WO2005024812A1

WO2005024812A1 - Holder for discoid substrates comprising an internal orifice

Info

Publication number: WO2005024812A1
Application number: PCT/EP2004/009922
Authority: WO
Inventors: Waldemar Lukhaub; Klaus Philipp; Günter Eisele; Timo Weidner; Tilman Rieseweber; Manfred Zimmermann
Original assignee: Steag Hamatech AG
Current assignee: Steag Hamatech AG
Priority date: 2003-09-04
Filing date: 2004-09-06
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2006-03-04

Abstract

The aim of the invention is to provide a holder for discoid substrates comprising an internal orifice, used in a coating device, said holder having a simple construction and ensuring that the substrates are retained securely. This is achieved by a holder for discoid substrates comprising an internal orifice, used in a coating device, that is equipped with a retaining element, which has a base and at least three spring-loaded arms that are configured as one piece with the base and that extend perpendicularly to a plane of the base. The free ends of the spring-loaded arms define a respective incline towards the exterior, said incline extending towards a central axis of the base and the respective spring-loaded arms define a substantially linear section in the axial direction in an area between the incline and the base.

Description

Halter für scheibenförmige, ein Innenloch aufweisende Substrate Holder for disc-shaped substrates with an inner hole

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Halter für scheibenförmige, ein Innenloch aufweisende Substrate. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Halter zum Halten von Substraten für optische Datenträger in einer Beschichtungsvomchtung, insbesondere einer Sputtervor- richtung, oder in einer Kühlvorrichtung.The present invention relates to a holder for disk-shaped substrates having an inner hole. In particular, the present invention relates to a holder for holding substrates for optical data carriers in a coating device, in particular a sputtering device, or in a cooling device.

Bei der Herstellung optischer Datenträger wie z.B. CDs und DVDs - mit ihren unterschiedlichen Unterformaten - ist es bekannt, lichtdurchlässige Substrate, in einem Spritzgussverfahren herzustellen. Diese müssen anschließend möglichst homogen und rasch abgekühlt werden, um flache, spannungsfreie Substrate zu bilden. Um die Substrate während einer Abkühlung zu halten sind unterschiedliche Halteeinrichtungen bekannt. So ist beispielsweise aus der auf die Anmelderin zurückgehenden DE-A-101 00 428.1 ein Haltestift für Substrate in einer Kühlvorrichtung bekannt, der eine kleine Auflagefläche im Bereich des Innenlochs der Substrate aufweist, und der über ein entsprechendes Lüfterrad in Rotation versetzt werden kann. Dabei liegt das Substrat in hori- zontaler Ausrichtung auf der kleinen Auflagefläche auf, was bei Substraten mit hohen Temperaturen, dazu führen kann, dass sie sich durch ihr eigenes Gewicht verbiegen. Dies gilt beispielsweise für Substrate für DVD-R Anwendungen, da diese im Gegensatz zu anderen Substraten mit einer höheren Spritztemperatur gefertigt werden.When manufacturing optical data carriers such as CDs and DVDs - with their different sub-formats - are known to produce translucent substrates in an injection molding process. These must then be cooled as homogeneously and quickly as possible to form flat, stress-free substrates. Various holding devices are known for holding the substrates during cooling. For example, from DE-A-101 00 428.1, which goes back to the applicant, a holding pin for substrates in a cooling device is known, which has a small contact surface in the area of the inner hole of the substrates, and which can be set in rotation by means of a corresponding fan wheel. The substrate lies in a horizontal orientation on the small contact surface, which can cause substrates with high temperatures to bend due to their own weight. This applies, for example, to substrates for DVD-R applications because, unlike other substrates, these are manufactured with a higher injection temperature.

Ferner ist es bekannt, reflektierende Metallschichten auf die für die Bildung der optischen Datenträger verwendeten Substrate im Vakuum mittels eines Sputterverfahrens aufzubringen. Dabei wirken in der Beschichtungsvomchtung insbesondere während Bewegungsvorgängen hohe Beschleunigungs- kräfte auf das Substrat und einen das Substrat haltenden Halter.Furthermore, it is known to apply reflective metal layers to the substrates used for the formation of the optical data carriers in a vacuum by means of a sputtering process. In the coating device, high acceleration forces act on the substrate and a holder holding the substrate, especially during movement processes.

Ein bekannter Halter für die Substrate in Beschichtungsvorrichtungen verwendet einen Metallstift mit nach außen vorgespannten Kugeldruckstücken, wobei der Metallstift in ein Innenloch der Substrate einführbar ist. Beim Auflegen eines Substrats werden die Kugeln gegen eine Feder in den Stift hineinbewegt. Bei dieser Bewegung kann es zu Abrieb der Kugeldruckstücke kommen, insbesondere durch einen fertigungsbedingten Grat am Innenloch der opti- sehen Datenträger. Durch den Abrieb kann es zu einem Verklemmen der Kugeldruckstücke und einer Fehlfunktion derselben kommen. Ferner kann es zu Qualitätsmängeln an den Datenträgern kommen (z. B. Partikel im Datenbereich, die zu Lesefehlern führen).A known holder for the substrates in coating devices uses a metal pin with outwardly preloaded ball thrust pieces, wherein the metal pin can be inserted into an inner hole of the substrates. When placing a substrate, the balls are moved into the pin against a spring. This movement can lead to abrasion of the ball thrust pieces, in particular due to a production-related burr on the inner hole of the optical data carrier. Abrasion can cause the ball thrust pieces to jam and malfunction. Furthermore, there may be quality defects on the data carriers (e.g. particles in the data area, which lead to reading errors).

Darüber hinaus ist der Aufbau des Metallstifts mit Kugeldruckstücken sehr aufwendig, da die Kugeldruckstücke einzeln montiert werden müssen. Ferner können aufgrund der Geometrie solcher Stifte maximal vier Kugeldruckstücke vorgesehen werden, so dass es zu hohen punktuellen Kräften am Scheiben- innenloch kommt. Darüber hinaus kommen die Kugeldruckstücke jeweils nur mit einer Oberkante des Substratinnenlochs in Kontakt, wenn das Substrat vollständig eingesetzt ist. Daher ist es auch notwendig, um eine ausreichende Haltekraft vorzusehen, bei Scheiben mit unterschiedlichem Dickenformat jeweils einen anderen Stift einzusetzen.In addition, the construction of the metal pin with ball thrust pieces is very complex, since the ball thrust pieces must be installed individually. Furthermore, due to the geometry of such pins, a maximum of four ball thrust pieces can be provided, so that there are high punctiform forces on the inner hole of the disk. In addition, the ball thrust pieces only come into contact with an upper edge of the substrate inner hole when the substrate is fully inserted. Therefore, in order to provide sufficient holding force, it is also necessary to use a different pin for panes with different thickness formats.

Ferner ist es bekannt, schwenkbare Innenlochgreifer vorzusehen, die beispielsweise magnetisch in Kontakt mit einem Innenloch der Substrate verschwenkbar sind, um diese zu halten. Diese Innenlochgreifer sind jedoch vom Aufbau sehr aufwendig und benötigen eine gesonderte Ansteuerung der Greifelemente.Furthermore, it is known to provide pivotable inner hole grippers which can be pivoted, for example magnetically, in contact with an inner hole of the substrates in order to hold them. However, these inner hole grippers are very complex to construct and require separate control of the gripping elements.

Ausgehend von den oben genannten Haltevorrichtungen liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen Halter für scheibenförmige, ein Innenloch aufweisende Substrate vorzusehen, der einen einfachen Aufbau besitzt, und einen sicheren Halt der Substrate gewährleistet.Proceeding from the holding devices mentioned above, the present invention is therefore based on the object of providing a holder for disk-shaped substrates having an inner hole, which has a simple structure and ensures a secure hold of the substrates.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Halter für ein Innenloch aufweisende Substrate gelöst, der ein Halteelement mit einer im Wesentlichen ebenen Basis und wenigstens drei einteilig mit der Basis ausgebildeten auf einer Kreislinie angeordneten Federarmen aufweist, die sich von der Basis aus im Wesentlichen frei und im Wesentlichen senkrecht zur Ebene der Basis erstrecken, wobei die Federarme im Bereich ihrer freien Enden jeweils eine nach außen weisende Schräge definieren, die sich in Richtung einer Mit- telachse der Basis erstreckt und wobei die Federarme in einem Bereich zwischen der Schräge und der Basis jeweils einen in Axialrichtung im Wesentlichen geraden Abschnitt definieren und wobei die Basis im Wesentlichen radial innerhalb der Federarme liegt. Der erfindungsgemäße Halter besitzt einen einfachen, kompakten und einteiligen Aufbau des Halteelements, und ist da- her kostengünstig herzustellen. Die Schräge an den freien Enden der Federarme, die sich in Richtung einer Mittelachse der Basis erstreckt, ermöglicht eine zentrierte Aufnahme der Substrate und bewirkt, dass die Federarme beim Einführen in ein Innenloch der Substrate in Richtung der Mittelachse der Basis einfedern. Da sich die Federarme von der Basis aus im Wesentlichen frei erstrecken ist ein möglichst langer Federarm vorgesehen, der ein gutes einfedern ermöglicht. . Die im Wesentlichen geraden Abschnitte der Federarme in einem Bereich zwischen der Schräge und der Basis ermöglichen das Kontaktieren einer Innenumfangsfläche des Innenlochs der Substrate und somit einen sicheren Halt der Substrate, unabhängig von ihrer Dicke.According to the invention, this object is achieved by a holder for substrates having an inner hole, which has a holding element with an essentially flat base and at least three integrally formed with the base has spring arms arranged in a circular line, which extend from the base essentially freely and essentially perpendicular to the plane of the base, the spring arms in the region of their free ends each defining an outward-pointing bevel which extends in the direction of a central axis of the The base extends and the spring arms each define a section that is essentially straight in the axial direction in a region between the slope and the base, and the base lies essentially radially within the spring arms. The holder according to the invention has a simple, compact and one-piece construction of the holding element and is therefore inexpensive to manufacture. The bevel at the free ends of the spring arms, which extends in the direction of a central axis of the base, enables the substrates to be received in a centered manner and causes the spring arms to spring in the direction of the central axis of the base when inserted into an inner hole of the substrates. Since the spring arms extend essentially freely from the base, a spring arm that is as long as possible is provided, which enables a good deflection. , The substantially straight sections of the spring arms in a region between the bevel and the base enable an inner circumferential surface of the inner hole of the substrates to be contacted and thus a secure hold of the substrates, regardless of their thickness.

Für eine erhöhte Stabilität besitzen die Federarme an ihren freien Enden jeweils eine Verdickung. Die erhöhte Stabilität ist in diesem Bereich von Vorteil, da die freien Enden am Häufigsten mit einem Innenumfang des Innenlochs der Substrate in Kontakt, insbesondere in einen Reibungskontakt, kommen. Dabei liegt die jeweilige nach außen weisende Schräge der Federarme jeweils vollständig im Bereich der Verdickung, da gerade im Bereich der Schräge der zuvor genannte Reibungskontakt auftritt.For increased stability, the spring arms each have a thickening at their free ends. The increased stability is advantageous in this area since the free ends most often come into contact with an inner circumference of the inner hole of the substrates, in particular into frictional contact. The respective outward-pointing slope of the spring arms lies completely in the area of the thickening, since the aforementioned frictional contact occurs precisely in the area of the slope.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung definieren die Federarme wenigs- tens in einem Teilbereich der Verdickung einen größeren Außendurchmesser als der Innendurchmesser des Innenlochs der aufzunehmenden Substrate und als der Außendurchmesser im Bereich des geraden Abschnitts der Federarme. Dieser vergrößerte Außendurchmesser sieht eine Schnappwirkung vor, sobald das Substrat an dem Teilbereich mit größerem Außendurchmesser vorbeibewegt wird. Darüber hinaus wird ein sicherer Halt in Axialrichtung des Halteelements gewährleistet. Vorzugsweise ist der Übergang zwischen den verschiedenen Außendurchmessern abgerundet, um eine kontrollierte Bewegung der Federarme zu ermöglichen.In one embodiment of the invention, the spring arms define at least in a partial region of the thickening a larger outer diameter than the inner diameter of the inner hole of the substrates to be accommodated and as the outer diameter in the region of the straight section of the spring arms. This enlarged outer diameter sees a snap effect as soon as the substrate is moved past the section with a larger outside diameter. In addition, a secure hold in the axial direction of the holding element is guaranteed. The transition between the different outer diameters is preferably rounded off in order to enable a controlled movement of the spring arms.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der gesamte, sich zwischen der Verdickung und der Basis erstreckende Abschnitt im Wesentlichen gerade ausgebildet, wodurch sich ein einfacher Aufbau des Halteelements ergibt. Bei einer alternativen Ausführungsform ist an den Federarmen zwischen der Schräge und der Basis jeweils ein nach außen weisender Vorsprung vorgesehen, wobei die Vorsprünge der Federarme einen Außendurchmesser definieren, der größer ist als der Innendurchmesser des Innenlochs der aufzunehmenden Substrate. Für eine sichere Kontaktierung des Substrats am Innenumfang des Innenlochs definieren die Federarme im Bereich des geraden Abschnitts bei einer Ausführungsform der Erfindung einen Außendurchmesser des Halteelements, der in einem unbelasteten Zustand der Federarme größer ist als der Innendurchmesser des Innenlochs des Substrats. Hierdurch kann das Substrat sicher an seinem Innenumfang ver- spannt und gehalten werden.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the entire section extending between the thickening and the base is essentially straight, which results in a simple construction of the holding element. In an alternative embodiment, an outwardly facing projection is provided on the spring arms between the bevel and the base, the projections of the spring arms defining an outer diameter that is larger than the inner diameter of the inner hole of the substrates to be received. For reliable contacting of the substrate on the inner circumference of the inner hole, in one embodiment of the invention the spring arms in the area of the straight section define an outer diameter of the holding element which, in an unloaded state of the spring arms, is larger than the inner diameter of the inner hole of the substrate. As a result, the substrate can be securely clamped and held on its inner circumference.

Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung definieren die Federarme im Bereich des geraden Abschnitts einen Außendurchmesser des Halteelements, der in einem unbelasteten Zustand der Federarme kleiner ist als der Innendurchmesser des Innenlochs des Substrats. Hierdurch kann eine spannungsfreie Aufnahme des Substrats gewährleistet werden.In an alternative embodiment of the invention, the spring arms in the region of the straight section define an outer diameter of the holding element, which in an unloaded state of the spring arms is smaller than the inner diameter of the inner hole of the substrate. This ensures stress-free absorption of the substrate.

Vorzugsweise sind die Federarme symmetrisch zur Basis auf einer Kreislinie angeordnet. Für einen besonders guten Halt der Substrate sind die nach au- ßen weisenden Flächen der Federarme wenigstens im Bereich der geraden Abschnitte der Federarme an die Form des Innenlochs der Substrate ange- passt. Insbesondere bilden die nach außen weisenden Flächen Kreissegmente eines zu einer Mittelachse des Halteelements zentrierten Kreises. Um Spannungsspitzen im Halteelement zu vermeiden, ist der Übergang zwischen der Basis und den Federarmen vorzugsweise abgerundet. Vorzugsweise sind in der Basis Ausschnitte vorgesehen, die zwischen Übergängen der Basis zu den Federarmen liegen, um den jeweiligen Biegearm der Federarme zu verlängern. Radial innerhalb der Ausschnitte definiert die Basis vorzugsweise eine Klemmfläche zum Eingriff mit einem entsprechenden Befestigungselement. Vorzugsweise definieren die Federarme einen gestuften Innenraum, der im Bereich der freien Enden einen kleineren Durchmesser besitzt als in einem daran anschließenden Bereich.The spring arms are preferably arranged symmetrically to the base on a circular line. For a particularly good hold of the substrates, the surfaces of the spring arms pointing outwards are adapted to the shape of the inner hole of the substrates at least in the area of the straight sections of the spring arms. In particular, the outwardly facing surfaces form circular segments of a circle centered on a central axis of the holding element. In order to avoid voltage peaks in the holding element, the transition between the base and the spring arms is preferably rounded. Cutouts are preferably provided in the base, which lie between transitions of the base to the spring arms in order to extend the respective bending arm of the spring arms. Radially within the cutouts, the base preferably defines a clamping surface for engagement with a corresponding fastening element. The spring arms preferably define a stepped interior, which has a smaller diameter in the area of the free ends than in an adjoining area.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Halter ein Befestigungselement auf, das in einen durch die Federarme gebildeten Innenraum einführbar ist und eine Klemmfläche aufweist, um das Basis- teil gegen eine Auflage zu klemmen. Das Befestigungselement ermöglicht eine leichte Befestigung des Halteelements, in dem das Basisteil gegen eine Auflage geklemmt wird. Dadurch dass es in den durch die Federarme gebildeten Innenraum einführbar ist, liegt es im Wesentlichen außerhalb eines Bewegungsbereichs des zu haltenden Substrats und behindert somit nicht das Be- und Entladen der Substrate. Dabei erstreckt sich das Befestigungselement vorzugsweise in Axialrichtung über die Federarme hinweg, um zu verhindern, dass fehlausgerichtete Substrate in Axialrichtung auf die Federarme drücken und diese beschädigen. Dadurch dass sich das Befestigungselement in Axialrichtung über die Arme hinweg erstreckt, kann das Befestigungselement eine Bewegung des fehlausgerichteten Substrats in Richtung der Federarme verhindern.In a particularly preferred embodiment of the invention, the holder has a fastening element which can be inserted into an interior space formed by the spring arms and has a clamping surface in order to clamp the base part against a support. The fastening element enables an easy fastening of the holding element in which the base part is clamped against a support. Because it can be inserted into the interior space formed by the spring arms, it lies essentially outside a range of motion of the substrate to be held and thus does not hinder the loading and unloading of the substrates. The fastening element preferably extends axially over the spring arms in order to prevent misaligned substrates from pressing axially on the spring arms and damaging them. Because the fastening element extends axially over the arms, the fastening element can prevent the misaligned substrate from moving in the direction of the spring arms.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Befestigungselement einen in Axialrichtung gestuften Außendurchmesser auf, wobei das Befestigungselement wenigstens in einem Bereich, der in Axialrichtung wenigstens teilweise im Bereich der nach außen weisenden Schräge der Federfinger liegt, einen geringeren Durchmesser besitzt, als in einem sich daran anschließenden, zur Basis hin erstreckenden Bereich. Dabei definiert das Befestigungselement in einem in Axialrichtung im Bereich der geraden Abschnitte der Federfinger liegenden Bereich vorzugsweise einen größeren Außendurchmesser, als der durch die freien Enden der Federfinger definierte Innendurchmesser. Hierdurch wird eine lose Vormontage des Befestigungs- elements ermöglicht, ohne dass das Befestigungselement aus dem durch die Federfinger gebildeten Innenraum herausfallen kann. Dabei folgt vorzugsweise eine Außenkontur des Befestigungselements einer nach innen weisenden Kontur der Federelemente, wobei die Elemente dazwischen einen Federraum definieren, der ein ausreichendes nach innen Federn der Federelemente zur Aufnahme des Substrats ermöglichen.In a particularly preferred embodiment of the invention, the fastening element has an outer diameter which is stepped in the axial direction, the fastening element having a smaller diameter than in one, at least in a region which is at least partially in the axial direction in the region of the spring fingers pointing outwards adjoining area extending to the base. Defined the fastening element in an area lying in the axial direction in the region of the straight sections of the spring fingers preferably has a larger outer diameter than the inner diameter defined by the free ends of the spring fingers. This enables a loose pre-assembly of the fastening element without the fastening element falling out of the interior space formed by the spring fingers. In this case, an outer contour of the fastening element preferably follows an inward-pointing contour of the spring elements, the elements in between defining a spring space, which allow sufficient spring-in of the spring elements for receiving the substrate.

Um zu verhindern, dass ein fehlausgerichtetes Substrat in Axialrichtung auf die Federarme drückt, weist das Befestigungselement in einem in Axialrichtung über den Federarmen liegenden Bereich vorzugsweise einen Außenum- fang auf, der dem durch die freien Enden der Federelemente definierten Außenumfang entspricht.In order to prevent a misaligned substrate from pressing on the spring arms in the axial direction, the fastening element preferably has an outer circumference in an area lying in the axial direction above the spring arms, which corresponds to the outer circumference defined by the free ends of the spring elements.

Vorzugsweise sind die Basis und die Federarme aus Kunststoff, insbesondere PEEK herstellt. Um zu verhindern, dass durch das Halteelement lokal Wärme abgeleitet wird, was zu Spannungen in dem Substrat führen kann, besteht es vorzugsweise aus einem Material mit einem Wärmeleitkoeffizienten von < 0,25 W/mK. Darüber hinaus sind die Basis und die Federarme vorzugsweise spanend hergestellt, d.h. dass die Basis und die Federarme, insbesondere die Innen- und Außenkontur der Federarme, aus einem Stück herausgearbeitet werden. Durch die spanende Herstellung der Basis und der Federarme aus einem Stück ergibt sich eine gute Haltbarkeit des Elements.The base and the spring arms are preferably made of plastic, in particular PEEK. In order to prevent heat from being dissipated locally through the holding element, which can lead to stresses in the substrate, it is preferably made of a material with a thermal conductivity coefficient of <0.25 W / mK. In addition, the base and spring arms are preferably machined, i.e. that the base and the spring arms, in particular the inner and outer contour of the spring arms, are worked out from one piece. The fact that the base and spring arms are machined from one piece results in good durability of the element.

Das Befestigungselement besteht vorzugsweise aus Metall. Der zuvor genannte Halter ist bei einer Ausführungsform für eine Beschichtungsvorrich- tung, insbesondere eine Sputtervorrichtung zum Beschichten von Substraten für optische Datenträger vorgesehen. Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Halter für eine Kühlvorrichtung vorgesehen, in der die Federarme des Halters sich im Wesentlichen in Horizontalrichtung erstrecken. Insbesondere wenn die Federarme im Bereich des geraden Abschnitts einen Außendurchmesser des Halteelements definieren, der in einem unbelasteten Zustand der Federarme kleiner ist als der Innendurchmesser des Innenlochs des Substrats lässt sich eine Spannungsfreie Aufnahme erreichen. Vorzugsweise besitzt die Kühlvorrichtung eine Vielzahl von Haltelementen, die über eine Bewegungseinrichtung in unterschiedliche Kühlpositionen bewegbar sind. Um eine direkte Entnahme von Substraten aus einer Spritzgussmaschine, in der die Substrate in der Regel in vertikaler Ausrichtung hergestellt werden zu ermöglichen weist die Kühlvorrichtung vorzugsweise eine Hubvorrichtung zum Bewegen der Halter in Horizontalrichtung auf.The fastener is preferably made of metal. In one embodiment, the aforementioned holder is provided for a coating device, in particular a sputtering device for coating substrates for optical data carriers. In an alternative embodiment, the holder is provided for a cooling device, in which the spring arms of the holder extend essentially in the horizontal direction. In particular, if the spring arms in the area of the straight section define an outer diameter of the holding element, which in an unloaded state of the spring arms is smaller than the inner diameter of the inner hole of the substrate, stress-free absorption can be achieved. The cooling device preferably has a plurality of holding elements which can be moved into different cooling positions via a movement device. In order to enable a direct removal of substrates from an injection molding machine, in which the substrates are usually produced in a vertical orientation, the cooling device preferably has a lifting device for moving the holder in the horizontal direction.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:The present invention is explained in more detail below on the basis of a preferred exemplary embodiment with reference to the drawings. In the drawings:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Halter der vorliegen- den Erfindung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;1 shows a schematic sectional illustration through a holder of the present invention according to a first exemplary embodiment of the invention;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Halteelements des erfindungsgemäßen Halters gemäß Fig. 1 ; Fig. 3 eine Seitenansicht des Halteelements gemäß Fig. 2; Fig. 4 eine Ansicht von unten auf das Halteelement gemäß Fig. 2; Fig. 5 eine schematische Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 4;FIG. 2 shows a perspective view of a holding element of the holder according to the invention according to FIG. 1; FIG. 3 shows a side view of the holding element according to FIG. 2; FIG. 4 is a bottom view of the holding element according to FIG. 2; Fig. 5 is a schematic sectional view taken along the line V-V in Fig. 4;

Fig. 6 eine schematische Schnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Halter gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 7 eine perspektivische Teilansicht einer Kühlvorrichtung, in der ein Halter gemäß der vorliegenden Erfindung integriert ist;6 shows a schematic sectional view through a holder according to the invention in accordance with a second exemplary embodiment of the present invention; 7 is a partial perspective view of a cooling device in which a holder according to the present invention is integrated;

Fig. 8 eine schematische Seitendarstellung einer beweglichen Aufnahme für einen Halter der vorliegenden Erfindung; Fig. 9 eine schematische Schnittdarstellung durch die Aufnahme gemäß Fig. 8..Fig. 8 is a schematic side view of a movable receptacle for a holder of the present invention; 9 shows a schematic sectional illustration through the receptacle according to FIG. 8.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Schnittansicht eines Halters 1 für ein scheiben- förmiges, ein Innenloch aufweisendes Substrat 4. Das Substrat 4 ist ein Substrat zur Bildung eines optischen Datenträgers und weist eine ebene Oberfläche 5 auf, die im Vakuum mittels eines Sputterverfahrens mit einer reflektierenden Schicht, insbesondere einer Metallschicht beschichtet wird. Ferner ist in der Fig. 1 schematisch eine Auflage 6 für das Substrat 4 dargestellt, die gemeinsam mit dem Halter 1 eine Halterung für das Substrat 4 vorsieht.1 schematically shows a sectional view of a holder 1 for a disk-shaped substrate 4 which has an inner hole. The substrate 4 is a substrate for forming an optical data carrier and has a flat surface 5 which is vacuum-coated by means of a sputtering process with a reflective one Layer, in particular a metal layer is coated. 1 schematically shows a support 6 for the substrate 4, which together with the holder 1 provides a holder for the substrate 4.

Der Halter 1 besteht aus einem Halteelement 10 sowie einem Befestigungselement 12. Das Halteelement 10 ist in unterschiedlichen Ansichten in den Figuren 2 bis 5 dargestellt.The holder 1 consists of a holding element 10 and a fastening element 12. The holding element 10 is shown in different views in FIGS. 2 to 5.

Das Halteelement 10 wird im Wesentlichen durch eine Basis 14 sowie eine Vielzahl von sich im Wesentlichen senkrecht zur Basis erstreckende Federarme 16 gebildet. In Fig. 2 sind insgesamt sechs Federarme 16 zu erkennen, wobei aber auch eine unterschiedliche Anzahl von Federarmen 16 vorgese- hen sein könnte. Mindestens sind jedoch drei Federarme 16 vorgesehen.The holding element 10 is essentially formed by a base 14 and a plurality of spring arms 16 which extend essentially perpendicular to the base. A total of six spring arms 16 can be seen in FIG. 2, although a different number of spring arms 16 could also be provided. However, at least three spring arms 16 are provided.

Die Basis 14 ist im Wesentlichen eben ausgebildet und besitzt ein kreisförmiges Mittelloch 18, das am Besten in Fig. 4 zu erkennen ist. Die Basis 14 besitzt ferner halbkreisförmige Ausschnitte 20, die jeweils zwischen den Über- gangen von der Basis 14 zu den Federarmen 16 ausgebildet sind. In einem Bereich zwischen dem Mittelloch 18 und den halbkreisförmigen Ausschnitten 20 wird eine Klemmfläche der Basis 14 definiert, wie nachfolgend noch näher erläutert wird.The base 14 is essentially flat and has a circular center hole 18, which can best be seen in FIG. 4. The base 14 also has semicircular cutouts 20 which are each formed between the transitions from the base 14 to the spring arms 16. A clamping surface of the base 14 is defined in a region between the center hole 18 and the semicircular cutouts 20, as will be explained in more detail below.

Die Federarme 16 sind einteilig mit der Basis 14 ausgebildet. Der Übergang 22 zwischen der Basis 14 und den Federarmen 16 ist jeweils sowohl im Innenbereich als auch im Außenbereich rund ausgebildet, wie deutlich in Fig. 1 zu erkennen ist. Die Federarme 16 besitzen jeweils einen in Axialrichtung geraden Abschnitt 24, der sowohl eine gerade Außenfläche als auch eine gerade Innenfläche besitzt. In Umfangsrichtung des Halteelements 10 definieren die einzelnen Federarme 16 Kreissegmente, die zu einer Mittelachse 32 des Halteelements 10 zentriert sind. Somit ist ein Außenumfang des Halteelements 10 an das Innenloch des Substrats 4 angepasst. Oberhalb des geraden Abschnitts 24 schließt sich eine Verdickung 26 an, wobei sich der Federarm 16 sowohl radial nach innen als auch radial nach außen verdickt. Hierdurch wird einerseits der durch die Federfinger 16 definierte Außendurchmesser des Halteelements 10 vergrößert, als auch der durch die Federarme definierte Innendurchmesser in diesem Bereich verringert. Dabei sind die jeweiligen Übergänge zwischen dem geraden Abschnitt 24 zu dem verdickten Bereich abgerundet.The spring arms 16 are formed in one piece with the base 14. The transition 22 between the base 14 and the spring arms 16 is round in each case both in the inner region and in the outer region, as can be clearly seen in FIG. 1. The spring arms 16 each have a section 24 which is straight in the axial direction and has both a straight outer surface and a straight inner surface. In the circumferential direction of the holding element 10, the individual spring arms 16 define circular segments which are centered on a central axis 32 of the holding element 10. Thus, an outer circumference of the holding element 10 is adapted to the inner hole of the substrate 4. Above the straight section 24 there is a thickening 26, the spring arm 16 thickening both radially inwards and radially outwards. In this way, on the one hand the outer diameter of the holding element 10 defined by the spring fingers 16 is increased, and the inner diameter defined by the spring arms is reduced in this area. The respective transitions between the straight section 24 and the thickened area are rounded.

Im Bereich der Verdickung 26 ist ferner eine nach außen weisende Schräge 30 ausgebildet, die zum freien Ende des Federarms 16 hin zu einer Mittelachse 32 des Halteelements 10 hin geneigt ist. Die Schrägen 30 der Federfinger 16 bilden somit eine sich zu den freien Enden der Federfinger 16 verjüngende Form. Die Schräge 30 geht an ihrem freien Ende 33 in einen flachen, sich im Wesentlichen parallel zur Basis 14 erstreckenden Endabschnitt 34 über.In the area of the thickening 26, an outwardly facing bevel 30 is also formed, which is inclined towards the free end of the spring arm 16 towards a central axis 32 of the holding element 10. The bevels 30 of the spring fingers 16 thus form a shape tapering toward the free ends of the spring fingers 16. The bevel 30 merges at its free end 33 into a flat end section 34 which extends essentially parallel to the base 14.

Am Übergang zwischen der Schräge 30 zu dem Endabschnitt 34 besitzt das Halteelement 10 den geringsten Außendurchmesser. Von dort aus erweitert sich der Außendurchmesser entlang der Schräge 30 bis zu einem, dem Ab- schnitt 34 entfernt gelegenen Ende 36 der Schräge 30. Am Ende 36 der Schräge 30 besitzt das Halteelement den breitesten Außendurchmesser. Von dort aus verringert sich der durch die Federfinger 16 definierte Außendurchmesser wieder etwas, bis er im Bereich des geraden Abschnitts 24 der Federfinger 16 im Wesentlichen bis zum Übergang 22 zur Basis 14 konstant bleibt. Dabei ist der Übergang zwischen der Schräge 30 zu dem geraden Abschnitt 24 der Federfinger 16 jeweils abgerundet ausgebildet. Die Federfinger 16 definieren einen in Axialrichtung des Halteelements 10 gestuften Innenraum, wie am Besten in den Figuren 1 und 5 zu erkennen ist. Im Bereich der Verdickung 26 der Federelemente 16 besitzt dieser Innenraum einen ersten Durchmesser, der kleiner ist als ein zweiter Innendurchmesser im Bereich der geraden Abschnitte 24 der Federfinger. Ein Übergang zwischen diesen beiden Bereichen mit unterschiedlichem Durchmesser ist wiederum abgerundet ausgebildet.At the transition between the bevel 30 to the end section 34, the holding element 10 has the smallest outside diameter. From there, the outer diameter widens along the bevel 30 to an end 36 of the bevel 30 that is distant from the section 34. At the end 36 of the bevel 30, the holding element has the widest outer diameter. From there, the outer diameter defined by the spring fingers 16 decreases again somewhat until it remains constant in the area of the straight section 24 of the spring fingers 16 essentially up to the transition 22 to the base 14. The transition between the bevel 30 to the straight section 24 of the spring fingers 16 is in each case rounded. The spring fingers 16 define an interior stepped in the axial direction of the holding element 10, as can best be seen in FIGS. 1 and 5. In the area of the thickening 26 of the spring elements 16, this inner space has a first diameter which is smaller than a second inner diameter in the area of the straight sections 24 of the spring fingers. A transition between these two areas with different diameters is in turn rounded.

Das Halteelement 10 ist spanend aus Kunststoff, insbesondere PEEK herge- stellt.The holding element 10 is machined from plastic, in particular PEEK.

Das Befestigungselement 12 ist ein Metallteil 40 mit einem kreisförmigen Außenumfang 42. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, besitzt das Teil 40 an seinen in Axialrichtung gegenüberliegenden Enden jeweils eine abgeschrägte Kante. Das Teil 40 besitzt ferner eine gestufte Mittelöffnung 44 zur Aufnahme und Durchführung eines nicht dargestellten Befestigers, wie beispielsweise einer Schraube. Die gestufte Mittelöffnung 44 definiert eine Schulter 46, die als Gegenlager für den Befestiger, insbesondere einen nicht dargestellten Schraubkopf dient. Die Mittelöffnung 44 im Befestigungselement 12 ist kleiner als die Öffnung 18 im Halteelement 10, um eine radiale Ausrichtung des Halteelements zu angrenzenden Komponenten zu ermöglichen. Insbesondere wird hierdurch ein Ausgleich zu fertigungs- und toleranzbedingten Abweichungen ermöglicht. Das Halteelement kann anhand einer Lehre exakt zu angrenzenden Komponenten ausgerichtet werden, unabhängig von einer Befestigungs- Öffnung für den nicht dargestellten Befestiger.The fastening element 12 is a metal part 40 with a circular outer circumference 42. As can be seen in FIG. 1, the part 40 has a beveled edge at its ends opposite each other in the axial direction. The part 40 also has a stepped central opening 44 for receiving and implementing a fastener, not shown, such as a screw. The stepped central opening 44 defines a shoulder 46, which serves as a counter bearing for the fastener, in particular a screw head, not shown. The central opening 44 in the fastening element 12 is smaller than the opening 18 in the holding element 10 in order to enable the holding element to be aligned radially with respect to adjacent components. In particular, this makes it possible to compensate for deviations due to production and tolerance. The holding element can be aligned precisely with adjacent components using a gauge, regardless of a fastening opening for the fastener, not shown.

In Axialrichtung des Halters 1 erstreckt sich das Metallteil 40 über den flachen Bereich 34 der Federfinger 16 hinweg, wenn das Metallteil 40 mit der Basis 14 in Kontakt steht. Das heißt, das Metallteil 40 besitzt eine längere Axialabmes- sung als die Federarme 16.In the axial direction of the holder 1, the metal part 40 extends over the flat region 34 of the spring fingers 16 when the metal part 40 is in contact with the base 14. This means that the metal part 40 has a longer axial dimension than the spring arms 16.

Die mit der Basis 14 des Halteelements 10 in Kontakt stehende Fläche des Metallteils 40 bildet eine Klemmfläche, um die Basis 14 gegen eine nicht dar- gestellte Auflage zu klemmen. Dabei steht das Metallteil 40 nur in einem Bereich zwischen den kreisförmigen Ausschnitten 20 und dem Innenloch 18 mit der Basis 14 in Kontakt.The surface of the metal part 40 which is in contact with the base 14 of the holding element 10 forms a clamping surface in order to press the base 14 against a not-shown clamped pad to clamp. The metal part 40 is only in contact with the base 14 in a region between the circular cutouts 20 and the inner hole 18.

Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Halters 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. In Fig. 6 werden dieselben Bezugszeichen verwendet, sofern ähnliche oder identische Bauteile beschrieben werden.6 shows an alternative embodiment of a holder 1 according to the present invention. The same reference numerals are used in FIG. 6 insofar as similar or identical components are described.

Der Aufbau des Halters 1 gleicht im Wesentlichen dem Aufbau gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel mit Ausnahme der Form des Befestigungselements 12. Das heißt, das Halteelement 10 besitzt denselben Aufbau wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, so dass es hier nicht nochmals beschrieben wird. Das Befestigungselement 12 besteht wiederum aus einem Metallteil 40 mit einer gestuften Mittelöffnung 44, die eine Schulter 46 definiert, die als Gegenlager für einen Befestiger, wie beispielsweise einer Schraube, dient.The structure of the holder 1 is essentially the same as the structure according to the first exemplary embodiment, with the exception of the shape of the fastening element 12. That is to say that the holding element 10 has the same structure as in the first exemplary embodiment, so that it is not described again here. The fastening element 12 in turn consists of a metal part 40 with a stepped central opening 44, which defines a shoulder 46, which serves as a counter bearing for a fastener, such as a screw.

Im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel besitzt das Befestigungselement 12 jedoch auch einen in Axialrichtung gestuften Außenumfang. Der Außenumfang des Metallteils 40 folgt im Wesentlichen einer Innenkontur des durch die Federfinger 16 gebildeten Innenraums. Dabei besitzt das Metallteil 40 einen ersten Außendurchmesser, der in Axialrichtung im Bereich des geraden Abschnitts 24 der Federfinger 16 liegt. Dieser Außendurchmesser ist größer als ein durch die Federfinger 16 an ihrem freien Ende definierter Innenumfang. In einem in Axialrichtung im Bereich der Verdickung 26 der Federfinger 16 liegenden Abschnitt besitzt das Metallteil 40 einen verringerten Außendurchmesser, der kleiner ist als ein durch die freien Enden der Federfinger 16 definierter Innendurchmesser.In contrast to the first exemplary embodiment, the fastening element 12 also has an outer circumference that is stepped in the axial direction. The outer circumference of the metal part 40 essentially follows an inner contour of the interior formed by the spring fingers 16. The metal part 40 has a first outer diameter which lies in the axial direction in the region of the straight section 24 of the spring fingers 16. This outer diameter is larger than an inner circumference defined by the spring fingers 16 at its free end. In a section lying in the axial direction in the region of the thickening 26 of the spring fingers 16, the metal part 40 has a reduced outer diameter which is smaller than an inner diameter defined by the free ends of the spring fingers 16.

In Axialrichtung oberhalb der Federfinger 16 verbreitert sich wiederum der Außendurchmesser auf einen Wert, der im Wesentlichen dem durch die Federfinger 16 an ihrem freien Ende gebildeten Außendurchmesser entspricht. Diese Form des Befestigungselements 12 ermöglicht einerseits eine lose Vormontage des Befestigungselements 12 in dem Halteelement 10, durch einfaches Einführen des Metallkörpers 40 in den durch die Federfinger 16 gebildeten Innenraum. Aufgrund der Tatsache, dass der Metallkörper 40 einen Be- reich mit einem Außendurchmesser aufweist, der größer ist als ein durch die Federfinger im Bereich der freien Enden definierter Innenumfang, kann das Metallteil 40 nicht ohne weiteres aus dem Halteelement 10 herausfallen. Durch den vergrößerten Außenumfang in einem Bereich der in Axialrichtung über den Federfingern 16 liegt, wird ein gesonderter Schutz gegenüber einer Belastung der Federfinger in Axialrichtung vorgesehen.In the axial direction above the spring fingers 16, the outside diameter widens again to a value that essentially corresponds to the outside diameter formed by the spring fingers 16 at their free end. On the one hand, this shape of the fastening element 12 enables the fastening element 12 to be loosely preassembled in the holding element 10 by simply inserting the metal body 40 into the interior space formed by the spring fingers 16. Due to the fact that the metal body 40 has an area with an outer diameter that is larger than an inner circumference defined by the spring fingers in the area of the free ends, the metal part 40 cannot easily fall out of the holding element 10. Due to the enlarged outer circumference in a region that lies above the spring fingers 16 in the axial direction, a separate protection against loading of the spring fingers in the axial direction is provided.

Obwohl der Metallkörper 40 zwei Bereiche mit einem vergrößerten Außendurchmesser gegenüber einem Mittelbereich mit einem verringerten Durchmesser vorsieht, kann auch nur einer der beiden Bereiche mit vergrößertem Außendurchmesser vorgesehen sein.Although the metal body 40 provides two regions with an enlarged outer diameter compared to a central region with a reduced diameter, only one of the two regions with an enlarged outer diameter can also be provided.

Die Funktion des Halters 1 gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert.The function of the holder 1 according to the present invention is explained in more detail below with reference to the figures.

Der Halter 1 ist innerhalb einer Vakuumsputteranlage befestigt, in dem das Halteelement 10 durch das Befestigungselement 12 über einen entsprechenden Befestiger, wie beispielsweise eine Schraube gegen eine nicht dargestellte Unterlage geklemmt ist. Wenn nun ein Substrat 4 durch den Halter 1 aufgenommen werden soll, wird das Substrat 4 über eine entsprechende, nicht dargestellte Handhabungsvorrichtung derart über den Halter 1 bewegt, dass das Innenloch des Substrats 4 zu der Mittelachse 32 des Halteelements 10 ausgerichtet ist. Dann wird das Substrat 4 abgesenkt, bis das Innenloch des Substrats 4 die Schrägen 30 der Federfinger 16 kontaktiert. Die Substrate 4 werden weiter abgesenkt, woraufhin die Federfinger 16 radial nach innen ein- federn, da das Substrat 4 entlang der Schrägen 30 der Federfinger gleitet. Die Federfinger 16 federn solange radial nach innen ein, bis das Innenloch der Substrate 4 das Ende 36 der Schräge 30 erreicht. Zu diesem Zeitpunkt sind die Federfinger 16 am Stärksten eingefedert. Da sich ab diesem Zeitpunkt der Außenumfang der Federfinger 16 verringert, federn die Federfinger 16 bei einer weiteren Bewegung des Substrats 4 wieder nach außen, bis die Außenflächen der Feder inger 16 im Bereich der geraden Abschnitte 24 mit dem Umfang des Innenlochs der Substrate 4 in Eingriff kommen. Diese Situation ist in Fig. 1 dargestellt. Durch die Kreissegmentform der Federfinger 16 kommen sie flächig mit dem Innenumfang des Innenlochs des Substrats 4 in Eingriff. In dieser Position ist das Substrat 4 sicher durch den Halter 1 gehalten, und kann innerhalb der Beschichtungsvomchtung bewegt und beschichtet werden.The holder 1 is fastened within a vacuum sputtering system in which the holding element 10 is clamped against a base (not shown) by the fastening element 12 via a corresponding fastener, such as a screw. If a substrate 4 is now to be received by the holder 1, the substrate 4 is moved over the holder 1 by means of a corresponding handling device (not shown) such that the inner hole of the substrate 4 is aligned with the central axis 32 of the holding element 10. Then the substrate 4 is lowered until the inner hole of the substrate 4 contacts the bevels 30 of the spring fingers 16. The substrates 4 are further lowered, whereupon the spring fingers 16 deflect radially inwards, since the substrate 4 slides along the bevels 30 of the spring fingers. The spring fingers 16 deflect radially inwards until the inner hole of the substrates 4 reaches the end 36 of the bevel 30. At this point, the spring fingers 16 are most strongly compressed. Since from this point on When the outer circumference of the spring fingers 16 is reduced, the spring fingers 16 spring outward again when the substrate 4 is moved further until the outer surfaces of the spring 16 engage the circumference of the inner hole of the substrates 4 in the region of the straight sections 24. This situation is shown in Fig. 1. Due to the circular segment shape of the spring fingers 16, they come flatly into engagement with the inner circumference of the inner hole of the substrate 4. In this position, the substrate 4 is held securely by the holder 1 and can be moved and coated within the coating device.

Zum Entnehmen des Substrats 4 wird es durch eine nicht dargestellte Handhabungsvorrichtung ergriffen und in umgekehrter Weise von dem Halter 1 abgehoben. Dabei federn die Federfinger 16 zunächst nach innen, bis das Innenloch des Substrats 4 im Bereich des größten Außenumfangs der Federfinger 16 ist, und anschließend federn die Federfinger 16 wieder nach außen in ihre unbelastete Position.To remove the substrate 4, it is gripped by a handling device (not shown) and lifted from the holder 1 in the reverse manner. The spring fingers 16 initially spring inwards until the inner hole of the substrate 4 is in the region of the largest outer circumference of the spring fingers 16, and then the spring fingers 16 spring outwards again into their unloaded position.

Wenn das Substrat 4 bezüglich der Mittelachse 32 des Halters fehlausgerichtet ist, kann eine geringe Fehlausrichtung durch die Schrägen 30 ausgeglichen werden, die eine Zentrierung des Substrats 4 herbeiführen. Wenn die Fehlausrichtung jedoch sehr groß ist, wird dadurch, dass das Befestigungselement 12 in Axialrichtung über die Federfinger 16 heraussteht, verhindert, dass das Substrat in Axialrichtung auf die Federfinger 16 drückt, da das Substrat zunächst mit der Oberfläche des Befestigungselements 12 in Kontakt kommt und somit eine weitere Axialbewegung des Substrats verhindert wird.If the substrate 4 is misaligned with respect to the central axis 32 of the holder, a slight misalignment can be compensated for by the bevels 30, which center the substrate 4. However, if the misalignment is very large, the fact that the fastening element 12 protrudes axially beyond the spring fingers 16 prevents the substrate from pressing on the spring fingers 16 in the axial direction, since the substrate first comes into contact with the surface of the fastening element 12 and further axial movement of the substrate is thus prevented.

Die Funktion des Halters 1 gemäß Fig. 6 ist im Wesentlichen dieselbe, wobei jedoch das Befestigungselement 12 eine lose Vormontage innerhalb des Halteelements 10 ermöglicht. Darüber hinaus ermöglicht das Halteelement 12 einen noch besseren Schutz der Federfinger 16 gegenüber axialen Belastun- gen, wie zuvor beschrieben.The function of the holder 1 according to FIG. 6 is essentially the same, but the fastening element 12 enables loose preassembly within the holding element 10. In addition, the holding element 12 enables even better protection of the spring fingers 16 against axial loads, as previously described.

Fig. 7 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer Kühleinrichtung 60, die einen modifizierten Halter 1 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet. In Fig. 7 werden dieselben Bezugszeichen wie in den vorhergehenden Figuren verwendet, sofern dieselben oder äquivalente Bauteile beschrieben werden.FIG. 7 shows a partial perspective view of a cooling device 60 that uses a modified holder 1 according to the present invention. In 7, the same reference numerals are used as in the previous figures, provided that the same or equivalent components are described.

Die Kühleinrichtung 60 besitzt ein Kühlerrad 62 mit acht umfangsmäßig gleichmäßig beabstandeten Aufnahmeeinheiten 64, von denen in Fig. 7 nur fünf vollständig zu sehen sind. Das Lüfterrad 62 befindet sich in vertikaler Ausrichtung, und die Aufnahmeeinheiten 64 sind derart ausgerichtet, dass sie Substrate 4 ebenfalls in einer vertikalen Ausrichtung aufnehmen und halten.The cooling device 60 has a radiator wheel 62 with eight circumferentially evenly spaced receiving units 64, of which only five can be seen in full in FIG. 7. The fan wheel 62 is in a vertical orientation, and the receiving units 64 are aligned such that they also receive and hold substrates 4 in a vertical orientation.

Die Aufnahmeeinheiten 64 besitzen ein bewegliches Aufnahmeelement 66, das über einen Pneumatikantrieb 68 in einer Beladestellung des Lüfterrades 62 in Horizontalrichtung bewegbar ist. An dem vorderen Ende der beweglichen Aufnahme 66 ist der erfindungsgemäße Halter 1 mit dem Halteelement 10 angebracht, wie am Besten in den Figuren 8 und 9 zu erkennen ist.The receiving units 64 have a movable receiving element 66 which can be moved in the horizontal direction via a pneumatic drive 68 in a loading position of the fan wheel 62. The holder 1 according to the invention with the holding element 10 is attached to the front end of the movable receptacle 66, as can best be seen in FIGS. 8 and 9.

Die Figuren 8 und 9 zeigen eine schematische Seitenansicht bzw. eine Schnittansicht der beweglichen Aufnahme 66 für das Halteelement 10. Das Halteelement 10 besitzt im Wesentlichen denselben Aufbau wie das zuvor beschriebene Halteelement 10, ist jedoch wie in den Figuren 8 und 9 zu er- kennen ist, einfach über eine Schraube an der Aufnahme 66 befestigt. Die Verwendung eines zusätzlichen Befestigungselements, wie des Befestigungselements 12 ist nicht dargestellt, könnte aber auch vorgesehen sein.FIGS. 8 and 9 show a schematic side view and a sectional view of the movable receptacle 66 for the holding element 10. The holding element 10 has essentially the same structure as the holding element 10 described above, but can be seen as in FIGS. 8 and 9 is simply attached to the receptacle 66 by means of a screw. The use of an additional fastening element, such as fastening element 12, is not shown, but could also be provided.

Die bewegliche Aufnahme 66 besteht aus einem ersten, zylindrischen Haupt- körperteil 68, das über entsprechende Befestigungselemente 70 fest an dem Lüfterrad 62 befestigt werden kann. Das zylindrische Hauptkörperteil 68 besitzt eine mittlere Durchgangsöffnung, in dem Gleitdichtungen 72 aufgenommen sind, die eine Durchgangsöffnung 71 definieren. Innerhalb der Durchgangsöffnung 71 ist eine, entlang einer Achse der Durchgangsöffnung 71 ver- schiebbare Welle 75, aufgenommen.The movable receptacle 66 consists of a first, cylindrical main body part 68, which can be firmly attached to the fan wheel 62 by means of corresponding fastening elements 70. The cylindrical main body part 68 has a central through opening, in which sliding seals 72 are received, which define a through opening 71. A shaft 75, which is displaceable along an axis of the passage opening 71, is received within the passage opening 71.

An einem Ende der Welle 75 ist ein Aufsatz 77 befestigt, an dem über eine Schraube 78 das Halteelement 10 befestigt werden kann. An dem gegenüber- liegenden Ende der Welle 75 ist eine Kappe 80 befestigt, die einen zu dem Hauptkörperteil 68 weisenden zylindrischen Aufnahmeraum 82 definiert. Der zylindrische Aufnahmeraum 82 besitzt einen Innendurchmesser, der größer ist als der Außendurchmesser des zylindrischen Hauptkörperteils 68, so dass der Hauptkörperteil 68 wenigstens teilweise darinnen aufgenommen werden kann, wie nachfolgend noch näher beschrieben wird. Die Kappe 80 ist über eine Feder 84, die sich zwischen dem Hauptkörperteil 68 und der Kappe 80 erstreckt von dem Hauptkörperteil 68 weg vorgespannt. Dabei umfasst das zu dem Hauptkörperteil 68 weisende Ende der Kappe 80 ein Ende davon in der am weitesten weg vorgespannten Position der Kappe 80, wie in Fig. 9 dargestellt ist. Wenn über das in Fig. 7 dargestellte pneumatische Betätigungselement 68 ein Druck auf die Kappe 80 bzw. die Welle 75 angelegt wird, kann sich die Kappe 80 weiter über das Hauptkörperteil 68 erstrecken, während sich die Welle 75 dort hindurchbewegt. Hierdurch kann eine horizontale Bewegung des Halteelements 10 beispielsweise in Richtung einer Spritzgussmaschine zur Entnahme eines Substrats 4 hieraus bewegt werden. Nach dem Lösen der Kraft wird die Kappe 80 mit der Welle 75 durch die Federvorspannung in die entgegengesetzte Richtung bewegt, wodurch auch das Halteelement 10 zurückbewegt wird.At one end of the shaft 75, an attachment 77 is fastened, to which the holding element 10 can be fastened by means of a screw 78. At the opposite At the end of the shaft 75, a cap 80 is fastened, which defines a cylindrical receiving space 82 facing the main body part 68. The cylindrical receiving space 82 has an inner diameter that is larger than the outer diameter of the cylindrical main body part 68, so that the main body part 68 can be accommodated at least partially therein, as will be described in more detail below. The cap 80 is biased by a spring 84 that extends between the main body portion 68 and the cap 80 away from the main body portion 68. Here, the end of the cap 80 facing the main body portion 68 includes one end thereof in the most distal biased position of the cap 80, as shown in FIG. 9. When pressure is applied to the cap 80 or shaft 75 via the pneumatic actuator 68 shown in FIG. 7, the cap 80 may extend further over the main body portion 68 as the shaft 75 moves therethrough. As a result, a horizontal movement of the holding element 10 can be moved, for example, in the direction of an injection molding machine for removing a substrate 4 therefrom. After releasing the force, the cap 80 with the shaft 75 is moved in the opposite direction by the spring preload, as a result of which the holding element 10 is also moved back.

Das Halteelement 10 weist bei der Anwendung in der Kühlvorrichtung 60 im Wesentlichen denselben Aufbau auf, wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Jedoch definieren die Federarme 16 im Bereich der geraden Abschnitte 24 einen Außendurchmesser des Halteelements 10, der in einem unbelasteten Zustand der Federarme 16 kleiner ist als der Innenlochdurch- messer der aufzunehmenden Substrate. Zur gleichen Zeit definieren jedoch die Federarme 16 im Bereich der Verdickung 26 einen größeren Außendurchmesser als der Innenlochdurchmesser der aufzunehmenden Substrate. Ferner können die Federarme 16 zwischen den Schrägen 30 und der Basis 14 jeweils eine weitere Verdickung bzw. einen Vorsprung aufweisen, wobei die Vorsprünge gemeinsam einen Außendurchmesser definieren, der größer ist als ein Innenlochdurchmesser der aufzunehmenden Substrate. Hierdurch kann eine Anlagefläche für die aufzunehmenden Substrate vorgesehen wer- den. Alternativ ist es jedoch auch möglich, zwischen dem Aufsatz 77 und dem Halteelement 10 ein Anlageelement 90 aufzunehmen, wie es schematisch in der Fig. 9 dargestellt ist. Natürlich könnte auch der Aufsatz 77 selbst als eine Anlagefläche dienen.When used in the cooling device 60, the holding element 10 has essentially the same structure as in the previous exemplary embodiment. However, in the area of the straight sections 24, the spring arms 16 define an outer diameter of the holding element 10 which, in an unloaded state of the spring arms 16, is smaller than the inner hole diameter of the substrates to be received. At the same time, however, the spring arms 16 define a larger outside diameter in the region of the thickening 26 than the inside hole diameter of the substrates to be accommodated. Furthermore, the spring arms 16 can each have a further thickening or a projection between the bevels 30 and the base 14, the projections jointly defining an outer diameter which is greater than an inner hole diameter of the substrates to be accommodated. In this way, a contact surface can be provided for the substrates to be picked up. the. Alternatively, however, it is also possible to accommodate a contact element 90 between the attachment 77 and the holding element 10, as is shown schematically in FIG. 9. Of course, the attachment 77 itself could also serve as a contact surface.

Nachfolgend wird der Betrieb der Kühlvorrichtung 60 anhand der Figuren 7 bis 9 näher erläutert.The operation of the cooling device 60 is explained in more detail below with reference to FIGS. 7 to 9.

Zunächst wird die Kühlvorrichtung 60 in die in Fig. 7 gezeigte Position be- wegt, in der eine Aufnahmeeinheit 64 mit dem Pneumatikantrieb 68 ausgerichtet ist. In dieser Stellung liegt das an der Aufnahmeeinheit 64 befestigte Halteelement 10 einer Ausgabe einer Spritzgussmaschine gegenüber und ist mit einem Innenloch eines gerade hergestellten Substrats 4 ausgerichtet. In dieser Position wird der Pneumatikantrieb 68 betätigt und durch Druck auf die Welle 75 bzw. die Kappe 80 wird das Halteelement 10 in das Innenloch des frisch hergestellten Substrats 4 eingeführt. Während dieses Einführens gleiten die Innenlochkanten des Substrats 4 entlang der Schrägen 30, wodurch die Federarme 16 leicht nach Innen federn. Die Federfinger 16 federn solange radial nach Innen ein, bis das Innenloch der Substrate 4 das Ende 36 der Schräge 30 erreicht. Da sich ab diesem Zeitpunkt der Außenumfang der Federfinger 16 verringert, federn die Federfinger 16 bei einer weiteren Bewegung des Halteelements wieder nach außen. Da der Außenumfang der Federfinger in diesem Bereich kleiner ist als der Innenlochdurchmesser des Substrats 4, wird dies dabei nicht verspannt, sondern liegt lose auf dem Halte- element 10 auf.First, the cooling device 60 is moved into the position shown in FIG. 7, in which a receiving unit 64 is aligned with the pneumatic drive 68. In this position, the holding element 10 fastened to the receiving unit 64 is opposite an output of an injection molding machine and is aligned with an inner hole in a substrate 4 that has just been produced. In this position, the pneumatic drive 68 is actuated and the holding element 10 is inserted into the inner hole of the freshly produced substrate 4 by pressure on the shaft 75 or the cap 80. During this insertion, the inner hole edges of the substrate 4 slide along the bevels 30, whereby the spring arms 16 spring slightly inwards. The spring fingers 16 deflect radially inwards until the inner hole of the substrates 4 reaches the end 36 of the bevel 30. Since the outer circumference of the spring fingers 16 decreases from this point in time, the spring fingers 16 spring out again when the holding element moves further. Since the outer circumference of the spring fingers is smaller in this area than the inner hole diameter of the substrate 4, this is not braced, but lies loosely on the holding element 10.

Anschließend wird der Pneumatikantrieb 68 deaktiviert und die Kappe 80 mit der Welle 75 wird über die Vorspannung der Feder 64 wieder zurückbewegt. Hierdurch wird das Halteelement 10 mit dem darauf aufgenommenen Substrat 4 in Richtung des Kühlerrads 62 bewegt. Anschließend wird das Kühlerrad 62 weiter getaktet bis die nächste Aufnahmeeinheit 64 mit dem Pneumatikantrieb 68 ausgerichtet ist. Diese Position ist beispielsweise in Fig. 7 dargestellt.The pneumatic drive 68 is then deactivated and the cap 80 with the shaft 75 is moved back again via the pretensioning of the spring 64. As a result, the holding element 10 with the substrate 4 accommodated thereon is moved in the direction of the cooling wheel 62. The cooler wheel 62 is then clocked further until the next receiving unit 64 is aligned with the pneumatic drive 68. This position is shown in FIG. 7, for example.

Das Substrat 4 ist nunmehr spannungsfrei auf dem Halteelement 10 aufgenommen, da die geraden Abschnitte 24 der Federfinger 16 einen Außendurchmesser definieren, der kleiner ist als der Innenlochdurchmesser der Substrate. Somit liegen die Substrate im Wesentlichen frei auf den oberen zwei Federarmen 16 des Halteelements 10 auf. Ferner werden die Substrate im Wesentlichen ausschließlich an ihrem Innenlochdurchmesser gehalten. Dadurch, dass der maximal durch die Schrägen 30 der Federfinger 16 definierte Außendurchmesser etwas größer ist als der Innenlochdurchmesser des Substrats wird verhindert, dass das Substrat durch die horizontale Hubbewegung des Halteelements 10 hiervon abrutscht.The substrate 4 is now held on the holding element 10 without tension, since the straight sections 24 of the spring fingers 16 define an outer diameter which is smaller than the inner hole diameter of the substrates. The substrates thus lie essentially freely on the upper two spring arms 16 of the holding element 10. Furthermore, the substrates are held essentially exclusively by their inner hole diameter. The fact that the maximum outer diameter defined by the bevels 30 of the spring fingers 16 is somewhat larger than the inner hole diameter of the substrate prevents the substrate from slipping off the horizontal lifting movement of the holding element 10.

Das Halteelement 10 kann in der Kühlanwendung eine geringere Federrate aufweisen, wie bei der Anwendung in einer Beschichtungsvomchtung, da ein Aufspannen der geraden Bereiche im Innenloch der Substrate zum Festhalten nicht erforderlich ist. Die reduzierte Federrate lässt sich beispielsweise durch eine Verringerung der Dicke der Federarme erreichen. Auch die Verwendung eines Materials mit geringerer Federrate bzw. eine geometrische Veränderung des Halteelements 10 ist denkbar.The holding element 10 can have a lower spring rate in the cooling application, as in the application in a coating device, since it is not necessary to clamp the straight regions in the inner hole of the substrates for holding. The reduced spring rate can be achieved, for example, by reducing the thickness of the spring arms. The use of a material with a lower spring rate or a geometric change in the holding element 10 is also conceivable.

Die Erfindung wurde zuvor anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele der Er- findung beschrieben, ohne jedoch auf die konkret ausgeführten Ausführungsbeispiele beschränkt zu sein.The invention was previously described on the basis of preferred exemplary embodiments of the invention, but without being restricted to the specific exemplary embodiments.

Merkmale der unterschiedlichen Ausführungsbeispiele können frei miteinander kombiniert werden, sofern diese miteinander kompatibel sind. Features of the different exemplary embodiments can be freely combined with one another, provided that they are compatible with one another.

Claims

claims

1. holder (1) for disc-shaped substrates having an inner hole (4) with a holding element (19) which has an essentially flat base (14) and at least three spring arms (1) which are formed in one piece with the base (14) and are arranged on a circular line ( 16), which extend from the base essentially freely and essentially perpendicular to the plane of the base (14), the spring arms (16) each defining an outward-facing slope (30) in the area of their free ends extends in the direction of a central axis (32) of the base (14), and wherein the spring arms (16) each define a section (24) which is substantially straight in the axial direction in a region between the slope (30) and the base (14) and wherein the base is essentially radially within the spring arms.

2. Holder (1) according to claim 1, characterized in that the spring arms (16) each have a thickening (26) at their free ends.

3. Holder (1) according to claim 2, characterized in that the respective outwardly facing slope (30) is in each case completely in the region of the thickening (26).

4. Holder according to claim 2 or 3, characterized in that the spring arms (16) at least in a partial region of the thickening (26) define a larger outer diameter than the inner hole diameter of the substrates to be accommodated and as the outer diameter in the region of the straight section (24 ) of the spring arms (16).

5. holder (1) according to claim 4, characterized in that the transition between the different outer diameters is rounded.

6. Holder (1) according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the entire section extending between the thickening (26) and the base (14) is substantially straight.

7. Holder (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that on the spring arms (16) between the slope (30) and the base (14) each have an outwardly facing projection, the projections of the spring arms ( 16) define an outer diameter which is larger than the inner hole diameter of the substrates to be accommodated.

8. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring arms (16) in the region of the straight section (24) define an outer diameter of the holding element (10) which is larger in an unloaded state of the spring arms (16) than the inner hole diameter of the substrates to be picked up.

9. Holder (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spring arms (16) in the region of the straight section (24) define an outer diameter of the holding element (10) which is in an unloaded state of the spring arms ( 16) is smaller than the inner hole diameter of the substrates to be accommodated.

10. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring arms (16) are arranged symmetrically to the base (14) on a circular line.

11. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the outwardly facing surfaces of the spring arms (16), at least in the region of the straight sections (24) in the axial direction, adapted to the shape of the inner hole of the substrate (4) are.

12. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized in that outwardly facing surfaces of the spring arms (16), we- at least in the area of the sections (24) which are straight in the axial direction, are designed as circular segments which are centered on a central axis (32) of the holding element (10).

13. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transition (22) between the base (14) and the spring arms (16) is rounded.

14. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized in that cutouts (20) are provided in the base (14) which lie between transitions (22) of the base to the spring arms (16).

15. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the base (14) defines a clamping surface radially within the cutouts (20).

16. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spring arms (16) define a stepped interior of the holding element (10) which has a smaller diameter in the region of the free ends than in a region adjoining it.

17. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized by a fastening element (12) which can be inserted into an interior space formed by the spring arms (16) and has a clamping surface in order to clamp the base (14) against a support ,

18. Holder (1) according to claim 17, characterized in that the fastening element (12) extends in the axial direction over the spring arms (16).

19. Holder (1) according to claim 17 or 18, characterized in that the fastening element (12) has a stepped outer diameter in the axial direction, the fastening element at least in one loading rich, which lies at least partially in the axial direction in the area of the outwardly pointing slope (30) of the spring fingers (16), has a smaller diameter than in an adjoining area extending towards the base (14).

20. Holder (1) according to claim 19, characterized in that the fastening element in a region lying in the axial direction in the region of the straight sections (24) of the spring fingers (16) defines a larger outer diameter than that by the free ends of the spring fingers (16 ) defined inner diameter.

21. Holder (1) according to one of claims 17 to 20, characterized in that an outer contour of the fastening element (12) follows an inward-pointing contour of the spring elements (16), the elements defining a spring space in between.

22. Holder (1) according to one of claims 17 to 20, characterized in that the fastening element (12) in an area lying in the axial direction above the spring arms (16) has an outer circumference substantially, which by the free ends of the spring elements ( 16) corresponds to the defined outer circumference.

23. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the base (14) and the spring arms (16) consist of plastic, in particular PEEK.

24. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the base (14) and the spring arms (16) consist of a material with a thermal conductivity coefficient of ≤ 0.25 W / mK.

25. Holder (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the base (14) and the spring arms (16) are machined.

26. Holder (1) according to one of claims 15 to 20, characterized in that the fastening element (12) consists of metal.

27. Coating device, in particular sputtering device for coating substrates (4) for optical data carriers, with a holder (1) according to one of the preceding claims.

28. Cooling device for cooling substrates (4) for optical data carriers with a holder (1) according to one of claims 1 to 26, wherein the holder is arranged in the cooling device such that the spring arms extend substantially in the horizontal direction.

29. Cooling device according to claim 28, characterized by a lifting device for moving the holder in the horizontal direction.

30. Cooling device according to one of claims 28 or 29, characterized in that it has a plurality of holders (1) and a movement device for moving the holder into different cooling positions.