[发明专利]处理盘状制品的设备

说明书

本申请是申请号为201080012324.7、申请日为2010年3月25日、发明名称为“处理盘状制品的设备”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种通过转子支撑盘状制品以及转动盘状制品的设备，转子包括用于支撑盘状制品的支撑件，其中转子位于处理室内。

背景技术

WO 2007/101764 A1披露了一种盘状制品的流体处理设备，其包括用于支持盘状制品以及绕转轴转动盘状制品的旋转头，无接触悬浮以及驱动旋转头的驱动工具，该驱动工具围绕旋转头径向排列，基本上与转轴同轴的基本呈圆筒形状的圆筒形壁，其中圆筒形壁列于旋转头和驱动工具之间。

美国专利6,485,531中描述了合适的驱动装置。本文中所披露的主动磁轴承和驱动装置限制了定子与转子之间的距离。

美国专利5,845,662中提供了一些支持盘状制品的方案。然而，这些支持工具结构复杂难以打开或需要最小转速以便牢固支持盘状制品。另一问题是在非常高的转速下，它们支持盘状制品的力可强到损坏盘状制品。

本发明的目的在于提供一种在处理期间安全地支持盘状制品的设备。

发明内容

本发明通过提供一种处理盘状制品的设备解决了该问题，所述设备包括用于支持盘状制品并绕垂直于盘状制品的轴A转动盘状制品的卡盘，其中卡盘包括基体、与基体轴对称排列的驱动环以及用于接触盘状制品的边缘的夹持件，其中所述夹持件通过相对基体绕轴A扭转驱动环可相对轴A离心移动，其中驱动环由磁力支持。

如果卡盘由磁轴承支持和转动时，这种配置特别有帮助(如美国专利6,485,531或国际公布号WO2007/101764A1所描述的主动磁轴承)。然而，这种装置还可与锭子所驱动的常规卡盘结合使用。

在一实施方式中，该设备包括用于在盘状制品上分配流体的分配工具以及用于支持盘状制品并绕垂直于盘状制品的轴A转动盘状制品的卡盘，该卡盘包括基体、驱动环以及用于接触盘状制品的边缘的夹持件，其中夹持件相对盘状制品的中心离心移动，其中夹持件的离心移动由驱动环驱动，其中驱动环可转动地安装于基体，使得驱动环相对着基体绕轴A可转动从而驱动夹持件，其中驱动环相对基体的相对转动通过支持基体并转动驱动环而进行或者通过支持驱动环并转动基体而进行，因此待支持部件(驱动环或基体)通过磁力支持无需接触相应的待支持部件。在这种情况下，待转动部件(分别为基体或驱动环)可通过磁力转动无需接触相应的待转动部件。

这种磁力通常建立在磁偶(magnetic couple)的两元件之间。例如，这种偶可为例如下述之一：

——2个永磁体——第一磁体固定于驱动环；第二磁体安装于移动部件，其可径向移动(相对轴A径向地)。例如，这种移动部件可由气压缸或电动线性电动机驱动。

——一个永磁体和一个电磁体——第一磁体固定于驱动环；电磁体安装于设备的非旋转部件(例如，室壁)。

在另一实施方式中，基体形成了具有容纳驱动环的环形室的中空环。这种中空环可包括两个或两个以上的部件。这种部件可焊接、螺旋或者粘合在一起。

优选，卡盘为磁悬浮的。这可通过主动磁轴承进行(如美国专利6,485,531所述)或者通过高温超导磁体所支撑的轴承进行。派生于澳大利亚专利申请号A 1987/2008的公开的专利申请进一步描述了这种包括高温超导磁体的驱动装置。通过这种配置，旋转装置的所有部件和夹持装置的所有部件向对于处理流体可以实现密封。启动打开/关闭装置的部件可位于封闭处理室之外。

在一实施方式中，驱动环为齿圈，夹持件为相对小齿轮(相对小齿轮的转轴离心)离心地凸出的凸轮，所述小齿轮由齿圈驱动。当齿圈相对基体扭转时，小齿轮转动，因而从小齿轮离心地凸出的凸轮(销)连同小齿轮改变了它们与轴A的距离。因此，凸轮夹持盘状制品的边缘或者释放盘状制品。应理解为凸出的凸轮可安装于小齿轮，或者凸轮和小齿轮可一体成型。

优选，驱动环被弹性元件(如，弹簧)支持在待用位置，从而夹持件被推入关闭位置。当驱动环由磁力支持并且基体被扭转时，驱动环逆着夹持力旋转。然后，盘状制品位于夹持件之间。其后，再次扭转驱动环和基体回来，夹持件接触盘状制品的边缘。结果，弹性元件的力牢固地夹持盘状制品。

在优选的实施方式中，该设备进一步包括环绕卡盘的壁，在处理盘状制品期间卡盘自由悬浮在壁内。在这种情况下，必须配置部件(在其间建立磁力)以便在卡盘的基体转动大约一定角度(例如，1°-10°)时可牢固地锁定驱动环。