WO2013010531A2 - Method and apparatus for pressing elements in sheet form - Google Patents

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WO2013010531A2
WO2013010531A2 PCT/DE2012/000734 DE2012000734W WO2013010531A2 WO 2013010531 A2 WO2013010531 A2 WO 2013010531A2 DE 2012000734 W DE2012000734 W DE 2012000734W WO 2013010531 A2 WO2013010531 A2 WO 2013010531A2
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Thorsten SUECK
Norbert Klein
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    • B32B37/1018—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure using only vacuum
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    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/12—Photovoltaic modules

Definitions

  • the present invention relates to a method for pressing plate-shaped elements, in particular photovoltaic modules.
  • such methods are known in which working with a pressure membrane or press membrane.
  • WO 94/29106 A1 discloses a laminator which has one or more membrane-molding presses with which the individual parts to be laminated of component stacks are pressed against one another.
  • the pressing pressure required for the lamination process is applied to the component stack via a pressure membrane made of elastic and flexible material, for example silicone rubber.
  • the pressure diaphragm divides the interior of an airtight sealable Laminierkarmmer pressure-tight in a lower chamber space in which a component support and the component stack are, and an upper chamber space above the Andschreibmembran.
  • the required contact pressure of the Andschreibmembran is generated via a pressure gradient between the two chamber chambers, wherein the higher pressure in the upper, the component stack facing away from the chamber space
  • CONFIRMATION COPY Membrane is pressed onto the component stack. Usually, a suppression is generated in the lower chamber space, while the upper chamber space is vented to atmospheric pressure or can be supplied with an overpressure for support.
  • the present invention has for its object to provide a method for pressing plate-shaped elements create that allows a very uniform pressing process with little effort.
  • the pressing plate is pressed against the element to be pressed by generating negative pressure in the working space.
  • the corresponding negative pressure in the working space can be generated, a seal for the working space is provided, which is inflatable.
  • Seal is inflated and the pressure plate is lowered in the direction of the element to be pressed until the seal with a boundary of the working space in contact and thus seals the working space to the environment.
  • negative pressure can be generated, so that in this way the pressure plate is pressed against the element to be pressed.
  • a controlled reduction of the pressure in the inflated seal is performed simultaneously with the vacuum generation, so that a total uniform isobar contact pressure of the press plate results against the element to be pressed. There is therefore no stronger pressing in the middle region of the press plate than in the edge region thereof.
  • the inflatable seal is inflated so that it comes into contact with the boundary before the press plate abuts when lowering against the element to be pressed. In this way it is ensured that the pressure plate comes into contact with the element to be pressed by the action of negative pressure and the actual pressing operation is carried out by negative pressure.
  • the prior lowering of the press plate to near the element to be pressed can be carried out in a conventional manner, for example pneumatically, hydraulically, electromechanically.
  • the pressure plate is therefore preferably lowered in a conventional manner, as indicated above, until the inflated seal contacts the boundary and seals the working space. Thereafter, the working space is subjected to negative pressure so that the pressure plate can lower further and press against the element to be pressed. After completion of the pressing process, the negative pressure in the working space is reduced, so that the pressure plate can either automatically or pressure or power-operated again stand out from the element to be pressed.
  • the pressure in the inflatable seal is preferably reduced so that the pressure plate moves downwards in its edge region as well as in its middle pressing region.
  • the downward movement of the pressing plate caused by negative pressure is therefore accompanied by a downward movement of the pressing plate in its edge region, which is brought about by a corresponding reduction in pressure in the inflated seal.
  • the negative pressure and the pressure reduction in the seal are coordinated so that there is a uniform downward movement of the pressure plate substantially over the entire surface.
  • the Pressure reduction in the inflated seal is preferably carried out until the pressure plate no longer moves downward due to its contact with the element to be pressed. In this state, the inflated seal ensures sufficient sealing of the working space, so that a corresponding negative pressure is possible.
  • the element to be pressed is heated before and / or during the pressing process. After the pressing process, cooling of the pressed element can take place. Suitable heating / cooling devices for this purpose are known. This way you can connect different ones
  • the present invention further relates to an apparatus for carrying out the method described above.
  • a device comprises a press provided with a working space, which has a bearing device which supports a member to be pressed, a boundary for the working space and a press plate.
  • the press plate has a circumferential inflatable seal which is contactable with the boundary and can seal the working space from the environment, and the device comprises means for inflating the seal, means for controlled reduction of the pressure. the pressure in the seal and a device for generating a negative pressure in the working space.
  • the inflatable seal is in the form of a tube and conveniently located within a recess in the press plate. During inflation, the tube comes out of the recess and when lowering the pressure plate finally in contact with the boundary of the working space.
  • the device has a control device which controls the vacuum generation and the gasket inflator such that the pressure plate moves downwardly in its edge region as well as in its central pressing region.
  • the pressure reduction in the inflated seal and the negative pressure are therefore performed synchronously, so that there is a uniform downward movement of the pressure plate over its entire surface.
  • the gasket also ensures that it is sufficiently resilient to also allow a compensation for the induced by the interaction of the element ⁇ press downward movement of the press plate.
  • the bearing device for the element to be pressed is preferably designed as a heating plate, but may also be designed as a cooling plate.
  • the press plate is provided on its underside with a press pad.
  • a geeig ⁇ items forming such a press pad to achieve optimal performance Development of a soft engagement with the element to be pressed is known to the person skilled in the art.
  • the press pad may be formed thermally insulating or thermally conductive.
  • Such a device which may be formed, for example, as a laminator, has the advantage that no expensive pressure membrane has to be used. Since these membranes are relatively susceptible, as indicated above, longer running times of the device as well as a reduction in maintenance downtime result. The outgassing during the process does not affect the life of the device. Since the forces are not introduced punctually via hydraulic / pneumatic cylinder, an approximately isobaric pressing behavior is achieved. Furthermore, the edge pressure that is detrimental to the manufacturing process is reduced since a substantially uniform lowering and pressing operation is achieved over the entire surface of the press plate. The manufactured products therefore have better quality. Furthermore, the device has a lower weight than comparable hydraulic presses.
  • Figure 1 shows a schematic section through the working space of a device for pressing photovoltaic modules with lifted press plate
  • FIG. 2 shows a corresponding representation as in FIG. 1 with lowered pressing plate.
  • the device shown in the figures is a molding press or a laminator for pressing photovoltaic modules.
  • a schematic section through the working space of the device is shown. All other parts which are essentially of no significance to the invention have been omitted.
  • the working space 5 widens in the figure to the right and there has a corresponding training (sp.iegel Colourt).
  • the device has an upper press plate 1, on the underside of a press pad 2 is arranged.
  • At the edge of the pressing plate 1 there is a recess 8 running around the circumference of the pressing plate, in which an inflatable seal 6 in the form of a tube is arranged. Via a feed tube 7, the seal with a suitable gas (air, etc.) can be inflated or reduced in pressure.
  • the pressing plate 1 forms the upper boundary of a working chamber 5, in which a bearing device 4 designed as a heating plate is arranged.
  • FIG. 1 shows the working space 5 in a state in which a photovoltaic module 3 to be pressed has been introduced into the working space 5 and stored on the bearing device 4 designed as a heating plate.
  • the press plate 1 is located in one corresponding distance from the top of the photovoltaic module 3, and the inflatable seal 6 is in the non-inflated state.
  • the pressing plate 1 is now pneumatically, hydraulically or electromechanically lowered, and the inflatable seal 6 is inflated by supplying a suitable gas via the tube 7.
  • the press plate 1 is lowered until the. inflated seal 6 with the top. the boundary 9 comes into contact and seals the working space 5 to the outside.
  • a negative pressure is now generated in the working space 5, whereby the pressure plate 1 is pressed onto the photovoltaic module 3.
  • the pressure in the inflated seal 6 is reduced in a controlled manner, so that there is a surface ispbaren contact pressure of the press plate 1 on the photovoltaic module 3.
  • appropriate heating of serving as a heating plate bearing device 4 this is subjected to heat, so that the desired pressing / heating process can be performed.
  • the negative pressure in the working space 5 is reduced or canceled and the pressure plate 1 is lifted upwards.
  • the finished photovoltaic module can now be removed from the device.

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Abstract

A method and an apparatus for pressing elements in sheet form, in particular photovoltaic modules, are described. The method is carried out in a working space without a pressing membrane, using a pressing plate provided with a peripheral inflatable seal. By creating a negative pressure in the working space, the pressing plate is pressed against the elements to be pressed, wherein the pressure in the inflatable seal is at the same time or previously reduced in order to carry out uniform isobaric surface-area pressing of the pressing plate against the element to be pressed. As a result, a low-cost method allowing a particularly uniform pressing process can be carried out.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Pressen von plattenförmigen  Method and device for pressing plate-shaped
Elementen  elements
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pressen von plattenförmigen Elementen, insbesondere Photovol- taikmodulen. Grundsätzlich sind solche Verfahren bekannt, bei denen mit einer Andrückmembran bzw. Pressmembran gearbeitet wird. Beispielsweise ist aus der WO 94/29106 AI ein Laminator bekannt, der ein oder mehrere Membranformpressen aufweist, mit welchen die zu laminierenden Einzelteile von Bauteilstapeln aufeinandergedrückt werden. Der zum Lami- niervorgang erforderliche Pressdruck wird über eine Andrückmembran aus elastischem und flexiblem Material, beispielsweise Silikongummi, auf den Bauteilstapel aufgebracht. Die Andrückmembran teilt dabei den Innenraum einer luftdicht verschließbaren Laminierkämmer druckdicht in einen unteren Kammerraum, in dem sich eine Bauteilauflage und der Bauteilstapel befinden, und einen oberen Kammerraum oberhalb der Andrückmembran. Der erforderliche Anpressdruck der Andrückmembran wird über ein Druckgefälle zwischen den beiden Kammerräumen erzeugt, wobei durch den höheren Druck in dem oberen, dem Bauteilstapel abgewandten Kammerraum die The present invention relates to a method for pressing plate-shaped elements, in particular photovoltaic modules. Basically, such methods are known in which working with a pressure membrane or press membrane. For example, WO 94/29106 A1 discloses a laminator which has one or more membrane-molding presses with which the individual parts to be laminated of component stacks are pressed against one another. The pressing pressure required for the lamination process is applied to the component stack via a pressure membrane made of elastic and flexible material, for example silicone rubber. The pressure diaphragm divides the interior of an airtight sealable Laminierkämmer pressure-tight in a lower chamber space in which a component support and the component stack are, and an upper chamber space above the Andrückmembran. The required contact pressure of the Andrückmembran is generated via a pressure gradient between the two chamber chambers, wherein the higher pressure in the upper, the component stack facing away from the chamber space
BESTÄTIGUNGSKOPIE Membran auf den Bauteilstapel gepresst wird. Üblicherweise wird dazu in dem unteren Kammerraum ein Unterdrück erzeugt, während der obere Kammerraum mit Atmosphärendruck belüftet wird oder zur Unterstützung mit einem Überdruck versorgt werden kann. CONFIRMATION COPY Membrane is pressed onto the component stack. Usually, a suppression is generated in the lower chamber space, while the upper chamber space is vented to atmospheric pressure or can be supplied with an overpressure for support.
Derartige Membranpressen arbeiten in der Regle zufriedenstellend. Die Membranen sind jedoch mit hohen Anschaffungskosten verbunden. Des Weiteren besteht die Gefahr, dass sie insbesondere durch im Prozess stattfindende Ausgasungen beschädigt werden, so dass sie relativ geringe Standzeiten haben. Durch entsprechende Stillliegezeiten und den mit dem Auswechseln der Membranen verbundenen Aufwand werden die Kosten weiter erhöht. Such membrane presses work generally satisfactory. However, the membranes are associated with high acquisition costs. Furthermore, there is a risk that they will be damaged in particular by outgas occurring in the process, so that they have relatively short service lives. By appropriate downtime and associated with the replacement of the membrane costs are further increased.
Bei weiteren bekannten Pressverfahren werden Platten auf hydraulische oder pneumatische Weise zusammengepresst , um dazwischen angeordnete plattenförmige Elemente, beispielsweise Laminate, einem Pressvorgang zu unterziehen. Für sol- che hydraulischen oder pneumatischen Pressen entsteinen ebenfalls hohe Maschinenanschaffungskosten. Des Weiteren kann mit den hierfür eingesetzten Hydraulik- oder Pneumatikzylindern in der Regel kein exakt isobarer Pressvorgang durchgeführt werden. Mit anderen Worten, es besteht die Ge- fahr einer ungleichmäßigen Druckaufbringung, so dass entsprechend große plattenförmige Elemente über ihre Fläche ungleichmäßig mit Pressdruck beaufschlagt werden. In other known pressing methods plates are compressed in a hydraulic or pneumatic manner to undergo sandwiched therebetween plate-shaped elements, such as laminates, a pressing operation. Such hydraulic or pneumatic presses also result in high machine purchase costs. Furthermore, with the hydraulic or pneumatic cylinders used for this purpose, as a rule, no exactly isobaric pressing process can be carried out. In other words, there is a risk of uneven pressure application, so that correspondingly large plate-shaped elements are subjected to non-uniform pressing pressure over their surface.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Pressen von plattenförmigen Elementen zu schaffen, das bei geringem Aufwand einen besonders gleichmäßigen Pressvorgang ermöglicht. The present invention has for its object to provide a method for pressing plate-shaped elements create that allows a very uniform pressing process with little effort.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein. Verfahren zum Pressen von plattenförmigen Elementen, insbesondere Photo- voltaikmodulen, gelöst, das die folgenden Schritte umfasst: This object is achieved by a . Method for pressing plate-shaped elements, in particular photovoltaic modules, solved, comprising the following steps:
Einführen eines Elementes in einen andrückmembranfreien Arbeitsraum einer Presse und Anordnen des Elementes auf einer Lagereinrichtung; Inserting an element into a press membrane-free working space of a press and arranging the element on a bearing device;
Aufblasen einer an einer Pressplatte vorgesehenen umlaufenden aufblasbaren Dichtung und Absenken der die umlaufende aufblasbare Dichtung aufweisenden Pressplatte in Richtung auf das zu pressende Element, bis die Dichtung mit einer Umgrenzung des Arbeitsraumes in Kontakt tritt und den Arbeitsraum zur Umgebung hin abdichtet; Inflating a rotating inflatable seal provided on a pressing plate and lowering the pressing plate having the circumferential inflatable seal toward the element to be pressed until the seal contacts a boundary of the working space and seals the working space to the atmosphere;
Erzeugen eines Unterdrucks im Arbeitsraum zum Pressen der Pressplatte gegen das zu pressende Element; gleichzeitig damit oder vorher gesteuertes Reduzieren des Drucks in der aufblasbaren Dichtung zur Durchführung einer gleichmäßigen flächigen isobaren Anpressung der Pressplatte gegen das zu pressende Element; und Generating a negative pressure in the working space for pressing the pressure plate against the element to be pressed; simultaneously with or previously controlled reducing the pressure in the inflatable seal to carry out a uniform planar isobaric pressing of the pressure plate against the element to be pressed; and
Reduzieren des Unterdrucks im Arbeitsraum, Abheben der Pressplatte vom zu pressenden Element und Herausführen desselben aus dem Arbeitsraum. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Pressplatte durch Erzeugung von Unterdrück im Arbeitsraum gegen das zu pressende Element gepresst. Damit der entsprechende Unterdruck im Arbeitsraum erzeugt werden kann, ist eine Dichtung für den Arbeitsraum vorgesehen, die aufblasbar ist. DieReduction of the negative pressure in the working space, lifting the pressure plate from the element to be pressed and removing it from the working space. In the method according to the invention, the pressing plate is pressed against the element to be pressed by generating negative pressure in the working space. Thus, the corresponding negative pressure in the working space can be generated, a seal for the working space is provided, which is inflatable. The
Dichtung wird aufgeblasen und die Pressplatte wird in Richtung auf das zu pressende Element abgesenkt, bis die Dichtung mit einer Umgrenzung des Arbeitsraumes in Kontakt tritt und somit den Arbeitsraum zur Umgebung hin abdichtet. Im Arbeitsraum kann nunmehr Unterdruck erzeugt werden, so dass hierdurch die Pressplatte gegen das zu pressende Element gepresst wird. Damit auch im Randbereich der Pressplatte, in dem die aufgeblasene Dichtung vorgesehen ist, ein entsprechendes Absenken der Pressplatte möglich ist, wird gleichzeitig mit der Unterdruckerzeugung ein gesteuertes Reduzieren des Drucks in der aufgeblasenen Dichtung durchgeführt, so dass sich insgesamt eine gleichmäßige flächige isobare Anpressung der Pressplatte gegen das zu pressende Element ergibt. Es findet daher im mittleren Bereich der Pressplatte kein stärkeres Anpressen als im Randbereich derselben statt. Seal is inflated and the pressure plate is lowered in the direction of the element to be pressed until the seal with a boundary of the working space in contact and thus seals the working space to the environment. In the working space now negative pressure can be generated, so that in this way the pressure plate is pressed against the element to be pressed. So that a corresponding lowering of the pressure plate is also possible in the edge region of the pressure plate in which the inflated seal is provided, a controlled reduction of the pressure in the inflated seal is performed simultaneously with the vacuum generation, so that a total uniform isobar contact pressure of the press plate results against the element to be pressed. There is therefore no stronger pressing in the middle region of the press plate than in the edge region thereof.
Nach dem Kontakt der aufgeblasenen Dichtung mit der Umgrenzung ist es auch möglich, erst einen Teil des Drucks in der Dichtung zu reduzieren und die Pressplatte gezielt auf dem zu pressenden Element abzulegen, bevor die Unterdruckerzeugung durchgeführt wird. Im nächsten Schritt kann dann evakuiert werden. Vorzugsweise wird die aufblasbare Dichtung so weit aufgeblasen, dass sie mit der Umgrenzung in Kontakt tritt, bevor die Pressplatte beim Absenken gegen das zu pressende Element stößt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Pressplatte durch Unterdruckwirkung mit dem zu pressenden Element in Kontakt tritt und der eigentliche Pressvorgang durch Unterdruck durchgeführt wird. Das vorherige Absenken der Pressplatte bis in die Nähe des zu pressenden Elementes kann dabei auf herkömmliche Weise durchgeführt werden, beispielsweise pneumatisch, hydraulisch, elektromechanisch . Die Pressplatte wird daher vorzugsweise auf herkömmliche Weise, wie vorstehend angedeutet, so weit abgesenkt, bis die aufgeblasene Dichtung die Umgrenzung kontaktiert und den Arbeitsraum abdichtet. Danach wird der Arbeitsraum mit Unterdruck beaufschlagt, so dass sich die Pressplatte wei- ter absenken und gegen das zu pressende Element pressen kann. Nach Abschluss des Pressvorganges wird der Unterdruck im Arbeitsraum reduziert, so dass sich die Pressplatte entweder selbsttätig oder druck- oder kraftbetätigt wieder vom zu pressenden Element abheben kann. After the contact of the inflated seal with the boundary, it is also possible to first reduce part of the pressure in the seal and to deposit the pressure plate selectively on the element to be pressed, before the vacuum generation is carried out. In the next step can then be evacuated. Preferably, the inflatable seal is inflated so that it comes into contact with the boundary before the press plate abuts when lowering against the element to be pressed. In this way it is ensured that the pressure plate comes into contact with the element to be pressed by the action of negative pressure and the actual pressing operation is carried out by negative pressure. The prior lowering of the press plate to near the element to be pressed can be carried out in a conventional manner, for example pneumatically, hydraulically, electromechanically. The pressure plate is therefore preferably lowered in a conventional manner, as indicated above, until the inflated seal contacts the boundary and seals the working space. Thereafter, the working space is subjected to negative pressure so that the pressure plate can lower further and press against the element to be pressed. After completion of the pressing process, the negative pressure in the working space is reduced, so that the pressure plate can either automatically or pressure or power-operated again stand out from the element to be pressed.
Der Druck in der aufblasbaren Dichtung wird vorzugsweise so reduziert, dass sich die Pressplatte in ihrem Randbereich genauso abwärts bewegt wie in ihrem mittleren Pressbereich. Oie durch Unterdruck bewirkte Abwärtsbewegung der Press- platte wird daher von einer Abwärtsbewegung der Pressplatte in deren Randbereich begleitet, die durch eine entsprechende Druckreduzierung in der aufgeblasenen Dichtung bewirkt wird. Die Unterdruckbeaufschlagung und die Druckreduzierung in der Dichtung werden dabei so aufeinander abgestimmt, dass sich eine gleichmäßige Abwärtsbewegung der Pressplatte im Wesentlichen über deren gesamte Fläche ergibt. Die Druckreduzierung in der aufgeblasenen Dichtung wird vorzugsweise so lange durchgeführt, bis die Pressplatte infolge ihres Kontaktes mit dem zu pressenden Element keine Abwärtsbewegung mehr ausführt. In diesem Zustand sichert die aufgeblasene Dichtung eine ausreichende Abdichtung des Arbeitsraumes, so dass eine entsprechende Unterdruckbeaufschlagung möglich ist. The pressure in the inflatable seal is preferably reduced so that the pressure plate moves downwards in its edge region as well as in its middle pressing region. The downward movement of the pressing plate caused by negative pressure is therefore accompanied by a downward movement of the pressing plate in its edge region, which is brought about by a corresponding reduction in pressure in the inflated seal. The negative pressure and the pressure reduction in the seal are coordinated so that there is a uniform downward movement of the pressure plate substantially over the entire surface. The Pressure reduction in the inflated seal is preferably carried out until the pressure plate no longer moves downward due to its contact with the element to be pressed. In this state, the inflated seal ensures sufficient sealing of the working space, so that a corresponding negative pressure is possible.
Vorzugsweise wird das zu pressende Element vor und/oder während des Pressvorganges erhitzt. Nach dem Pressvorgang kann eine Kühlung des- gepressten Elementes stattfinden. Geeignete Heiz/Kühleinrichtungen hierfür sind bekannt. Auf diese Weise kann die zum Verbinden von verschiedenen Preferably, the element to be pressed is heated before and / or during the pressing process. After the pressing process, cooling of the pressed element can take place. Suitable heating / cooling devices for this purpose are known. This way you can connect different ones
Schichten bzw. Lagen eines zu pressenden Elementes erfor- derliche Wärme erzeugt und aufgebracht werden, beispielsweise über die als Heizeinrichtung ausgebildete Lagereinrichtung, die auch als Kühleinrichtung ausgebildet sein kann . Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Eine derartige Vorrichtung umfasst eine mit einem Arbeitsraum versehene Presse, die eine ein zu pressendes Element lagernde Lagereinrichtung, eine Umgrenzung für den Arbeits- räum und eine Pressplatte aufweist. Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt die Pressplatte eine umlaufende aufblasbare Dichtung, die mit der Umgrenzung in Kontakt bringbar ist und den Arbeitsraum gegenüber der Umgebung abdichten kann, und weist die Vorrichtung eine Einrichtung zum Auf- blasen der Dichtung, eine Einrichtung zum gesteuerten Redu- zieren des Drucks in der Dichtung und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks im Arbeitsraum auf. Layers or layers of a heat to be pressed element required heat generated and applied, for example via the designed as a heater storage device, which may also be designed as a cooling device. The present invention further relates to an apparatus for carrying out the method described above. Such a device comprises a press provided with a working space, which has a bearing device which supports a member to be pressed, a boundary for the working space and a press plate. According to the present invention, the press plate has a circumferential inflatable seal which is contactable with the boundary and can seal the working space from the environment, and the device comprises means for inflating the seal, means for controlled reduction of the pressure. the pressure in the seal and a device for generating a negative pressure in the working space.
Vorzugsweise ist die aufblasbare Dichtung in der Form eines Schlauches ausgebildet und zweckmäßigerweise innerhalb einer Ausnehmung in der Pressplatte angeordnet. Beim Aufblasen tritt der Schlauch aus der Ausnehmung heraus und beim Absenken der Pressplatte schließlich in Kontakt mit der Umgrenzung des Arbeitsraumes. Preferably, the inflatable seal is in the form of a tube and conveniently located within a recess in the press plate. During inflation, the tube comes out of the recess and when lowering the pressure plate finally in contact with the boundary of the working space.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform besitzt die Vorrichtung eine Steuervorrichtung, die die Unterdruckerzeugung und die Aufblasvorrichtung für die Dichtung so steuert, dass sich die Pressplatte in ihrem Randbereich ge- nauso abwärts bewegt wie in ihrem mittleren Pressbereich. Die Druckreduzierung in der aufgeblasenen Dichtung und die Unterdruckbeaufschlagung werden daher synchron durchgeführt, so dass sich eine gleichmäßige Abwärtsbewegung der Pressplatte über ihre gesamte Fläche ergibt. Die Dichtung stellt ferner sicher, dass sie ausreichend nachgiebig ist, um ebenfalls einen Ausgleich für die durch das Zusammen¬ pressen des Elementes bedingte Abwärtsbewegung der Pressplatte zu ermöglichen. Die Lagereinrichtung für das zu pressende Element ist vorzugsweise als Heizplatte ausgebildet, kann aber auch als Kühlplatte ausgebildet sein. In a particularly preferred embodiment, the device has a control device which controls the vacuum generation and the gasket inflator such that the pressure plate moves downwardly in its edge region as well as in its central pressing region. The pressure reduction in the inflated seal and the negative pressure are therefore performed synchronously, so that there is a uniform downward movement of the pressure plate over its entire surface. The gasket also ensures that it is sufficiently resilient to also allow a compensation for the induced by the interaction of the element ¬ press downward movement of the press plate. The bearing device for the element to be pressed is preferably designed as a heating plate, but may also be designed as a cooling plate.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Pressplatte auf ih- rer Unterseite mit einem Presspolster versehen. Eine geeig¬ nete Ausbildung eines derartigen Presspolsters zur Erzie- lung eines weichen Eingriffes mit dem zu pressenden Element ist dem Fachmann bekannt. Das Presspolster kann thermisch isolierend oder thermisch leitend ausgebildet sein. Eine derartige Vorrichtung, die beispielsweise als Lamina- tor ausgebildet sein kann, hat den Vorteil, dass keine teure Andrückmembran verwendet werden muss. Da diese Membranen relativ anfällig sind, wie vorstehend angedeutet, ergeben sich längere Laufzeiten der Vorrichtung sowie eine Verrin- gerung der Wartungsstillstände. Durch die Ausgasungen während des Prozesses wird die Standzeit der Vorrichtung nicht beeinflusst. Da die Kräfte nicht punktuell über Hydraulik/Pneumatikzylinder eingeleitet werden, wird ein annähernd isobares Pressverhalten erzielt. Ferner wird die für den Herstellungsprozess schädliche Kantenpressung verringert, da ein im Wesentlichen gleichmäßiger Absenkvorgang und Pressvorgang über die gesamte Fläche der Pressplatte erreicht wird. Die hergestellten Produkte besitzen daher eine bessere Qualität. Des Weiteren besitzt die Vorrichtung ein geringeres Gewicht als vergleichbare Hydraulikpressen. In a further development of the invention, the press plate is provided on its underside with a press pad. A geeig ¬ items forming such a press pad to achieve optimal performance Development of a soft engagement with the element to be pressed is known to the person skilled in the art. The press pad may be formed thermally insulating or thermally conductive. Such a device, which may be formed, for example, as a laminator, has the advantage that no expensive pressure membrane has to be used. Since these membranes are relatively susceptible, as indicated above, longer running times of the device as well as a reduction in maintenance downtime result. The outgassing during the process does not affect the life of the device. Since the forces are not introduced punctually via hydraulic / pneumatic cylinder, an approximately isobaric pressing behavior is achieved. Furthermore, the edge pressure that is detrimental to the manufacturing process is reduced since a substantially uniform lowering and pressing operation is achieved over the entire surface of the press plate. The manufactured products therefore have better quality. Furthermore, the device has a lower weight than comparable hydraulic presses.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen: The invention will be explained below with reference to an embodiment in conjunction with the drawings in detail. Show it:
Figur 1 einen schematischen Schnitt durch den Arbeitsraum einer Vorrichtung zum Pressen von Photovoltaikmodulen bei abgehobener Pressplatte; und Figure 1 shows a schematic section through the working space of a device for pressing photovoltaic modules with lifted press plate; and
Figur 2 eine entsprechende Darstellung wie Figur 1 mit abgesenkter Pressplatte. FIG. 2 shows a corresponding representation as in FIG. 1 with lowered pressing plate.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung ist eine Formpresse bzw. ein Laminator zum Pressen von Photovoltaikmodu- len. In den Figuren ist lediglich ein schematischer Schnitt durch den Arbeitsraum der Vorrichtung dargestellt. Alle weiteren Teile, die im Wesentlichen keine Bedeutung für die Erfindung haben, sind weggelassen worden. In den Figuren ist nur der linke Teil des Arbeitsraumes dargestellt. Es versteht sich, dass sich der Arbeitsraum 5 in der Figur nach rechts erweitert und dort eine entsprechende Ausbildung (sp.iegelverkehrt) besitzt. Die Vorrichtung weist eine obere Pressplatte 1 auf, auf deren Unterseite ein Presspolster 2 angeordnet ist. Am Rand der Pressplatte 1 befindet sich eine um den Umfang der Pressplatte laufende Ausnehmung 8, in der eine aufblasbare Dichtung 6 in der Form eines Schlauches angeordnet ist. Über ein Zuführrohr 7 kann die Dichtung mit einem geeigneten Gas (Luft etc.) aufgeblasen oder im Druck reduziert werden. The device shown in the figures is a molding press or a laminator for pressing photovoltaic modules. In the figures, only a schematic section through the working space of the device is shown. All other parts which are essentially of no significance to the invention have been omitted. In the figures, only the left part of the working space is shown. It is understood that the working space 5 widens in the figure to the right and there has a corresponding training (sp.iegelverkehrt). The device has an upper press plate 1, on the underside of a press pad 2 is arranged. At the edge of the pressing plate 1 there is a recess 8 running around the circumference of the pressing plate, in which an inflatable seal 6 in the form of a tube is arranged. Via a feed tube 7, the seal with a suitable gas (air, etc.) can be inflated or reduced in pressure.
Die Pressplatte 1 bildet die obere Begrenzung eines Ar- beitsraumes 5, in dem eine als Heizplatte ausgebildete Lagereinrichtung 4 angeordnet ist. Eine Umgrenzung 9 bildet den seitlichen Abschluss des Arbeitsraumes 5. Figur 1 zeigt den Arbeitsraum 5 in einem Zustand, in dem ein zu pressender Photovoltaikmodul 3 in den Arbeitsraum 5 eingeführt und auf der als Heizplatte ausgebildeten Lagereinrichtung 4 gelagert worden ist. Die Pressplatte 1 befindet sich in einem entsprechenden Abstand von der Oberseite des Photovoltaik- raoduls 3, und die aufblasbare Dichtung 6 befindet sich im nichtaufgeblasenen Zustand. Zur Durchführung des Pressprozesses wird nunmehr die Pressplatte 1 pneumatisch, hydraulisch oder elektromechanisch abgesenkt, und die aufblasbare Dichtung 6 wird durch Zuführung eines geeigneten Gases über das Rohr 7 aufgeblasen. Die Pressplatte 1 wird so weit abgesenkt, bis die . aufgebla- sene Dichtung 6 mit der Oberseite. der Umgrenzung 9 in Kontakt tritt und den Arbeitsraum 5 nach- außen hin abdichtet. The pressing plate 1 forms the upper boundary of a working chamber 5, in which a bearing device 4 designed as a heating plate is arranged. FIG. 1 shows the working space 5 in a state in which a photovoltaic module 3 to be pressed has been introduced into the working space 5 and stored on the bearing device 4 designed as a heating plate. The press plate 1 is located in one corresponding distance from the top of the photovoltaic module 3, and the inflatable seal 6 is in the non-inflated state. To carry out the pressing process, the pressing plate 1 is now pneumatically, hydraulically or electromechanically lowered, and the inflatable seal 6 is inflated by supplying a suitable gas via the tube 7. The press plate 1 is lowered until the. inflated seal 6 with the top. the boundary 9 comes into contact and seals the working space 5 to the outside.
Mittels einer geeigneten Vakuumpumpe wird nunmehr im Arbeitsraum 5 ein Unterdruck erzeugt, wodurch die Pressplatte 1 auf den Photovoltaikmodul 3 gepresst wird. Gleichzeitig wird der Druck in der aufgeblasenen Dichtung 6 auf gesteuerte Weise reduziert, so dass es zu einer flächigen ispbaren Anpressung der Pressplatte 1 auf den Photoyoltaikmodul 3 kommt. Durch entsprechendes Aufheizen der als Heizplatte dienenden Lagereinrichtung 4 wird diese mit Wärme beaufschlagt, so dass der gewünschte Press/Heizprozess durchgeführt werden kann. Nach Beendigung des Press/Heizprozesses wird der Unterdruck im Arbeitsraum 5 reduziert bzw. aufgehoben und die Pressplatte 1 nach oben angehoben. Nach ent- sprechender Abkühlung kann der fertige Photovoltaikmodul nunmehr aus der Vorrichtung entfernt werden. By means of a suitable vacuum pump, a negative pressure is now generated in the working space 5, whereby the pressure plate 1 is pressed onto the photovoltaic module 3. At the same time, the pressure in the inflated seal 6 is reduced in a controlled manner, so that there is a surface ispbaren contact pressure of the press plate 1 on the photovoltaic module 3. By appropriate heating of serving as a heating plate bearing device 4, this is subjected to heat, so that the desired pressing / heating process can be performed. After completion of the pressing / heating process, the negative pressure in the working space 5 is reduced or canceled and the pressure plate 1 is lifted upwards. After appropriate cooling, the finished photovoltaic module can now be removed from the device.

Claims

Patentansprüche  claims
Verfahren zum Pressen von plattenförmigen Elementen, insbesondere Photovoltaikmodulen, mit den folgenden Schritten: Method for pressing plate-shaped elements, in particular photovoltaic modules, with the following steps:
Einführen eines Elementes in einen andrückmembran- freien Arbeitsraum einer Presse und Anordnen des Elementes auf einer Lagereinrichtung; Inserting an element into a pressure-diaphragm-free working space of a press and arranging the element on a bearing device;
Aufblasen einer an einer Pressplatte vorgesehenen umlaufenden aufblasbaren Dichtung und Absenken der die umlaufende aufblasbare Dichtung aufweisenden Pressplatte in Richtung auf das zu pressende Element, bis die Dichtung mit einer Umgrenzung des Arbeitsraumes in Kontakt tritt und den Arbeitsraum zur Umgebung hin abdichtet; Inflating a rotating inflatable seal provided on a pressing plate and lowering the pressing plate having the circumferential inflatable seal toward the element to be pressed until the seal contacts a boundary of the working space and seals the working space to the atmosphere;
Erzeugen eines Unterdrucks im Arbeitsraum zum Pressen der Pressplatte gegen das zu pressende Element; gleichzeitig damit oder vorher gesteuertes Reduzieren des Drucks in der aufblasbaren Dichtung zur Durchführung einer gleichmäßigen flächigen isobaren Anpressung der Pressplatte gegen das zu pressende Element; und Generating a negative pressure in the working space for pressing the pressure plate against the element to be pressed; simultaneously with or previously controlled reducing the pressure in the inflatable seal to carry out a uniform planar isobaric pressing of the pressure plate against the element to be pressed; and
Reduzieren des Unterdrucks im Arbeitsraum, Abheben der Pressplatte vom zu pressenden Element und He¬ rausführen desselben aus dem Arbeitsraum. Reducing the negative pressure in the working space, lifting the press plate from the element to be pressed and He ¬ rausführen the same from the work space.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aufblasbare Dichtung so weit aufgeblasen wird, dass sie mit der Umgrenzung in Kontakt tritt, bevor die Pressplatte beim Absenken gegen das zu pressende Element stößt. A method according to claim 1, characterized in that the inflatable seal is inflated so that it comes into contact with the boundary before the pressing plate abuts when lowering against the element to be pressed.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Drucks in der Dichtung reduziert wird, bevor der Unterdruck im Arbeitsraum erzeugt wird, um die Pressplatte gezielt auf dem zu pressenden Element abzulegen. A method according to claim 2, characterized in that a portion of the pressure in the seal is reduced, before the negative pressure is generated in the working space to place the pressure plate targeted on the element to be pressed.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der aufblasbaren Dichtung so reduziert wird, dass sich die Pressplatte in ihrem Randbereich genauso abwärts bewegt wie in ihrem mittleren Pressbereich. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pressure in the inflatable seal is reduced so that the pressure plate moves in its edge region as well down as in its central pressing region.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu pressende Ele- ment vor und/oder während des Pressvorganges erhitzt wird. 5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the element to be pressed ment before and / or heated during the pressing process.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zu pressende Element nach dem Pressvorgang gekühlt wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the element to be pressed is cooled after the pressing process.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer einen Arbeitsraum aufweisenden Presse, die eine ein zu pressendes Element lagernde Lagereinrichtung, eine Umgrenzung für den Arbeitsraum und eine Pressplatte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressplatte (1) eine umlaufende aufblasbare Dichtung (6) besitzt, die mit der Umgrenzung (9) in Kontakt bringbar ist und den Arbeitsraum (5) gegenüber der Umgebung abdichten kann, und dass die Vorrichtung eine Einrichtung zum Aufblasen der Dichtung (6), eine Einrichtung zum gesteuerten Reduzieren des Drucks in der Dichtung (6) und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks im Arbeitsraum (5) aufweist. Apparatus for carrying out the method according to one of the preceding claims, having a press having a working space, which has a bearing device bearing an element to be pressed, a boundary for the working space and a press plate, characterized in that the press plate (1) comprises a circumferential inflatable seal ( 6) engageable with the enclosure (9) and capable of sealing the working space (5) from the environment, and in that the apparatus comprises means for inflating the seal (6), means for controllably reducing the pressure in the environment Seal (6) and means for generating a negative pressure in the working space (5).
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die aufblasbare Dichtung (6) in der Form eines Schlauches ausgebildet ist. Apparatus according to claim 7, characterized in that the inflatable seal (6) is in the form of a hose.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aufblasbare Dichtung (6) innerhalb einer Ausnehmung (8) in der Pressplatte (1) angeordnet ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Steuervorrichtung besitzt, die die Unterdruckerzeugung und die Aufblasvorrichtung für die Dichtung (6) so steuert, dass sich die Pressplatte (1) in ihrem Randbereich genauso abwärts bewegt wie in ihrem mittleren Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the inflatable seal (6) within a recess (8) in the press plate (1) is arranged. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that it has a control device which controls the vacuum generation and the inflator for the seal (6) so that the pressure plate (1) moves in its edge region as well down as in its middle
Pressbereich. Press area.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagereinrichtung (4) für das zu pressende Element als Heizplatte/Kühlplatte ausgebildet ist. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the bearing means (4) is designed for the element to be pressed as a heating plate / cooling plate.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, da- durch gekennzeichnet, dass die Pressplatte (1) auf ihrer Unterseite mit einem Presspolster (2) verse- hen ist. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the pressing plate (1) is provided on its underside with a press pad (2).
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