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Die
Erfindung betrifft einen Behälter
zur Aufnahme wenigstens eines Trägers
von Produkten, vorzugsweise von Glasscheiben für Flachbildschirme, nach dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
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Bei
der Produktion von Flachbildschirmen werden Glasscheiben in einem
Träger
so lange gelagert, bis sie im Reinraum stehenden Prozessgeräten zugeführt werden.
Während
der Lagerung muss dafür
Sorge getragen werden, dass sich auf den Glasscheiben keine Partikel
niederlegen. Aus diesem Grunde werden die Behälter mit den Trägern für die Produkte
in Reinräumen
oder in speziell dafür
gebauten Lagern mit Reinluftversorgung gelagert. Diese Vorgehensweise
ist allerdings aufwendig und kostspielig.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Behälter so
auszubilden, dass die Produkte einfach und kostengünstig unter Reinraumbedingungen
gelagert werden können.
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Diese
Aufgabe wird beim gattungsgemäßen Behälter erfindungsgemäß mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Beim
erfindungsgemäßen Behälter werden die
darin gelagerten Produkte einwandfrei unter Reinraumbedingungen
gehalten, da der Behälter
mit einer eigenen Reinluftversorgung versehen ist. Die erfindungsgemäßen Behälter können somit
auch in einem Umgebungsbereich gelagert werden, der selbst nicht
Reinraumbedingungen entspricht oder zumindest nur Reinraumqualitä ten deutlich
unterhalb der vom Produkt verlangten Qualitäten aufweist. Auf diese Weise
ist ein vielfältiger
und optimaler Einsatz des Behälters
gewährleistet.
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Weitere
Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der
Beschreibung und den Zeichnungen.
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Die
Erfindung wird anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsformen
näher erläutert. Es
zeigen
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1 in
perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßes Behälter, der an zwei Seiten geschnitten
ist,
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2 eine
Stirnansicht des Behälters
gemäß 1,
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3 einen
Schnitt durch den Behälter
gemäß 1,
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4 in
vergrößerter Darstellung
einen Ventilator und einen Akkumulator des Behälters gemäß 1,
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5 in
vergrößerter Darstellung
einen Ionisator und einen Teil eines Vorhanges des Behälters gemäß 1,
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6 in
schematischer Darstellung und im Schnitt eine zweite Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Behälters,
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7 eine
Stirnansicht des Behälters
gemäß 6,
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8 und
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9 in
Darstellungen entsprechend den 6 und 7 eine
dritte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Behälters,
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10 und 11 in
Darstellungen entsprechend den 6 und 7 eine
vierte Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Behälters,
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12 und 13 in
Darstellungen entsprechend den 6 und 7 eine
fünfte
Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Behälters,
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14 und 15 in
Darstellungen entsprechend den 6 und 7 eine
sechste Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Behälters.
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Die
Behälter
dienen zur Aufnahme von Trägern
von Produkten, die im Ausführungsbeispiel
vorteilhaft Glasscheiben für
daraus herzustellende Flachbildschirme sind. Die Behälter sind
so ausgebildet, dass die Produkte mit Reinluft versorgt werden, wobei
der Druck innerhalb der Behälter
größer ist
als in der Umgebung. Dadurch wird verhindert, dass Schmutzteilchen
von der Umgebung in den Behälter gelangen.
Die Behälter
können
beispielsweise eine Länge
von etwa 2 m, eine Breite von etwa 1,7 m sowie eine Höhe von etwa
1,7 m haben. Je nach Größe des Trägers im
Behälter
sind selbstverständlich
auch andere Abmessungen möglich.
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Der
Behälter
hat eine Decke 1 und eine Rückwand 2. An die Rückwand 2 schließt jeweils rechtwinklig
ein Rahmen 3, 4 an. Der Rückwand 2 liegt eine
(nicht dargestellte) Seitenwand gegenüber, die parallel zur Rückwand 2 angeordnet
ist und die Decke 1 mit einem Boden 6 des Behälters verbindet. Die
Decke 1, die Rückwand 2,
die Seitenwand und der Boden 6 werden vorteilhaft durch
rechteckige Blechteile gebildet.
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In
den Behälter
ist ein Träger 7 eingesetzt, der
zu behandelnde Produkte 8 enthält, die im Ausführungsbeispiel
Glasscheiben zur Herstellung von Flachbildschirmen sind. Die Produkte 8 liegen
im Träger 7 horizontal
mit Abstand übereinander.
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Im
Bereich 22 zwischen der Decke 1 des Behälters und
dem Träger 7 befindet
sich mindestens ein Ventilator 9. Im Ausführungsbeispiel
sind in diesem Bereich zwei Ventilatoren 9 mit Abstand
nebeneinander vorgesehen. Die von ihnen angesaugte Reinluft strömt durch
Filterelemente 10, die Schwebstofffilter sind und die vom
Rahmen 3 umschlossene Eintrittsseite des Behälters abdecken.
In den Filterelementen 10, die rechteckförmige Platten
sind und über-
und nebeneinander angeordnet sind, werden in der angesaugten Luft
befindliche Schmutzteilchen zurückgehalten.
Die Luft strömt
in den Träger 7 und zwischen
den Produkten 8 zur gegenüberliegenden Seite 11 des
Behälters.
Die Produkte 8 werden somit innerhalb des Behälters ständig von
Reinluft umströmt,
so dass sich auf ihnen während
der Lagerung im Behälter
keine Schmutzpartikel absetzen können. Die
Filterelemente 10 sind in geeigneter Weise am Behälter 1 befestigt.
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Während der
Lagerung des Trägers 7 im
Behälter
wird die Seite 11 durch wenigstens einen Vorhang 12 geschlossen.
Ist er, wie in den 1 bis 3 dargestellt,
heruntergezogen, verschließt
er die Auslassseite 11 des Behälters nahezu vollständig. Je
nach Breite des Behälters
können
ein oder mehrere Vorhänge 12 vorgesehen
sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
(2) sind drei Vorhänge nebeneinander angeordnet,
die mit nur geringem Abstand nebeneinander liegen. Die Vorhänge 12 sind
am oberen und unteren Ende mit Seilzügen 13 verbunden,
mit denen die Vorhänge 12 aus
der Schließstellung
in die Offenstellung verstellt werden können. Die Seilzüge 13 sind
nahe dem Boden 6 des Behälters über wenigstens eine Umlenkrolle 14 geführt, an
der die Seilzüge 13 um
180° umgelenkt
werden. Im Bereich oberhalb des Trägers 7 werden die Seilzüge 13 durch
eine weitere Umlenkrolle 15 um 90° umgelenkt. Die Seilzüge 13 werden
unterhalb der Decke 1 im Bereich 22 in Richtung
auf die Ventilatoren 9 geführt und über eine Um lenkrolle 16 um
180° umgelenkt.
Die Umlenkrolle 16 wird mittels eines (nicht dargestellten)
Motors drehbar angetrieben. Benachbart zur Umlenkrolle 15 werden
die Seilzüge 13 über eine
weitere Umlenkrolle 17 um 90° nach unten umgelenkt. Die Umlenkrollen 14 bis 17 liegen
parallel zueinander, wobei die Umlenkrollen 15, 17 geringen Abstand
voneinander haben und im Bereich 22 der Seite 11 im
Bereich zwischen der Decke 1 und dem Träger 7 liegen. Die
Vorhänge 12 sind
flexibel ausgebildet, vorzugsweise durch Folien oder Vliesmaterial gebildet.
Sollen die Vorhänge 12 in
die Offenstellung gezogen werden, wird die Umlenkrolle 16 mittels
des Motors in der Darstellung gemäß 3 entgegen dem
Uhrzeigersinn drehbar angetrieben. Die Vorhänge 12 werden dann über die
Umlenkrolle 17 in den Bereich zwischen der Decke 1 und
dem Träger 7 gezogen.
Dieser Bereich zwischen der Decke 1 und dem Träger 7 ist
so lang, dass die Vorhänge 12 die Auslassseite 11 des
Behälters
vollständig
freigeben.
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Im
Bereich 22 zwischen der Decke 1 und dem Träger 7 befindet
sich wenigstens eine Strom/Spannungsquelle 18, beispielsweise
in Form eines Akkus.
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Damit
die Vorhänge 12 problemlos
bewegt werden können,
sind die Umlenkrollen 14, 15, 17 frei drehbar.
Zur Lagerung des Motors für
die Umlenkrolle 16, für
die Strom/Spannungsquelle 18 und die Ventilatoren 9 kann
im Behälter
ein Träger
vorgesehen sein, der an der Rückwand 2,
dem Rahmen 3 und der Seitenwand 5 befestigt sein
kann. Vorteilhaft werden diese Einbauteile auf dem Träger 7 befestigt.
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Im
Bereich oberhalb der Umlenkrollen 15, 17 befindet
sich wenigstens ein Ionisator 19, der sich etwa über die
gesamte Länge
der Umlenkrollen erstreckt (1) und die
vorbeiströmende
Luft ionisiert. Damit wird eine statische Aufladung der im Luftstrom
befindlichen Bauteile, insbesondere der Vorhangmaterialien und der
Produkt- und Trägeroberflächen verhindert,
die eine unerwünschte
Adhäsion von
Partikeln zur Folge haben kann. Der Ionisator 19 ist an
die Strom/Spannungsquelle 18 angeschlossen.
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Die
Achse der Ventilatoren 9 ist horizontal. Sie liegen, wie
die 3 und 4 zeigen, in Höhe der darunter
liegenden Filterelemente 10. Die von den Ventilatoren 9 angesaugte
Reinluft strömt
in Pfeilrichtung (4) im Rahmen 3 nach
unten und wird zu den Filterelementen 10 abgelenkt. Von
hier aus gelangt die Reinluft über
die Filterelemente 10 in den Zwischenraum zwischen den
benachbarten Produkten 8 und strömt längs ihnen bis zur Auslassseite 11 des
Behälters.
Da die Auslassseite 11 durch die Vorhänge 12 weitgehend
geschlossen ist, wird im Behälter
bzw. im Träger 7 ein Überdruck
im Vergleich zum Umgebungsraum erzeugt, so dass ein Zutritt von
Schmutzpartikeln aus dem Umgebungsraum in den Behälter und
damit in den Träger 7 verhindert wird.
Zur Erzeugung des Überdrucks
genügt
dabei eine vergleichsweise geringe Luftmenge, da die freie Austrittsfläche durch
die Vorhänge
wesentlich reduziert wird.
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Die 6 und 7 zeigen
eine Ausführungsform,
bei der die Ventilatoren 9 an der Decke 1 des
Behälters
befestigt sind. Die Ventilatoren befinden sich oberhalb des Trägers 7 und
sind so angeordnet, dass ihre Achse senkrecht liegt. Die von den Ventilatoren 9 angesaugte
Luft strömt
nach unten in den Kanal 20, der von einer Seitenwand 4' und dem Träger 7 begrenzt
wird. In diesem Strömungskanal 20 wird
die Reinluft um 90° umgelenkt,
so dass sie durch das oder die Filterelemente 10 in den
Träger 7 strömt. Die
Reinluft gelangt hierbei zwischen die mit Abstand übereinander
angeordneten Produkte und strömt
zwischen ihnen zur Auslassseite 11 des Behälters. Die
Produkte werden vom Reinluftstrom überströmt, so dass sich auf ihnen
keine Verunreinigungen bzw. Partikel festsetzen können.
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Auf
dem Träger 7 ist
neben den Ventilatoren 9 die Strom/Spannungsquelle 18 angeordnet,
die im Ausführungsbeispiel
eine Wechselstromquelle ist. Außerdem
befindet sich oberhalb des Trägers 7 und unterhalb
der Decke 1 eine Aufwickeltrommel 21 für die Vorhänge 12.
Im Unterschied zur vorigen Ausführungsform
werden die Vorhänge 12 nicht
lediglich verschoben, sondern auf die Aufwickeltrommel 21 aufgewickelt.
Der Behälter
hat zwei Vorhänge 12 (7),
die auf die gemeinsame Aufwickeltrommel 21 gewickelt werden.
Sie wird vorteilhaft motorisch angetrieben, wobei der zugehörige Motor über die Strom/Spannungsquelle
mit Strom/Spannung versorgt wird. Wie beim vorigen Ausführungsbeispiel sind
die Vorhänge 12 so
vorgesehen, dass sie noch innerhalb des Behälters liegen. Die Ventilatoren 9, die
Strom/Spannungsquelle 18 und die Aufwickeltrommel 21 befinden
sich im Lagerbereich 22 zwischen der Decke 1 und
dem Träger 7.
Damit die Vorhänge 12 einwandfrei
herabgelassen werden können,
sind sie vorteilhaft beschwert, beispielsweise durch horizontale
Streben oder Stäbe
am freien Ende.
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An
der Innenseite der Decke 1 ist der Ionisator 19 befestigt,
der bis in den Kanal 20 ragt und mit dem die von den Ventilatoren 9 angesaugte
und im Kanal 20 nach unten strömende Reinluft vor dem Durchtritt
durch das Filterelement 10 ionisiert wird.
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Beim
Ausführungsbeispiel
nach den 8 und 9 ist der
Strömungskanal 20 für die nach
unten strömende
Reinluft wesentlich breiter als bei den vorhergehenden Ausführungsformen,
da in ihm die Ventilatoren 9, die Strom! Spannungsquelle 18 und der
Ionisator 19 angeordnet sind. Die Ventilatoren 9 sind
an der Seitenwand 4' horizontal
befestigt und liegen im Bereich oberhalb der Strom/Spannungsquelle 18,
die auf dem Boden 6 des Behälters befestigt ist. Auch der
Ionisator 19 ist vorteilhaft auf dem Boden 6 gelagert
und ionisiert die von den Ventilatoren 9 angesaugte Reinluft
vor ihrem Durchgang durch das oder die Filterelemente 10.
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Im
Anströmbereich
vor den Ventilatoren 9 ist wenigstens ein Vorfilterelement 23 angeordnet,
das vorteilhaft ein chemisches Filter ist.
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Der
Bereich 22 zwischen dem Träger 7 und der Decke 1 des
Behälters
ist wesentlich flacher als bei den vorigen Ausführungsbeispielen. In diesem Bereich
sind nahe der Auslassseite 11 die Umlenkrollen 15, 17 für die Vorhänge 12 gelagert.
Die Seilzüge 13 erstrecken
sich durch den Lagerbereich 22 zur angetriebenen Umlenkrolle 16,
die sich unmittelbar unterhalb der Decke 1 im Kanal 20 befindet.
Sie hat wesentlich größeren Durchmesser
als die anderen Umlenkrollen 14, 15, 17.
Benachbart zur angetriebenen Umlenkrolle 16 ist eine Spannrolle 24 vorgesehen, die
in Höhe
der Umlenkrolle 15 liegt und dafür sorgt, dass die Seilzüge 13 eine
ausreichende Spannung haben, um die Vorhänge 12 zuverlässig hochziehen oder
herablassen zu können.
Die Vorhänge 12 werden
entsprechend der ersten Ausführungsform
nicht auf eine Trommel aufgewickelt, sondern zum Freigeben der Auslasseite 11 in
den Bereich 13 zwischen dem Träger 7 und der Decke 1 verschoben.
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Beim
Behälter
gemäß den 10 und 11 sind
die Ventilatoren 9 in Höhe
des Lagerbereiches 22 im oberen Teil des Strömungskanals 20 horizontal
angeordnet. Im Lagerbereich 22 befindet sich die Strom/Spannungsquelle 18,
die beispielhaft ein Akku ist. Benachbart zur Strom/Spannungsquelle 18 befindet
sich im Lagerbereich 22 die angetriebene Umlenkrolle 16,
die wiederum größeren Durchmesser
hat als die anderen Umlenkrollen 14, 15, 17 für die Vorhänge 12.
Der Ionisator 19 ist an der Decke 1 des Behälters innerhalb
des Lagerbereiches 22 befestigt und liegt oberhalb des
Obertrums der Seilzüge 13 im
Bereich zwischen den Umlenkrollen 16 und 17.
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Anstelle
der Umlenkrolle 16 kann auch eine Aufwickelrolle für die Vorhänge 12 vorgesehen
sein, wie in 11 angedeutet ist.
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Die
Vorhänge 12 liegen
in bezug auf die Auslasseite 11 des Behälters zurückgesetzt. Dadurch kann die
Reinluft in Richtung des in 10 eingezeichneten
Strömungspfeiles
an der Außenseite
der Vorhänge 12 in
den Lagerbereich 22 strömen
und über
die Ventilatoren 9 in den Strömungskanal 20 nach
unten abgegeben werden. Hier wird der Reinluftstrom horizontal abgelenkt,
wobei er durch die Filterelemente 10 in den Träger 7 zwischen
die darin gelagerten Produkte 8 strömt.
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Beim
Ausführungsbeispiel
gemäß den 12 und 13 befindet
sich im Lagerbereich 22 die drehbar angetriebene Aufwickeltrommel 21,
auf welche die Vorhänge 12 aufgewickelt
werden. Sie werden nahe der Auslasseite 11 des Behälters über eine
Umlenkrolle 25 geführt, über die
die Vorhänge 12 aus
ihrer vertikalen Schließlage
beim Aufwickeln zur Aufwickeltrommel 21 rechtwinklig umgelenkt
werden. Auf der von der Umlenkrolle 25 abgewandten Seite
der Aufwickeltrommel 21 sitzt auf dem Träger 7 innerhalb
des Bereiches 22 die Strom/Spannungsquelle 18 in
Form eines Wechselstrommotors. Die Ventilatoren 9 sind
entsprechend der vorigen Ausführungsform
horizontal im oberen Bereich des Strömungskanals 20 angeordnet.
Sie saugen die Reinluft über
den Bereich 22 an (Strömungspfeil
in 12), die im Kanal 20 nach unten strömt und rechtwinklig
in den Träger 7 umgelenkt
wird. Nach Durchtritt durch die Filterelemente 10 strömt die Reinluft
horizontal zwischen den im Träger 7 gelagerten
Produkten. Der Bereich 22 ist an der Auslassseite 11 des
Behälters mit
wenigstens einer Eintrittsöffnung
für die
von den Ventilatoren 9 angesaugte Reinluft versehen.
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Der
Behälter
entsprechend den 14 und 15 ist
im Wesentlichen gleich ausgebildet wie die Ausführungsform nach den 10 und 11.
Lediglich die Ventilatoren 9 sind im Lagerbereich 22 zwischen
der Decke 1 des Behälters
und dem Träger 7 angeordnet.
Dadurch wird die Reinluft nach dem Durchtritt durch die Ventilatoren 9 zunächst horizontal
weitergefördert
und dann rechtwinklig nach unten in den Strömungskanal 20 umgelenkt.
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Die
beschriebenen Behälter
sind jeweils mit einer integrierten Reinluftversorgung für die Produkte 8 versehen,
wodurch gewährleistet
ist, dass diese Produkte während
der Lagerung im Träger 7 vor
Verschmutzung einwandfrei gesichert sind. Die Behälter sind
vorteilhaft transportabel. Da innerhalb der Behälter ein höherer Druck besteht als im
Umgebungsbereich, können
die Behälter
auch in Räume
transportiert werden, in denen keine Reinluftbedingungen herrschen.
Dadurch wird ein großer
Anwendungsbereich für
die Träger 7 bzw.
die darin gelagerten Produkte 8 erreicht. Dabei sind die
Behälter
konstruktiv einfach ausgebildet und können dementsprechend kostengünstig hergestellt
werden.
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Die
beschriebene geschlossene Ausführung des
Behälters
funktioniert auch grundsätzlich
ohne die Anordnung eines (beweglichen) Vorhangs 12. Der
Vorhang ermöglicht
aber während
des Lagerzustandes und während
des Transports eine wesentliche Reduktion der freien Abströmflächen. Damit
wird der zur Aufrechterhaltung der sicheren Reinhaltung des Innenraums
(Produktoberflächen)
notwendige Luftvolumenstrom erheblich reduziert; in gleicher Weise
reduziert sich die dafür
notwendige elektrische Antriebsleistung. Dadurch wird der mobile
Einsatz des Behälters
zwischen Prozessgeräten
und Lager mit Stromversorgung über
den eingebauten Akku auch über
längere
Laufzeiten ermöglicht.
Aufgrund des Vorhanges 12 reicht eine geringe Luftmenge
zur Sicherstellung des Überdruckes
im Behälter
aus. Dies erlaubt den Einsatz kleiner Ventilatoren 9 mit entsprechend
geringer Stromaufnahme. Dadurch wir die notwendige Betriebsdauer
ohne ständigen
Netzanschluß erreicht.
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Am
Prozessgerät
muss der Vorhang 12 mindestens zeitweise für das Handling
der Produkte 8 geöffnet
werden. Hier kann die Stromversorgung direkt oder indirekt über den
Akku aus dem Netz erfolgen und vorteilhaft während dieser Zeit die Luftmenge
z.B. durch Erhöhung
der Drehzahl oder durch Zuschaltung weiterer Ventilatoren erhöht werden.
Häufig
entspricht die unmittelbare Umgebung am Prozessgerät ohnehin
einer wesentlich besseren Reinraumklasse, so dass die Gefährdung durch
Kontamination ohnehin reduziert ist.
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Grundsätzlich wäre aber
eine Reinluftversorgung des Behälters
auch gänzlich
ohne Vorhang möglich;
die praktische Umsetzung ist lediglich durch die beschränkte Kapazität des Akkus
bzw. durch Restriktionen bei Gewicht und Kosten nicht einfach.