DE9307263U1 - Vorrichtung zum Greifen und Halten eines flachen Substrats - Google Patents
Vorrichtung zum Greifen und Halten eines flachen SubstratsInfo
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Description
9 3 5
Leybold Aktiengesellschaft
Wilhelm-Rohn-Straße 25
D-6450 Hanau 1
Substrats
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zum Greifen und Halten eines flachen, vorzugsweise scheibenförmigen,
Substrats, die im wesentlichen aus mehreren Greifern und einer Membran aus elastischem
Material besteht, die eine, in einem Druckgehäuse angeordnete Öffnung verschließt.
In der Vakuum-Prozeßtechnik - insbesondere in der Dünnschicht-Technik - ist das Beschichten von
kreissscheibenförmigen Substraten, beispielsweise von Glas- oder Aluminiumscheiben für magnetische
oder magneto-optische Datenträger bekannt. Diese scheibenförmigen Substrate werden als Speichermedien
für digitale Information vielfältig verwendet. In einem Sputterprozeß werden beispielsweise'
geprägte Kunststoffscheiben mit einer Aluminiumschicht überzogen. Die hierzu eingesetzten Sput-
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ter-Beschichtungsanlagen besitzen in aller Regel eine automatisierte Handling-Einrichtung für die
Beförderung der Substrate vor, in und hinter einer Vakuum-Kammer.
Von einem Puffer aus transportiert beispielsweise ein Schwenkarm eines Handling-Systems die Substrate
in die Vakuum-Kammer. In der Kammer werden dann
die Substrate auf einen Drehteller aufgelegt und mit diesem durch die einzelnen Stationen der
Vakuum-Kammer hindurchbewegt. Zum Be- und Entladen der Drehteller mit den Substraten sind im Stand
der Technik zahlreiche Vorrichtungen zum Greifen und Halten bekannt.
Bisher wurden in den Vakuum-Kammern meist solche Greifer verwendet, die mittels einer Vakuum-Schiebedurchführung
von außerhalb der Kammer betätigt werden.
Diese bekannten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie meist zu viele bewegte Teile enthalten,
daß durch die Gleitbewegungen in den Schiebedurchführungen unerwünschte Partikel erzeugt werden,
die später in den Beschichtungsraum gelangen und das Beschichtungsergebnis nachteilig beeinflussen.
Weiterhin läßt sich bei solchen Schiebedurchführungen in aller Regel nach einer bestimmten Betriebsdauer
ein Dichtungsverschleiß feststellen, der immer eine Leckage der Vakuum-Kammer und somit
eine zeit- und kostenintensive Reparatur zur Folge hat.
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Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es nun, die oben genannten Nachteile abzustellen und eine Vorrichtung
anzugeben, die es erlaubt Substrate inner- und außerhalb von Vakuum-Kammern zu Greifen
und zu Halten.
Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Membran eine, in einem druckfesten Gehäuse
angeordnete Öffnung verschließt und auf der Vorder- und Rückseite der Membran unterschiedlich
Drücke einstellbar sind und die Membran so angeordnet ist, daß sie bei anliegender Druckdifferenz
eine Auslenkung aus ihrer Ruhelage ausführt und bei Druckgleichheit durch eine Druckfeder wieder
in ihre Ruhelage zurückstellbar ist. Des weiteren sind die Greifer mit ihrem jeweils einen Ende mechanisch
mit der Membran verbunden, so daß sie mit ihrem anderen, freien Ende eine Schwenkbewegung proportional
zur Auslenkung der Membran - ausführen und somit das Substrat greifen und halten, beziehungsweise
freigeben. Es ist sowohl eine Ausführungsform mit einem Greifer denkbar, der beispielsweise
ein Substrat gegen einen Anschlag bewegt und somit hält, als auch mit zwei, drei oder
mehreren Greifern, die dann das Substrat ohne weitere Hilfsmittel klemmen und halten.
Durch diese neuerungsgemäße Vorrichtung werden die Substrate vorteilhafterweise inner- und außerhalb
von Vakuum-Kammern gegriffen und gehalten, wobei
die Bewegungen nahezu verschleißfrei ausgeführt werden. Weiterhin wird durch die vorliegende Neuerung
eine Minimierung des Platzbedarfs erreicht,
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da kein separates Antriebselement mehr erforderlich ist.
Weitere Vorteile und Ausführungsformen der Neuerung
sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Neuerung selbst ermöglicht die unterschiedlichsten
Ausführungsformen, eine davon ist in den anhängenden
Zeichnungen beispielhaft dargestellt. Dies sind:
Fig. 1 eine Vorrichtung zum Greifen und Halten eines scheibenförmigen Substrats in
drucklosem Zustand in Schnittdarstellung und
drucklosem Zustand in Schnittdarstellung und
Fig. 2 eine Vorrichtung nach Fig. 1 in druckführendem Zustand in Schnittdarstellung.
In einer Kammerwand 1 (Fig. 1) einer nicht dargestellten Vakuum-Kammer K befindet sich in einer
kreisförmigen öffnung eine Vorrichtung V zum Greifen und Halten scheibenförmiger Substrate. Ein im
wesentlichen glockenförmiges Gehäuse 2 ist auf die Kammerwand 1 aufgesetzt, während auf dem Gehäuse 2
selbst ein weiteres deckeiförmiges Gehäuse 3 angeordnet ist, welches wiederum den Innenraum der Vakuum-Kammer
K zur Atmosphäre hin abdichtet. In das Gehäuse 3 ist zentrisch eine Bohrung 4 eingebracht,
an die eine nicht dargestellte Druckluft-Versorgungseinheit angeschlossen ist. Von dieser
Druckluft-Versorgungseinheit wird die Druckluft in Richtung des Pfeiles L in das Gehäuse 3 eingespeist
.
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Zwischen den Gehäusen 2 und 3 ist eine Membran 5 eingelegt, wobei das deckeiförmige Gehäuse 3 und
das Gehäuse 2 mit mehreren Schrauben 6, 6', ... fest miteinander verbunden sind. In dem Innenraum
des Gehäuses 2 ist ein Träger 7 zur Aufnahme aller beweglichen, mechanischen Teile vorgesehen und mit
den Schrauben 8, 8·, ... im Gehäuse 2 befestigt. In drei schlitzartigen Ausnehmungen, die symmetrisch
über die kreisförmige Stirnfläche auf der Oberseite des Trägers 7 verteilt angeordnet sind,
ist je ein Hebel 9, 9',... eingesetzt und mittels der Zylinderstifte 10, 10',... drehbar gelagert.
Zur Rückstellung der Hebel 9, 9', ... sind zwischen den Hebeln 9, 9',... und dem Träger 7 je eine
Druckfeder 11, 11',... vorgesehen. Auf der Unterseite der Hebel 9, 9',... sind zylindrische
Greiferfinger 12, 12',... befestigt, welche in den Innenraum der Vakuum-Kammer K hineinreichen. Am
unteren Ende der Greiferfinger 12, 12',... ist je eine ringförmige Nut 13, 13',... vorgesehen.
Als äußere Anschlagsbegrenzung für die Greiferfinger 12, 12',... ist in dem Träger 7 eine Scheibe
14 eingesetzt und mit einem Sicherungsring 15 befestigt. Unterhalb der Vorrichtung V befindet sich
in der Vakuum-Kammer K das zu beschichtende Substrat 16, welches in den Nuten 13, 13',... der
Greiferfinger 12, 12',... symmetrisch gehalten wird.
Zentrisch in dem Träger 7 ist von oben ein zylindrischer Zentrierstift 17 eingesetzt, der eine
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Glocke 18 führt. Konzentrisch um den Zentrierstift 17 ist eine Druckfeder 19 angeordnet, die sich einerseits
im Träger 7 abstützt und andererseits die Glocke 18 durch eine Öffnung 20 gegen die Membran
5 andrückt.
Bei Erhöhung des Luftdrucks in Pfeilrichtung L (Fig. 2)gibt die Membran 5 die am unteren Ende der
Bohrung 4 befindliche Öffnung 21 frei. Die Rückseite der Membran 5 weist in ihrem radial innen
liegenden Bereich einen Abstand A zur Vorderkante der Öffnung 21 auf, so daß sich zwischen dem Dekkel
3 und der Membran 5 ein Hohlraum 22 einstellt. Durch die Absenkung der Membran 5 um den Abstand A
wird zwangsläufig auch die Glocke 18 um den Abstand A gegen die Federkraft der Druckfeder 19
nach unten bewegt.
Die im radial äußeren Bereich der Glocke 18 angeordnete kragenförmige Erhöhung 23, 23',... drückt
auf die Oberseite der Hebel 9, 9',... , so daß die mit dem Hebel 9, 9',... verbundenen Greiferfinger
12, 12',... eine Auslenkung X aus ihrer ursprünglich vertikalen Lage erfahren. Damit geben die
Greiferfinger 12, 12',... die Stirnseite 24 der Bohrung 25 des Substrats 16 frei und dieses kann
somit zum Innenraum der Vakuum-Kammer K hin entnommen werden.
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Bezugszeichenliste
1 | Kammerwand |
2 | Gehäuse |
3 | Gehäuse |
4 | Bohrung |
5 | Membran |
6,6',... | Schraube |
7 | Träger |
8,8', ... | Schraube |
9,9', ... | Hebel |
10,10',... | Zylinderstift |
11,11',... | Druckfeder |
12,12', . . . | Greifer, -fing |
13,13', ... | Nut |
14 | Scheibe |
15 | Sicherungsring |
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16 Substrat
17 Zentrierstift
18 Glocke
19 Druckfeder
20 Öffnung
21 Öffnung
22 Hohlraum
23 Erhöhung
24 Stirnseite
25 Bohrung
V Vorrichtung
K Vakuum-Kammer
L Druckluft
A Abstand, Auslenkung
X Auslenkung, Schwenkbewegung
Claims (21)
1. Vorrichtung (V) zum Greifen und Halten eines flachen, vorzugsweise scheibenförmigen Substrats
(16), im wesentlichen bestehend aus mehreren Greifern (12,12',...) und einer Membran
(5) aus elastischem Material, die eine, in einem druckfesten Gehäuse (3) angeordnete
Öffnung (21) verschließt, wobei auf der Vorder- und Rückseite der Membran (5) unterschiedliche
Drücke einstellbar sind und die Membran (5) so angeordnet ist, daß sie bei anliegender Druckdifferenz eine Auslenkung
(A) aus ihrer Ruhelage ausführt und bei Druckgleichheit durch eine Druckfeder (19)
wieder in ihre Ruhelage zurückstellbar ist und wobei die Greifer (12,12',...) mit ihrem
jeweils einen Ende mechanisch mit der Membran (5) so verbunden sind, daß sie mit ihrem anderen,
freien Ende eine Schwenkbewegung (X) proportional zur Auslenkung (A) der Membran
(5) zum Greifen und Halten, beziehungsweise Freigeben des Substrats (16) ausführen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) aus einem
gummi-, textil- oder metallhaltigen Werkstoff hergestellt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) vakuumdicht
ist.
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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) als dünne,
ebene Platte ausgeführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (5) mit ihrem radial
äußeren Rand fest zwischen dem Gehäuse (3) und einem Gehäuse (2) gehalten ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der radial innen liegende Bereich
der Membran (5) zur Vorder- und zur Rückseite frei verformbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckerhöhung auf einer
Seite der Membran (5) pneumatisch oder hydraulisch erfolgt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (12,12',...) gebogen
oder geschweift ausgeführt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer (12,12',...) geradlinig
und zylindrisch als Greiffinger ausgeführt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei gleichartige
Greiferfinger (12,12',...) verwendet werden.
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11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiffinger (12,12',...)
symmetrisch zueinander an der Vorderseite der Membran (5) angeordnet sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiffinger (12,12',...)
mit ihrem einen Ende direkt mit der Membran
(5) verlötet, verschweißt oder verklebt sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiffinger (12,12',...)
indirekt über Hebel (9,9',...), Erhöhung (23)
und Druckfedern (11,11',...,19) mit der Membran (5) verbunden sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiffinger (12,12',...),
Hebel (9,9',...) und Federn (11,11',...,19) auf der Vorderseite der Membran (5) in einem
Träger (7) angeordnet sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß alle Greiffinger (12,12',...)
dieselbe Auslenkung (X) ausführen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiffinger (12,12',...) an
ihrem freien Ende eine umlaufende Nut (13,13',...) aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiffinger (12,12',...) in
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eine zentrische Bohrung (25) des Substrats (16) hineinragen.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiffinger (12,12',...) an
der Stirnseite (24) der Bohrung (25) des Substrats (16) angreifen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiffinger (12,12',...)
fingerartig gespreizt werden.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Greiffinger (12,12',...)
das Substrat (16) kraft- oder formschlüssig halten..
21. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Träger (7) eine Druckfeder
(19) zum Ausgleich der Druckdifferenz und zur Rückstellung der Membran (5) vorgesehen
ist.
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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DE9307263U1 true DE9307263U1 (de) | 1993-07-22 |
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ID=6893227
Family Applications (1)
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DE9307263U Expired - Lifetime DE9307263U1 (de) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | Vorrichtung zum Greifen und Halten eines flachen Substrats |
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