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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für das Abstapeln und Sortieren von insbesondere Photovoltaik-Modulen oder dergleichen flächenhaft sich erstreckende Platten.
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Solarzellen für die Umwandlung der Sonnenenergie in elektrischen Strom werden für eine Steigerung der Effizienz in Modulen verschaltet, wozu auf der Vorder- und auf der Rückseite Leiterbahnen oder dünne Drähte aufgebracht werden. Zum Schutz dieser Leiterbahnen bzw. Drähte sind die Oberflächen von Photovoltaik-Modulen regelmäßig mit einer Schutzschicht versehen, die auch der Bindung der einzelnen Solarzellen regelmäßig dienlich ist. Eine Beschädigung dieser Schutzschicht auf einem Transport senkt den Wirkungsgrad der Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie erheblich und ist zu vermeiden.
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Da derartige Module auch insgesamt zerbrechlich sind, werden sie regelmäßig liegend oder stehend und voneinander beabstandet transportiert, wozu unterschiedliche Transportvorrichtungen zur Verfügung stehen. Eine häufig verwendete Transporthilfe ist ein schuhartiger Ecken- und Kantenschutz, der auf die Ecken der Photovoltaik-Module aufgeschoben wird und der die einzelnen Module untereinander beabstandet, jedoch untereinander verbunden halten kann.
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Photovoltaik-Module gibt es in unterschiedlichsten Abmessungen, wobei typische Modulgrößen zwischen 1250 mm × 650 mm und 2100 mm × 1400 mm liegen. Unabhängig von der Größe der Photovoltaik-Module sollen diese schonend abgestapelt und insbesondere auch sortiert werden, um Beschädigungen zu vermeiden.
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Diese letztgenannte technische Problematik wird durch eine Vorrichtung für das Abstapeln und Sortieren von insbesondere Photovoltaik-Modulen oder dergleichen flächenhaft sich erstreckende Platten gemäß des Anspruchs 1 in vorteilhafter Weise gelöst, die eine unter eine Ablage absenkbare Fördervorrichtung für einen liegenden Transport der Module und darüber angeordnete, synchron höhenverstellbare Halter für ein Ergreifen und Halten eines untersten Moduls eines Modulstapels aufweist.
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Das unterste Modul dieses Modulstapels wird von den synchron höhenverstellbaren Haltern gehalten, vorzugsweise von vier Haltern, die in den Eckbereichen eines Moduls angreifen. Hierzu kann die Ausbildung der Halter unterschiedlich sein und wird sich im wesentlichen nach der Art der Module, deren Transporthilfe und/oder Transportsicherung oder dergleichen richten.
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Die an die Vorrichtung nach der Erfindung herangeführten Module, von der vorrichtungseigenen Fördervorrichtung oder nach Übergabe an diese Fördervorrichtung von weiteren, davor angeordneten Horizontalförderern bspw. eines Einlauftisches, werden liegend und damit schonend transportiert. Vergleichsweise einfach ausgebildete Fördervorrichtungen können hierfür vorgesehen sein, beispielsweise Zahnriemenförderer, Gurtbandförderer oder auch Rollenbahnen. Der Antrieb derartiger Fördervorrichtungen kann ferner in üblicher Weise elektromotorisch oder auch pneumatisch erfolgen.
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Dabei ist die Breite der Fördervorrichtung insgesamt geringer zu bemessen als die kleinsten Abmessungen eines abzustapelnden bzw. zu sortierenden Moduls, so dass ein auf der Fördervorrichtung aufliegendes Modul der Fördervorrichtung beidseits vorsteht.
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Von der Fördervorrichtung in die Vorrichtung nach der Erfindung eingebracht ist dann ein Modul mit seinen der Fördervorrichtung vorstehenden Abschnitten über der Ablage positioniert.
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Da Vorrichtungen nach der Erfindung aufeinander abfolgend angeordnet sein können, gleichsam in Reihe geschaltet, kann von der Fördervorrichtung das Modul über die Ablage hinweg transportiert und an die Fördervorrichtung der nachfolgenden Vorrichtung übergeben werden, weshalb zweckmäßigerweise die Fördervorrichtung die Vorrichtung durchsetzt.
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Ist ein Modul in einer Vorrichtung abzustapeln, wird durch Abschalten der Fördervorrichtung, bevorzugt jedoch durch geeignet ausgebildete, verstellbare Anschläge und/oder Schieber und/oder selbstzentrierende Aufnahmen in der Ablage das Modul gestoppt und, mit oder nach Absenken der Fördervorrichtung unter die Auflageebene der Ablage, exakt positioniert, so dass die darüber angeordneten, synchron höhenverstellbare Halter ein derartig ausgerichtetes Modul ergreifen und anheben können.
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Werden weitere Module nachgefördert, setzten die das unterste Modul eines Modulstapels haltenden Halter den Modulstapel auf dem neu zugeführten, auf der Ablage positionierten Modul ab, geben das gehaltene unterste Modul des Modulstapels frei, werden weiter abgesenkt und erfassen dann das neue, unterste Modul für ein erneutes Anheben des Modulstapels.
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Da eine exakte Positionierung eines neu zugeführten Moduls unter dem von den Haltern gehaltenen Modulstapel notwendig ist, kann zweckmäßigerweise die Ablage vier Eck-Aufnahmen für eine Transporthilfe eines Moduls aufweisen, die insbesondere aufgrund von Einlaufschrägen oder dergleichen das Modul mit Absenken auf die Ablage selbst positionieren, so dass auf weitere, mechanisch arbeitende Positionierhilfen verzichtet werden kann.
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In konstruktiver Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung ist vorgesehen, dass die Halter an zwei Hubbalken angeordnet sind und dass die Hubbalken an zwei die Fördervorrichtung überspannenden Portalen synchron vertikal verfahrbar sind. Aufgrund dieser Maßnahme ist die Hubbewegung jeweils zweier Halter, angeordnet an einem gemeinsamen Hubbalken, sicher mechanisch synchronisiert.
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Für das vertikale Verfahren eines Hubbalkens kann vorgesehen sein, dass dieser einen zentralen Kraftangriffspunkt für einen Antrieb aufweist, beispielsweise für einen zentralen Anschluss eines Riemens, Zahnriemens, einer Kette, der Achse eines mit einer vorrichtungsfesten Zahnstange im Eingriff stehenden Ritzels oder dergleichen mehr. Kostengünstige Lösungen für einen Antrieb bieten sich dabei in einer Vielzahl an. Insbesondere hat ein solcher zentraler Kraftangriffspunkt den Vorteil, dass der Hubbalken an seinen freien Enden problemlos an aufgehenden Ständern der Portale geführt werden kann.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein Hubbalken zwei Kraftangriffspunkte für einen gemeinsamen Antrieb oder zwei mechanisch oder elektrisch gekoppelte Antriebe aufweist, wobei dann die Kraftangriffspunkte symmetrisch, zu den freien Enden hin angeordnet sein werden. Eine solche Lösung wird dann bevorzugt, wenn große oder asymmetrisch angeordnete Gewichte zu handhaben sind.
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Für die Synchronität der vertikalen Bewegungen der vier jeweils paarweise an einem Hubbalken angeordneten Halter insgesamt ist vorgesehen, dass die Antriebe der beiden Hubbalken mechanisch oder elektrisch gekoppelt sind.
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Um die unterschiedlichen Abmessungen der Module gerecht zu werden, ist dabei weiter vorgesehen, dass der Abstand zweier Halter an einem Hubbalken einstellbar ist.
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Wenn bei einer Vorrichtung nach der Erfindung bevorzugt vorgesehen ist, dass auch der Abstand der Portale einstellbar ist, um unterschiedlichen Modulabmessungen gerecht zu werden, kann eine mechanische Kopplung der Antriebe der beiden Hubbalken bspw. durch eine teleskopierbare, gemeinsame Antriebswelle erfolgen.
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Für die Entnahme eines fertigen Modulstapels ist eine quer zu der Förderrichtung der Module verfahrbare Entnahmevorrichtung vorgesehen, aufweisend zwei über einem Boden höhenfeste gabelartige Zinken für ein Untergreifen einer Transportvorrichtung wie beispielsweise einer angepassten Palette für einen Abtransport der Module. Um auch bei der Entnahmevorrichtung unterschiedlichen Abmessungen der Module und daran angepassten Abmessungen der Transportvorrichtungen für die Module gerecht zu werden, ist der Abstand der Zinken vorzugsweise einstellbar.
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Durch das Untergreifen der Transportvorrichtung kann diese bspw. mittels eines üblichen Flurförderzeugs auf den Zinken abgesetzt und wieder abgenommen werden.
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In konstruktiver Ausgestaltung ist weiter vorgesehen, dass die Entnahmevorrichtung sich in einer um 90° gedrehten Seitenansicht U-förmig darstellt.
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Durch diese Maßnahme ist es ermöglicht, die Entnahmevorrichtung in die Vorrichtung nach der Erfindung einzubringen, wobei dann ein Transport von Modulen durch diese Vorrichtung weiterhin möglich ist, wenn vorgesehen ist, dass der Abstand zwischen einem unteren frei endenden Schenkel und einem frei endenden oberen, durch einen Zinken ausgebildeten Schenkel derart bemessen ist, dass bei einem unterhalb der Fördervorrichtung eingebrachten unteren Schenkel die Zinken der Gabel frei über einem von der Fördervorrichtung transportierten Modul positioniert sind. Entsprechend hoch muss der Modulstapel von den Haltern in einer obersten Lage positioniert werden, um für eine Entnahme über der von den Zinken getragenen Transportvorrichtung befindlich zu sein.
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Um auch eine exakte Positionierung der Transportvorrichtung durch die Entnahmevorrichtung unter dem Modulstapel sicherzustellen, kann in weiterer, konstruktiver Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Entnahmevorrichtung unterseitig Rollen aufweist und dass die Rollen in einer Führung quer zu der Förderrichtung der Module geführt sind. Durch einen geeignet ausgebildeten Anschlag wird die Einbringtiefe der Entnahmevorrichtung in die Vorrichtung nach der Erfindung dann begrenzt werden.
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Da das Gewicht eines Modulstapels nicht unerheblich ist, kann ferner vorgesehen sein, dass die freien Enden der gabelartigen Zinken mit Rollen versehen sind und dass die Rollen sich bei eingefahrener Entnahmevorrichtung auf einem Auflager abstützen. Dabei kann sich ein solches Auflager über einen Abschnitt oder über den gesamten Verfahrweg der Entnahmevorrichtung erstrecken. Zweckmäßigerweise wird ein solches Auflager an den aufgehenden Ständern der Portale angebunden sein, so dass eine eigenständige, die Zinken abstützende Auflagerkonstruktion vermieden ist.
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Ist ein solches Auflager lediglich abschnittsweise vorgesehen, wird ein solches Auflager eine Auflaufschräge für die Rolle aufweisen.
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Durch diese Maßnahme ist sicher vermieden, dass sich zum Zeitpunkt des Absetzens des Modulstapels auf der von den Zinken getragenen Transportvorrichtung für die Module sich die Zinken unter ihrem Eigengewicht und dem Gewicht des Modulstapels durchbiegen.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der lediglich Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:
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1: in einer isometrischen Darstellung mehrere, in einer Reihe hintereinander angeordnete Vorrichtungen nach der Erfindung,
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2: eine Draufsicht auf eine erste Vorrichtung, mit in Förderrichtung vorgelagertem Einlauftisch,
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3: eine Ansicht gemäß des Pfeils III in 2,
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4: eine Ansicht gemäß des Pfeils IV in 2,
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5: eine Ansicht gemäß des Pfeils V in 2 in Transportrichtung und
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6: einen Schnitt gemäß der Linie VI, VI in 3.
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1 zeigt fünf gleichartig ausgebildete Vorrichtungen 1–5 nach der Erfindung, in einer Reihe hintereinander angeordnet. In Förderrichtung gemäß Pfeil 6 von abzustapelnden Modulen ist der Reihe von Vorrichtungen 1–5 ein in einer Kabine 7 angeordneter Einlauftisch 8 vorgelagert, aufweisend zwei Zahnriemenförderer 9, 10 mit einem gemeinsamen Antrieb 11.
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Der Einlauftisch 8 dient im wesentlichen der horizontalen Übernahme von Modulen beispielsweise von einem vorgelagerten Arbeitsplatz und übergibt diese Module den Vorrichtungen 1–5 auf der richtigen Höhe.
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Wie der Einlauftisch 8 weist auch die Vorrichtung 1 eine Fördervorrichtung 12 auf, mit zwei Zahnriemenförderern 13, 14 mit einem gemeinsamen Antrieb 15, vergleiche auch 5.
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Die Vorrichtung 1 ist für ein Abstapeln von Modulen 16 ausgelegt, die eine Transporthilfe in Form von vier Eck-Kantenschützern 17–20 versehen sind, durch die die Module 16 eines Modulstapels 21 voneinander beabstandet und exakt zueinander positioniert gehalten sind.
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An diesem Eck-Kantenschutz 22, 23 eines untersten Moduls 24 greifen vier synchron in Höhe verstellbare Halter 25–28 an, vgl. 2 und 3.
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Wird nun ein Modul, auf dem Einlauftisch 8 bereits grob vorpositioniert, von der Fördervorrichtung 12 in die Vorrichtung 1 verbracht, um dort abgestapelt zu werden, stoppt die Fördervorrichtung 12 oder läuft ein solches Modul gegen geeignet ausgebildete, zweckmäßigerweise einstellbare Anschläge und/oder Schieber und wird die Fördervorrichtung 12 unter eine Ablage abgesenkt. Mit dem Absenken der Fördervorrichtung 12 kann durch Abgleiten bspw. auf Keilflächen selbstzentrierender Aufnahmen ein Modul exakt unter dem Modulstapel 21 positioniert werden. Weist hierzu die Ablage Eck-Aufnahmen für eine Transporthilfe eines Moduls auf, sind die Abstände der Eck-Aufnahmen vorzugsweise auch einstellbar. Es kann dann die Ablage durch vier vertikal aufgehende Stempel ausgebildet sein, andernfalls durch einen Tisch oder dergleichen mehr.
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Bei dem Ausführungsbeispiel ist die in der Zeichnung nicht dargestellte Ablage an zwei vertikal aufgehenden Ständern 32–35 zweier die Fördervorrichtung 12 überspannenden Portale 36, 37 höhenfest angebunden.
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Ist das neu zugeführte Modul exakt unter dem Plattenstapel 21 auf der Ablage positioniert und die Fördervorrichtung 12 unter diese abgesenkt, werden die den Plattenstapel 21 haltenden Halter 25–28 synchron vertikal nach unten verfahren, bis der Plattenstapel 21 auf dem neu zugeführten Modul aufsitzt. Die Halter 25–28 geben dann das bislang unterste Modul 24 frei und werden weiter abgesenkt, bis sie dann das neu zugeführte, unterste Modul ergreifen und den Plattenstapel um dieses neue unterste Modul ergänzt soweit anheben, dass ein neues Modul zugeführt oder die Vorrichtung 1 durchlaufen kann.
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Jeweils ein Paar von Haltern 25, 26; 27, 28 ist an jeweils einem Hubbalken 38, 39 in ihrem Abstand zueinander verstellbar angeordnet. Hierzu sind die Halter 25, 26; 27, 28 bei dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 in schwalbenschwanzartigen Führungen 41, 42; 43, 44 verschiebbar gefangen. Hierdurch ist eine Anpassung der Halter 25–28 an die unterschiedlichen Breitenabmessungen von Modulen sichergestellt.
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Für ein vertikales Verfahren der Hubbalken 38, 39 weisen diese oberseitig jeweils einen zentralen Kraftangriffspunkt 45, 46 auf, an dem jeweils ein Zahnriemen 47, 48 angeschlossen ist. Die Zahnriemen 47, 48 werden um oberseitig an Traversen 49, 50, der Portale 36, 37 angebundene, in Aufnahmen 51, 52 angeordneten Umlenk-Zahnrädern umgelenkt und jeweils einem Antrieb 53, 54 mit jeweils einem Motor und einem Getriebe zugeführt, frei endend und durch Gewichte 58, 59 belastet.
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Für die Synchronität der Höhenverstellung der Halter 26–28 sind die Antriebe 53, 54 elektrisch oder mechanisch noch zu synchronisieren.
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Um auch den Abstand der Paare von Haltern 25, 26; 27, 28 zueinander auf unterschiedliche Längen der Module einstellen zu können, ist das in Förderrichtung gemäß Pfeil 6 vordere Portal 36 auf Führungen 56, 57 verschiebbar. Mit dem Portal 36 wird auch der Querträger 30 der Ablage mit verschoben, so dass eine sichere Auflage eines Moduls nach Absenken der Fördervorrichtung 12 sichergestellt ist.
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Für die Entnahme eines fertigen Modulstapels 21 aus der Vorrichtung 1 ist eine quer zu der Förderrichtung 6 verfahrbare Entnahmevorrichtung 60 vorgesehen. Nach Art eines Gabelstaplers weist die Entnahmevorrichtung 60 zwei Zinken 61, 62 auf, die höhenfest angeordnet sind und eine Transportvorrichtung 63 hier in Form einer Palette untergreifen.
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Der Zinken 61 ist in Führungen 64, 65 verschiebbar gefangen, so dass der Abstand der Zinken 61, 62 entsprechend dem Maß eines abgestapelten Modulstapels 21 bzw. dem eines entsprechend ausgebildeten Transportvorrichtung 63 einstellbar ist.
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Wie insbesondere 5 zeigt, ist die Entnahmevorrichtung 60 in der dargestellten Seitenansicht im wesentlichen, um 90° gedreht, U-förmig ausgebildet, wobei die Zinken 61, 62 obere Schenkel ausbilden. Die unteren Schenkel 66, 67 sind mit Rollenpaaren 68, 69 versehen, die in in einem Querschnitt U-förmigen Führungen 78, 79 gelagert sind. Weitere Rollenpaare mit vertikalen Drehachsen verhindern dabei ein Auswandern der Entnahmevorrichtung 60 gegenüber der Senkrechten auf der Förderrichtung 6. Übliche, anders profilierte Führungen, insbesondere Schwerlastführungen sind ebenfalls möglich.
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Eingebracht in die Vorrichtung 1 sind die unteren Schenkel 66, 67 unterhalb der Fördervorrichtung 12 angeordnet, während der Abstand zu den oberen Zinken 61, 62 derart bemessen ist, dass die Zinken 61, 62 frei über einem von der Transportvorrichtung 12 durch die Vorrichtung 1 hindurchtransportierten Modul positioniert sind.
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An ihrem freien Ende sind die Zinken 61, 62 mit Rollen 71, 72 versehen, die bei in die Vorrichtung 1 eingefahrener Entnahmevorrichtung 60 sich auf Auflagern 73, 74 abstützen, vergleiche 3 und 6. Diese Auflager 73, 74 stehen den vertikal aufgehenden Ständern 33, 35 der Portale 36, 37 vor und sind mit Auflaufschrägen 75 versehen, die ein leichtes Auflaufen der Rollen 71, 72 ermöglichen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Vorrichtung
- 3
- Vorrichtung
- 4
- Vorrichtung
- 5
- Vorrichtung
- 6
- Förderrichtung
- 7
- Kabine
- 8
- Einlauftisch
- 9
- Zahnriemenförderer
- 10
- Zahnriemenförderer
- 11
- Antrieb
- 12
- Fördervorrichtung
- 13
- Zahnriemenförderer
- 14
- Zahnriemenförderer
- 15
- Antrieb
- 16
- Modul
- 17
- Eck-Kantenschutz
- 18
- Eck-Kantenschutz
- 19
- Eck-Kantenschutz
- 20
- Eck-Kantenschutz
- 21
- Modulstapel
- 22
- Eck-Kantenschutz
- 23
- Eck-Kantenschutz
- 24
- unterstes Modul
- 25
- Halter
- 26
- Halter
- 27
- Halter
- 28
- Halter
- 29
-
- 30
-
- 31
-
- 32
- Ständer
- 33
- Ständer
- 34
- Ständer
- 35
- Ständer
- 36
- Portal
- 37
- Portal
- 38
- Hubbalken
- 39
- Hubbalken
- 40
-
- 41
- Führung
- 42
- Führung
- 43
- Führung
- 44
- Führung
- 45
- Kraftangriffspunkt
- 46
- Kraftangriffspunkt
- 47
- Zahnriemen
- 48
- Zahnriemen
- 49
- Traverse
- 50
- Traverse
- 51
- Aufnahme
- 52
- Aufnahme
- 53
- Antrieb
- 54
- Antrieb
- 55
-
- 56
- Führung
- 57
- Führung
- 58
- Gewicht
- 59
- Gewicht
- 60
- Entnahmevorrichtung
- 61
- Zinken
- 62
- Zinken
- 63
- Transportvorrichtung
- 64
- Führung
- 65
- Führung
- 66
- Schenkel
- 67
- Schenkel
- 68
- Rollenpaar
- 69
- Rollenpaar
- 70
-
- 71
- Rolle
- 72
- Rolle
- 73
- Auflager
- 74
- Auflager
- 75
- Auflaufschräge
- 76
-
- 77
-
- 78
- Führung
- 79
- Führung
