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Die Erfindung betrifft eine Auftragsvorrichtung zum Auftragen einer Flüssigkeit, insbesondere einer Reinigungsflüssigkeit oder einer Primerflüssigkeit, auf einen Anschlussbereich um eine elektrische Schnittstelle einer Photovoltaikmodulplatte und/oder auf einem Glasflächenbereich einer oder der Photovoltaikmodulplatte mit einem Applikationsstoff zum Auftragen der Flüssigkeit, wobei der Applikationsstoff als ein Endlosmaterial ausgebildet ist, und mit einer Versorgungseinrichtung zum Benetzen des Applikationsstoffs mit der Flüssigkeit, so dass ein benetzter Applikationsstoff gebildet wird.
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Photovoltaikmodulplatten sind plattenförmige Bauelemente und weisen üblicher Weise eine elektrische Schnittstelle auf, die zur elektrischen Kontaktierung der Solarzellen bzw. der Photovoltaikmodulplatte dient. Oftmals ist in der die Rückseite der Solarzellen abdeckenden Glasplatte eine Öffnung eingebracht, durch die elektrische Leitungen hindurchgeführt werden. Um die elektrische Kontaktierung zu vereinfachen, wird oftmals eine so genannte Junction Box verwendet, in die die elektrischen Leitungen geführt werden und die derart auf den Bereich um die Öffnung aufgeklebt wird, dass die Öffnung wasserdicht gesichert ist. Die Klebung der Junction Box auf der Glasplatte erfordert eine Reinigung sowie ein Vorbereitung der Glasfläche mit einem Haftvermittler (Primer). Die Klebevorbereitung wird üblicher Weise manuell durchgeführt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fertigung von Photovoltaikmodulplatten zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Auftragsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Bearbeitungsstation mit den Merkmalen des Anspruchs 8, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 9 sowie durch eine Verwendung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
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Im Rahmen der Erfindung wird eine Auftragsvorrichtung vorgeschlagen, welche zum Auftragen einer Flüssigkeit geeignet und/oder ausgebildet ist. Die Auftragsvorrichtung ist geeignet und/oder ausgebildet, einen Anschlussbereich um die elektrische Schnittstelle einer Photovoltaikmodulplatte zu behandeln. Die Photovoltaikmodulplatte ist z. B. als plattenförmiges Bauelement ausgebildet und weist eine elektrische Schnittstelle auf, die zur elektrischen Kontaktierung der Solarzellen bzw. der Photovoltaikmodulplatte dient. Insbesondere umfasst die elektrische Schnittstelle eine Durchgangsöffnung in einer Glasplatte, die z. B. die Rückseite der Solarzellen abdeckt, sowie durch die Durchgangsöffnung durchgeführte oder erreichbare Leitungen oder Kontaktbereiche. Unter dem Anschlussbereich wird vorzugsweise ein Bereich verstanden, der sich bis mindestens 0,5 cm um die Durchgangsöffnung und/oder die Leitungen bzw. Kontaktbereiche, vorzugsweise bis mindestens 1 cm und insbesondere bis mindestens 2 cm erstreckt. Da die Behandlung des Anschlussbereiches durch die erfindungsgemäße Vorrichtung bei einer ersten Anwendung dazu dient, eine Klebung einer Verbindungsbox – auch Junction Box genannt – vorzubereiten, ist es meist ausreichend, dass sich der Anschlussbereich weniger als 10 cm von der Durchgangsöffnung und/oder von den Leitungen bzw. Kontaktbereichen, vorzugsweise weniger als 5 cm und insbesondere weniger als 3 cm erstreckt. Im speziellen ist der Anschlussbereich an einen Klebebereich der Verbindungsbox angepasst und ist z. B. etwas größer als dieser ausgebildet.
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Alternativ oder ergänzend ist die Auftragsvorrichtung geeignet und/oder ausgebildet, einen Anschlussbereich auf einem Glasflächenbereich einer oder der Photovoltaikmodulplatte zu behandeln. Insbesondere ist der Anschlussbereich so angeordnet und/oder ausgebildet, dass dieser zur klebetechnischen und/oder stoffschlüssigen Befestigung von Stützprofilen, sogenannten Back-Rails, dient. Derartige Stützprofile sind auf der lichtempfangenen Oberseite abgewandten Unterseite der Photovoltaikmodulplatte angeordnet und sind als mechanische Schnittstellen der Photovoltaikmodulplatte zu einem Trägersystem ausgebildet. In ähnlicher Weise wie bei der Verbindungsbox kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Anschlussbereich für eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere eine Klebung, zwischen Photovoltaikmodulplatte und Stützprofil vorbereitet werden.
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Bei der Flüssigkeit kann es sich um eine Reinigungsflüssigkeit, insbesondere eine alkoholische Reinigungsflüssigkeit und/oder Isopropanol, handeln. Die Vorrichtung ist dann bevorzugt ausgebildet, den Anschlussbereich um die elektrische Schnittstelle der Photovoltaikmodulplatte auf dem Glasflächenbereich zu reinigen. Bei der Flüssigkeit kann sich aber auch um eine Primerflüssigkeit handeln. Die Primerflüssigkeit ist vorzugsweise als ein Haftvermittler ausgebildet. Insbesondere ist die Primerflüssigkeit ausgebildet, die Oberfläche einer oder der Glasplatte der Photovoltaikmodulplatte im Anschlussbereich für einen nachträglichen Klebevorgang vorzugsweise chemisch zu konditionieren, insbesondere zu verschließen. Die Primerflüssigkeit weist z. B. eine Mischung von 90% Alkohol, 9,5% Wasser und 0,5% einer Si-Verbindung auf. Auch eine Mischung beider Flüssigkeiten ist im Rahmen der Erfindung möglich. Optional umfasst die Vorrichtung die Flüssigkeit.
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Die Auftragsvorrichtung umfasst einen Applikationsstoff, welcher ausgebildet ist, die Flüssigkeit aufzutragen. Optional und wie später noch erläutert wird, ist der Applikationsstoff auch dazu ausgebildet, die Flüssigkeit aufzunehmen. Der Applikationsstoff ist als ein Endlosmaterial ausgebildet, also ein Material, welches beispielsweise von einem Stapel oder einer Rolle gefördert wird. Insbesondere weist der Applikationsstoff eine Länge von mehr als 1 Meter, vorzugsweise mehr als 5 Meter und insbesondere mehr als 10 Meter auf. Bei industriellen Umsetzungen kann die Länge des Applikationsstoffes auch mehr als 50 Meter, 100 Meter oder sogar 300 Meter betragen.
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Ferner umfasst die Auftragsvorrichtung eine Versorgungseinrichtung, die ausgebildet ist, den Applikationsstoff mit der Flüssigkeit zu benetzen, so dass ein benetzter Applikationsstoff gebildet wird. Die Benetzung kann kontaktlos, zum Beispiel durch Sprühen oder kontaktierend erfolgen. Der Benetzungsgrad kann von einer oberflächlichen Benetzung, welche den Applikationsstoff nicht vollständig durchdringt, bis zu einer Durchtränkung des Applikationsstoffes umgesetzt sein.
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Im Rahmen der Erfindung wird mindestens eine Auftragsrolle vorgeschlagen, welche ausgebildet ist, den benetzten Applikationsstoff auf dem Anschlussbereich abzurollen, um die Flüssigkeit auf dem Anschlussbereich automatisiert aufzutragen. Insbesondere wird die Auftragsrolle von dem Applikationsstoff in Umlaufrichtung zumindest abschnittsweise umschlungen und von dieser schlupffrei transportiert.
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Aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich erhebliche Vorteile bei der Klebevorbereitung des Anschlussbereiches: Zum einen wird eine Automatisierung umgesetzt, so dass eine zeit- und kostenintensive, manuelle Klebevorbereitung nicht mehr nötig ist. Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung geht einher mit einer erhöhten Reproduzierbarkeit der Klebevorbereitung und damit zugleich mit einer höheren Qualität des Endproduktes. Insbesondere bei Photovoltaikmodulplatten ist die Abdichtung im Bereich der Verbindungsbox oder bei den Stützprofilen besonders wichtig, da für diese Bauelemente vom Hersteller Garantien über 20 Jahre übernommen werden, so dass die höhere Qualität auch einen wirtschaftlichen Vorteil für den Hersteller mit sich bringt. Ein weiterer Vorteil, der insbesondere im Hinblick auf die Primerflüssigkeit zu nennen ist, liegt darin, dass nur so viel Flüssigkeit aufgetragen wird, wie tatsächlich benötigt ist. Zum einen verschlechtert ein zu starker Primerauftrag die spätere Klebeverbindung, zum anderen ist ein zu starker Primerauftrag mit höheren Kosten für den Primer verbunden. Zudem weist der Primer oftmals flüchtige Bestandteile auf, welche große Anforderungen hinsichtlich der Umweltsicherheit und Arbeitssicherheit bedingen. Durch die Vorrichtung kann sichergestellt werden, dass das Handling des Primers reproduzierbar und somit verfahrenssicher erfolgt, so dass sämtliche gesetzlichen Anforderungen eingehalten werden können.
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Der Applikationsstoff kann zum Beispiel als ein Gewebe, Gestricke, Gewirke oder eine Membran ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist der Applikationsstoff jedoch als ein Vliesstoff ausgebildet, welches insbesondere aus lose zusammen liegenden Fasern besteht, die nicht miteinander verbunden sind. Die Festigkeit des Vliesstoffes beruht damit auf der fasereigenen Haftung und kann optional aber durch eine Aufarbeitung beeinflusst werden. Insbesondere liegen die einzelnen Fasern wirr im Vliesstoff zueinander (non-woven/nicht gewebt). Alternativ kann der Vliesstoff auch anisotrop ausgebildet sein, so dass sich ein faserorientierter Vliesstoff ergibt, wobei der Vliesstoff beispielsweise aus mehreren Lagen besteht, die über Kreuz gelegt sind. Vorzugsweise ist der Applikationsstoff, insbesondere der Vliesstoff fuselfrei ausgebildet, so dass keine Verschmutzungen durch den Applikationsstoff in den Anschlussbereich eingebracht werden.
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Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Auftragsrolle aktiv angetrieben ist, um den Transport des Applikationsstoffes zu erreichen. Bei alternativen Ausführungsformen wird der Vortrieb des Applikationsstoffs z. B. durch Treibräder erreicht.
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Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung umfasst die Auftragsvorrichtung eine Aktorik, die ausgebildet ist, die Auftragsrolle relativ zu dem Anschlussbereich und vorzugsweise kontaktierend mit dem Anschlussbereich zu bewegen. Die Aktorik ermöglicht somit eine Relativbewegung zwischen Auftragsrolle und Anschlussbereich, vorzugsweise in einer Ebene parallel oder zumindest gleichgerichtet mit der Flächenerstreckung der Photovoltaikmodulplatte. Durch diese Relativbewegung kann die Flüssigkeit in dem Anschlussbereich gleichmäßig beim Auftragen und/oder Abnehmen verteilt werden.
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Besonders bevorzugt ist die Aktorik ausgebildet, die Auftragsrolle in einer offenen oder in einer geschlossenen Kurvenbahn um die elektrische Schnittstelle zu führen. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die elektrische Schnittstelle versenkt angeordnet ist oder dass der Glasflächenbereich für die Stützprofile behandelt wird, so dass die Auftragsrolle in einer geradlinigen Bewegung über den Anschlussbereich geführt wird und diesen insbesondere in einem einzigen Durchgang mit Flüssigkeit benetzt.
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Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Gasabsaugung auf, welche ausgebildet ist, Dämpfe der Flüssigkeit aus dem Anschlussbereich abzusaugen. Bei einem Auftragen insbesondere der Primerflüssigkeit kann sichergestellt werden, dass sich entwickelnde Dämpfe sogleich abgesaugt werden. Alternativ oder ergänzend ist die oder eine weitere Luftabsaugung so angeordnet, dass diese in Transportrichtung des Applikationsstoffes hinter der Auftragrolle angeordnet ist und die Dämpfe der Flüssigkeit aus dem Applikationsstoff abzusaugen. Besonders vorteilhaft ist dabei, dass durch die Luftabsaugung die abgesaugte Luft zusammen mit Dämpfen und Gasen den gesetzlichen Bestimmungen entsprechend abgeführt und gereinigt werden kann.
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Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung weist die Auftragsvorrichtung eine zweite Rolle als eine Aufnahmerolle auf, welche ausgebildet ist, den Applikationsstoff auf dem Anschlussbereich abzurollen, um die Flüssigkeit aus dem Anschlussbereich automatisiert aufzunehmen. Beispielsweise können Auftragsrolle und Aufnahmerolle parallel und versetzt zueinander angeordnet sein. Damit ist die Auftragsvorrichtung ausgebildet, über die Auftragsrolle mittels des benetzten Applikationsstoffes die Flüssigkeit auf den Anschlussbereich aufzutragen und durch die Aufnahmerolle mittels des Applikationsstoffes überflüssige Flüssigkeit abzunehmen. Mit dem Einsatz beider Rollen ist somit eine so zu bezeichnende Wipe-On-Wipe-Off-Technik umsetzbar, wobei insbesondere die Primerflüssigkeit zunächst dünn aufgetragen wird und nachfolgend wieder abgenommen wird, so dass die verbleibende Schicht gleichmäßig dünn und insbesondere monomolekular aufgetragen ist.
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Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist die Förderrichtung des Applikationsstoffes so gewählt, dass der Applikationsstoff von der Aufnahmerolle zu der Auftragsrolle gefördert wird. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass die im Bereich der Aufnahmerolle aufgenommene Flüssigkeit nicht verloren geht, sondern als eine Art Vorbenetzung genutzt werden kann, so dass die Versorgungseinrichtung sparsamer arbeiten kann.
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Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung umfasst die Auftragsvorrichtung eine Wechseleinrichtung, insbesondere eine Wechsellehre, wobei die Wechseleinrichtung ausgebildet ist, den Applikationsstoff in der Auftragsvorrichtung einzulegen. Durch eine derartige Wechseleinrichtung wird die Umrüstzeit verringert, wenn das Endlosmaterial zu Ende geht. Besonders bevorzugt ist die Wechseleinrichtung als eine Wechselkassette ausgebildet, so dass eine leere Wechselkassette aus der Auftragsvorrichtung entnommen und eine mit unverbrauchtem Endlosmaterial eingesetzt werden kann.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft eine Bearbeitungsstation in einer Fertigungslinie zur Fertigung von Photovoltaikmodulplatten mit den Merkmalen des Anspruchs 8, wobei die Bearbeitungsstation die Auftragsvorrichtung gemäß der vorhergehenden Ansprüche bzw. der vorhergehenden Beschreibung aufweist. Insbesondere ist die Bearbeitungsstation zur Integration in einer Fertigungslinie, z. B. als Station an einem Förderband auf dem die Photovoltaikmodulplatten transportiert werden, ausgebildet.
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Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auftragen einer Flüssigkeit, insbesondere einer Reinigungsflüssigkeit oder einer Primerflüssigkeit mit den Merkmalen des Anspruches 9. Vorzugsweise verwendet das Verfahren die Auftragsvorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen bzw. der vorhergehenden Beschreibung. Das Verfahren umfasst die Schritte, dass der Applikationsstoff mit der Flüssigkeit benetzt wird und der benetzte Applikationsstoff auf dem Anschlussbereich derart abgerollt wird, dass die Flüssigkeit auf dem Anschlussbereich automatisiert aufgetragen wird.
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Die Auftragung der Flüssigkeit auf dem Anschlussbereich erfolgt in einer Vorschubrichtung, wobei vorzugsweise die Auftragsrolle und optional ergänzend die Aufnahmerolle während des Auftragsvorganges auf dem Anschlussbereich in Gegenrichtung zu der Vorschubrichtung abrollt bzw. abrollen. Durch die gegenläufige Bewegungsrichtung Vorschubrichtung und Förderrichtung des Applikationsstoffes wird ein Wischeffekt erreicht, der den homogenen Auftrag verbessert. Bei einer anderen, möglichen Konstellation entspricht die Fördergeschwindigkeit des Applikationsstoffes der Vorschubgeschwindigkeit, so dass der Applikationsstoff bei der Auftragsrolle und/oder der Aufnahmerolle in Bezug auf den Anschlussbereich schlupffrei geführt ist. Bei anderen Ausführungsformen können sich die Geschwindigkeiten auch unterscheiden, so dass zum Beispiel die Fördergeschwindigkeit des Applikationsstoffes größer als die Vorschubgeschwindigkeit ist, um wieder einen Wischeffekt zu erreichen, bzw., dass die Fördergeschwindigkeit kleiner als die Vorschubgeschwindigkeit ist, um einen Brems- oder Schmiereffekt umzusetzen.
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Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Applikationsstoffes zur Durchführung des Verfahrens des vorhergehenden Anspruches und/oder in einer Auftragsvorrichtung gemäß der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Applikationsstoff vorzugsweise als ein Vliesstoff ausgebildet ist und beispielsweise in Vorratsrollen mit mehr als 100 Metern angeordnet ist. Insbesondere sind die Rollen kreuzgewickelt, um ein vereinfachtes Abrollen zu erreichen. Bei einer möglichen Weiterbildung der Erfindung ist der Applikationsstoff zumindest abschnittsweise in einer bzw. der Wechseleinrichtung angeordnet.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie den beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
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1 eine schematische dreidimensionale Draufsicht auf eine Photovoltaikmodulplatte;
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2a einen Querschnitt durch die Photovoltaikmodulplatte;
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2b die Ansicht in der 2a mit aufgesetzter Verbindungsbox;
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3 einen stark schematisierten Querschnitt durch eine Auftragsvorrichtung zum Auftragen von Flüssigkeit als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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4 eine schematische Draufsicht auf einen Bearbeitungsweg der Auftragsvorrichtung der 3 auf einer Photovoltaikmodulplatte der 1;
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5 einen stark schematisierten Querschnitt durch eine Wechsellehre für einen Austausch des Applikationsstoffes in der Auftragsvorrichtung in der 3;
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6 eine schematische Darstellung einer möglichen Führung des Applikationsstoffes;
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7 eine schematische Illustration einer Ausführungsform einer Bearbeitungsstation mit der Auftragsvorrichtung gemäß der 3.
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Einander entsprechende oder gleiche Teile sind jeweils mit einander entsprechenden oder gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 zeigt in einer schematischen dreidimensionalen Darstellung eine Photovoltaikmodulplatte 1 von der Rückseite, wobei eine elektrische Schnittstelle 2 der Photovoltaikmodulplatte 1 zu erkennen ist.
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Die 2a zeigt einen schematischen Querschnitt im Bereich der Schnittstelle 2 der Photovoltaikmodulplatte 1, welche eine vordere Glasplatte 3a und eine hintere Glasplatte 3b aufweist, zwischen denen die photovoltaische Schicht 4, die die Solarzellen bildet, angeordnet ist. Die hintere Glasplatte 3b weist im Bereich der elektrischen Schnittstelle 2 eine Durchgangsöffnung 5 auf, durch die zwei Busbänder 6 zur Kontaktierung der photovoltaischen Schicht 4 geführt sind.
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In einem späteren Montageschnitt wird gemäß der 2b im Bereich der Schnittstelle 2 eine Verbindungsbox 7 aufgesetzt und die Busbänder 5 in der Verbindungsbox 7 kontaktiert. Diese Verbindungsbox 7 wird branchenüblich auch Junction Box genannt. Zur dauerhaften Befestigung der Verbindungsbox 7 wird diese in einem Anschlussbereich 8 mit der hinteren Glasplatte 3b verklebt. Die Verklebung kann beispielsweise durch Auftrag eines formlosen Klebers erfolgen, üblicher Weise weist die Verbindungsbox 7 jedoch in einem Anschlussbereich 8 der hinteren Glasplatte 3b ein doppelseitiges Klebeband auf, dessen Abdeckung bei der Montage entfernt wird und die Verbindungsbox 7 auf den Anschlussbereich 8 der hinteren Glasplatte 3b aufgebracht wird.
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Vor dem Aufsetzen der Verbindungsbox 7 auf die hintere Glaspatte 3b ist es jedoch notwendig, den Anschlussbereich 8 zu reinigen und mit einem so genannten Primer, z. B. einer Silanflüssigkeit, zu versehen. Die Reinigung erfolgt üblicher Weise mittels einer Reinigungsflüssigkeit, zum Beispiel Isopropanol, der Primer ist insbesondere als ein Haftvermittler ausgebildet und wird sehr dünn, nach Möglichkeit mit wenigen Molekularlagen, aufgebracht und dient zur Versiegelung der hinteren Glasplatte 3b im Anschlussbereich 8. Der Anschlussbereich 8 wird insbesondere durch die Form der Klebefläche der Verbindungsbox 7 definiert.
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In analoger Weise kann ein Anschlussbereich zum Aufsetzen und Verkleben eines Stützprofils, also eines Backrails, gereinigt bzw. vorbereitet werden, wobei der Anschlussbereich dann von dem Klebebereich der Stützstrebe bestimmt wird.
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Die 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, ausgebildet als eine Auftragsvorrichtung 9, welche zum Auftragen und Abnehmen einer Flüssigkeit, insbesondere der Reinigungsflüssigkeit oder der Primerflüssigkeit geeignet und/oder ausgebildet ist. Die 3 zeigt einen schematischen Querschnitt durch die Vorrichtung 9.
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Die Auftragsvorrichtung 9 umfasst eine Aktorik 10, welche beispielsweise als ein Roboter oder eine Kopplung von Stellantrieben ausgebildet sein kann. Die Aktorik 10 bewegt einen Applikationsabschnitt 11, welcher eine Auftragsrolle 12 und eine Aufnahmerolle 13 aufweist, welche auf der Photovoltaikplatte 1 im Anschlussbereich 8 radähnlich aufgesetzt sind.
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Die Auftragsrolle 12 und Aufnahmerolle 13 dienen gemeinsam mit einer ersten Umlenkrolle 14 zur Förderung eines Applikationsstoffes 15, welcher zum Beispiel als ein fuselfreies Vliesmaterial ausgebildet ist. Beispielsweise sind die Rollen 12 und/oder als Gummirollen realisiert. Der Applikationsstoff 15 ist als ein Endlosmaterial ausgebildet und weist beispielsweise eine Breite von größer als 2 cm und eine Länge von mindestens mehreren Metern auf. Der Applikationsstoff 15 verläuft von einer Vorratsrolle 16 (5, 6, 7), umläuft die Aufnahmerolle 13, wird durch die erste Umlenkrolle 14 umgelenkt, umläuft dann die Auftragsrolle 12 und endet im Bereich einer Sammelrolle 17 (5, 6). In Förderrichtung F vor der Auftragsrolle 12 und in diesem Beispiel zwischen erster Umlenkrolle 14 und Auftragsrolle 12 ist eine Versorgungseinrichtung 18 angeordnet, welche den Applikationsstoff 15 mit einer Flüssigkeit, insbesondere einer Primerflüssigkeit, benetzt. Die Versorgungseinrichtung 18 kann wie in der 3 dargestellt, eine im Bereich der Auftragsrolle 12 der Photovoltaikplatte 1 abgewandte Oberfläche des Applikationsstoffes 15 benetzen oder – bei abgewandelten Ausführungsformen – die gegenüberliegende Seite des Applikationsstoffes 15 benetzen.
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Die Förderrichtung F des Applikationsstoffes 15 ist so gewählt, dass der benetzte Applikationsstoff 15 die Auftragsrolle 12 umläuft, wobei die Auftragsrolle 12 mittels der Aktorik 10 auf der Photovoltaikplatte 1 kontaktierend aufgesetzt, insbesondere angedrückt wird. Durch den Kontakt zwischen benetztem Applikationsstoff 15 und der Photovoltaikplatte 1 wird Flüssigkeit aus dem Applikationsstoff 15 abgegeben und auf die Photovoltaikplatte 1 im Anschlussbereich 8 aufgetragen.
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In Förderrichtung F nach der Auftragsrolle 12 ist eine Luftabsaugung 19 integriert, welche verbleibende Flüssigkeit oder daraus entstehende Dämpfe mit leicht flüchtenden Stoffen aus dem Applikationsstoff 15 absaugt und entsorgt.
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Im Betrieb der Auftragsvorrichtung 9 wird diese durch die Aktorik 10 in Vorschubrichtung V über die Photovoltaikplatte 1 im Anschlussbereich 8 geführt, so dass die Auftragsrolle 12 stechend vor der Aufnahmerolle 13 geführt ist. Durch diese Orientierung wird stechend durch die Auftragsrolle 12 die Flüssigkeit im Anschlussbereich 8 aufgetragen. Die nachlaufende Aufnahmerolle 13 ist analog zu der Auftragsrolle 12 ausgebildet und dient dazu, überschüssige Flüssigkeit abzunehmen. Damit wird durch die Auftragsvorrichtung 9 ein Wipe-On-Wipe-Off-Technik umgesetzt. Die Förderrichtung F des Applikationsstoffes 15 ist so gewählt, dass diese im Kontaktbereich bei der Auftragsrolle 12 bzw. Aufnahmerolle 13 gegenläufig zu der Vorschubrichtung V geführt wird. Dies ermöglicht, dass durch Variation der Fördergeschwindigkeit des Applikationsstoffes 15 und Benetzung durch die Versorgungseinrichtung 18 sowohl der Auftrag der Flüssigkeit als auch das Abnehmen der Flüssigkeit definiert eingestellt werden kann, so dass reproduzierbare Bearbeitungsergebnisse erreicht werden.
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Auftragsrolle 12 und Aufnahmerolle 13 können – wie in der 3 gezeigt – in Vorschubrichtung V voneinander beabstandet sein, zum Beispiel durch einen Rollenquerschnitt der ersten Umlenkrolle 14, sie können jedoch auch benachbart und mit geringem Abstand, wie zum Beispiel kleiner als 2 cm, vorzugsweise kleiner 1 cm angeordnet sein, um die Länge der Auftragsvorrichtung 9 zu vermindern.
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Die 4 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung einen möglichen Bearbeitungsweg für den Anschlussbereich 8 um die elektrische Schnittstelle 2. Gemäß Pfeil I fährt die Auftragsvorrichtung 9 in einen Randbereich, wechselt gemäß Pfeil II die Richtung, wird gemäß Pfeil III weiter geführt und kreuzt gemäß Pfeil IV nochmals den Weg gemäß I, so dass sich ein Überlappbereich 20 ergibt. Während in der schematischen Darstellung ein eckiger Bearbeitungsweg dargestellt ist, kann bei der tatsächlichen Umsetzung auch eine geschlossene Kurvenbahn verwendet werden. Die Breite des Bearbeitungswegs senkrecht zur Vorschubrichtung V entspricht der Breite des Applikationsstoffes 15. Im Bereich des Pfeils I sind die Auftrags- und Aufnahmerolle 12, 13 schematisiert dargestellt.
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Die 5 zeigt eine schematische Darstellung einer Wechsellehre 21 für die Auftragsvorrichtung 9 in der 1, welche beispielsweise kassettenartig ausgebildet ist. In der Wechsellehre 21 ist die Vorratsrolle 16 und die Sammelrolle 17 sowie der dazwischen verlaufende Applikationsstoff 15 angeordnet, wobei dessen Vorpositionierung durch Bolzen 22 sichergestellt ist. Bei einem Austausch des Applikationsstoffes 15 in der 3 kann wahlweise die Wechsellehre 21 als Kassette eingesetzt werden oder die Wechsellehre 21 kurzzeitig auf den Applikationsabschnitt 11 aufgesetzt werden, um Vorratsrolle 16, Sammelrolle 17 sowie den dazwischen verlaufenden Applikationsstoff 15 positionsrichtig auf die Auftragsrolle 12, Aufnahmerolle 13 und erste Umlenkrolle 14 aufzusetzen. Es können auch weitere Rollen vorgesehen sein, wie dies beispielsweise in der 6 gezeigt ist.
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Die 6 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Auftragsvorrichtung 9, wobei insbesondere der Verlauf des Applikationsstoffes 15 schematisch dargestellt ist. Der Applikationsstoff 15 verläuft von der Sammelrolle 16 über eine zweite Umlenkrolle 23, wird von dieser umgelenkt und läuft dann über eine erste Spannrolle 24. Die erste Spannrolle 24 ist derart vorgespannt, dass eine Zugspannung des Applikationsstoffes 15 zwischen zweiter Umlenkrolle 23 und der ersten Spannrolle 24 erreicht wird. Diese Vorspannung verhindert ein Stauen des Applikationsstoffes 15. Nach der ersten Spannrolle 24 verläuft der Applikationsstoff 15 über die Aufnahmerolle 13, die erste Umlenkrolle 14 und die Auftragsrolle 12. Dann wird der Applikationsstoff 15 über eine dritte Umlenkrolle 25 umgelenkt und wird zwischen weiteren Umlenkrollen 26a und 26b über ein Treibrad 27 geführt, welches einen Umschlingungswinkel von mindestens 180 Grad aufweist und welches zur Förderung des Applikationsstoffes 15 ausgebildet ist. Nach einer zweiten Spannrolle 28 und einer vierten Umlenkrolle 29 wird der Applikationsstoff 15 auf der Sammelrolle 16 gesammelt.
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Die 7 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Fertigungslinie 30 zur Fertigung von Photovoltaikmodulplatten 1 mit zwei Bearbeitungsstationen 31, welche eine Auftragsvorrichtung 9 gemäß der vorhergehenden Figuren aufweisen. Die Fertigungslinie 30 umfasst ein Förderband 32, welches die Photovoltaikmodulplatten 1 in einer Förderrichtung A transportiert. Die Auftragsvorrichtung 9 ist jeweils auf einer Brücke 33 oberhalb des Förderbandes 32 angeordnet.
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In diesem Beispiel ist vorgesehen, dass die erste Auftragsvorrichtung 9 die Reinigung des Anschlussbereichs 8 und die zweite Auftragsvorrichtung 9 das Aufbringen der Primerflüssigkeit auf den Anschlussbereich 8 umsetzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Photovoltaikmodulplatte
- 2
- elektrische Schnittstelle
- 3a
- vordere Glasplatte
- 3b
- hintere Glasplatte
- 4
- photovoltaische Schicht
- 5
- Durchgangsöffnung
- 6
- Busbänder
- 7
- Verbindungsbox
- 8
- Anschlussbereich
- 9
- Auftragsvorrichtung
- 10
- Aktorik
- 11
- Applikationsabschnitt
- 12
- Auftragsrolle
- 13
- Aufnahmerolle
- 14
- erste Umlenkrolle
- 15
- Applikationsstoffes
- 16
- Vorratsrolle
- 17
- Sammelrolle
- 18
- Versorgungseinrichtung
- 19
- Luftabsaugung
- 20
- Überlappbereich
- 21
- Wechsellehre
- 22
- Bolzen
- 23
- zweite Umlenkrolle
- 24
- erste Spannrolle
- 25
- dritte Umlenkrolle
- 26a, b
- weitere Umlenkrollen
- 27
- Treibrad
- 28
- zweite Spannrolle
- 29
- vierte Umlenkrolle
- 30
- Fertigungslinie
- 31
- Bearbeitungsstation
- 32
- Förderband
- 33
- Brücke
