DE102016103405A1 - Device for processing at least one workpiece - Google Patents

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Jörg-Thomas Zettler
Enno Malguth
Steffen UREDAT
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks, insbesondere eine Vorrichtung zum Bestromen und Temperieren von scheibenförmigen Werkstücken wie Solarzellen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine erste Elektrode (12) und eine zweite Elektrode (13), die ausgebildet sind, eine Spannung an das Werkstück (10) anzulegen, wobei die Elektroden (12, 13) derart beweglich zueinander ausgebildet sind, dass das Werkstück (10) zwischen den Elektroden (12, 13) reversibel lösbar eingeklemmt werden kann, wobei weiterhin Mittel zur Kühlung der Elektroden (12, 13) vorgesehen sind.The present invention relates to a device for processing at least one workpiece, in particular a device for energizing and tempering disc-shaped workpieces such as solar cells. The device according to the invention comprises a first electrode (12) and a second electrode (13) which are designed to apply a voltage to the workpiece (10), wherein the electrodes (12, 13) are designed to be movable relative to one another such that the workpiece ( 10) between the electrodes (12, 13) can be reversibly releasably clamped, wherein further means for cooling the electrodes (12, 13) are provided.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks, insbesondere eine Vorrichtung zum Bestromen und Temperieren von scheibenförmigen Werkstücken wie Solarzellen.The present invention relates to a device for processing at least one workpiece, in particular a device for energizing and tempering disc-shaped workpieces such as solar cells.

Stand der TechnikState of the art

Es ist bekannt, dass Solarzellen nach ihrer Herstellung bei Bestrahlung mit Licht innerhalb einiger Tage bis zu 20% an Wirkungsgrad verlieren. Diesem nachteiligen Abnutzungseffekt kann dadurch begegnet werden, dass an die Solarzelle nach ihrer Herstellung und vor Inbetriebnahme eine Spannung angelegt wird, so dass die Solarzelle von Strom durchflossen wird, während sie gleichzeitig auf einer relativ hohen Temperatur gehalten wird.It is known that solar cells lose up to 20% in efficiency within a few days after their production when irradiated with light. This disadvantageous wear effect can be counteracted by applying a voltage to the solar cell after its manufacture and before it is put into operation, so that current flows through the solar cell while at the same time maintaining it at a relatively high temperature.

Zwar kann hierdurch der Wirkungsgrad der Solarzelle über ihre Betriebsdauer erhöht werden, jedoch erfordert diese Behandlung eine hohe zusätzliche Zeit zur Herstellung bzw. Nachbehandlung der Solarzelle, wodurch sich die Herstellungskosten, insbesondere im Rahmen einer Massenproduktion nachteilhafterweise signifikant erhöhen.Although this can increase the efficiency of the solar cell over its service life, however, this treatment requires a high additional time for the production or aftertreatment of the solar cell, thereby significantly increasing the manufacturing costs, especially in the context of mass production disadvantageously.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks zur Verfügung gestellt, welche eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode umfasst, die ausgebildet sind, eine Spannung an das Werkstück anzulegen, wobei die Elektroden derart beweglich zueinander ausgebildet sind, dass das Werkstück zwischen den Elektroden reversibel lösbar eingeklemmt werden kann, wobei weiterhin Mittel zur Kühlung der Elektroden vorgesehen sind.According to the invention, an apparatus for processing at least one workpiece is provided, which comprises a first electrode and a second electrode, which are designed to apply a voltage to the workpiece, the electrodes being designed to be movable relative to one another such that the workpiece is reversible between the electrodes can be releasably clamped, further comprising means for cooling the electrodes are provided.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, Werkstücke wie beispielsweise Scheiben aus elektrischen Leitern und Halbleitermaterialien von außen zu bestromen und zu temperieren. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist daher insbesondere für die Behandlung von Solarwafern und Solarzellen vorteilhaft einsetzbar. Ein Werkstück wird vorzugsweise direkt zwischen zwei Elektroden eingeklemmt, d. h. die Elektroden kontaktieren das Werkstück direkt. Die Elektroden sind vorzugsweise beweglich gelagert, so dass auch (leicht) keilförmige Werkstücke nach vollflächig kontaktiert werden.The device according to the invention makes it possible to externally energize and temper workpieces, such as, for example, disks made of electrical conductors and semiconductor materials. The device according to the invention can therefore be used advantageously in particular for the treatment of solar wafers and solar cells. A workpiece is preferably clamped directly between two electrodes, i. H. the electrodes contact the workpiece directly. The electrodes are preferably movably mounted, so that even (slightly) wedge-shaped workpieces are contacted to the entire surface.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das Werkstück bereits ohne Bestromung (d. h. vor der Bestromung) auf eine geeignete Prozesstemperatur gebracht werden und während der Bestromung kann anfallende Wärme vom Werkstück abgeführt werden, wodurch die Prozesszeit für eine Behandlung des Werkstücks, bei der an das Werkstück eine Spannung angelegt wird, während es auf einer relativ hohen Temperatur gehalten wird, minimiert werden kann.With the device according to the invention, the workpiece can already be brought to a suitable process temperature without energization (ie before energization) and during the energization heat can be dissipated from the workpiece, whereby the process time for a treatment of the workpiece, in which a voltage to the workpiece can be minimized while keeping it at a relatively high temperature.

Vorzugsweise sind erste Elektrode und zweite Elektrode derart geformt, dass ein scheibenförmiges Werkstück ausschließlich zwischen den Elektroden reversibel lösbar eingeklemmt werden kann, d. h. dass das scheibenförmige Werkstück während der reversibel lösbaren Fixierung ausschließlich durch die Elektroden kontaktiert und durch diese gehalten wird. Vorteil dieser Ausführungsvariante ist, dass keine zusätzlichen (nicht stromleitenden) Halte- oder Fixierungselemente benötigt werden.Preferably, the first electrode and the second electrode are shaped in such a way that a disk-shaped workpiece can be clamped in a reversibly releasable manner exclusively between the electrodes, i. H. that the disc-shaped workpiece is contacted during the reversibly releasable fixation exclusively by the electrodes and held by them. Advantage of this embodiment is that no additional (not electrically conductive) holding or fixing elements are needed.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante weist das Mittel zur Kühlung der Elektroden mindestens ein Temperierelement auf, das ausgelegt ist, die Elektroden zu kühlen. Vorzugsweise ist das mindestens eine Temperierelement weiterhin ausgelegt, die Elektroden zu heizen. Die Elektroden sind in dieser Ausführungsvariante somit temperierbar. Die Temperierbarkeit der Elektroden kann beispielsweise durch Luft oder Flüssigkeit temperierte (gekühlte) Temperierelemente (Kühl-/Heizkörper) gewährleistet werden, über die Wärme ab- oder zugeführt werden kann. Die Elektroden sind thermisch leitend mit den Temperierelementen verbunden oder werden selbst bereits als Temperierelemente (Kühl-/Heizkörper) ausgeführt, d. h. die Temperierelemente sind in die Elektroden integriert (eingebettet).According to a preferred embodiment variant, the means for cooling the electrodes has at least one tempering element which is designed to cool the electrodes. Preferably, the at least one tempering element is further designed to heat the electrodes. The electrodes are thus tempered in this embodiment. The tempering of the electrodes can be ensured, for example, by means of air or liquid-tempered (cooled) tempering elements (cooling / heating elements), via which heat can be removed or supplied. The electrodes are thermally conductively connected to the tempering elements or are themselves already designed as tempering elements (cooling / heating elements), d. H. the tempering elements are integrated (embedded) in the electrodes.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante sind die Elektroden plattenförmig ausgebildet. Vorteil dieser Ausführungsvariante ist, dass insbesondere scheibenförmige und (leicht) keilförmige Werkstücke vollflächig kontaktiert und somit sicher zwischen den Elektroden fixiert werden können.According to a preferred embodiment, the electrodes are plate-shaped. Advantage of this embodiment is that particular disk-shaped and (slightly) wedge-shaped workpieces contacted over the entire surface and thus can be securely fixed between the electrodes.

Dabei ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante vorgesehen, dass die Elektroden plattenförmig und länglich (d. h. rechteckförmig) ausgebildet sind. Besonders bevorzugt sind die Innenseiten der Elektroden vollständig eben (planar) geformt. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Elektroden schwenkbar gelagert sind. Mit anderen Worten ist die Vorrichtung einerseits ausgebildet, korrespondierende Elektroden gegeneinander zu bewegen, so dass ein Werkstück (egal welcher Dicke) zwischen den Elektroden eingeklemmt werden kann, und andererseits ausgebildet, die Elektroden voneinander weg zu bewegen, so dass das Werkstück nach der Bearbeitung (Bestromung) von der Fixierung gelöst und aus der Vorrichtung entnommen werden kann. Um auch keilförmige Werkstücke sicher fixieren zu können, ist es gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante vorgesehen, die Elektroden zusätzlich zu ihrer o. g. translatorischen Bewegbarkeit schwenkbar zu lagern. Vorzugsweise sind die Elektroden um mindestens zwei Achsen schwenkbar angeordnet, beispielsweise um eine erste Achse, die entlang der Längsachse der rechteckförmigen Elektroden verläuft und um eine zweite Achse, die entlang der Querachse der rechteckförmigen Elektroden verläuft. Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass keilförmige Werkstücke vollflächig kontaktiert werden, unabhängig davon, in welcher Richtung sich der Keil erstreckt, da sich die Elektroden an die Keilform des Werkstücks adaptieren können.It is provided according to a preferred embodiment, that the electrodes are plate-shaped and elongate (ie rectangular) are formed. Particularly preferably, the inner sides of the electrodes are completely flat (planar). Furthermore, it is preferred that the electrodes are pivotally mounted. In other words, the device is designed, on the one hand, to move corresponding electrodes against one another, so that a workpiece (of whatever thickness) can be clamped between the electrodes, and, on the other hand, configured to move the electrodes away from one another, so that the workpiece after machining (FIG. Energization) can be released from the fixation and removed from the device. In order to securely fix wedge-shaped workpieces, it is provided according to a preferred embodiment, the electrodes in addition to their above-mentioned translational mobility pivotally to store. Preferably, the electrodes are around at least two axes are arranged pivotably, for example, about a first axis which extends along the longitudinal axis of the rectangular electrodes and about a second axis which extends along the transverse axis of the rectangular electrodes. The advantage of this embodiment is that wedge-shaped workpieces are contacted over the entire surface, regardless of the direction in which the wedge extends, since the electrodes can adapt to the wedge shape of the workpiece.

Eine vollflächige Kontaktierung im Sinne der vorliegenden Erfindung schließt auch Objekte wie Solarzellen ein, die auf mindestens einer ihrer Oberseiten erhabene Strukturen wie Leiterbahnen aufweisen. Eine vollflächige Kontaktierung bedeutet dann eine vollständige Kontaktierung aller derjenigen Strukturen, die den höher gelegenen (vorzugsweise planaren) Kontaktbereich bilden.A full-surface contacting in the context of the present invention also includes objects such as solar cells, which have raised structures such as printed conductors on at least one of their upper sides. A full-surface contact then means a complete contacting of all those structures that form the higher (preferably planar) contact area.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Vielzahl von korrespondierenden Elektrodenpaaren auf, die entlang einer Reihe angeordnet sind, wobei die Elektroden jedes Elektrodenpaars jeweils derart beweglich zueinander ausgebildet sind, dass jeweils ein Werkstück zwischen den Elektroden des jeweiligen Elektrodenpaars reversibel lösbar eingeklemmt werden kann.According to a preferred embodiment, the device according to the invention has a multiplicity of corresponding electrode pairs which are arranged along a row, wherein the electrodes of each electrode pair are in each case designed to be movable relative to each other such that in each case a workpiece can be clamped reversibly releasably between the electrodes of the respective electrode pair.

Zur Gewährleistung größerer Durchsatzzahlen in Produktionsumgebungen werden vorzugsweise mehrere Elektrodenpaare in Reihe betrieben. Zum Beladen mit Werkstücken werden die Elektrodenpaare geöffnet und nach dem Beladen wieder derart geschlossen, dass die Werkstücke elektrisch kontaktiert sind. Dieses Verfahren ermöglicht insbesondere das parallele Be- und Entladen durch Roboterhandlingsysteme. Dabei ist es bevorzugt, dass eine Vielzahl benachbarter in Reihe angeordneter Elektrodenpaare zeitlich versetzt geöffnet und geschlossen werden, so dass diese Vielzahl von Elektrodenpaaren mittels einer Be- und Entladeeinheit seriell bedient werden kann. Vorzugsweise ist eine Steuerungseinrichtung mit der Vielzahl in Reihe angeordneter Elektrodenpaare verbunden und ausgebildet, die Elektrodenpaare in sich wiederholenden Zyklen zeitlich versetzt zu öffnen und zu schließen. Besonders bevorzugt ist der genannten Vielzahl von Elektrodonpaaren mindestens eine Be- und Entladeeinheit zugeordnet, die ausgebildet, bereits bearbeitete Werkstücke den zeitlich versetzt öffnenden Elektrodenpaaren zu entnehmen und die geöffneten Elektrodenpaare mit unbearbeiteten Werkstücken zu beladen, wobei die Be- und Entladeeinheit innerhalb eines Zyklus die Vielzahl der Elektrodenpaare bedient.To ensure greater throughput in production environments, it is preferable to operate multiple pairs of electrodes in series. For loading with workpieces, the electrode pairs are opened and closed again after loading so that the workpieces are electrically contacted. In particular, this method enables parallel loading and unloading by robotic handling systems. It is preferred that a plurality of adjacent electrode pairs arranged in series are opened and closed at different times, so that this plurality of electrode pairs can be operated serially by means of a loading and unloading unit. Preferably, a control device is connected to the plurality of electrode pairs arranged in series and designed to open and close the electrode pairs in repetitive cycles with a time offset. Particularly preferably, the plurality of Elektrodonpaaren mentioned is associated with at least one loading and unloading trained to remove already processed workpieces the time-displaced opening electrode pairs and to load the opened pairs of electrodes with unprocessed workpieces, the loading and unloading within a cycle, the plurality operated the electrode pairs.

Alternativ ist die Steuerungseinrichtung mit der Vielzahl benachbarter in Reihe angeordneter Elektrodenpaare verbunden und ausgebildet, die Elektrodenpaare in sich wiederholenden Zyklen zeitgleich zu öffnen und zu schließen. Das gleichzeitige Entladen aller Prozesskammern in einer Reihe erlaubt die rasche Abkühlung aller prozessierten Werkstücke auf Umgebungstemperatur und damit einen definierten Abbruch des Prozesses innerhalb weniger Sekunden.Alternatively, the controller is connected to the plurality of adjacent electrode pairs arranged in series and configured to simultaneously open and close the electrode pairs in repetitive cycles. The simultaneous unloading of all process chambers in a row allows the rapid cooling of all processed workpieces to ambient temperature and thus a defined termination of the process within a few seconds.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Vielzahl von korrespondierenden Elektrodenpaaren auf, die übereinander gestapelt angeordnet sind, wobei die Elektroden jedes Elektrodenpaars jeweils derart beweglich zueinander ausgebildet sind, dass jeweils ein Werkstück zwischen den Elektroden des jeweiligen Elektrodenpaars reversibel lösbar eingeklemmt werden kann, wobei zwischen benachbarten Elektrodenpaaren jeweils mindestens ein Temperierelement angeordnet ist. Dabei kann zur Minimierung der Temperierelemente (und der Zuleitungen) zwischen benachbarten Elektrodenpaaren genau ein Temperierelement (d. h. ein gemeinsames Temperierelement) angeordnet sein. Hierdurch kann die für die Vorrichtung notwendige Anzahl der Temperierelemente deutlich reduziert werden. In dieser Ausführungsvariante ist die Vielzahl der Elektrodenpaare vorzugsweise alternierend angeordnet, d. h. dass benachbarte Elektroden benachbarter Elektrodenpaare jeweils die gleiche Polarität aufweisen, während die Elektroden eines Elektrodenpaars eine unterschiedliche Polarität aufweisen. Vorzugsweise ist eine Steuerungseinrichtung mit der Vielzahl gestapelter Elektrodenpaare verbunden und ausgebildet, die Elektrodenpaare in sich wiederholenden Zyklen zeitgleich zu öffnen und zu schließen.According to a preferred embodiment variant, the device according to the invention has a multiplicity of corresponding electrode pairs which are stacked one above the other, the electrodes of each pair of electrodes being designed to be movable relative to each other so that in each case a workpiece can be clamped in a reversibly releasable manner between the electrodes of the respective pair of electrodes in each case at least one tempering element is arranged between adjacent pairs of electrodes. In this case, to minimize the tempering elements (and the leads) between adjacent pairs of electrodes exactly one tempering (ie., A common tempering) may be arranged. As a result, the number of temperature control elements necessary for the device can be significantly reduced. In this embodiment, the plurality of pairs of electrodes is preferably arranged alternately, d. H. that adjacent electrodes of adjacent pairs of electrodes each have the same polarity, while the electrodes of a pair of electrodes have a different polarity. Preferably, a control device is connected to the plurality of stacked electrode pairs and configured to simultaneously open and close the electrode pairs in repetitive cycles.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Vielzahl von korrespondierenden Elektrodenpaaren auf, die sowohl in Reihe als auch übereinander gestapelt angeordnet sind. Mit anderen Worten können Elektrodenpaare matrixförmig angeordnet sein. Vorteil ist, dass größere Durchsatzzahlen in entsprechenden Produktionsumgebungen erreicht werden können.According to a further preferred embodiment variant, the device according to the invention has a multiplicity of corresponding electrode pairs which are arranged stacked both in series and one above the other. In other words, electrode pairs may be arranged in a matrix. The advantage is that larger throughputs can be achieved in corresponding production environments.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Vorrichtung Mittel zur Bestimmung der Temperatur des mindestens einen Werkstücks auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante weist die Vorrichtung Mittel zur Regelung der Temperatur des mindestens einen Werkstücks auf.According to a preferred embodiment variant, the device has means for determining the temperature of the at least one workpiece. According to a preferred embodiment variant, the device has means for regulating the temperature of the at least one workpiece.

Für die Regelung der Werkstück-Temperatur können Temperaturmessungen an verschiedenen Positionen durchgeführt werden. Vorzugsweise sind Temperatursensoren in die Elektroden unmittelbar an der Kontaktstelle zwischen Elektrode und Werkstück eingelassen. Weiterhin ist es bevorzugt, dass Temperatursensoren in das Temperierelement (auch als Kühlkörper bezeichnet) eingelassen sind. Weiterhin ist es bevorzugt, dass eine Messung der Temperatur im Zu- und/oder Ablauf des Kühlmittels erfolgt bzw. im Luftstrom luftgekühlter Temperierelemente (auch als Temperierkörper bezeichnet). Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante kann die Temperatur des Werkstücks mittels Pyrometern oder einer Wärmebildkamera an der Oberfläche des Werkstücks, der Oberfläche der Elektroden oder der Oberfläche der Kühlkörper erfolgen. Der Gebrauch einer Wärmebildkamera erlaubt eine gleichzeitige ortsaufgelöste Temperaturmessung von Reihen und/oder Stapeln von Elektrodenpaaren.For the control of the workpiece temperature, temperature measurements can be carried out at different positions. Preferably, temperature sensors are embedded in the electrodes directly at the contact point between the electrode and the workpiece. Furthermore, it is preferred that temperature sensors in the tempering (also as Heatsink called) are recessed. Furthermore, it is preferred that a measurement of the temperature takes place in the inlet and / or outlet of the coolant or in the air flow of air-cooled tempering (also referred to as tempering). According to a further preferred embodiment, the temperature of the workpiece by means of pyrometers or a thermal imaging camera on the surface of the workpiece, the surface of the electrodes or the surface of the heat sink can be done. The use of a thermal imaging camera allows simultaneous spatially resolved temperature measurement of rows and / or stacks of electrode pairs.

Die Vorrichtung ist ausgebildet, die Temperatur des Werkstücks mittels der gemessenen (oder bestimmten) Temperatur(en) (in jedem Elektrodenpaar separat) einzustellen. Diese Einstellung der Temperatur jedes einzelnen (zwischen den Elektroden fixierten) Werkstücks kann über einen Regelkreis vorgenommen werden. Dieser Regelkreis kann mit der Steuerungseinrichtung verbunden oder integraler Teil der Steuerungseinrichtung sein.The apparatus is configured to adjust the temperature of the workpiece by means of the measured (or determined) temperature (s) (separately in each electrode pair). This setting of the temperature of each individual (fixed between the electrodes) workpiece can be made via a control loop. This control loop can be connected to the control device or be an integral part of the control device.

Die Einstellung der Temperatur des Werkstücks erfolgt vorzugsweise über die Regelung von Fließgeschwindigkeit und Temperatur des flüssigen Temperiermittels in flüssigkeitsdurchströmten Temperierkörpern oder aber den Luftstrom in lufttemperierten Systemen. Die Stromversorgung zur Bestromung der Werkstücke ist stromgeregelt. Dazu sind die einzelnen Elektrodenpaare über elektrische Zuleitungen mit einer Spannungsquelle verbunden, die zur Bestromung ein elektrisches Feld an das Werkstück anlegt. Die Spannungsquelle und die Zuleitungen sind mit der Steuerungseinrichtung verbunden oder integraler Teil der Steuerungseinrichtung.The adjustment of the temperature of the workpiece is preferably carried out via the regulation of flow rate and temperature of the liquid temperature control in liquid-flow tempering or the air flow in air-tempered systems. The power supply for energizing the workpieces is current-controlled. For this purpose, the individual pairs of electrodes are connected via electrical leads to a voltage source which applies an electric field to the workpiece for energization. The voltage source and the supply lines are connected to the control device or an integral part of the control device.

Der zeitliche Verlauf des Stromflusses durch das Werkstück und der Temperatur erlauben materialangepasste Temperatur- und Stromverläufe während der Prozessführung.The time course of the current flow through the workpiece and the temperature allow material-adapted temperature and current characteristics during process control.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, die Elektroden (innerhalb eines Zyklus jeweils alternierend) zwischen einer geöffneten Stellung, in der das Werkstück zwischen den Elektroden frei beweglich ist, und einer geschlossenen Stellung, in der das Werkstück zwischen den Elektroden reversibel lösbar fixiert ist, zu bewegen. Bevorzugt ist die Steuerungseinrichtung ausgebildet, die Elektroden in der geschlossenen Stellung zu kühlen. Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist, die Elektroden in der geöffneten Stellung zu heizen. Mit einer Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsvariante kann das Werkstück bereits ohne Bestromung auf eine Prozesstemperatur (vorgeheizt) gebracht und während der Bestromung kann anfallende Wärme vom Werkstück abgeführt werden. Durch das Vorheizen während des Be- und Entladevorgangs kann das zu bearbeitende Werkstück schneller auf die für die Bestromung vorgesehene Arbeitstemperatur gebracht werden.According to a further preferred embodiment, the control device is formed, the electrodes (alternately within a cycle) between an open position in which the workpiece is freely movable between the electrodes, and a closed position in which fixes the workpiece between the electrodes reversibly releasably is to move. Preferably, the control device is designed to cool the electrodes in the closed position. Furthermore, it is preferred that the control device is designed to heat the electrodes in the open position. With a device according to this embodiment variant, the workpiece can already be brought to a process temperature (preheated) without current supply, and during the energization, accumulating heat can be dissipated from the workpiece. By preheating during loading and unloading process, the workpiece to be machined can be brought faster to the intended working temperature for the current supply.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, dass die Vielzahl von Elektrodenpaaren gleichförmig ausgebildet ist, d. h. vorzugsweise weisen alle Elektrodenpaare die gleiche Größe auf. Weiterhin ist bevorzugt, dass die Vielzahl von Elektrodenpaaren entlang einer Reihe äquidistant zueinander angeordnet ist. In gleicher Weise ist es bevorzugt, dass die Vielzahl von gestapelten Elektrodenpaaren äquidistant zueinander angeordnet ist. Vorzugsweise sind sämtliche Elektrodenpaare mit der gleichen Steuerungseinrichtung verbunden. Vorzugsweise ist die Anzahl der Elektrodenpaare entlang einer Reihe größer als 2, bevorzugter größer als 5 und noch bevorzugter größer als 10. Vorzugsweise ist die Anzahl der Elektrodenpaare innerhalb eines Stapels größer als 2, bevorzugter größer als 5 und noch bevorzugter größer als 10.According to a further preferred embodiment, it is provided that the plurality of electrode pairs is uniform, d. H. Preferably, all electrode pairs have the same size. Furthermore, it is preferable that the plurality of electrode pairs are arranged along a row equidistant from each other. Likewise, it is preferable that the plurality of stacked electrode pairs are arranged equidistant from each other. Preferably, all pairs of electrodes are connected to the same control device. Preferably, the number of pairs of electrodes along a row is greater than 2, more preferably greater than 5, and even more preferably greater than 10. Preferably, the number of pairs of electrodes within a stack is greater than 2, more preferably greater than 5, and even more preferably greater than 10.

Zeichnungendrawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the drawings and the description below. Show it:

1a eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsvariante, 1a a device according to the invention according to a first embodiment,

1b eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsvariante, 1b a device according to the invention according to a second embodiment,

2a eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsvariante in der geöffneten Stellung, 2a a device according to the invention according to a third embodiment in the open position,

2b eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsvariante in der geschlossenen Stellung, 2 B a device according to the invention according to the third embodiment in the closed position,

3a eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsvariante, und 3a a device according to the invention according to a fourth embodiment, and

3b eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsvariante. 3b a device according to the invention according to a fifth embodiment variant.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In den 1a und 1b wird eine Vorrichtung zum Bestromen und Temperieren von scheibenförmigen Werkstücken 10 wie Solarzellen gemäß einer ersten Ausführungsvariante gezeigt, bei der zwei Elektroden 12, 13 das Elektrodenpaar 11 ausbilden. Die Elektroden 12, 13 sind übereinander beabstandet in der Vorrichtung angeordnet und jeweils mit einer (hier nicht dargestellten) elektrischen Zuleitung versehen, über die mittels einer (nicht gezeigten) Spannungsquelle ein Potential an die Elektroden 12, 13 angelegt werden kann.In the 1a and 1b is a device for energizing and tempering disc-shaped workpieces 10 how solar cells according to a first embodiment shown, in which two electrodes 12 . 13 the electrode pair 11 form. The electrodes 12 . 13 are arranged one above the other in the device and are each provided with an electrical supply line (not shown here), via which by means of a (not shown) Voltage source a potential to the electrodes 12 . 13 can be created.

Die Elektroden 12, 13 sind jeweils thermisch leitend mit einem Temperierelement 14 (auch als Temperierkörper bezeichnet) verbunden, wobei die Temperierkörper 14 sowohl als flüssigkeitsdurchströmte Temperierkörper 15 (1a) oder auch als luftdurchströmte Temperierkörper 16 (1b) ausgebildet sein können. Die Elektroden 12, 13 sind dabei auf den einander zugewandten Innenseiten der Temperierkörper 14 angeordnet, wobei die Temperierkörper 14 übereinander beabstandet angeordnet sind.The electrodes 12 . 13 are each thermally conductive with a tempering 14 (Also referred to as tempering), wherein the tempering 14 both as liquid-flow tempering 15 ( 1a ) or as air-flow tempering 16 ( 1b ) may be formed. The electrodes 12 . 13 are on the mutually facing inner sides of the tempering 14 arranged, wherein the tempering 14 are arranged one above the other spaced.

Die Temperierkörper 15 sind in 1a mit Zuleitungen 18 verbunden, über die ein flüssiges Medium zur Kühlung (Kühlmittel) oder Heizung eingespeist werden kann. Die Temperierkörper 16 sind in 1b ebenfalls mit (hier nicht dargestellten) Zuleitungen verbunden, über die ein gasförmiges Medium wie Luft zur Kühlung oder Heizung eingespeist werden kann.The temperature control body 15 are in 1a with supply lines 18 connected via which a liquid medium for cooling (coolant) or heating can be fed. The temperature control body 16 are in 1b also connected to (not shown here) supply lines through which a gaseous medium such as air for cooling or heating can be fed.

Die Vorrichtung ist ausgebildet, die mit den Elektroden 12, 13 versehenen Temperierkörper 14 derart gegenläufig zueinander zu bewegen, dass die Elektroden 12, 13 das Werkstück 10 in einer geschlossenen Stellung der Vorrichtung (2b) einklemmen und in einer geöffneten Stellung der Vorrichtung (2a) für einen Be- und Entladevorgang freigeben.The device is formed with the electrodes 12 . 13 provided tempering 14 to move in opposite directions to each other, that the electrodes 12 . 13 the workpiece 10 in a closed position of the device ( 2 B ) and in an open position of the device ( 2a ) for a loading and unloading.

Dabei sind die Elektroden 12, 13 in der Vorrichtung vorzugsweise nicht nur zum Öffnen und Schließen gegenläufig translatorisch beweglich angeordnet, sondern die Elektroden 12, 13 sind weiterhin schwenkbar angeordnet, wodurch leicht keilförmige Werkstücke 10 sicher zwischen den Elektroden 12, 13 fixiert werden können.Here are the electrodes 12 . 13 preferably arranged in the device not only for opening and closing opposite translationally movable, but the electrodes 12 . 13 are further arranged pivotally, causing slightly wedge-shaped workpieces 10 safely between the electrodes 12 . 13 can be fixed.

Gemäß der vorliegenden Ausführungsvariante (1 und 2) können Werkstücke 10 wie beispielsweise Solarzellen in sehr effizienter Weise einer Bearbeitung zugeführt werden, die insbesondere zeitsparend erfolgen kann. Die Vorrichtung kann insbesondere dazu eingesetzt werden, dass an das Werkstück 10 (Solarzelle) nach ihrer eigentlichen Herstellung (außerhalb der Vorrichtung) und vor Inbetriebnahme eine Spannung über die Elektroden 12, 13 angelegt wird, so dass die Solarzelle 10 von Strom durchflossen wird, während sie gleichzeitig auf einer relativ hohen Temperatur gehalten wird. Vorzugsweise wird genau eine Solarzelle 10 zwischen zwei Elektroden 12, 13 eines Elektrodenpaars zur Bestromung angeordnet. In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist es vorgesehen, die Elektroden 12, 13 mittels der Temperierkörper 14 bereits in der geöffneten Stellung vorzuheizen. Die Temperatur der Elektroden 12, 13 in der geöffneten Stellung beträgt vorzugsweise größer 100°C, bevorzugter größer 150°C, noch bevorzugter größer 200°C, noch bevorzugter größer 250°C, noch bevorzugter größer 300°C und nach bevorzugter größer 350°C. Dies hat den Vorteil, dass die Solarzellen 10 nach Einsetzen in die Vorrichtung und nach dem Schließen der Elektroden 12, 13 (d. h. Verbringen in die geschlossene Stellung) schneller auf die zur Bestromung optimale Temperatur geheizt werden können. Die zur Bestromung optimale Temperatur beträgt vorzugsweise größer 150°C, bevorzugter größer 200°C, noch bevorzugter größer 250°C, noch bevorzugter größer 300°C, noch bevorzugter größer 350°C und noch bevorzugter größer 400°C. Während der Bestromung wird die Temperatur der Solarzelle 10 vorzugsweise konstant gehalten. Dies wird erreicht, in dem die Temperatur über einen (nicht gezeigten) Temperatursensor erfasst und die Elektroden 12, 13 über die Temperierkörper 14 gekühlt werden, um den durch die Bestromung erfolgenden Wärmeeintrag zu kompensieren. Die Dauer der Bestromung oberhalb der genannten Temperatur beträgt vorzugsweise zwischen 60 und 900 Sekunden, bevorzugter zwischen 300 und 600 Sekunden. Die an die Solarzelle 10 angelegte Spannung beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 und 1,5 Volt, bevorzugter zwischen 0,7 und 1,2 Volt. Der Abstand der Elektroden 12, 13 beträgt in der geöffneten Stellung vorzugsweise zwischen 10 und 50 mm, bevorzugter zwischen 10 und 30 mm und in der geschlossenen Stellung zwischen 0,1 und 1 mm, bevorzugter zwischen 0,12 und 0,25 mm. Vorzugsweise werden die Solarzellen 10 während der Bestromung nicht beleuchtet bzw. abgedeckt oder im Dunkeln mit der elektrischen Spannung beaufschlagt.According to the present embodiment ( 1 and 2 ) can work pieces 10 such as solar cells are supplied in a very efficient way of processing, which can be particularly time-saving. The device can be used in particular for attaching to the workpiece 10 (Solar cell) after its actual production (outside the device) and before startup a voltage across the electrodes 12 . 13 is applied so that the solar cell 10 Current is flowed through while being kept at a relatively high temperature. Preferably, exactly one solar cell 10 between two electrodes 12 . 13 arranged a pair of electrodes for energization. In a preferred embodiment, it is provided, the electrodes 12 . 13 by means of tempering 14 already preheat in the open position. The temperature of the electrodes 12 . 13 in the open position is preferably greater than 100 ° C, more preferably greater than 150 ° C, even more preferably greater than 200 ° C, even more preferably greater than 250 ° C, even more preferably greater than 300 ° C, and more preferably greater than 350 ° C. This has the advantage that the solar cells 10 after insertion into the device and after closing the electrodes 12 . 13 (ie moving into the closed position) can be heated faster to the optimal temperature for the current supply. The optimum temperature for energization is preferably greater than 150 ° C, more preferably greater than 200 ° C, even more preferably greater than 250 ° C, even more preferably greater than 300 ° C, even more preferably greater than 350 ° C and even more preferably greater than 400 ° C. During energization, the temperature of the solar cell 10 preferably kept constant. This is accomplished by sensing the temperature via a temperature sensor (not shown) and the electrodes 12 . 13 over the temperature control body 14 be cooled in order to compensate for the effected by the energization heat input. The duration of the energization above said temperature is preferably between 60 and 900 seconds, more preferably between 300 and 600 seconds. The to the solar cell 10 applied voltage is preferably between 0.5 and 1.5 volts, more preferably between 0.7 and 1.2 volts. The distance of the electrodes 12 . 13 in the open position is preferably between 10 and 50 mm, more preferably between 10 and 30 mm and in the closed position between 0.1 and 1 mm, more preferably between 0.12 and 0.25 mm. Preferably, the solar cells 10 not illuminated or covered during energization or applied in the dark with the electrical voltage.

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung ausgelegt ist, den Strom zu regeln, der durch das Werkstück fließt, d. h. die an die Elektroden 12, 13 angelegte Spannung sukzessive zu verringern, während die Temperatur des Werkstücks 10 in dieser Phase ebenfalls sukzessive erhöht wird.Furthermore, it is preferred that the device is designed to regulate the current flowing through the workpiece, that is, to the electrodes 12 . 13 applied voltage gradually decrease while the temperature of the workpiece 10 is also gradually increased in this phase.

Die Kühlung der Solarzellen 10 kann entweder nur in der Abkühlphase oder auch während des Zeitraums der maximalen Bestromung eingesetzt werden. Während des Zeitraums der maximalen Bestromung kann damit eine zu starke Aufheizung vermieden und/oder die Temperatur der Solarzellen 10 auf einer konstanten Temperatur gehalten werden. Während der Abkühlphase dient die Kühlung der kontrollierten Reduzierung der Temperatur der Solarzellen 10.The cooling of the solar cells 10 can be used either only in the cooling phase or during the period of maximum energization. During the period of the maximum current supply, it is thus possible to avoid excessive heating and / or the temperature of the solar cells 10 be kept at a constant temperature. During the cooling phase, the cooling serves the controlled reduction of the temperature of the solar cells 10 ,

Die Elektroden 12, 13 sind besonders bevorzugt durch zwei metallische Platten ausgebildet, durch die der elektrische Kontakt der Oberseite der Solarzelle 10 und der elektrische Kontakt auf der Unterseite der Solarzelle 10 elektrisch kontaktiert werden. Die Kontaktierung der Solarzelle 10 durch die Elektroden 12, 13 kann dabei auch durch leichten Anpressdruck der Elektroden 12, 13 gegen die Solarzelle 10 unterstützt werden.The electrodes 12 . 13 are particularly preferably formed by two metallic plates through which the electrical contact of the top of the solar cell 10 and the electrical contact on the underside of the solar cell 10 be contacted electrically. The contacting of the solar cell 10 through the electrodes 12 . 13 can also by slight contact pressure of the electrodes 12 . 13 against the solar cell 10 get supported.

Weiterhin ist es möglich, während der Bestromung einen Test der Solarzelle (Werkstück 10) bezüglich eines möglichen Kurzschlusses durchzuführen. Dadurch wird weitere Zeit zur endgültigen Herstellung der Solarzelle eingespart, weil der Test sonst separat durchgeführt werden müsste. Dazu wird der Durchgangswiderstand der Solarzelle 10 bestimmt und mit einem Referenzwert (Schwellwert) verglichen.Furthermore, it is possible during the energization of a test of the solar cell (workpiece 10 ) regarding a possible short circuit. This saves additional time for the final production of the solar cell, because otherwise the test would have to be carried out separately. This is the volume resistance of the solar cell 10 determined and compared with a reference value (threshold).

Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung Mittel zur Injektion von (vorzugsweise monoatomarem) Wasserstoff auf die in der Vorrichtung fixierten Werkstücke 10 umfasst. Die Zugabe von neutralem Wasserstoff kann den Wirkungsgrad der Solarzelle 10 über ihre Betriebsdauer deutlich erhöhen. Dabei ist es bevorzugt, dass die Vorrichtung den Wasserstoff während der Bestromung und/oder während der Abkühlung auf die Oberfläche des Werkstücks 10 aufbringt. Vorzugsweise weisen die Elektroden 12, 13 eine Vielzahl von (nicht gezeigten) Öffnungen auf, über die der Wasserstoff flächig auf das Werkstück 10 aufgebracht werden kann.Furthermore, it is preferred that the device comprises means for injecting (preferably monoatomic) hydrogen onto the workpieces fixed in the device 10 includes. The addition of neutral hydrogen can increase the efficiency of the solar cell 10 increase significantly over their service life. It is preferred that the device, the hydrogen during the energization and / or during the cooling on the surface of the workpiece 10 applies. Preferably, the electrodes 12 . 13 a plurality of (not shown) openings through which the hydrogen surface on the workpiece 10 can be applied.

3a zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestromung von Solarzellen 10 gemäß einer vierten Ausführungsvariante. Um eine Massenproduktion von Solarzellen 10 zu ermöglichen, werden Elektrodenpaare 11 übereinander gestapelt, wobei die Elektroden 12, 13 der einzelnen Elektrodenpaare 11 jeweils mit Temperierkörpern 14 verbunden sind. Sämtliche Elektroden sind über elektrische Zuleitungen mit einer Steuerungseinrichtung 20 verbunden, die ausgebildet ist, die Elektrodenpaare 11 im geöffneten Zustand (also während des Entladens der bereits bestromten Werkstücke 10 und des nachfolgenden Beladens noch nicht bestromter Werkstücke 10) mittels der Temperierkörper 14 vorzuheizen, d. h. im geöffneten Zustand wird keine Spannung an die Elektroden gelegt. Dies ist vorteilhaft, weil die vorgeheizten Elektroden 12, 13 die eingelegten Werkstücke 10 noch schneller auf die für die Bestromung optimale Betriebstemperatur (beispielsweise oberhalb 300°C) bringen können. Nach Erreichen der optimalen Betriebstemperatur wird neutraler Wasserstoff auf die Oberfläche der Solarzellen 10 aufgebracht, für eine vorgegebene Zeit bestromt und nachfolgend werden die Solarzellen 10 definiert abgekühlt, während die Spannung ebenfalls definiert reduziert werden kann. Danach wird die Vorrichtung (vorzugsweise für alle Elektrodenpaare 11 gleichzeitig) in den geöffneten Zustand verbracht, so dass sämtliche bearbeitete Solarzellen 10 entnommen werden können. Dieser Bearbeitungszyklus kann dann beliebig oft wiederholt werden. Alternativ kann es vorteilhaft sein, die Vielzahl der Elektrodenpaare 11 zeitlich versetzt zu öffnen und zu schließen, wodurch die Elektrodenpaare 11 mittels einer einzelnen Be- und Entladeeinheit (z. B. Roboter) seriell besonders effizient bedient werden können. Die Temperierkörper 14 sind mit Zuleitungen 18 verbunden, über die ein flüssiges (oder alternativ gasförmiges) Medium zur Kühlung oder Heizung eingespeist werden kann. Die Zuleitungen 18 sind entsprechend mit einer (hier nicht dargestellten) Einrichtung verbunden, die je nach Bedarf eine gekühlte oder geheizte Flüssigkeit (oder Gas) durch die Temperierkörper 14 zirkulieren lässt. 3b zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestromung von Solarzellen 10 gemäß einer fünften Ausführungsvariante. 3a shows a device according to the invention for the energization of solar cells 10 according to a fourth embodiment. To mass-produce solar cells 10 to enable electrode pairs 11 stacked on top of each other, with the electrodes 12 . 13 the individual electrode pairs 11 each with tempering 14 are connected. All electrodes are via electrical leads with a control device 20 connected, which is formed, the electrode pairs 11 in the open state (ie during unloading of already energized workpieces 10 and the subsequent loading of not energized workpieces 10 ) by means of the tempering 14 preheat, ie in the open state, no voltage is applied to the electrodes. This is advantageous because the preheated electrodes 12 . 13 the inserted workpieces 10 even faster to the optimum for the current supply operating temperature (for example, above 300 ° C) can bring. After reaching the optimum operating temperature, neutral hydrogen is transferred to the surface of the solar cells 10 applied, energized for a predetermined time and subsequently become the solar cells 10 defined, while the voltage can also be defined reduced. Thereafter, the device (preferably for all pairs of electrodes 11 at the same time) in the open state, so that all processed solar cells 10 can be removed. This processing cycle can then be repeated as often as desired. Alternatively, it may be advantageous to use the plurality of electrode pairs 11 to open and close at different times, whereby the electrode pairs 11 by means of a single loading and unloading unit (eg robot) can be operated serially particularly efficient. The temperature control body 14 are with supply lines 18 connected via which a liquid (or alternatively gaseous) medium for cooling or heating can be fed. The supply lines 18 are correspondingly connected to a device (not shown here) which, as required, a cooled or heated liquid (or gas) through the tempering 14 circulate. 3b shows a device according to the invention for the energization of solar cells 10 according to a fifth embodiment.

Um die Anzahl der erforderlichen Temperierkörper 14 weiter minimieren zu können, wird in dieser Ausführungsvariante vorgeschlagen, zwischen zwei benachbarten Elektrodenpaaren 11 nur genau einen (gemeinsamen) Temperierkörper 14 vorzusehen, der dann gleichzeitig zwei Elektroden benachbarter Elektrodenpaare 11 heizt bzw. kühlt. Um die Anzahl der Zuleitungen 18 für die Flüssigkeit (oder das Gas) zum Kühler/Heizen weiter reduzieren zu können, wird vorgeschlagen, die Elektrodenpaare 11 jeweils alternierend anzuordnen, d. h. dass benachbarte Elektroden benachbarter Elektrodenpaare 11 jeweils die gleiche Polarität aufweisen, während die Elektroden eines Elektrodenpaars 11 eine unterschiedliche Polarität aufweisen. Dann können benachbarte Elektroden benachbarter Elektrodenpaare 11 jeweils eine gemeinsame Zuleitung 18 verwenden, wodurch die Anzahl der Zuleitungen 18 halbiert werden kann.To the number of required tempering 14 to be able to minimize further, is proposed in this embodiment, between two adjacent pairs of electrodes 11 only exactly one (common) tempering body 14 provide, then at the same time two electrodes of adjacent pairs of electrodes 11 heats or cools. To the number of supply lines 18 for the liquid (or the gas) for cooler / heating to be further reduced, it is proposed that pairs of electrodes 11 each to be arranged alternately, ie that adjacent electrodes of adjacent pairs of electrodes 11 each have the same polarity, while the electrodes of a pair of electrodes 11 have a different polarity. Then, adjacent electrodes of adjacent pairs of electrodes 11 each a common supply line 18 use, reducing the number of leads 18 can be halved.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.While the invention has been further illustrated and described in detail by way of preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Werkstückworkpiece
1111
Elektrodenpaarelectrode pair
1212
Elektrodeelectrode
1313
Elektrodeelectrode
1414
Temperierelementtempering
1515
Temperierelement (luftdurchströmt)Tempering element (air flow)
1616
Temperierelement (flüssigkeitsdurchströmt)Tempering element (liquid flowed through)
1818
Zuleitung für KühlmittelSupply line for coolant
2020
Steuerungseinrichtungcontrol device

Claims (11)

Vorrichtung zum Bearbeiten mindestens eines Werkstücks (10), umfassend: eine erste Elektrode (12) und eine zweite Elektrode (13), die ausgebildet sind, eine Spannung an das Werkstück (10) anzulegen, wobei die Elektroden (12, 13) derart beweglich zueinander ausgebildet sind, dass das Werkstück (10) zwischen den Elektroden (12, 13) reversibel lösbar eingeklemmt werden kann, wobei weiterhin Mittel zur Kühlung der Elektroden (12, 13) vorgesehen sind.Device for processing at least one workpiece ( 10 ), comprising: a first electrode ( 12 ) and a second electrode ( 13 ), which are formed, a voltage to the workpiece ( 10 ), the electrodes ( 12 . 13 ) are formed so movable to each other that the workpiece ( 10 ) between the electrodes ( 12 . 13 ) can be reversibly releasably clamped, wherein further means for cooling the electrodes ( 12 . 13 ) are provided. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Mittel zur Kühlung der Elektroden (12, 13) mindestens ein Temperierelement (14, 15, 16) umfasst, das ausgelegt ist, die Elektroden (12, 13) zu kühlen.Device according to claim 1, wherein the means for cooling the electrodes ( 12 . 13 ) at least one tempering element ( 14 . 15 . 16 ), which is designed to hold the electrodes ( 12 . 13 ) to cool. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei das Temperierelement (14, 15, 16) weiterhin ausgelegt ist, die Elektroden (12, 13) zu heizen.Apparatus according to claim 2, wherein the tempering element ( 14 . 15 . 16 ) is further designed, the electrodes ( 12 . 13 ) to heat. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Elektroden (12, 13) plattenförmig ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, wherein at least one of the electrodes ( 12 . 13 ) is plate-shaped. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine der Elektroden (12, 13) schwenkbar gelagert ist.Device according to one of the preceding claims, wherein at least one of the electrodes ( 12 . 13 ) is pivotally mounted. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Vielzahl von Elektrodenpaaren (11), die entlang einer Reihe und/oder gestapelt angeordnet sind, wobei die Elektroden (12, 13) jedes Elektrodenpaars (11) derart beweglich zueinander ausgebildet sind, dass jeweils ein Werkstück (10) zwischen den Elektroden (12, 13) des jeweiligen Elektrodenpaars (11) reversibel lösbar eingeklemmt werden kann.Device according to one of the preceding claims, comprising a multiplicity of electrode pairs ( 11 ) arranged along a row and / or stacked, the electrodes ( 12 . 13 ) of each electrode pair ( 11 ) are designed to be movable relative to one another such that in each case a workpiece ( 10 ) between the electrodes ( 12 . 13 ) of the respective electrode pair ( 11 ) can be reversibly releasably clamped. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei zwischen benachbarten Elektrodenpaaren (11) jeweils mindestens ein Temperierelement (14, 15, 16) angeordnet ist.Device according to claim 6, wherein between adjacent pairs of electrodes ( 11 ) in each case at least one tempering element ( 14 . 15 . 16 ) is arranged. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend Mittel zur Bestimmung der Temperatur des Werkstücks (10).Device according to one of the preceding claims, further comprising means for determining the temperature of the workpiece ( 10 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Steuerungseinrichtung (20), die ausgebildet ist, die Elektroden (12, 13) alternierend zwischen einer geöffneten Stellung, in der das Werkstück zwischen den Elektroden frei beweglich ist, und einer geschlossenen Stellung, in der das Werkstück (10) zwischen den Elektroden (12, 13) reversibel lösbar fixiert ist, zu bewegen.Device according to one of the preceding claims, comprising a control device ( 20 ), which is formed, the electrodes ( 12 . 13 ) alternating between an open position in which the workpiece is freely movable between the electrodes, and a closed position in which the workpiece ( 10 ) between the electrodes ( 12 . 13 ) is reversibly releasably fixed, to move. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Steuerungseinrichtung (20) ausgebildet ist, die Elektroden (12, 13) in der geschlossenen Stellung zu kühlen.Device according to claim 9, wherein the control device ( 20 ), the electrodes ( 12 . 13 ) in the closed position. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 und 10, wobei die Steuerungseinrichtung (20) ausgebildet ist, die Elektroden (12, 13) in der geschlossenen Stellung zu heizen.Device according to at least one of claims 9 and 10, wherein the control device ( 20 ), the electrodes ( 12 . 13 ) to heat in the closed position.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB910090A (en) * 1959-09-11 1962-11-07 Continental Gummi Werke Ag A method of surface welding plastic material
GB1425369A (en) * 1973-02-20 1976-02-18 British Steel Corp Resistance heating of elongate metal sections
DE2457225A1 (en) * 1974-12-04 1976-06-10 Meyer Roth Pastor Maschf METHOD AND DEVICE FOR HEATING WIRE SPINDLES BY ELECTRIC RESISTANCE HEATING FOR THE PRODUCTION OF CHAIN LINKS
US4656327A (en) * 1985-08-23 1987-04-07 Wilcox Paul A Spot welder with electrode clamp

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB910090A (en) * 1959-09-11 1962-11-07 Continental Gummi Werke Ag A method of surface welding plastic material
GB1425369A (en) * 1973-02-20 1976-02-18 British Steel Corp Resistance heating of elongate metal sections
DE2457225A1 (en) * 1974-12-04 1976-06-10 Meyer Roth Pastor Maschf METHOD AND DEVICE FOR HEATING WIRE SPINDLES BY ELECTRIC RESISTANCE HEATING FOR THE PRODUCTION OF CHAIN LINKS
US4656327A (en) * 1985-08-23 1987-04-07 Wilcox Paul A Spot welder with electrode clamp

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