FR2541315A1

FR2541315A1 - Single crystal pulling mechanism

Info

Publication number: FR2541315A1
Application number: FR8402457A
Authority: FR
Inventors: Burkhard Altekruger
Original assignee: Leybold Heraeus GmbH
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1983-02-22
Filing date: 1984-02-17
Publication date: 1984-08-24
Also published as: DE3306049A1; JPS59156994A; IT1175935B; IT8419564A0; NL8400016A

Abstract

Single crystals can be pulled from the melt in a crucible inside a vacuum chamber with a rotatable platform. Three ropes of equal length are guided from the corners of a triangle on the platform downward to the seed crystal holder. They are joined to each other at a common point close to the holder. Separate length adjusters are provided for each rope.

Description

L'invention concerne un dispositif pour tirer un monocristal d'un creuset par au moins un organe de traction ou d'extraction se laissant enrouler; en particulier par au moins un câble, à ltestrémité duquel disposée au-dessus du creuset est fixé un porte-germe et qui est relié à un dispositif de commande de levage installé sur une plate-forme rotative autour de l'axe du cristal. The invention relates to a device for drawing a single crystal from a crucible by at least one pulling or extracting member being wound up; in particular by at least one cable, at the end of which disposed above the crucible is fixed a seed carrier and which is connected to a lifting control device installed on a rotating platform around the axis of the crystal.

Un tel dispositif est connu par la demande de brevet allemand DE-OS 31 16 916. La rotation de la plate-forme pendant le tirage a pour but de conférer une rotation correspondante au portegerme, de sorte que la partie déjà tirée du cristal ou du lingot effectue également une rotation continue3par rapport au creuset' dont la vitesse est de l'ordre de 15 à 20 trlmin. Le dispositif connu ne possède cependant qu'un seul câble, lequel est orienté ver ticalement, jusqu'à son point d'enroulement tangentiel sur le treuil, et forme une sorte de pendule avec le porte-germe et avec le cristal en cours de formation, Alors que la rotation de la plate-forme se laisse convenablement transmettre au cristal, le mouvement pendulaire pose quelques problèmes, d'autant plus que la longueur libre du câble au début du processus de tirage peut atteindre 3 m et probablement plus encore à l'avenir. Such a device is known from the German patent application DE-OS 31 16 916. The purpose of the rotation of the platform during the drawing is to confer a corresponding rotation on the doorframe, so that the part already drawn from the crystal or the ingot also performs a continuous rotation3 compared to the crucible 'whose speed is of the order of 15 to 20 rpm. The known device, however, has only one cable, which is oriented vertically, to its tangential winding point on the winch, and forms a kind of pendulum with the seed carrier and with the crystal being formed While the rotation of the platform is properly transmitted to the crystal, the pendulum movement poses some problems, especially since the free length of the cable at the beginning of the pulling process can reach 3 m and probably even more. 'to come up.

Les causes de déclenchement d'un mouvement pendulaire sont aléatoires. La vitesse de rotation du câble et du cristal ainsi que la longueur du câble déterminent cependant, soit l'amortissement du mouvement pendulaire, soit son auto-amplification. Il existe une vitesse de rotation dite critique wk et une longueur de câble critique Lk au-delà de laquelle, ou desquelles, une rotation stable n'est plus possible. Ces grandeurs ont les relations suivantes:

où g = l'accélération de la pesanteur.The triggering causes of a pendulum movement are random. The speed of rotation of the cable and the crystal and the length of the cable, however, determine either the damping of the pendulum movement or its self-amplification. There exists a so-called critical rotation speed wk and a critical cable length Lk beyond which, or from which, stable rotation is no longer possible. These quantities have the following relationships:

where g = the acceleration of gravity.

La plage de vitesse de rotation stable du cristal est limitez, avec le dispositif connu, à tout au plus 15 à 20 tr/min environ pour une longueur de cible d'environ 2,5 m. Des vitesses de rotation plus élevées, de 30 tr/min et davantage, sont souhaitables pour ce qui concerne le processus de tirage mais n' ont pas pu être obtenues jusqu'à présent parce que le cristal commence à osciller par suite de perturbations dues à la convection du bain, de sorte que la poursuite du processus de tirage est impossible. The stable rotational speed range of the crystal is limited, with the known device, to no more than about 15 to 20 rpm for a target length of about 2.5 m. Higher rotational speeds of 30 rpm and more are desirable with respect to the drawing process but have not been achieved so far because the crystal begins to oscillate as a result of disturbances due to the convection of the bath, so that the continuation of the drawing process is impossible.

On peut effectuer des calculs de stabilité en considérant, pour simplifier, qu'il s'agit d'un pendule tournant de la longueur L et de la masse M, qui est soumis d'une part à la pesanteur et d'autre part à la force centrifuge. Il ressort de tels calculs que la vitesse de rotation critique présente une relation de dépendance de la longueur du pendule (longueur libre du câble), qui peut être représentée par le tableau suivant ::

Stability calculations can be made by considering, for simplicity, that it is a rotating pendulum of length L and mass M, which is subjected on the one hand to gravity and on the other hand to the centrifugal force. It is clear from such calculations that the critical rotation speed has a pendulum length dependent relationship (free length of the cable), which can be represented by the following table:

<tb> Longueur <SEP> de <SEP> chable <SEP> L <SEP> (cm) <SEP> 50 <SEP> 100 <SEP> 150 <SEP> ) <SEP> 200 <SEP> 250 <SEP> ( <SEP> 300
<tb> Vitesse <SEP> de <SEP> rotation <SEP> (tr/ <SEP> 42,3 <SEP> 29,9 <SEP> 24,2 <SEP> 21,15 <SEP> 18,9 <SEP> 17,3
<tb> critique <SEP> Wk <SEP> min)
<tb>
Comme la force centrifuge et la force de rappel sont proportionnelles à la masse M, l'augmentation de la masse, par exemple par l'emploi d'un porte-germe plus lourd, n'apporte pas de remède.En raison du déplacement du centre de gravité par la croissance du cristal, la longueur effective du pendule augmente même encore un peu au début du processus de tirage, pour diminuer ensuite à mesure que le cristal devient plus long, puisque, à peu près à partir de l'équilibre des masses du porte-germe et du cristal, le centre de gravité commun se déplace de nouveau vers le haut à la moitié environ de la vitesse d'extraction.<tb> Length <SEP> of <SEP> chable <SEP> L <SEP> (cm) <SEP> 50 <SEP> 100 <SEP> 150 <SEP>) <SEP> 200 <SEP> 250 <SEP> ( <SEP> 300
<tb> Speed <SEP> of <SEP> rotation <SEP> (tr / <SEP> 42.3 <SEP> 29.9 <SEP> 24.2 <SEP> 21.15 <SEP> 18.9 <SEP > 17.3
<tb> critical <SEP> Wk <SEP> min)
<Tb>
As the centrifugal force and the restoring force are proportional to the mass M, the increase in mass, for example by the use of a heavier germ carrier, does not provide a remedy. center of gravity by the growth of the crystal, the effective length of the pendulum increases even a little at the beginning of the drawing process, and then decreases as the crystal becomes longer, since, approximately from the equilibrium of the With the masses of the seed carrier and the crystal, the common center of gravity moves upwards again to about half of the extraction rate.

Les valeurs critiques indiquées dans le tableau signifient que, au-dessous de la vitesse de rotation critique et au-dessous de la longueur critique du pendule, le pendule retourne à sa position centrale en cas de petites perturbations (équilibre stable). A l'inverse, au-dessus de la vitesse ou de la longueur de pendule critique, le pendule est poussé encore davantage vers l'extérieur (état instable). La position extrême est atteinte dans la plage de déviation où la force de rappel augmente. plus que porportionnellement à la déviation. Une telle position extreme est toutefois inacceptable pour le processus de tirage. The critical values given in the table mean that, below the critical rotation speed and below the critical length of the pendulum, the pendulum returns to its central position in case of small disturbances (stable equilibrium). Conversely, above the critical pendulum speed or length, the pendulum is pushed even further outwards (unstable state). The extreme position is reached in the deflection range where the return force increases. more than proportionally to the deviation. Such an extreme position is, however, unacceptable for the drawing process.

L'invention vise donc à perfectionner un dispositif du type défini au début, de manière que la tendance à l'oscillation de la suspension du cristal soit supprimée en grande partie. L'invention a en particulier pour but de perfectionner le dispositif connu de manière que la vitesse de rotation du cristal puisse être augmentée considérablement par rapport aux vitesses utilisées jusqu fa présent
Selon l'invention, un tel dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend trois organes de traction essentiellement de même longueur, qui stétendent vers le bas en direction du portegerme à partir des sommets d'un triangle situé dans la plate-forme et son réunis à un point de liaison commun.On obvient de cette manière une suspension stable par trois points, si bien que la longueur de c bSe libre en tout cas ne participe pas à la formation d'un pendule.The invention therefore aims to improve a device of the type defined at the beginning, so that the tendency to oscillation of the suspension of the crystal is largely eliminated. The object of the invention is in particular to improve the known device so that the speed of rotation of the crystal can be increased considerably compared with the speeds used up to the present time.
According to the invention, such a device is characterized in that it comprises three traction members of essentially the same length, which extend downwards towards the doorframe from the tops of a triangle situated in the platform and its At this point, a three-point stable suspension is obtained, so that the length of free cbSe in any case does not participate in the formation of a pendulum.

Il est particlièrement avantageux de placer le point de liaison commun pour les trois organes de traction aussi bas que possible. I1 convient par conséquent particulièrement de réaliser le porte-germe lui-même comme point de fixation commun pour les trois organes de traction (câbles). Ainsi, tout au plus le cristal sous Ie pote-germe eut eflOre former un pendule, Cependant, la vitesse critique pour ce seul cristal est si élevée qu'elle n'est plus atteinte dans la pratique du tirage. It is particularly advantageous to place the common connection point for the three traction members as low as possible. It is therefore particularly appropriate to make the seed carrier itself as common attachment point for the three traction elements (cables). Thus, at most, the crystal under the seed-bud may have formed a pendulum. However, the critical speed for this single crystal is so great that it is no longer attained in the practice of drawing.

Comme les' d'ispbsitifs dont il est question ici ont en soi une très grande stabilité, les forces excitatrices d'un mouvement pendulaire sont de toute manière très faibles; comme déjà mentionné, elles proviennent principalement de la convection du bain dans le creuset. On peut donc'comprendre que des essais pratiques ont démontré que les cOtés du triangle situé dans la plate-forme peuvent être relativement courts. Déjà pour le cas où les sommets du triangle ne seraient éloignés radialement que de S cm de l'axe de rotation du cristal, on peut calculer que la force nécessaire pour produire la déviation d'une masse M0 = 5 kg est d'au moins 1 N. Or, de telles forces ne sont pas développéesdans le service normal Tant que de telles forces perturbatrices ou excitatrices restent au-dessous d'un certain seuil, elles ne sont plus en mesure de déplacer le centre de gravité de sa position centrale. As the ispbsitives in question here have in themselves a very great stability, the excitatory forces of a pendulum motion are in any case very weak; as already mentioned, they come mainly from the convection of the bath in the crucible. It can therefore be understood that practical tests have shown that the sides of the triangle in the platform can be relatively short. Already for the case where the vertices of the triangle are only radially distant from S cm of the axis of rotation of the crystal, it can be calculated that the force necessary to produce the deviation of a mass M0 = 5 kg is at least However, such forces are not developed in normal service. As long as such disturbing or excitatory forces remain below a certain threshold, they are no longer able to move the center of gravity from its central position.

Une telle stabilité de départ assure également un équilibre stable au-dessus des valeurs critiques pour la longueur du pendule et la vitesse de rotation De surcroît, avec la solution selon l'invention, l'augmentation de la masse initiale Mg (porte-germe) accroît la stabilité. Ceci n'est pas possible avec la suspension par un seul câbles comme indiqué dans ce qui précède
Pour le centrage du porte-germe dans le dispositif, dont l'enveloppe portante est constituée par une chambre à vide, il est particulièrement avantageux d'incorporer un dispositif de réglage de longueur dans au moins un organe de traction.Such starting stability also ensures a stable equilibrium above the critical values for the length of the pendulum and the rotational speed. Moreover, with the solution according to the invention, the increase in the initial mass Mg (seed carrier) increases stability. This is not possible with suspension by a single cable as indicated in the above
For centering of the seed carrier in the device, whose supporting envelope is constituted by a vacuum chamber, it is particularly advantageous to incorporate a length adjustment device in at least one traction member.

Za-plate-forme, qui peut Autre considérée également, au sens figuré, comme une plate-forme de référence pour le mouvement de rotation du cristal9 est réalisée habituellement sous forme d'un corps de révolution Il est alors possible de faire passer les organes de traction individuellement par des trous ou des fentes ménagés dans la plate-forme. Compte tenu du montage il est cependant particulièrement avantageux de réaliser la plate-forme comme un disque ayant la forme d'une couronne circulaire avec une ouver- ture dont le diamètre est égal ou supérieur au diamètre du cercle circonscrit au triangle. Za-platform, which can also be considered figuratively, as a reference platform for the crystal rotation movement9 is usually realized as a body of revolution It is then possible to pass the organs individually by holes or slots in the platform. In view of the assembly, however, it is particularly advantageous to make the platform a disc having the shape of a circular ring with an opening whose diameter is equal to or greater than the diameter of the circle circumscribing the triangle.

Selon un mode de réalisation particulièrement simple, la plate-forme porte un arbre horizontal commandé sur lequel est disposé mobile longitudinalement un tambour d'enroulement ou treuil où peuvent s'enrouler les trois organes de traction, dont l'un au moins est déporté latéralement par une poulie de renvoi. La surface latérale du treuil présente avantageusement trois rainures héli cotidales d'un pas adéquat pour la réception et, le guidage des trois organes de traction.Deux de ces organes peuvent s'étendre en ligne droite du treuil en direction du point de liaison commun a tandis que le troisième organe de traction est déporté latéralement par une poulie de renvoi, de manière que les centres des organes de traction au point de passage à travers la plate-forme soient situés sur les sommets d'un triangle. I1 convient de disposer la poulie de renvoi réglable horizontalement pour pouvoir ajuster le porte-germe dans le sens de son centrage dans le dispositif. Un seul treuil suffit dans le mode de réalisation décrit ci-dessus. According to a particularly simple embodiment, the platform carries a controlled horizontal shaft on which is arranged longitudinally movable a winding drum or winch where can wind the three traction members, at least one of which is laterally offset by a return pulley. The lateral surface of the winch advantageously has three heli-cotidal grooves with a suitable pitch for receiving and guiding the three traction members. Two of these members may extend in a straight line from the winch towards the common connection point. while the third traction member is laterally offset by a deflection pulley, so that the centers of the traction members at the point of passage through the platform are located on the tops of a triangle. It is necessary to have the adjustable pulley horizontally to be able to adjust the seed holder in the direction of its centering in the device. Only one winch is sufficient in the embodiment described above.

I1 est cependant possible aussi de prévoir deux ou trois treuils séparés, qui doivent alors être commandés en synchronisme, pour enrouler et guider les organes de traction. However, it is also possible to provide two or three separate winches, which must then be controlled in synchronism, to wind and guide the traction members.

Selon encore un autre mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, trois treuils sont uniformément répartis circonférentiéllement sur la plate-forme et sont commandés de façon synchrone quant à leurs vitesses d'enroulement. Il est meme possible en pareil cas de renoncer à la mobilité longitudinale des treuils sur leurs arbres horizontaux commandés respectifs, du fait que le déplacement de 11 organe de traction sur le treuil lors de l'enroulement ou du déroulement s'effectue dans le même sens sur les trois treuils, de sorte que ce déplacement peut venir s'ajouter tout au plus à la vitesse circonférentielle au diamètre concerné de la plate-forme.La vitesse de déplacement axial des organes de traction sur les treuils est cependant faible par rapport à la vitesse circonférentielle ou de rotation de la plate-forme. According to yet another particularly advantageous embodiment of the invention, three winches are uniformly distributed circumferentially on the platform and are controlled synchronously as to their winding speeds. It is even possible in such a case to give up the longitudinal mobility of the winches on their respective controlled horizontal shafts, because the displacement of the traction member on the winch during winding or unwinding takes place in the same direction on the three winches, so that this displacement can be added at most to the circumferential speed to the relevant diameter of the platform.The speed of axial displacement of the traction members on the winches is however low compared to the circumferential speed or rotation of the platform.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1 est, une vue en perspective (avec un arrachement) d'une machine complète comportant un dispositif selon l'invention avec un seul treuil et tous les éléments de commande; et
- la figure 2 est une vue en plan de la plate-forme d'un dispositif selon une variante comportant trois treuils commandés de façon synchrone.Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the following description of two nonlimiting exemplary embodiments, as well as the appended drawings, in which:
- Figure 1 is a perspective view (with a tear) of a complete machine comprising a device according to the invention with a single winch and all the control elements; and
- Figure 2 is a plan view of the platform of a device according to a variant comprising three winches controlled synchronously.

La figure 1 représente de manière très simplifiée, c'est-à-dire avec omission d'ouvertures de chargement et des dispositifs d'observation et de régulation, une chambre à vide 1 constituée essentiellement par un récipient cylindrique à axe vertical. Figure 1 shows in a very simplified manner, that is to say with omission of loading openings and observation and control devices, a vacuum chamber 1 consisting essentially of a cylindrical container with a vertical axis.

La chambre vide porte en haut une partie cylindrique coaxiale de plus faible diamètre ou col 2, à I'intérieur duquel est disposé un système de montage en rotation (non représenté) pour une plateforme rotative 3. Ce système de montage forme une ouverture libre 3a vers le bas. La plate forme 3 est constituée par un disque en forme de couronne circulaire Elle est concentrique au col 2 et porte sur le dessous une poulie (qui n'est pas non plus représentée) sur laquelle passe une courroie trapézoidale 4 Cette courroie passe également sur une poulie 5 calée à l'extérieur de la plate-forme.The empty chamber carries at the top a coaxial cylindrical portion of smaller diameter or neck 2, within which is disposed a rotational mounting system (not shown) for a rotary platform 3. This mounting system forms a free opening 3a down. The platform 3 is constituted by a disk in the shape of a circular ring It is concentric with the neck 2 and carries on the underside a pulley (which is not shown either) on which a V-belt 4 passes. This belt also passes on a pulley 5 wedged outside the platform.

sur l'arbre de sortie 6 d'une commande de rotation 7 composée d'un moteur E et d'un réducteur de vitesse 9. Le moteur 8 est réglable dans une plage de vitesse de rotation étendue. Le réducteur 9 est fixé par une équerre de support 10 sur le dessus de la chambre à vide 1. La plate-forme 3 peut ainsi être animée d'un mouvement de rotation autour d'un axe vertical qui coïncide avec l'axe commun de la chambre à vide 1 et du col 2
La plate-forme 3 porte deux supports 11 et 12 qui tournent avec elle et dans lesquels est monté un arbre horizontal 13.Cet arbre porte un treuil 14 qui tourne avec l'arbre mais peut coulisser longitudinalement sur lui La paroi longitudinale du treuil 14 présente trois rainures hélicöïdåles qui sont seulement indiquées schématiquement et dans lesquelles sont guidés trois organes de traction 15, 16 et 17 susceptibles de s'enrouler. Les extrémités supérieures de ces organes sont attachées de façon fixe au treuil 14.on the output shaft 6 of a rotation control 7 composed of a motor E and a speed reducer 9. The motor 8 is adjustable in an extended rotational speed range. The reducer 9 is fixed by a support bracket 10 on the top of the vacuum chamber 1. The platform 3 can thus be driven in a rotational movement around a vertical axis which coincides with the common axis of the vacuum chamber 1 and the neck 2
The platform 3 carries two supports 11 and 12 which rotate with it and in which is mounted a horizontal shaft 13.This shaft carries a winch 14 which rotates with the shaft but can slide longitudinally on it The longitudinal wall of the winch 14 presents three helical grooves which are only indicated schematically and in which are guided three traction members 15, 16 and 17 may be wound. The upper ends of these members are fixedly attached to the winch 14.

Celui-ci est déplaçable axialement sur l'arbre 13 de manière que les points où les organes de traction s' enroulent tangentiellement sur le treuil présentent toujours les mêmes positions relatives par rapport à la plate-forme 3. Ceci peut être réalisé facilement au moyen d'éléments de guidage adéquats qui pénètrent dens les rainures hélicoidales et sont fixés à la plate-forme elle-meme. It is axially displaceable on the shaft 13 so that the points where the traction members are wound tangentially on the winch always have the same relative positions with respect to the platform 3. This can be achieved easily by means adequate guiding elements that penetrate the helical grooves and are attached to the platform itself.

La figure 1 montre que les deux organes de traction 15 et 16 s'étendent vers le bas sous un-angle très aigu (par rapport à la verticale) à partir du point où ils quittent le treuil tangentiellement, jusqu'à ce qu'ils se rejoignent à un point de liaison commun 18. Ce point est situé juste au-dessus d'un porte-germe 19. FIG. 1 shows that the two traction members 15 and 16 extend downwards at a very acute angle (relative to the vertical) from the point where they leave the winch tangentially, until they meet at a common point of contact 18. This point is located just above a seed carrier 19.

Le troisième organe de traction 17, à sa sortie du treuil 14 > est d'abord guidé horizontalement vers une poulie de renvoi 20 qui est montée rotative par un palier 21 sur une équerre de support 22, elle-me me fixée à la plate-forme 3 par une ou plusieurs vis traversant un trou oblong de l'équerre, ce qui permet d'approcher ou d'écarter la poulie 20 du treuil 14 et d'effectuer ainsi un réglage en longueur des organes de traction entre eux.Il est bien entendu possible de munir un ou plusieurs organes de traction d'un dispositif de réglage de longueur 38, qui peut etre réalisé par exemple comme les dispositifs de rajustement des câbles Bowden
Le réglage adéquat des longueurs de câbles les uns par rapport aux autres permet de placer le point de liaison commun 18 exactement sur l'axe de rotation de la plate-forme 3, de sorte que toute excentricité du porte-germe 19 est exclue.The third traction member 17, at its output from the winch 14> is first guided horizontally towards a deflection pulley 20 which is rotatably mounted by a bearing 21 on a support bracket 22, which is itself attached to the platform. form 3 by one or more screws passing through an oblong hole of the bracket, which allows to approach or move the pulley 20 of the winch 14 and thereby perform a length adjustment of the traction members between them.It is it is of course possible to provide one or more traction members with a length adjustment device 38, which can be produced for example as Bowden cable adjustment devices.
The appropriate adjustment of the lengths of cables relative to each other makes it possible to place the common connection point 18 exactly on the axis of rotation of the platform 3, so that any eccentricity of the seed carrier 19 is excluded.

Dans le porte-germe 19 est serré un germe S partir duquel est tiré le cristal 23 commençant par une portion étroite ou col 24 qui se raccorde par un épaulement 25 a la partie principale du cristal ou lingot 23. Le tirage s'effectue à partir d'un bain 26 contenu dans un creuset 27 qui est entouré d'une bobine de chauffage 28 Pendant le tirage, le cristal 23 effectue une rotation autour de son axe longitudinal, qui lui est imprimée par la rotation de la plate-forme 3. Les détails de ce processus de tirage qui est également connu sous le nom de 'méthode de Czochralski" ou "méthode CZ" > font cependant partie de l'état de la technique) de sorte qu'il n'est pas nécessaire de les décrire davantage ici. In the seed holder 19 is clamped a seed S from which is drawn the crystal 23 starting with a narrow portion or neck 24 which is connected by a shoulder 25 to the main part of the crystal or ingot 23. The draw is made from a bath 26 contained in a crucible 27 which is surrounded by a heating coil 28 During drawing, the crystal 23 rotates about its longitudinal axis, which is printed by the rotation of the platform 3. The details of this drawing process, which is also known as the 'Czochralski method' or 'CZ method', are however part of the state of the art) so it is not necessary to describe them. more here.

Sur l'arbre 13 est calée une roue tangente 29 qu'une vis sans fin 30 fait tourner dans le sens de la flèche pour ltenrou- lament La vis 20 est elle-même calée sur un arbre 31 qui est monté rotatif par son extrémité inférieure dans la plate-forme 3 au moyen d'un palier 32 et dont l'extrémité supérieure est montée rotative dans un réducteur de vitesse 33 commandé par un moteur 34. Ce moteur, dont la vitesse est également régulée et qui présente éventuellement aussi des dispositifs de commutation, constitue un dispositif de commande de levage 35 au moyen duquel les trois organes de traction 15, 16 et 17 peuvent simultanément être enroulés ou déroulés du treuil 14, de sorte que le ppint de liaison commun 18 se déplace toujours sur l'axe de rotation vertical de la plate-forme 3.Il ressort de ce qui précède que le dispositif de commande de levage 35 tourne obligatoirement avec la plate-forme 3, laquelle est couverte en haut par un capot de recouvrement 36 qui est seulement représenté en pointillé. Sur ce capot est fixé également, de manière non représentée, le réducteur de vitesse 33, de sorte que les positions des paliers de l'arbre 31 sont fixées de façon univoque. On the shaft 13 is wedged a tangent wheel 29 that a worm 30 rotates in the direction of the arrow for tightening The screw 20 is itself wedged on a shaft 31 which is rotatably mounted by its lower end in the platform 3 by means of a bearing 32 and whose upper end is rotatably mounted in a speed reducer 33 controlled by a motor 34. This motor, whose speed is also regulated and which optionally also has devices switching device, constitutes a lifting control device 35 by means of which the three traction members 15, 16 and 17 can simultaneously be wound or unwound from the winch 14, so that the common link ppint 18 always moves on the axis vertical rotation of the platform 3.It emerges from the foregoing that the lifting control device 35 necessarily turns with the platform 3, which is covered at the top by a covering cap 36 which is only represented in dotted line. On this cover is also fixed, not shown, the speed reducer 33, so that the bearings positions of the shaft 31 are fixed unequivocally.

La vue en plan de la figure 2 montre l'installation de trois dispositifs de commande de levage 35a, 35b et 35c, avec une répartition uniforme dans le sens circonférentiel, sur une plateforme 3 constituée également par un disque en forme de couronna circulaire. Ces trois dispositifs de commande de levage possèdent la même construction et comprennent chacun un arbre 13, un treuil 14, une roue tangente 29 et une vis sans fin commandée 30 L'arbre 13 de chacun des dispositifs, monté rotatif dans les supports ll et 12, est a peu près perpendiculaire à un plan s'étendant radialement par l'axe de rotation de la plate-forme 3 et passant a peu près par le centre de gravité du treuil 14 correspondant Les trois organes de traction 15, 16 et 17 s'étendent ici également vers un point de liaison commun 18 situé immédiatement au-dessus du porte-germe 19; de sorte qu'on obtient la suspension désirée par trois points du cristal.Les treuils 14 possèdent le mime diamètre et, en vue de l'entrainaraent synchrone, les vis 30 présentent un accouplement mutuel forcé, le quel est constitué avantageusement par une chaîne 37 qui passe autour des trois vis sans fin et qui est représentée an traits mixtes sur la figure 2. Il suffit alors de commander l'une des vis 30 de la manière représentée sur la figure 1 Pour les organes de traction 15, 15 > 16 et t7s on peut utiliser des chaînes à maillons, des chaînes à éléments sphériques oug de préférence, des cibles métalliques Cependant, alors que l'état de la technique utilise un seul cible - qui doit avoir une rigidité en torsion suffisante pour faire tourner la cristal et qui possède de ce fait également un moment de flexion considérable pour l'enrou- lament -, dans la disposition à plusieurs organes de traction selon l'invention, ceux-ci n ont pratiquement pas de couple de torsion à transmettre, de sorte que les câbles peuvent titre plus fins, donc également plus flexibles, ce qui facilite considérablement ltenroule- ment.Il devient par suite possible d'utiliser non seulement des câbles plus simples mais aussi des treuils avec de plus petits diamètres et des longueurs considérablement redites, de sorte que l'ensemble peut être construit de façon très compacte et sure, malgré l'utilisation de trois organes de traction. The plan view of FIG. 2 shows the installation of three lifting control devices 35a, 35b and 35c, with a uniform distribution in the circumferential direction, on a platform 3 also constituted by a disk in the form of a circular crown. These three lifting control devices have the same construction and each comprise a shaft 13, a winch 14, a tangential wheel 29 and a worm controlled 30 The shaft 13 of each of the devices, rotatably mounted in the supports 11 and 12 , is approximately perpendicular to a plane extending radially from the axis of rotation of the platform 3 and passing approximately through the center of gravity of the corresponding winch 14 The three traction members 15, 16 and 17 s here also extend to a common connection point 18 located immediately above the seed carrier 19; so that the desired suspension is obtained by three points of the crystal. The winches 14 have the same diameter and, in order to synchronously drive, the screws 30 have a forced mutual coupling, which is advantageously constituted by a chain 37 which passes around the three worm and which is shown in the dash line in Figure 2. It is then sufficient to control one of the screws 30 in the manner shown in Figure 1 For the traction members 15, 15> 16 and However, while the state of the art uses a single target - which must have sufficient torsional rigidity to turn the crystal and which therefore also has a considerable bending moment for the winding - in the arrangement with a plurality of traction members according to the invention, these have practically no torque torsion to be transmitted, so that the cables can be finer and hence also more flexible, which considerably facilitates the retraction. It is therefore possible to use not only simpler cables but also winches with smaller ones. diameters and lengths considerably repetitive, so that the whole can be built very compact and safe, despite the use of three traction devices.

Le triangle dont il est question à différentes reprises dans le présent mémoire est bien entendu un moyen auxiliaire immatériel servant à la description de la position géométrique des organes de traction. Ce triangule, situé dans la plate-forme, définit par ses sommets trois points, par lesquels passent les axes longitudinaux des organes de traction entre le point de liaison commun et les treuils, ce qui donne la suspension par trois points décrite. The triangle referred to at various points in this memo is of course an immaterial auxiliary means for describing the geometrical position of the traction members. This triangle, located in the platform, defines by its vertices three points, through which pass the longitudinal axes of the traction members between the common connection point and the winches, which gives the suspension by three points described.

Le triangle peut être, naturellement, un triangle dont les côtés sont inégaux; on s'efforcera cependant d'utiliser autant que possible un triangle équilatéral afin d'obtenir une distribution aussi uniforme que possible des efforts. Par ailleurs, le triangle ne possède pas du tout une position fixe par rapport à la plate-forme 3 dans le sens circonférentiel. Dans le cas d'une disposition comme celle de la figure 2 par exemple, lorsque les organes de traction (câbles) sont enroulés ou déroulés, le triangle pivote lentement par rapport a la plate-forme 3, mais à une vitesse angulaire si faible qu'elle est négligeable par rapport à la vitesse angulaire résultant de la rotation de la plate-forme 3 pendant le fonctionnement. The triangle can be, naturally, a triangle whose sides are unequal; however, an equilateral triangle should be used as much as possible to achieve as uniform a distribution of effort as possible. Moreover, the triangle does not have a fixed position relative to the platform 3 in the circumferential direction at all. In the case of an arrangement such as that of Figure 2 for example, when the traction members (cables) are wound or unwound, the triangle pivots slowly relative to the platform 3, but at such a low angular speed that it is negligible with respect to the angular velocity resulting from the rotation of the platform 3 during operation.

Claims

1 - Device for drawing a single crystal from a crucible by at least one pulling or extracting member being wound up, in particular by at least one cable, at the end of which disposed above the crucible is fixed a holder seed and which is connected to a lifting control device installed on a rotating platform around the axis of the crystal, characterized in that it comprises three traction members (15, 16, 17) essentially of the same length, which are extend downwards towards the seed gate (19) from vertexes of a triangle in the platform (3) and are joined at a common connection point (18).

2 - Device according to claim 1, characterized in that the connection point (18) is located in the region of the seed carrier (19).

3 - Device according to claim 1, characterized in that lrun (17) at least of the traction members comprises a length adjustment device (38).

4 - Device according to claim 1, characterized in that the platform (3) is formed as a disk shaped circular ring with an opening (3a) whose diameter is equal to or greater than the diameter of the circle circumscribing the triangle.

5 - Device according to claim 1, characterized in that the platform (3) carries a controlled horizontal shaft (13) on which is arranged longitudinally movable a winding drum or winch (14) where can wind the three traction members (15, 16, 17) of which at least one (17) is laterally offset by a return pulley (20).

6 - Device according to claim 1, characterized in that three winding drums or winches (14) are arranged on the platform (3), being distributed mutually in the circumferential direction, and are controlled synchronously as to their winding speeds.