DE102010054993B4 - Laminating device flat workpieces - Google Patents
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Abstract
Laminiervorrichtung flächiger Werkstücke, insbesondere von Photovoltaikmodulen, mit einer einen abdichtbaren Unterdruckraum bildenden unteren Heizplatte und einer oberen Begrenzung des Unterdruckraumes, wie einer Membrane, sowie mit einer Hubvorrichtung für unmittelbar oder mittelbar, wie auf einem Transportband, auf der unteren Heizplatte aufliegenden Werkstück, aus einzelnen über die Fläche der unteren Heizplatte verteilt und darin vollständig versenkbar angeordneten Hubstiften, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubstifte (2) mit einer sich durch die untere Heizplatte (1) erstreckende Welle (3) in einer Wirkverbindung stehen und dass die Hubstifte (2) durch eine Drehung der Welle (3) aus der Kontur der Heizplatte (1) nach oben hervor bewegbar sind, wobei sich die Welle (3) in einer horizontalen Richtung der Heizplatte (1) erstreckt und mit mehreren Exzenterabschnitten (4) ausgestattet ist, in deren Bereichen die Hubstifte (2) angeordnet sind, und dass die Welle (3) an ihrem nach außen gerichteten Ende mit einem Ritzel (5) versehen ist und sich rechtwinklig dazu in horizontaler Richtung eine Zahnstange (6) durch die Heizplatte (1) erstreckt und in der Heizplatte (1) mehrere parallel zueinander angeordnete Wellen (3) gelagert und gemeinsam über die Ritzel (5) und die Zahnstange (6) angetrieben sind und dass die Welle (3) zwischen Ritzel (5) und einem ersten Exzenterabschnitt (4) mit einer Unterdruckdichtung (11) versehen ist.Laminating device flat workpieces, in particular photovoltaic modules, with a lower heating plate forming a sealable vacuum chamber and an upper boundary of the vacuum chamber, such as a membrane, as well as with a lifting device for directly or indirectly, such as on a conveyor belt, on the lower heating plate workpiece from individual distributed over the surface of the lower heating plate and therein fully retractable arranged lifting pins, characterized in that the lifting pins (2) with a through the lower heating plate (1) extending shaft (3) are in operative connection and that the lifting pins (2) a rotation of the shaft (3) from the contour of the heating plate (1) are upwardly movable, wherein the shaft (3) in a horizontal direction of the heating plate (1) and is equipped with a plurality of eccentric sections (4), in whose Areas are the lifting pins (2) are arranged, and that the shaft (3) on her nac h outwardly directed end is provided with a pinion (5) and at right angles thereto in the horizontal direction a rack (6) through the heating plate (1) and in the heating plate (1) a plurality of parallel arranged shafts (3) and stored together the pinions (5) and the rack (6) are driven and that the shaft (3) between the pinion (5) and a first eccentric portion (4) is provided with a vacuum seal (11).
Description
Die Erfindung betrifft eine Laminiervorrichtung flächiger Werkstücke, insbesondere von Photovoltaikmodulen, mit einer einen abdichtbaren Unterdruckraum bildenden unteren Heizplatte und einer oberen Begrenzung des Unterdruckraumes, wie etwa aus einer Membrane, so wie mit einer Hubvorrichtung für unmittelbar oder mittelbar, wie auf einem Transportband, auf der unteren Heizplatte aufliegenden Werkstücke, aus einzelnen, über die Fläche der Heizplatte verteilt und darin vollständig versenkbar angeordneten Hubstiften.The invention relates to a laminating flat workpieces, in particular photovoltaic modules, with a lower heating plate forming a sealable vacuum chamber and an upper boundary of the vacuum chamber, such as from a membrane, as with a lifting device for directly or indirectly, such as on a conveyor belt on the lower heating plate resting workpieces, from individual, distributed over the surface of the heating plate and therein fully retractable arranged lifting pins.
Es ist eine Vorrichtung zum Heizen oder Kühlen plattenförmiger Elemente bekannt,
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Laminiervorrichtung flächiger Werkstücke zur Verfügung zu stellen, die eine einfache und wirkungsvolle Hubmechanik zum Anheben von auf einer unteren Heizplatte aufliegenden Werkstücken aufweist, die kostengünstig herstellbar ist und ein hohe Betriebssicherheit gewährleistet.The object of the invention is to provide a laminating flat workpieces available, which has a simple and effective lifting mechanism for lifting resting on a lower heating plate workpieces, which is inexpensive to produce and ensures high reliability.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich in Verbindung mit den Merkmalen des ersten Patentanspruches insbesondere dadurch, dass die Hubstifte mit einer sich durch die untere Heizplatte erstreckenden Welle in einer Wirkverbindung stehen und die Hubstifte durch eine Drehung der Welle aus der Kontur der Heizplatte nach oben hervor bewegt werden können, da die Welle teilweise als Exzenter-, Kurbel- und/oder Nockenwelle ausgebildet ist.The solution to this problem arises in conjunction with the features of the first claim, in particular in that the lifting pins are in operative connection with a shaft extending through the lower heating plate and the lifting pins are moved upward by rotation of the shaft out of the contour of the heating plate can be because the shaft is partially designed as eccentric, crankshaft and / or camshaft.
Diese vorteilhaft einfache Mechanik erlaubt es, die Werkstücke in jedem beliebigen Betriebszustand von der unteren Heizplatte abzuheben, was insbesondere dann sinnvoll ist, nachdem die zu laminierenden Werkstücke aus übereinander geschichteten Platten mit dazwischen angeordnetem Schmelzmaterial aus unter erhöhter Temperatur aufschmelzenden Folien auf die untere Heizplatte einer Laminiervorrichtung eingefördert wurden, um die untere Schicht zunächst vor einer zu starken Erwärmung zu schützen und eine gleichmäßige Durchwärmung aller beteiligten Schichten, bevorzugterweise klare oder bedampfte Glasscheiben sowie Schmelzfolien, zu erzielen. Die auf den Hubstiften gelagerten Werkstücke können so einige Minuten über der unteren Heizplatte gehalten werden, so dass sich obere und untere Schichten des Werkstückes gleichmäßig und ohne thermische Spannungen oder mechanische Verformungen erwärmen können, woraufhin die Werkstücke, die zu Photovoltaikmodulen miteinander verbunden werden sollen, dann durch ein Absenken der Hubstifte auf der Heizplatte abgelegt werden, woraufhin eine Membran der Laminiervorrichtung, die vorher per Unterdruck unter einer oberen Heizplatte angezogen gehalten wurde, auf die Werkstücke abgesenkt und in dem so erzeugten Unterdruckraum zwischen der unteren Heizplatte und der Membrane ein Unterdruck erzeugt werden kann, der in Verbindung mit der in die Werkstücke eingebrachten Wärme den Schmelzkleber aktiviert und die verschiedenen Schichten mittels Unterdruck zusammenlaminiert.This advantageously simple mechanism makes it possible to lift the workpieces in any operating condition of the lower heating plate, which is particularly useful after the to be laminated workpieces of stacked plates with interposed melt material from melting at elevated temperature films on the lower heating plate of a laminating were initially promoted to protect the lower layer against excessive heating and to achieve a uniform heating of all layers involved, preferably clear or vaporized glass sheets and enamel films. The stored on the lifting pins workpieces can be kept a few minutes above the lower heating plate, so that upper and lower layers of the workpiece can heat evenly and without thermal stresses or mechanical deformation, after which the workpieces to be connected to photovoltaic modules, then are lowered by lowering the lifting pins on the heating plate, whereupon a membrane of the laminator, which was previously held by vacuum under an upper heating plate, lowered onto the workpieces and in the negative pressure space thus generated between the lower heating plate and the membrane, a negative pressure can be generated which, in conjunction with the heat introduced into the workpieces, activates the hot melt adhesive and laminates the various layers together by means of negative pressure.
Eine Welle erstreckt sich dabei in eine horizontale Richtung der Heizplatte und ist mit mehreren Exzenterabschnitten ausgestattet, in deren Bereichen die Hubstifte angeordnet sind. Zum Antrieb der Welle ist diese vorteilhafterweise an ihren nach außen gerichteten Enden mit einem Ritzel versehen und rechtwinklig dazu eine sich ebenfalls horizontal durch die Heizplatte erstreckende Zahnstange vorgesehen, die bevorzugt mehrere parallel zueinander angeordnete Wellen über deren Ritzel antreibt, so dass ein solcher Bewegungsantrieb sehr einfach aber robust ausgebildet ist, was zur Störungsfreiheit der erfinderischen Laminiervorrichtung beiträgt.A shaft extends in a horizontal direction of the heating plate and is equipped with a plurality of Exzenterabschnitten, in the areas of the lifting pins are arranged. To drive the shaft, this is advantageously provided at its outwardly directed ends with a pinion and at right angles to a likewise horizontally extending through the heating plate rack provided, which preferably drives a plurality of mutually parallel shafts on the pinion, so that such a movement drive very simple but is robust, which contributes to the freedom from interference of the inventive laminating.
Um Lecks im Unterdruckraum sicher auszuschließen, ist die Welle zwischen Ritzel und dem ersten Exzenterabschnitte mit einer Unterdruckdichtung versehen, wodurch eine sichere Funktion der Laminiervorrichtung gewährleistet ist.To safely exclude leaks in the vacuum chamber, the shaft between the pinion and the first eccentric sections is provided with a vacuum seal, whereby a safe operation of the laminator is ensured.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich mit und in Kombination aus den nachfolgenden Unteransprüchen.Advantageous embodiments of the subject matter of the invention will become apparent with and in combination with the following subclaims.
Die Hubstifte sind vorteilhafterweise so ausgeführt, dass sie ein freies nach innen gerichtetes Ende aufweisen, welches auf einem der Exzenterabschnitte aufsitzt, wobei der Hubstift von einem vorgespannten Federkraftspeicher permanent nach innen in die Kontur der Heizplatte und auf den Exzenterabschnitt angedrückt gehalten ist. Das Anheben eines Werkstückes erfolgt somit rein mechanisch direkt über den Exzenterabschnitt, der unmittelbar den Hubstift von unten nach oben aus der Heizplatte hinaus bewegt, wobei die entgegengesetzte Bewegung des Hubstiftes von dem Federkraftspeicher erzeugt und gegebenenfalls von dem Eigengewicht der Werkstücke und auch vom Unterdruck im Unterdruckraum unterstützt wird.The lifting pins are advantageously designed so that they have a free inwardly directed end which rests on one of the eccentric sections, wherein the lifting pin is kept pressed by a prestressed spring energy storage permanently inwardly into the contour of the heating plate and on the eccentric. The lifting of a workpiece is thus purely mechanically directly on the eccentric, the lift pin directly from bottom to top of the heating plate moved out, the opposite movement of the lifting pin is generated by the spring force accumulator and optionally supported by the weight of the workpieces and also by the negative pressure in the vacuum chamber.
Die Konstruktion der Hubstiftlagerung ist dabei so ausgeführt, dass ein mechanisches Verklemmen und damit ein Zerstören der Werkstücke vollständig ausgeschlossen werden kann. Hierzu ist der Hubstift von unten durch eine Bohrung in einem Befestigungsteller geführt, und der Befestigungsteller von oben in eine Ausnehmung in der Oberfläche der Heizplatte eingesetzt, so dass sich der Kraftspeicher insgesamt nach oben am Befestigungsteller und nach unten an dem Hubstift abstützen kann. Das Einsetzen des Befestigungstellers von oben in der Heizplatte hat den Vorteil, dass diese nicht auch von unten angebohrt oder bearbeitet werden müsste, wodurch sich ungewollte Lecks im Unterdruckraum einstellen könnten.The construction of the Hubstiftlagerung is designed so that a mechanical jamming and thus destroying the workpieces can be completely excluded. For this purpose, the lifting pin is guided from below through a hole in a fixing plate, and the fixing plate inserted from above into a recess in the surface of the heating plate, so that the energy storage can be supported on the mounting plate and down to the lifting pin total. The insertion of the attachment plate from the top of the hot plate has the advantage that it should not be drilled or machined from the bottom, which could set unwanted leaks in the vacuum chamber.
Um die Funktion der erfinderischen Laminiervorrichtung sicherzustellen, sind des Weiteren jeweils beidseitig der Exenterabschnitte Trockengleitlager für die Welle in der Heizplatte vorgesehen, wodurch sich eine Schmierung der Lager erübrigt und die Gefahr einer Verschmutzung des Unterdruckraumes durch eingesaugtes Schmiermitte von vorne herein ausgeschlossen ist.In order to ensure the function of the inventive laminating device, further on both sides of the Exenterabschnitte dry plain bearings are provided for the shaft in the heating plate, which lubrication of the bearings is unnecessary and the risk of contamination of the vacuum chamber is excluded by sucked lubricant from the outset.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Heizplatte in mehrere Teilflächen unterteilt und jede einzelne Teilfläche mit einer Zahnstange und mehreren Wellen und diese wiederum mit mehreren Exzenterabschnitten und einer entsprechenden Anzahl von Hubstiften ausgestattet, so dass sich große Laminiervorrichtungen, auch in Mehretagenbauweise, herstellen lassen, in denen gleichzeitig mehrere Photovoltaikmodule neben und übereinander hergestellt werden können.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the heating plate is divided into a plurality of sub-areas and each sub-area with a rack and a plurality of shafts and this in turn equipped with a plurality of Exzenterabschnitten and a corresponding number of lifting pins, so that can be produced large Laminiervorrichtungen, even in Mehretagenbauweise in which several photovoltaic modules can be produced next to and above each other at the same time.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvariante der erfinderischen Laminiervorrichtung sind die Hubstifte so mit der Welle in eine Wirkverbindung gebracht, dass durch sie eine Zwangssteuerung der Hubstifte erzeugt wird, sei es über den Exzenterabschnitte oder Nocken.In a further advantageous embodiment variant of the inventive laminating the lifting pins are so brought into operative connection with the shaft, that a forced control of the lifting pins is generated by them, either over the eccentric sections or cams.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below with reference to drawings. Show it:
Die Laminiervorrichtung flächiger Werkstücke weist eine untere Heizplatte
Die Hubstifte
Denkbar, aber zeichnerisch nicht dargestellt, ist ein Hubstift, der über eine Zwangssteuerung an dem Exzenterabschnitt
Zwischen Ritzel
Die Welle
Unmittelbar nach dem Einfördern von fertig ausgerichteten Werkstücken, insbesondere von zu fertigenden Photovoltaikmodulen, werden diese durch ein Anheben der Hubstifte
Werden die Werkstücke mittels Transportbändern in die und aus der Laminiervorrichtung gefördert, die während des Laminierprozesses in der Presse verbleiben, werden diese von den Hubstiften
Claims (6)
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