TWI832585B - 用於自動包裝粉碎矽的方法和系統 - Google Patents

用於自動包裝粉碎矽的方法和系統 Download PDF

Info

Publication number
TWI832585B
TWI832585B TW111145459A TW111145459A TWI832585B TW I832585 B TWI832585 B TW I832585B TW 111145459 A TW111145459 A TW 111145459A TW 111145459 A TW111145459 A TW 111145459A TW I832585 B TWI832585 B TW I832585B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
inner bag
bag
opening
outer bag
welding
Prior art date
Application number
TW111145459A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202323160A (zh
Inventor
華納 拉薩魯斯
朱利安 加拉尼翁
Original Assignee
德商瓦克化學公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 德商瓦克化學公司 filed Critical 德商瓦克化學公司
Publication of TW202323160A publication Critical patent/TW202323160A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI832585B publication Critical patent/TWI832585B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B65/00Details peculiar to packaging machines and not otherwise provided for; Arrangements of such details
    • B65B65/003Packaging lines, e.g. general layout
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
    • B65B51/14Applying or generating heat or pressure or combinations thereof by reciprocating or oscillating members
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/02Machines characterised by the incorporation of means for making the containers or receptacles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/04Methods of, or means for, filling the material into the containers or receptacles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B1/00Packaging fluent solid material, e.g. powders, granular or loose fibrous material, loose masses of small articles, in individual containers or receptacles, e.g. bags, sacks, boxes, cartons, cans, or jars
    • B65B1/20Reducing volume of filled material
    • B65B1/26Reducing volume of filled material by pneumatic means, e.g. suction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B29/00Packaging of materials presenting special problems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/26Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks
    • B65B43/34Opening or distending bags; Opening, erecting, or setting-up boxes, cartons, or carton blanks by internal pressure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B43/00Forming, feeding, opening or setting-up containers or receptacles in association with packaging
    • B65B43/42Feeding or positioning bags, boxes, or cartons in the distended, opened, or set-up state; Feeding preformed rigid containers, e.g. tins, capsules, glass tubes, glasses, to the packaging position; Locating containers or receptacles at the filling position; Supporting containers or receptacles during the filling operation
    • B65B43/54Means for supporting containers or receptacles during the filling operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B51/00Devices for, or methods of, sealing or securing package folds or closures; Devices for gathering or twisting wrappers, or necks of bags
    • B65B51/10Applying or generating heat or pressure or combinations thereof
    • B65B51/14Applying or generating heat or pressure or combinations thereof by reciprocating or oscillating members
    • B65B51/146Closing bags
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B7/00Closing containers or receptacles after filling
    • B65B7/02Closing containers or receptacles deformed by, or taking-up shape, of, contents, e.g. bags, sacks
    • B65B7/06Closing containers or receptacles deformed by, or taking-up shape, of, contents, e.g. bags, sacks by collapsing mouth portion, e.g. to form a single flap
    • B65B7/08Closing containers or receptacles deformed by, or taking-up shape, of, contents, e.g. bags, sacks by collapsing mouth portion, e.g. to form a single flap and folding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B2220/00Specific aspects of the packaging operation
    • B65B2220/16Packaging contents into primary and secondary packaging
    • B65B2220/20Packaging contents into primary and secondary packaging the primary packaging being bags, the secondary packaging being further bags, the primary bags being either finished or formed concurrently with the secondary bags

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Basic Packing Technique (AREA)
  • Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)
  • Supply Of Fluid Materials To The Packaging Location (AREA)
  • Container Filling Or Packaging Operations (AREA)
  • Package Closures (AREA)

Abstract

本發明係關於一種自動包裝粉碎的矽(塊狀矽)的方法,包括以下步驟: (a)在第一定型容器中提供內袋, (b)將該內袋的開口展開並且將該開口定位在填充單元的第一填充漏斗的唇部上方, (c)用粉碎矽填充內袋,其中粉碎矽通過填充漏斗進入內袋, (d)在焊接單元中焊接內袋,其中藉由向內折疊二個相對的內袋側面而將內袋的開口折疊在一起,使得藉由折疊在一起形成的二個內袋邊緣係彼此相對且平行並且形成具有通道的折疊部,並且從外部施加到折疊部的真空焊接機係藉由通道將空氣從內袋吸出並且焊接內袋, (e)將該內袋轉移到外袋中,其中將該外袋提供在第二定型容器中,將該外袋的開口展開並且將該內袋轉移到該外袋中, (f)焊接外袋。

Description

用於自動包裝粉碎矽的方法和系統
本發明係關於一種用於自動包裝粉碎矽(comminuted silicon)的方法和裝置。
多晶矽(polycrystalline silicon)(多矽(polysilicon))係通常藉由西門子(Siemens)製程(化學氣相沉積製程)而生產。多晶矽是單晶矽(monocrystalline silicon)生產中的起始材料,單晶矽可以借助於例如柴可斯基法(Czochralski)而生產。另外,多晶矽是多結晶體矽(multicrystalline silicon)生產(例如藉由塊鑄造製程(block casting process))所需的。對於這二種製程,在西門子製程之後呈棒狀的多晶矽必須被粉碎成塊體(chunk)。
由於污染可導致晶體結構中的差排缺陷(dislocation defect)(一維缺陷)和堆疊缺陷(stacking defect)(二維缺陷),所以應該以低污染方式包裝粉碎矽以進行運輸。一般而言,在由塑膠製成的平膜袋(flat film bag)或雙膜袋(double-film bag)中進行包裝,所述平膜袋或雙膜袋在填充後被密封。為了進一步有效地運輸,袋子係根據廣泛不同的物品數量而被排列在外部包裝(通常是紙板箱(cardboard box))中。然後可以將這些堆疊在常規的拖板(pallet)上並轉移到容器中。
粉碎的多晶矽(塊狀多晶矽)通常是銳緣的、非自由流動的大塊材料(sharp-edged, non-free-flowing bulk material),其中取決於多晶矽塊體尺寸,單個多晶矽塊體可以具有高達750公克的重量。因此,在包裝時,特別地應確保在填充塑膠袋的過程中不產生撕裂。雙膜袋可降低撕裂的風險。
除了由填充過程引起的撕裂之外,塑膠袋的密封也可能是另外的污染源。一般而言,塑膠袋在密封之前係被至少部分地排空,以確保更緊實的袋子尺寸。為此目的,通常將抽吸探針(suction probe)引入袋子中,將空氣吸出,並且在抽吸探針被拉出之後直接將袋子焊接。由於從外部引入袋子中的任何材料通常都可能含有雜質,因此使用抽吸探針進行焊接是潛在的污染源。
通常係至少以部分自動化的方式來包裝矽。一般而言,由於考慮到高純度要求,完全自動化似乎在經濟上是不可行的,所以仍然手動執行包裝過程的組成步驟。
WO 2016/188893 A1描述了一種包裝多晶矽的方法,其中將待包裝的粉碎多晶矽提供在處理盤(process dish)中,在該處理盤中還預先進行清潔步驟。為了將多晶矽轉移到扁平塑膠袋中,係將處理盤和塑膠袋固定到填充單元,其中填充單元的旋轉係導致多晶矽滑入塑膠袋中。
EP 3 199 472 A1描述了一種用多晶矽填充由聚乙烯(polyethylene,PE)製成的直立膜袋(upright film bag),其中該袋子設置在框架中。框架係意圖防止袋子在填充期間的鼓起(bulging)。在填充之後,視情況將該袋子轉移到外部PE袋中,其中二個袋子中的PE的化學性質相匹配,使得它們可以盡可能地彼此相對滑動。這裡的缺點是,直立袋在轉移到外袋中時鼓起,因此外袋的尺寸係遠大於直立袋的尺寸。
EP 2 030 905 A2描述了一種用於填充多晶矽的由塑膠製成的第一直立袋。該第一直立袋係由管狀膜(tubular film)折疊起來,以便形成具有折疊部(fold)的矩形豎立表面(rectangular standing surface)。在填充之後,將第一直立袋插入相同類型的較大的第二直立袋中,其中第一直立袋的折疊部與第二直立袋的折疊部相比靜止旋轉90°。在此,通常存在第一直立袋的不利鼓起。
該問題產生了本發明的目的,即提供一種用於塊狀矽的全自動包裝方法,該方法滿足塊狀矽的純度要求並且還提供經濟優勢。
該目的係藉由一種自動包裝粉碎矽(comminuted silicon)(矽塊體)的方法來實現,該方法包括以下步驟: (a)在第一定型容器(first shaping vessel)中提供內袋, (b)將該內袋的開口展開並且將該開口定位在填充單元的第一填充漏斗的唇部(lip)上方, (c)用粉碎矽填充內袋,其中粉碎矽通過該第一填充漏斗進入內袋, (d)在焊接單元中焊接內袋,其中藉由向內折疊二個相對的內袋側面而將內袋的開口折疊起來,使得藉由折疊在一起而形成的二個內袋邊緣係彼此相對且平行並且形成具有通道的折疊部,並且從外部施加到折疊部的真空焊接機(vacuum welder)係藉由通道將空氣從內袋吸出並且焊接內袋, (e)將內袋轉移到外袋中,其中將該外袋提供在第二定型容器中,將該外袋的開口展開並且將該內袋轉移到該外袋中, (f)焊接外袋。
內袋及/或外袋較佳為直立袋。直立袋的特徵係通常在於它們在填充之前及/或之後是直立的。內袋及/或外袋較佳具有矩形豎立表面,尤其是正方形豎立表面。
外袋的矩形豎立表面或底部區域的二個邊長係各自比內袋的矩形豎立表面或底部區域的二個邊長還要長3%至35%,較佳長4%至30%,更佳長5%至20%。
例如,在填充狀態下,用於5公斤重量的矽的直立內袋可具有在10至20公分之範圍內的長度a,在10至20公分之範圍內的寬度b和在10至50公分之範圍內的高度h。這裡,a和b對應於袋子的豎立表面的邊長。
典型的5公斤直立內袋可具有邊長a、b為15公分的正方形豎立表面。相應的典型直立外袋可具有邊長a、b為17公分的正方形豎立表面。因此外袋的豎立表面大了27%。
較佳地,內袋及/或外袋係由聚合物膜組成。聚合物可以是PE(例如,LDPE (低密度)、LLDPE(線性低密度)、HDPE(高密度))、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚醯胺(polyamide,PA)或聚丙烯(polypropylene,PP)。更佳地,內袋和外袋係由LDPE構成。此外,複合膜可以是二層或多層複合膜。聚合物膜或複合膜的厚度通常在10至600微米的範圍內,較佳在50至450微米的範圍內,更佳在100至330微米的範圍內。內袋和外袋在膜的厚度方面可以不同。可能較佳的是,外袋係由比內袋更耐用的材料所製成。
較佳地,內袋及/或外袋在它們提供在第一定型容器或第二定型容器中之前,係直接從高清潔度管狀膜(high-cleanliness tubular film)、中心折疊膜(centerfolded film)或具有角板的管狀膜(gusseted tubular film)自動預定型。為此目的,適當長度的膜部分係被切斷並在一端焊接,從而形成袋的底部。隨後,可以用真空夾具(vacuum grip)打開袋子,藉由進入的定型管定型,然後轉移到定型容器中。
第一定型容器及/或第二定型容器較佳具有與內袋或外袋相同的底部區域。定型容器的底部區域係視情況比相應袋子的底部區域大10%,以便於提供袋子。第一定型容器的高度係較佳至少對應於內袋的填充高度。利用這種方式,可以確保其在填充時不變形。這同樣適用於第二定型容器。定型容器係較佳由抗靜電材料,尤其是塑膠(例如聚丙烯)所構成。由金屬(諸如鋁)製造也是可能的。它們可以視情況具有矽塗層以避免污染。
第一定型容器係較佳位於輸送裝置上,或與其連接。輸送裝置例如可以是傳送帶、軌道系統或機械手臂。輸送裝置可以在包裝站(packing station)(例如填充單元、焊接單元)之間移動定型容器。
內袋的開口係較佳藉由輸送裝置而定位在填充單元的第一填充漏斗的唇部上方。然而,也可以是填充單元朝向內袋的開口移動的情況。
唇部係較佳在不接觸的情況下進入內袋的開口。典型的進入深度可以是1至5公分。唇部和內袋之間的距離較佳為0.5至10毫米,更佳為1至5毫米。
為了使唇部能夠進入開口,開口的展開係較佳藉由進入內袋的擴展指狀物(spreading finger)來實現。擴展指狀物可以是填充單元的一部分。然而,也可存在用於展開的單獨的設備,該設備可與運輸容器一起移動。這尤其包括打開矩形開口的四個擴展指狀物。
由於在提供內袋之後開口通常沒有完全擴寬,因此需要展開。
在一些情況下,甚至可能較佳的是內袋在展開之前定型。這較佳是在提供內袋的期間完成,例如藉由將某種尖狀物(spike)或袋定型管引入袋中。
然而,更佳地,定型包括借助於真空夾具將內袋拉開。真空夾具可以是從外部放置的真空條(vacuum strips)或真空杯(vacuum cups)。這種變形態樣的優點在於降低的污染風險。
內袋可以藉由根據WO2016/188893A1的方法而填充。在這種情況下,被提供在處理盤中的粉碎矽係經由填充單元的旋轉而滑入內袋中。
內袋係較佳填充有一個塊體尺寸等級(chunk size class)的塊狀矽。特別地,它是塊狀多晶矽,即粉碎的多晶矽。內袋原則上也可以填充有來自多於一個塊體尺寸等級的矽塊體。特別地,分配有尺寸等級0至4的塊狀矽。
塊體尺寸等級0至4(CS0至CS4)係由塊體的晶粒尺寸(grain size)所定義,晶粒尺寸定義為矽塊體表面上二點之間的最長距離。塊體尺寸等級係由具有如下晶粒尺寸範圍的級分所組成: CS0:0.1至9 毫米 CS1:1至18 毫米 CS2:5至50 毫米 CS3:20至65 毫米 CS4:35至150 毫米
矽塊體可以借助於網篩(mesh sieve)而分類,其中正方形網孔的邊緣長度係對應於CS的上限。CS係較佳包含至少90重量%的在指定尺寸範圍內的塊體。
較佳地,將具有經填充的內袋的定型容器送入焊接單元進行焊接。
為了獲得最大緊實度的包裝尺寸,在矽包裝中的標準實施是在焊接之前至少部分地將空氣從膜袋中吸出。施加完全真空不是很常見,因為這增加了撕裂的風險。通常用引入袋中的抽吸探針吸出空氣,該抽吸探針隨後在焊接之前立刻移除。如已經提及的引入方式所述,在矽的包裝中,應該非常實質性地避免外來物質引入袋子中,即使只是短暫地引入袋子中。
現在已經發現,藉由袋子的二個相對的內表面之特定的向內折疊而形成的通道可以起到用於抽吸的空氣通道的作用,因此不需要抽吸探針。在圖4中示出了已經折疊成一起以用於焊接的具有折疊部和通道的內袋。
為了便於向內折疊,四個定型指狀物(shaping fingers)係進入開口,其中開口視情況已經藉由真空夾具預先拉開或在張力下打開。
袋子的平行相對的內邊緣係較佳藉由二個定型桿(shaping bars)而形成。這些定型桿可以從袋子的外部朝向彼此均勻地移動。如此一來,這些定型桿可以向內折疊袋子的二個相對的內表面,並形成袋子的相對的內邊緣,從而形成通道。然後可以將真空焊接機移向所得的折疊部。
真空焊接機係較佳包括二個定型鉗口(shaping jaws),每個定型鉗口含有可被非金屬材料(諸如聚四氟乙烯)包套的加熱焊絲(heated welding wire)。二個定型鉗口係各自應用於折疊部的一側。較佳地,圍繞具有焊絲的定型鉗口的密封唇部係在應用之後形成真空腔,使得空氣可以通過通道而被吸出。或者,也可以將折疊部與定型鉗口一起轉移到真空腔中進行抽吸。
在較佳實施態樣中,在焊接之前去除折疊部的一部分。這可以利用自動切割裝置來實現,該自動切割裝置可以是焊接單元的一部分。利用這種方式,可以簡化真空的施加。另外,可以減小包裝的尺寸和重量。原則上也可以在焊接之後進行折疊部的一部分的去除。
通道較佳具有1至15毫米的寬度,更佳具有1.5至10毫米的寬度,特別是具有2至5毫米的寬度。通道的寬度較佳為形成內袋的底部區域的長邊長度的0.5至5%,尤其是1至3%。
在內袋已經焊接之後,將其轉移到外袋中。在焊接內袋期間,外袋係較佳已經被提供在第二定型容器中。第二定型容器也係較佳位於輸送裝置上,對於該輸送裝置可以參考關於第一定型容器的描述。
關於外袋的展開和任何必要的定型,也可參考上述描述。
第二定型容器係較佳位於焊接單元下方。然後可以用夾持臂(gripper arm)將內袋從第一定型容器中取出並轉移到外袋中。或者,也可以用夾持臂夾持內袋,同時第一定型容器向下移動然後側向移動。轉移可以藉由將內袋降低到外袋中或藉由升高外袋來實現。
為了便於將內袋轉移到外袋中,外袋的展開開口可以越過第二填充漏斗的唇部。對於唇部與其浸入深度(immersion depth)之間的距離,可參考上述細節。在此,該第二填充漏斗係總體上用作一種框架,借助於該框架,內袋可以下降到外袋中。利用這種方式,可以防止鼓起的內袋卡在外袋的展開開口上。
在較佳實施態樣中,為了將內袋轉移到外袋中,內袋係被傳送套筒(transport sleeve)包圍以保持其形狀(以防止鼓起)。傳送套筒係較佳具有與第一定型容器相同的淨尺寸。為了說明,傳送套筒可被描述為沒有底部的第一定型容器。
較佳地,在內袋已經被焊接之後,傳送套筒係定位在內袋上方,使得第一定型容器的淨尺寸與傳送套筒的淨尺寸基本一致。然後借助於夾持臂將內袋傳送(提升)到傳送套筒中。隨後可將二者一起移動到外袋的展開開口上方或視情況移動到第二填充漏斗上方,並降低內袋。更佳地,為此目的,連同內袋的傳送套筒、視需要之第二填充漏斗、以及連同外袋的第二定型容器係沿垂直線而使一個在另一個之上。
傳送套筒的使用係使得內袋和外袋的尺寸彼此精確匹配成為可能。到目前為止,外袋的尺寸一直被選擇成使得變形的(鼓起的)內袋也可以無阻力地滑入。現在不再需要這種容許偏差,這導致相當大的材料節約。
較佳地,在內袋被轉移到外袋中之後,內袋的直立折疊部係被折疊。更佳地,折疊部係被夾在內袋和外袋之間。這可以例如借助於可自動移動的探針來執行。
外袋的焊接係較佳以與內袋的焊接相同的方式進行。為此目的,可以提供另外的焊接單元以便增加生產量。
作為進一步的步驟(g),視情況接著將焊接的外袋轉移到運輸容器中。運輸容器較佳為紙板箱,其中較佳存在用於六個焊接外袋的空間。這裡,粉碎矽的重量尤其為5公斤(5 公斤袋)。
整個全自動包裝方法係較佳用照相機監控,使得可以免除手動檢查。
本發明的另一方案係關於一種用於粉碎矽的自動包裝的系統,尤其是用於執行上述方法的系統。該裝置包括以下元件: –用於內袋的至少一個第一定型容器, –用於外袋的至少一個第二定型容器, –用於使二個定型容器移動的至少一個輸送單元, –用於展開內袋的開口和外袋的開口的至少一個裝置, –用於將粉碎矽填充至內袋的至少一個填充單元, –用於焊接內袋以及可選之外袋的至少一個焊接單元,所述至少一個焊接單元包括將開口向內折疊的工具以便形成具有通道的折疊部;以及真空焊接機,所述真空焊接機從外部放置在內袋及可選地放置在外袋上, –用於移動內袋的至少一個夾持臂,以及 –可選地用於焊接外袋的至少一個另外的焊接單元。
該系統較佳包括傳送套筒,所述內袋可被傳送套筒包圍以保持其形狀。
在另一實施態樣中,可以是這樣的情況,該系統,尤其是焊接單元,包括用於至少部分去除折疊部的切割設備。折疊部可以是內袋和外袋的折疊部。
向內折疊開口的工具尤其可以是用於向內折疊的所述定型桿。
關於各個元件和存在的任何其它元件的描述,可參考上述方法的描述。
下面參照圖式說明本發明。
圖1示出了由LDPE製成的直立內袋10,其具有開口12並設置在由聚丙烯製成的第一定型容器20中(方法步驟(a))。直立內袋10具有正方形底部區域,該正方形底部區域係與第一定型容器20的同樣是正方形的內部底部區域22相對應。直立內袋10在該方法即將開始之前已由具有角板的管狀膜製作。由於起始材料的折疊,相對的袋子側面14A、14B係各自處於微小的角度。
圖2A示出了直立內袋10,其中四個擴展指狀物30插入到其開口12中,以便將其伸展開。擴展指狀物30是填充單元的一部分,為了清楚並未示出填充單元。在圖2B中示出了在擴展指狀物30打開之後的展開開口12(方法步驟(b))。
圖3示出了直立內袋10,其中其開口12由擴展指狀物30展開,填充漏斗32的唇部33伸進其中而不接觸直立內袋10(方法步驟(b))。填充漏斗32類似於擴展指狀物30,是未示出的填充單元的一部分。
圖4A示出了填充粉碎矽之後的直立內袋10。為了將開口12折疊成一起並封閉,使四個定型指狀物42進入直立內袋10。當開口12在填充後封閉得太過時,可能需要這些定型指狀物42。二個定型桿40已經接近袋子的相對側面14A、14B。定型桿40和定型指狀物42是未示出的焊接單元的一部分。
在圖4B中,定型桿40已經移動靠近彼此,並且袋子的側面14A、14B已經折疊。如結果所示,形成了袋子的平行相對的內邊緣15A、15B(參見圖4C)和折疊部13。袋子的內邊緣15A、15B係形成貫穿折疊部的通道16,其中通道16的寬度大致對應於二個定型桿40之間的距離。定型指狀物42由於它們的間隔而有助於折疊部13的形成。
圖4C示出了在定型桿40和定型指狀物42已經被移除之後的直立內袋10。為了說明,藉由袋子的不接觸的內邊緣15A、15B所成形的通道16係由虛線表示。
圖5A以側視圖示出了具有焊接單元50的根據圖4C的直立內袋10。這包括二個在左邊和右邊接近折疊部13的定型鉗口51。每個定型鉗口51包括上密封唇部52和下密封唇部53,當焊接單元50放置在折疊部13上時,上密封唇部52和下密封唇部53可形成真空腔54。焊接單元50包含用於去除折疊部13的一部分的切割裝置56。為了在已經附接定型鉗口51之後真空腔54可以形成在折疊部13上並且可以通過通道16(參見圖4C)將空氣從直立內袋10中吸出,該移除是必要的。當焊接單元50係於上端17處開始時(未示出),可以省去移除折疊部13的一部分。
圖5B示出了焊接後不久的直立內袋10。切割裝置56去除了折疊部13的一部分。加熱絲58為折疊部13提供焊縫(weld seam)59。
圖6中示出了焊接的直立內袋10。第一定型容器20在此未示出。該袋子通常為具有正方形底部區域的5 kg袋子。邊長a、b的典型值為150毫米。
圖7A示出了在第一定型容器20中的焊接的直立內袋10以及接近中的傳送套筒60。傳送套筒60具有與第一定型容器20相同的淨尺寸,並且可以放置在第一定型容器20上。直立內袋10可以例如借助於夾持臂(其穿過傳送套筒60夾持折疊部13)(未示出)藉由提升而被引入到傳送套筒60中。直立內袋10的升高和傳送套筒60的降低係由移動箭頭61表示。
在圖7B中,傳送套筒60係連同焊接的直立內袋10以及其中設置有直立外袋70的第二定型容器24一起示出。直立外袋70的開口72係用擴展指狀物30展開。直立外袋70具有與第二定型容器24的正方形內部底部區域23相對應的正方形底部區域。底部區域23係較底部區域22大約13%。傳送套筒60、直立外袋70的展開開口72和第二定型容器24係沿垂直線而以一個在另一個之上的方式佈置。舉例來說,直立內袋10可以下降到直立外袋70中,例如借助於夾持臂(未示出),而沒有直立內袋10的任何所產生的鼓起。
圖8示出了直立外袋70的橫截面,其中直立內袋10存在於直立外袋70中並填充有矽塊體80。直立內袋10的折疊部13和直立外袋70的折疊部73均被向內折疊。5公斤袋的典型高度h為220至240毫米。如結果所示,可以在外包裝中實現最佳的包裝尺寸。
由於內袋和外袋各自使用一個定型容器,因此可以實現非常小的包裝尺寸,因為在填充期間和填充之後的鼓起係減少到最小。
10:直立內袋 12:開口 13:內袋的折疊部 14A:袋子側面 14B:袋子側面 15A:袋子的內邊緣 15B:袋子的內邊緣 16:通道 17:折疊部的上端 20:第一定型容器 22:第一定型容器的底部區域 23:第二定型容器的底部區域 24:第二定型容器 30:擴展指狀物 32:填充漏斗 33:唇部 40:定型桿 42:定型指狀物 50:焊接單元 51:定型鉗口 52:上密封唇部 53:下密封唇部 54:真空腔 56:切割裝置 58:加熱絲 59:焊縫 60:傳送套筒 61:用於指示的移動箭頭 70:直立外袋 72:開口 73:外袋的折疊部 80:矽塊體 a:邊長 b:邊長 h:高度
圖1示出了在定型容器中的內袋。 圖2A、B示出了具有展開開口的內袋。 圖3示出了具有填充漏斗的內袋。 圖4A、B、C示出了內袋的向內折疊。 圖5A、B示出了內袋的焊接。 圖6示出了焊接的內袋。 圖7A、B示出了傳送套筒的使用。 圖8示出了焊接的外袋。
10:直立內袋
12:開口
14A:袋子側面
14B:袋子側面
20:第一定型容器
22:第一定型容器的底部區域

Claims (15)

  1. 一種自動包裝粉碎矽(comminuted silicon)的方法,包括以下步驟: (a)在第一定型容器(first shaping vessel)中提供內袋, (b)將該內袋的開口展開並且將該開口定位在填充單元的第一填充漏斗的唇部(lip)上方, (c)用粉碎矽填充該內袋,其中該粉碎矽通過該第一填充漏斗進入所述內袋, (d)在焊接單元中焊接該內袋,其中藉由向內折疊二個相對的內袋側面而將該內袋的該開口折疊起來,使得藉由折疊起來而形成的二個內袋邊緣係彼此相對且平行並且形成具有通道的折疊部(fold),並且從外部施加到該折疊部的真空焊接機(vacuum welder)係藉由該通道將空氣從該內袋吸出並且焊接該內袋, (e)將該內袋轉移到外袋中,其中將該外袋提供在第二定型容器中,將該外袋的開口展開並且將該內袋轉移到該外袋中, (f)焊接該外袋。
  2. 如請求項1所述的方法,其中,該外袋的矩形底部區域的二個邊緣長度係各自比該內袋的矩形底部區域的二個邊緣長度長3%至35%。
  3. 如請求項1或2中所述的方法,其中,在步驟(b)及/或步驟(e)中係藉由伸進袋子中的擴展指狀物(spreading finger)來展開該開口。
  4. 如請求項1或2中所述的方法,其中,該內袋及/或該外袋係在其開口被展開之前定型。
  5. 如請求項4所述的方法,其中,該定型包括借助於真空夾具(vacuum grip)將該內袋及/或該外袋拉開。
  6. 如請求項1或2中所述的方法,其中,在步驟(d)中的該折疊之後且在步驟(d)中的該焊接之前,移除該折疊部的一部分。
  7. 如請求項1或2中所述的方法,其中,該通道具有1毫米至20毫米的寬度。
  8. 如請求項1或2中所述的方法,其中,為了在步驟(e)中將該內袋轉移到該外袋中,該內袋係被傳送套筒(transport sleeve)包圍以維持其形狀。
  9. 如請求項1或2中所述的方法,其中,為了在步驟(e)中將該內袋轉移到該外袋中,該外袋的展開開口係越過第二填充漏斗的唇部。
  10. 如請求項1或2中所述的方法,其中,在步驟(e)中轉移該內袋之後,翻轉該內袋的該折疊部。
  11. 如請求項1或2中所述的方法,其中,與步驟(d)類似地進行該外袋的焊接。
  12. 如請求項1或2中所述的方法,其包括將該外袋轉移到運輸容器中作為步驟(g)。
  13. 一種用於執行如請求項1至12中任一項所述的方法的用於矽的自動包裝的系統,包括: 用於內袋的至少一個定型容器, 用於外袋的至少一個定型容器, 用於使該等定型容器移動的至少一個輸送單元, 用於展開該內袋的開口及/或該外袋的開口的至少一個裝置, 用於將粉碎矽填充至該內袋的至少一個填充單元, 用於焊接該內袋以及可選之該外袋的至少一個焊接單元,該至少一個焊接單元包括將該開口向內折疊的工具以便形成具有通道的折疊部;以及真空焊接機,該真空焊接機從外部放置在該內袋及可選地放置在該外袋上, 用於移動該內袋的至少一個夾持臂(gripper arm), 可選地用於焊接外袋的至少一個另外的焊接單元。
  14. 如請求項13所述的系統,其包括傳送套筒,該內袋可被該傳送套筒包圍以保持其形狀。
  15. 如請求項13或14所述的系統,其包括用於部分地去除該折疊部的切割裝置。
TW111145459A 2021-12-13 2022-11-28 用於自動包裝粉碎矽的方法和系統 TWI832585B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2021/085469 WO2023110055A1 (de) 2021-12-13 2021-12-13 Verfahren und anlage zum automatischen verpacken von zerkleinertem silicium
WOPCT/EP2021/085469 2021-12-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202323160A TW202323160A (zh) 2023-06-16
TWI832585B true TWI832585B (zh) 2024-02-11

Family

ID=79282898

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111145459A TWI832585B (zh) 2021-12-13 2022-11-28 用於自動包裝粉碎矽的方法和系統

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240166394A1 (zh)
EP (1) EP4281378A1 (zh)
JP (1) JP2024520976A (zh)
KR (1) KR20230147176A (zh)
CN (1) CN116888048A (zh)
TW (1) TWI832585B (zh)
WO (1) WO2023110055A1 (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040139701A1 (en) * 2003-01-16 2004-07-22 Cady Derril R. Bag sealing system and method
US20050252794A1 (en) * 2004-05-12 2005-11-17 Plant Products Co. Ltd. Packaging process for granular material and package produced thereby
KR20160001420A (ko) * 2014-06-27 2016-01-06 주식회사 에스에프에이 자동 포장시스템 및 이를 이용한 자동 포장방법
US9623989B2 (en) * 2013-03-01 2017-04-18 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for bundling packages of absorbent articles

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101538167B1 (ko) 2007-08-27 2015-07-20 미츠비시 마테리알 가부시키가이샤 실리콘의 포장 방법 및 포장체
MY177489A (en) 2014-09-26 2020-09-16 Tokuyama Corp Polysilicon package
DE102015209629A1 (de) 2015-05-26 2016-12-01 Wacker Chemie Ag Verpackung von Polysilicium

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040139701A1 (en) * 2003-01-16 2004-07-22 Cady Derril R. Bag sealing system and method
US20050252794A1 (en) * 2004-05-12 2005-11-17 Plant Products Co. Ltd. Packaging process for granular material and package produced thereby
US9623989B2 (en) * 2013-03-01 2017-04-18 The Procter & Gamble Company Method and apparatus for bundling packages of absorbent articles
KR20160001420A (ko) * 2014-06-27 2016-01-06 주식회사 에스에프에이 자동 포장시스템 및 이를 이용한 자동 포장방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP4281378A1 (de) 2023-11-29
WO2023110055A1 (de) 2023-06-22
KR20230147176A (ko) 2023-10-20
JP2024520976A (ja) 2024-05-28
CN116888048A (zh) 2023-10-13
US20240166394A1 (en) 2024-05-23
TW202323160A (zh) 2023-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9150315B2 (en) Method and device for filling a bag
US7877966B2 (en) Machine for forming, filling and closing bags with a bag lifting device
CN108928526B (zh) 用于容器外包装的打开设备及其打开方法
US7770362B2 (en) Method and device for producing and filling sacks
CN211996366U (zh) 一种全自动双工位套袋封口包装机
KR102054956B1 (ko) 파우치형 패키지를 충전하는 장치 및 방법
US20060030470A1 (en) Devices and process for manufacturing and filling bags
JP2005047555A (ja) 箱もの内容物の処理方法および処理装置
TWI832585B (zh) 用於自動包裝粉碎矽的方法和系統
US20140352259A1 (en) Method and apparatus for forming a flexible pouch with fitment
JPH1045103A (ja) 包装装置
JP3340530B2 (ja) 包装体及びその包装装置
EP0936996B1 (en) A multi-wall sack
JP5980073B2 (ja) ガスバリア性スパウト及び該スパウトを装着したスパウト付きパウチの製造装置及び製造方法
US4835948A (en) Bag filling machine
US11713151B2 (en) Adjustable, inline packaging machine for filling and sealing pouches and method of using same
US4764030A (en) Part bottom seal of chain of gusseted bags and machine therefor
MXPA01011768A (es) Procedimiento para levantar bolsas de empaque en hilera.
JP2021070245A (ja) 底部ガゼットを有する角底体の製袋方法、製袋機及び底部ガゼットの開いた角底体の袋体
JP2002264901A (ja) ロータリー式液体充填包装機
WO2023048175A1 (ja) 包装袋連続体を使用した給袋方法
GB2417229A (en) Automated packaging in tubular material
BR102022013387A2 (pt) Aparelho e método de fabricação de válvula em sacos com formato de almofada, e saco com formato de almofada com válvula
JP2004098370A (ja) 袋敷設装置
JP2004250019A (ja) 製袋充填包装装置