Vorrichtung zur Reinigung von Substraten an einem Träger

Anwendungsgebiet und Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung von Substraten an einem Träger.

Eine solche Reinigungsvorrichtung mit Rohren zum Reinigen ist grundsätzlich aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2009 035 343 A1 bekannt. Hier ist mindestens ein längliches Rohr vorgesehen, welches in einen Längskanal in dem Träger, an dem mehrere Substrate angebracht sind, eingeführt wird und dabei Reinigungsflüssigkeit an verschiedenen Stellen einbringt. Diese Reinigungsflüssigkeit soll über Öffnungen im unteren Bereich der Längskanäle in Zwischenräume zwischen den Substraten austreten und diese Zwischenräume dabei von Verunreinigungen säubern.

Aufgabe und Lösung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Vorrichtung zu schaffen, mit der Probleme des Standes der Technik beseitigt werden können und die insbesondere einen sicheren und störungsfreien Betrieb gewährleistet.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 9. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. In einer ersten grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung mehrere längliche Rohre aufweist, die parallel zueinander verlaufen und die an einer Rohrhalterung angeordnet sind sowie mit einer Flüssigkeits-Versorgung flüssigkeitsleitend verbunden sind. Beispielsweise sind es vier bis sechs Rohre. Erfindungsgemäß ist hier eine Zentrierschablone vorgesehen, die die Rohre übergreift und in deren Längsrichtung relativ zu diesen bewegbar ist. Die Zentrierschablone weist Führungen für die Rohre auf, wobei der Durchmesser dieser Führungen nur geringfügig größer ist als der Außendurchmesser der Rohre, beispielsweise 2% bis 10%. Die Zentrierschablone ist relativ bewegbar zwischen einer Ansetzposition und einer Arbeitsposition. Bei der Ansetzposition befindet sich die Zentrierschablone im Endbereich der Rohre weg von der Rohrhalterung, möglicherweise also auf genau gleicher Höhe wie die Enden der Rohre oder sogar ein Stück davor. Auf alle Fälle sollten die Rohre in den Führungen der Zentrierschablone geführt sein. In einer Arbeitsposition wiederum wird die Zentrierschablone von der Ansetzposition wegbewegt, und zwar entlang der Längsrichtung der Rohre auf die Rohrhalterung zu.

Dies bedeutet also, wenn die Vorrichtung an den Träger angesetzt wird, wobei der Träger wegen der noch an ihm befindlichen Substrate sehr sorgfältig gehandhabt werden muss, dass die Zentrierschablone in genau vorgegebener Zuordnung zu dem Träger gebracht werden kann. Dadurch befinden sich auch die in der Zentrierschablone geführten Rohre in genau vorgegebener Zuordnung zu dem Träger bzw. dessen Längskanälen. Dabei ist das Ansetzen einer solchen Zentrierschablone an den Träger, insbesondere an dessen Stirnseite mit den Längskanälen darin bzw. deren Zugangsöffnungen, erheblich leichter als das Ansetzen von mehreren Rohren.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Zentrierschablone auch abstehende Zentriervorsprünge odgl. aufweisen. Diese können zu- sätzlich dazu dienen, in genau vorgegebener Zuordnung an dem Träger bzw. der zur Zentrierschablone weisenden Stirnseite anzugreifen. Dafür können in dem Träger passende Ausnehmungen odgl. für die Zentriervorsprünge vorgesehen sein. Für solche Zentriervorsprünge ist es wichtig, dass sie über die Enden der Rohre überstehen, dass also auf alle Fälle zuerst die Zentriervorsprünge und möglichst die gesamte Zentrierschablone an dem Träger anliegt bzw. in genau vorgegebener und passender Zuordnung zu diesem liegt. Dann sind nämlich die in der Zentrierschablone geführten Rohre mit den Längskanälen im Träger ausgerichtet und können danach in diese eingeführt werden.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass sämtliche Rohre einer Rohrhalterung, die also von einer Richtung in den Träger einfahren, von einer einzigen Zentrierschablone geführt werden. Diese reicht auch aus, da, sobald die Rohre in den Längskanal eingefahren sind, ein falsches Ansetzen nicht mehr möglich ist und sie somit nicht mehr geführt werden müssen.

Damit die Zentrierschablone beim Ansetzen der Rohre an den Träger stets vor den Rohren am Träger anliegt und somit die Zentrierwirkung und Führungswirkung erreicht, kann sie entweder von Hand oder mechanisch stets in die Ansetzposition gebracht werden, auch wenn sie nicht an einem Träger anliegt. Der Einfachheit halber wird dies jedoch derart automatisiert, dass eine elastische Kraft oder Federkraft die Zentrierschablone von der Rohrhalterung weg in ihre Ansetzposition bewegt. Dazu wird nachfolgend noch mehr ausgeführt.

In nochmals weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zentrierschablone ausschließlich auf den Rohren sitzt bzw. auf diesen geführt ist. Dies ermöglicht eine sehr einfache Konstruktion. - A -

In alternativer Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens ein Längsträger an der Rohrhalterung vorgesehen sein, wobei die Zentrierschablone an diesem Längsträger geführt und daran längsverschiebbar gelagert ist. Vorteilhaft sind es zwei Längsträger. Ein Längsträger sollte außerhalb der Rohre und seitlich davon verlaufen, insbesondere sollte er an dem Träger vorbeiführen, wenn die Rohrhalterung samt Rohren nahe an den Träger herangefahren wird. Hier kann eine Zentrierschablone dann sozusagen zwischen zwei Längsträgern wie zwischen zwei Schienen odgl. entlang fahren beim Einfahren der Rohre in die Längskanäle.

In nochmaliger alternativer Ausgestaltung der Erfindung kann die Zentrierschablone selbst fest mit einem Führungsstab verbunden sein, also nicht verschiebbar an diesem angeordnet sein. Dieser Führungsstab wiederum ist dann an oder in der Rohrhalterung längsverschiebbar beweglich geführt, und zwar in Längsrichtung der Rohre. Ein solcher Führungsstab muss nicht seitlich außerhalb des Trägers vorgesehen sein, da er ja in die andere Richtung von ihm weg bewegt wird. Vorteilhaft sind hier, ähnlich wie zuvor für den Längsträger beschrieben, zwei solche Führungsstäbe für eine sichere und präzises Lagerung der Zentrierschablone vorgesehen. Bei einer derartigen Ausgestaltung mit mindestens einem Führungsstab ist es auch möglich, dass eine elastische Federeinrichtung zum Bewegen der Zentrierschablone auf der von den Rohren abgewandten Seite der Rohrhalterung vorgesehen ist. Dort kann sie an ein Ende des Führungsstabes angreifen sowie an der Rohrhalterung selbst. Diese Federeinrichtung versucht dann, das Ende des Führungsstabes möglichst nahe an die Rohrhalterung zu ziehen, sie arbeitet also als Zugfeder. Vorbeschriebene Federn, insbesondere bei einer Ausgestaltung mit den Längsträgern, sind üblicherweise Druckfedern. Diese drücken die Zentrierschablone dann wieder von der Rohrhalterung weg auf den Träger zu bzw. in die Ansetzposition. In einer anderen zweiten grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung ist ebenfalls eine Zentrierschablone vorgesehen zum Übergreifen der Rohre zum Einführen in die Längskanäle des Trägers, wobei die Zentrierschablone Führungen bzw. Führungsöffnungen für die Rohre aufweist. Sie ist relativ bewegbar zwischen einer Ansetzposition im Endbereich der Rohre weg von der Rohrhalterung und einer Parkposition außerhalb der Rohre und entfernt davon, in der sie die Rohre nicht stört, wenn diese im Träger sind. Bevorzugt ist die Parkposition oberhalb der Rohre.

Vorteilhaft ist die Zentrierschablone separat von den Rohren ausgebildet und gelagert. Sie kann aber an einem gleichen Trägerrahmen odgl. befestigt sein.

In Ausgestaltung der Erfindung ist die Zentrierschablone unabhängig von den Rohren zwischen der Ansetzposition und der Parkposition bewegbar. Sie kann dazu eine eigene Verfahreinrichtung odgl. aufweisen, vorteilhaft als Linearantrieb. Vorteilhaft ist die Bewegung zwischen der Ansetzposition und der Parkposition eine lineare Bewegung, insbesondere in Richtung senkrecht zu der Längsrichtung der Rohre bzw. einer Fläche, in der die Rohre laufen.

Vorteilhaft ist die Zentrierschablone mit einer Verfahreinrichtung zum Bewegen zwischen der Park- und der Ansatzposition an einem vorgenannten Trägerrahmen angeordnet, an dem auch die Rohrhalterung mit den Rohren angeordnet ist. So kann ein gemeinsames Verschwenken erleichtert werden und die Position zueinander ist genau.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die Führungen der Zentrierschablonen nach unten offen als Führungsöffnungen zum Übergreifen der Rohre. Es sind Arretierungsmittel am unteren Bereich der Führungen vorgesehen, die derart ausgebildet sind, dass sie die Rohre in den Führungen halten. Dies kann insbesondere durch zumindest teilweises Verschließen der Führungen unterhalb der übergriffenen Rohre erfolgen, wozu die Arretierungsmittel vorteilhaft linear verfahrbar sind. In vorteilhafter Ausgestaltung können die Arretierungsmittel sämtlicher Führungen miteinander verbunden sein zum gleichzeitigen Bewegen aller Arretierungsmittel. Dies kann insbesondere durch einen Aktor gesteuert werden.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwi- schen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen seitlichen Schnitt durch eine erste erfindungsgemäße

Vorrichtung, in die ein Träger mit Substraten daran eingefahren ist, wobei Rohre in Längskanäle im Träger eingreifen,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung aus Fig. 1 in einem Zustand, kurz bevor die Rohre in den Innenkanal des Träger einfahren,

Fig. 3 eine Darstellung ähnlich Fig. 2, wenn die Rohre ein Stück in die

Längskanäle des Trägers hineingefahren sind, Fig. 4 eine Draufsicht auf eine zweite erfindungsgemäße Vorrichtung mit Rohrhalterung und einer Zentrierschablone oberhalb der

Rohre und

Fig. 5 die Darstellung aus Fig. 4, bei der die Zentrierschablone auf die

Rohre gefahren ist und Führungen für die Rohre verschlossen sind.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist in einer seitlichen Schnittdarstellung eine erste Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 1 dargestellt, in welche ein Träger 12 eingefahren ist, an dessen Unterseite eine Vielzahl von Substraten 14 hängt. Innerhalb des Trägers 12 verlaufen mehrere Längskanäle 16 parallel zueinander. Durch das Zersägen von Siliziumblöcken in die Substrate 14 wird der Träger 12 von der Unterseite her angesägt und es entstehen Öffnungen, die die Längskanäle 16 mit Zwischenräumen zwischen den Substraten 14 verbinden. Ein solcher Träger ist aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2009 023 121 A1 bekannt, wobei diesbezüglich explizit auf diese Patentanmeldung verwiesen wird bezüglich Aufbau und Gestaltung des Trägers selbst. Bezüglich des Prinzips des Einbringens von Reinigungsflüssigkeit zur Reinigung der Zwischenräume zwischen den Substraten 14 wird auf die vorgenannte DE 10 2009 035 343 A1 verwiesen.

In die Längskanäle 16 sind linke Rohre 18a eingefahren, in deren Endbereich Öffnungen 19a nach unten vorgesehen sind. Die linken Rohre 18a sind an einer Rohrhalterung 21 a befestigt, welche wiederum bewegbar ist, um eben die Rohre 18a in den Längskanälen 16 einzubringen.

Im rechten Bereich der Fig. 1 greifen rechte Rohre 18b mit Öffnungen 19b nahe dem Endbereich in die Längskanäle 16. Auch die rechten Rohre 18b sind an einer Rohrhalterung 21 b befestigt und haben darüber auch einen Flüssigkeitsanschluss. Es kann also über die Rohrhalterungen 21a und 21 b Reinigungsflüssigkeit in die Rohre 18a und 18b eingeleitet werden. Aus den Öffnungen 19a und 19b treten sie dann aus nach unten zwischen die Substrate 14 zum Reinigen.

Wie vor allem aus Fig. 2 und 3 deutlich wird, ist es wichtig, dass in einer Relativbewegung entsprechend der Bewegungsrichtung B des Trägers 12 in der Vorrichtung 1 1 sämtliche Rohre 18 genau in die Längskanäle 16 hineingeführt werden. Damit dieses angesichts der Länge der Rohre 18 in der Praxis, die bei 40 cm bis 100 cm liegen kann, und einem geringen Durchmesser von wenigen Millimetern stets exakt und zielgenau passt sind erfindungsgemäß Zentrierschablonen 23a und 23b für jeweils die linken Rohre 18a und die rechten Rohre 18b vorgesehen. Diese Zentrierschablonen 23a und 23b weisen jeweils Zentriervorsprünge 25a und 25b auf, die gemäß Fig. 2 noch vor den Rohren 18 an dem Träger 12 anliegen. Dabei ist zu erkennen, dass so die Zentrierschablone 23a in ihrer Ansetzposition ist und somit vor den Rohren 18a mit dem Träger 12 in Kontakt kommt.

Die Rohre 18a und 18b laufen in Öffnungen 26a und 26b in der Zentrierschablone 23a und 23b. Mittels der Zentriervorsprünge 25a und 25b, die selbstzentrierend ausgebildet sind in Verbindung mit dem Träger 12, kommen die Zentrierschablonen in genau vorgegebener Position an den Träger 12 von beiden Seiten heran. Durch die genaue Führung der Rohre 18 in den Zentrierschablonen 23 mittels der Öffnungen 26 ist dann wiederum leicht sichergestellt, dass die Rohre eben auch genau in die Längskanäle 16 treffen beim Bewegen des Träger 12 relativ zu den Rohrhalterungen 21.

Bei dieser Relativbewegung wiederum verbleibt die Zentrierschablone 23 an der Stirnseite des Trägers 12, wozu eine Feder 27 vorgesehen ist. Diese ist hier schematisch eingezeichnet als Druckfeder zwischen Zent- rierschablone 23a und Rohrhalterung 21a. Die Feder 27 stellt sicher, dass die Zentrierschablone 23 bei Entfernen der Rohre 18 aus dem Träger 12 bzw. dessen Längskanälen 16 wieder an das Ende der Rohre bewegt wird, also wieder in die Ansetzposition. In dieser Ansetzposition ist nämlich wiederum sichergestellt, dass zuerst die Zentrierschablone 23 mit dem Träger 12 in Berührung kommt und sich mittels der Zentriervorsprünge 25 daran ausrichten kann. Alternativ zu der Druckfeder 27 könnte gemäß Fig. 2 auch eine Zugfeder vorhanden sein zwischen einem der linken Enden der Führungen 29 mit der Rohrhalterung 21.

Einerseits ist es zwar grundsätzlich möglich, dass die Rohre 18 selbst die Zentrierschablone 23 bzw. deren Gewicht tragen. Angesichts der vorgenannten Länge der Rohre 18 wäre dies selbst bei einer leichten Zentrierschablone 23 eine unnötig große Belastung. Deswegen ist vorteilhaft gemäß der Fig. 2 und 3 vorgesehen, dass die Zentrierschablone 23a zwei Führungsstangen 28a aufweist, die in Führungen 29a in der Rohrhalterung 21 a verlaufen. Zwar benötigt die Zentrierschablone 23 eine gewisse Bewegbarkeit in einer Ebene senkrecht zur Bewegungsrichtung B, um sich eben an den herannahenden Träger 12 anpassen bzw. daran ausrichten zu können. Insofern sollten die Führungsstangen 28 in den Führungen 29 der Rohrhalterung 21 ein gewisses Spiel haben. Ein Spiel der Rohre 18 in der Zentrierschablone 23 bzw. deren Öffnung 26 wiederum sollte sehr gering sein, da die Zentrierschablone ja exakt die Rohre 18 in die Längskanäle 16 einführen soll.

In Abwandlung der Zentrierschablone 23 ist es auch leicht vorstellbar, dass die Zentriervorsprünge 25 nicht seitlich außen den Träger 12 übergreifen und sich daran zentrieren, sondern in weitere Öffnungen odgl. des Trägers 12 hineinfahren. Ebenso können auch auf der Oberseite des Trägers 12 bestimmte Konturen vorgesehen sein, die eine sichere Festlegung der Zentrierschablone daran ermöglichen. Der Träger 12 mit den Substraten 14 läuft auf einer schematisch dargestellten Rollenbahn 17. In der Praxis laufen natürlich nicht die Substrate 14 selbst darauf, sondern Träger 12 und Substrate 14 sind in einer käfigartigen Trägervorrichtung eingespannt, die allerdings aus dem Stand der Technik bekannt ist, welche dann wiederum auf der Rollenbahn 17 läuft.

Eine zweite alternative Ausführung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Fig. 4 und 5 dargestellt, und zwar in der Vorderansicht entlang der Längsrichtung von Rohren 118, die sozusagen aus der Zeichenebene herausstehen. Diese Rohre 118 sind an einer Rohrhalterung 121 befestigt ähnlich Fig. 3. Die Rohrhalterung 121 wiederum ist auf nicht dargestellter Art und Weise mittels eines Schwenkarms 122, der beispielsweise nach rechts weitergeht, um eine Schwenkachse parallel zu den Rohren 1 18 schwenkbar. Ein solcher Schwenkarm kann im übrigen auch bei den Ausführungen der Fig. 1 bis 3 vorgesehen sein. So können die Rohre 118 samt Rohrhalterung 121 wie eingangs beschrieben zuerst aus dem Bewegungsweg eines Trägers gebracht werden und dann wieder hinein bewegt werden zum Auffahren des Trägers auf die Rohre 1 18 bzw. um die Rohre 1 18 in den Träger hinein zu bringen.

An dem Schwenkarm 122 ist auch eine Zentrierschablone 123 angeordnet, und zwar über zwei Führungsstangen 128, die an ihrer Oberseite befestigt sind. Diese Führungsstangen 128 laufen in Führungen 129 am Schwenkarm 122. Bewegt wird die Zentrierschablone 123 in dieser Richtung, wie durch den Pfeil links dargestellt ist, nach oben und nach unten durch einen Linearantrieb 131 , beispielsweise in Form eines Hydraulikzylinders.

Es ist zu erkennen, dass die Zentrierschablone 123 an ihrer Unterseite Führungsöffnungen 126 aufweist, die U-förmig sind und von der Anordnung her genau zu den Rohren 1 18 passen. Dabei können diese Füh- rungsöffnungen 126 ein Stück breiter sein als die Rohre 118, müssen es aber nicht.

Des weiteren ist an der Zentrierschablone 123 ein streifenartiger Arretierungsschieber 133 vorgesehen, der mittels eines nicht dargestellten Antriebs hin- und herbewegt werden kann, und zwar aus der in Fig. 4 dargestellten Position nach rechts. In der in Fig. 4 dargestellten Stellung befindet er sich in der Öffnungsposition, was bedeutet, dass die Führungsöffnungen 126 nach unten völlig frei sind.

In Fig. 5 ist dargestellt, wie die Zentrierschablone 123 über die Rohre 118 nach unten gefahren worden ist, sodass diese in den Führungsöffnungen 126 verlaufen bzw. sich darin befinden, und zwar sozusagen am oberen Anschlag derselben. Des Weiteren ist der Arretierungsschieber 133 nach rechts bewegt worden in die Arretierungsposition, und zwar um einen geringen Weg von etwa einem halben Rohrdurchmesser. Dabei bewegen sich Arretierungsvorsprünge 135, die auch in Fig. 4 gestrichelt dargestellt sind mit dem Umriss des Arretierungsschiebers 133, im unteren Bereich der Arretierungsöffnungen 134 ein Stück nach rechts unter die Rohre 118. Die Arretierungsöffnungen 134 sind dabei ähnlich wie die Führungsöffnungen 126 U-artig ausgebildet, allerdings breiter. Diese größere Breite wird lediglich durch die Arretierungsvorsprünge 135 links unten beschränkt. So können diese Arretierungsvorsprünge 135 bei nach rechts gefahrenen Arretierungsschieber 133 unter die Rohre 1 18 fahren und, wie aus Fig. 5 gut ersichtlich ist, verhindern, dass diese nach unten aus den Führungsöffnungen 126 rutschen oder sich überhaupt mehr bewegen als gewünscht ist. Die Rohre 118 werden sozusagen zwischen dem Arretierungsvorsprung 135 links unten und dem oberen sowie rechten Bereich der Führungsöffnungen 126 gehalten.

Ob diese Halterung nun ein festes Einklemmen ist für ein Einführen der Rohre 118 in den nicht dargestellten Träger oder aber sie noch etwas Bewegungsspielraum haben, beispielsweise falls die Rohre 118 in Längsrichtung verschiebbar sein sollen, kann frei gewählt werden und liegt im Rahmen der hier vorliegenden Erfindung. Es ist auch gut vorstellbar, anstelle des hier dargestellten Arretierungsschiebers 133 andere Möglichkeiten vorzusehen, beispielsweise eine von unten herein geschwenkte Leiste, die quer über alle Führungsöffnungen 126 geht, odgl..

Aus den Fig. 4 und 5 ist auch ersichtlich, dass die hier dargestellte Zentrierschablone bei der zweiten Ausführung der Erfindung dadurch, dass sie am selben Schwenkarm 122 vorgesehen ist und dieser auch an demselben Trägerrahmen wie die Rohrhalterung 121 angebracht ist, bis auf die Vertikalposition die stets gleiche Zuordnung zu den Rohren 1 18 aufweist. Bei über die Rohre 1 18 geführter Zentrierschablone 123 gemäß Fig. 5 ist, anders als bei den Fig. 1 bis 3, zwar die Zentrierschablone selbst nicht direkt am Träger angelegt zur genauen Ausrichtung. Allerdings ist sie innerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 1 genau festgelegt und somit auch die Rohre 118. Da sich der Träger ebenfalls innerhalb der Vorrichtung 111 in genau vorgegebener Position befindet, kann so ein genaues Einführen erfolgen.

Es ist deutlich zu erkennen, dass bei der zweiten erfindungsgemäßen Ausführung die Zentrierschablone 123 nach dem Einführen der Rohre 118 in den Träger entfernt werden kann bzw. die Rohre 118 freigibt und angehoben wird. Dies macht das anschließende Reinigungsverfahren einfacher. Allerdings ist dazu der weitere Aktor bzw. Antrieb 131 notwendig.