EP3303141A1

EP3303141A1 - Packaging of polysilicon

Info

Publication number: EP3303141A1
Application number: EP16725815.1A
Authority: EP
Inventors: Werner Lazarus; Franz Bergmann; Matthias Vietz
Original assignee: Wacker Chemie AG
Current assignee: Wacker Chemie AG
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2016-05-20
Publication date: 2018-04-11
Also published as: MY191009A; US20180148198A1; KR102055207B1; CN107454884B; KR20170130595A; JP2018521908A; TWI619646B; CN107454884A; JP6567689B2; WO2016188893A1; DE102015209629A1; TW201641370A; US10689135B2

Abstract

The invention relates to a method for packaging polysilicon, comprising: providing polysilicon in the form of chunks of broken polysilicon rods, which were produced by depositing polysilicon in the form of rods in a reactor; cleaning the polysilicon; packaging the polysilicon; wherein the polysilicon is in a process shell during the cleaning and wherein the polysilicon is packaged into a plastic bag from the process shell in that the process shell and the plastic bag are fastened to a filling unit, which is set into rotation such that the polysilicon slides from the process shell into the plastic bag.

Description

VERPACKEN VON POLYSILICIUM PACKAGING POLYSILICIUM

Gegenstand der Erfindung ist die Verpackung von Polysilicium. Polykristallines Silicium oder kurz Polysilicium kann mittels des Siemensverfahrens aus Clorsilanen in Stabform abgeschieden werden. Anschließend wird das The invention relates to the packaging of polysilicon. Polycrystalline silicon or polysilicon in short can be deposited by means of the Siemens method of chlorosilanes in rod form. Subsequently, the

stabförmige Polysilicium üblicherweise möglichst kontaminationsfrei zu Bruchstücken bzw. zu Polysiliciumbruch gebrochen. Ein solches Verfahren sowie ein rod-shaped polysilicon usually broken as free of contamination to fragments or broken polysilicon. Such a method as well as a

entsprechender Brecher sind in EP 1 645 333 A1 beschrieben. corresponding crushers are described in EP 1 645 333 A1.

Bei Polysilicium-Bruch handelt es sich um ein scharfkantiges, nicht rieselfähiges Schüttgut. Polysilicon breakage is a sharp-edged, non-free-flowing bulk material.

Beim Zerkleinern wird das hochreine Silicium aber mit Fremdatomen kontaminiert. Dabei handelt es sich insbesondere um Metallcarbid- oder Diamantrückstände sowie um metallische Verunreinigungen. When crushing the high-purity silicon but contaminated with foreign atoms. These are in particular metal carbide or diamond residues as well as metallic impurities.

Daher wird Siliciumbruch für höherwertige Anwendungen wie z.B. für das Therefore, silicon breakage is exploited for higher value applications, e.g. for the

Einkristallziehen vor der Weiterverarbeitung und/oder der Verpackung meist gereinigt. Dies geschieht üblicherweise in einem oder mehreren chemischen Single crystal pulling before further processing and / or packaging usually cleaned. This usually happens in one or more chemical

Nassreinigungsschritten. Wet cleaning steps.

Dabei kommen Mischungen aus verschiedenen Chemikalien und/oder Säuren zum Einsatz, um insbesondere anhaftende Fremdatome wieder von der Oberfläche zu entfernen. In this case, mixtures of different chemicals and / or acids are used, in particular to remove adhering foreign atoms from the surface again.

EP 0 905 796 B1 beansprucht ein Verfahren zur Herstellung von Silicium, das eine niedrige Metallkonzentration aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Silicium in einer Vorreinigung in zumindest einer Stufe mit einer oxidierenden Reinigungslösung gewaschen wird, die die Verbindungen Flurwasserstoffsäure (HF), EP 0 905 796 B1 claims a process for producing silicon which has a low metal concentration, characterized in that the silicon is washed in a preliminary purification in at least one stage with an oxidizing cleaning solution which comprises the compounds hydrofluoric acid (HF),

Chlorwasserstoffsäure (HCl) und Wasserstoffperoxid (H2O2) enthält und in einer Hauptreinigung in einer weiteren Stufe mit einer Reinigungslösung gewaschen wird, die Salpetersäure (HNO3) und Fluorwasserstoffsäure (HF) enthält, und zur Hydrophilierung in einer weiteren Stufe mit einer oxidierenden Reinigungslösung gewaschen wird. Hydrochloric acid (HCl) and hydrogen peroxide (H2O2) and is washed in a main cleaning in a further stage with a cleaning solution containing nitric acid (HNO3) and hydrofluoric acid (HF), and Hydrophilization is washed in a further step with an oxidizing cleaning solution.

Nach dem Reinigungsschritt wird der gereinigte Polysiliciumbruch üblicherweise in Kunststoffbeutel verpackt. After the cleaning step, the purified polysilicon fraction is usually packed in plastic bags.

Aus US 7013620 B2 ist eine Vorrichtung zum vollautomatischen Transportieren, Abwägen, Portionieren, Einfüllen und Verpacken eines hochreinen Polysiliciumbruchs bekannt. Die Vorrichtung umfasst eine Förderrinne für den Polysiliciumbruch, eine Wägevorrichtung für den Polysiliciumbruch, welche mit einem Trichter verbunden ist, Ablenkbleche aus Silicium, eine Abfüllvorrichtung, welche aus einer hochreinen Kunststofffolie (z.B. aus PE) einen Kunststoffbeutel formt, sowie eine From US 7013620 B2 a device for fully automatic transporting, weighing, portioning, filling and packaging of a high-purity polysilicon fracture is known. The device comprises a polysilicon breakthrough chute, a polysilicon chute weighing device connected to a hopper, silicon baffles, a filling device which forms a plastic bag from a high purity plastic film (e.g., PE), and a

Verschweißvorrichtung für den mit Polysiliciumbruch gefüllten Kunststoffbeutel. Durch die Armierung von Einbauteilen der Vorrichtung mit Silicium oder mit einem Welding device for the polysilicon-filled plastic bag. By the reinforcement of built-in parts of the device with silicon or with a

hochverschleißfesten Kunststoff soll eine kontaminationsarme Verpackung des Polysiliciumbruchs ermöglicht werden. highly wear-resistant plastic to a low-contamination packaging of Polysiliciumbruchs be enabled.

US 2010/0154357 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Verpacken von US 2010/0154357 A1 discloses a device for packaging of

Polysiliciumbruch, bestehend aus einer Rundläufer-, Füll-, und Schließmaschine oder einer nicht kreisförmig angeordneten Vorrichtung mit einer Befüllstation und einer Verschlussstation, in der ein PE-Beutel an einem Greifersystem aufgehängt ist, von Station zu Station in einer Taktfolge bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Befüllstation einen frei hängenden Energieabsorber aus einem nichtmetallischen kontaminationsarmen Werkstoff umfasst, welcher vor dem Befüllen des PE-Beutels mit polykristallinem Silicium in den PE-Beutel eingeführt wird und nach dem Befüllen des PE-Beutels mit polykristallinem Silicium aus dem PE-Beutel entfernt wird und der gefüllte PE-Beutel mittels des Greifersystems in die Verschlussstation weiterbefördert wird und dort verschlossen wird. US 2010/0154357 A1 zufolge wird das Polysilicium zunächst gewogen, in einePolysilicon fracture, consisting of a Rundläufer-, filling and closing machine or a non-circular device arranged with a filling station and a closure station in which a PE bag is suspended on a gripper system is moved from station to station in a clock sequence, characterized in that the filling station comprises a freely suspended energy absorber made of a nonmetallic low-contamination material which is introduced into the PE bag before filling the PE bag with polycrystalline silicon and, after filling the PE bag with polycrystalline silicon, is removed from the PE bag and the filled PE bag is conveyed by means of the gripper system in the closure station and is closed there. According to US 2010/0154357 A1, the polysilicon is first weighed, in a

Prozessschale portioniert und gereinigt, ehe er in diesen portionierten Einheiten über eine Befüllvorrichtung mit frei hängendem flexiblen Schlauch aus einem Portioned and cleaned process shell before he in these portioned units via a filling device with freely hanging flexible hose from a

nichtmetallischen kontaminationsarmen Werkstoff in einen ebenfalls frei hängenden, hochreinen Kunststoffbeutel eingebracht und anschließend der Kunststoffbeutel verschlossen wird. An der Befüllstation der Vorrichtung wird der Beutel geöffnet. Über eine Fördereinrichtung, die mit Silicium oder einem kontaminationsarmen Werkstoff verkleidet ist und die mit einem beweglichen flexiblen Schlauch aus einem nonmetallic low-contamination material in a freely suspended introduced high purity plastic bag and then the plastic bag is sealed. At the filling station of the device, the bag is opened. About a conveyor, which is covered with silicon or a low-contamination material and with a movable flexible hose from a

nichtmetallischen Werkstoff, z. B. Kunststoff, verbunden ist, wird durch diesen non-metallic material, eg. As plastic, is connected by this

Schlauch der scharfkantige Polysiliciumbruch in den geöffneten PE-Beutel eingefüllt. Bei der Fördereinrichtung handelt es sich beispielsweise um eine Förderrinne oder eine Rutsche, vorzugsweise um eine Rutsche. US 2012/0198793 A1 offenbart ein Verfahren zum Dosieren und Verpacken von Polysiliciumbruchstücken, wobei ein Produktstrom an Polysiliciumbruchstücken über eine Förderrinne transportiert, mittels wenigstens einen Siebs in grobe und feine Bruchstücke getrennt, mittels einer Dosierwaage abgewogen und auf ein Zielgewicht dosiert wird, über eine Abführrinne abgeführt und zu einer Verpackungseinheit transportiert wird, wo die Polysiliciumbruchstücke in einen ersten Kunststoffbeutel gefüllt werden und dieser verschlossen wird, wobei dieser Kunststoffbeutel enthaltend Polysiliciumbruchstücke in einen weiteren, mittels eines Formgebers geformten Kunststoffbeutel verpackt wird, der anschließend verschweißt wird, wobei das wenigstens eine Sieb und die Dosierwaage an ihren Oberflächen wenigstens teilweise ein Hartmetall umfassen und der Formgeber zum Formen des Kunststoffbeutels eine verschleißfeste Beschichtung aufweist. Tube filled the sharp-edged polysilicon break in the opened PE bag. The conveyor is, for example, a conveyor trough or a chute, preferably a chute. US 2012/0198793 A1 discloses a method for dosing and packaging polysilicon fragments, wherein a product stream of polysilicon fragments transported via a conveyor, separated by means of at least one sieve into coarse and fine fragments, weighed by means of a metering balance and metered to a target weight, via a discharge chute is discharged and transported to a packaging unit, where the polysilicon fragments are filled into a first plastic bag and this is sealed, this plastic bag containing polysilicon fragments is packed in another molded by a former plastic bag, which is then welded, said at least one screen and the metering scale on their surfaces at least partially comprise a hard metal and the former for forming the plastic bag has a wear-resistant coating.

US 2013/0042582 A1 offenbart ein Verfahren zur Verpackung von polykristallinem Silicium, bei dem polykristallines Silicium mittels einer Abfüllvorrichtung in einen Kunststoffbeutel gefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorratsbehälter eine Öffnung aufweist, durch die Silicium eingefüllt wird, wobei der Kunststoffbeutel nach dem Befüllen des Vorratsbehälters mit Silicium über den Vorratsbehälter gezogen wird und der Vorratsbehälter anschließend gedreht wird, so dass das Silicium aus dem Vorratsbehälter in den Kunststoffbeutel rutscht. US 2013/0042582 A1 discloses a method for packaging polycrystalline silicon, in which polycrystalline silicon is filled by means of a filling device into a plastic bag, characterized in that a storage container has an opening through which silicon is filled, wherein the plastic bag after filling the Reservoir is pulled with silicon over the reservoir and the reservoir is then rotated so that the silicon from the reservoir into the plastic bag slips.

Es hat sich gezeigt, dass während des Verpackens von Bruchstücken einer bestimmten Größenklasse, z. B, bei Bruchgrößen von 20 bis 60 mm, auch unerwünschte kleinere Siliciumpartikel oder Bruchstücke entstehen. Der Anteil solcher unerwünschter Partikel beträgt für solche Bruchgrößen 17000-23000 ppmw. It has been found that during the packaging of fragments of a certain size class, for. B, for fraction sizes from 20 to 60 mm, too undesirable smaller silicon particles or fragments are formed. The proportion of such unwanted particles is 17000-23000 ppmw for such fraction sizes.

Nachfolgend sollen alle Bruchstücke oder Partikel aus Silicium, die eine solche Größe aufweisen, dass sie die durch ein Maschensieb mit quadratischen Maschen 8 mm x 8 mm abtrennen lassen, als Feinanteil bezeichnet werden. Der Feinanteil ist beim Kunden unerwünscht, da er die Kundenprozesse negativ beeinflusst. Falls der Feinanteil vom Kunden z.B. durch Sieben abgetrennt werden muss, bedeutet das einen erhöhten Aufwand. Hereinafter, all fragments or particles of silicon having such a size as to be cut off by a mesh screen with 8 mm x 8 mm square mesh will be referred to as fines. The fines are undesirable for the customer as they have a negative impact on customer processes. If the fines from the customer e.g. has to be separated by sieving, this means an increased effort.

Neben der automatischen Verpackung von polykristallinem Silicium wie nach US 7013620 B2 kommt auch ein händisches Verpacken des polykristallinen Siliciums in Kunststoffbeutel in Frage. US 2012/0 98793 A1 berichtet, dass ein personalintensives händisches Verpacken von gereinigten Polysilicium-Bruchstücke in einem Reinraum der Klasse 100 notwendig ist, um die geforderte hohe Einwaagegenauigkeit von weniger als +/-1 % für Polysilicium-Bruch für die Halbleiterindustrie zu erreichen. Dabei werden gereinigte Polysilicium-Bruchstücke, welche keinerlei metallische Verunreinigungen mehr an ihrer Oberfläche besitzen, mit hochreinen Handschuhen, z. B. hochreinen Textil-, PU- bzw. PE-Handschuhen, aus einer Prozessschale, in der die Reinigung erfolgt, genommen und in einen PE-Doppelbeutel eingebracht. In addition to the automatic packaging of polycrystalline silicon as in US 7013620 B2 is also a manual packaging of polycrystalline silicon in plastic bag in question. US 2012/098793 A1 reports that labor intensive manual packaging of purified polysilicon debris in a class 100 clean room is required to achieve the required high level of spot accuracy of less than +/- 1% for polysilicon breakage for the semiconductor industry. In this case, purified polysilicon fragments, which no longer have any metallic impurities on their surface, with high-purity gloves, z. As high-purity textile, PU or PE gloves, from a process bowl in which the cleaning is done, taken and placed in a PE double bag.

US 2014/0130455 A1 offenbart ein Verfahren zum Verpacken von polykristallinem Silicium, das in Form von Bruchstücken vorliegt, umfassend folgende Schritte US 2014/0130455 A1 discloses a method for packaging polycrystalline silicon which is in the form of fragments comprising the following steps

- Bereitstellen von polykristallinem Silicium in einem Dosiersystem; - Providing polycrystalline silicon in a dosing system;

- Einfüllen von polykristallinem Silicium aus dem Dosiersystem, durch welches - filling polycrystalline silicon from the dosing system, through which

Feinanteil mittels Sieben abgetrennt wird, in einen unter den Dosiersystem Fines are separated by sieves, in one below the dosing system

angeordneten Kunststoffbeutel; arranged plastic bags;

wobei während des Einfüllens das Gewicht des Kunststoffbeutels mit dem eingefüllten polykristallinen Silicium bestimmt und nach dem Erreichen eines Zielgewichts der Einfüllvorgang beendet wird; during filling, determining the weight of the plastic bag with the filled polycrystalline silicon and terminating the filling operation after reaching a target weight;

wobei während des gesamten Einfüllvorgangs eine Fallhöhe des polykristallinen Siliciums von Dosiersystem in Kunststoffbeutel mittels wenigstens einer Klemmvorrichtung bei weniger als 450 mm gehalten wird. wherein during the entire filling process, a drop height of the polycrystalline Siliciums of dosing in plastic bag by means of at least one clamping device is kept less than 450 mm.

Die Fallhöhe des polykristallinen Siliciums von einer Förderrinne des Dosiersystems in den Kunststoffbeutel soll weniger als 450 mm, vorzugweise maximal 300 mm betragen. Dadurch lässt sich der Feinanteil reduzieren. The drop height of the polycrystalline silicon from a conveyor trough of the metering system into the plastic bag should be less than 450 mm, preferably a maximum of 300 mm. This reduces the fines content.

Durch ein händisches Verpacken kann der Feinanteil noch deutlicher reduziert werden, für die Bruchgröße 20-60 mm von 17000 ppmw auf bis 1400 ppmw. By manual packaging, the fine fraction can be reduced even more clearly, for the crack size 20-60 mm from 17000 ppmw to 1400 ppmw.

Allerdings bedeutet das händische Verpacken einen hohen Aufwand und erhöhte Personalkosten. However, manual packaging means a high expenditure and increased personnel costs.

Zudem wäre es wünschenswert, den Feinanteil noch weiter zu reduzieren als durch händisches Verpacken realisierbar. In addition, it would be desirable to reduce the fines even further than feasible by manual packaging.

Daher bestand die Aufgabe der Erfindung darin, polykristallines Silicium automatisch zu verpacken und den dabei entstehenden Feinanteil auf ein äußerst niedriges Niveau zu reduzieren. Die Aufgabe bestand auch darin, eine hierfür geeignete Vorrichtung bereitzustellen. Therefore, the object of the invention was to automatically pack polycrystalline silicon and reduce the resulting fines to an extremely low level. The task was also to provide a device suitable for this purpose.

Aus der beschriebenen Problematik ergab sich die Aufgabenstellung der Erfindung. From the problem described, the problem of the invention resulted.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Verpackung von Polysilicium umfassend Bereitstellung von Polysilicium in Form von Bruchstücken zerkleinerter Polysiliciumstäbe, die durch Abscheidung von Polysilicium in Stabform in einem Reaktor hergestellt wurden, Reinigung der Polysiliciums, Verpacken der Polysiliciums, wobei sich das Polysilicium während der Reinigung in einer The object of the invention is achieved by a method for packaging polysilicon comprising providing polysilicon in the form of fragments of comminuted polysilicon rods produced by depositing polysilicon in rod form in a reactor, purifying the polysilicon, packaging the polysilicon, wherein the polysilicon during cleaning in one

Prozessschale befindet und wobei das Polysilicium aus der Prozessschale dadurch in einen Kunststoffbeutel verpackt wird, dass Prozessschale und Kunststoffbeutel an einer Befülleinheit befestigt sind, die in Rotation versetzt wird, so dass das Process bowl is located and wherein the polysilicon from the process bowl is packaged in a plastic bag, that process bowl and plastic bag are attached to a filling unit, which is set in rotation, so that the

Polysilicium von der Prozessschale in den Kunststoffbeutel gleitet. Beim Kunststoffbeutel handelt es sich vorzugweise um einen vorgefertigten Polysilicon from the process bowl slides into the plastic bag. The plastic bag is preferably a prefabricated

Doppelbeutel. Anders als im Stand der Technik wird das Polysilicium also nicht in einen ersten Kunststoffbeutel verpackt, der anschließend in einen zweiten Double bag. Unlike in the prior art, the polysilicon is thus not packed in a first plastic bag, which then in a second

Kunststoffbeutel gesteckt wird. Das Polysilicium wird vorzugweise direkt in einen Doppelbeutel gefüllt. Plastic bag is inserted. The polysilicon is preferably filled directly into a double bag.

Der Doppelbeutel wird dazu in der Verpackungsanlage befestigt, vorzugweise festgeklemmt. In einer Ausführungsform wird der Kunststoffbeutel in einem Formgeber The double bag is attached to the packaging system, preferably clamped. In one embodiment, the plastic bag is in a former

vorkonfektioniert und dann mit Hilfe des Formgebers formschlüssig in die prefabricated and then positively with the help of the former in the

Verpackungsanlage eingebracht. Im einfachsten Fall handelt es sich beim Formgeber um eine Steckschale, in der sich der geformte Kunststoffbeutel befindet. Der Packing system introduced. In the simplest case, the former is a socket in which the molded plastic bag is located. Of the

Formgeber wird mechanisch an der Verpackungsanlage festgeklemmt. Der Former is mechanically clamped to the packaging system. Of the

Formgeber sorgt dafür, dass der Kunststoffbeutel während der Drehbewegung der Anlage seine Form beibehält. Shaper ensures that the plastic bag retains its shape during the rotational movement of the system.

Es ist sichergestellt, dass während des Befüllvorgangs kein Polysiliciumbruchstück aus der Verpackungsanlage fallen kann. It is ensured that no polysilicon fragment can fall out of the packaging installation during the filling process.

Das zu reinigende und zu verpackende Polysilicium befindet sich zunächst in einer Prozessschale. In der Prozessschale befindlich wird das Polysilicium gereinigt wie in US 2010/0154357 A1 beschrieben. Die Reinigung des Polysiliciums in der The polysilicon to be cleaned and packaged is initially in a process bowl. The polysilicon is purified in the process dish as described in US 2010/0154357 A1. The purification of the polysilicon in the

Prozessschale kann beispielsweise wie in EP 0 905 796 B1 beschrieben erfolgen. Process bowl can be carried out, for example, as described in EP 0 905 796 B1.

Abweichend vom Stand der Technik erfolgt die Befüllung des Kunststoffbeutels mit Polysilicium nicht über eine Fördereinrichtung wie z.B. eine Förderrinne oder eine Rutsche, sondern direkt aus der Prozessschale. Dies hat den Vorteil, dass das in der Prozessschale befindliche Polysilicium keine direkte Fallhöhe zu überwinden hat. Zudem erfolgt die Entleerung der Prozessschale in den Beutel oder Doppelbeutel über eine Rotationsbewegung von Prozessschale und Beutel/Doppelbeutel. Notwithstanding the prior art, the filling of the plastic bag with polysilicon does not take place via a conveyor such as a conveyor trough or a chute, but directly from the process bowl. This has the advantage that the polysilicon in the process shell does not have to overcome a direct drop height. In addition, the process bowl is emptied into the bag or double bag via a rotary movement of process bowl and bag / double bag.

Durch die Rotationsbewegung von Prozessschale und Doppelbeutel wird das Polysilicium in einen Roll- /Gleitzustand versetzt und gleitet somit in den Due to the rotational movement of the process bowl and double bag, the polysilicon is placed in a roll / slip state and thus slides into the

aufgespannten Doppelbeutel. opened double bag.

Dadurch entsteht der geringstmögliche Feinanteil. This results in the lowest possible fines.

In einer Ausführungsform wird jede entleerte Prozessschale auf dessen absolute Entleerung mit Wäge- und/oder Kamerasystem kontrolliert und freigegeben. In one embodiment, each empty process bowl is checked for its absolute emptying with weighing and / or camera system and released.

Die Verpackungsanlage umfasst mindestens eine Befülleinheit. Im einfachsten Fall handelt es sich dabei um eine Art Trichter. Über die Befülleinheit gleitet das Polysilicium von der Prozessschale in den The packaging system comprises at least one filling unit. In the simplest case, this is a kind of funnel. Via the filling unit, the polysilicon slides from the process bowl into the

Kunststoffbeutel. Plastic bag.

In einer Ausführungsform besteht die Befülleinheit aus Silicium. In one embodiment, the filling unit is made of silicon.

Es können jedoch auch andere für Silicium kontaminationsarme Werkstoffe verwendet werden. However, other low-silicon materials can be used.

Eine Prozessschale enthaltend Polysilicium ist an der einen Öffnung der Befülleinheit befestigt. Auf der Gegenseite des Befülleinheit wird ein Formgeber mit einem darin befindlichen PE-Doppelbeutel eingespannt oder verklemmt. A process bowl containing polysilicon is attached to the one opening of the filling unit. On the opposite side of the filling unit, a former with a PE double bag located therein is clamped or jammed.

In einer Ausführungsform besteht die Prozessschale aus einem chemisch In one embodiment, the process bowl consists of a chemical

beständigen Material. resistant material.

Es ist von Vorteil, wenn der Formgeber aus einem formstabilen Material besteht Die Aufnahme von Beutel und Prozessschale kann je nach Durchsatzanforderungen manuell oder automatisch erfolgen. It is advantageous if the former consists of a dimensionally stable material The bag and process tray can be loaded manually or automatically depending on throughput requirements.

In einer Ausführungsform umfasst die Verpackungsanlage einen Grundrahmen und einen drehbaren Rahmen. In one embodiment, the packaging system comprises a base frame and a rotatable frame.

Am drehbaren Rahmen ist die Befülleinheit befestigt. Es wird eine Antriebswelle angetrieben, die den drehbaren Rahmen in Rotation versetzt. Währenddessen erfolgt die Entleerung der Prozessschale und somit die Befüllung des Beutels. Die Rotationsbewegung ist je nach Bruchgröße in ihrer Geschwindigkeit abhängig vom Kippwinkel einstellbar. On the rotatable frame, the filling unit is attached. It drives a drive shaft, which sets the rotatable frame in rotation. Meanwhile, the emptying of the process bowl and thus the filling of the bag takes place. Depending on the size of the break, the rotational movement can be adjusted depending on the tilt angle.

Der Kippwinkel ist im Rahmen der Erfindung der Winkel, ab dem das Polysilicium aus der Prozessschale über den Befülleinheit in den Beutel zu gleiten beginnt. The tilt angle in the context of the invention is the angle from which the polysilicon starts to slide out of the process bowl via the filling unit into the bag.

In einer Ausführungsform wird - sobald der Kippwinkel erreicht ist - die In one embodiment, as soon as the tilt angle is reached, the

Drehgeschwindigkeit derart verringert, so dass die gesamte Befüllung des Beutels in Form einer Gleitbewegung des Polysiliciums erfolgt. Dies stellt eine besonders schonende Verpackung sicher. Reduced rotational speed so that the entire filling of the bag takes place in the form of a sliding movement of the polysilicon. This ensures a particularly gentle packaging.

Die Anlage ist mit einer oder mehreren Befülleinheiten ausführbar. in einer Ausführungsform sind bis zu zehn rotierbare Befülleinheiten und die gleiche Anzahl an Prozesschalen und Kunststoffbeuteln vorhanden. The system can be executed with one or more filling units. in one embodiment, there are up to ten rotatable fillers and the same number of process cups and plastic bags.

In einer Ausführungsform umfasst die Anlage 2 Befülleinheiten. In one embodiment, the plant 2 comprises filling units.

Gegenüber der Aufgabe der Prozessschalen befindet sich vorzugweise die Entnahme der befüllten Beutel und zugleich das Aufstecken und Klemmen der neuen Leerbeutel. Compared to the task of the process bowls is preferably the removal of the filled bags and at the same time plugging and clamping the new empty bag.

Die Vorgänge des Beutelaufsteckens und der Beutelentnahme können automatisiert werden. In einer Ausführungsform ist eine Formgeberaufnahme vorhanden, die dazu dient, einen Formgeber mit einem Kunststoffbeutel zu befestigen. The processes of Beutelaufsteckens and bag removal can be automated. In one embodiment, a former receptacle is provided which serves to secure a former with a plastic bag.

In einer Ausführungsform wird der Kunststoffbeutel mit seiner Öffnung über ein Ende der Befülleinheit gestülpt. Am anderen Ende der Befülleinheit wird die Prozessschale mit dem zu verpackenden Polysilicium befestigt. In one embodiment, the plastic bag is slipped with its opening over one end of the filling unit. At the other end of the filling unit, the process bowl is fixed with the polysilicon to be packaged.

Der Grundrahmen der Anlage umfasst in einer Ausführungsform Standfüße und seitliche Befestigungskonsolen. The base frame of the system in one embodiment includes feet and side mounting brackets.

Standfüße und Formgeberaufnahme können jeweils mit einer Abdeckung versehen sein. Feet and Shaper recording can each be provided with a cover.

Diese Abdeckungen und die seitlichen Befestigungskonsolen können aus einem für Polysilicium kontaminationsarmen Material gefertigt sein. Vorzugweise umfassen sie Auskleidungen aus Kunststoffen (z.B. PU) oder aus Silicium. These covers and the lateral mounting brackets can be made of polysilicon low-contamination material. Preferably, they include liners of plastics (e.g., PU) or silicon.

In einer Ausführungsform wird die rotierende Bewegung der Anlage durch einen Gebtriebemotor bewerkstelligt, der eine Antriebswelle antreibt und mit einem In one embodiment, the rotating movement of the system is accomplished by a lift motor which drives a drive shaft and with a

Zahnriementrieb mit Zahnriemenscheiben verbunden ist. Toothed belt drive is connected to toothed belt pulleys.

Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen des With respect to the above-mentioned embodiments of the

erfindungsgemäßen Verfahrens angegebenen Merkmale können entweder separat oder in Kombination als Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht werden. features of the invention can be realized either separately or in combination as embodiments of the invention.

Weiterhin können sie vorteilhafte Ausführungen beschreiben, die selbstständig schutzfähig sind. Furthermore, they can describe advantageous embodiments that are independently protectable.

Kurzbeschreibung der Figur Fig. 1 zeigt schematisch verschiedene zeitliche Zustände der Verpackungsanlage gemäß Erfindung. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURE FIG. 1 shows schematically different time states of the packaging installation according to the invention.

Liste der verwendeten Bezugszeichen 1 Prozessschale List of reference numbers used 1 process bowl

2 Befülleinheit 2 filling unit

3 Kunststoffbeutel 3 plastic bags

4 Formgeber 4 shapers

In Fig.1 ist der zeitliche Verlauf des Verpackungsvorgangs dargestellt. In Figure 1, the time course of the packaging process is shown.

Dargestellt sind Prozessschale 1 , in dem sich im Ausgangszustand t1 das Shown are process bowl 1, in which in the initial state t1 the

Polysilicium befindet, die Befülleinheit 2, an der die Prozessschale 1 und der Polysilicon is, the filling unit 2, where the process bowl 1 and the

Kunststoffbeutel 3 befestigt sind. Plastic bag 3 are attached.

Über die Befülleinheit 2 wird das Polysilicium von Prozessschale 1 in den About the filling unit 2, the polysilicon of process bowl 1 in the

Kunststoffbeutel 3 eingebracht. Plastic bag 3 introduced.

Der Kunststoffbeutel 3 befindet sich im Formgeber 4. The plastic bag 3 is located in the former 4.

Der Formgeber 4 dient zum einen als Formkörper für den Kunststoffbeutel 3. The former 4 serves as a shaped body for the plastic bag 3.

Zum anderen wird die Formgeber 4 an der Befülleinheit 2 oder an einer zu diesem Zweck vorgesehenen Aufnahme für die Formgeber festgeklemmt, sorgt also auch für die Fixierung des Kunststoffbeutels. On the other hand, the former 4 is clamped to the filling unit 2 or to a receptacle intended for this purpose for the former, thus also ensures the fixation of the plastic bag.

In der Figur ist auch die Drehachse eingezeichnet. In the figure, the axis of rotation is located.

Zum Zeitpunkt t2 beginnt das Polysilicium von der Formgeber 4 über den Befülleinheit 2 in den Kunststoffbeutel 3 zu rutschen bzw. zu gleiten. At time t2, the polysilicon begins to slip or slide from the former 4 via the filling unit 2 into the plastic bag 3.

Zu diesem Zeitpunkt sollte die Drehgeschwindigkeit der Anlage reduziert werden, um während des gesamten Befüllvorgangs (z.B. Zeitpunkt t3) eine Gleitbewegung des Polysiliciums zu gewährleisten. At this time, the rotational speed of the equipment should be reduced to ensure a sliding movement of the polysilicon during the entire filling process (e.g., time t3).

Zum Zeitpunkt t4 befindet sich das gesamte Polysilicium im Kunststoffbeutel 3. Die Rotation der Anlage kann dann beendet werden. Der gefüllte Kunststoffbeutel 3 wird entnommen und z.B. verschweißt, in einen Karton verpackt und verschickt. At time t4, the entire polysilicon is in the plastic bag 3. The rotation of the system can then be terminated. The filled plastic bag 3 is removed and, for example, welded, packed in a box and shipped.

Vergleichsbeispiel Comparative example

Zur Reinigung wird das Polysilicium in die Prozessschale eingelegt. For cleaning, the polysilicon is inserted into the process bowl.

Das eingelegte Gewicht in den Prozessschalen beträgt z.B. 5 kg zuzüglich eines kleinen Zuschlags für den Ätzabtrag, der abhängig von der Größe der Bruchstücke ist. The loaded weight in the process bowls is e.g. 5 kg plus a small surcharge for the etching removal, which depends on the size of the fragments.

Nach Durchlauf des Reinigungsprozesses beträgt das Zielgewicht in der After passing through the cleaning process, the target weight is in the

Prozessschale 5 kg +- 50 g. Process bowl 5 kg + - 50 g.

Die Prozessschalen werden anschließend zur Verpackung transportiert. The process trays are then transported to the packaging.

Dort werden sie von einem Roboter mittels eines Greifsystems aufgenommen und auf eine Verpackungsrutsche entleert. There they are picked up by a robot by means of a gripping system and emptied onto a packaging chute.

Am Ende der Verpackungsrutsche ist ein Doppelbeutel in einer Formgeber At the end of the packaging chute is a double bag in a former

aufgesteckt. attached.

Befüllt wird der Doppelbeutel, indem sich die Rutsche mit dem Polysilicium aufstellt, und das Polysilicium in die Beutel rutscht. Durch das Entleeren der Prozessschalen auf die Rutsche und die Rutschbewegung zum Beutel wird das Polysilicium nachzerkleinert. Somit wird Feinanteil erzeugt. The double bag is filled by placing the chute with the polysilicon and allowing the polysilicon to slip into the bags. By emptying the process bowls onto the chute and sliding towards the bag, the polysilicon is reground. Thus, fines are generated.

Beispiel Die Prozessschalen werden am Befülleinheit einer erfindungsgemäßen Example The process trays are at the filling unit of an inventive

Verpackungsanlage eingespannt. Am anderen Ende des Befülleinheits ist ein Doppelbeutel in einer Formgeber aufgesteckt. Clamping packaging system. At the other end of the filling unit, a double bag is attached in a former.

Befüllt wird der Doppelbeutel, indem Prozessschale und Doppelbeutel in eine Rotationsbewegung versetzt werden, wodurch das Polysilicium in den Beutel gleitet. The double bag is filled by rotating the process tray and the double bag in a rotary motion, causing the polysilicon to slide into the bag.

Der entstehende Feinanteil reduzierte sich um mehr als 50% gegenüber der The resulting fines decreased by more than 50% compared to the

Rutschenverpackung (Vergleichsbeispiel). Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen ist exemplarisch zu verstehen. Die damit erfolgte Offenbarung ermöglicht es dem Fachmann einerseits, die vorliegende Erfindung und die damit verbundenen Vorteile zu verstehen, und umfasst andererseits im Verständnis des Fachmanns auch offensichtliche Slide packing (comparative example). The above description of exemplary embodiments is to be understood by way of example. The disclosure thus made makes it possible for the skilled person, on the one hand, to understand the present invention and the associated advantages, and on the other hand, in the understanding of the person skilled in the art, also includes obvious ones

Abänderungen und Modifikationen der beschriebenen Strukturen und Verfahren. Daher sollen alle derartigen Abänderungen und Modifikationen sowie Äquivalente durch den Schutzbereich der Ansprüche abgedeckt sein. Modifications and Modifications of the Structures and Methods Described. It is therefore intended that all such alterations and modifications as well as equivalents be covered by the scope of the claims.

Claims

Patentansprüche claims

1 . Verfahren zur Verpackung von Polysilicium umfassend Bereitstellung von 1 . A process for packaging polysilicon comprising providing

Polysilicium in Form von Bruchstücken zerkleinerter Polysiliciumstäbe, die durch Abscheidung von Polysilicium in Stabform in einem Reaktor hergestellt wurden, Reinigung der Polysiliciums, Verpacken der Polysiliciums, wobei sich das Polysilicon in the form of fragments of shredded polysilicon rods produced by depositing polysilicon in rod form in a reactor, polysilicon purification, polysilicon packaging, wherein the

Polysilicium während der Reinigung in einer Prozessschale befindet und wobei das Polysilicium aus der Prozessschale dadurch in einen Kunststoffbeutel verpackt wird, dass Prozessschale und Kunststoffbeutel an einer Befülleinheit befestigt sind, die in Rotation versetzt wird, so dass das Polysilicium von der Prozessschale in den Kunststoffbeutel gleitet. Polysilicon is located in a process bowl during cleaning, and wherein the polysilicon from the process bowl is packaged in a plastic bag by attaching process bowl and plastic bag to a filling unit that is rotated so that the polysilicon slides from the process bowl into the plastic bag.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei sich der Kunststoffbeutel in einem Formgeber befindet, wobei der Formgeber an der Befülleinheit befestigt ist. 2. The method of claim 1, wherein the plastic bag is located in a former, wherein the former is attached to the filling unit.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, wobei die Befülleinheit aus Silicium besteht. 3. The method of claim 1 or claim 2, wherein the filling unit is made of silicon.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jede entleerte Prozessschale mittels eines Wäge- und/oder Kamerasystems auf absolute Entleerung kontrolliert wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, wherein each empty process bowl is controlled by means of a weighing and / or camera system for absolute emptying.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ab dem Zeitpunkt, ab dem das Polysilicium aus der Prozessschale über die Befülleinheit in den Beutel zu gleiten beginnt, die Drehgeschwindigkeit reduziert wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein from the time from which the polysilicon begins to slide out of the process bowl via the filling unit in the bag, the rotational speed is reduced.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei es sich beim Kunststoffbeutel um einen vorgefertigten Doppelbeutel handelt. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein it is the plastic bag is a prefabricated double bag.