfläche 32 nach oben; sie erstrecken sich insgesamt in vertikaler Richtung. Die Stifte 41 und 42 ragen

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um einen Abstand nach oben, der nur etwa die Hälfte der Strecke beträgt, um die die Stifte 37 und 38 nach oben ragen.

Zwischen jeder Gruppe von Stiften ist eine Kugel 47 angeordnet. Die Kugel 47 und der Abstand zwischen der zweiten Gruppe von Stiften 41 und 42 sind so bemessen, daß, wenn die Kugel auf der nach oben geneigten Oberfläche ruht, die innere Umfangsoberflache der Kugel 47 in einen Bereich ragt, der durch eine imaginäre Zylinderflache begrenzt wird, die mit der ersten Zylinderfläche koinzident ist und von derselben wegragt. Wie ersichtlich, ist der Abstand zwischen den oberen Enden der Stifte 41 und 42 und der Oberseite des Ringes 46 so bemessen, daß die Kugeln 47 zwischen den ersten und zweiten Gruppen von Stiften jeder Gruppe nach unten eingeführt werden können. In der Basis 26 sind mehrere, insgesamt in vertikaler Richtung verlaufende Kerben oder Schlitze 48 ausgeführt, die in der zylindrischen Oberfläche 28 münden. Wie ersichtlich, ist die Breite der Schlitze 48 etwas kleiner als der Abstand zwischen den zweiten Paaren 39 von Stiften 41 und 42; die sind zwischen den Stiften 41 und 42 so angeordnet, daß der Schlitz 48 insgesamt unterhalb der mit diesen Stiften versehenen Kugeln liegt, aber eine Größe hat, die es nicht gestattet, daß die Kugel durch denselben hindurchfällt.

In der Basis 26 sind mehrere Inbusschrauben 49 vorgesehen, die durch die Basis hindurch in die Schlitze 48 verlaufen, und zwar unter rechten Winkeln zur zylindrischen Oberfläche 28. Die Inbusschrauben sind durch die Schlitze 48 zugänglich und können durch die Basis 26 so vorgeschoben werden, daß sie in einer ringförmigen Ausnehmung 51 im inneren unteren Ende der Spindel 14 sitzen.

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Y/ie ersichtlich, kann die Barren-Greif vorrichtung 10 leicht in das untere Ende der Spindelanordnung eingeführt v/erden, indem sie, wie gezeigt, lediglich in die Spindelanordnung eingeführt wird und darauf die Schrauben 49 in die in der Spindel vorgesehene ringförmige Ausnehmung 51 vorgeschraubt werden.

Im folgenden seien Arbeitsweise und Verwendung der erfindungsgemäßen Barren-GreifVorrichtung erläutert. Es sei angenommen, daß die Barren-Greifvorrichtung 10 in der Spindelanordnung 11 befestigt wurde. Weiter sei ein Barren 13 durch die Barren-Greifvorrichtung 10 und durch die Spindelanordnung 11 durch die im Gehäuse 19 vorgesehene Vorschubeinrichtung vorgeschoben. Ferner sei angenommen, daß ein weiterer Barren in Position gebracht werden soll, so daß er durch die Barren-Greifvorrichtung 10 vorwärts bewegt werden kann. In diesem Falle wird die Einrichtung zum Vorschieben des Barrens rückgezogen, um den Barren 13 freizugeben. Das bedeutet, daß der Barren 13 durch die Schwerkraft nach unten gezogen wird und unter Reibung an den Kugeln 47 anliegt, die ihrerseits unter Reibung an dsn Stiften 3? and 38 anliegen, die V-förmig angeordnet sind und den Barren zwischen den Kugeln 47 festklemmen; hierdurch wird verhindert, daß der Barren 13 nach unten in das Gehäuse rutscht.

Die Vorrichtung ist so aufgebaut, daß der Barren durch die Barren-Greifvorrichtung frei nach oben vorgeschoben werden kann, weil, während der Barren 13 nach oben bewegt wird, die Kugeln 47 ebenfalls in den von den Stiften 37 und 38 gebildeten V-förmigen Bahnen nach oben bewegt werden, so daß eine freie Bewegung des Barrens in der Spindelanordnung nach oben möglich ist.

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Λ*

Es hat sich gezeigt, daß die erfindungsgemäße Barren-Greifvorrichtung sehr leistungsfähig ist. Die Kugeln behindern die Bewegung des Barrens in Richtung nach oben wenig oder gar nicht. Wird aber die nach oben gerichtete Kraft entfernt, so würde der Barren dazu neigen, -herabzufallen. Auch die Kugeln folgen dabei dem Barren und fallen in eine Keilstellung zwischen den hinteren oder ersten, die V-förmigen Aussparungen 44 bildenden Stiften. Hierdurch wird der Barren in einer Stellung zum Nachfüllen eines weiteren Barrens in die Verdampfungsquelle gehalten.

Durch Verwendung mehrerer Kugeln richtet die Barren-Greifvorrichtung den Barren selbsttätig aus. Die erfindungsgemäße Barren-Greif vorrichtung ermöglicht es weiter, Barren unterschiedlicher Größe zu verwenden.

Wie oben erläutert, arbeitet die erfindungsgemäße Barren-Greifvorrichtung auch in nachteiliger Umgebung zufriedenstellend, beispielsweise unter hohen Temperaturen und wenn sie den BeSchichtungsdämpfen und dergleichen ausgesetzt ist.

Da die erfindungsgemäße Barren-Greifvorrichtung nur sehr wenige Teile enthält, kann auch das Beschichtungsmaterial nur auf sehr wenigen Teilen abgelagert werden. Auch wenn Beschichtungsmaterial auf den Teilen abgelagert wird, beeinflußt die Beschichtung den Betrieb nicht nachteilig; auch wird hierdurch die Lebensdauer der Barren-Greifvorrichtung nicht vermindert. Zusätzlich wird durch die Schlitze 48 unmittelbar unterhalb der Kugeln 47 gewährleistet, daß sich diese frei bewegen können. Somit fällt jegliches Material, das sich unterhalb der Kugeln 47 ansammeln könnte, durch die Einschnitte 48 unmittelbar unter de Kugeln nach unten.

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Die obere geneigte Oberfläche gewährleistet, daß die Kugel sich unter dem Einfluß ihres Gewichtes nach innen zu den zweiten oder vorderen Stiftpaaren bewegt.

Es ist festgestellt worden, daß die erfindungsgemäße Barren-Greifvorrichtung ohne Wartung und Reparaturen langzeitig verwendet werden kann. Dies ist besonders vorteilhaft bei kontinuierlich arbeitenden Beschichtungsvorrichtungen der in der US-Patentanmeldung 574 300 beschriebenen Art, die kontinuierlich arbeiten sollen.

Das in den Fig. 4 und 5 gezeigte zweite Ausftihrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Barren-Greifvorrichtung ähnelt dem der Fig. 2 und 3 mit der Ausnahme, daß der Haltering 46 weggelassen und statt vier in gleichen Abständen rings um die Basis angeordneten Stiftgruppen drei Stiftgruppen vorgesehen sind. Gemäß Fig. 4 und 5 ist die Barren-Greifvorrichtung ansonsten im wesentlichen identisch. Es hat sich gezeigt, daß die die ersten Stiftpaare bildenden Stifte 37 und 38 selbst ohne den Haltering 46 ausreichend steif sind. Zusätzlich wird durch das Weglassen des Halteringes 46 ein zusätzliches Teil eingespart, das während des Betriebs der Dampf abscheidungsvorrichtung mit Material beschichtet werden kann.

Die In den Fig. 2, 3 und 4, 5 gezeigten Barren-Greifvorrichtungen können aus beliebigem geeignetem Material hergestellt werden. Vorzugsweise werden die Basis 26, die Stifte 37, 38, 41 und 42 und die Kugeln 47 aus einem Material wie Stahl hergestellt.

Die Barren-Greifvorrichtung der Fig. 4 arbeitet im wesentlichen identisch wie die der Fig. 1, 2 und 3.

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Wie erwähnt, sind bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und 3 vier und bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 nur drei Gruppen von Stiften vorgesehen. Gewünsch- tenfalls kann auch eine kleinere Anzahl von Stiftgruppen vorgesehen werden; selbst eine einzige Stiftgruppe würde zu den gewünschten Ergebnissen führen.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, ist die erfindungsgemäße Barren-Greif vorrichtung verhältnismäßig einfach und billig aufgebaut und hat vielerlei Vorteile. Sie bietet keinerlei Schwierigkeiten und ist praktisch wartungsfrei. Sie ist auch in aggressiver Um gebung langzeitig einsetzbar. Sie kann wirtschaftlich hergestellt und leicht in neue und bereits vorhandene Spindelanordnungen eingebaut werden.

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Le e rs e i t e

Claims

Patentansprüche; ί 1. Jßarren-

1. JBftrren-öreifvorrichtung zum (»reifen eines Barrens aus Material mit im wesentlichen zylindrischer Oberfläche, gekennzeichnet durch eine Basis (26) nit einer oberen nach innen und unten geneigten Oberfläche (32) und einer durch eine zylindrische Oberfläche (28) begrenzte zylindrische Oberfläche (28), die durch die geneigte Oberfläche hindurch verläuft, durch erste und zweite in Abständen voneinander angeordnete Paare (36, 39) von in Abständen voneinander angeordneten Stiften (37, 38 - 41, 42), die von der Basis getragen werden, von dieser nach oben ragen und eine Gruppe (43) von Stiften bilden, durch eine in der Stiftgruppe zwischen den ersten und zuraten Γ-tiftpaaren angeordnete Kugel (47), die von einer geneigten Oberfläche nach oben und zwischen den ersten und zweiten Stiftpaaren nach innen und außen beweglich ist, wobei die ersten und zweiten Stiftpaare zueinander weisend angeordnet sind und das erste Paar von der zylindrischen Oberfläche weiter entfernt ist als das zweite Paar» wobei die Seiten der Kugel und der Abstand zwischen den Stiften des zweiten Paares so gewählt ist, daß, wenn die Kugel auf der oberen, geneigten Oberfläche aufliegt, die innerste Umfangs-

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ORIGINAL INSPECTED

oberfläche der Kugel in einen Bereich ragt, der durch eine zylindrische Oberfläche begrenzt ist, die mit der ersten zylindrischen Oberfläche zusammenfällt, und wobei der Abstand zwischen dem ersten Stiftpaar so bemessen ist, daß, wenn sich ein Barren in der Barren-Greifvorrichtung befindet, die Kugel am Barren und am ersten Stiftpaar anliegt, so daß der Barren durch die öffnung in der Barren-Greifvorrichtung 2 nach oben beweglich ist, jedoch an einer Abwärtsbewegung in der Barren-Greifvorrichtung durch die Kugel gehindert wird, die am Barren anliegt, und so daß das erste Stiftpaar eine wesentliche Abwärtsbewegung des Barrens verhindert,

2. Barren-Greif vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stifte (37» 38) des ersten Paares zusammen eine im wesentlichen V-förmige Ausnehmung (44) bilden.

3. Barren-Greif vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß in der Basis (26) ein nach unten verlaufender Schlitz (48) ausgeführt ist, der von der Kugel (47) zwischen der Gruppe (43) von Stiften (37, 38-41, 42) nach unten verläuft.

4. Barren-Greif vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren

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Gruppen (43) von Stiften (37, 38-41, 42) mit einer in jeder der Gruppen angeordneten Kugel (47) versehen sind.

5. Barren-Greifvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß drei Gruppen (43) von Stiften (37, 38 - 41, 42) mit einer Kugel (47) in jeder Gruppe vorgesehen sind.

6. Barren-Greifvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß vier Gruppen (43) von Stiften (37, 38-41, 42) mit einer Kugel (47) in jeder Gruppe vorgesehen sind.

7. Barren-Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Haltering (46) zum Halten der oberen Enden der ersten Paare (36) von Stiften (37, 38) vorgesehen ist.

8. Barren^AGreifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die zweiten Paare (39) von Stiften (41, 42) in insgesamt vertikaler Richtung angeordnet sind, und daß die Länge der Stifte der zweiten Stiftpaare wesentlich kleiner ist als die der ersten Stiftpaare.

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