FR2750962A1 - Conteneur pour tranches, notamment de semiconducteurs et porte verrouillable pour ce conteneur - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un conteneur pour tranches dont le côté avant ouvert peut être fermé par une porte verrouillable. Le conteneur (22) comporte un bâti (60) de réception d'une porte (24) présentant des fentes (72, 74) sur des côtés opposés, et la porte utilise des parties de verrouillage qui exécutent des mouvements d'extension et de retrait pour pénétrer dans les fentes et en sortir afin de verrouiller et déverrouiller la porte par rapport au bâti. La porte comporte également des bras destinés à entrer en contact avec des tranches (W) et qui avancent vers l'intérieur du conteneur pour maintenir les tranches lorsque la porte est en place. Domaine d'application: emmagasinage et transport de tranches de semi-conducteurs, etc.
Description
L'invention concerne des supports de tranches.
Elle a trait plus particulièrement à des conteneurs pour tranches qui comportent un capot ou une porte pour enfermer
les tranches à l'intérieur du conteneur.
Divers procédés ont été utilisés pour enfermer des tranches dans des conteneurs à des fins d'emmagasinage ou de transport. Certains conteneurs ont utilisé des fentes verticales pour les tranches et des couvercles ou capots supérieurs à encliquetage en matière plastique pouvant fléchir élastiquement. Des coussinets passifs fixés au capot supérieur sont déformés en portant contre les tranches lors
de l'application du capot supérieur.
L'industrie des semiconducteurs a évolué pour traiter des tranches de plus grande dimension, atteignant 300 mm de diamètre, et se tourne vers des supports et des conteneurs de transport avec un positionnement exclusivement
horizontal des tranches. Les conteneurs plus grands néces-
saires au maintien des tranches plus grandes rendent dif-
ficiles la fabrication et l'utilisation de coussinets passifs
classiques pour fléchir élastiquement.
Un conteneur pour tranches conforme à l'invention comporte une partie avant ouverte définie par un bâti recevant une porte et par une porte dimensionnée conformément au bâti destiné à la recevoir. Le bâti de réception de porte présente des fentes sur des côtés opposés et la porte utilise une partie de verrouillage qui exécute des mouvements d'extension et de retrait à partir de la partie du bord de la porte pour pénétrer dans les fentes et en sortir afin de
verrouiller et déverrouiller la porte sur le bâti la rece-
vant. La porte comporte aussi des bras d'engagement de tranches qui s'étendent vers l'intérieur en direction des tranches pour immobiliser les tranches lorsque la porte est en place. Les parties rétractables de verrouillage et les bras de maintien des tranches sont reliés à un élément rotatif soumis à l'action d'une came à l'intérieur de la porte. Cet élément utilise des surfaces soumises à une action de came configurée pour verrouiller d'abord la porte, puis provoquer ensuite une extension des bras de maintien des tranches. Un avantage et une particularité de l'invention sont que la porte réalise également un maintien des tranches en plus de son verrouillage. Le verrouillage et le maintien sont assurés par un mouvement unique de rotation d'une
poignée de la porte.
Une autre particularité et un autre avantage de
l'invention sont que le mécanisme est positionné à l'inté-
rieur de la porte, ce qui minimise la production et la
dispersion de particules par le mécanisme de la porte.
Une autre particularité et un autre avantage de l'invention sont que le mécanisme de la porte assure le verrouillage et le maintien des tranches suivant une séquence appropriée. Une autre particularité et un autre avantage de l'invention sont que les surfaces de came de l'élément rotatif soumis à l'action d'une came peuvent comprendre une partie d'arrêt pour immobiliser aisément et de façon simple la porte dans la position verrouillée et immobiliser le bras de maintien des tranches en position de contact avec les tranches. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un conteneur pour tranches et d'une porte; la figure 2 est une vue en perspective de la porte du conteneur pour tranches, une partie du capot avant étant enlevée pour rendre visible le mécanisme; la figure 3 est une vue en perspective de l'élément rotatif à came; la figure 4 est une vue en perspective d'un bras de verrouillage; la figure 5 est une vue en perspective d'un bras destiné à entrer en contact avec les tranches; la figure 6 est une vue en perspective d'une biellette d'actionnement du bras entrant en contact avec les tranches; la figure 7 est une vue en coupe d'un levier coudé enclenché avec le panneau arrière; la figure.8 est une vue en perspective d'une partie entrant en contact avec une tranche; la figure 9 est une vue de face de l'intérieur du panneau arrière de la porte; la figure 10a est une vue schématique en plan de la porte en position fermée; la figure lob est une vue schématique partielle de côté illustrant la position des bras entrant en contact avec les tranches; la figure lla est une vue schématique du mécanisme de la porte avec les bras de verrouillage en extension; la figure llb est une vue schématique partielle de côté des bras d'entrée en contact avec les tranches dans une position proximale dans laquelle ils ne portent pas contre les tranches, correspondant à la position du mécanisme de la figure lla; la figure 12a est une vue schématique en plan du mécanisme dans une position complètement verrouillée, avec les bras de verrouillage en extension;30 la figure 12b est une vue schématique partielle de côté correspondant à la position du mécanisme de la figure 12a, avec les bras destinés à entrer en contact avec les tranches positionnés du côté distal et portant contre les tranches; la figure 13a est une vue schématique en plan de la porte pendant une opération d'ouverture, avec les bras de verrouillage en extension complète; la figure 13b est une vue partielle de côté correspondant à la position du mécanisme de la figure 13a, avec les bras d'entrée en contact avec les tranches dégagés des tranches dans leur position proximale; la figure 14a est une vue schématique en plan de la porte dont le mécanisme pour tranches est ramené dans la position totalement déverrouillée pour l'ouverture de ladite porte; et la figure 14b est une vue schématique partielle de côté qui correspond à la position du mécanisme de la figure 14a et montre les bras d'entrée en contact avec les tranches restant dégagés des tranches; et la figure 15 est une vue de face d'une variante
de réalisation de l'invention.
En référence à la figure 1, un conteneur 20 pour tranches est constitué de façon générale d'une partie 22 de conteneur et d'une porte coopérante 24. La partie formant
conteneur présente plusieurs fentes 28 pour tranches permet-
tant l'introduction et l'enlèvement de tranches W dans des plans sensiblement horizontaux. Les fentes sont définies par des guides 32 de tranches et des étagères 36 de support de tranches. La partie formant conteneur présente de façon générale un côté avant ouvert 40, un dessus fermé 42, un côté de gauche fermé 44, un côté arrière fermé 46 et un côté de droite fermé 48, ainsi qu'une partie inférieure fermée 50. Le
conteneur est représenté positionné sur un élément d'inter-
face 52 d'un équipement.
La porte 24 se loge dans, et s'enclenche avec, un bâti 60 de réception de porte. Le bâti 60 de porte comporte deux paires d'éléments de bâti opposés, une paire verticale 64 et une paire horizontale 68. Les éléments verticaux du bâti présentent une paire d'ouvertures ou fentes 72, 74 qui sont utilisées pour s'enclencher avec la porte et verrouiller la porte sur la partie de conteneur 22. La porte comporte un élément rotatif 80 situé centralement, pourvu d'une poignée 81 à usage manuel ou robotique logée dans un évidement 84 situé dans un capot avant 86. Le capot avant 86 fait partie d'une enceinte 90 de la porte qui comprend aussi une partie
de bord 94 de la porte et un panneau arrière 96 non repré-
sentés sur cette vue. Le capot avant 86 est fixé à l'aide
d'organes mécaniques convenables 98 de fixation.
La figure 2 montre une vue en perspective de la porte 20 avec une partie du capot avant 86 enlevé pour rendre
visible le mécanisme 100 de la porte. Les pièces indivi-
duelles du mécanisme sont représentées sur les figures 3, 4, et 6 et comprennent un élément rotatif 110 de came, un bras 112 d'engagement de tranches auquel des leviers coudés 113 sont reliés, et un bras de verrouillage 118 et une biellette
d'actionnement du bras d'engagement de tranches.
En référence aux figures 2 et 3, l'élément rotatif 110 de came présente une paire d'ouvertures 114 de came pour les bras de verrouillage, formant des surfaces de
came 116. Les ouvertures 114 de came présentent des extré-
mités opposées 123, une partie d'arrêt 122 étant formée à une extrémité au moyen d'une saillie de matière plastique. La partie d'arrêt 122 est réalisée de façon à pouvoir fléchir
élastiquement par l'addition d'une ouverture d'arrêt 124.
L'élément rotatif 110 de came présente aussi deux ouvertures opposées 130 de came montrées en contact avec les tranches qui forment des surfaces de came 132 commandant l'entrée en contact avec les tranches. En outre, une partie d'arrêt 134 de came commandant l'entrée en contact avec les tranches est constituée par une saillie située dans l'une des surfaces de
came 132 et est réalisée de façon à pouvoir fléchir élasti-
quement au moyen d'une ouverture 136 d'arrêt adjacente à une extrémité 138 de l'ouverture 130 de came commandant l'entrée en contact avec les tranches. L'élément rotatif de came présente un trou central 150 utilisé pour positionner et fixer cet élément rotatif 110 sur le panneau arrière 96 de la
porte au moyen d'un axe 152.
En référence aux figures 2 et 4, chaque bras de verrouillage 118 comporte une partie de liaison 160 et deux parties 162 pouvant être animées d'un mouvement d'extension, qui comprennent une partie de verrouillage 164 configurée pour s'engager dans les évidements ou ouvertures 72, 74 du bâti 60 de réception de porte. Chaque bras de verrouillage comporte aussi une contre-came 166 réalisée sous la forme d'un axe ou d'une saillie dépassant de la partie globalement
plane 168 du bras 118.
En référence aux figures 5, 7 et 8, chaque bras 112 destiné à entrer en contact avec les tranches est constitué d'une partie 170 d'entrer en contact avec un bord de tranches, des leviers coudés 113 présentant une fente 174 de liaison, et d'une surface 176 de pivot. La partie 170
entrant en contact avec le bord des tranches est convena-
blement formée en une matière du type "Hytrel".
La figure 6 montre la biellette 120 d'actionne-
ment du bras entrant en contact avec les tranches, laquelle
biellette comporte une contre-came 196 et des pièces d'arti-
culation 195.
Les bras de verrouillage 118 sont positionnés entre l'élément rotatif 110 de came et la biellette 120
d'actionnement. Les parties de verrouillage sont dimen-
sionnées pour exécuter en coulissant des mouvements d'exten-
sion et de retrait à travers les fentes 216 situées dans la partie 94 du bord de la porte. Les contre-cames 166 pénètrent dans l'ouverture 114 pour contre-came et, en outre, dans une gorge 200 du panneau arrière. Le capot supérieur est monté sur la partie du bord 94 de la porte pour former l'enceinte de la porte. L'espace relativement limité entre le panneau avant et le panneau arrière a pour effet de stabiliser et de
maintenir le mécanisme 100.
Les pièces constitutives sont assemblées de la manière suivante. En référence aux figures 2 et 9, le panneau arrière 96 de la porte présente quatre ouvertures 186 alignées conformément aux angles d'un rectangle. Le panneau arrière comporte quatre éléments à ergots 190 de forme cylindrique positionnés à chacune des ouvertures et réalisés d'une seule pièce avec le panneau arrière 96. Les éléments à
ergots 190 sont convenablement dimensionnés pour s'encli-
queter dans le levier coudé 113 afin de permettre à ce levier coudé 113 de tourner sur l'élément à ergot 190. La fente 174 du levier coudé 113 s'enclenche avec la biellette 120 d'actionnement de bras au moyen d'un ergot 194 dans la pièce d'articulation 195. La contre-came 196 de chaque biellette d'actionnement porte contre les surfaces de came 132 de commande des bras entrant en contact avec les tranches et s'engage aussi dans des évidements ou des gorges 200 formés dans le panneau arrière 96. Ces gorges sont formées de façon à comporter des saillies remontantes 202 s'étendant vers le
haut depuis le panneau arrière vers le panneau avant.
Plusieurs barres 210 de support de l'élément rotatif de came, sur lequel l'élément rotatif 80 de came se déplace, font
également saillie vers le haut du panneau arrière 96.
Lesdites barres peuvent comporter des taquets 212 pour faciliter le maintien en place de l'élément rotatif 110 de came. La forme de réalisation de la figure 7 utilise des fentes 186 plutôt que les ouvertures globalement carrées comme montré sur la figure 2. De plus, les ergots 190 sont positionnés centralement dans la fente 186, en opposition au
côté de l'ouverture montrée sur la figure 2.
Le dispositif fonctionne de la manière suivante.
En référence à la figure 2 et à la série de figures allant des figures 10a et 10b jusqu'aux figures 14a et 14b, la porte est d'abord placée dans le bâti 60 de réception de porte de la partie formant conteneur 22, à l'aide d'un moyen manuel ou
robotique. L'élément rotatif de came est tourné en confi-
guration dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre pour la forme de réalisation de la figure 2. L'entrée en contact de la contrecame 166 du bras de verrouillage avec les surfaces de came 116 de l'élément rotatif de came fait coulisser le bras de verrouillage en extension vers l'exté- rieur du fait de la forme particulière de l'ouverture 114 de came. Pendant que le bras 118 de verrouillage exécute un mouvement d'extension vers l'extérieur, les parties de verrouillage 164 avancent à travers les ouvertures 216 et pénètrent dans les fentes 72, 74 situées sur les éléments verticaux du bâti 60 de réception de la porte (voir en particulier la figure 11a). Les bras entrant en contact avec les tranches ne sont pas avancés à ce stade. La poursuite de la rotation de la partie de came pour tranches, comme montré sur la figure 12a, ne déplace pas notablement davantage le bras de verrouillage 118, mais pousse vers l'extérieur les contre-cames 196 des biellettes 120 d'actionnement des bras entrant en contact avec les tranches, faisant ainsi tourner les leviers coudés 113 pour transformer le mouvement latéral de la biellette 120 d'actionnement en un mouvement vers l'extérieur du bras 112 d'entrée en contact avec les tranches, en direction des tranches. La figure 12b montre ainsi les bras d'entrée en contact avec les tranches dans une position distale par rapport à l'enceinte de la porte et dans une position de contact avec les tranches. L'élément de came étant tourné complètement sur 90 dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, les contre-cames 196 et 166 sont déplacées au-delà des parties d'arrêt 134, 122, bloquant ainsi l'élément de came dans ladite position des figures 12a et 12b. Pour déverrouiller et enlever la porte, on fait tourner l'élément de came dans le sens des aiguilles d'une montre, d'abord jusque dans la position telle que montrée sur la figure 13a et 13b dans laquelle les bras 112 entrant en contact avec les tranches sont rétractés et éloignés des tranches, puis jusque dans la position proximale telle que montrée sur les figures 13a et 13b dans laquelle les bras de verrouillage 118 sont également rétractés en dehors des
fentes situées dans le bâti de réception de la porte.
La figure 15 montre une variante de réalisation de l'invention dans laquelle les moyens destinés à provoquer l'extension et le retrait des parties de verrouillage et les moyens destinés à déplacer l'élément d'entrée en contact avec les tranches, entre les positions proximale et distale, comprennent des tringleries 211, 212 et des articulations 213 plutôt que les surfaces de came et les contre-cames. Dans une telle configuration, l'élément rotatif 110 peut être bloqué dans la position de verrouillage au moyen d'une position
prise par détente brusque de la biellette 212, comme repré-
senté en trait tireté et indiqué par la référence numérique 216. Dans la configuration particulière montrée sur cette figure, l'actionnement complet du bras de verrouillage et du bras entrant en contact avec les tranches est réalisé sur environ 1/8 d'une rotation de l'élément rotatif 110. La flèche 219 indique le sens de rotation pour une extension complète des bras de verrouillage 118 et du bras 112 entrant
en contact avec les tranches, non représenté sur cette vue.
Les pièces individuelles du mécanisme 100 de la porte peuvent être convenablement formées en polycarbonate à fibres de carbone pour présenter une caractéristique de dissipation de l'électricité statique. Le panneau avant et le
panneau arrière de la porte peuvent être formés en poly-
carbonate. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au conteneur pour tranches et à la
porte décrits et représentés sans sortir du cadre de l'inven-
tion.
Claims (9)
1. Conteneur pour tranches destiné à maintenir des tranches circulaires (W) ayant des parties de bords dans une configuration horizontale, alignée axialement, le conteneur comportant une partie formant conteneur (22) et une porte coopérante (24), et étant caractérisé en ce que la partie formant conteneur comporte un côté avant ouvert (40), un côté de gauche fermé (44), un côté arrière fermé (46), un côté de droite fermé (48), un dessus fermé (42), un dessous fermé (50), un espace intérieur ouvert, et un bâti de porte (60) globalement rectangulaire définissant un logement pour recevoir la porte, grâce à quoi, lorsque la porte est reçue dans le bâti, elle fait face aux parties de bords des
tranches, le bâti de porte comportant une partie de verrouil-
lage, la porte coopérante comportant une enceinte (90) de porte ayant une partie extérieure d'emboîtement destinée à coopérer avec le bâti de porte, un élément rotatif (110) de came à l'intérieur de l'enceinte et relié à celle-ci de façon à pouvoir tourner, cet élément de came pouvant être tourné depuis l'extérieur de l'enceinte et présentant une surface (116) de came pour bras de verrouillage et une surface (132) de came pour commander une entrée en contact avec des
tranches, un bras (118) de verrouillage mobile vers l'exté-
rieur, ayant une contre-came (166) en contact avec la surface de came du bras de verrouillage, grâce à quoi, lorsque l'élément à came est tourné, le bras de 'verrouillage coopère avec la partie de verrouillage du bâti de porte, un mécanisme d'entrée en contact avec les tranches comportant un bras (112) d'entrée en contact avec les tranches pouvant être déplacé vers l'intérieur et vers l'extérieur, et un bras d'actionnement (120) relié au bras d'entrée en contact avec les tranches, le bras d'actionnement ayant une contre-came (196) en contact avec la surface de came commandant l'entrée en contact avec les tranches, grâce à quoi, lorsqu'on fait tourner l'élément à came, le bras d'actionnement fait avancer l
le bras d'entrée en contact avec les tranches vers l'exté-
rieur pour qu'il porte contre les parties de bords des
tranches et maintienne ainsi lesdites tranches.
2. Conteneur selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que le bâti de réception de porte présente une ouverture (72, 74) et le bras de verrouillage comporte une partie d'introduction (164), laquelle peut être insérée dans l'ouverture pour verrouiller la porte à la partie formant conteneur.
3. Conteneur selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que les surfaces de came sont configurées de manière que le bras de verrouillage coopère avec la partie de verrouillage avant que le bras d'entrée en contact avec les tranches n'entre en contact avec les parties de bords des
tranches.
4. Conteneur selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que le mécanisme d'entrée en contact avec les tranches comporte en outre un levier coudé (113) relié de façon pivotante à l'enceinte de la porte et ayant deux extrémités, une extrémité reliée au bras entrant en contact avec les tranches et l'autre extrémité relié au bras d'actionnement, de manière qu'un mouvement longitudinal du
bras d'actionnement à l'intérieur de l'enceinte soit trans-
formé en un mouvement vers l'intérieur du bras entrant en
contact avec les tranches.
5. Conteneur selon la revendication 1, carac-
térisé en ce qu'au moins l'une des surfaces de came comporte une partie d'arrêt (122 ou 134) positionnée pour retenir la contre-came associée lorsque le bras d'entrée en contact avec
les tranches est en extension.
6. Conteneur pour tranches, caractérisé en ce qu'il comporte une partie (22) formant conteneur ayant un bâti (60) de réception de porte définissant une ouverture pour porte, le bâti présentant au moins une ouverture (72, 74) de verrouillage, le conteneur comportant en outre une porte (24) qui comporte une partie de verrouillage (164) pouvant avancer dans l'ouverture de verrouillage, un bras (112) d'entrée en contact avec des tranches pouvant exécuter un mouvement d'extension depuis la porte pour porter contre des tranches se trouvant dans le conteneur, un mécanisme (100) de porte destiné à verrouiller la porte sur le bâti la recevant, le mécanisme étant configuré de façon à exécuter séquentiellement, d'abord une extension de la partie de verrouillage, puis une extension du bras entrant en contact
avec les tranches.
7. Porte verrouillable pour un support de tranches (W), le support ayant un bâti (60) de réception de porte présentant deux côtés opposés (64) ayant chacun un évidement (72, 74), la porte étant caractérisée en ce qu'elle comporte une enceinte (90) de porte ayant une partie de bord extérieure (94) présentant des bords opposés et dimensionnée pour s'ajuster dans le bâti de porte, la partie de bord extérieure présentant au moins deux ouvertures (216) sur des parties de bords opposés positionnées à proximité immédiate des évidements dans les côtés opposés du bâti de porte lorsque la porte est logée dans le bâti, un élément rotatif (110) relié, de façon à pouvoir tourner, à l'enceinte de la porte et pouvant être tourné depuis l'extérieur de
l'enceinte, deux bras coulissants opposés (118) de verrouil-
lage ayant chacun une partie extensible (164) de verrouillage adjacente à l'une des ouvertures respectives, chacune des parties extensibles étant positionnée de façon à pouvoir exécuter des mouvements d'extension et de retrait à travers l'ouverture respective, un élément (112) d'entrée en contact avec les tranches, orienté vers le haut, positionné à l'extérieur de l'enceinte et pouvant être rapproché et éloigné de l'enceinte de la porte, des premiers moyens (114, 166) reliant l'élément rotatif aux bras coulissants de verrouillage pour faire exécuter des mouvements d'extension et de retrait à chacune des parties de verrouillage à travers l'ouverture respective entre une position d'extension et une position de retrait pendant la rotation de l'élément rotatif, et des seconds moyens (130, 196) destinés à relier l'élément rotatif à l'élément entrant en contact avec les tranches pour déplacer cet élément entre une position proche de l'enceinte et une position éloignée de l'enceinte pendant une rotation
de l'élément rotatif.
8. Porte pour conteneur pour tranches selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens destinés à limiter le mouvement de l'élément entrant en contact avec les tranches lorsqu'il s'éloigne de l'enceinte uniquement quand les parties extensibles ne sont
pas dans les positions de retrait.
9. Porte pour conteneur pour tranches selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre
des moyens destinés à limiter le retrait des parties exten-
sibles à travers les ouvertures respectives uniquement lorsque l'élément entrant en contact avec les tranches n'est
pas placé dans les positions éloignées.
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