專(zhuān)利名稱(chēng)：用于計(jì)量和包裝多晶硅塊的方法和裝置及計(jì)量和包裝單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于計(jì)量(dosing)和包裝多晶硅塊的方法和裝置，以及一種用于計(jì)量和包裝多晶硅塊的裝置的計(jì)量單元和包裝單元。
背景技術(shù)：
破碎的多晶硅是，例如，通過(guò)西門(mén)子方法從三氯硅烷中沉積，然后理想地?zé)o污染粉碎。在EP I 645 333 Al中描述了一種用于自動(dòng)破碎的方法和一種相應(yīng)的裝置。對(duì)于在半導(dǎo)體和太陽(yáng)能工業(yè)的應(yīng)用，期望最低限度污染的破碎的多晶硅。出于這個(gè)原因，材料在運(yùn)輸至客戶(hù)之前也應(yīng)該低污染包裝。通常，用于電子工業(yè)的破碎的多晶硅用+/-最大50g的重量公差的5kg的袋子包裝。對(duì)于太陽(yáng)能工業(yè)，通常是用IOkg稱(chēng)重和+/-最大IOOg的重量公差的袋子的破碎的多晶娃。原則上適用于包裝破碎的硅的管式裝袋機(jī)為市售。相應(yīng)的包裝機(jī)例如在DE 36 40520 Al中被描述。破碎的多晶硅是具有鋒利的邊緣、不流動(dòng)的散裝材料，單個(gè)Si塊的重量達(dá)2500g。在包裝過(guò)程中，當(dāng)在充填傳統(tǒng)的塑料袋時(shí)，因此有必要當(dāng)心該材料不會(huì)刺穿，或在最壞的情況下甚至完全破壞它們。為了防止這種情況，需要對(duì)市售的包裝機(jī)作適當(dāng)?shù)男薷囊杂糜诎b多晶硅的目的。使用市售的包裝機(jī)，它一般是不可能符合破碎的多晶硅需要的純度要求，因?yàn)橥ǔＪ褂玫膹?fù)合薄膜由于化學(xué)添加劑可導(dǎo)致增加破碎的多晶硅的污染。EP I 334 907 BI公開(kāi)了一種用于低成本自動(dòng)運(yùn)輸、稱(chēng)重、分份(portioning)、充填和包裝高純度的破碎的多晶硅的裝置，包括用于破碎的多晶硅的進(jìn)料通道、連接至漏斗的用于破碎的多晶硅的稱(chēng)重裝置、由硅制成的偏轉(zhuǎn)板、從高純度的塑料薄膜形成塑料袋并且包括防止靜電充電和因此塑料薄膜的顆粒污染的去離子器的充填裝置、用于充填破碎的多晶硅的塑料袋的焊接裝置、安裝在進(jìn)料通道、稱(chēng)重裝置、充填裝置和焊接裝置上面并且防止破碎的多晶娃的顆粒污染的流箱(fIowbox),以及具有用于充填破碎的多晶娃的焊接的塑料袋的磁感應(yīng)檢測(cè)器的輸送帶，所有接觸破碎的多晶硅的組件用硅覆蓋或者用高耐磨塑料包蓋。用于分份破碎的多晶硅的方法是，例如，時(shí)間控制進(jìn)料通道或者用于破碎的多晶硅的貯藏容器或稱(chēng)重裝置的充填度的測(cè)定。相應(yīng)的稱(chēng)重裝置是已知的，例如，從US4，813，205。根據(jù)EP I 334 907 BI的裝置是為了允許沒(méi)有與人接觸的低污染的包裝。特別是，要通過(guò)用硅或具有高耐磨塑料覆蓋內(nèi)部組件獲得低污染的包裝。但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)根據(jù)DE 10 2007 027 110 Al的程序具體地分份破碎的多晶硅是有問(wèn)題的。通過(guò)這種裝置，公差為+/-IOOg的精確的IOkg稱(chēng)重的破碎的多晶硅是不可能的。這特別是應(yīng)用于50-130mm尺寸的塊。
此外，由于接觸硅、硅或者塑料的所有部件的覆蓋，已發(fā)現(xiàn)整體布局是機(jī)械地不是非常穩(wěn)定的。硅和塑料涂層的相對(duì)高磨損使包裝機(jī)維修非常密集。DE 10 2007 027 110 Al公開(kāi)了一種用于包裝破碎的多晶硅或者多晶硅顆粒的裝置，由旋轉(zhuǎn)機(jī)、充填機(jī)和封口機(jī)或者包括充填工作臺(tái)和密封工作臺(tái)的非圓形布置的裝置組成，其中PE袋懸掛在抓取系統(tǒng)上并且以時(shí)間順序從工作臺(tái)移動(dòng)到工作臺(tái)，其特征在于，充填工作臺(tái)包括自由懸掛的由低污染非金屬材料組成的能量吸收器，該能量吸收器在PE袋充填多晶硅之前被引入到PE袋中，并且在PE袋充填了多晶硅后從PE袋中取出，充填過(guò)的PE袋進(jìn)一步通過(guò)抓取系統(tǒng)進(jìn)入到密封工作臺(tái)，并在那里進(jìn)行密封。
DE 10 2007 027 110 Al也描述了一種用于包裝多晶硅的方法，其中通過(guò)充填裝置將自由懸掛的已成形的袋子充填多晶硅，隨后將充填的袋子密封，其特征在于該袋子由10至1000 μ m壁厚的高純度塑料組成。優(yōu)選地，將充填多晶硅的密封的塑料袋引入到另一個(gè)由PE制成的10至1000 μ m壁厚的塑料袋中，并將這第二個(gè)塑料袋密封。根據(jù)DE 10 2007 027 110 Al，在包裝前，多晶硅首先被分份，然后稱(chēng)重。通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)已知的人工或者自動(dòng)的方法進(jìn)行分份和稱(chēng)重破碎的多晶硅。關(guān)于自動(dòng)分份，提到EP I334 907 BI中已知的裝置，雖然它有上述缺點(diǎn)。在半導(dǎo)體工業(yè)中，為了獲得小于+/-I %的要求的高稱(chēng)重精度的破碎的多晶硅，在100級(jí)清潔室中進(jìn)行勞動(dòng)密集的人工包裝清潔的多晶硅塊是必要的。在這種情況下使用高純度的手套(例如高純度織物、PU或者PE手套)從發(fā)生清潔的工藝器皿中取出清潔的在其表面上不再有任何金屬的雜質(zhì)的多晶硅塊，并且引入到PE雙層袋中。當(dāng)用這些手套處理時(shí)，但是，由于手套的磨損和工人的一般處理，塑料和金屬顆粒在破碎的多晶娃中的含量增加。盡管如此，人工的方法仍滿(mǎn)足用于電子工業(yè)的有關(guān)金屬表面值的純度要求。此外，自動(dòng)重量校正通過(guò)重新稱(chēng)重被充填和焊接的PE袋并且如果重量過(guò)高或過(guò)低則去除有關(guān)的袋子來(lái)提供，對(duì)于錯(cuò)誤稱(chēng)重的袋子的人工校正重量是通過(guò)選擇重新清潔多晶硅和用它充填新的袋子，然后焊接該袋子來(lái)提供。作為替代，工藝容器的差動(dòng)稱(chēng)量法是在放空之前和之后進(jìn)行；如果有+/_50g的重量誤差，該方法自動(dòng)停止并且操作者進(jìn)行人工校正。PE袋隨后被充填。使用熱封焊接機(jī)根據(jù)DE 10 2007 027 110 Al進(jìn)行了 PE袋的熔接(焊接)，其中金屬焊絲用非金屬材料包蓋，例如聚四氟乙烯(PTFE)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有褶皺的焊縫經(jīng)常以這種方式形成。這是經(jīng)常的情況，特別是對(duì)于第二個(gè)袋子和50至130mm尺寸的塊。出于這個(gè)原因，安全處理和安全運(yùn)輸給客戶(hù)并不總是能得到保證?，F(xiàn)有技術(shù)因而經(jīng)常提供人工重量校正或者甚至人工包裝多晶硅，為了能夠符合所需的重量公差。自動(dòng)計(jì)量裝置已經(jīng)被證明機(jī)械不穩(wěn)定。用現(xiàn)有技術(shù)已知的方法不能實(shí)現(xiàn)第二個(gè)袋子的無(wú)褶皺熔接(或焊接)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是基于這些問(wèn)題。本發(fā)明的目的是通過(guò)一種計(jì)量和包裝多晶硅塊的方法實(shí)現(xiàn)，其中多晶硅塊的產(chǎn)品流通過(guò)進(jìn)料通道輸送，通過(guò)至少一個(gè)篩子分離成粗塊和細(xì)塊，通過(guò)計(jì)量秤稱(chēng)重和計(jì)量至目標(biāo)重量，通過(guò)排放通道排放，并輸送至包裝單元，在該包裝單元，第一塑料袋充填了多晶硅塊并被熔接(或焊接)，其中這個(gè)包含多晶硅塊的塑料袋通過(guò)由成型機(jī)形成并且隨后被熔接(或焊接)的另一個(gè)塑料袋包裝，其中至少一個(gè)篩子和計(jì)量秤在它們的表面上至少部分包括硬質(zhì)金屬，以及形成塑料袋的成型機(jī)包括耐磨涂層。本發(fā)明還涉及一種用于計(jì)量和包裝多晶硅塊的裝置的計(jì)量單元，包括適于傳送塊的產(chǎn)品流的進(jìn)料通道、適于將產(chǎn)品流分離為粗塊和細(xì)塊的至少一個(gè)篩子、用于粗塊的粗計(jì)量通道和用于細(xì)塊的細(xì)通道，以及用于確定計(jì)量重量的計(jì)量秤，其中該至少一個(gè)篩子和計(jì)量秤在它們的表面上至少部分包括硬質(zhì)金屬。
根據(jù)本發(fā)明的計(jì)量單元是用于計(jì)量和包裝多晶硅塊的裝置的一部分。計(jì)量單元在包裝前用于計(jì)量盡可能精確的特定尺寸級(jí)別的多晶硅塊。例如，精確的IOkg的多晶硅塊將通過(guò)計(jì)量單元稱(chēng)重和計(jì)量。通過(guò)將產(chǎn)品流分離成粗的和細(xì)的部分，可以更準(zhǔn)確地計(jì)量多晶硅。稱(chēng)出量的多晶硅塊在計(jì)量和可選的清洗步驟之后用至少一個(gè)薄膜袋包裝。計(jì)量單元優(yōu)選包括可以旋轉(zhuǎn)進(jìn)入粗計(jì)量通道的細(xì)組分槽。計(jì)量單元包括至少一個(gè)篩子,優(yōu)選格柵篩(grille screen),適于將初始產(chǎn)品流的塊分離至粗計(jì)量通道和細(xì)計(jì)量通道。計(jì)量單元優(yōu)選包括兩個(gè)篩子，例如格柵篩。粗的或者較大的多晶硅塊被輸送至粗計(jì)量通道中。細(xì)的或者較小的多晶硅塊被輸送至細(xì)計(jì)量通道中。在開(kāi)始產(chǎn)品流中的多晶硅塊的尺寸分布取決于，特別是，前面的粉碎過(guò)程。分為粗塊和細(xì)塊的性質(zhì)以及粗塊和細(xì)塊的尺寸取決于將要計(jì)量和包裝的期望的最終產(chǎn)品。典型的塊的尺寸分布包括50_130mm尺寸的塊。例如，在特定尺寸以下的塊可以通過(guò)與排放通道結(jié)合的篩子從計(jì)量單元排放。這樣獲得的效果是只有非常特定尺寸級(jí)別的塊被計(jì)量。排放的較小的塊在下游工藝中被重新分類(lèi)、計(jì)量和包裝或者發(fā)送用于不同的應(yīng)用。計(jì)量單元優(yōu)選包括細(xì)組分槽。其可以配置成旋轉(zhuǎn)式方式。根據(jù)期望的目標(biāo)產(chǎn)品(塊的尺寸分布)，這將被用來(lái)篩選出細(xì)組分并將它們從產(chǎn)品流分開(kāi)用于細(xì)計(jì)量。通過(guò)兩個(gè)計(jì)量通道計(jì)量多晶硅可以是自動(dòng)的。對(duì)于本發(fā)明重要的是篩子和計(jì)量秤使用硬質(zhì)金屬元件。與EP I 334 907 BI相反，不是所有接觸破碎的多晶硅的部件都用硅或者塑料包
至JHL ο至少篩子和計(jì)量秤在它們的表面上必須至少部分包括硬質(zhì)金屬。硬質(zhì)金屬是指燒結(jié)碳化物(sintered carbide)的硬質(zhì)金屬。除了傳統(tǒng)的基于碳化鎢的硬質(zhì)金屬，也有只包含碳化鈦和氮化鈦的硬質(zhì)金屬作為硬質(zhì)材料，在這種情況下，粘結(jié)相包含鎳、鈷和鑰。它們的使用也優(yōu)選在根據(jù)本發(fā)明的方法的范圍內(nèi)。優(yōu)選地，至少篩子的機(jī)械應(yīng)力磨損敏感的表面區(qū)域和計(jì)量秤包括硬質(zhì)金屬。優(yōu)選地，至少一個(gè)篩子全部由硬質(zhì)金屬制成。篩子和計(jì)量秤可以部分或其整個(gè)表面設(shè)置有涂層。選自由氮化鈦、碳化鈦、氮化鋁鈦和DLC(類(lèi)金剛石碳(diamond-like carbon))組成的組中的材料優(yōu)選用作涂層。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)硬質(zhì)金屬元件的使用提高了計(jì)量單元的機(jī)械穩(wěn)定性。計(jì)量單元的維修間隔也變得更長(zhǎng)，因?yàn)橛操|(zhì)金屬元件的磨損小于在現(xiàn)有技術(shù)中使用的硅和塑料包層。令人驚訝的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)使用硬質(zhì)金屬，硅的污染與使用硅或者塑料包層相比沒(méi)有顯著增加。這特別適用于鎢和鈷的污染。當(dāng)DE 36 40 520 Al使用攪拌器和計(jì)量螺桿用于計(jì)量和US 4，813，205試圖通過(guò)舍棄預(yù)充填的容器獲得精確的計(jì)量時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的計(jì)量單元用簡(jiǎn)單的線(xiàn)性驅(qū)動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的裝置適用于精確的計(jì)量IOkg的具有I至150mm的邊長(zhǎng)和+/_90g的精度的O. I至600g的重量的多晶硅塊。此外，通過(guò)控制的旋轉(zhuǎn)通道以及因此充填初始產(chǎn)品的多個(gè)計(jì)量系統(tǒng)的結(jié)合，計(jì)量單元使得可以在多個(gè)計(jì)量和包裝系統(tǒng)之間分布硅產(chǎn)品流，并且在計(jì)量和稱(chēng)重后被輸送到不同的包裝機(jī)。計(jì)量系統(tǒng)包含分離機(jī)械裝置(篩子)，它篩掉不期望的較小的產(chǎn)品尺寸，然后將這些給料到上游工藝(篩選、分類(lèi))。本發(fā)明的目的也通過(guò)用于包裝多晶硅塊的裝置的包裝單元實(shí)現(xiàn)，包含適于由高純度的塑料薄膜形成塑料袋的成型機(jī)，和用于密封塑料袋的裝置，其中用于形成塑料袋的成型機(jī)包括耐磨涂層。選自由氮化鈦、碳化鈦、氮化鈦招(aluminum titanium nitride)和DLC (類(lèi)金剛石碳)組成的組中的材料優(yōu)選用作成型機(jī)的耐磨涂層。上述包裝單元的結(jié)構(gòu)優(yōu)選原則上對(duì)應(yīng)立式包裝機(jī)的結(jié)構(gòu)，即多晶硅從上面被引入塑料袋。在通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的計(jì)量單元精確的計(jì)量多晶硅之后，多晶硅優(yōu)選垂直引入通過(guò)成型機(jī)形成的塑料袋。該塑料袋隨后被密封。引入多晶硅和熔接(或焊接)塑料袋是用與根據(jù)EP I 334 907 BI的裝置類(lèi)似的方式進(jìn)行，雖然此處描述的充填裝置是用硅或塑料包蓋，而根據(jù)本發(fā)明的包裝單元的成型機(jī)包括耐磨涂層。適合這個(gè)的充填裝置，如DE 10 2007 027 110 Al中描述，也可以包括自由懸掛的能量吸收器，該能量吸收器在內(nèi)襯塑料袋充填多晶硅之前引入到其中。塑料袋通過(guò)能量吸收器充填多晶體硅。自由懸掛的能量吸收器隨后從充填多晶體硅的塑料袋中移走，并且塑料袋被密封。第一塑料袋的密封可以例如通過(guò)熔接(或焊接)、粘接或者型面配合(form fit)進(jìn)行。優(yōu)選通過(guò)熔接(或焊接)進(jìn)行。在熔接(或焊接)之前，空氣優(yōu)選從袋子中吸出直到獲得包含少量空氣的扁袋。在包裝之前，首先分份和稱(chēng)重多晶硅。接著通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的計(jì)量單元分份和稱(chēng)重破碎的多晶硅。內(nèi)袋理想地是由100-500 μ m厚度的塑料薄膜組成。LD-PE, LLD-PE或者HD-PE的單膜優(yōu)選用作塑料。也可以使用來(lái)自擠出吹塑或者鑄造方法的多層膜。
內(nèi)袋是由在頂部、底部和縱向密封上進(jìn)行單一、雙重或者三重焊縫提供。成型機(jī)的耐磨涂層防止袋子內(nèi)部的污染。為了將硅包裝在兩個(gè)袋子中，如傳統(tǒng)的一樣，需要第二包裝單元。根據(jù)本發(fā)明，用第二袋包裝是在上述包裝單元進(jìn)行，但是在這種情況下有水平結(jié)構(gòu)。第二塑料袋形成，同時(shí)已經(jīng)密封的包含多晶硅的第一塑料袋通過(guò)進(jìn)料通道或者其他合適的運(yùn)輸單元被水平引入到第二塑料袋中。隨后第二塑料袋被密封。 往往在立式包裝機(jī)的情況下觀察到的由較大的硅塊的磨損和刺穿，可以通過(guò)水平包裝避免。通過(guò)管預(yù)成型機(jī)或者吹風(fēng)機(jī)(blowing air in),或者薄膜攤鋪機(jī)(filmspreader)或者-特別優(yōu)選-其組合，獲得袋子的無(wú)裙皺成型。代替薄膜攤鋪機(jī)，也有可能使用驅(qū)動(dòng)塑料輪子或者金屬夾具。形成的、縱向密封的和水平設(shè)置的薄膜管優(yōu)選通過(guò)在下面或者上面設(shè)置的成形管子壓平。在塑料袋充填之后，優(yōu)選通過(guò)兩個(gè)成形的鉗夾熔接(或焊接)。密封裝置/密封工作臺(tái)優(yōu)選熔接(或焊接)裝置，特別優(yōu)選基于加熱焊絲的熱封焊機(jī)，它優(yōu)選用非金屬材料包蓋，例如聚四氟乙烯(PTFE)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在不用上述措施的大的硅塊(50_130mm)的情況下，無(wú)褶皺橫向密封是不可能的。作為替代，無(wú)褶皺焊縫也可以通過(guò)在橫向焊接鉗夾之后降低輸送帶或者運(yùn)輸單元獲得。為此，在橫向焊接鉗夾關(guān)閉之前不久，降低輸送帶直到內(nèi)袋可以滑入外袋直到已經(jīng)形成的焊縫。薄膜管因此在熔接(或焊接)鉗夾的邊緣被牽引，并且無(wú)褶皺焊縫形成。此外，由于限定的內(nèi)袋的位置，外袋也可以比以上描述的變型中的較短。外袋優(yōu)選同樣由從平網(wǎng)片制造(flat web manufacture)的上述塑料薄膜之一組成。它是通過(guò)二次包裝機(jī)形成并且同樣用單一、雙重或者三重的焊縫密封。從包裝機(jī)容易去除的夾持孔也可以在焊縫以上沖壓。為了對(duì)稱(chēng)的飛邊焊縫(fin seam)，包裝機(jī)也可以配備用于薄膜的一致對(duì)齊(congruent alignment)的自動(dòng)控制器。產(chǎn)品標(biāo)簽可以施加到內(nèi)袋和外袋上。條形碼或者數(shù)據(jù)矩陣碼可印刷在此標(biāo)簽上。它也可以使用RFID標(biāo)簽。此外，標(biāo)簽具有所謂的可撕下的標(biāo)牌，通過(guò)它標(biāo)簽可以很容易地被去除。根據(jù)本發(fā)明的方法，對(duì)于首次計(jì)量大的硅塊(50-130_)可以在所需的公差內(nèi)的。
已經(jīng)可以通過(guò)計(jì)量線(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)，該計(jì)量線(xiàn)通過(guò)重力和定時(shí)過(guò)程以不同的計(jì)量模式驅(qū)動(dòng)。提供硬質(zhì)金屬包層，例如在計(jì)量秤中，已被證明在這種情況下對(duì)本發(fā)明是很重要的。通過(guò)特別適合的篩子的幾何結(jié)構(gòu)分離不需要的細(xì)材料是特別有利的。根據(jù)本發(fā)明的方法比根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的方法更簡(jiǎn)單。至目前為止，精確的計(jì)量需要稱(chēng)重預(yù)充填的容器，然后將它們結(jié)合起來(lái)。相反，根據(jù)本發(fā)明的方法用單個(gè)貯藏容器以及為了計(jì)量使用分離將材料分離成粗的和細(xì)的產(chǎn)品流。在現(xiàn)有技術(shù)中有時(shí)被使用的攪拌器或者計(jì)量螺桿是沒(méi)有必要的。所有篩子的接觸產(chǎn)品的那些部分優(yōu)選由硬質(zhì)金屬制成。由于硬質(zhì)金屬的合適的選擇，由鎢和鈷污染的表面上的產(chǎn)品沒(méi)有明顯比在硅或者塑料包層的情況下更高。特別是，但是，硬質(zhì)金屬部件的較低磨損是有利的。材料分布優(yōu)選通過(guò)由體積或者重量的輸入?yún)?shù)驅(qū)動(dòng)的控制器進(jìn)行。使用此控制器，可以不斷地喂入產(chǎn)品流并且將它們分布在適當(dāng)數(shù)量的計(jì)量和包裝系統(tǒng)之間。在生產(chǎn)關(guān)閉過(guò)程中，相應(yīng)的模塊是不操作的。為了獲得精確的計(jì)量，輸入?yún)?shù)應(yīng)該通過(guò)控制算法指定。根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)特別的優(yōu)勢(shì)是可以實(shí)現(xiàn)大量的成本節(jié)約，因?yàn)榱硗獾牟黄谕募?xì)的材料可以進(jìn)一步加工。該方法允許具有小于1%的錯(cuò)誤率的多晶硅的精確的計(jì)量。通過(guò)除去硅覆蓋的包層部件的更換時(shí)間間隔，由于使用的硬質(zhì)金屬部件的硬度可以實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的成本節(jié)約。外袋可以無(wú)褶皺熔接(或焊接)，這增加了工藝的可靠性。下面將借助于圖I至3對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋。


圖I示意性示出了一種用于精確的計(jì)量和用于分離不期望的小產(chǎn)品尺寸的裝置。圖2和3示意性示出了用于無(wú)褶皺薄膜熔接(或焊接)的水平包裝機(jī)的兩種視圖。使用的附圖標(biāo)號(hào)列表I 輸入通道2 用于粗計(jì)量和細(xì)計(jì)量的材料的分離的格柵篩子3 硬質(zhì)金屬元件41 旋轉(zhuǎn)式細(xì)的組分槽(根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品)42 用于將產(chǎn)品流的未篩出的部分給料至粗計(jì)量通道的元件51 粗計(jì)量通道后部52 細(xì)計(jì)量通道后部6 用于不期望的小產(chǎn)品尺寸的分離的可更換的格柵篩子
7 上游生產(chǎn)工藝中用于排放至進(jìn)一步加工的通道81 粗計(jì)量通道前部82 細(xì)計(jì)量通道前部
9計(jì)量秤10 橫向熔接(或焊接)鉗夾11 薄膜管12 吹氣131 管預(yù)成型機(jī)頂部132 管預(yù)成型機(jī)底部
14 薄膜攤鋪機(jī)15 恢復(fù)元件16 產(chǎn)品
具體實(shí)施例方式圖I示意性示出了一種用于精確的計(jì)量和用于分離不期望的小產(chǎn)品尺寸的裝置。破碎的多晶硅，從通過(guò)西門(mén)子方法生產(chǎn)的硅錠的粉碎中獲得，被引入到輸入通道
丄O該破碎的多晶硅為I至150mm或者更大的不同的尺寸級(jí)別。該破碎的多晶硅通過(guò)格柵篩子2被分離成兩個(gè)產(chǎn)品流較小或者較輕的塊的產(chǎn)品流用于細(xì)計(jì)量以及較大或者較重的塊的產(chǎn)品流用于粗計(jì)量。格柵篩子2由硬質(zhì)金屬組成。3示出了硬質(zhì)金屬元件。41示出了一個(gè)可選的細(xì)的組分槽，它可以旋轉(zhuǎn)。根據(jù)期望的目標(biāo)產(chǎn)品(塊的尺寸分布)，其將被用來(lái)篩選出細(xì)組分以及將它們從產(chǎn)品流分開(kāi)用于計(jì)量。42示出了用于將產(chǎn)品流的未篩出的部分給料至粗計(jì)量通道51的元件。51示出了粗計(jì)量通道的后部部分，其中用于粗計(jì)量的產(chǎn)品流移動(dòng)。52不出了細(xì)計(jì)量通道的后部部分。6示出了用于分離不期望的較小的塊尺寸的格柵篩子。7示出了用于運(yùn)輸通過(guò)格柵屏幕6分離的較小的塊尺寸的排放通道。這些較小的塊尺寸可以進(jìn)一步加工。81示出了粗計(jì)量通道的前部部分，以及82示出了細(xì)計(jì)量通道的前部部分。9示出了計(jì)量秤。通過(guò)計(jì)量通道輸送的破碎的多晶娃通過(guò)計(jì)量秤稱(chēng)重,例如至IOkg的目標(biāo)重量。圖2和3示意性示出了用于無(wú)褶皺薄膜熔接(或焊接)的水平包裝機(jī)的兩個(gè)視圖。10示出了在包裝機(jī)內(nèi)的橫向熔接(或焊接)鉗夾，用于密封在塑料薄膜中的破碎的多晶硅。11示出了薄膜管。通過(guò)上管預(yù)成型機(jī)131和通過(guò)下管預(yù)成型機(jī)132使薄膜管成為期望的形狀。14示出了薄膜攤鋪機(jī)。通過(guò)吹入空氣12使薄膜管充氣。15示出了用于復(fù)位薄膜攤鋪機(jī)的恢復(fù)元件(例如彈簧)。16表示要包裝的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種用于計(jì)量多晶硅塊的裝置的計(jì)量單元，包括適于傳送多晶硅塊的產(chǎn)品流的進(jìn)料通道、適于將產(chǎn)品流分離為粗的和細(xì)的多晶硅塊的至少一個(gè)篩子、用于粗的多晶硅塊的粗計(jì)量通道和用于細(xì)的多晶硅塊的細(xì)計(jì)量通道，以及用于確定計(jì)量重量的計(jì)量秤，其中所述至少一個(gè)篩子和所述計(jì)量秤在它們的表面上至少部分包括硬質(zhì)金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計(jì)量單元，包括至少一個(gè)用于從所述計(jì)量單元排放多晶硅塊的排放通道。
3.一種用于包裝多晶硅塊的裝置的包裝單元，包括適于由高純度的塑料薄膜形成塑料袋的成型機(jī)，和用于密封所述塑料袋的裝置，其中用于形成所述塑料袋的所述成型機(jī)包括耐磨涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的包裝單元，其中所述成型機(jī)的所述耐磨涂層選自由氮化鈦、 碳化鈦、氮化鈦招和DLC組成的組。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的包裝單元，包括管預(yù)成型機(jī)、薄膜攤鋪機(jī)或者適于向所述塑料袋中吹入空氣的裝置，或者這三個(gè)裝置的組合，用于所述塑料袋的無(wú)褶皺形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5之一所述的包裝單元，其中，用于密封所述塑料袋的所述裝置為熔接裝置。
7.一種用于計(jì)量和包裝多晶硅塊的裝置，包括如權(quán)利要求I或2所要求保護(hù)的計(jì)量單元和如權(quán)利要求3至6所要求保護(hù)的包裝單元。
8.一種用于計(jì)量和包裝多晶硅塊的方法，其中，多晶硅塊的產(chǎn)品流通過(guò)進(jìn)料通道輸送，通過(guò)至少一個(gè)篩子分離成粗塊和細(xì)塊，通過(guò)計(jì)量秤稱(chēng)重和計(jì)量至目標(biāo)重量，通過(guò)排放通道排放并且輸送至第一塑料袋充填多晶硅塊并被密封的包裝單元，其中該包含多晶硅塊的塑料袋通過(guò)由成型機(jī)形成并隨后被熔接的另一個(gè)塑料袋包裝，其中所述至少一個(gè)篩子和所述計(jì)量秤在它們的表面上至少部分包括硬質(zhì)金屬，以及形成所述塑料袋的所述成型機(jī)包括耐磨涂層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述多晶硅垂直引入所述第一塑料袋中。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或者9所述的方法，其中，所述第一塑料袋水平引入第二塑料袋中。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10之一所述的方法，其中，所述成型機(jī)的耐磨涂層選自由氮化鈦、碳化鈦、氮化招鈦和DLC組成的組。
12.根據(jù)權(quán)利要求8至11之一所述的方法，其中，管預(yù)成型機(jī)、薄膜攤鋪機(jī)或者適于向所述塑料袋中吹入空氣的裝置，或者這三個(gè)裝置的組合，被用于所述塑料袋的無(wú)褶皺形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求8至12之一所述的方法，其中，包含在多晶硅塊的產(chǎn)品流中并且不用來(lái)包裝的細(xì)材料通過(guò)篩選從所述產(chǎn)品流中分離并且在生產(chǎn)工藝中進(jìn)一步加工。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13之一所述的方法，其中，形成的和水平設(shè)置的薄膜管通過(guò)在下面或者上面設(shè)置的成形管壓平。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14之一所述的方法，其中，所述第二塑料袋在輸送帶上通過(guò)兩個(gè)熔接鉗夾熔接，降低所述輸送帶直到所述第一塑料袋滑入所述第二塑料袋中直到已經(jīng)形成的焊縫，然后熔接鉗夾被密封。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于計(jì)量和包裝多晶硅塊的方法和裝置以及計(jì)量和包裝單元。本發(fā)明涉及一種計(jì)量和包裝多晶硅塊的方法，其中多晶硅塊的產(chǎn)品流通過(guò)進(jìn)料通道輸送，通過(guò)至少一個(gè)篩子分離為粗塊和細(xì)塊，通過(guò)計(jì)量秤稱(chēng)重和計(jì)量至目標(biāo)重量，通過(guò)排放通道排放，并輸送至將第一塑料袋充填多晶硅塊并密封的包裝單元，其中，這個(gè)包含多晶硅塊的塑料袋通過(guò)另一個(gè)由成型機(jī)形成的塑料袋包裝，并隨后被熔接，其中至少一個(gè)篩子和計(jì)量秤在它們的表面上至少部分包括硬質(zhì)金屬，并且用于形成塑料袋的成型機(jī)包括耐磨涂層。此外，本發(fā)明還涉及一種計(jì)量單元、一種包裝單元、一種用于計(jì)量和包裝多晶硅塊的裝置，其包含計(jì)量單元和包裝單元。
文檔編號(hào)B65B1/04GK102633002SQ201210027789
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月9日
發(fā)明者布魯諾·利希滕埃格爾, 賴(lài)納·赫爾茨爾維默爾, 馬蒂亞斯·維特茲 申請(qǐng)人:瓦克化學(xué)股份公司