DE2056321A1

DE2056321A1 - Knstallziehofen

Info

Publication number: DE2056321A1
Application number: DE19702056321
Authority: DE
Inventors: Roger Albert Salem Hanley Bernard Cahill Chestnut Hill Mallahan Francis Joseph Woburn Wenckus Joseph Francis Needham Mass Castonguay (V St A)
Original assignee: Arthur D Little Inc
Current assignee: Arthur D Little Inc
Priority date: 1970-06-15
Filing date: 1970-11-16
Publication date: 1971-12-23
Also published as: FR2095469A5; GB1322582A; US3639718A

Description

BR. L. WESSELYBR. L. WESSELY

PATENTANWALTPATENT ADVOCATE

MÖNCHEN 19MONKS 19

MONTENSTRASSE 9JlMONTENSTRASSE 9Jl

ARTHUR D. LITTLE, Inc, Cambridge, Mass., USAARTHUR D. LITTLE, Inc, Cambridge, Mass., USA

KristallζiehofenKristallζiehofen

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kristallziehofen und insbesondere auf eine Vorrichtung zum Ziehen von Kristallen unter einem eingestellten Druck von 10 Torr bis zu 100 at und bei Temperaturen bis zu 4 000 ⁰C.The invention relates to a crystal pulling furnace and more particularly to a device for pulling crystals under a set pressure of 10 Torr up to 100 atm and at temperatures up to 4,000 ^° C.

Eine Vorrichtung, die zum Ziehen sehr vieler verschiedener Kristalltypen geeignet ist, muss in der Lage sein, viele verschiedene eingestellte oder steuerbare Betriebszustände zu ermöglichen. Beim Ziehen von Kristallen einer IH-V intermetallischen Verbindung kann es erforderlich sein, dass ein sehr hoher Druck um den Ziehkristallbereich herum aufrechterhalten wird, um die Verdampfung einer flüchtigen Komponente zu steuern, wie beispielsweise Arsen oder Phosphor bei der Herstellung eines intermetallischen Arsenids oder Phosphide. Bei anderen Kristallziehverfahren ist es erforderlich, ein mittleres bis hohes Vakuum anzulegen. Ein für allgemeine Verfahren vielseitig verwendbarer Kristallziehofen sollte verwendet werden können^ um Kristalle von Oxyden,A device that is suitable for pulling very many different types of crystal must be able to enable many different set or controllable operating states. When pulling crystals of an IH-V intermetallic compound, it may be necessary to maintain very high pressure around the pulling crystal area in order to control the evaporation of a volatile component, such as arsenic or phosphorus in the production of an intermetallic arsenide or phosphides. With other crystal pulling processes it is necessary to apply a medium to high vacuum. A crystal pulling furnace which can be used in many ways for general processes should be able to be used ^ to extract crystals of oxides,

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Salzen, Metallen und Halbleitern zu ziehen, einschlieeslich der Phosphide, Arsenide, Telluride, Selenide und Sulfide und irgendv/elcher anderer anorganischer Elemente, Verbindungen oder Geraische von diesen. Insbesondere sollte ein derartiger Ofen in der Lage sein, nach einer von verschiedenen Kristallziehtechniken zu arbeiten, einschliesslich der Senkrechtziehtechnik oder des Czochralski-Verfahrens, der Teraperaturgradientenziehtechnik oder des Briägman-Stockbarger-Yerfahretis oder gemäss der Pliesszonentechrtik. To draw salts, metals and semiconductors, including phosphides, arsenides, tellurides, selenides and sulphides and whatever other inorganic elements, compounds or devices of these. In particular, such a furnace should be in the Be able to use one of several crystal pulling techniques, including the vertical pull technique or the Czochralski process, the teraperature gradient drawing technique or the Briägman-Stockbarger-Yerfahretis or according to the Pliesszonentechrtik.

Es ist deshalb ein Hauptziel der Erfindung,einen Kristallziehofen zu schaffen, der über einen Druckbereich von etwa 10 Torr bis zu etwa 100 at und bis zu Temperaturen von 4000 ⁰C arbeiten kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Kristallziehofen der beschriebenen Art zu schaffen, mit dem gemäss einer von verschiedenen Techniken zum Kristallziehen gearbeitet werden kann, einschliesslich der Czochralski-Technik, des Bridgman-Stockbarger-Verfahrens und des Flieeszcmenverfahrens. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es» einen derartigen Ofen zu schaffen, der mittels einer "Fernsteuerung und einer Fernüberwachung betrieben werden kann und bei dem Sicherheitsvorkehrungen getroffen sind, die es ermöglichen,dass dieser Ofen in zuverlässiger Weise unter extrem hohen Vakuum- oaer Bruekbedinguugen und Temperaturen arbeitet. Ferner ist es Ziel der Erfindung, einen derartigen Ofen zu schaffen, der eine schnelle Höheneinstellung einer oder beider Ziehstäbe ermöglicht, und zwar vor, während und nach dem Kristallziehen. Andere Ziele der Erfindung sind zum Teil offensichtlich und sollen zum Teil im folgenden noch deutlich werden.It is therefore a principal object of the invention to provide a crystal pulling furnace, which can at and over a pressure range of from about 10 Torr up to about 100 to work at temperatures of 4000 ⁰ C. Another object of the invention is to provide a crystal pulling furnace of the character described which can be operated in accordance with one of several crystal pulling techniques, including the Czochralski technique, the Bridgman-Stockbarger technique and the fluidization technique. Another object of the invention is to create such an oven which can be operated by means of a remote control and remote monitoring and in which safety precautions have been taken that enable this oven to operate reliably under extremely high vacuum oaer Bruekbedinguugen and It is also an object of the invention to provide such a furnace which allows for rapid height adjustment of one or both of the pull rods before, during and after crystal pulling Other objects of the invention will in part be obvious and will in part be described hereinafter still become clear.

Die Erfindung umfasst demgemäss die Merkmale der Konstruktion, die Kombinationen von Elementen und die Anordnungen von Teilen, die im folgenden dargelegt werden sollen.The invention accordingly comprises the features of the construction, the combinations of elements and the arrangements of parts to be set forth below.

Die Erfindung soll nunmehr unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Εε zeigen : The invention will now be explained with reference to the figures of the drawing. Εε show:

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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemässen Vorrichtung, in der der Ofen in einer Seitenansicht dargestellt ist und iti der ferner die Energiequelle und das Bedienungspult dargestellt sind,1 shows a perspective view of the device according to the invention, in which the furnace in a side view is shown and iti which also shows the energy source and the control panel,

Fig. 2 eine Vorderansicht des in Fig. 1 dargestellten Ofens, Fig. 3 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 gezeigten Ofen,Fig. 2 is a front view of the furnace shown in Fig. 1, Fig. 3 is a plan view of the furnace shown in Fig. 1,

Fig. 4-6 eine Vorder-, Seiten- und Schnittansicht der druckdichten Zugangsöffnung,Figure 4-6 are front, side, and sectional views of the print seals Access opening,

Fig. 7 eine Schnittansicht des Ofens, der nach dem Czochralsky-Verfahren arbeitet,7 is a sectional view of the furnace which operates according to the Czochralsky method,

Fig· 8 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Synchronantriebsbaugruppe für die Stäbe, wobei diese Baugruppe gesteuerte Dreh- und Längsbewegungen ermöglicht,Fig. 8 is a partially sectioned side view of the synchronous drive assembly for the rods, whereby this assembly enables controlled rotary and longitudinal movements,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Dreh- und Längsantriebs für die Stäbe,9 is a perspective view of the rotary and longitudinal drive for the rods,

Fig. 10 eine Schnittansicht des Dreh- und Längsbewegungsantriebs, der dem unteren Stab zugeordnet ist,10 is a sectional view of the rotary and longitudinal movement drive, assigned to the lower bar,

Fig· 11 eine Schnittansicht des in Fig. 10 dargestellten Mechanismus, genommen längs der Linie 11-11,Fig. 11 is a sectional view of the mechanism shown in Fig. 10 taken along line 11-11;

Fig. 12 eine Fchnittansicht des unteren Endes des unteren Stabes,Figure 12 is a sectional view of the lower end of the lower Staff,

Fig. 13 eine Schnittansicht des oberen Endes des unteren Stabes,Figure 13 is a sectional view of the upper end of the lower Staff,

Fig. 14 eine detaillierte Ansicht des oberen Endes des oberen Stabes, wobei Einrichtungen zur Einleitung und zum Abzug eines Kühlmittels gezeigt sind,Figure 14 is a detailed view of the upper end of the upper rod, showing means for introducing and withdrawing of a coolant are shown,

Fig. 15 eine schematische Darstellung der Strömung eines Kühlmittels um den Ofen,15 is a schematic representation of the flow of a coolant around the furnace,

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Pig. 16 eine schematische Ansicht des Mechanismus zur kontinuierlichen Anzeige der Stellung der Stäbe,Pig. 16 is a schematic view of the mechanism for continuous Display of the position of the bars,

Fig. 17 eine schematische Ansicht des Temperatursteuersystems undFigure 17 is a schematic view of the temperature control system and

Fig. 18 eine schematische Ansicht des Mechanismus zur Auswahl der Stäbe, die bewegt werden sollen, und der Geschwindigkeit, mit der diese bewegt werden sollen.Figure 18 is a schematic view of the selection mechanism the bars to be moved and the speed at which they are to be moved.

Die erfindungsgemässe Kristallziehvorrichtung weist einen druckdichten, wassergekühlten Ofen auf, obere und untere Stäbe, die gedreht und längs ihrer Achsen bewegt werden können, wobei diese Stäbe innerhalb des Ofens betrieben werden und sich über, den Ofen hinaus erstrecken, so dass der Antriebsmechanismus, der diesen Stäben zugeordnet ist, ausserhalb des Ofens angeordnet werden kann. Ferner weist diese Vorrichtung ein Betrachtungsfenster auf, welches zur Aufnahme einer Fernsehkamera für eine Fernüberwachung geeignet ist. Der Antriebsmechanismus kann in einer langsamen Kristallziehverfahrensweise betätigt werden oder in einer schnellen, die zum Schnell-Einstellen dient. Es sind ebenfalls Einrichtungen vorgesehen, um die Temperatur des Kristallziehbereichs zu überwachen, und ferner sind Einrichtungen vorgesehen, um die Heizeinrichtungen auszutauschen und um den oberen Stab innerhalb des Ofens zu kühlen, und ferner Einrichtungen, um genau die Lage eines jeden Stabes zu bestimmen. Ein einfacher Austausch von verschiedenen Teilen, die von den Stäben getragen werden, und von Teilen der zugeordneten Kristallzieheinrichtung ermöglicht eine Wahl des Kristallziehverfahrens. Dadurch weist die erfindungsgemässe Vorrichtung eine grosse Anzahl von Freiheitsgraden bezüglich des Betriebs auf und auch bezüglich der Materialien, aus denen die Kristalle gezogen werden, und auch bezüglich der Atmosphären, der Drucke und der Temperaturen, unter welchen die Kristalle gezogen werden können, und bezüglich der Geschwindigkeit, in der diese Kristalle geformt werden und dergleichen.The inventive crystal pulling device has a pressure-tight, water-cooled furnace, upper and lower rods that can be rotated and moved along their axes, with these Rods are operated inside the furnace and spread over the Oven extend out so that the drive mechanism associated with these rods are located outside of the oven can. This device also has a viewing window which is suitable for receiving a television camera for remote monitoring. The drive mechanism can be in a can be operated in a slow crystal pulling procedure or in a fast one, which is used for quick adjustment. There are also Means are provided to monitor the temperature of the crystal pulling area and means are also provided to to replace the heating devices and to cool the upper rod inside the furnace, and also devices, to precisely determine the position of each rod. A simple exchange of different parts carried by the bars and parts of the associated crystal pulling device enable a choice of the crystal pulling method. This shows the inventive device a large number of degrees of freedom with respect to the operation and also with respect to the Materials from which the crystals are drawn, and also in terms of atmospheres, pressures and temperatures, under what the crystals can be pulled, and the speed at which these crystals are formed and like that.

Die GeBamtanlüge ist perspektivisch in Fig. 1 dargestellt.The overall situation is shown in perspective in FIG. 1.

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Diese Anlage weist eine Ofenbaugruppe 10 auf, eine Energieversorgung 11 und ein Steuerpult 12. Der Ofen ist von der Energieversorgungsanlage und vom Steuerpult beispielsweise durch eine Wandung 13 getrennt. Obwohl die Ofenbaugruppe derart ausgebildet ist, dass sie den Bedingungen der Sektion VIII des ASME Pressure Vessel Codes entspricht, ist es immer wünschenswert, eine derartige Einrichtung, die unter einem hohen Druck steht, entfernt vom Bedienungspersonal anzuordnen. Aus der folgenden Beschreibung geht hervor, dass die erfindungsgemässe Einrichtung von einer entfernten Station gesteuert und überwacht werden kann. Die allgemeine Umrissform der Ofenbaugruppe ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Pig. 1 ist eine Seitenansicht und Fig. 2 ist eine Vorderansicht. Die Ofenbaugruppe umfasst den Ofen 15, eine druckdichte Zugangsöffnung 16, ein Hauptbetrachtungsfenster 17 mit einer Fernsehkamera 18, die auf einem Fernsehständer 19 angeordnet ist, so dass die Bedienungsperson das Kristallziehverfahren auf einem Fernsehbildschirm 20 betrachten kann, der am Bedienungspult 12 angeordnet ist. Wahlweise kann noch ein zusätzliches Betrachtungsfenster 21 vorgesehen sein.This system has a furnace assembly 10, an energy supply 11 and a control panel 12. The furnace is from the power supply system and separated from the control panel by a wall 13, for example. Although the furnace assembly is designed in this way is that it complies with Section VIII of the ASME Pressure Vessel Code, it is always desirable to have such To locate equipment that is under high pressure away from the operating personnel. From the following description it emerges that the device according to the invention can be controlled and monitored from a remote station. The general outline shape of the furnace assembly is shown in FIGS. Pig. 1 is a side view and FIG. 2 is a front view. The furnace assembly includes furnace 15, pressure tight access port 16, main viewing window 17 with a television camera 18 placed on a television stand 19 so that the operator can perform the crystal pulling process can view on a television screen 20, which is arranged on the control panel 12. Optionally, an additional Viewing window 21 may be provided.

Die Energie zum Erhitzen des Kristallziehbereichs wird über eine Hochfrequenzleitung 25 zugeführt, die gegenüber dem Ofen durch einen Druckabdichtungsflansch 26 druckdicht angeordnet ist. Durch diesen Flansch 26 geht ein Hochfrequenzkabel 27 hindurch und verläuft durch eine Kabelleitung 28 und ist mit der Energieversorgungseinrichtung 11 verbunden.The energy for heating the crystal pulling area is via a High-frequency line 25 fed to the furnace through a pressure sealing flange 26 is arranged pressure-tight. A high-frequency cable 27 passes through this flange 26 and runs through a cable line 28 and is connected to the power supply device 11 connected.

Der Druck, der innerhalb des Ofens aufrechterhalten wird, kann mittels eines Druckmessers oder Unterdruckmessers 30 überwacht werden, der mit der Energiezuführungsleitung 25 über einen Anschluss 31 in Verbindung steht. Für eine Fernüberwachung ist ein zweites Druckmessgerät 29 am Pult 12 angeordnet. Eine Verbindung zwischen dem Inneren des Ofens und einer Vakuumpumpe 32, beispielsweise einer öldiffusionspumpe, erfolgt über eine Vakuumleitung 53 und einen Schieber 34·The pressure that is maintained within the furnace can be monitored by means of a pressure gauge or vacuum gauge 30 which is connected to the energy supply line 25 via a connection 31. For remote monitoring is a second pressure measuring device 29 is arranged on the desk 12. A connection between the interior of the furnace and a vacuum pump 32, for example an oil diffusion pump, takes place via a vacuum line 53 and a slider 34

Die Stäbe, die im Ofen verwendet werden, und die zugeordnetenThe rods that are used in the furnace and the associated ones

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Antriebe sind sehr allgemein in den Fig. 1 und 2 dargestellt und sollen im einzelnen unter Bezugnahme auf die Pig. 7 bis 14 erläutert werden. Der obere Stabmechanismus ist allgemein mit 36 bezeichnet und der untere Stabmechanismus mit 37· Der obere Motor 38 zur Erzeugung einer Drehbewegung des oberen Stabes und der untere Motor 39 zur Erzeugung einer Drehbewegung des unteren Stabes, ein Antriebssynchronmotor 40 (Fig. 3)» ein Getriebe 41 j ein Motor 42 hoher Drehzahl, ein oberes Gehäuse 43 für .eine flexible Welle und ein unteres Gehäuse 44 für eine "flexible Welle sind in den Fig. 1 und 2 gezeigt. Wie dargestellt, kann die Ofenbaugruppe auf irgendeinem geeigneten Träger montiert sein, wie beispielsweise auf dem in diesen Figuren dargestellten fahrbaren Tisch 45·Actuators are shown very generally in FIGS. 1 and 2 and should be described in detail with reference to the Pig. 7 to 14 explained. The upper rod mechanism is indicated generally at 36 and the lower rod mechanism at 37 x the upper one Motor 38 for producing rotational movement of the upper rod and the lower motor 39 for generating a rotary movement of the lower rod, a drive synchronous motor 40 (Fig. 3) »a gear 41 j a motor 42 high speed, an upper housing 43 for . a flexible shaft and a "flexible shaft lower housing 44 are shown in Figures 1 and 2. As shown, For example, the furnace assembly may be mounted on any suitable support such as that shown in these figures mobile table 45

Der Leitung 33 ist oberhalb des Schiebers 34 ein sich selbst zurückstellendes Druckablassventil 57 und ein solenoidbetätigtes Entspannungsventil 58 zugeordnet. Eine Gasauslassleitung 59» die von einem Schieber 60 am Pult gesteuert wird, steht mit dem Innenraum des Ofens über die Leitung 33 in Verbindung.The line 33 is above the slide 34 a self-resetting pressure relief valve 57 and a solenoid operated Relief valve 58 assigned. A gas outlet line 59 'which is controlled by a slide 60 on the desk is connected to the Interior of the furnace via line 33 in connection.

Ehe die Teile des Ofens im einzelnen beschrieben werden sollen, ist es für Orientierungszwecke nützlich, auf Fig. 3 Bezug zu nehmen. Fig. 3 ist eine Draufsicht auf die Ofenbaugruppe. In dieser Figur sind gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den Fig. 1 und 2. Der Antriebssynchronmotor 40 wird verwendet, um die. Antriebsleistung für die Translationsbewegung der beiden Stäbe während des Kristallziehens zuzuführen, während der Motor 42 hoher Drehzahl verwendet wird, um die Stäbe zu jeder gewünschten Zeit mit hoher Geschwindigkeit anzutreiben; dieser Motor wird insbesondere für eine schnelle Einstellung verwendet. Ein Geschwindigkeitssteuergetriebe 41 wird verwendet, um die erforderliche Steuerung der Translationsbewegungsgeschwindigkeit der Stäbe bei ihrem Betrieb mit geringer Geschwindigkeit zu ermöglichen, und der Synchronmotor 40 mit veränderlicher Drehzahl ist über ein Getriebe 48, eine Kupplung 49» eine Welle 50 und eine Kupplung 51 mit dem Hauptgetriebe verbunden. Das Getriebesystem 41 und der Motor 42 mit hoherBefore describing the parts of the oven in detail, it is useful for orientation purposes to refer to FIG to take. Figure 3 is a top plan view of the furnace assembly. In this In the figure, the same parts are provided with the same reference numerals as in FIGS. 1 and 2. The drive synchronous motor 40 is used to the. To supply drive power for the translational movement of the two rods during crystal pulling, while using the high speed motor 42 to drive the bars at high speed at any desired time; this motor is especially used for quick adjustment. A speed control gear 41 is used to provide the required control of translational speed allow the rods to operate at low speed, and the synchronous motor 40 with Variable speed is via a gear 48, a clutch 49 »a shaft 50 and a clutch 51 with the main gear tied together. The transmission system 41 and the engine 42 with high

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Drehzah.1 können abwechselnd mit der Welle 52 verbunden werden, wie es im folgenden noch-unter Bezugnahme auf die Fig. 8 erläutert werden soll. Ein Riemenscheibenantrieb 53 ermöglicht die erforderliche mechanische Verbindung zwischen dem Motor 42 hoher Drehzahl und der Welle 52. Die Welle 52 ist ihrerseits über eine Kupplung 54 mit dem Antriebsmechanismus verbunden, der allgemein mit 55 bezeichnet ist. Dieser Antriebsmechanismus 55 ist derart ausgelegt, dass eine Translationsbewegung dem oberen und unteren StabmechanismuB erteilt wird. Der obere Stabmechanismus 36 ist bei der Darstellung in Fig. 3 mit diesem Antriebsmechanismus 55 über eine flexible Welle 43 verbunden, die ihrerseits mit dem oberen Stab über eine Kupplung 56 verbunden ist.Speed 1 can alternately be connected to the shaft 52, as will be explained in the following with reference to FIG shall be. A pulley drive 53 enables the necessary mechanical connection between the motor 42 higher Speed and the shaft 52. The shaft 52 is in turn connected via a coupling 54 to the drive mechanism, the general is denoted by 55. This drive mechanism 55 is designed such that a translational movement to the upper and lower rod mechanism is granted. The upper rod mechanism 36 is shown in Fig. 3 with this drive mechanism 55 connected via a flexible shaft 43, which in turn is connected to the upper rod via a coupling 56.

Die Fig. 4, 5 und 6 zeigen eine Vorder-, Seiten- und Schnittansicht der Zugangsöffnung des OfenB, wobei diese Zugangsöffnung durch einen angelenkten Verschluss .verschlossen ist. Die Zugangsöffnung 64 (Fig. 6) ermöglicht für die Bedienungsperson einen direkten Zugang, damit die gewünschte Heizvorrichtung, die gewünschte Kristallziehvorrichtung und das gewünschte Ausgangsmaterial in das Innere des Ofens, und zwar in den Kristallziehbereich, eingebracht werden können. Diese Zugangsöffnung ist abgeschlossen, damit der Raum innerhalb des Ofens druckdicht gemacht werden kann, und zwar mittels eines angelenkten Deckels 65· Der Umfangsflansch dieses Deckels passt auf den Umfangsflansch des Zugangsöffnungsgehäuses 66. Ein Dichtungsring 67 ist zwischen diesen beiden Flanschen angeordnet. Der Deckel 65 wird durch zwei Streben'68 gehalten, die an einer Stange 69 befestigt sind. Diese Stange ist um ihre Achse drehbar und mittels Konsolen 70 am Zugangsöffnungsgehäuse 66 montiert. Ein mechanischer Druck zwischen dem angelenkten Deckel 65 und dem Zugangsöffnungsgehäuse 66 wird durch halbkreisförmige Ringe 72 und 73 erzeugt, die Innennuten aufweisen. Die Innennuten dieser halbkreisförmigen Ringe sind so geformt, -ass diese den geneigten Oberflächen der Flansche des angelenkten L-- els 65 und des Zugangsöffnungsgehäuses 66 entsprechen. Eine mt;_ anische Belastung, die dem Innendruck widersteht, wird durch ein^· Verwendung von Schraubenbolzen 74 und 75 erzeugt, die durch mittlere Buchsen 76 und 77 hindurchgehen. Wenn die oberen und unteren Schraubenbolzen 74Figures 4, 5 and 6 show front, side and sectional views the access opening of the furnaceB, this access opening is closed by a hinged lock. The access opening 64 (Fig. 6) allows direct access for the operator so that the desired heating device, the desired crystal puller and starting material can be introduced into the interior of the furnace, specifically in the crystal pulling area. This access opening is locked, so that the space inside the furnace can be made pressure-tight by means of a hinged cover 65 The peripheral flange of this cover fits onto the peripheral flange of the access port housing 66. A sealing ring 67 is positioned between these two flanges. The cover 65 is through two struts '68 held, which are attached to a rod 69. This rod is rotatable about its axis and is mounted on the access opening housing 66 by means of brackets 70. A mechanical pressure between the hinged lid 65 and the access opening housing 66 is created by semicircular rings 72 and 73, which have internal grooves. The internal grooves of these semicircular rings are shaped to match the inclined surfaces the flanges of the hinged link 65 and the access port housing 66 correspond. A mt; _ anic burden that the Resisting internal pressure is achieved by a ^ · use of screw bolts 74 and 75 generated which pass through central bushings 76 and 77. When the upper and lower bolts 74

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und 75 gleichzeitig gedreht werden, so werden die genuteten Plansche 72 und 73 zusammengezogen und zur Mitte des angelenkten Deckels "65 hin gezogen. Dadurch wird bewirkt, dass der Abdichtungsring 67 eine Abdichtung zwischen den Flanschen des Deckels und des Gehäuses bildet. Die Zugangsöffnung ist mit einem Druckentspannungsventil 79 ausgerüstet, welches verhindert, dass die Bedienungsperson den Ofen öffnet,·bevor der Druck innerhalb des Ofens im wesentlichen ein atmosphärischer Druck ist.and 75 are rotated at the same time, the grooved planes 72 and 73 are drawn together and toward the center of the hinged Cover "65. This causes the sealing ring 67 to form a seal between the flanges of the cover and the housing forms. The access port is with a pressure relief valve 79, which prevents the operator from opening the furnace before the pressure inside the Furnace is essentially atmospheric pressure.

Der Ofen ist im Längsschnitt in Fig. 7 gezeigt. Es ist zu erkennen, dass das Ofengehäuse einen oberen Abschnitt 90 aufweist, einen mittleren Abschnitt 91 und einen unteren Abschnitt 92. Innerhalb dieser Abschnitte befindet sich ein Raum 93, und dieser ist der Arbeitsraum des Ofens,, Der in Fig. 7 dargestellte Ofen und Ziehkopf werden verwendet, um Kristalle nach dem Czochralski-Verfahren zu ziehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel bleibt der Schmelztiegel, der das geschmolzene Material enthält, aus dem der Kristall gebildet wird, stationär, während der Kristall nach oben gezogen wird und am oberen Ziehkopf 94 befestigt ist, der seinerseits am oberen Stab 95 befestigt ist. Mit dem oberen Stab 95 ist ein unterer Stab 96 vergleichbar, der einen Graphitbehälter 97 trägt, sowie einen Tragring 98, der an dem Stab über einen Tragbund 99 befestigt ist. Auf diesem Tragring 98 stützt sich ein innerer Quarzstrahlungsschirm 100 ab. Der Schmelztiegel 101, der die Schmelze 102 enthält, die verwendet wird, um den Kristall 104 herzustellen, ruht im Graphitbehälter 97· Dieser Tiegel kann mit einem Verschlussmaterial 103 abgedeckt werden, durch das hindurch der Kristall 104 gezogen wird.The furnace is shown in longitudinal section in FIG. It is recognizable, that the furnace housing has an upper section 90, a middle section 91 and a lower section 92. Within these sections there is a space 93 and this is the working space of the furnace, the one shown in FIG The furnace and pulling head are used to pull crystals using the Czochralski method. In this embodiment the crucible, which contains the molten material from which the crystal is formed, remains stationary during the Crystal is pulled up and attached to the upper pulling head 94, which in turn is attached to the upper rod 95. With the upper rod 95, a lower rod 96 is comparable, which carries a graphite container 97, as well as a support ring 98, which is attached to is attached to the rod via a support collar 99. An inner quartz radiation screen 100 is supported on this support ring 98. The crucible 101, which contains the melt 102 that is used to produce the crystal 104, rests in the graphite container 97 · This crucible can be covered with a sealing material 103, through which the crystal 104 is pulled will.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Verfahrens ist um den inneren Quarzstrahlungsschirm ein äusserer Cuarzstrahlungsschirm 110 angeordnet; dieser hat die Form eines Zylinders und stützt sich auf einem Schirmträger 111 ab. Eine Buchse 112 ermöglicht es, dass der untere Stab 96 sich durch den Boden des äusseren Strahlungsschirms hindurch erstreckt und nach oben zum Tragbund 99 hin und in den Graphitbehälter 97 hin-In the exemplary embodiment of a method shown in FIG an outer Cuarz radiation screen 110 is arranged around the inner quartz radiation screen; this has the shape of a Cylinder and is supported on a faceplate 111. A socket 112 allows the lower rod 96 to pass through extends through the bottom of the outer radiation shield and upwards towards the support collar 99 and into the graphite container 97.

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ein. Über die Länge des unteren Stabes 96, der hohl und an seinem oberen Ende verschlossen ist,' erstreckt sich ein Thermoelementschirm 114» durch den hindurch sich Thermoelementdrähte 115 und 116 (Fig. 13) erstrecken, die eine Thermoelementverbindung 117 bilden, welche verwendet wird, um die Temperatur des Graphitbehälters in der Nähe des Schmelztiegels zu überwachen. Durch die beiden Strahlungsschutzschirme 110 und 100 erstreckt sich eine Saphirlichtleitung 120, die mit einem Strahlungspyrometer verbunden werden kann, das ausserhalb der Ofenkammer angeordnet ist. Diese Einrichtung bildet eine zweite Temperaturmessvorrichtung .a. Over the length of the lower rod 96, which is hollow and attached to his Is closed at the upper end, 'extends a thermocouple screen 114' through which thermocouple wires 115 extend and 116 (Fig. 13) having a thermocouple connection 117 which is used to monitor the temperature of the graphite vessel near the crucible. By the two radiation protection screens 110 and 100 extends a sapphire light pipe 120, which is connected to a radiation pyrometer can be connected, which is arranged outside the furnace chamber. This device forms a second temperature measuring device .

Wärme wird dem Schmelztiegel 101 mittels einer Hochfrequenzspule 125 zugeführt, die um den äusseren Strahlungsschirm angeordnet ist, und diese Spule ist über Leitungen 126 und 127 mit den Anschlüssen verbunden, die innerhalb eines Flansches 128 •angeordnet sind. Der Passflansch 128 ist über entsprechende Anschlüsse mit dem Hochfrequenzkabel 27 verbunden, das sich durch die Energiezuführungsleitung 25 hindurch und aus dem Hochfrequenzflansch 26 heraus erstreckt, wobei dieser Flansch einen Blindflansch 129 aufweist, der einen druckdichten Verschluss zusammen mit einem passenden Flansch 130 der Einlassleitung 25 bildet, v/obei dieser druckdichte Verschluss mittels eines 0-Ringes 131 und durch die Verwendung einer Anzahl von Schraubenbolzen 132 erzielt wird. Ein druckdichter Verschluss muss ebenfalls um das Hochfrequenzkabel 27 herum an der Stelle vorgesehen sein, an der dieses durch den Hochfrequenzflansch 26 hindurchgeht, und dieser Verschluss weist bei der Darstellung in Fig. 7 einen Dichtungskörper 133 und eine Conax-Druckstopfbüchse 134 auf. Das Hochfrequenzkabel und der Flansch 128 werden durch einen Isolationsbund 135 innerhalb der Energiezuführungsleitung 25 getragen. Diese Ausbildung ermöglicht es, dass verschiedene Hochfrequenzspulen in den Kristallziehraum eingebaut werden können und dass, falls gewünscht, eine Widerstandsheizung verwendet werden kann. Es ist lediglich erforderlich, die Anschlüsse der Leitungen 126 und 127 aus dem Flansch 128 herauszuziehen und anstelle dieser Leitungen eine andere Heizbaugruppe einzusetzen. Wie be-Heat is supplied to the crucible 101 by means of a high frequency coil 125 which is arranged around the outer radiation shield is, and this coil is connected via lines 126 and 127 to the terminals within a flange 128 • are arranged. The fitting flange 128 is connected via corresponding connections to the high-frequency cable 27, which extends through the power supply line 25 extends therethrough and out of the high frequency flange 26, this flange having a Has blind flange 129, which together form a pressure-tight closure with a matching flange 130 of the inlet line 25, this pressure-tight closure by means of an O-ring 131 and through the use of a number of screw bolts 132 is achieved. A pressure-tight closure must also be used be provided around the high-frequency cable 27 at the point at which it passes through the high-frequency flange 26, and this closure, as shown in FIG. 7, has a sealing body 133 and a Conax pressure stuffing box 134. The high frequency cable and the flange 128 are secured by an insulating collar 135 carried within the energy supply line 25. This training makes it possible that various high-frequency coils can be built into the crystal pulling room and that resistance heating can be used if desired. It is only necessary to connect the lines 126 and 127 from the flange 128 and use a different heating assembly in place of these lines. How

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reits dargelegt wurde, ermöglicht ein Messgeräteanschluss 31 eine Verbindung mit einem Druckmessgerät oder mit einem Unterdruckmessgerät, um den Druck im Ofen zu überwachen· Eine Fremdkörperfalle 35 ist in der schiebergesteuerten Leitung 33 an- .·- geordnet, die zu der in den Fig. 2 und 3 gezeigten Vakuumpumpe führt·has already been explained, a measuring device connection 31 enables a connection to a pressure gauge or to a vacuum gauge to monitor the pressure in the furnace · A foreign body trap 35 is arranged in the slide-controlled line 33, which leads to the vacuum pump shown in FIGS leads·

Wie bereits dargelegt, ist der in Fig. 7 dargestellte Ofen dazu "bestimmt, Kristalle nach dem Czochralski-Verfahren zu ziehen. Es ist jedoch für einen Fachmann klar, dass die in Fig. 7 dargestellte Ausführungsform leicht abgeändert werden kann, damit das Temperaturgradientenverfahren (Bridgeman-Stockbarger) verwendet werden kann, und zwar dadurch, dass der obere Stab 95 in seine oberste Stellung bewegt wird und dass ein in geeigneter Weise ausgebildeter Schmelztiegel an dem unteren Stab 96 befestigt wird. Dieser Schmelztiegel ist derart geformt, dass dieser einen tiefen Schacht bildet, der am Boden in einer konischen Spitze endet, und dieser Schmelztiegel ist innerhalb der Hochfrequenzspule angeordnet, um das den Kristall bildende Material zu schmelzen. Die Kristallisation erfolgt dann in der Weise, dass der untere Stab und der von ihm getragene Kristall gedreht und nach unten unter das Ende der Hochfrequenzspule bewegt wird.As already stated, the furnace shown in FIG. 7 is "intended to pull crystals according to the Czochralski process. However, it is clear to a person skilled in the art that the embodiment shown in FIG. 7 can easily be modified in order to do so the temperature gradient method (Bridgeman-Stockbarger) is used can be, namely in that the upper rod 95 is moved to its uppermost position and that a suitable Wise formed crucible is attached to the lower rod 96. This crucible is shaped in such a way that this forms a deep well that ends in a conical tip at the bottom, and this crucible is inside the high frequency coil arranged to melt the material forming the crystal. The crystallization then takes place in such a way that the lower rod and the crystal it carries is rotated and moved down under the end of the radio frequency coil.

Es ist für einen Fachmann auch klar, dass die Fliesszonentechnik ebenfalls dadurch angewendet werden kann, dass ein gepresster Zylinder aus dem Material, welches zu einem Kristall geformt werden soll, zwischen oberen und unteren Spannbacken angeordnet werden kann, die an den oberen und unteren Stäben 95 und 96 befestigt sind, und dass dann^gleichzeitig diese Stäbe bewegt werden, um den gepressten Zylinder zu drehen und um diesen gepressten Zylinder langsam durch den Heizbereich hindurch zu führen.It is also clear to a person skilled in the art that the flow zone technique can also be used in that a pressed Cylinders made of the material which is to be formed into a crystal are arranged between the upper and lower clamping jaws can attached to the upper and lower bars 95 and 96 are, and that ^ at the same time these rods are moved, to rotate the pressed cylinder and to slowly guide this pressed cylinder through the heating area.

Die oberen und unteren Stäbe erstrecken sich durch das Innere des Ofens hindurch und werden von Mechanismen angetrieben, die ausserhalb des Ofenraums 93 angeordnet sind. Die Stäbe 95 und müssen obere und untere Buchsenbaugrupperi 284 und 285 aufweisen, die im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 10 erläutert wer-The upper and lower bars extend through the interior of the furnace and are driven by mechanisms that are arranged outside the furnace chamber 93. Rods 95 and must have upper and lower socket assemblies 284 and 285, which are explained in detail with reference to FIG.

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den. Bb sei bemerkt, dass die beiden Stäbe getrennt oder gleichzeitig langsam mit einer vorbestimmten Drehzahl und mit einer vorbestimmten Translationegeschwindigkeit bewegt werden können oder dass diese Stäbe schnell für eine schnelle Einstellung bewegt werden können.the. Bb it should be noted that the two rods are separate or simultaneous can be moved slowly at a predetermined speed and at a predetermined translation speed or that these bars can be moved quickly for quick adjustment.

Das Hauptbetrachtungsfenster 17 ist derart angeordnet und ausgefluchtet, dass dieses eine verhältnismässig grosse Übersicht über den Krietallziehraum innerhalb dee Ofenraums 93 ermöglicht-Dieses Hauptbetrachtungsfenster besteht aus einem Hauptgehäuse 136, welches an den mittleren Abschnitt 91 des Ofengehäuses angeschweisst ist, und aus einem Fensterkappenring 137, der an dem Hauptfenstergehäuse mittels einer Anzahl von Schrauben befestigt ist, von denen eine bei 138 gezeigt ist. Die Betrachtungsöffnung 139 liegt innerhalb des Kappenrings 137· Das Fenstergehäuse und der Kappenring sind so gestaltet, dass zwischen diesen eine ringförmige Aussparung eingeschlossen ist, in der ein vergütetes Pyrex-Fenster 140 angeordnet ist. Die Abdichtung zwischen der Fensteroberfläche und dem Hauptgehäuse erfolgt mittels eines O-Rings 142. Die Innendruckbelastung am Fenster 140 wird über eine Beilagscheibe 141 aus einem elastomeren Material auf den Fensterkappenring 137 übertragen. Um das Pyrex-Fenster zu schützen und um die optischen Eigenschaften des Bildes einzustellen, welches durch das Fenster übertragen wird, ist zwischen dem Fenster 140 und dem Kristallziehraum ein einstellbares infrarotreflektierendes Fenster 143 eingesetzt, welches dazu dient, den axialen Temperaturgradienten am Fenster 140 zu vermindern. Dieses Fenster 143 wird in einem Montagering 144 gehalten, der innerhalb des Gehäuses 136 mittels eines Gewindes verdrehbar ist. Ein Polarisator 121 ist drehbar im Rahmen 122 am Kappenring 137 montiert. Der Zweck dieses Polarisators ist es, die Intensität oder Lichtstärke des Bildes einzustellen, welches durch daB Fenster 140 übertragen wird.The main viewing window 17 is arranged and aligned in such a way that that this enables a relatively large overview of the crystal pulling space within the furnace space 93 - this The main viewing window consists of a main housing 136 which is welded to the central section 91 of the furnace housing and a window cap ring 137 which is attached to the main window housing by means of a number of screws one of which is shown at 138. The viewing opening 139 lies within the cap ring 137 · The window housing and the cap ring are designed so that between This includes an annular recess in which a tempered Pyrex window 140 is arranged. The waterproofing between the window surface and the main housing takes place by means of an O-ring 142. The internal pressure load on the Window 140 is made from an elastomeric washer 141 Transfer material to window cap ring 137. To protect the Pyrex window and its optical properties of the image transmitted through the window is between the window 140 and the crystal pulling room adjustable infrared reflecting window 143 used, which is used to adjust the axial temperature gradient at the window 140 to decrease. This window 143 is held in a mounting ring 144 which is inside the housing 136 by means of a Thread is rotatable. A polarizer 121 is rotatably mounted in frame 122 on cap ring 137. The purpose of this polarizer is to adjust the intensity or light intensity of the image transmitted through the window 140.

Gas zum Spülen des Ofens oder z^n Unterdrucksetzen des Ofene wird über eine Gasleitung 145 eingeführt, die so angeordnet ist, dass das einströmende Gas auf die exponierte Oberfläche desGas to purge or pressurize the oven is introduced via a gas line 145 which is arranged so that the inflowing gas hits the exposed surface of the

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polarisierenden Strahlungsschirms 143 fällt'. Dies ermöglicht es, dass das Fenster gereinigt werden kann, wenn dies nötig ist. Die Gasströmung wird mittels eines Schiebers 146 gesteuert, der eine Verbindung zwischen der Leitung 145 und der Gasspeiseleitung 147 herstellt, die zu einer nicht dargestellten Gasquelle führt.polarizing radiation shield 143 falls'. This enables that the window can be cleaned if necessary. The gas flow is controlled by means of a slide 146, the establishes a connection between the line 145 and the gas feed line 147, which leads to a gas source (not shown) leads.

Das Hilfsbetrachtungsfenster 21, welches so ausgebildet ist, dass lediglich ein begrenzter Blick in den Kristallziehraum unter einem 'anderen Winkel ermöglicht wird, ist im wesentlichen in der gleichen V/eise aufgebaut. Da die Verwendung eines Hilfsbetrachtungsfensters freigestellt ist, wird eine Öffnung im mittleren Abschnitt 91 tiur hergestellt, wenn das Hilfsbetrachtungsfenster erwünscht ist, wobei in diesem Fall ein Adapter 151 vorgesehen ist, der mit dem Raum 93 im Ofen in Verbindung steht. Bei der Darstellung in Fig. 7 ist das Hilfsbetrachtungsfenster an diesem Adapter befestigt. Dieses Hilfsbetrachtungsfenster weist ein Fenstergehäuse 152 und eine Fenstergehäusekappe 153 auf. Das vergütete Pyrex-Fenster 156 ist in gleicher Weise montiert wie das Fenster 140, und zwar unter Verwendung einer Beilagscheibe 157 aus einem elastomeren Material und eines O-Rings 158 aus einem elastomeren Material. Diese Fensterbaugruppe weist auch ein infrarotreflektierendes Fenster 159 auf und einen äußseren Polarisator 123, der drehbar im Rahmen 124 montiert ist. Wie im Fall des Hauptbetrachtungsfensters ist eine Gasleitung 160 derart angeordnet, dass das Gas auf die exponierte Oberfläche des Strahlungsschildes auftrifft. Die Strömung des Gases gegen den Schild und in das System hinein wird durch einen Schieber 161 gesteuert, der die Verbindung zwischen der Leitung 160 und der Gasspeiseleitung 162 herstellt. Zusätzlich zu den Schiebern 146 und 161 wird die Gasströmung in den Ofen ebenfalls ferngesteuert, und zwar durch einen Schieber 148 am Pult 12 (Fig. 1).The auxiliary viewing window 21, which is formed so as to that only a limited view of the crystal pulling space is made possible at a different angle is essential constructed in the same way. As the use of an auxiliary viewer window is free, an opening is made in the central portion 91 only when the auxiliary viewing window is desired, in which case an adapter 151 is provided which communicates with the space 93 in the oven. As shown in Fig. 7, the auxiliary viewing window is attached to this adapter. This help viewing window has a window housing 152 and a window housing cap 153. The tempered Pyrex window 156 is mounted in the same way like window 140, using a washer 157 made of an elastomeric material and an O-ring 158 made of an elastomeric material. This window assembly also includes an infrared reflective window 159 and an outer polarizer 123 rotatably mounted in frame 124. As in the case of the main viewing window, a gas conduit 160 is arranged to direct the gas onto the exposed surface of the radiation shield. The flow of the gas against the shield and into the system is controlled by a slide 161 which controls the connection between the line 160 and the gas feed line 162 produces. In addition to gate valves 146 and 161, gas flow into the furnace is also remotely controlled by a slide 148 on the desk 12 (Fig. 1).

Es sind Einrichtungen vorgesehen, um die Ofenbaugruppe zu kühlen. Die gesamte Kühleinrichtung ist schematisch in Fig. 15 dargestellt. In Fig. 7 ist ein Teil des Kühlschlangensystems darge-Means are provided to cool the furnace assembly. The entire cooling device is shown schematically in FIG. In Fig. 7 a part of the cooling coil system is shown.

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stellt, in dem ein Kühlmittel, wie beispielsweise Wasser, umläuft Die oberen und unteren Buchsenbaugruppen 284 und 285 weisen ringförmige Kanäle 163 und 164 auf. Diese Kanäle können über Anschlüsse 165 und 166 mit einer Wasserspeiseleitung 167 · (Fig. 15) verbunden werden. Kühlschlangen sind zum Wärmeaustausch um die Aussenwandungen der Ofenteile herumgewickelt. Eine Kühlschlange 169a ist dem oberen Gehäuseabschnitt 90 zugeordnet, eine Kühlschlange 170 dem Hilfsbetrachtungsfenster 21, eine Kühlschlange 171 der Hochfrequenzleitung 25, eine Kühlsehlange 169b dem mittleren Gehäuseabschnitt 911 eine Kühlschlange 172 der ZugangsÖffnung 16 (Fig. 5), eine Kühlschlange 173 dem Hauptbetrachtungsfenster 17 und eine Kühlschlange 169c dem unteren Gehäuseabschnitt 92. Der Pig. 15 ist zu entnehmen, dass die Schlangen zwei Leitungen sind, die parallel gewickelt sind, wie es durch die ausgezogenen und gestrichelten Linien veranschaulicht ist. Diese sind mittels einer Schleife 174 miteinander verbunden, die zwei schiebergesteuerte Anachlüsse 174a und 174 b aufweist. Das Kühlmittel kann in eine Seite der parallelen Schlangen, beispielsweise über eine nicht dargestellte Leitung, eingeführt werden, die über den Anschluss 188 angeschlossen ist, und das Kühlmittel· kann durch die andere Seite der Schlangen abgezogen werden, beispielsweise über eine nicht dargestellte Leitung, die mit dem Anschluss 189 verbunden ist. Alternativ · kann eine gewisse Kühlmittelmenge oder das gesamte Kühlmittel durch eine Leitung abgezogen werden, die mit dem Anschluss 174a verbunden ist, und frisches Kühlmittel oder zusätzliches Kühlmittel kann durch eine Leitung zugeführt werden, die mit dem Anschluss 174b verbunden ist. Diese alternative Ausführungsform ermöglicht eine Flexibilität der Art und Weise, in der die Ofenbaugruppe gekühlt werden kann.in which a coolant such as water circulates The upper and lower sleeve assemblies 284 and 285 have annular channels 163 and 164. These channels can via connections 165 and 166 with a water feed line 167 (Fig. 15) are connected. Cooling coils are wound around the outer walls of the furnace parts for heat exchange. A cooling coil 169a is assigned to the upper housing section 90, a cooling coil 170 to the auxiliary viewing window 21, a cooling coil 171 of the high-frequency line 25, a cooling coil 169b, a cooling coil is attached to the middle housing section 911 172 of access port 16 (Fig. 5), a cooling coil 173 to the main viewing window 17 and a cooling coil 169c to the lower housing section 92. The Pig. 15 it can be seen that that the serpentines are two wires that are wound in parallel, as indicated by the solid and dashed lines is illustrated. These are connected to one another by means of a loop 174, the two slide-controlled connections 174a and 174 b. The coolant can be in one side of the parallel snakes, for example via a not shown Line, which is connected via connector 188, and the coolant can pass through the other side of the snakes are withdrawn, for example via a line, not shown, which is connected to the connection 189. Alternatively · a certain amount or all of the coolant can be used Coolant may be withdrawn through a conduit connected to port 174a and fresh coolant or additional Coolant can be supplied through a conduit connected to port 174b. This alternative embodiment allows flexibility in the manner in which the furnace assembly can be cooled.

Die Translationsbewegungen und die Drehbewegungen der beiden Stäbe 95 und 96 werden durch Mechanismen erzeugt, die im einzelnen in den Fig. 8 bis 11 dargestellt ist. Es wird auch auf Fig. 3 Bezug genommen. Um einen oder beide Stäbe 95 und 96 langsam zum Kristallziehen oder schnell zum Einstellen anzutreiben, ist es erforderlich, einen Mechanismus vorzusehen, der von einerThe translational movements and the rotational movements of the two rods 95 and 96 are generated by mechanisms, which in detail is shown in Figs. 8-11. Reference is also made to FIG. 3. To one or both rods 95 and 96 slowly to drive for crystal pulling or fast for setting, it is necessary to provide a mechanism that is operated by a

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Antriebsart auf die andere umgeschaltet werden kann, wobei sichergestellt wird, dass, wenn diese Umschaltung durchgeführt ist, die nicht ausgewählte Betriebsweise automatisch ausgerückt ist. Der Mechanismus, mit dem dies erzielt wird, ist im einzelnen in Fig. 8 und in Draufsicht in Fig. 3 dargestellt.Drive type can be switched to the other, whereby it is ensured that when this switchover is carried out the unselected operating mode is automatically disengaged. The mechanism by which this is achieved is detailed shown in Fig. 8 and in plan view in Fig. 3.

Bei der Darstellung in Fig. 8 wurden die Weile 50 und die zugeordneten Kupplungen, die das Getriebe 48, welches dem Antriebssynchronmotor 40 zugeordnet ist, mit dem Getriebe 41 verbindet, fortgelassen. Diese Teile sind in Fig. 3 gezeigt. Das Kristallziehverfahren "oder das Verfahren mit langsamem Antrieb wird dadurch ermöglicht, dass die flexiblen Antriebswellen 43 und 44, die den unteren und oberen Stäben zugeordnet sind, mit der Welle 52 verbunden werden. Die Drehzahl dieser Welle wird durch die geeignete Auswahl der Getrieberäder im Getriebe 41 und durch die Einstellung der Drehzahl des Motors 40 bestimmt. Die Welle 52 ist mit den flexiblen Wellen 43 und 44 über eine Magnetkupp-■ lung 175 verbunden, die ihrerseits verwendet wird, um eine Welle 176 anzutreiben, wenn diese Kupplung eingerückt ist. Diese Welle 176 ist mit einem Winkelgetriebe 177 verbunden,und dieses Getriebe besteht aus den Getriebeschnecken 178, 179 und 180. Die Kombination der Getriebeschnecken 178 und 179 wird verwendet, um die flexible Welle 43 anzutreiben, die dem oberen Stab zugeordnet ist, und die Kombination der Getriebeschnecken 178 und 180 wird verwendet-, um die flexible Welle 44 anzutreiben, die verwendet wird, um den unteren Stab 96 anzutreiben. Die flexible Welle 4 3 ist.in einen flexiblen Wellenadapter 181 eingesetzt, und zwar durch ein Distanzstück 182 hindurch. Mittels einer Kupplung 183, eines Zapfens 184, eines Wellenbundes und einer Druckscheibe 185 ist die Welle 43 mit der Antriebswelle 186 verbunden, die der Schnecke 179 zugeordnet ist. Die Verbindung zwischen der Schnecke 179 und der Welle 186 wird über eine Magnetkupplung 187 gesteuert. In ähnlicher V/eise ist die flexible Welle 44 in einen flexiblen Adapter I9I über ein Distanzstück 192 eingesetzt und mittels einer Kupplung 193,eines Stiftes 194, eines Bundes und einer Druckscheibe 195 mit der Antriebswelle 196 verbunden, die der Schnecke 180 zugeordnet ist. Die Verbindung zwischen der Schnecke J^C^und^der Welle 196 wird mittelsIn the illustration in FIG. 8, the time 50 and the associated Clutches that connect the transmission 48, which is assigned to the drive synchronous motor 40, with the transmission 41, omitted. These parts are shown in FIG. The "crystal pulling method" or the slow drive method is thereby allows the flexible drive shafts 43 and 44 associated with the lower and upper rods to be connected to the shaft 52 can be connected. The speed of this shaft is determined by the appropriate selection of the gears in the gearbox 41 and through the setting of the speed of the motor 40 is determined. The shaft 52 is connected to the flexible shafts 43 and 44 via a magnetic coupling treatment 175, which in turn is used to drive a shaft 176 when that clutch is engaged. These Shaft 176 is connected to a bevel gear 177, and this gear consists of worms 178, 179 and 180. The combination of worms 178 and 179 are used to drive the flexible shaft 43 that supports the upper rod and the combination of worms 178 and 180 is used to drive flexible shaft 44, which is used to drive the lower rod 96. The flexible one Shaft 4 3 is inserted into a flexible shaft adapter 181, namely through a spacer 182. By means of a coupling 183, a pin 184, a shaft collar and a Pressure disk 185, the shaft 43 is connected to the drive shaft 186, which is assigned to the worm 179. The connection between the worm 179 and the shaft 186 are controlled via a magnetic coupling 187. The flexible one is similar Shaft 44 in a flexible adapter I9I via a spacer 192 inserted and by means of a coupling 193, a pin 194, a collar and a thrust washer 195 are connected to the drive shaft 196, which is assigned to the worm 180. The connection between the screw J ^ C ^ and ^ of the shaft 196 is means

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einer Magnetkupplung 197 gesteuert. Die Wellen 186 und 196 Bind ausgefluchtet und werden durch Lagersysteme 198 und 199 getragen, die in einem Antriebsgehäuse ΪΟ5 angeordnet sind und von diesem getragen sind, wobei dieses Antriebsgehäuse vorzugsweise integral mit dem Antriebsträger 206 ausgebildet ist und Deckelplatten 207 aufweist. controlled by a magnetic coupling 197. The shafts 186 and 196 bind are aligned and supported by bearing systems 198 and 199, which are arranged in a drive housing ΪΟ5 and from this are carried, this drive housing preferably is formed integrally with the drive carrier 206 and has cover plates 207.

Wenn es gewünscht ist, die Stäbe 95 und 96 mit hoher Geschwindigkeit zu bewegen, so wird der Motor 42, der mit hoher Drehzahl arbeitet, verwendet, um die Riemenscheibenwelle 210 über die Riemenscheibe 53 mittels eines Treibriemens 211 anzutreiben. Wie in Verbindung mit Fig. 17 noch erläutert werden soll, betätigt, wenn der Motor 42 mit hoher Drehzahl eingeschaltet is.t, um den Betrieb mit hoher Geschwindigkeit durchzuführen, ein elektrischer Schalter, der parallel zu dem Motor mit hoher Drehzähl geschaltet ist, die Magnetkupplung 175, um die Welle yd und den Antriebsmechanismus für den Antrieb mit geringer Geschwindigkeit auszuschalten. Wenn die Riemenscheibenwelle 210-eingekuppelt ist, um die Welle 178 anzutreiben, so ist der Mechanismus, durch den die flexiblen Wellen über das Winkelgetriebe angetrieben werden, der gleiche wie beim langsamen Antrieb oder wie beim Kristallziehverfahren. Die Riemenscheibe 210 dreht sich in einem Lager 212, welches in einer Lagerhalterung 213 gelagert ist. Der Motor 42 mit hoher Drehzahl ist an einer Motorlagerung 214 montiert, und zwar in genau ausgefluchteter Lage, um einen direkten Antrieb der Wellen 210 und 178 über die Riemenscheibe 53 zu ermöglichen.When it is desired to move the rods 95 and 96 at high speed, the high speed motor 42 is used to drive the pulley shaft 210 via the pulley 53 by means of a drive belt 211. As will be explained in connection with FIG. 17, when the motor 42 is turned on at high speed to perform the high speed operation, an electrical switch connected in parallel with the high speed motor operates the Magnetic clutch 175 to turn off the shaft yd and the drive mechanism for low speed drive. When the pulley shaft 210 is engaged to drive the shaft 178, the mechanism by which the flexible shafts are driven via the bevel gear is the same as in the slow drive or crystal pulling method. The pulley 210 rotates in a bearing 212 which is mounted in a bearing holder 213. The high speed motor 42 is mounted on a motor mount 214, precisely aligned to allow direct drive of the shafts 210 and 178 via the pulley 53.

Die Pig· 9 bis 11 zeigen im Detail den Mechanismus, durch den dem unteren Stab 96 eine Drehbewegung und eine Translationsbewegung erteilt wird, und ferner ist die Art und Weise gezeigt, in der dieser. Mechanismus mit der flexiblen Welle 44 verbunden ist. Der Mechanismus, der in diesen Figuren dargestellt ist, ißt im wesentlichen der gleiche, der in der USA-Patentanmeldung ser₄No. 653 478 vom T4-7.67 dargestellt und beschrieben ist.Figures 9-11 show in detail the mechanism by which the lower rod 96 is imparted rotational movement and translational movement and the manner in which it is also shown. Mechanism with the flexible shaft 44 is connected. The mechanism that is illustrated in these figures, eating substantially the same, the ser in US patent application No. ₄ 653 478 of T4-7.67 is shown and described.

Es sei nunmehr auf Fig. 9 Bezug genommen. Fig. 9 zeigt eine urnee-Reference is now made to FIG. Fig. 9 shows a urnee-

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kehrte Ansicht der Hauptelemente-, die das Translations- und Drehantriebssystem bilden, welches dem unteren Stab 96 zugeordnet ist und welches mit der flexiblen Welle 44 (Pig· 8) verbunden ist. Die flexible Welle 44, die sich von dem in Fig. 8 dargestellten Antriebssystem erstreckt, ist mit einer Antriebsschnecke 220 über eine Kupplung 221 und über einen Anschluss für die flexible Welle verbunden. Die Antriebsschnecke 220 kämmt ihrerseits mit dem Translationsantriebssystem 223- Es ist zu erkennen, dass dieses System eine senkrechte Antriebsspindel 224 aufweist, die in einer unteren Einspannvorrichtung 225 endet. Die Thermoelementdrähte 115 und 116, die sich durch den unteren Stab hindurch nach oben erstrecken (Fig. 7 und 13) treten an der Unterseite der Einspannvorrichtung 225 (Fig. 12) aus und sind mit den zugeordneten elektronischen Einrichtungen verbunden. Wie noch erläutert werden soll, dreht sich die senkrechte Antriebsspindel selbst nicht, sondern führt lediglich eine Translationsbewegung durch. Dies erfordert, dass eine Drehung durch ein Stirnrad 227 erzeugt wird, das an dem unteren Stab mit einer Einspanneinrichtung 228 befestigt ist. Diese Einspanneinrichtung ist an dem Stab 96 montiert. Das Stirnrad 227 wird durch einen Antriebsmotor 39 gedreht, und zwar über eine Welle 229, die am Ende ein Antriebszahnrad 230 trägt. Dieses Antriebszahnrad 230 kämmt mit dem angetriebenen Zahnrad 231, welches an der Welle 232 montiert ist. An dieser Welle ist eine sich drehende Antriebsritzelwelle 233 befestigt.Reverted view of the main elements that make up the translational and rotary drive system associated with the lower rod 96 and which is connected to the flexible shaft 44 (Pig x 8). The flexible shaft 44, which extends from the drive system shown in FIG. 8, is connected to a drive worm 220 via a coupling 221 and via a connection for the flexible shaft. The drive worm 220 in turn meshes with the translational drive system 223 - it can be seen that this system has a vertical drive spindle 224 which ends in a lower clamping device 225. The thermocouple wires 115 and 116, which extend upwardly through the lower rod (Figures 7 and 13), exit the underside of the chuck 225 (Figure 12) and are connected to associated electronic devices. As will be explained below, the vertical drive spindle itself does not rotate, but only performs a translational movement. This requires that rotation be generated by a spur gear 227 attached to the lower rod with a jig 228. This jig is mounted on the rod 96. The spur gear 227 is rotated by a drive motor 39 via a shaft 229 which carries a drive gear 230 at the end. This drive gear 230 meshes with the driven gear 231, which is mounted on the shaft 232. A rotating drive pinion shaft 233 is attached to this shaft.

Die Stabbetätigungsbaugruppe soll im einzelnen unter Bezugnahme auf die Fig. 10, 11 und 12 erläutert werden. Der Zweck der unteren Stabeinspannbaugruppe, die allgemein mit 225 bezeichnetundim einzelnen in Fig. 12 gezeigt ist, ist es, den Stab 96 mit der Antriebsspindel 240 zu verbinden, derart, dass Bich der Stab 96 innerhalb der Antriebsspindel 240 drehen kann, die sich selbstThe rod actuation assembly will be explained in detail with reference to Figs. The purpose of the lower Rod clamp assembly, indicated generally at 225 and shown in FIG 12, it is to connect the rod 96 to the drive spindle 240 such that the rod 96 can rotate within the drive spindle 240, which itself

icht dreht, sondern lediglich auf den Stab 96 eine Translationsbewegung überträgt. Die untere Einspannbaugruppe 225 weist ein Schublager 241 auf, welches in einem Schublagergehäuse 242 mittels eines Sprengrings 243 gehalten wird. Eine Hülse 244 ist am oberen Ende der Antriebsspindel 240 vorgesehen. Der Stab undIt does not rotate, but only a translational movement on the rod 96 transmits. The lower clamping assembly 225 has a thrust bearing 241, which is in a thrust bearing housing 242 is held by means of a snap ring 243. A sleeve 244 is provided on the upper end of the drive spindle 240. The staff and

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die Einspannvorrichtung sind frei, um sich in der Hülse 244 und in der Antriebsspindel zu drehen, die lediglich eine Translationsbewegung durchführt. Eine Tranalationsbewegung wird dem Stab 96 über den Mechanismus erteilt, der allgemein mit 223 (Pig. 10) bezeichnet ist. Bei der Durchführung der Translationsbewegung dreht sich, wie oben dargelegt, die Antriebsspindelbaugruppe nicht. Statt dessen dreht sich die Gewindemutter 245, die in das Gewinde der senkrechten Antriebsspindel 240 eingreift, in der Hülee 239> und die Mutter dreht sich auf einer Schulter 246 und ist mit einem Schneckenrad 247 verbunden, das von der Schnecke 220 angetrieben wird. Diese Drehbaugruppe ist zwischen einer oberen Schubbeilagscheibe 248 und einer unteren Schubbeilagscheibe 249 angeordnet, wobei diese durch eine Schubplatte 250 gehalten wird. Es sei nunmehr auf Fig. 11 Bezug genommen, in der dargestellt ist, dass diese Schubplatte 250 mittels •Schrauben 251 an dem Gusskörper befestigt ist, der das Gehäuse 252 bildet, welches den Antriebsmechanismus einschliesst. Durch diese Befestigungsweise werden Zugbelastungen des Stabes 96 auf das Gussgehäuse über die Schrauben 251 übertragen.the jigs are free to rotate in the sleeve 244 and in the drive screw which is only translational performs. Tranalation motion is imparted to rod 96 via the mechanism generally designated 223 (Pig. 10) is designated. As stated above, when the translational movement is performed, the drive spindle assembly rotates not. Instead, the threaded nut 245, which engages the thread of the vertical drive spindle 240, rotates, in the Hülee 239> and the mother turns on one shoulder 246 and is connected to a worm wheel 247, which is of the Screw 220 is driven. This pivot assembly is between an upper thrust washer 248 and a lower thrust washer 249, which is held by a push plate 250. Reference is now made to FIG. 11, in which it is shown that this thrust plate 250 is fastened by means of screws 251 to the cast body which the housing 252 which includes the drive mechanism. By In this way of fastening, tensile loads on the rod 96 are transmitted to the cast housing via the screws 251.

Es sei nunmehr wieder auf Pig. 10 Bezug genommen. Das obere Ende der Antriebsspindel 240 ist an einer drehfesten Platte 255 befestigt, die ihrerseits an einem drehfesten Arm 256 befestigt ist, der sich gegen die drehfeste Welle 257 anlegt. Am oberen Ende der Antriebsspindel befindet sich eine Hülse 258, in der sich der Stab 96 dreht. Das Stirnrad 227 zur Drehung des Stabes ist an diesem mittels einer Spannvorrichtung 228 und mittels eines Zapfens 260 und eines Schublagers 261 befestigt, welches durch einen Sprengring 262 gehalten wird.It was now back to Pig. 10 referred to. The upper end of the drive spindle 240 is attached to a non-rotatable plate 255, which in turn is attached to a non-rotatable arm 256 which rests against the non-rotatable shaft 257. At the upper end the drive spindle is a sleeve 258 in which the rod 96 rotates. The spur gear 227 for rotating the rod is attached to this by means of a clamping device 228 and by means of a pin 260 and a thrust bearing 261, which through a snap ring 262 is held.

Die Schneckenantriebsaäapterbaugruppe 263 für eine Transiatibnsbewegung ist im Schnitt in Pig. 11 dargestellt. Die Schnecke 220 ist an der Schneckenwelle 264 befestigt, welche im Gehäuse 252 montiert ist, und zwar durch eine vordere Wellenlagerung 265 und durch eine geflanschte Hülse 266 und durch eine hintere V/ellenlagerung 267, die an der Rückplatte 268 des Gehäuses befestigt ist, und durch eine geflanschte Buchse 269· Die Welle 264 v/eistThe auger drive adapter assembly 263 for transient movement is in the cut in Pig. 11 shown. The worm 220 is attached to the worm shaft 264, which is in the housing 252 is mounted, through a front shaft bearing 265 and through a flanged sleeve 266 and through a rear V / ellenlagerung 267, which is attached to the rear plate 268 of the housing, and through a flanged bushing 269 · The shaft 264 is v / e

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einen Ansatz 222 auf, der für eine Befestigung an der flexiblen Welle 44 (Fig. 9) bestimmt ist, und die hintere Wellenlagerung 267 weist einen Gewindeabschnitt 270 auf, an dem der Gewindeabschnitt 221 (Pig. 9) befestigt werden kann, um eine richtige Verbindung mit dem Gehäuse der flexiblen Welle herzustellen.a shoulder 222 which is intended for attachment to the flexible shaft 44 (Fig. 9), and the rear shaft bearing 267 has a threaded portion 270 to which the threaded portion 221 (Pig. 9) can be attached to a correct Establish connection with the housing of the flexible shaft.

Der Drehantrieb ist im einzelnen im Querschnitt in Pig. 11 dargestellt. Dieser Drehantrieb ist ganz allgemein mit 275 bezeichnet. Das Antriebskegelrad 230 ist an einer Welle 276 montiert. Diese Welle 276 ist in einer Wellenhalterung 281 angeordnet, die an der Platte 268 des Gehäuses 252 befestigt ist. Eine am vorderen Ende mit einem Plansch versehene Hülse 277 und eine am hinteren Ende mit einem Plansch versehene Hülse 278 sind für die Welle 276 vorgesehen. Ein Adapterstück 279 ist am Ende der Welle befestigt und ist derart ausgelegt, dass mit diesem Adapterstück die Welle 276 mit der Welle 229 (Pig. 9) verbunden werden kann, die ihrerseits mit dem Antriebsmotor 39 verbunden ist. Es ist zu erkennen, dass das Gehäuse zusätzlich zur hinteren Platte 268 eine abnehmbare Frontplatte 280 aufweist, die das Gehäuse schliesst.The rotary drive is shown in detail in cross section in Pig. 11 shown. This rotary drive is generally designated 275. The drive bevel gear 230 is mounted on a shaft 276. This shaft 276 is arranged in a shaft holder 281 which is fastened to the plate 268 of the housing 252. One front end padded sleeve 277 and rear padded sleeve 278 are for the shaft 276 is provided. An adapter piece 279 is attached to the end of the shaft and is designed in such a way that with this adapter piece the shaft 276 can be connected to the shaft 229 (Pig. 9), which in turn is connected to the drive motor 39. It can be seen that, in addition to the rear panel 268, the housing has a removable front panel 280 that has the Housing closes.

Die Pig. 7 und 10 zeigen im einzelnen die Art und Weise, wie eine Druckdichtung um den Stab 96 herum ausgebildet wird, wenn dieser Translations- und Drehbewegungen ausführt. Das in Pig. 7 dargestellte Buchsenge"häuse 285 weist ein Adapterstück 286 auf, in dem eine Hülse 287 angeordnet ist, die die notwendige Ausfluchtung des Stabes 96 ermöglicht, wenn sich dieser über die Oberseite des Gehäuses 252 hinaus erstreckt. Das Adapterstück 286 ist derart ausgebildet, dass dieses mit dem unteren Abschnitt 92 des Ofengehäuses verbunden werden kann (Pig. 7)· Zu diesem Zweck ist eine Ringnut 288 vorgesehen, die einen 0-Ring 289 aufnimmt.The Pig. 7 and 10 show in detail how a pressure seal is formed around the rod 96 as it translates and rotates. That in Pig. 7th Bushing housing 285 shown has an adapter piece 286, in which a sleeve 287 is arranged, which allows the necessary alignment of the rod 96 when it is over the Top of the housing 252 extends beyond. The adapter piece 286 is designed such that this with the lower portion 92 of the furnace housing can be connected (Pig. 7) · For this purpose an annular groove 288 is provided, which has an O-ring 289 records.

Das Adapterstück 286 enthält eine Stopfbüohsendichtung 290-Di. ρ?.-: s Stopfbüchfieridichtung umfasst ei τι ■■.-;■■ Gehäuseabschnitt 291, einen 0~ Ring 29? _v eier gegen die Oo e r.;.'! :v.'; ■: e des Stabes 96 anliegt, einen O-Ririg 293, der das Stopfbüchsengehäuse gegen das Adapter-The adapter piece 286 contains a gland seal 290-Di. ρ? .-: The stuffing box seal comprises a τι ■■ .-; ■■ housing section 291, a 0 ~ ring 29? _v r eggs against Oo e;.. '! : v. '; ■: e of the rod 96 rests, an O-Ririg 293, which the stuffing box housing against the adapter

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stück 290 abdichtet, einen Filzabstreifring 294 und einen Metallabstreifring 295. Die Stopfbüchse ist in das Adapterstück 286 eingeschraubt, und die Abstreifringe werden durch einen Sprengring 296 gehalten. Am Ende der Stopfbüchse ist ein Sechskant 297 ausgebildet. Wenn die Ziehkopfbaugruppe am Ofen 15 mittels Schrauben 298 (Fig. 7) befestigt ist, so wird eine Abdichtung mi-t der-inneren Kammer 93 durch die O-Ringdiehtungen 289 und 293 erzielt. Der Stab muss sich natürlich, während diese Abdichtung mit dem Ofen aufrechterhalten wird, drehen und bewegen, und die O-Ringdichtung 293 macht dies möglich. Die Stopfbüchse ist derart aufgebaut, dass diese dem Druck der Reibungskräfte widerstehen kann, die überwunden werden müssen, wenn der Stab bewegt wird. Die Stopfbüchse ist ferner so ausgebildet, dass sie leicht und schnell zum Reinigen oder Ersetzen der O-Ringe ausgebaut werden kann.piece 290 seals, a felt wiper ring 294 and a metal wiper ring 295. The stuffing box is screwed into the adapter piece 286 and the wiper rings are held by a snap ring 296 held. A hexagon 297 is formed at the end of the stuffing box. When the pull head assembly is attached to the furnace 15 by means of Screws 298 (Fig. 7) is attached, a seal with the inner chamber 93 is made by the O-ring seals 289 and 293 scored. The rod needs to move naturally during this waterproofing is maintained with the oven, rotate and move, and the O-ring seal 293 makes this possible. The stuffing box is constructed in such a way that it can withstand the pressure of the frictional forces that must be overcome when the rod is moved. The gland is also designed to be easy and quick to clean or replace the O-rings can be expanded.

Das Drehantriebsritzel 233 und die zugeordnete Welle 232 werden im Gehäuse mittels einer geflanschten Hülse 305 gehalten, die in einem Abschnitt 306 des Gehäusedeckels angeordnet ist. Eine Einstellschraube 307 mit einem Feingewinde und eine Madenschraube 308 sind vorgesehen, um die Ritzelwelle axial einzustellen, damit ein richtiges und genaues Lagerspiel erzielt wird. Eine nicht dargestellte Öffnung für elektrische Anschlussleitungen ist im Gehäuse vorgesehen, um die erforderlichen elektrischen Leitungen für die den Bewegungshub begrenzenden Mikroschalter 315 vorzusehen. Die Mikroschalter 315» und zwar sowohl der obere als auch der untere, werden durch den Arm 257 betätigt. The rotary drive pinion 233 and the associated shaft 232 are held in the housing by means of a flanged sleeve 305 which is arranged in a section 306 of the housing cover. One Adjusting screw 307 with a fine thread and a grub screw 308 are provided to adjust the pinion shaft axially, so that a correct and precise bearing clearance is achieved. An opening, not shown, for electrical connection lines is provided in the housing to provide the necessary electrical lines for the microswitch limiting the movement stroke 315 to be provided. The microswitches 315 ', both the upper and the lower, are operated by the arm 257.

Der untere Abschnitt des unteren Stabes 96 erstreckt sich in eine Staubkappe 322, die am Gehäuse 252 mittels eines Bundee befestigt ist und eine Endplatte 324 aufweist.The lower portion of the lower rod 96 extends into a dust cap 322, which is attached to the housing 252 by means of a bundle and has an end plate 324.

Der *.xtriebsmechanismus, der dem oberen Stab 95 zugeordnet ist, entspricht dem des unteren Stabes 96, der in den Fig. 9 bis 11 dargestellt ist.The * .xdrive mechanism associated with the upper rod 95, corresponds to that of the lower rod 96 shown in FIGS. 9-11 is shown.

Die Fig. 7 zeigt die Befestigung dieses oberen Antriebsmechanis-Fig. 7 shows the attachment of this upper drive mechanism

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mus am Ofen. Der obere Stab 95 ist jedoch Sjo aufgebaut, dass dieser gekühlt werden kann,und dies erfordert einige Abänderungen des Stabes, sowie Einrichtungen, um ein Kühlmittel zuzuführen und "abzuleiten, wie beispielsweise Wasser.mus on the stove. The top rod 95, however, is constructed sjo that this can be cooled, and this requires some modifications to the rod as well as means for supplying a coolant and "to derive, such as water.

Die Pig. 14 zeigt den oberen Abschnitt des oberen Stabes 95 im Detail und zeigt diese Abänderungen am Stab sowie die Einrichtungen zum Kühlen des Stabes 95- Eine Staubkappe 325 ist am Gehäuse 252 (Pig- 7) befestigt, und diese Staubkappe wird durch eine Metallkappe 326 verschlossen, die mit Schnappsitz aufgesetzt v/erden kann. Dadurch wird ein Gehäuse für den oberen Stab 95 gebildet. Um den Stab 95 zu kühlen, ist es erforderlich, ein Kühlmittel durch den Stab nach unten zu führen und dieses Kühlmittel dann zurückzuführen. Pur diesen Zv/eck ist eine Stopfbüchse 327 vorgesehen, die den oberen Abschnitt des Stabes umgibt und gegenüber diesem mittels eines oberen O-Rings 328, einer Verschweissung 329 und eines unteren O-Rings 330 abgedichtet ist. Die Stopfbüchse 327 ist mit der Antriebsspindel 240 über einen Halsabschnitt 331 dieser Antriebsspindel verbunden. Der Stab selbst besteht aus einem äusseren Rohr 335 und aus einem inneren Rohr 336· Dieses Rohr 336 weist im Innern einen inneren Kühlmittelkanal 337 auf. Das äussere Rohr 335 und das innere Rohr 336 begrenzen zwischen sich einen ringförmigen äusseren Kühlmittelkanal 338. Der Kanal 338 ist am Ende des inneren Rohrs 336 mittels eines Stopfens 339 verschlossen. Oberhalb des Stopfens 339 und innerhalb des äusseren Rohrs 335 befindet sich eine Kühlmitteleinlasskammer 340, die mit einer oberen Ringnut 341 in Verbindung steht, welche einen Kanal bildet und mit der Kammer über eine Reihe von Öffnungen 342 verbunden ist. Der Ringkanal 34I ist seinerseits mit einer Einlassleitung 344 verbunden, die über eine Kupplung mit einem Wasserzuleitungsrohr 345 verbunden ist, welches in einer Schnellkupplung 346 endet.The Pig. 14 shows the upper portion of the upper rod 95 in FIG Detail showing these modifications to the rod as well as the means for cooling the rod 95- A dust cap 325 is on the housing 252 (Pig- 7) attached, and this dust cap is through a metal cap 326 closed, which snapped on v / can earth. This forms a housing for the upper rod 95. In order to cool the rod 95, it is necessary to pass a coolant down through the rod and then return that coolant. There is a stuffing box for this corner 327 is provided, which surrounds the upper portion of the rod and opposite this by means of an upper O-ring 328, a weld 329 and a lower O-ring 330 sealed is. The stuffing box 327 is connected to the drive spindle 240 connected via a neck section 331 of this drive spindle. The rod itself consists of an outer tube 335 and an inner tube 336. This tube 336 has an inside inner coolant channel 337. The outer tube 335 and the inner tube 336 delimit an annular outer one between them Coolant channel 338. The channel 338 is closed at the end of the inner tube 336 by means of a plug 339. Above of the plug 339 and inside the outer tube 335 is a coolant inlet chamber 340, which is connected to an upper Annular groove 341 is in communication, which forms a channel and is connected to the chamber via a series of openings 342. The annular channel 34I in turn is provided with an inlet line 344 connected, which is connected via a coupling to a water supply pipe 345, which is in a quick coupling 346 ends.

In ähnlicher Weise weist das äussere Rohr 335 Öffnungen 350 auf, die eine Verbindung zwischen dem Ringraum 338 und einer Hingnut herstellen, welche einen Kanal 35I bildet. Dieser Kanal 35ISimilarly, the outer tube 335 has openings 350, which establish a connection between the annular space 338 and a hanging groove which forms a channel 35I. This channel 35I

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steht über eine Wasserablassleitung 352 mit einem Ablassrohr 353 in Verbindung, welches mit einer Schnellkupplung 354 verbunden ist. Am unteren Ende des gekühlten Stabes 95 ist ein massiver Stopfen 355 angeordnet, der sowohl den inneren Kühlmittelkanal 337 als auch den äusseren Kühlmittelkanal 338 abschliesst. Eine Verbindung zwischen diesen beiden Kanälen erfolgt über Öffnungen 356.stands via a water drain pipe 352 with a drain pipe 353 in connection, which is connected to a quick coupling 354 is. At the lower end of the cooled rod 95, a solid plug 355 is arranged, which both the inner coolant channel 337 as well as the outer coolant channel 338 closes off. A connection between these two channels takes place via openings 356.

Im Betrieb wird Wasser oder ein anderes Kühlmittel durch die Leitung 345 zugeführt, und dieses Kühlmittel läuft über die Kammer 340 in den inneren Wasserkanal, der durch das innere Rohr 336 gebildet wird. Am Ende des Stabes wird das Kühlmittel durch die Öffnungen 356 in den äusseren Kanal 338 geführt und über diesen Kanal, die Öffnungen 350, den Ringkanal 351 und die Leitung 352 in die Austrittsleitung 353 geführt. Wenn der StabIn operation, water or other coolant is supplied through line 345 and that coolant passes over the Chamber 340 into the inner water channel formed by inner tube 336. At the end of the rod is the coolant passed through the openings 356 in the outer channel 338 and over this channel, the openings 350, the annular channel 351 and the Line 352 led into the outlet line 353. When the rod

95 aufwärts und abwärts bewegt wird, so bewegen sich die Einlass- und Auslassleitungen 344 und 352 innerhalb des Schlitzes 357 in der Staubkappe 325·95 is moved up and down, the inlet and outlet lines 344 and 352 move within the slot 357 in the dust cap 325

Beim Betrieb des Ofens ist es sehr erwünscht, dass die Bedienungsperson zu allen Zeiten die genaue Stellung des Stabes oder der Stäbe kennt, die verwendet werden. Ein kontinuierliches Stabstellungsanzeigesystem ist deshalb jedem der Stäbe 95 undIn operating the furnace, it is very desirable that the operator knows at all times the exact position of the rod or rods that are being used. A continuous one The rod position display system is therefore each of the rods 95 and 95

96 zugeordnet. Das dem unteren Stab 96 zugeordnete Anzeigesystem ist in Fig. 16 dargestellt. Ein gleiches System ist dem oberen Stab 95 zugeordnet. Dieses Anzeigesystem ist in das in Pig. 9 dargestellte vertikale Antriebssystem integriert.96 assigned. The display system associated with the lower rod 96 is shown in FIG. A same system is that upper rod 95 assigned. This display system is in that in Pig. 9 shown vertical drive system integrated.

Über die Antriebsschnecke 220 hinaus erstreckt sich eine Welle 365, die an dieser Antriebsschnecke befestigt ist und einen Magnet 366 aufweist, der am Ende dieser Welle und längs einer Seite dieser Welle befestigt ist. Die Welle 365 und deren Magnet drehen sich in einem Schaltersystem 367, welches einen magnetischen Blattschalter 368 aufweist, der an einer Seite der Welle angeordnet ist. Der magnetische Blatt- oder Zungenschalter ist elektrisch mit dem Mittelanschluss des Abschnitts 369 eines Scheibenschalters, der einen anderen Abschnitt 370 aufweist, verbunden und mit einem umkehrbaren elcktromagnetaschen Zähler,A shaft 365 extends beyond the drive worm 220 and is attached to this drive worm and has a magnet 366 which is attached to the end of this shaft and along one side of this shaft. The shaft 365 and the magnet rotate in a switch system 367, which includes a magnetic leaf switch 368, which is disposed on one side of the shaft. The magnetic blade or reed switch is electrically connected to the center connection of section 369 of a disk switch, which has another section 370, and to a reversible electromagnetic counter,

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der derart eingestellt ist, dass- dieser die Strecke anzeigt, die von dem Stab 96 von der untersten Stellung aus durchlaufen wird, und zwar in Hundertstel Zoll. Die Verbindungen zwischen dem umkehrbaren Zähler und der Gleichstrommotorsteuerung 372 und dem Scheibenschalter 369» 370 sind derart, dass die Drehungen der Welle 365 addiert und angezeigt v/erden, wenn sich der Stab 96 nach oben bewegt, und dass die Drehungen der Welle 365 subtrahiert werden, wenn sich der Stab 96 nach unten bewegt. Auf diese V/eise zeigt der Zähler immer die genaue Lage des Stabes an, und zwar unabhängig davon, in welcher Richtung sich der Stab bewegt. Die genaue Einstellung wird dadurch ermöglicht, dass das Schneckenradverhältnis und die Gewindesteigung derart gewählt werden, dass sich der Stab 96 um einen Zoll bewegt, während die Welle 365 hundert Umdrehungen durchführt.which is set in such a way that - it shows the route, traversed by the rod 96 from the lowest position in hundredths of an inch. The connections between the reversible counter and the DC motor controller 372 and dial switch 369 »370 are such that the rotations of shaft 365 are added and displayed when the Rod 96 moves up and that rotates shaft 365 can be subtracted as the rod 96 moves downward. In this way the counter always shows the exact position of the rod regardless of the direction in which the rod is moving. The exact setting is made possible by that the worm gear ratio and the thread pitch are such be chosen so that the rod 96 moves one inch, while the shaft rotates 365 hundred times.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Empfindlichkeit der Stellungsanzeigevorrichtung dadurch zu erhöhen, dass die Anzahl der Magneten, die an der Welle 365 montiert sind, erhöht wird. Die Vorrichtung kann auch derart ausgebildet werden, dass eine Anzeige in metrischen Einheiten erfolgt.It is within the scope of the invention, the sensitivity of the position indicator by increasing the number of magnets mounted on shaft 365. the The device can also be designed in such a way that it is displayed in metric units.

Beim Kristallziehen ist eine genaue Temperatureinstellung der Kristallschmelze im Schmelztiegel 97 erforderlich. Dies erfolgt automatisch durch einen Mechanismus, der schematisch in Fig. 17 dargestellt ist. Die Lichtleitung 120, welche sich zwischen der Hochfrequenzspule hindurch sehr dicht zur Oberfläche des Graphitaufnahmebehälters 97 hin erstreckt, ist mit einem Strahlungspyrometer 375 rerbunden, welches seinerseits mit einem Temperaturproportionalsteuersystem yj6 verbunden ist, wie beispielsweise mit dem Leeds-Northrup HAZAR Recorder oder CAT Electric Controller, wobei dieses Steuersystem Gleichstromsignale verarbeitet, die von diesem aufgenommen werden, und diese Signale werden über einen Magnetverstärker 377 in Form eines verstärkten Signals einer vormagnetisierbaren Spule 378 zugeführt, wobei der Kern dieser Spule sättigbar ist und wobei diese Spule den Strom steuert, der der Induktionserhitzungsspeisequelle 379 zugeführt wird. Durch eine Einstellung des Temperatursteuer-Precise temperature adjustment of the crystal melt in the crucible 97 is required during crystal pulling. This is done automatically by a mechanism which is shown schematically in FIG. The light pipe 120, which extends very close to the surface of the graphite receptacle 97 between the high-frequency coil, is connected to a radiation pyrometer 375, which in turn is connected to a temperature proportional control system yj6, such as the Leeds-Northrup HAZAR recorder or CAT Electric controller, this control system processes direct current signals received by it, and these signals are fed via a magnetic amplifier 377 in the form of an amplified signal to a pre-magnetizable coil 378, the core of this coil being saturable and this coil controlling the current which the induction heating supply source 379 is fed. By setting the temperature control

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systems 376 auf die gewünschte Temperatur kann die Grosso der Energie eingestellt v/erden, die an die Hochfrequenzspule 125 abgegeben wird, und dadurch kann die Temperatur in der' gewünschten Höhe gehalten werden. Ein Pyrometer 385 kann mit einem Thermoelement 117 verbunden sein, und hierdurch kann eine direkte Temperaturanzeige für das Bedienungspersonal erfolgen.systems 376 can be brought to the required temperature by the wholesalers Adjusted the energy delivered to the radio frequency coil 125, and thereby the temperature can be adjusted to the desired level Height can be maintained. A pyrometer 385 can be connected to a thermocouple 117, and thereby a direct Temperature display for the operating personnel.

Fig. 18 zeigt schematisch den Mechanismus, der die Geschwindigkeiten und die Eichtungen der Dreh- und Translationsbewegungen der Stäbe 95 und 96 steuert. Bei der Beschreibung von Fig. 18 wird ebenfalls auf Fig. 8 Bezug genommen, in der die synchrone Antriebsbaugruppe dargestellt ist. Die Gleichstrommotorsteuerung 372 dient zum Steuern der Richtung und der Geschwindigkeit, mit der die Stäbe 95 und 96 bewegt werden, während das Getriebesystem 41 dazu dient, die Geschwindigkeit der Translationsbewegung bei der langsamen Betriebsweise oder beim Kristallziehen zu steuern. Wie bei der TlcSchreibung der Fig. 8 dargelegt wurde, sind Kupplungen 187 und 197 vorgesehen, um den Stab, der verwendet v/erden soll, auszuwählen. Es ist selbstverständlich möglich, beide Stäbe zu verwenden, wie beispielsweise beim Zonenschmelz-Kristallziehverfahren. Die Kupplung 187 wird dadurch eingerückt und ausgerückt, dass der Schalter 385 geschlossen und geöffnet wird, der die Kupplung 187 mit der zugeordneten Spannungsquelle 386 verbindet. Die Spannungsquelle ist ferner mit den oberen und unteren Grenzschaltern 315 (Fig. 10) verbunden. In gleicher Weise wird die Kupplung 197 durch Schliessen und Öffnen des Schalters 388 eingerückt und ausgerückt. Der Schalter 388 verbindet die Kupplung 197 mit der zugeordneten Spannungszuführung 389· Wie beim Stab 95 v/erden die Endstellungen des Stabes 96 durch Grenzschalter 315 bestimmt.FIG. 18 schematically shows the mechanism that controls the speeds and directions of rotational and translational movements of the rods 95 and 96. In the description of FIG. 18, reference is also made to FIG. 8, in which the synchronous drive assembly is shown. The DC motor controller 372 is used to control the direction and speed in which the rods 95 and 96 are moved, while the gear system 41 is used to control the speed of translation in the slow mode or crystal pulling. As set forth in the Tl cSchreibung of Fig. 8, clutches 187 and 197 provided around the rod to using v / ground select. It is of course possible to use both rods, such as in the zone melting crystal pulling process. The clutch 187 is engaged and disengaged by closing and opening the switch 385 that connects the clutch 187 to the associated voltage source 386. The voltage source is also connected to the upper and lower limit switches 315 (Fig. 10). Similarly, by closing and opening switch 388, clutch 197 is engaged and disengaged. The switch 388 connects the coupling 197 to the associated voltage supply 389. As with the rod 95, the end positions of the rod 96 are determined by limit switches 315.

Um sicherzustellen, dass die Stäbe entweder langsam oder schnell angetrieben werden und dass, falls die eine Betriebsart eingeschaltet ist, die andere sicher ausgeschaltet ist, ist eine gemeinsame Viechseistromzuführung sowohl für den Motor 42 mit hoher Drehzahl als auch für die Magnetkupplung 175 vorgesehen. Ein Schaltereystem 390 sperrt die Möglichkeit, dass Strom gleich-To ensure that the rods are driven either slowly or quickly and that if the one operating mode is switched on is, the other is safely switched off, is a common animal power supply for both the motor 42 with high Speed as well as for the magnetic coupling 175. A switch system 390 blocks the possibility of electricity being

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zeitig der Kupplung 175 über den Kupplungsgleichstromanschluss 391 und dem Motor 42 zugeführt wird. Wenn der Ofen in seiner langsamen Betriebsweise arbeitet, das heisst, wenn Kristalle gezogen "werden, befindet sich der mit hoher Drehzahl laufende Motor in Ruhestellung.Timely the clutch 175 via the clutch DC connection 391 and the motor 42 is supplied. When the stove is in its slow operating mode works, that is, when crystals are pulled, is the one running at high speed Motor at rest.

Die Motoren 38 und 39 > welche die Stäbe drehen, werden über zugeordnete Motorsteuerungen 392 und 393 gesteuert, welche sowohl die Drehrichtung als auch die Drehzahl bestimmen·The motors 38 and 39> which rotate the rods are over assigned motor controls 392 and 393, which determine both the direction of rotation and the speed

Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist ein vollständig integriertes System zumZiehen von Kristallen oder für entsprechende Verfahren , bei denen Druck und Temperatur ganz genau gesteuert bzw. eingestellt werden müssen. Die Verfahren, die in dem Ofen durchgeführt werden, können von einer Bedienungsperson durchgeführt und beobachtet werden, wobei sich die Bedienungsperson an einem vom Ofen entfernten Ort befindet. Vollständige Informationen bezüglich des Verfahrens einschliesslich der genauen Stellung der Stäbe und deren Lasten stehen der Bedienungsperson dauernd zur Verfügung. Die Stäbe können auf zwei Arten angetrieben werden, und zwar auf eine langsame Weise beim Kristallziehen oder schnell beim Einstellen, und es sind Einrichtungen vorgesehen, die es ermöglichen, dass lediglich eine Betriebsweise auf einmal durchgeführt werden kann.The device according to the invention is a completely integrated one System for pulling crystals or for corresponding processes in which pressure and temperature are precisely controlled or must be set. The procedures carried out in the furnace can be carried out by an operator and observed with the operator at a location remote from the furnace. Complete information The operator is constantly on hand with regard to the procedure, including the exact position of the bars and their loads to disposal. The rods can be driven in two ways, slow crystal pulling or quick to set, and facilities are provided to allow only one mode of operation at a time can be carried out.

Es ist zu erkennen, dass die aufgestellten Ziele, von denen einige aus der vorstehenden Beschreibung hervorgehen, erreicht v/erden, und es können Änderungen in der Konstruktion durchgeführt v/erden, die im Rahmen der Erfindung liegen.It can be seen that the stated objectives, some of which are apparent from the foregoing description, are achieved v / ground, and design changes may be made which are within the scope of the invention.

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Claims

- 25 Patentansprüche- 25 claims

1. Druck- und temperaturgesteuerte Vorrichtung, insbesondere zum Ziehen von Kristallen und dergleichen, gekennzeichnet durch: 1. Pressure and temperature controlled device, especially for pulling crystals and the like, characterized by:

a) ein druckdichtes Gehäuse, in dem sich eine Arbeitskammer befindet,a) a pressure-tight housing in which there is a working chamber,

b) obere und untere Stäbe, die eich durch druckdichte Buchsen in die Arbeitskammer hinein erstrecken und in der Arbeitskammer sowohl drehbar als auch verschiebbar sind,b) upper and lower bars, which are calibrated by pressure-tight bushings extend into the working chamber and are both rotatable and displaceable in the working chamber,

c) obere und untere Stabdreh- und -Verschiebeantriebe, die ausserhalb des druckdichten Gehäuses angeordnet sind, wobei der Verschiebeantrieb Einrichtungen aufweist, um wahlweise die Stäbe langsam beim Kristallziehen oder schnell beim Einstellen anzutreiben,c) upper and lower rod rotary and sliding drives, which are arranged outside the pressure-tight housing, wherein the displacement drive has devices to selectively move the rods slowly or quickly during crystal pulling to drive when adjusting,

d) Lagefeststelleinrichtungen für die Stäbe, die dem Verschiebeantrieb zugeordnet sind, um dauernd die genaue Lage der Stäbe innerhalb der Arbeitskammer anzuzeigen,d) Position fixing devices for the rods that drive the displacement drive are assigned to continuously display the exact position of the bars within the working chamber,

e) Heizeinrichtungen, die gegenüber den Stäben angeordnet sind, um eine Last, die von einem Stab oder von beiden Stäben getragen wird, innerhalb der Arbeitskammer zu erhitzen, unde) heaters positioned opposite the rods to remove a load from one or both of the rods Rods is carried to heat within the working chamber, and

f) Betrachtungsfenster zur visuellen Überwachung der Last.f) Viewing window for visual monitoring of the load.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das druckdichte Gehäuse einen angelenkten ZugangsÖffnungsdeckel aufweist, der mit einem Druckentspannungsventil ausgerüstet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the pressure-tight housing has a hinged access opening cover which is equipped with a pressure relief valve is.

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das druckdichte Gehäuse eine äussere Kühleinrichtung in Form von Schlangen aufweist, in denen ein Kühlmittel umläuft.3. Device according to claim 1, characterized in that the pressure-tight housing has an external cooling device in the form of of coils in which a coolant circulates.

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4· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das druckdichte Gehäuse ein sich selbst zurückstellendes Druckentspannungsventil und ein solenoidbetätigtes Entspannungsventil aufv/eist·4. Device according to claim 1, characterized in that the pressure tight housing has a self-resetting pressure relief valve and a solenoid operated relief valve up / down

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Stab Mediumskanäle aufweist, in denen ein Kühlmittel umlaufen kann.5. The device according to claim 1, characterized in that the upper rod has medium channels in which a coolant can circulate.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dasB der untere Stab ein Gehäuse für Thermoelementdrähte und ein Thermoelement bildet, das innerhalb des Stabes am oberen Ende angeordnet ist.6. Device according to claim 1, characterized in that theB the lower rod forms a housing for thermocouple wires and a thermocouple inside the rod at the top End is arranged.

7· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschiebeantrieb, der jedem Stab zugeordnet ist, die folgenden Teile aufweist:7. Device according to claim 1, characterized in that the displacement drive assigned to each rod has the following parts:

(1) eine senkrechte Antriebsspindel, in der sich der Stab dreht,(1) a vertical drive spindle in which the rod rotates,

(2) einen Schneckenradantrieb zum Antrieb dieser Antriebsspindel, (2) a worm gear drive to drive this drive spindle,

(3) eine flexible Welle, die mit dem Schneckenradantrieb " verbunden(3) a flexible shaft connected to the worm gear drive "

(4) einen Motor, der über ein Getriebe, eine erste Kupplung, ein Kegelrad und eine zweite Kupplung mit der flexiblen Welle verbunden ist,(4) a motor that has a gearbox, a first coupling, a bevel gear and a second coupling with the flexible Shaft is connected,

(5) einen mit hoher Drehzahl arbeitenden Motor, der über das Kegelrad und die zweite Kupplung mit der flexiblen Welle verbunden ist,(5) a high-speed motor connected to the flexible bevel gear and the second coupling Shaft is connected,

(6) eine erste Kupplungseinrückeinrichtung, die Betätigungsvorrichtungen aufweist, die mit einer Stromquelle verbunden sind, die auch den Strom für den Motor mit hoher Drehzahl liefert, und zwar über einen Schalter, der so(6) a first clutch apply device, the actuators having, which are connected to a power source, which also provides the current for the motor with high Speed supplies, and via a switch that does so

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aufgebaut ist, dass Strom entweder der ersten Kupplungseinrückeinrichtung oder dem Motor mit hoher Drehzahl zugeführt wird, -jedoch nicht beiden gleichzeitig, undthat power is set up to either the first clutch apply device or fed to the engine at high speed, but not both at the same time, and

(7) eine zweite Kupplungseinrückeinrichtung.(7) a second clutch apply device.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7_} dadurch gekennzeichnet, dass die StabstellungsfestBtelleinrichtung die folgenden Teile aufweist:8. Device according to claim 7 _}, characterized in that the rod position fixing device has the following parts:

(1) eine Wellenverlängerung an der Antriebsschnecke,(1) a shaft extension on the drive worm,

(2) einen Magneten, der längs der Seite dieser Wellenverlängerung befestigt ist, M (2) a magnet attached along the side of this shaft extension, M

(3) einen magnetischen Zungenschalter, der durch diesen Magneten betätigbar ist,(3) a magnetic reed switch that can be operated by this magnet,

(4) einen rückstellbaren elektromagnetischen Zähler, und(4) a resettable electromagnetic counter, and

(5) Schalteinrichtungen, die den Zungenschalter und den Zähler verbinden, wobei diese Schalteinrichtungen derart ausgebildet· sind, dass der Zähler betätigt wird, um Drehungen der Wellenverlängerung in Termen des exakten linearen Abstands des Endes des Stabes von(5) Switching devices that operate the reed switch and the Connect counters, these switching devices such are designed so that the counter is actuated to record rotations of the shaft extension in terms of the exact linear distance of the end of the rod from

einem festen Bezugspunkt anzuzeigen.a fixed reference point.

9· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung eine Hochfrequenzspule ist.9 · Device according to claim 1, characterized in that the heater is a high frequency coil.

10· Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Heizeinrichtung eine Hochfrequenzspule ist und bei der eine Temperaturüberwachungsund-steuerungsvorrichtung vorgesehen ist, gekennzeichnet durch;10. The apparatus of claim 1, wherein the heating means is a high frequency coil and in which a temperature monitoring and control device is provided, characterized by;

(1) eine Lichtleitung,(1) a light pipe,

(2) ein Strahlungspyrometer, welches mit dieser Lichtleitung verbunden ist und derart aufgebaut ist, dass diese Gleichstromspannungssignale erzeugt, die proportional(2) a radiation pyrometer which is connected to this light pipe and is constructed in such a way that it DC voltage signals generated that are proportional

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- 28 zu dem empfangenen Licht sind,- 28 are to the received light,

(3) eine Induktionserhitzungsspeisequelle für die Hochfrequenzspule, (3) an induction heating power source for the high frequency coil,

(4) eine vormagnetisierbare Drossel, um den Stromeingang für die Speisequelle zu steuern, und(4) a pre-magnetizable choke to control the current input for the supply source, and

(5) eine Spanmmgssignalverarbeitungseinrichtung, um die Spannungssignale zu verstärken, um diese der vormagnetisierbaren Drossel zuzuführen, so dass diese beim Steuern des Stromeingangs die Temperatur steuert, die von der Hochfrequenzspule entwickelt wird.(5) Spanmmgssignalververarbeitungeinrichtung to the To amplify voltage signals in order to make them the premagnetizable Feed choke, so that it controls the temperature when controlling the current input, which of the high frequency coil is developed.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Betrachtungsfensterbaugruppe ein vergütetes Pyrexfenster auf v/eist, welches innerhalb des Gehäuses durch ein infrarotreflektierendes Fenster geschützt ist und welches einen äusseren drehbar montierten Polarisator aufweist, um die Intensität des Bildes, welches durch die Fenster übertragen wird, einzustellen.11. The device according to claim 1, characterized in that the viewing window assembly is a tempered Pyrex window on v / eist, which is protected within the housing by an infrared reflecting window and which an outer rotatably mounted polarizer to control the intensity of the image transmitted through the window will discontinue.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ventilgesteuerte Gaseinlässe, die sich durch das Gehäuse der Betrachtungsfenster erstrecken und die derart angeordnet sind, dass eintretendes Gas gegen das Fenstersystem des Betrachtungsfensters gerichtet wird, wodurch Mittel geschaffen werden,um dieses Fenstersystem zu reinigen.12. The device according to claim 1, characterized by valve-controlled Gas inlets which extend through the housing of the viewing window and which are arranged in such a way that that entering gas against the window system of the viewing window is directed, thereby providing means to clean this window system.

13· Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Fernsehkamera, die neben einem der Fenster des Betrachtungssystems angeordnet ist, und einen Fernsehempfänger, der von diesem druckdichten Gehäuse entfernt angeordnet ist.13. Device according to claim 1, characterized by a television camera, which is located next to one of the windows of the viewing system, and a television receiver, which is from this pressure-tight housing is arranged remotely.

14· Druck- und temperaturgesteuerte Vorrichtung zum Ziehen von Kristallen oder dergleichen, gekennzeichnet durch:14 · Pressure and temperature controlled device for pulling Crystals or the like, characterized by:

a) ein druckdichtes Gehäuse, in dem sich eine Arbeitskammer befindet und welches einen angelenkten Zugangsö'ffnungs-a) a pressure-tight housing in which there is a working chamber and which has a hinged access opening

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deckel aufweißt, der mit Druckentspannungsventileinrichtungen ausgestattet ist,cover that with pressure relief valve devices Is provided,

b) eine äussere Kühleinrichtung für dieses druckdichte Gehäuse, in der ein Kühlmittel umlaufen kann,b) an external cooling device for this pressure-tight housing, in which a coolant can circulate,

c) obere und untere Stäbe, die sich durch druckdichte Büchsen in die Arbeitskammer hinein erstrecken und in dieser sowohl drehbar als auch verschiebbar sind,c) upper and lower rods which extend through pressure-tight bushings into and into the working chamber are both rotatable and slidable,

d) obere und untere Stabdreh- und -verschiebeantriebseinrichtungen, die ausserhalb des druckdichten Gehäuses angeordnet sind, wobei der Verschiebeantrieb die folgenden Teile aufweist:d) upper and lower rod rotation and displacement drive devices, which are arranged outside the pressure-tight housing, the displacement drive the following Has parts:

(2) einen Schneckenantrieb zur Betätigung der Antriebsspindel, (2) a worm drive to operate the drive spindle,

(3) eine flexible Welle, die mit dem Schneckenantrieb verbunden ist,(3) a flexible shaft connected to the worm drive,

(4) einen Motor, der über ein Getriebe, eine erste Kupplung, ein Kegelrad und eine zweite Kupplung mit der flexiblen Welle verbunden ist,(4) a motor that has a gearbox, a first clutch, a bevel gear and a second clutch with the flexible shaft is connected,

(5) einen Motor für hohe Drehzahl, der über das Kegelrad und die zweite Kupplung mit der flexiblen Welle verbunden ist,(5) a high speed motor connected to the flexible shaft via the bevel gear and the second coupling is,

(6) eine erste Kupplungseinrückeinrichtung, die eine Erregungsvorrichtung aufweist, die mit einer Stromquelle verbunden-ist, die auch für den Motor mit hoher Drehzahl vorgesehen ist, und zwar über einen Schalter, der derart gestaltet ist, dass Strom entweder der ersten Kupplungseinrückeinrichtung oder dem Motor mit hoher Drehzahl zugeführt wird, jedoch nicht beiden gleichzeitig, und(6) a first clutch engaging device which is an energizing device which is connected to a power source that is also used for the high speed motor is provided, namely via a switch which is designed such that current either the first clutch apply device or the high speed engine, but not both at the same time, and

(7) eine zweite Kupplungseinrückeinrichtung,(7) a second clutch engagement device,

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' 30- 2055321'30-2055321

e) Einrichtungen zur Feststellung der Stablage, die dem Verschiebeantrieb zugeordnet sind und so gestaltet sind, dass sie kontinuierlich die genaue Stellung der Stäbe innerhalb der Arbeitskammer anzeigen, und die die folgenden Teile aufweisen:e) Devices for determining the bar position, which are assigned to the displacement drive and are designed in this way, that they continuously indicate the exact position of the rods within the working chamber, and that of the following Parts have:

(1) eine Wellenverlängerung an dem Schneckenantrieb des Stabantriebs,(1) a shaft extension on the worm drive of the Rod drive,

(2) einen Magneten, der längs der Seite dieser Wellenverlängerung befestigt ist,(2) a magnet attached along the side of this shaft extension,

(3) einen Zungenschalter, der durch diesen Magneten betätigbar ist,(3) a reed switch that can be operated by this magnet,

(4) einen umkehrbaren elektromagnetischen Zähler, und(4) a reversible electromagnetic counter, and

(5) Schalteinrichtungen, die diesen Zungenschalter und den Zähler verbinden, wobei diese Schalteinrichtungen derart ausgebildet sind, dass diese den Zähler betätigen, damit dieser Drehungen der Wellenverlängerung in Termen des genauen linearen Abstands des Endes des Stabes von einem festen Bezugspunkt registriert,(5) Switching devices that connect this reed switch and the counter, these switching devices are designed such that they operate the counter so that it rotates the shaft extension registered in terms of the exact linear distance of the end of the rod from a fixed reference point,

f) eine Hochfrequenzheizspule, die gegenüber den Stäben so angeordnet ist, um eine Last, die von einem oder von beiden Stäben getragen wird, innerhalb der Arbeitskammer zu erhitzen, wobe'i eine Temperaturüberv/aohungs- und -Steuereinrichtung vorgesehen ist, die der Hochfrequenzspule zugeordnet ist und die die folgenden Teile aufweist:f) a high frequency heating coil positioned opposite the rods so as to avoid a load generated by or from both rods is carried to heat within the working chamber, whereby a temperature monitoring and -Control device is provided, which is assigned to the high-frequency coil and which has the following parts:

(1) eine Lichtleitung,(1) a light pipe,

(2) ein Strahlungspyrometer, welches mit dieser Lichtleitung verbunden ist und derart ausgebildet ist, dass dieses Pyrometer Gleichstromspannungssignale erzeugt, die proportional zum empfangenen Licht sind,(2) a radiation pyrometer, which is connected to this light pipe and is designed in such a way, that this pyrometer generates DC voltage signals proportional to the light received,

(3) eine Induktionserhitzungsspannungsepeisequelle für die Hochfrequenzspule,(3) an induction heating voltage source for the high frequency coil,

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(4) eine vormagnetisierbare Drossel zur Steuerung des Strome für die Speisequelle, und(4) a pre-magnetizable choke to control the Currents for the source of supply, and

(5) Spannungssignalverarbeitungseinriehtungen, die diese Spannungssignale verstärken, um diese auf die vormagnetisierbare Drossel zu übertragen, so dass die Drossel dadurch, dass diese den Stromeingang steuert, die Temperatur steuert, die von der Hochfrequenzspule entwickelt wird,(5) voltage signal processing devices that support these Amplify voltage signals in order to apply them to the pre-magnetizable To transmit the choke, so that the choke, by controlling the current input, controls the temperature developed by the high frequency coil,

g) Betrachtungsfenster zur Beobachtung der Last, die wenigstens ein vergütetes Pyrexfenster aufweisen, welcheB innerhalb des Gehäuses durch ein infrarotreflektierendes Fenster geschützt ist, wobei dieses Pyrexfenster einen äusseren drehbar montierten Polarisator aufweist, um die Intensität des Bildes einzustellen, welches durch die Betrachtungsfenster hindurch übertragen wird, g) Viewing windows for observing the load, which have at least one coated Pyrex window, which is protected within the housing by an infrared-reflecting window, this Pyrex window having an outer rotatably mounted polarizer in order to adjust the intensity of the image which is transmitted through the viewing window ,

h) ventilgesteuerte Gaseinlässe, die sich durch das Gehäuse der Betrachtungseinrichtung hindurch erstrecken und die so angeordnet sind, dass eintretendes Gas gegen das Fenstersystem gerichtet wird, undh) valve controlled gas inlets extending through the housing the viewing device extend therethrough and the are arranged so that incoming gas is directed against the window system, and

i) ventilgesteuerte Evakuierungseinrichtungen, um ein Vakuum innerhalb der Arbeitskammer zn erzeugen.i) valve-controlled evacuation devices to create a vacuum inside the working chamber zn.

15· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Stab Kanäle aufweist, um ein Kühlmittel durch diese umlaufen zu lassen.15 · Device according to claim 14, characterized in that the upper rod has channels for circulating coolant therethrough.

16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Stab als Gehäuse für Thermoelementleitungen und ein Thermoelement dient, welches innerhalb des Stabes am oberen Ende angeordnet ist.16. The device according to claim 14, characterized in that the lower rod as a housing for thermocouple leads and a thermocouple is used, which is arranged inside the rod at the upper end.

17· Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch eine Fernsehkamera, die so angeordnet ist, dass diese die Arbeitskammer innerhalb des Gehäuses überwacht, und einen Fernsehempfänger, der von der Kamera entfernt angeordnet ist.17 · Device according to claim 14, characterized by a Television camera arranged to monitor the working chamber within the housing and a television receiver, which is located away from the camera.

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18. Vorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein sich selbst zurückstellendes Druckentlastungsventil und ein solenoidgeeteuertes Entspannungsventil am druckdichten Gehäuse.18. The device according to claim 14, characterized by a self-resetting pressure relief valve and a solenoid-controlled relief valve on the pressure-tight Casing.

19· Vorrichtung nach Anspruch 14» dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungen für den Stabantrieb, die Feststelleinrichtung für die Stabstellung, die Speisequelle für die Hochfrequenzspule, die Steuerung für den Gaseinlass und die ventilgesteuerten Evakuierungseinrichtungen vom druckdichten Gehäuse entfernt angeordnet sind, so dass der gesamte Betrieb innerhalb der Arbeitskammer an einer Stelle gesteuert und überwacht werden kann, die vom druckdichten. Gehäuse entfernt liegt.19 · Device according to claim 14 »characterized in that the controls for the rod drive, the locking device for the rod position, the supply source for the high-frequency coil, the control for the gas inlet and the valve-controlled evacuation devices from the pressure-tight Housings are remotely located so that all operation within the working chamber is controlled in one place and can be monitored by the print seals. casing away.

20- Vorrichtung nach Anspruch H, dadurch gekennzeichnet, dass die Betrachtungiseiririchtung ein erstes Betrachtungsfenster und. ein Hilfsbetrachtungsfenster aufweist, und dass jedes Fenster eine vergütete Fjrexschcibe aufweist und ein infrarotreflektierencies Fenster und einen. Polarisator.20- device according to claim H, characterized in that the viewing device a first viewing window and. has an auxiliary viewing window, and that each Window has a coated Fjrexschcibe and an infra-red reflectierencies Window and one. Polarizer.

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