-
Die Erfindung betrifft eine selbsthemmend wirksame Führung für ein axial vorgeschobenes, zylindrisches Werkstück nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
-
Aus der US-PS 36 66 868 ist eine selbsthemmende vertikal wirksame Führung für zylindrische Elektroden in elektrischen Öfen oder dergleichen bekannt.
-
Die entgegen der Vorschubrichtung wirksame Selbsthemmung wird für die als Werkstück zu betrachtende Elektrode durch eine in gleichmäßigen Abständen angeordnete Vielzahl von Kugeln erreicht, die außen an einer in sich in Vorschubrichtung sich erweiternden Kegelfläche anliegen, die die innere Mantelfläche eines das Werkstück durchlassenden Flansches bildet. Hierbei ist in einem zylindrischen Teil des Werkstückdurchlasses ein weiteres zylindrisches Bauteil axial beweglich und in Vorschubrichtung abgefedert geführt. Die Abfederung sorgt dafür, daß die durch Reibung am Werkstück in Vorschubrichtung mitgenommenen Kugeln mit den größeren Durchmessern der erwähnten kegeligen Fläche in Berührung kommen und so das Werkstück frei durchlassen, während bei einer Bewegung entgegen der Vorschubrichtung die Kugeln kleinere Durchmesser der Kegelfläche berühren und sich dadurch zwischen der Kegel- und der zylindrischen Werkstückoberfläche verkeilen, was die selbsthemmende Wirkung der Vorrichtung erzeugt.
-
Diese bekannte Vorrichtung hat den Nachteil, daß sie infolge von ineinander geführten Bauteilen gegenüber den bei ihrer Verwendung z. B. in Verbindung mit aufzudampfenden Metallschichten anfallenden metallischen Resten empfindlich ist, einer fortlaufenden Beobachtung und Reinigung bedarf und zudem infolge einer möglichen ungleichförmigen Wirkung der Feder, die den beweglichen Teil in ihrem festen Teil abstützt, sowohl störungsanfällig wie auch funktionsunsicher ist.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie mangels ineinander geführter Teile gegen Verschmutzung durch metallische Abfälle und gegen von daher rührende Betriebsstörungen unempfindlich ist.
-
Diese Aufgabe wird mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
-
Mit der Maßnahme der Ausgestaltung nach Anspruch 5 wird zudem erreicht, daß ein sich an einer Kugeloberfläche ansammelnder Schmutz, bzw. metallischer Abfall, durch eine Nut aus der Vorrichtung hinausfallen bzw. aus ihr leicht entfernt werden kann.
-
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie mit nur wenigen Kugeln zur Führung des Werkstückes auskommt und daß diese Kugeln durch an ihnen angreifende Elemente besonderer Art geführt werden, derart, daß diese Elemente keine geschlossenen Flächen bilden, sondern als punktartig im Raum angeordnete Anschläge ausgebildet sind, an denen sich kein Dampf niederschlagen oder Verunreinigungen ansammeln könnten.
-
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt
-
Fig. 1 schematisch im Längsschnitt eine Ausführungsform der anmeldungsgemäßen Führung zur Verwendung in einer Vakuumabscheidungsvorrichtung,
-
Fig. 2 Längsschnitt durch den mittleren Führungsteil gemäß Fig. 1, in vergrößertem Maßstab,
-
Fig. 3 Draufsicht auf den mittleren Führungsteil gemäß Fig. 2,
-
Fig. 4 desgleichen für eine abgewandelte Ausführungsform,
-
Fig. 5 Längsschnitt von Fig. 4.
-
Die erfindungsgemäße Werkstückführung 10 (Fig. 1) ist in einer Spindelanordnung 11 befestigt. Die Spindelanordnung ist Teil einer Verdampfungsanlage. Soll ein neues Werkstück in die Verdampfungsanlage eingeführt werden, wird die Führung dazu verwendet, das vorhergehende Werkstück am Herausfallen aus der Führung zu hindern.
-
Die Spindelanordnung 11 enthält eine von einer Nabe 16 gelagerte Spindel 14. Die Nabe 16 ist mittels eines Lagers 20 in einem unteren Ring 17 gelagert. Das Lager 20 ist an einem auf einem Gehäuse 19 befestigten Ring 18 befestigt. Das Gehäuse enthält nicht gezeigte Einrichtungen zum Vorschieben des Werkstückes 13 nach oben durch die Spindelanordnung 11.
-
Wie auch in den Fig. 2 und 3 gezeigt, besteht die Werkstückführung 10 aus einem Ring 26 zylindrischer Form, mit einer zentralen Bohrung 27. Die Bohrung 27 hat eine zylindrische Innenfläche 28. Die obere und die untere Stirnfläche 29 bzw. 31 des Ringes 26 verlaufen unter rechten Winkeln zur zylindrischen Innenfläche 28. Zusätzlich ist der Ring 26 mit einer oberen und einer unteren geneigten Stirnfläche 32 bzw. 33 versehen. Die obere geneigte Stirnfläche 32 ist nach innen und unten geneigt, während die untere geneigte Stirnfläche 33 nach innen und oben geneigt ist.
-
Der Ring 26 trägt mehrere erste Paare 36 in Abständen voneinander angeordneter Stifte 37 und 38. Zusätzlich trägt der Ring 26 mehrere zweite Paare 39 in Abständen angeordneter Stifte 41 und 42. Die ersten und zweiten Stiftpaare 36 bzw. 39 sind so angeordnet, daß sie Gruppen 43 von Stiften bilden, wobei ein erstes und ein zweites Paar eine Stiftgruppe 43 darstellt. Die ersten und zweiten Paare jeder Gruppe sind in einem Abstand voneinander angeordnet, wobei das erste Paar jeder Gruppe in einem größeren Abstand von der Innenfläche 28 angeordnet ist als das zweite Paar jeder Gruppe.
-
Die Stifte 37, 38 und 41, 42 sind auf dem Ring in geeigneter Weise befestigt. Beispielsweise können die Stifte mittels eines Festsitzes in in der Basis vorgesehenen, nicht gezeigten Löchern befestigt sein. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, erstrecken sich die Stifte 37 und 38 der ersten Stiftpaare 36 von der oberen ebenen Stirnfläche 29 nach oben und zur Seite; sie bilden zwischen sich eine insgesamt V-förmige Ausnehmung 44. Die oberen Enden der Stifte 37 und 38 sind von einem Ring 46 gehalten, der in einer zur oberen Stirnfläche 29 parallelen Ebene liegt. Die Stifte 41 und 42 ragen von der oberen geneigten Stirnfläche 32 nach oben; sie erstrecken sich insgesamt in vertikaler Richtung. Die Stifte 41 und 42 ragen um einen Abstand von oben, der nur etwa die Hälfte der Strecke beträgt, um die die Stifte 37 und 38 nach oben ragen.
-
Zwischen jeder Gruppe von Stiften ist eine Kugel 47 angeordnet. Die Kugel 47 und der Abstand zwischen der zweiten Gruppe von Stiften 41 und 42 sind so bemessen, daß, wenn die Kugel auf der nach oben geneigten Stirnfläche 32 ruht, die Oberfläche der Kugel 47 in einen Bereich ragt, der durch eine imaginäre Zylinderfläche begrenzt wird, die mit der zylindrischen Oberfläche 28 koinzident ist und von derselben wegragt. Wie ersichtlich, ist der Abstand zwischen den oberen Enden der Stifte 41 und 42 und der Oberseite des Ringes 46 so bemessen, daß die Kugeln 47 zwischen den ersten und zweiten Gruppen von Stiften jeder Gruppe nach unten eingeführt werden können. In dem Ring 26 sind mehrere, insgesamt in vertikaler Richtung verlaufende Kerben oder Nuten 48 in der zylindrischen Innenfläche 28 ausgeführt. Wie ersichtlich, ist die Breite der Nuten 48 etwas kleiner als der Abstand zwischen den zweiten Paaren 39 von Stiften 41 und 42; sie sind zwischen den Stiften 41 und 42 so angeordnet, daß die Nut 48 insgesamt unterhalb der mit diesen Stiften versehenen Kugeln liegt, aber eine Größe hat, die es nicht gestattet, daß die Kugel durch sie hindurchfällt.
-
In dem Ring 26 sind mehrere versenkte Schrauben 49 vorgesehen, die durch den Ring hindurch in die Nuten 48 verlaufen, und zwar unter rechten Winkeln zur zylindrischen Innenfläche 28. Diese Schrauben sind durch die Nuten 48 zugänglich und können durch den Ring 26 so vorgeschoben werden, daß sie in einer ringförmigen Ausnehmung 51 im inneren unteren Ende der Spindel 14 sitzen.
-
Wie ersichtlich, kann die Werkstückführung 10 in das untere Ende der Spindelanordnung 11 eingeführt werden, und darauf die Schrauben 49 in die in der Spindel vorgesehene ringförmige Ausnehmung 51 vorgeschraubt werden.
-
Im folgenden sei die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Werkstückführung erläutert. Es sei angenommen, daß ein Werkstück 13 durch die Führung 10 und durch die Spindelanordnung 11 im Gehäuse 19 vorgeschoben werden soll. Ferner sei angenommen, daß ein weiteres Werkstück in Position gebracht werden soll, so daß es durch die Führung 10 vorwärts bewegt werden kann. In diesem Falle wird die Einrichtung zum Vorschieben des Werkstücks zurückgezogen, um das Werkstück 13 freizugeben. Das bedeutet, daß das Werkstück 13 durch die Schwerkraft nach unten gezogen wird und unter Reibung an den Kugeln 47 anliegt, die ihrerseits unter Reibung an den Stiften 37 und 38 anliegen, die V-förmig angeordnet sind und das Werkstück zwischen den Kugeln 47 festklemmen; hierdurch wird verhindert, daß das Werkstück 13 nach unten in das Gehäuse 19 rutscht.
-
Das Werkstück kann durch die Werkstückführung frei nach oben vorgeschoben werden, weil, während es nach oben bewegt wird, die Kugeln 47 ebenfalls in den von den Stiften 37 und 38 gebildeten V-förmigen Bahnen nach oben bewegt werden, so daß seine freie Bewegung nach oben möglich ist.
-
Die Kugeln behindern die Bewegung des Werkstücks in Richtung nach oben wenig oder gar nicht. Wird aber die nach oben gerichtete Kraft entfernt, so würde der Barren dazu neigen, herabzufallen. Auch die Kugeln würden dabei dem Barren folgen und in eine Keilstellung zwischen den hinteren oder ersten, die V-förmigen Aussparungen 44 bildenden Stiften fallen. Hierdurch wird der Barren in einer Stellung zum Nachfüllen eines weiteren Barrens in die Verdampfungsquelle gehalten.
-
Durch Verwendung mehrerer Kugeln richtet die Werktückführung das Werkstück selbsttätig aus. Es ist möglich Werkstücke unterschiedlicher Größe zu führen.
-
Das in den Fig. 4 und 5 gezeigte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Werkstückführung entspricht dem der Fig. 2 und 3 mit der Ausnahme, daß der Ring 46 weggelassen und statt vier in gleichen Abständen rings um den Ring angeordneten Stiftgruppen drei Stiftgruppen vorgesehen sind. Gemäß Fig. 4 und 5 ist die Werkstückführung der Ausführung nach Fig. 2 und 3 im wesentlichen identisch. Es hat sich gezeigt, daß die die ersten Stiftpaare bildenden Stifte 37 und 38 selbst ohne den Haltering 46 ausreichend steif sind. Zusätzlich wird durch das Weglassen des Halteringes 46 ein zusätzliches Teil eingespart, das während des Betriebs der Dampfabscheidungsvorrichtung mit Material beschichtet werden könnte.
-
Die in den Fig. 2, 3 und 4, 5 gezeigten Barren-Greifvorrichtungen können aus beliebigem geeignetem Material hergestellt werden. Vorzugsweise werden der Ring 26, die Stifte 37, 38, 41 und 42 und die Kugeln 47 aus Stahl hergestellt.
-
Die Werkstückführung nach Fig. 4 und 5 arbeitet im wesentlichen wie die nach Fig. 1, 2 und 3.
-
Gewünschtenfalls kann auch eine noch kleinere Anzahl von Stiftgruppen vorgesehen werden; selbst eine einzige Stiftgruppe würde zu den gewünschten Ergebnissen führen.