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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Verpackung für horizontal aufeinander gestapelte
großformatige
Dünnglasscheiben,
insbesondere Displayglasscheiben.
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Unter
großformatigen
Dünnglasscheiben
im Sinne der Erfindung sollen Glasscheiben mit einer Dicke in der
Größenordnung
von 1 mm, insbesondere Displayglasscheiben mit einer Dicke von < 1 mm, und einem
Format in der Größenordnung
1500 mm × 2500
mm verstanden werden, wobei auch Formate von 1100 mm × 1300 mm
als großformatig
verstanden werden sollen. Die erfindungsgemäße Verpackung ist prinzipiell
auch für
Dünnglasscheiben
mit kleinerem Format geeignet, jedoch bieten sich dann wirtschaftlichere
Lösungen
an.
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Im
Herstellungsprozeß von
relativ dicken großformatigen
Flachglasscheiben bis zu einer Größe von 1500 × 1000 × 8 mm,
insbesondere von veredelten Flachglasscheiben für den Bereich „home tech", werden Flachgläser zu Rohglasscheiben
auf das geforderte Maß geschnitten
und zu sogenannten Substratglasscheiben nachbearbeitet, typischer
kantenbearbeitet sowie poliert. Die Glasscheiben werden in Behältnissen
verschiedenster Art gesammelt. Die Rohglasscheiben werden typischerweise
einzeln von einem Transportsystem manuell entnommen, optisch geprüft und anschließend zu
5 oder 10 Teilen in einem Behältnis
zum Transport für
den Schritt der Nachbearbeitung gestapelt.
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Zum
Schutz der empfindlichen Oberflächen gegen
Beschädigung
(z. B. Kratzer) und Verschmutzung werden auf unterschiedliche Weise verschiedenste
Materialien – sogenannte
Zwischenlagen – zwischen
die Flachglasscheiben eingebracht. Die Flachglasscheiben-Stapel
werden anschließend
manuell je nach Bedarf mit weiterem Material – vorzugsweise Papier – umwickelt.
Diese Pakete werden in bereitstehende Einweg- oder Mehrwegbehälter gesammelt.
Dies geschieht wahlweise horizontal oder vertikal. Die mittels Gurtsystemen
verschlossenen Flachglasscheiben-Pakete sind anschließend transportbereit.
Zum Teil wird alternativ zu Gurten auch mit zusätzlichem Füllmaterial eine Bewegung der
Flachglasscheiben im Paket verhindert. Zur Weiterverarbeitung werden
die Pakete beim Kunden manuell geöffnet und die Glasstapel darauffolgend – zum Teil automatisiert – scheibenweise
entnommen.
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Man
kann bei den heute verwendeten Zwischenlagen nach gebundenen und
ungebundenen Materialien unterscheiden.
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Ungebundene
Materialien werden entweder direkt auf das Glas oder auf Trägermaterialien
gegeben, die dann gemeinsam als Trennmittel fungieren. Nachteilig
wirkt sich bei solchen ungebundenen Zwischenlagen-Materialien aus,
daß sie
entweder nicht einfach und zuverlässig – also frei von sichtbaren Rückständen – manuell
entfernbar sind oder dieser Vorgang aufwändig gestaltet sein muß, d. h.
beispielsweise durch einen Waschprozeß. Solche Materialien sind
insbesondere PMMA-Kugeln und Puder oder auch Naturwerkstoffe, wie
Kork. Zudem vagabundieren solche Materialien zunehmend durch die Räumlichkeiten
der Fertigung, wo sie sich auf Nachbarprozesse negativ auswirken
können.
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Die
gebundenen Werkstoffe lassen sich wiederum in streifige oder flächige Formen
unterteilen.
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Streifige
Zwischenlagen werden oftmals mit adhesiven Schichten versehen, die
entweder elektrostatisch oder klebend am Glas anhaften. Deren Nachteil
besteht in der auftretenden chemischen Wechselwirkung zwischen Kleber
oder Haftschichten und dem Glas. Einseitige elektrostatische Anhaftung kann
nur durch ein entsprechend kostenintensives Verbundmaterial erreicht
werden. Eine doppelseitige Anhaftung ist nicht erwünscht, da
die spätere
Trennung der Gläser
erschwert wird. Bekannt sind auch steifere Streifen, die nicht am
Glas fixiert werden und rein formschlüssig innerhalb des Stapels
in Position gehalten werden, z. B. durch Umbördelung des Streifenrandes,
wie in der
US 3 837
636 A beschrieben. Die Automatisierbarkeit solcher Zwischenlagenformen
ist dadurch jedoch erheblich erschwert. Um die notwendige Steifigkeit
gegen Verwindung während oder
nach dem Auftrag zu erzielen, muß eine Mindestmaterialstärke gewählt werden,
welche die Packungsdichte im Stapel erheblich reduziert.
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Die
flächigen
gebundenen Werkstoffe sind insbesondere Spezialpapiere, die in ihrer
Größe der Scheibe
angepasst werden und ebenfalls lose aufgelegt sind. Neben dem Aufwand
zur Zurichtung des Materials entstehen erhebliche Volumina und auch Massen
an Reststoffen nach dem Entpacken der Stapel, die entsorgt werden
müssen.
Zusätzlich
erhöht sich
das Risiko von schädlichen
Einlagerungen im Papier schon allein durch die maximale bedeckte Glasfläche. Chemische
Wechselwirkungen durch undefinierte Bestandteile im Papier, verursacht
durch z. B. Luftfeuchtigkeit, sind ebenfalls nicht auszuschließen.
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Weitere
Möglichkeiten
ergeben sich durch haftende Kunststoff-Folien, die vollflächig aufkaschiert
werden. Hier sind Produkte erhältlich,
die rückstandsfrei,
jedoch nicht automatisiert, entfernbar sind. Diese sind mit weiteren
Eigenschaften wie UV-Schutz oder extremer Kratzfestigkeit ausgestattet,
die für
die Anwendung zur Trennung der Flachgläser an sich unnötig sind
und damit zusätzliche Kosten
verursachen.
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Daneben
gibt es, wie in der
GB
1 368 264 A beschrieben, Mischformen von Materialien, die
z. B. in flüssiger/plastischer
Form streifenförmig
aufgespritzt werden und anschließend erhärten oder deren beidseitige
Haftung einseitig durch nachträgliche
lokale Erwärmung
verändert
wird. Auch Kombinationen, wie z. B. gepuderte Strejfen als Trenn-Zwischenlagen, sind
durch die
US 5 607 753
A bekannt geworden.
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Sämtliche
diesbezüglich
bekannte Materialien hinterlassen jedoch Spuren auf der Glasoberfläche, die
zudem schwer entfernbar sind.
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Ein
Verfahren für
großformatige,
jedoch relativ dicke Glasscheiben (in der Größenordnung von 10 mm), welches
die vorgenannten Nachteile vermeidet, zeigt die
DE 101 40 003 A1 .
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Generell
ist, trotz der vorbeschriebenen bekannten Methoden, die Verpackung
von Dünnglas (Glasdicke
in der Größenordnung
von 1 mm), insbesondere von Displayglas größerer Formate, am Markt noch
ungelöst,
insoweit, als sich noch kein Standard durchgesetzt hat und auch
für die
Außenverpackung,
d. h. für
die für
den Ferntransport geeignete Verpackung, keine allen Anforderungen
genügende
Konstruktion gefunden worden ist. Lösungen für die Zwischenlagen sind bekannt
und auf das Großformat
skalierbar. Anwendungen finden hier derzeit klassische Methoden
des vertikalen Transports von Flachglas in Holzgestellen oder leicht
angeschrägt
in Metallgestellen, die auf die größeren Formate angepasst sind.
Rohglasscheiben im polierten Zustand, d. h. die Substratglasscheiben,
werden bei kleineren Formaten entsprechend dem vorbeschriebenen
Stand der Technik berührungsfrei
unter Nutzung von Abstandshaltern in einer Verpackungsbox verpackt,
um ein Zerkratzen der Oberfläche
zu vermeiden.
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Mit
steigender Größe der Dünnglasscheiben ist
das Einbringen von Abstandshaltern jedoch nicht mehr möglich, da
die Durchbiegung der Scheiben so groß würde, daß der nötige zu wählende Abstand entsprechend
der maximalen Durchbiegung eine ineffiziente Laderaumausnutzung
zur Folge hätte.
Würden
hohe Durchbiegungen bei Anwendung der bisherigen Praxis etwa durch
Bremsvorgänge
oder Stöße beim
Transport entstehen, bestünde
eine hohe Wahrscheinlichkeit der Zerstörung der Dünnglasscheiben.
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Eine
Skalierbarkeit von Rohglasverpackungen für größere Formate, d. h. eine Anpassung
der bisherigen Verpackungspraxis an wachsende Formate ist daher
prinzipiell gegeben. Die bisherige Verpackungspraxis von Substratglas
auf größere Formate
anzuwenden, ist allerdings, wie beschrieben, nicht möglich. Die
Entwicklung einer neuen Verpackungslösung ist daher nötig.
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Derzeit
ist der allgemeine Transport-Standard in der Flachglasindustrie
ein vertikaler bzw. leicht angewinkelter Transport von Glasscheiben. Hintergrund
hierfür
ist die hohe Stabilität
der Scheiben bei Aufstellen auf eine der Schnittkanten. Dieses Prinzip
auf Displayglas mit wesentlich geringeren Glasdicken zu übertragen
macht eine feste Verzurrung der Scheiben mit der Rückwand der
Verpackungseinheit nötig,
um ein Auffächern
der dünnen Scheiben
am Boden zu verhindern und aufrechten Stand der Scheiben zu garantieren.
Der senkrechte bzw. leicht angeschrägte Stand muss also durch eine entsprechende
zusätzliche
Befestigung herbeigeführt
werden. Es muß daher
ein zusätzlicher
Aufwand betrieben werden, um die dünnen (< 1 mm) Dünnglasscheiben völlig parallel
zueinander zu platzieren. Mit steigender Anzahl der Scheiben im
Gebinde wird eine Befestigung an der Rückwand, die sicherstellt, daß die Dünnglasscheiben
senkrecht zur Bodenplatte stehen, zunehmend schwieriger sicherzustellen. Eine
höhere
Kraft muß bei
steigender Stückzahl
aufgebracht werden, die wiederum ein Bruchrisiko darstellt. Das
Bruchrisiko steigt auch enorm, wenn die Dünnglasscheiben nicht senkrecht
auf der Schnittkante stehen.
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Diese
Problematik gibt ebenfalls Veranlassung, nach neuen Lösungen für die Verpackung
von u. a. großformatigem
Displayglas zu suchen.
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Dabei
war auch zu berücksichtigen,
daß im heutigen
Zeitalter der Globalisierung typischerweise nur die Herstellung
der Rohglasscheiben im glasherstellenden Betrieb und die anschließende Nachbearbeitung
zu Substratglasscheiben, die sehr arbeitsintensiv ist, in einem
anderen, glasbearbeitenden Betrieb in einem Niedriglohnland erfolgt,
von wo aus der Versand zu dem Verbraucher, d. h. dem glasverarbeitenden
Betrieb, z. B. einem Display-Hersteller, erfolgt. Daher muß bereits
die Verpackung für
die Rohglasscheiben den Beanspruchungen des externen Frachtverkehrs,
typischerweise über
Lastkraftwagen oder Seefracht, einschließlich der zugehörigen Ladeeinrichtungen,
typischerweise Gabelstapler, genügen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs bezeichnete Verpackung
für gestapelte großformatige
Dünnglasscheiben
so auszubilden, daß mit
ihr große
Gebindemengen von Dünnglasscheiben
unter Vermeidung des vorbeschriebenen Bruchrisikos sowie verschmutzungs-
und kratzfrei kostengünstig über die
gesamte Logistikkette von dem Rohglasscheiben-Hersteller über die
Nachbearbeitung zu Substratglasscheiben in einem glasbearbeitenden
Betrieb bis hin zum glasverarbeitenden Betrieb transportiert werden
können.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung
durch eine Verpackung für
großformatige
Dünnglasscheiben,
gebildet durch eine Systemverpackung von horizontal aufeinander
gestapelten Dünnglasscheiben,
bestehend aus einer ersten stoßgeschützten Verpackung
für einen
Stapel von auf ein vorgegebenes Rohmaß geschnittenen, horizontal
mit Zwischenlagen aufgestapelten Rohglasscheiben, die in ihrer mechanischen
Stabilität
auf die mechanischen Beanspruchungen beim externen Frachtverkehr
ausgelegt ist und durch ein ferntransportstabiles Verpackungsgestell
aus Metall oder Holz mit einem ebenen, herannehmbaren Bodenteil
und einem gitterrostartigen Unterbau gebildet ist und einer zweiten stoßgeschützten Verpackung
für einen
Stapel von nachbearbeiteten, horizontal mit Zwischenlagen aufgestapelten
Substratglasscheiben, die in ihrer mechanischen Stabilität auf die
mechanischen Beanspruchungen beim innerbetrieblichen Transport innerhalb
des glasbearbeitenden sowie glasverarbeitenden Betriebes ausgelegt
und durch eine stabile, wannenartige Kunststoff-Box gebildet ist,
und deren äußere Abmessungen
so gewählt
sind, dass sie für den
externen Transport des Stapels der Substratglasscheiben in der ersten
Verpackung stoßgeschützt aufnehmbar
ist.
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Durch
die erfindungsgemäße Systemverpackung
gelingt es, große
Gebindemengen von großformatigen
Dünnglasscheiben
unter Minimierung eines Bruchrisikos sowie verschmutzungs- und kratzfrei
kostengünstig über die
gesamte Logistikkette von den Rohglasscheiben und den daraus veredelten Substratglasscheiben
bis hin zum glasverarbeitenden Betrieb zu transportieren. Kostengünstig auch deshalb,
weil die erste frachtverkehrsstabile Verpackung für die Rohglasscheiben
auch für
die externe Verfrachtung der Substratglasscheiben in ihrer zweiten
Verpackung verwendet werden kann.
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Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet sowie
ergeben sich auch aus der Figurenbeschreibung.
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Anhand
eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung
näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 in
einer schematisierten Draufsicht (Figurenteil B) und einer Seitenansicht
(Figurenteil A) eine erste Verpackung für einen Stapel von horizontal gelagerten,
grossformatigen Dünnglasscheiben
in Form von Rohglasscheiben,
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2 in
einer der 1 entsprechenden Darstellung
eine zweite Verpackung für
einen Stapel von horizontal gelagerten, großformatigen Dünnglasscheiben
in Form von Substratglasscheiben,
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3 in
einer gleichartigen Darstellung eine Versandverpackung für die Substratglasscheiben, gebildet
aus einer Kombination der zweiten Verpackung nach 2 mit
der ersten Verpackung nach 1, und
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4 die
Verpackung nach 3 in einer Explosions-Darstellung.
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Die 1 bis 4 zeigen
die erfindungsgemäße Systemverpackung
für großformatige
plattenförmige,
rechteckige Dünnglasscheiben,
insbesondere Displayglasscheiben bestehend aus einer Kombination
einer Rohglasscheiben- und einer Substratglasscheibenverpackung.
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Um
einen stabilen, wirtschaftlichen Transport der Glasscheiben auch
in größeren Gebindemengen zu
ermöglichen,
wird dabei als Prinzip die horizontale Verpackung benutzt, die es
erlaubt, eine hohe Zahl von ohne Abstandshalter aufeinander gestapelten Glasscheiben,
z. B. 200, zu transportieren. Ein „Glasblock" aus einer Vielzahl von ohne Abstandshalter gestapelten
Glasscheiben erhält
dabei eine hohe Stabilität.
Auch ermöglicht
die horizontale Verpackung eine hohe Dichte bei der Lagerung, weil
die verpackten Gebinde selbst auch übereinander gestapelt werden
können.
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Bei
der erfindungsgemäßen Verpackung
liegen somit die Glasscheiben im großflächigen Kontakt miteinander,
nur getrennt durch dünne
Zwischenlagen, gestapelt übereinander.
Bei den Rohglasscheiben wird vorzugsweise eine Papierzwischenlage
und bei den Substratglasscheiben eine Schutzfolie verwendet.
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Die 1 zeigt
dabei in zwei Ansichten A, B die erfindungsgemäße Transport-Verpackung für die großformatigen
rechteckigen dünnen
Rohglasscheiben 1, wobei im Ausführungsbeispiel ein Format von 1920 × 2245 mm
gezeigt ist.
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Die
Transportverpackung weist ein rechteckiges Gestell 2 aus
Holz oder Metall, welches den horizontalen Transport einer hohen
Anzahl von Glasscheiben, z. B. bis 200 Scheiben, d. h. eines entsprechend
großen
Gebindes ermöglicht,
auf. Dieses Gestell 2 ist in konventioneller Weise gitterrostartig
entweder aus zusammengefügten
Holzteilen oder aus miteinander verschweißten Metallprofilen aufgebaut (4).
Es besitzt einmal eine ebene stabile, auf dem Gitterrost aufliegende
Bodenplatte 2a für
ein glattes Aufliegen der Scheiben zur Bruchverminderung, und weist
zum anderen an jeder Ecke einen Pfosten 3 mit Tellerfüßen 3a auf.
Die Pfostenhöhe
bestimmt sich nach der maximalen Stapelhöhe der Rohrglasplatten. Die
Tellerfüße 3a dienen
der Stapelbarkeit des Gestelles bei Lagerung und Transport. Einführöffnungen 3b dienen
zum Einschieben der Gabelfinger des Staplers. Zur Stoßdämpfung beim Transport
weist die Transportverpackung eine flexible Gummimatte 4 als
Bodenauflage auf.
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Stabile
Kunststoffplatten 5, vorzugsweise als Hohlkammerplatten
ausgebildet und aufgenommen in einem Rahmen 5a aus Holz
oder Metall mit vertikalen Stegen 5b, bilden die Seitenverkleidung
des Verpackungsgestelles. Sie sind zur Erleichterung des Beladungsprozesses
vorzugsweise abnehmbar ausgebildet, und weisen zu diesem Zweck an
ihren beiden Enden Ösen 5c auf,
mit denen sie an den Pfosten 3 einhängbar sind (4).
Um die Kanten der Glasscheiben seitlich vor Kontakt mit dem Gestell bzw.
den auskleidenden Seitenteilen 5 zu schützen, ist im Innenraum des
Gestells ein Dämmmaterial
in Form von stoßdämpfenden
seitlichen, beabstandet angeordneten Pads 6 aus geschäumtem Kunststoff vorgesehen.
Zum Schutz vor Beschädigungen
bleiben dabei die Ecken 1a des Glasstapels kontaktfrei. Um
den gestapelten Glasblock bei Teilbeladung für den Transport zu fixieren,
ist eine Innenbefestigung vorgesehen, die auf dem Glasblock aufliegt
und mit den Seitenwänden 5 des
Gestells in konventioneller Weise verzurrt ist. Es ist ferner ein
Außendeckel 7 zum äußeren Schutz
des Gebindes vorgesehen (4).
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Die
Beladung der Transportverpackung nach 1 mit Rohglasscheiben
erfolgt typischerweise wie folgt:
Die aus einem fortlaufenden
Glasband geschnittenen Rohglasscheiben werden noch auf dem Förderband mit
einer vollflächigen
Zwischenlage aus Papier versehen und von dem Förderband, beispielsweise mittels
eines Saughebers, einzeln nacheinander in dem Gestell 2 bei
abgenommener Seitenverkleidung gestapelt. Dieser Vorgang ist typischerweise
voll automatisiert. Ist die maximale Beladung erreicht, werden die
Seitenteile 5 manuell an den vier Pfosten 3 eingehängt. Anschließend wird
das Gebinde mittels eines Gabelstaplers zu einem Lagerplatz oder
zum Versandplatz für
den externen Transport gefahren, wo es typischerweise in einem Container
verladen wird.
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Die 2 zeigt
in zwei Ansichten A, B eine Verpackung für gestapelte Substratglasscheiben 8, die
entsprechend dem entfernten Glasrand von ca. 3 cm bei der Kantenbearbeitung
der Rohglasscheiben 1 der 1 ein geringeres
Format, nämlich
1860 mm × 2185
mm, aufweisen. Neben der Entfernung des Glasrandes in dem glasbearbeitenden
Betrieb werden dort auch die Kanten geschliffen und die Glasflächen poliert.
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Die
Verpackung weist eine stabile, wannenartige Kunststoff-Box 9,
vorzugsweise gebildet aus Hohlkammerplatten, mit ausreichender Stabilität für automatisierten
innerbetrieblichen Transport auf. Die Abmessungen der Kunststoff-Box,
die für
das gewählte
Ausführungsbeispiel
in 2, Figurenteil B, angegeben sind, sind so gewählt, daß die im
Querschnitt rechteckige Kunststoff-Box für den Versand der Substratglasscheiben
in das stabile rechteckige Rahmengestell 2 der Rohglasverpackung
nach 1 einstellbar ist, wie noch anhand der 3 näher zu beschreiben
sein wird.
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Die
Dicke der Außenwand
der Kunststoff-Box ist dabei max. identisch mit dem beim Nachverabeitungsschritt
entfernten Rand (ca. 3 cm) und der Dämmmaterialdicke der Rohglasverpackung.
Ferner darf das Gewicht der Box das Gewicht des bei der Randbearbeitung
entfernten Materials je Gebinde nicht überschreiten, um die Stabilität des Rahmengestelles 2 nicht
zu gefährden.
Die Kunststoff-Box 9 bietet eine gute Reinigungsfähigkeit
sowie Tauglichkeit für
staubfreie Reinräume.
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Wie
im Fall der Rohglasverpackung nach 1 sind zwischen
den Kanten des Stapels der Substratglasscheiben 8 und der
Innenwand der Kunststoff-Box 9 stoßdämpfende seitliche Stege 10 (Pads)
aus Dämmmaterial,
vorzugsweise aus reinraumfähigen
Materialien (partikelarm), angeordnet. Die Stapelecken bleiben vom
Dämmmaterial
ausgespart, d. h. zum Schutz vor Beschädigung der Ecken sind diese
kontaktfreie verpackt. In den dämmmaterialfreien
Randzonen ist in 2B jeweils der Boden 9a der
Box 9 sichtbar.
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Zwischen
den Substratglasscheiben befinden sich Schutzfolien als Zwischenlagen,
d. h. jede Substratglasscheibe 8 ist beidseitig mit einer
Folie kaschiert. Der gesamte Stapel der Substratglasscheiben ist
zusätzlich
mit einer Folie umhüllt,
die eine staubdichte Verpackung gewährleistet. Diese Folie wird
dabei vor der Stapelung der Glasscheiben in der Kunststoff-Box 9 platziert.
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Gemäß 2A ist
die Kunststoff-Box 9 mit einem aufliegenden Deckel 9b verschließbar, um auch
insoweit einen staubfreien Transport des Scheibenstapels zu gewährleisten.
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Das
Stapeln der Substratglasscheiben 8 in der Kunststoff-Box 9 erfolgt
in ähnlicher
Weise wie im Fall der Rohglasscheiben. Der interne Transport der Kunststoff-Box
erfolgt vorzugsweise automatisiert mittels Rollenförderer,
einschließlich
der Einsetzung der Kunststoff-Box in die Rohglasverpackung, vorzugsweise
bei abgenommenen Seitenteilen 5 und entnommener Bodenplatte.
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Die 3 zeigt
in zwei Figurenteilen A, B in Verbindung mit der Explosions-Darstellung
in 4 die Versandpackung für den Stapel der Substratglasscheiben 8,
bestehend aus einer Kombination des Rohglasscheiben-Verpackungsgestelles 2 nach 1 mit
der Substratscheiben-Kunststoff-Box 9 nach 2,
die als Innenbox im Verpackungsgestell 2, das als Außenbox dient,
aufgenommen ist.
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Die
Stabilität
der Innenbox ist ausgelegt für den
Transport innerhalb der Fertigung zwischen Abpacken der Substratglasscheiben
und ihrer Endverpackung in der Außenbox. Die Transportstabilität für LKW-,
Seefracht- und Luftverkehr wird durch die wesentlich stabilere Außenbox gewährleistet.
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Dieses
Prinzip hat Kostenvorteile, insbesondere wegen der Weiterverwendung
der im glasbearbeitenden Betrieb ohnehin angelieferten Rohglasscheiben-Verpackung
als Umverpackung der Substratglasscheiben.
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Die
Horizontal-Verpackung senkt Lagerkosten infolge der ca. 50% höheren Lagerdichte
durch die Stapelung.