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Diese Erfindung betrifft Vorrichtungen zum Einschließen von
Siliciumwafern bzw. Siliciumscheiben bzw. Siliciumplättchen
(nachfolgend Siliciumplättchen genannt) und dergleichen für
Transport und Aufbewahrung und betrifft insbesondere eine
Schutzabdeckung und ein abnehmbares Polster bzw. einen
abnehmbaren Dämpfer für einen Aufbewahrungsbehälter für solche
Plättchen.
Hintergrund der Erfindung
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Die Plättchen, die aufbewahrt oder transportiert werden, sind
im allgemeinen Siliciumplättchen, die zu Chips bzw.
Mikrobausteinen verarbeitet werden. Plättchen aus anderen
Materialien, wie Galliumarsenid, werden ebenfalls für denselben
Zweck verwendet. Andere Plättchen werden auch auf diese Weise
verarbeitet und transportiert, wie Speicherplatten, die
Metall mit einer Prozeßschicht auf einer Seite sein können; und
auch Glassubstrate mit Prozeßschichten. Wo hier das Wort
Plättchen benutzt wird, sollen alle solche Arten von
Plättchen und Scheiben und Substraten eingeschlossen sein.
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Bei der Aufbewahrung und dem Transport solcher Plättchen,
gibt es wegen der Möglichkeit des Zerbrechens und des
Verursachens von Schaden an den Plättchen immer Bedenken, weil
sie, da sie verarbeitet sind, ziemlich wertvoll sind und ein
Zerbrechen relativ leicht auftritt. Die Plättchen können in
der Größenordnung von 1,27 mm (0,050 inch) Dicke und im
allgemeinen Größenbereich von 48 mm Durchmesser, 65 mm oder
größer sein. Wenigstens diese kleineren Plättchen sind oft in
Trägern für Plättchen enthalten, die Abstandshalter in den
Seitenwänden aufweisen, um die Plättchen mit Abstand
voneinander anzuordnen; und solche Träaer für Plättchen haben
offene Oberseiten und offene Unterseiten, um für
Prozeßflüssigkeiten einschließlich Spülwasser Platz zu haben.
Obwohl solche Träger für Plättchen in manchen Fällen in einem
Kasten oder Behälter mit einer Abdeckung eingeschlossen sein
könnten, ist es unter manchen Umständen auch günstig, einfach
eine Abdeckung auf die Oberseite des Trägers für Plättchen
und auf die Unterseite des Trägers für Plättchen aufzusetzen,
um die Plättchen für Transport und Aufbewahrung völlig
einzuschließen. Solche Abdeckungen sind bereits bekannt, wie in
US-Patent 4 557 382 dargestellt.
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Es ist wichtig, daß die Plättchen innerhalb des Trägers für
Plättchen für Transport und Aufbewahrung recht unbeweglich
sind und folglich wurden Dämpfungseinrichtungen in die
Abdeckung aufgenommen, wie in dem obengenannten Patent
dargestellt. Solche Dämpfungseinrichtungen, wie die nach unten
vorstehenden Finger, reiben im allgemeinen entlang der Kanten
der Plättchen, während die Abdeckung aufgesetzt wird, was oft
Partikel erzeugt, die eine Verunreinigung der Oberflächen der
Plättchen mit solchen Partikeln hervorrufen.
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Die europäische Patentanmeldung EP-A-0 343 762 offenbart
einen Deckel für einen verschließbaren, gegenüber
Verunreinigung sicheren Behälter zum Aufbewahren und Transportieren
einer Vielzahl von Plättchen in einem Träger, wobei der
Dekkel eine Vielfalt von Dämpfungselementen für die Plättchen
aufweist, die flexible Niederhalteelemente für die Plättchen
mit Oberflächen zum Angreifen an Plättchen aufweisen, die an
sich im wesentlichen horizontal erstreckenden, freitragenden
Halterungen angebracht sind. In der EP-A-0 343 762 liegen die
Niederhalteelemente für Plättchen weit auseinander, wobei sie
an dem der Mittelachse des Behälters fernen Rand der
Plättchen
angreifen, und es sind zwei Niederhalteelemente pro
Plättchen nötig.
Zusammenfassung der Erfindung
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen neuen und
verbesserten Dämpfer zum Angreifen an und Einschränken der Bewegung
von in einem Aufbewahrungs- und Transportbehälter
eingeschlossenen Plättchen bereitzustellen.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte
Abdeckung für einen Träger für Plättchen herzustellen, so daß
die gesamten Oberseiten- und Endwände des Trägers
eingeschlossen sind, und eine abnehmbare und austauschbare
Dämpfungseinrichtung in der Abdeckung und an der Mittellinie des
Trägers bereitzustellen, um auf die obere Mittellinie der
Plättchen zu drücken, um an den Plättchen anzugreifen und
ihre Bewegung einzuschränken, ohne verunreinigende Partikel zu
erzeugen.
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Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung eine Schutzabdeckung
zum Stülpen über die offene Oberseite und die U-förmige
Endöffnung eines Trägers für Plättchen vor, um die Plättchen
darin einzuschließen, die eine Vielzahl von
Dämpfungselementen für Plättchen aufweist, die flexible Niederhalteelemente
für Plättchen aufweisen, die an sich im wesentlichen
horizontal erstreckenden, freitragenden Halterungen angebracht
sind, wobei die Niederhalteelemente Flächen zum Angreifen an
Plättchen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dämpfungselemente für Plättchen an einem länglichen
Plattenabschnitt vorgesehen sind, um auf der offenen Oberseite des
Trägers zu liegen und diese im wesentlichen zu schließen,
wobei der Plattenabschnitt den Seiten des Trägers benachbarte,
einander gegenüberliegende, längliche Seitenabschnitte
aufweist, wobei der Plattenabschnitt des weiteren einen
Endwandabschnitt
aufweist, der davon herabhängt, um der
Uförmigen Endöffnung des Trägers für Plättchen
gegenüberzustehen und sie wenigstens teilweise zu schließen, wobei die
Niederhalteelemente in einer Reihe auf halbem Wege zwischen den
Seitenabschnitten des Plattenabschnitts zueinander
ausgerichtet und die Flächen zum Angreifen an Plättchen zum
Plattenabschnitt hin nachgiebig sind.
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Ein bevorzugtes Merkmal der Erfindung ist ein Dämpfer für
eine Abdeckung eines Trägers für Plättchen, der im Träger
abnehmbar angebracht ist, um bei Wiederverwendung der Abdeckung
austauschbar zu sein.
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Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den
Unteransprüchen 3 bis 6 definiert.
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Mit anderen Worten besitzt die Dämpfungseinrichtung
freitragende Dämpfungselemente, die zu Niederhalteelementen
vorstehen, die zentral angeordnet sind, um auf die Kanten der
aufbewahrten und transportierten Scheiben niederzudrücken, und
worin die freitragenden Dämpfungselemente sich im
wesentlichen horizontal erstreckende Halterungsarme aufweisen, die
sich alternierend zu den einander gegenüberliegenden
Seitenabschnitten des abnehmbaren Rahmens erstrecken, um die
Niederhalteelemente für Plättchen elastisch gegen die
Plättchenkanten zu drängen, um eine Bewegung der Plättchen im
Träger einzuschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Figur 1 ist eine Seitenrißansicht des zusammengesetzten
Trägers mit seinen Abdeckungen für die Oberseite und die
Unterseite, wobei wegen der Klarheit der Details ein Abschnitt
weggebrochen ist.
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Figur 2 ist eine in Einzelteile aufgelöste Seitenrißansicht
des Trägers für Plättchen mit Abdeckungen für die Unterseite
und die Oberseite, wobei alle wegen der Klarheit der Details
weggebrochen sind.
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Figur 3 ist eine Aufrißansicht des Endes des Trägers und
seiner unteren und oberen Abdeckung, die in Beziehung zueinander
in Einzelteile aufgelöst gezeigt sind.
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Figur 4 ist eine vergrößerte Aufrißansicht eines Details,
etwa bei 4-4 der Figur 2.
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Figur 5 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Details,
etwa bei 5-5 der Figur 1.
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Figur 6 ist eine Seitenaufrißansicht der
Dämpfungseinrichtung, die von der Abdeckung abgenommen ist.
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Figur 7 ist eine Draufsicht auf die Oberseite des in Figur 6
gezeigten Dämpfers.
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Figur 8 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Details
etwa bei 8-8 der Figur 7.
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Figur 9 ist eine Schnittansicht eines Details des Trägers,
der mit einer abgeänderten Abdeckungsform zusammengesetzt
ist.
Ausführliche Beschreibung
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Eine Form der Erfindung ist in den Zeichnungen gezeigt und
hierin beschrieben. Der bedeckte Transportbehälter für
Plättchen aus Silicium, Galliumarsenid und dergleichen ist im
allgemeinen durch die Ziffer 10 bezeichnet und beinhaltet einen
Träger 11 für Plättchen, einen Abdeckung 12 für die
Unterseite und einen Abdeckung 13 für die Oberseite.
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Der Träger 11 für Plättchen hat Seitenwände 14 und 15 mit im
wesentlichen vertikalen oberen Abschnitten, wie in Figur 3 zu
sehen, und mit gekrümmten oder gerundeten unteren Abschnitten
14.1, 15.1 zum Tragen solcher Plättchen W. Die Plättchen W
sind in Figur 4 zu sehen, und ihre Kanten sind in Schlitze 16
zwischen benachbarten Abstandshaltern oder Rippen 16.1
eingesetzt, welche gekrümmt sind, so daß sie der Krümmung der
Seitenwände an ihren unteren Abschnitten 14.1, 15.1 folgen. Die
Abstandshalterrippen 16.1 sind glatt gerundet, so daß beim
Einsetzen der Plättchen W in die Schlitze 16 die Plättchen
durch die gerundeten Oberflächen der Rippen leicht und glatt
in die Schlitze geführt werden.
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Der Träger 11 für Plättchen besitzt auch Endwände 17, die
integral mit den Seitenwänden 14, 15 ausgebildet sind, so daß
der Träger für Plättchen vollständig aus einem Stück besteht.
Die Endwände 17 sind einander im wesentlichen gleich und
besitzen beide darin ausgebildete, im allgemeinen U-förmige
Öffnungen 18, um während der Verarbeitung solcher Plättchen
Zugang zu den Plättchen in dem Träger zu schaffen. Jede die
ser Endwände 17 besitzt eine(n) einzelne(n), durchgehende(n),
U-förmige(n) Rippe oder Sicke oder Flansch 19 mit einer
wesentlichen U-Form, die bzw. der der Kontur der Öffnung 18 in
der Endwand 17 folgt.
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An einem Ende des Trägers 11 für Plättchen hängt von der
Rippe 19 ein Streifen 20 herab, um die Abdeckung 13 in die
geeignete Position zu weisen.
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Es ist zu erkennen, daß der Träger 11 für Plättchen eine
offene Oberseite 21 und eine offene Unterseite 22 besitzt, um
für einen Fluidstrom, wie Reinigungsfluide, wie Wasser,
während der Verarbeitung der Plättchen Platz zu haben. Die
Seitenwände 14 und 15 des Trägers besitzen der offenen Un
terseite benachbart Füße 23 zum Tragen des Trägers, wenn der
Träger auf ein Regal oder eine Tischplatte gesetzt wird.
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Die Abdeckung 12 ist aus einem Kunststoff geformt, der dem
des Trägers 11 ähnlich ist, wie Polypropylen, Polyethylen
oder andere ähnliche Kunststoffe, einschließlich
Fluorpolymere. Es ist zu sehen, daß die Abdeckung 12 für die
Unterseite auf die offene Unterseite des Trägers paßt und die Füße
23 und die Unterkanten der Endwände in Nuten 24 aufnimmt, die
sich um den gesamten Rand der Abdeckung 12 für die Unterseite
erstrecken.
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Die Abdeckung 13 für die Oberseite für die Kassette 11 ist
ebenfalls aus einem Kunststoff ähnlich jenem im Träger
geformt und besteht aus einem integralen und einstückigen
Aufbau. Die Schutzabdeckung 13 hält auch eine im allgemeinen
durch die Ziffer 25 bezeichnete, abnehmbare
Dämpfungseinrichtung, die sich direkt über der Mittellängsachse des Trägers
11 befindet, um an den oberen Kanten der Plättchen, an ihre
obere Mittelstelle angrenzend, anzugreifen.
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Die Schutzabdeckung 13 besitzt einen länglichen
Plattenabschnitt 26, der sich über die ganze Länge des Trägers 11
erstreckt, um auf den oberen Kanten der Seitenwände 14, 15 des
Trägers aufzuliegen und seine offene Oberseite 21 zu
schließen. Der Plattenabschnitt besitzt Seitenabschnitte, die
herabhängende
Flansche 27 definieren, und der Plattenabschnitt
26 definiert auch Nuten 28, die die oberen Kanten der
Seitenwände 14, 15 darin aufnehmen, wenn die Abdeckung ganz auf
dem Träger sitzt.
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Die Schutzabdeckung 13 besitzt auch Endwände 29, die integral
mit dem Plattenabschnitt 26 ausgebildet sind und von ihm
herabhängen, um den U-förmigen Öffnungen 18 in den Endwänden 17
ganz gegenüberzustehen und sie zu schließen. Die
Endwandabschnitte 29 besitzen Endwandplattenabschnitte 30, die gerade
Seiten haben und in ihrer Konfiguration im allgemeinen
rechteckig sind; und auf den Innenseiten der Endplattenabschnitte
29 sind Ansätze 31 ausgebildet, um über die U-förmigen Rippen
oder Sicken 19 auf den gegenüberliegenden Endwänden 17 des
Trägers überzuhaken und lösbar an ihnen befestigt zu sein.
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Die Endwände 29 weisen auch Vorsprünge oder
Vorsprungsabschnitte 32 auf, die im allgemeinen U-förmig sind, um der U-
förmigen Öffnung 18 in den Endwänden des Trägers 11 zu ent
sprechen. In der in den Figuren 1-3 dargestellten Form der
Erfindung weist der Vorsprung 32 eine Platte auf, die in
bezug auf die Endwandplatte 30 schräg orientiert ist, so daß
der Vorsprungsabschnitt 32 fortschreitend in dem Maß
variiert, in dem der Vorsprung in die U-förmige Öffnung 18 der
Endwand des Trägers vorsteht.
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Als Alternative kann der Vorsprung anders geformt sein, wie
in Figur 9 dargestellt, worin der Vorsprung 32.1 eine Stufe
oder Schulter 32.2 bildet, die der Kontur der U-förmigen
Öffnung 18 in den Endwänden des Trägers für Plättchen folgt. Der
gestufte Vorsprung der Figur 9 minimiert das Eindringen von
verunreinigenden Partikeln in den Träger für Plättchen.
Ähnlich minimiert der schräge Vorsprung 32 der Figuren 1-3
ebenfalls die Wanderung von Partikeln am Vorsprung in den Träger
und erleichtert ein rasches und leichtes Waschen und Trocknen
der Abdeckung 13 nach Gebrauch.
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Allgemeiner besteht die bevorzugte Form des Vorsprungs in den
Endwänden der Abdeckung für die Träger von geringerer Größe
aus schrägen Vorsprungsabschnitten in den Abdeckungen; und
die bevorzugte Form des Vorsprungs in den Abdeckungen für die
größeren Träger sind gleichmäßige Vorsprünge, um gleichmäßig
durch die U-förmigen Endwandöffnungen des Trägers für Plätt
chen vorzustehen. Die Vorsprünge versteifen natürlich die
Abdeckung als Ganzes und minimieren ein Biegen der Endwände,
die beweglich an einem Sickenabschnitt der Endwand des
Trägers befestigt sind.
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Die in Figur 9 dargestellte, alternative Form der Abdeckung
13.1 besitzt ebenfalls einen Plattenabschnitt 26.1, der dem
Plattenabschnitt 26 der Figuren 1-3 ähnlich ist.
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Die Schutzabdeckung 13 hält auch oder trägt die
Dämpfungseinrichtung, die im allgemeinen mit der Ziffer 25 bezeichnet
ist. Die Dämpfungseinrichtung 25 besitzt einen länglichen
Rahmen 33, der wie ein rechteckiger Ring geformt ist. Der
Rahmen 33 der Dämpfungseinrichtung ist in einer im
Plattenabschnitt 26 der Abdeckung ausgebildeten Vertiefung oder
Fassung 34 aufgenommen und getragen. Der Plattenabschnitt 26
definiert eine Anzahl kleiner Streifen oder Einsätze 35, die
in auf den Seitenabschnitten 37, 38 des rechteckigen Rahmens
33 der Dämpfungseinrichtung 25 ausgebildeten Haltestreifen 36
aufgenommen und von ihnen festgehalten werden. Die Streifen
35 und 36 passen ineinander, um die Dämpfungseinrichtung 25
in der Abdeckung 13 genau zu positionieren, so daß die
Dämpfung bezüglich jedes der Plättchen W wirkt, die in den
verschiedenen Schlitzen 16 zwischen den Abstandshaltern 16.1
sein werden.
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Die Dämpfungseinrichtung weist eine Vielfalt von
Dämpfungselementen 39 für Plättchen auf, die wie freitragende Arme
geformt sind und die sich quer zum Rahmen 33 und zum länglichen
Plattenabschnitt 26 der Abdeckung erstrecken. Die
Dämpfungselemente 39 für Plättchen besitzen eine Vielfalt länglicher
Niederhalteelemente 40 für Plättchen, die in einer einzelnen
Reihe entlang des länglichen Rahmens 33 auf halbem Wege
zwischen seinen einander gegenüberliegenden Seitenabschnitten
37, 38 angeordnet sind. Die Niederhalteelemente weisen
Oberflächen 41 zum Angreifen an Plättchen auf, die, wie bei 42 in
den Figuren 6 und 8 zu sehen, mit Nuten versehen sind.
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Folglich ist zu erkennen, daß jedes der einzelnen
Niederhalteelemente 40 für Plättchen an einem einzelnen Plättchen
angreift, wobei es gegen die obere Kante des Plättchens drückt,
um das Plättchen sowohl gegen Aufwärts- und Abwärtsbewegung
als auch gegen Querbewegung festzuhalten.
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20 Die Dämpfungselemente 39 für Plättchen beinhalten auch eine
Vielfalt länglicher, elastisch biegbarer Halterungsarme 43,
die integral mit den Seitenwänden 37, 38 des Rahmens
ausgebildet sind. Es ist zu erkennen, daß alternierende
Halterungsarme 43 an den einander gegenüberliegenden
Seitenab-25 schnitten 37, 38 des Rahmens befestigt sind, d.h. die
Halterungsarme benachbarter Niederhalteelemente 40 sind an
einander gegenüberliegenden Seiten des Rahmens befestigt.
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Wie am besten in Figur 5 zu sehen, sind die Halterungsarme
integral mit den Niederhalteelementen ausgebildet, und
Abschnitte der Niederhaltearme erstrecken sich im allgemeinen
horizontal angrenzend an die Niederhalteelemente 40. Figur 5
stellt in durchgezogenen Linien die Gestalt der elastisch
nachgebenden Halterungsarme 43 in ihrem entspannten Zustand
dar, und es ist zu erkennen, daß, wenn die Abdeckung 13 auf
den Träger für Plättchen in der in Figur 1 dargestellten
Position niedergedrückt wird, die Plättchen W und die
Niederhalteelemente 40 gegeneinander drücken und die Plättchen die
Niederhalteelemente nach oben in die Position P, die in
gepunkteten Linien angedeutet ist, drücken, so daß die
benachbarten Abschnitte der Halterungsarme 43 in im wesentlichen
horizontaler Position sind.
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Die Niederhalteelemente und die benachbarten Abschnitte der
Halterungsarme können sich zum Plattenabschnitt 26 der
Abdeckung hin und von ihm weg bewegen, wenn die Abdeckung auf
den Träger für Plättchen gedrückt wird und dann von ihm
abgenommen wird, um die Plättchen im Träger fest zurückzuhalten
und sie später loszulassen.
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Unter Anerkennung, daß die Größe und Gestalt der Plättchen,
insbesondere an den bestimmten Stellen, an denen die
Niederhalteelemente 40 an den Plättchen angreifen, nicht alle
gleich sind, ist es wichtig, daß die Niederhalteelemente frei
sind, sich nach oben und unten gegen das elastische Biegen
der Halterungsarme 43 zu bewegen. Oft haben die Plättchen W
an einem Abschnitt der Randkante einen flachen Punkt oder
Bereich, und falls das Niederhalteelement an solch einem
abgeflachten Kantenbereich des Plättchens angreift, muß es folg
lich frei sein, sich auf das Plättchen zu zu bewegen und das
Plättchen in diesem Zustand zurückzuhalten.
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Es ist zu sehen, daß die vorliegende Erfindung eine Abdeckung
für einen Behälter oder Träger für Plättchen zum
Transportieren und Aufbewahren von Plättchen bereitstellt, worin die
Abdeckung Endplatten aufweist, um die U-förmigen offenen Enden
des Trägers zu schließen, und worin eine Dämpfungseinrichtung
abnehmbar an der Abdeckung angebracht ist und eine einzelne
Reihe von Niederhalteelementen über der Mitte der Plättchen
im Träger und auf halbem Wege zwischen den Seiten des Rahmens
der Dämpfungseinrichtung besitzt. Die Niederhalteelemente
sind auf elastisch biegbaren Halterungsarmen angebracht, und
alternierende Arme sind an den einander gegenüberliegenden
Seiten des länglichen Rahmens befestigt, so daß benachbarte
Niederhalteelemente mit einander gegenüberliegenden Seiten
des Rahmens verbunden sind. Die Niederhalteelemente sind
frei, an der Mittellinie des Plättchens in Aufwärts- und
Abwärtsrichtung zu pendeln, um Druck auf das Plättchen
auszuüben und ihre Rückhalteposition einzunehmen, ohne entlang der
Kante des Plättchens zu gleiten, um jede Möglichkeit zur
Erzeugung von Partikeln zu minimieren, die anderenfalls die
Oberflächen der Plättchen verunreinigen würden.