DE3116916C2

DE3116916C2 - Device for pulling a single crystal out of a crucible by means of a windable pulling element

Info

Publication number: DE3116916C2
Application number: DE19813116916
Authority: DE
Inventors: Karl Ing.(grad.) 6450 Hanau Jericho
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1980-06-14
Filing date: 1981-04-29
Publication date: 1984-08-23
Also published as: DE3116916A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ziehen eines Einkristalls aus einem Tiegel mittels eines aufwickelbaren Zugorgans, an dessen oberhalb des Tiegels angeordnetem Ende ein Keimkristallhalter befestigt ist. Das Zugorgan, welches bevorzugt ein Stahlseil ist, ist mit einer Hub-Antriebseinrichtung verbunden, die auf einer um das Zugorgan drehbaren Plattform angeordnet ist. Die Hub-Antriebseinrichtung besitzt eine angetriebene waagrechte Welle mit einer darauf längsverschiebbaren Aufwickeltrommel, auf die das Zugorgan tangential aufwickelbar ist. Zur Lösung der Aufgabe, bei einer derartigen Vorrichtung stark voneinander verschiedene Vertikalgeschwindigkeiten des Keimkristallhalters einstellen zu können, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Hub-Antriebseinrichtung (66) einen Antriebsmotor für Schnellauf und einen Antriebsmotor (62) für Langsamlauf aufweist, die über voneinander durch eine Kupplung (64) trennbare, aber koaxiale Wellen (53, 53a; 63) auf die Aufwickeltrommel (31) einwirken. Dabei ist der Antriebsmotor für Schnellauf mit der nicht abkuppelbaren Welle (53) und der Antriebsmotor (62) für Langsamlauf mit der abkuppelbaren Welle (63) verbunden.The invention relates to a device for pulling a single crystal from a crucible by means of a windable pulling element, at the end of which a seed crystal holder is attached, which is arranged above the crucible. The pulling element, which is preferably a steel cable, is connected to a lifting drive device which is arranged on a platform that can be rotated about the pulling element. The lifting drive device has a driven horizontal shaft with a winding drum which is longitudinally displaceable on it and onto which the pulling element can be wound tangentially. In order to achieve the object of being able to set the vertical speeds of the seed crystal holder that are very different from one another in such a device, it is proposed according to the invention that the lifting drive device (66) has a drive motor for high speed and a drive motor (62) for low speed, which are driven over from one another by a Clutch (64) separable but coaxial shafts (53, 53a; 63) act on the winding drum (31). The drive motor for high speed is connected to the non-uncoupling shaft (53) and the drive motor (62) for slow speed is connected to the uncoupling shaft (63).

Description

Welle (53) senkrecht steht.Shaft (53) is vertical.

keit in weiten Grenzen innerhalb der verschiedenenability within wide limits within the various

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 35 Vertikal-Geschwindigkeitsbereiche möglich ist.4. Apparatus according to claim 1, characterized in that 35 vertical speed ranges are possible.

zeichnet, daß die drehbare Plattform (24) mit einer die Welle (27) und die Aufwickeltrommel (31) umfassenden Abdeckhaube (41) versehen ist und daß die Hub-Antriebseinrichtung (66) auf der Abdeckhaube (41) angeordnet ist.characterized in that the rotatable platform (24) is provided with a cover (41) comprising the shaft (27) and the winding drum (31) and that the Lifting drive device (66) is arranged on the cover hood (41).

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (24) verdrehfest an einem konzentrisch um die Achse des Zugorgans (35) drehbaren Rohr (12) befestigt ist.5. Apparatus according to claim 1, characterized in that the platform (24) rotatably on one is attached concentrically around the axis of the tension member (35) rotatable tube (12).

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Abdeckhaube (41) koaxial zu deren Drehachse »A« eine Kontaktsäule (44) mit Kontaktringen (45) und Schleifkontakten (46) für die elektrische Versorgung der Htib-An-6. Device according to claims 1 and 4, characterized in that on the cover (41) coaxially to its axis of rotation "A" a contact column (44) with contact rings (45) and sliding contacts (46) for the electrical supply of the Htib-An -

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Hub-Antriebseinrichtung einen Antriebsmotor für Schnellauf und einen Antriebsmotor für Langsamlauf aufweist, die über voneinander durch eine Kupplung trennbare, aber koaxiale Wellen auf die Aufwickeltrommel einwirken, und daß der An triebsmotor für Schnellauf mit der nicht abkuppelbaren Welle und der Antriebsmotor für Langsamlauf mit der abkuppelbaren Welle verbunden sind. The object is achieved according to the invention in that the lifting drive device has a drive motor for high-speed and a drive motor for low-speed, which act on the winding drum via separable but coaxial shafts by a coupling, and that the drive motor for high-speed with the non-uncoupling shaft and the drive motor for slow speed are connected to the uncoupling shaft.

Mit dieser Maßnahme ist der Vorteil verbunden, daß stark voneinander verschiedene Betriebsdrehzahlen an den beiden voneinander trennbaren Wellen erzielbar sind. Die Drehzahlabstufung der beiden Wellen kann dabei beispielsweise und bevorzugt 1 :30 betragen. Da This measure has the advantage that operating speeds which differ greatly from one another can be achieved on the two shafts that can be separated from one another. The speed graduation of the two shafts may, for example, and preferably be 1: 30th There

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Aufwickeltrommel (31) mindestens zwei Signalgeber (38,39) befestigt sind, die mit Signalempfängern (40) derart zusammenwirken, daß in den Endstellungen der Aufwickeltrommel Schaltsignale erzeugbar sind.7. The device according to claim 1, characterized in that at least two signal transmitters (38, 39) are attached to the winding drum (31), which cooperate with signal receivers (40) in such a way that switching signals can be generated in the end positions of the winding drum.

messeinrichtung (66) sowie für die Übertragung von 50 es beispielsweise beim heutigen Stand der Technik ohne Schalt- und Regelsignalen angeordnet ist. weiteres möglich ist, die Antriebsmotoren so auszule measuring device (66) and for the transmission of 50 it is arranged, for example, in the current state of the art without switching and control signals. It is also possible to train the drive motors in this way

gen, daß sie in einem Regelbereich von beispielsweise und vorteilhaft 1 :40 schwingungsfrei betrieben werden können, läßt sich die Vertikalgeschwindigkeit des Keimst kristallhalters im Verhältnis 1 :1200 verändern.This means that they can be operated vibration-free in a control range of, for example, and advantageously 1:40 can, the vertical speed of the seed crystal holder can be changed in a ratio of 1: 1200.

Dabei ist es beispielsweise möglich, den Antriebsmotor für Langsamlauf mit einem stark untersetzenden Getriebe zu versehen, welches im Bereich der Selbst-It is possible, for example, to use the drive motor for slow speed with a strongly reducing To provide gear, which is in the area of self-

hemmung arbeiten kann. Wird der Langsamläufer nichtinhibition can work. Will not be the slow runner

bo benötigt, so wird er einfach abgekuppelt, so daß eine Hemmung des Schnelläufers ausgeschaltet ist. Derbo is required, it is simply uncoupled so that a Inhibition of the fast runner is switched off. Of the

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ziehen Schnelläufer hingegen steht mit der ihm zugeordneten eines Einkristalls aus einem Tiegel mittels eines aufwik- Welle permanent im Eingriff mit der Aufwickeltrommel, kelbaren Zugorgans, insbesondere mittels eines Seils, an so daß er bevorzugt mit einem Inkrementalgeber für die dessen oberhalb des Tiegels angeordnetem Ende ein μ Meldung der Stellung des Zugorgans ausgestattet wer-Keimkristallhalter befestigt ist und welches mit einer den kann.The invention relates to a device for pulling high-speed runners, however, is associated with it a single crystal from a crucible by means of a wik- shaft permanently in engagement with the winding drum, kelbaren tension member, in particular by means of a rope, so that it is preferably with an incremental encoder for the whose end arranged above the crucible is equipped with a μ message of the position of the pulling element who-seed crystal holder is attached and which can with one of the.

Hub-Antriebseinrichtung verbunden ist, die auf einer Der Einsatz des Schnelläufers geschieht bevorzugtHub drive device is connected, which happens on a The use of the fast runner is preferred

um das Zugorgan drehbaren Plattform angeordnet ist dann, wenn der Kcimkrisiallhalter zu Beginn eines neu-The platform rotatable around the pulling element is arranged when the Kcimkrisiallhalter at the beginning of a new

en Ziehvorgangs in seine Ausgangsposition gebracht werden muß. Hierbei ist je nach der maximalen Kristallänge, für die die Vorrichtung ausgelegt ist, ein Weg von mehreren Metern zurückzulegen. Da der Vorgang des Kristallziehens selbst extrem langsam venäuft und sich über viele Stunden erstreckt, kann der Keimkristallhalter mit dem bekannten Ein-Motoren-Antrieb selbst bei dessen Einstellung auf die höchste Drehzahl nur innerhalb einer Zeitspanne von vielen Minuten in die Ausgangslage für einen neuen Ziehprozeß gebracht werden. Mit der-: Erfindungsgegenstand ist es möglich, diese Totzeit auf einen Bruchteil zu reduzieren, wodurch die Wirtschaftlichkeit der Vorrichtung wesentlich verbessert wird. Außerdem ist es mit dem Schnelläufer bzw. Eilantrieb möglich, etwaige Störungen im Ziehprozeß durch kurzzeitige Einschaltung des Schnelläufers auszugleichen, wodurch ein etwaiger Ausschluß vermindert wird.must be brought to its starting position during the pulling process. Here, depending on the maximum crystal length, for which the device is designed to cover a distance of several meters. Since the process of the The seed crystal holder can pull crystals themselves extremely slowly and takes many hours with the well-known single-motor drive even when it is set to the highest speed only within a period of many minutes in the starting position for a new drawing process. With the-: Subject matter of the invention, it is possible to do this To reduce dead time to a fraction, which significantly improves the economy of the device will. In addition, it is possible with the high-speed or rapid drive, any disturbances in the drawing process compensate for this by briefly switching on the high-speed runner, which reduces any possible exclusion will.

Der Erfindungsgegenstand läßt sich vorteilhaft dadurch ausgestalten, daß auf der drehbaren Plattform koaxial zu deren Drehachse eine Kontaktsäule mit Kontaktringen und Schleifkontakten für die elektrische Versorgung der Hub-Antriebseinrichtung sowie für die Übertragung von Schalt· und Regelsignalen angeordnet ist. Hierdurch ist das Mitdrehen der Antriebsmotoren mit der Plattform möglich, so daß auf komplizierte mechanische Übertragungssysteme verzichtet werden kann. Zu den Schalt- und Regelsignalen gehören beispielsweise solche Signale, die die beiden Endstellungen der Aufwickeltrommel anzeigen, sowie inkremente Signale, durch welche die jeweilige Stellung des Zugorgans bestimmbar ist. Für die Erzeugung der Schaltsignale ist die Aufwickeltrommel bevorzugt mit mindestens zwei Signalgebern versehen, die mit entsprechend eingestellten Signalempfängern derart zusammenwirken, daß in den Endstellungen der Aufwickeltrommel Schaltsignale erzeugbar sind.The subject matter of the invention can advantageously be configured in that on the rotatable platform A contact column with contact rings and sliding contacts for the electrical supply coaxially to the axis of rotation the lifting drive device and arranged for the transmission of switching and control signals is. This enables the drive motors to rotate with the platform, so that complicated mechanical Transmission systems can be dispensed with. The switching and control signals include, for example such signals, which indicate the two end positions of the winding drum, as well as incremental signals, through which the respective position of the pulling element can be determined. For generating the switching signals the winding drum is preferably provided with at least two signal transmitters, which are set accordingly Signal receivers cooperate in such a way that switching signals in the end positions of the winding drum are producible.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen. Further advantageous refinements of the subject matter of the invention emerge from the remaining subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachfolgend anhand der F i g. 1 bis 3 näher beschreiben. Es zeigtAn exemplary embodiment of the subject matter of the invention is described below with reference to FIGS. 1 to 3 describe in more detail. It shows

F i g. 1 einen teilweisen Vertikalschnitt durch den Antriebsteil einer Kristallziehvorrichtung entlang der Linie l-IinFig.3,F i g. 1 shows a partial vertical section through the drive part of a crystal pulling device along the line l-IinFig. 3,

F i g. 2 einen teilweisen Vertikalschnitt durch den Gegenstand nach Fig. 1 entlang der Linie H-II in Fig.3, undF i g. 2 shows a partial vertical section through the object according to FIG. 1 along the line H-II in FIG. and

Fig.3 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1.3 shows a plan view of the object according to FIG. 1.

In F i g. 1 ist das Oberteil 1 einer geschlossenen Kammer dargestellt, in der ein Einkristall 2 unter Vakuum oder einer die Kristallbeschaffenheit bestimmenden Atmosphäre erzeugt werden kann. Dies geschieht durch das bekannte Tiegelziehverfahren, bei dem sich eine nachfolgend den Einkristal! 2 bildende Schmelze 3 in einem Tiegel 4 befindet. Oberhalb des Tiegels befindet sich in dessen Achse ein Keimkristallhalter 5. Die bisher beschriebenen Teile und die zu ihrem Betrieb erforderlichen Verfahrensparameter sind Stand der Technik, so daß sich ein weiteres Eingehen hierauf erübrigt.In Fig. 1 is the upper part 1 of a closed chamber shown, in which a single crystal 2 under vacuum or in an atmosphere that determines the nature of the crystal can be generated. This is done using the well-known crucible pulling process, in which a below the single crystal! 2 forming melt 3 is located in a crucible 4. Located above the crucible In its axis there is a seed crystal holder 5. The parts described so far and those required for their operation Process parameters are state of the art, so there is no need to go into them further.

Auf dem Oberteil I ist mittels Schrauben 6 und isolierender Zwischenlage 7 bzw. 8 am Umfang einer Bohrung 9 ein außen et^a würfelförmiges Lagergehäuse IO befestigt. Innerhalb des Lagergehäuses befindet sich eine Bohrung 11 mit nicht näher bezeichneten Kugellagern, in denen ein l*o>ir 12 gelagert ist, welches gleichzeitig die zentrale Welle des nacnstehend näher beschriebenen Drehantriebs bildet Das Lagergehäuse 10 ist nach oben hin durch einen Deckel 13 verschlossen, der mittels einer Dichtung 14 gegenüber dem Rohr 12 (Welle) staubdicht abgeschlossen ist Der Einfachheit halber wird der außerhalb des Lagergehäuses 10 befindliche Teil des Rohres 12 als Welle 15 bezeichnet. Eine Vakuumdichtung befindet sich am unteren Ende des Rohres 12.On the upper part I is by means of screws 6 and an insulating intermediate layer 7 or 8 on the circumference of a hole 9 an externally et ^ a cube-shaped bearing housing IO attached. There is one inside the bearing housing Bore 11 with unspecified ball bearings, in which a l * o> ir 12 is stored, which at the same time the central shaft of the rotary drive described in more detail below forms the bearing housing 10 is closed at the top by a cover 13, which by means of a seal 14 with respect to the tube 12 (Shaft) is sealed in a dust-tight manner. For the sake of simplicity, the one located outside of the bearing housing 10 is Part of the tube 12 is referred to as the shaft 15. A vacuum seal is located at the bottom of the Tube 12.

to Auf die Welle 15 ist mittels einer Spannverschraubung 16 unverdrehbar eine Riemenscheibe 17 aufgesetzt, die über einen Keilriemen 18 mit einer weiteren Riemenscheibe 19 verbunden ist, die auf der Abtriebswelle 20 eines Getriebemotors befestigt ist, der aus ei- nem Drehmotor 21 und einem Untersetzungsgetriebe 22 besteht. Das Untersetzungsgetriebe 22 ist mittels einer Flanschplatte 23 und mehrerer nicht näher bezeichneter Stellschrauben horizontal verstellbar am Lagergehäuse 10 befestigt, so daß der Keilriemen 18 nachge-A belt pulley 17 is non-rotatably placed on the shaft 15 by means of a tension screw connection 16, which is connected via a V-belt 18 to a further belt pulley 19 which is attached to the output shaft 20 of a geared motor, which consists of a Nem rotary motor 21 and a reduction gear 22 is made. The reduction gear 22 is by means of a Flange plate 23 and several unspecified adjusting screws horizontally adjustable on the bearing housing 10 so that the V-belt 18 is

spannt werden kann.can be tensioned.

Auf einem abgesetzten Teil der Riemenscheibe 17 ist eine horizontale Plattform 24 unverdrehbar befestigt, die zusammen mit dem Rohr 12 bzw. der Welle 15 durch den Drehmotor 21 in Drehung versetzt werden kann.On a remote part of the pulley 17, a horizontal platform 24 is fixed in a non-rotatable manner, which can be set in rotation together with the tube 12 or the shaft 15 by the rotary motor 21.

Auf der Plattform 24 sind zwei Lagerböcke 25 und 26 befestigt, in denen mittels nicht näher bezeichneter Kugellager eine waagrechte Welle 27 gelagert ist Diese Welle trägt an ihrem einen Ende ein Schneckenrad 28 und zwischen den Lagerböcken unverdrehbar aber in Längsrichtung verschiebbar eine Schiebehülse 29, auf der wiederum unverdrehbar aber in axialer Richtung verstellbar unter Zwischenschaltung einer Paßfeder 30 eine Aufwickeltrommel 31 angeordnet ist. Die Verstellung der Aufwickeltrommel 31 gegenüber der Schiebe-On the platform 24 two bearing blocks 25 and 26 are attached, in which by means of unspecified ball bearings a horizontal shaft 27 is mounted. This shaft carries a worm wheel 28 at one end and a sliding sleeve 29, non-rotatable but displaceable in the longitudinal direction, between the bearing blocks which in turn cannot be rotated but is adjustable in the axial direction with the interposition of a feather key 30 a take-up drum 31 is arranged. The adjustment of the winding drum 31 relative to the sliding

hülse 29 wird durch eine Stellschraube 32 bewirkt, die in einem Ring 33 gelagert ist, der seinerseits fest mit der Schiebehülse 29 verbunden ist.sleeve 29 is effected by an adjusting screw 32 which is mounted in a ring 33, which in turn is fixed to the Sliding sleeve 29 is connected.

Die Aufwickeltrommel trägt auf ihrer Mantelfläche eine schraubengangförmige Nut 34, in die ein aufwickeibares Zugorgan 35 in Form eines Seils eingelegt ist. Das eine Ende dieses Zugorgans ist über ein Klemmsegment 36 fest mit der Aufwickeltrommel 31 verbunden, während das andere Ende des Zugorgans in tangentialer Richtung aus der Nut 34 heraus und durch die zentrisehe Bohrung 37 im Rohr 12 konzentrisch und senkrecht nach unten geführt und mit dem Keimkristallhalter 5 verbunden ist. Das Zugorgan 35 hebt genau an einer Stelle oberhalb der Längsachse der Bohrung 37 von der Aufwickeltrommel 31 bzw. aus der Nut 34 ab. Auf dieseThe winding drum has a helical groove 34 on its outer surface, into which a windable Pulling element 35 is inserted in the form of a rope. One end of this pulling element is via a clamping segment 36 firmly connected to the winding drum 31, while the other end of the tension member in tangential Direction out of the groove 34 and through the central bore 37 in the tube 12 concentrically and perpendicularly is guided downwards and connected to the seed crystal holder 5. The pulling element 35 lifts exactly on one Place above the longitudinal axis of the bore 37 from the winding drum 31 or from the groove 34. To this

so Weise dreht sich das Zugorgan 35 bei einer Drehung der Plattform 24 exakt koaxial in der Bohrung 37, so daß auch der Keimkristallhalter 5 und mit ihm der Einkristall 2 eine zum Tiegel 4 konzentrische Drehung ausführen. Die Aufwickeltrommel selbst führt hierbei eine exzentrische Drehung um eine senkrechte Achse aus, die mit der Achse des Zugorgans 35 zusammenfällt. Diese Achse verläuft im wesentlichen tangential zur Mantelfläche der Aufwickeltrommel bzw. zum Mittelpunkt der Nut 34.so way, the pulling member 35 rotates exactly coaxially in the bore 37 when the platform 24 is rotated, so that The seed crystal holder 5 and with it the single crystal 2 also perform a rotation concentric to the crucible 4. The winding drum itself performs an eccentric rotation around a vertical axis, which with the axis of the tension member 35 coincides. This axis is essentially tangential to the lateral surface the winding drum or to the center of the groove 34.

An der Aufwickeltrommel 31 sind zwei ferromagnetische Signalgeber 38 und 39 befestigt, die mit je einem induktiven Signalempfänger 40 zusammenwirken, von den^n in den F i g. 1 und 2 nur der mit dem Signalgeber 38 zusammenwirkende gezeigt ist. Auf diese Weise wirdOn the winding drum 31 two ferromagnetic signal generators 38 and 39 are attached, each with one interacting inductive signal receiver 40, of the ^ n in the F i g. 1 and 2 only the one with the signaling device 38 cooperating is shown. That way will

b5 die durch die Führung des Zugorgans 35 bei dessen Längsbewegung bedingte Axialverschiebung der Aufwickeltrommel durch die Signalempfänger erfaßt, so daß in den Endstellungen der Aufwickeltrommel Schalt-b5 by the leadership of the pulling member 35 in its Axial displacement of the take-up drum caused by the longitudinal movement is detected by the signal receiver, see above that in the end positions of the winding drum switching

signale erzeugbar sind. Um gut erfaßbare Schaltsignale zu erhalten, werden die Signalgeber zweckmäßig sektorförmig ausgebildet, d. h. auf einen Teilumfang der Aufwickeltrommel beschränkt.signals can be generated. In order to obtain easily detectable switching signals, the signal generators are expediently sector-shaped trained, d. H. limited to a partial circumference of the take-up drum.

Die genannten Aufbauten oberhalb der Plattform 24 sind von einer Abdeckhaube 41 umgeben, die aus einem zylindrischen Mantel 42 und einem diesen verschließenden Deckel 43 besteht. Koaxial zur Drehachse A des gesamten Systems ist auf dem Deckel 43 eine Kontaktsäule 44 angeordnet, die aus einer Vielzahl von Kontaktringen 45 und zugehörigen, ortsfesten SchleifkontaktenThe above-mentioned structures above the platform 24 are surrounded by a cover 41, which consists of a cylindrical jacket 42 and a cover 43 that closes it. Coaxially to the axis of rotation A of the entire system, a contact column 44 is arranged on the cover 43, which consists of a plurality of contact rings 45 and associated, stationary sliding contacts

46 besteht, die an einem Kontakthalter 47 angeordnet sind. Die Kontaktringe 45 sind konzentrisch auf einem Tragrohr 48 aus Isolierstoff befestigt. Von den einzelnen Kontaktringen führen Leitungen 49 bzw. 50 zu den weiter uiuen noch beschriebenen iiub-Antriebsmotoren. Ein Teil der Leitungen ist mit den Signalgebern sowie Inkrementalgebern etc. verbunden. Der Kontakthalter46, which is arranged on a contact holder 47 are. The contact rings 45 are fastened concentrically on a support tube 48 made of insulating material. From the individual Contact rings lead lines 49 and 50 to the sub-drive motors described below. Some of the lines are connected to the signal generators and incremental encoders, etc. The contact holder

47 ist seinerseits an einer Tragstütze 51 befestigt, die um die Plattform 24 mit der Abdeckhaube 41 herumgeführt und an ihrem unteren Ende mit dem Lagergehäuse 10 verschraubt ist47 is in turn fastened to a support 51 which extends around the platform 24 with the covering hood 41 and is screwed to the bearing housing 10 at its lower end

In F i g. 2 sind gleiche Teile wie bisher mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zusätzlich ist folgendes dargestellt: In Fig. 2 are the same parts as before with the same Provided with reference numerals. The following is also shown:

Mit dem Schneckenrad 28 steht eine Schnecke 52 in Eingriff, die auf einer Welle 53 befestigt ist. Die Welle 53 ist einerseits in der Plattform 24 und andererseits im Deckel 43 mittels nicht näher bezeichneter Kugellager gelagert Auf das obere Ende der Welle 53 ist unverdrehbar eine Riemenscheibe 54 aufgesetzt, die über einen Keilriemen 55 mit einem Antriebsmotor 56 für Schnellauf verbunden ist (Fig.3). Der Antriebsmotor 56 ist mit einem Untersetzungsgetriebe 57 versehen und schwenkbar auf einer Flanschplatte 58 befestigt, die mittels eines Langlochs 59 ein Nachspannen des Keilriemens 55 ermöglicht Der Antriebsmotor 56 ist unter dem Einfluß des nachfolgend näher beschriebenen Antriebmotors für Langsamlauf frei durchdrehbar und mit einem nicht gezeigten Inkrementalgeber für die Erfassung der jeweiligen Stellung des Zugorgans versehen.A worm 52 which is fastened on a shaft 53 is in engagement with the worm wheel 28. The wave 53 is on the one hand in the platform 24 and on the other hand in the cover 43 by means of unspecified ball bearings stored On the upper end of the shaft 53, a pulley 54 is non-rotatably placed, which has a V-belt 55 is connected to a drive motor 56 for high-speed operation (FIG. 3). The drive motor 56 is provided with a reduction gear 57 and pivotally mounted on a flange plate 58, which by means of an elongated hole 59 allows retensioning of the V-belt 55. The drive motor 56 is under the influence of the drive motor described in more detail below for slow running freely rotatable and with an incremental encoder, not shown, for detecting the respective position of the pulling element.

F i g. 2 ist weiterhin zu entnehmen, daß auf dem Dekkel 43 ein Zwischengehäuse 60 befestigt ist, welches die Riemenscheibe 54 umgibt Auf dem Zwischengehäuse 60 ist unter Zwischenschaltung eines Untersetzungsgetriebes 61 ein Antriebsmotor 62 für Langsamlauf befestigt Das Untersetzungsgetriebe 61 besitzt eine senkrechte Welle 63, die zur Welle 53 koaxial verläuft, von dieser jedoch abkuppelbar ist. Zwischen den Wellen 53 und 63 befindet sich innerhalb des Zwischengehäuses 60 eine magnetische Kupplung 64 mit Solenoiden 65. Mittels dieser Kupplung 64 ist der Antriebsmotor 6Z der aufgrund des Untersetzungsgetriebes 61 Selbsthemmung aufweist, von der Welle 53 abtrennbar. Sofern der Antriebsmotor 62 und die Kupplung 64 eingeschaltet und der Antriebsmotor 56 (F i g. 3) ausgeschaltet sind, sind die Wellen 53 und 63 miteinander verbunden und drehen auch den Antriebsmotor 56 mit durch, eine Maßnahme, die wegen des vorhandenen Inkrementalgebers von Bedeutung ist Sind jedoch umgekehrt der Antriebsmotor 62 und die Kupplung 64 ausgeschaltet so verbleibt die Welle 63 und der zugehörige Kupplungsteil im Stillstand, während ausschließlich die Riemenscheibe mit entsprechend höherer Drehzahl unter Mitnahme der Welle 53 gedreht wird. Die Antriebsmotoren 56 und 62 bilden zusammen mit den vorgeschalteten Getrieben etc die sogenannte Hub-Antriebsvorrichtung 66.F i g. 2 can also be seen that on the lid 43 an intermediate housing 60 is attached which surrounds the pulley 54 on the intermediate housing 60, a drive motor 62 for slow speed is attached with the interposition of a reduction gear 61 The reduction gear 61 has a vertical shaft 63 which is coaxial with the shaft 53 of However, this can be disconnected. Between the shafts 53 and 63 is located within the intermediate housing 60 a magnetic coupling 64 with solenoids 65. By means of this coupling 64, the drive motor 6Z is the has self-locking due to the reduction gear 61, separable from the shaft 53. Unless the The drive motor 62 and the clutch 64 are switched on and the drive motor 56 (FIG. 3) are switched off, the shafts 53 and 63 are connected to one another and also rotate the drive motor 56, a measure which is important because of the existing incremental encoder. However, the opposite is the case with the drive motor 62 and the clutch 64 is switched off, so the shaft 63 and the associated clutch part remain in the Standstill while only driving the pulley at a correspondingly higher speed the shaft 53 is rotated. The drive motors 56 and 62 form together with the upstream gears etc the so-called lift drive device 66.

Die Abdeckhaube 41 ist gemäß F i g. 2 sehr !eicht zu öffnen, und zwar sind zwischen einem oberen Flansch 67 des Mantels 42 und dem Rand des Deckels 43 nicht besonders hervorgehobene Schnellverschraubungen angebracht. Um den Deckel 43 mit den Aufbauten abheben zu können, ist das obere Ende der Welle 53 mit einem Vielkeilprofil 68 versehen, welches in eine entsprechende Innenverzahnung einer drehbar gelagerten Hülse 69 eingreift. In diese Hülse greift wiederum ein Wellenstummel 53a ein, der die Fortsetzung der Welle 53 darstellt und in der in Fig. 2 gezeigten Anordnung mit ihr eine Einheit bildet. Auf dem Wellenstummel 53a ist ein Teil der Kupplung 64 befestigt. Sofern der Deckel 43 geöffnet wird, wird die Hülse 69 und mit ihr der Wellenstummel 53a sowie die Riemenscheibe 54 und das obere, das Vielkeilprofil 68 umgebende und im Dekkcl 43 gelagerte Kugellager vom Vielkeüprofi! 68 abgehoben. Die Welle 53 ist an ihrem oberen Ende dann nur noch durch das untere Kugellager gehalten, welches mittels eines Lagergehäuses 70 von unten gegen den Deckel 43 verspannt ist Diese leichte Abnehmbarkeit des Deckels 43 mit dem gesamten darauf befindlichen Aufbau stellt einen ganz besonderen Vorteil hinsichtlich der Wartungs- und Inspektionsmöglichkeiten der Vorrichtung dar.The cover 41 is shown in FIG. 2 very! open, namely between an upper flange 67 of the jacket 42 and the edge of the cover 43 are not specially highlighted quick connectors attached. To lift off the cover 43 with the superstructures to be able to, the upper end of the shaft 53 is provided with a spline 68, which in a corresponding Internal toothing of a rotatably mounted sleeve 69 engages. In turn engages in this sleeve Stub shaft 53a, which is the continuation of shaft 53 and in the arrangement shown in FIG forms a unit with it. A part of the coupling 64 is fastened on the shaft stub 53a. Unless the lid 43 is opened, the sleeve 69 and with it the stub shaft 53a and the pulley 54 and the upper, the splined profile 68 surrounding and in the Dekkcl 43 mounted ball bearings from the Vielkeüprofi! 68 lifted off. The shaft 53 is then only held at its upper end by the lower ball bearing, which This is easy to remove by means of a bearing housing 70 braced from below against the cover 43 of the cover 43 with the entire structure located on it represents a very special advantage in terms of the maintenance and inspection options of the device.

Der Fig.3 ist noch folgendes zu entnehmen: Das aufwickelbare Zugorgan (Seil) ist in einer Nut der Aufwickeltrommel 31 geführt und läuft tangential in diese Nut ein. An der Stelle der tangentialen Berührung von Zugorgan und Aufwickeltrommel 31, d. h. auf der Höhe der Achse der Welle 27 ist eine Andruckrolle 71 angeordnet, deren Oberfläche leicht ballig ausgeführt istThe following can also be seen from FIG. 3: The windable pulling element (rope) is in a groove in the winding drum 31 out and runs tangentially into this groove. At the point of tangential contact of Pulling element and winding drum 31, d. H. a pressure roller 71 is arranged at the level of the axis of the shaft 27, whose surface is slightly convex

Die Ausdrücke »Schnellauf« und »Langsamlauf« beziehen sich auf die hier maßgebende Drehzahl bzw. Umfangsgeschwindigkeit der Aufwickeltromme! bzw. aufThe terms "high speed" and "slow speed" relate to the relevant rotational speed or peripheral speed the winding drum! or on

die Vertikalgeschwindigkeit des Keimkristallhalters. Die Begriffe beziehen sich also nicht notwendigerweise auf die Drehzahl der Motorenläufer.the vertical speed of the seed crystal holder. So the terms do not necessarily relate to each other on the speed of the motor rotor.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patentansprüche:Patent claims:

und eine angetriebene waagrechte Welle mit einer darauf längsverschiebbaren Aufwickeltrommel besitzt, auf die das Zugorgan tangential aufwickelbar istand a driven horizontal shaft with a winding drum which is longitudinally displaceable thereon which the pulling element can be wound up tangentially

Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung gehört durch offenkundige Vorbenutzung zum Stande der Technik. Die bekannte Vorrichtung besitzt jedoch nur einen Antriebsmotor für die Hub-Antriebseinrichtung, so daß die Einstellung sehr unterschiedlicher Vertikalgeschwindigkeiten des KeimkristallhaltersA device of the type described at the beginning belongs to the prior public use State of the art. However, the known device has only one drive motor for the lifting drive device, so that the setting of very different vertical speeds of the seed crystal holder

1. Vorrichtung zum Ziehen eines Einkristalls aus einem Tiegel mittels eines aufwickelbaren Zugorgans, insbesondere mittels eines Seils, an dessen oberhalb des Tiegels angeordnetem Ende ein Keimkristallhalter befestigt ist und welches mit einer Hub-Antriebseinrichtung verbunden ist, die auf einer um das Zugorgan drehbaren Plattform angeord- io nicht möglich ist. Es wäre zwar theoretisch denkbar, für net ist und eine angetriebene waagrechte Welle mit die Einstellung abgestufter Geschwindigkeiten polumeiner darauf längsverschiebbaren Aufwickeltrom- schaltbare Motoren oder solche mit Schaltgetriebe zu mel besitzt, auf die das Zugorgan tangential aufwik- verwenden. Diese Möglichkeiten scheiden jedoch aus, kelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß da die hierfür in Frage kommenden Motoren bei der die Hub-Antriebseinrichtung (66) einen Antriebsmo- 15 notwendigen Drehzahlregelung zu Schwingungen neitor (56) für Schnellauf und einen Antriebsmotor (62) gen. Schwingungen im Antriebssystem haben jedoch1. Apparatus for pulling out a single crystal a crucible by means of a windable pulling element, in particular by means of a rope, on its Above the crucible arranged end a seed crystal holder is attached and which with a Hub-drive device is connected, which is not possible angeord- io on a platform that can be rotated around the pulling element. It would be theoretically conceivable for net is and a driven horizontal shaft with the setting of graduated speeds polumeiner on it longitudinally displaceable winding current switchable motors or those with gearbox mel, on which the pulling element tangentially wik- use. However, these possibilities are ruled out, is kelbar, characterized in that since the motors in question for this purpose in the the lifting drive device (66) has a drive motor (56) necessary to regulate the speed of vibration for high speed and a drive motor (62). However, there are vibrations in the drive system

-- ■ .,.·..■·_ .-.1. :—j— auf dem Gebiet der Einkristallherstellung einen denkbar- ■.,. · .. ■ · _ .-. 1. : —J— one conceivable in the field of single crystal production

schädlichen Einfluß, da die Herstellung eines Einkristalls nur bei einem störungsfreien Ziehvorgang möglich ist Hinzu kommt, daß auch bei der bekannten Vorrichtung die Vertikalgeschwindigkeit des Keimkristallhalters für Regelzwecke und/oder zur Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Kristallarten in einem verhältnismäßig weiten Bereich veränderbar sein muß, was sich notzeichnet, daß der Antriebsmotor (56) für Schnellauf 25 wendigerweise in einer unterschiedlichen Drehzahl des mit einem Inkrementalgeber für die Meldung der Hub-Antriebsmotors äußert. Polumschaltbar Motoren Stellung des Zugorgans (35) ausgestattet ist. sind für einen solchen Zweck in der Regel nicht brauch-harmful influence, since the production of a single crystal is only possible with a trouble-free pulling process In addition, the vertical speed of the seed crystal holder for Control purposes and / or to adapt the device to different types of crystal must be changeable in a relatively wide range, which is notable that the drive motor (56) for high speed 25 agile at a different speed of the expresses with an incremental encoder for the message of the lift drive motor. Pole changing motors Position of the pulling element (35) is equipped. are usually not needed for such a purpose.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- bar.3. Device according to claim 1, characterized by this.

zeichnet, daß die Welle (27) für die Aufwickeltrom- Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einedraws that the shaft (27) for the Aufwickeltrom- The invention is therefore based on the object of a

mel (31) mit einem Schneckenrad (28) und die mit 30 Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeden Antriebsmotoren (56,62) verbundene bzw. ver- ben, mit der definierte, aber stark voneinander verschiebindbare Welle (53) mit einer Schnecke (52) verse- dene Vertikalgeschwindigkeiten des Keimkristallhalters hen sind, und daß die mit der Schnecke versehene ermöglicht werden, wobei gleichzeitig eine Regelbar-mel (31) with a worm wheel (28) and the drive motors (56,62) to be connected to the device of the type described above, with which the defined but strongly displaceable shaft (53) with a worm (52 ) vertical velocities of the seed crystal holder hen are, and that the provided with the screw are made possible, at the same time a controllable

für Langsamlauf aufweist, die über voneinander durch eine Kupplung (64) trennbare, koaxiale Wellen (53,53a; 63) auf die Aufwickeltrommel (31) einwirken, und daß der Antriebsmotor (56) für Schnellauf mit der nicht abkuppelbaren Welle (53) und der Antriebsmotor (62) für Langsamlauf mit der abkuppelbaren Welle (63) verbunden sind. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-for slow running, which act on the winding drum (31) via coaxial shafts (53,53a; 63) which can be separated from one another by a coupling (64), and that the drive motor (56) for high speed with the non-uncoupling shaft (53) and the Drive motor (62) for slow speed are connected to the uncoupling shaft (63). 2. Device according to claim 1, characterized

2020th