JP2001089288A - 結晶引き上げ装置の引き上げ軸に配置されたグリッパ - Google Patents

結晶引き上げ装置の引き上げ軸に配置されたグリッパ

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JP2001089288A
JP2001089288A JP2000250232A JP2000250232A JP2001089288A JP 2001089288 A JP2001089288 A JP 2001089288A JP 2000250232 A JP2000250232 A JP 2000250232A JP 2000250232 A JP2000250232 A JP 2000250232A JP 2001089288 A JP2001089288 A JP 2001089288A
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arm
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Winfried Schulmann
シュールマン ヴィンフリート
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Leybold Systems GmbH
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    • C30B15/30Mechanisms for rotating or moving either the melt or the crystal
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 結晶引き上げ装置の引き上げ軸に沿って摺動
可能に配置されたグリッパを改良し、グリッパ自体がロ
ープドラムの駆動によって、開閉位置に移動可能で、し
かも自動的には開放位置に達することが不可能なものを
提供する。 【解決手段】 グリッパアーム14,15が互いに交差
し合っており、これらの各グリッパアーム14,15の
保持ジョー16,17が、結晶ブロック1に関して、当
該グリッパアーム14,15の旋回軸受12,13とは
反対側にそれぞれ配置されており、前記各作動アーム1
8,19が、当該グリッパアーム14,15に関して、
前記旋回軸受12,13とは反対側に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、結晶引き上げ装置
の引き上げ軸に沿って摺動可能に配置されたグリッパで
あって、該グリッパが前記引き上げ軸に沿って摺動可能
な滑りリングを備え、該滑りリングに、結晶ブロックの
肉太部の下方へ旋回可能な複数のグリッパアームがそれ
ぞれ1つの旋回軸受を中心に旋回可能に支承され、これ
らのグリッパアームが、前記結晶ブロックの肉太部を下
方から掴むためのそれぞれ1つの保持ジョーを有してお
り、前記各グリッパアームが、外側へ向けられたそれぞ
れ1つの作動アームを有し、これらの作動アームの自由
端部に、前記グリッパの上方に配置されたロープドラム
のロープが係合するようになっている形式のものに関す
る。
【0002】
【従来の技術】このような形式のグリッパは米国特許第
5126113号明細書に記載されている。当該明細書
で説明されたグリッパでは、各保持ジョーは、ほぼ鉛直
線上で、各保持ジョーが設けられたグリッパアームの旋
回軸受の下方において、結晶ブロックのネックキング部
に係合するようにになっている。結晶ブロックの重量に
よって、保持ジョーは半径方向外側へ移動し、これによ
って結晶ブロックを開放する傾向にある。結晶を引き上
げるために、引き上げ軸およびグリッパは互いに同期的
に上方へ移動させられる。この場合、グリッパが引き上
げ軸よりも強く上方へ移動させられるとなると、グリッ
パアームは開放位置へ移動する傾向が生じ得る。
【0003】グリッパアームが不意に開放するのを防止
するために、前掲米国特許第5126113号明細書に
よると、グリッパアームは閉鎖位置で軸方向摺動可能な
リングによって取り囲まれる。このリングは、グリッパ
アームが閉鎖運動する際に、上方の位置から下方の位置
へスリップし、グリッパアームが開放するのを防止する
ようになっている。グリッパアームの開放は、リングが
手動で上方へ摺動させられると始めて可能である。した
がって、この米国特許第5126113号明細書による
グリッパはグリッパアームの自動開閉を許容しない。さ
らにこのグリッパでは、リングがグリッパアームの閉鎖
時に該グリッパアーム上で傾斜し、したがって、リング
の下方の、グリッパアームを閉鎖位置でロックする位置
に到達しないという危険性が生じる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べたような形式の、結晶引き上げ装置の引き上げ軸
に配置されたグリッパを改良し、グリッパ自体がロープ
ドラムの駆動によって、開閉位置に移動可能で、しかも
自動的には開放位置に達することが不可能なものを提供
することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
の本発明の装置によると、グリッパアームが互いに交差
し合っており、これらの各グリッパアームの保持ジョー
が、結晶ブロックに関して、当該グリッパアームの旋回
軸受とは反対側にそれぞれ配置されており、各作動アー
ムが、当該グリッパアームに関して、前記旋回軸受とは
反対側に配置されている。
【0006】
【発明の効果】本発明のように構成されていると、掴ま
れた結晶ブロックの重量はグリッパを閉鎖方向で負荷す
るように作用する。したがって、結晶引き上げ時に結晶
ブロックが、重量は一層グリッパに強く閉鎖方向にプレ
ロードをかけるようになる。これによって、グリッパが
自動的に開放することは付加的な安全手段なしに必然的
に防止される。グリッパアームが交差し合っていること
によって、閉鎖力のために有効なてこ腕を大きく選択す
ることができるので、ロープを介して作用させられる力
によってグリッパが不都合に開放されることはない。グ
リッパの開放は、結晶ブロックが支持され、したがって
その重量がもはやグリッパに作用しなくなって始めて可
能である。
【0007】特に簡単なグリッパの構成によると、互い
に相対して位置する全部で2つのグリッパアームが設け
られている。
【0008】本発明の別の実施形態によると、一方の保
持ジョーが、結晶ブロックの結晶ネックに外側から係合
するために構成された、片側で開放している保持溝を有
し、他方の保持ジョーが、閉鎖位置で保持溝に係合して
そこで結晶ネックに当接可能な保持ウェブを有してい
る。このように構成されていると、結晶ブロックの肉太
部は保持ジョーによって下方から全面的に支持される。
【0009】グリッパの保持ジョーは開閉時に、各グリ
ッパアームの旋回軸受を中心とする円弧に沿って移動す
る必要はなく、むしろこれらの保持ジョーを所定の高さ
範囲で半径方向外側または内側に向かって移動させるこ
ともできる。これは本発明の特に有利な実施形態による
と、グリッパアームの旋回軸受がそれぞれ1つの連結部
材に設けられており、これらの連結部材が、旋回軸受の
旋回軸線に対して平行に向けられた軸線を中心として旋
回可能に滑りリングに、半径方向外側へ向けられて設け
られていることによって達成される。
【0010】ロープによって引き上げ軸に沿ってグリッ
パを引き上げる際に、グリッパアームの旋回運動は制限
される。これは連結部材が、これらの連結部材にヒンジ
結合されたグリッパアームの旋回運動を開放位置で制限
するそれぞれ1つのストッパを有していることによって
達成される。
【0011】特に簡単な構成によると、各連結部材に下
方へ向けて設けられたジブにストッパが設けられてい
る。ロープドラムが電動式ばねとして構成されている
と、ロープは引き上げ軸の引き上げ運動時に、常に十分
に緊締されたままでいるのでたるみが生じない。
【0012】本発明は様々な実施形態を許容している。
【0013】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図示の
実施例を用いて詳しく説明する。
【0014】図1は、結晶ネック2を備えた結晶ブロッ
ク1を示しており、この結晶ネック2は肉太部3を有
し、引き上げ軸4と結合されている。この引き上げ軸4
は種子結晶5を支持している。図示の装置はチョクラル
スキー法に基づく単結晶の引き上げのために用いられ
る。
【0015】引き上げ軸4はグリッパ6によって取り囲
まれている。このグリッパ6は引き上げ軸4に沿って摺
動可能な滑りリング7を有しており、この滑りリング7
は、それぞれ水平に延びる軸8,9を中心として旋回可
能に半径方向外側に向けられた連結部材10,11を支
持している。自由端部において各連結部材10,11
は、軸8,9に対して平行に向けられたされたそれぞれ
1つの旋回軸受12,13を有しており、各旋回軸受1
2,13はそれぞれ1つのグリッパアーム14,15を
支持している。両方のグリッパアーム14,15は互い
に交差し合って、下方の領域にそれぞれ1つの保持ジョ
ー16,17を有している。本発明で重要な点は、グリ
ッパアーム14,15が互いに交差し合っていることに
よって、図面で左側のグリッパアーム14の保持ジョー
16が結晶ネック2の右側に位置し、これに相応して右
側のグリッパアーム15の保持ジョー17が結晶ネック
2の左側に位置するということである。このように構成
すると、結晶ブロック1の重量によって、グリッパ6は
閉鎖方向でプレロード(予圧もしくは予荷重)を受ける
ようになっている。
【0016】左側のグリッパアーム14は半径方向で右
側へ向かう作動アーム18を有しているのに対して、右
側のグリッパアーム15は半径方向で左側へ向かう作動
アーム19を有している。各作動アーム18,19の自
由端部はそれぞれロープ20,21と結合されており、
ロープ20,21は電気式ばねとして構成された各ロー
プドラム22,23に巻き上げられるかまたはこれらの
ロープドラム22,23から巻きほどかれる。
【0017】引き上げ軸4は下方の領域に環状のカラー
24を有しており、この環状のカラー24上に、図示の
位置において滑りリング7は上方から装着される。引き
上げ軸4が上方へ移動すると、次いで、この引き上げ軸
4はカラー24を介してグリッパ6を上方へ連行し、こ
の場合、ロープドラム22,23は各ロープ20,21
をたるみがなくなるまで巻き上げる。したがって、結晶
ブロック1の重量は、引き上げ時には、もはや結晶ネッ
ク2の極めて小さい直径を有する領域を介して、肉太部
3の上方へは伝達されない。
【0018】さらに図1から判るように、連結部材1
0,11は、ストッパ27,28を備えてそれぞれ下方
へ向けて設けられたジブ25,26を有している。開放
状態で、グリッパ6がロープ20,21によって引き上
げ軸4に沿って上方へ引き上げられると、ストッパ2
7,28はそれぞれ隣接するグリッパアーム14,15
に接触する。
【0019】図2は、どのようにして保持ジョー16,
17がグリッパ6の閉鎖状態で結晶ネック2を包囲する
のかを示している。
【0020】図3に示したグリッパ6の位置では、保持
ジョー16,17は開放位置にあるので、これらの保持
ジョー16,17は肉太部3を解放する。滑りリング7
は依然として引き上げ軸4のカラー24上に載ってい
る。ロープ20,21がさらに各ロープドラム22,2
3に巻き上げられると、グリッパアーム14,15は持
ち上げられるが、滑りリング7はそれ自体の重量と、連
結部材10,11を介してのグリッパアーム14,15
とのヒンジ結合とに基づいて、さしあたりカラー24に
接触したままである。しかしながらストッパ27,28
が各グリッパアーム14,15に当接すると、次いで、
グリッパ6全体が持ち上げられる。
【0021】図4から判るように、保持ジョー16は、
該保持ジョー16の内部へ向かって形成された保持溝2
9を有し、この保持溝29は肉太部3を下方から掴むた
めに形成されていて、グリッパ6の閉鎖状態では、この
保持溝29に、保持ジョー16とは反対側に位置する保
持ジョー17の保持ウェブ30が係合することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のグリッパと、グリッパによって掴まれ
た結晶ブロックとを備えた引き上げ軸を示す概略図であ
る。
【図2】図1に示したII−II線に沿った、グリッパ
の部分領域の横断面図である。
【図3】開放位置にあるグリッパを図1に相応して示し
た概略図である。
【図4】開放位置にあるグリッパの部分領域の、図2に
相応する横断面図である。
【符号の説明】
1 結晶ブロック、 2 結晶ネック、 3 肉太部、
4 引き上げ軸、5 種子結晶、 6 グリッパ、
7 滑りリング、 8,9 軸、 10,11 連結部
材、 12,13 旋回軸受、 14,15 グリッパ
アーム、 16,17 保持ジョー、 18,19 作
動アーム、 20,21 ロープ、22,23 ロープ
ドラム、 24 カラー、 25,26 ジブ、 2
7,28 ストッパ、 29 保持溝、 30 保持ウ
ェブ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結晶引き上げ装置の引き上げ軸に沿って
    摺動可能に配置されたグリッパであって、該グリッパが
    前記引き上げ軸に沿って摺動可能な滑りリングを備え、
    該滑りリングに、結晶ブロックの肉太部の下方へ旋回可
    能な複数のグリッパアームがそれぞれ1つの旋回軸受を
    中心に旋回可能に支承され、これらのグリッパアーム
    が、前記結晶ブロックの肉太部を下方から掴むためのそ
    れぞれ1つの保持ジョーを有しており、前記各グリッパ
    アームが、外側へ向けられたそれぞれ1つの作動アーム
    を有し、これらの作動アームの自由端部に、前記グリッ
    パの上方に配置されたロープドラムのロープが係合する
    ようになっている形式のものにおいて、 前記グリッパアーム(14,15)が互いに交差し合っ
    ており、これらの各グリッパアーム(14,15)の保
    持ジョー(16,17)が、前記結晶ブロック(1)に
    関して、当該グリッパアーム(14,15)の旋回軸受
    (12,13)とは反対側にそれぞれ配置されており、
    前記各作動アーム(18,19)が、当該グリッパアー
    ム(14,15)に関して、前記旋回軸受(12,1
    3)とは反対側に配置されていることを特徴とする、結
    晶引き上げ装置の引き上げ軸に配置されたグリッパ。
  2. 【請求項2】 互いに対向して位置する全部で2つのグ
    リッパアーム(14,15)が設けられている、請求項
    1記載のグリッパ。
  3. 【請求項3】 一方の前記保持ジョー(16)が、前記
    結晶ブロック(1)の結晶ネック(2)に外側から係合
    するために構成された、片側で開放している保持溝(2
    9)を有し、他方の前記保持ジョー(17)が、閉鎖位
    置で該保持溝(29)に係合してそこで前記結晶ネック
    (2)に当接可能な保持ウェブ(30)を有している、
    請求項1または2記載のグリッパ。
  4. 【請求項4】 前記グリッパアーム(14,15)の前
    記旋回軸受(12,13)がそれぞれ1つの連結部材
    (10,11)に設けられており、これらの連結部材
    (10,11)が、前記旋回軸受(12,13)の旋回
    軸線に対して平行に向けられた軸線を中心として旋回可
    能で、前記滑りリング(7)に半径方向外側へ向けられ
    て設けられている、請求項1から3までのいずれか1項
    記載のグリッパ。
  5. 【請求項5】 前記連結部材(10,11)が、これら
    の各連結部材(10,11)にヒンジ結合された前記グ
    リッパアーム(14,15)の旋回運動を開放位置で制
    限するそれぞれ1つのストッパ(27,28)を有して
    いる、請求項4記載のグリッパ。
  6. 【請求項6】 前記各連結部材(10,11)に下方へ
    向けて設けられたジブ(25,26)に前記ストッパ
    (27,28)が備え付けられている、請求項1から5
    までのいずれか1項記載のグリッパ。
  7. 【請求項7】 前記ロープドラム(22,23)が電気
    式ばねとして構成されている、請求項1から6までのい
    ずれか1項記載のグリッパ。
JP2000250232A 1999-08-21 2000-08-21 結晶引き上げ装置の引き上げ軸に配置されたグリッパ Pending JP2001089288A (ja)

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DE19939715.5 1999-08-21
US09/652,875 US6299684B1 (en) 1999-08-21 2000-08-31 Grip arranged on a pull shaft of a crystal pulling system

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