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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stapelung von flächigen Gegenständen.
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Das Stapeln von flächigen Gegenständen, z. B. Elektrodenelementen, ist bekannt. Dabei wird mindestens ein erstes Elektrodenelement und ein zweites Elektrodenelement verwendet, die an einer Stapelposition angeordnet werden, wodurch ein Elektrodenstapel erzeugt wird. Auf diese Weise werden Elektrodenelemente zur Herstellung von elektrochemischen Energiespeichern, wie Lithium-Ionen-Batterien, oder Energiewandlern, wie Brennstoffzellen, üblicherweise gestapelt, insbesondere bei der Herstellung von Pouch-Zellen, einer weit verbreiteten Bauform eines Lithium-Ionen-Akkumulators.
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Die Elektrodenelemente sind dabei üblicherweise als Kathode, basiert beispielsweise auf Aluminiumfolie, und/oder Anode, basiert beispielsweise auf Kupferfolie, ausgebildet. Die kleinste Einheit jeder Lithium-Ionen-Zelle besteht aus zwei Elektroden und einem Separator, der die Elektroden voneinander trennt. Dazwischen befindet sich später nach einer Befüllung ein ionenleitfähiger Elektrolyt.
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Beim Stapelvorgang werden die Elektrodenelemente in einem sich wiederholenden Zyklus aus Anode, Separator, Kathode, Separator und so weiter gestapelt.
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Neben den übrigen Schritten der Herstellung von elektrochemischen Energiespeichern oder Brennstoffzellen, wie beispielsweise der Konfektionierung oder der Kontaktierung stellt der Schritt des Stapelns bei der Herstellung oftmals den Flaschenhals für den Fertigungsdurchsatz dar.
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Bekannte Verfahren zum Stapeln der Elektrodenelemente setzen auf einen Greifarm eines Roboters, welcher das Elektrodenelement greift und platziert. Nach bisherigem Wissen sind hier jedoch keine deutlichen Geschwindigkeitserhöhungen mehr zu erwarten.
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Weitere bekannte Verfahren setzen für die Stapelbildung auf ein rotierendes Stapelrad mit welchem die Elektrodenelemente auf einem Elektrodenstapel abgelegt werden.
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Die
WO 2020/212316 A1 beschreibt hierzu ein Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenstapels aus Anoden und Kathoden für eine Lithium-Ionen-Batterie eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, bei dem die Anoden und die Kathoden in Fächer eines rotatorisch angetriebenen oder rotatorisch antreibbaren Stapelrads transportiert werden, und die in den Fächern aufgenommenen Anoden und Kathoden anhand einer Rotation des Stapelrads zu einer Ablage gefördert werden. Weiter ist es aus der
WO 2020/212317 A1 bekannt, sogenannte Monozellen zu stapeln. Dabei handelt es sich um einen Elektrodenverbund aus einer Anode und einer Kathode sowie Separatoren zur Trennung der Elektroden.
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Zur Herstellung der der elektrochemischen Energiespeicher oder Energiewandler ist es erforderlich, flächige Gegenstände, nämlich Elektroden bzw. Monozellen, zu stapeln, die einerseits wenig flexibel und andererseits empfindlich gegen Beschädigung sind. Dies führt zu Problemen, wenn wie beim bekannten Stand der Technik Stapelräder verwendet werden, um die große Transportgeschwindigkeit, mit welcher die Elektroden bzw. Monozellen in die Fächer des Stapelrads transportiert werden, abzubremsen. Dazu sind in den bekannten Stapelrädern relativ stark gekrümmte Fächer vorgesehen, welche die zu stapelnden flächige Gegenstände während des Einfügens in die Fächer verformen, wodurch die gewünschte Bremswirkung entsteht.
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Durch die mechanische Einwirkung in den Fächern des Stapelrads auf die flächigen Gegenstände, bzw. deren Kanten, können diese aber beschädigt werden. Wegen der geringen Flexibilität und der relativ starken Krümmung der Fächer kann es zudem vorkommen, dass die flächigen Gegenstände nicht vollständig oder nicht schnell genug in die Fächer des Stapelrads eingefügt werden können, weshalb es zu Störungen bei der Stapelung der flächigen Gegenstände kommt.
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Aufgabe ist es daher, eine Vorrichtung zur Stapelung von flächigen Gegenständen zu schaffen, mit welcher flächige Gegenständen mit einem Stapelrad ohne die zuvor genannten Beeinträchtigungen gestapelt werden können.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Stapelung von flächigen Gegenständen mit den Merkmalen gemäß des unabhängigen Anspruchs gelöst.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Stapelung von flächigen Gegenständen, verfügt über Stapelräder, die Stapelfinger sowie zwischen den Stapelfingern liegende Fächer für die Aufnahme von zu stapelnden flächigen Gegenständen aufweisen, eine Transporteinrichtung, für den Transport der flächigen Gengenstände in die Fächer der Stapelräder, einen Ausstreifer, für die Entfernung der flächigen Gengenstände aus den Fächern der Stapelräder, eine Ablage, für die Ablage der aus den Fächern der Stapelräder entfernten flächigen Gengenstände und zur Bildung eines Stapels von flächigen Gegenständen, bei der mindestens ein erstes auf einer ersten Achse angeordnetes Stapelrad und mindestens ein zweites auf einer zweiten Achse angeordnetes Stapelrad vorhanden sind, wobei die Achsen der Stapelräder um einen Abstand d voneinander beabstandet in axialer Richtung parallel zueinander angeordnet sind, so dass ein Mittelpunkt der ersten Achse und ein Mittelpunkt der zweiten Achse in einer Ebene liegen, wobei erstes und zweites Stapelrad mit gleicher Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung angetrieben werden, so dass sich eine resultierende Öffnung zwischen ersten und zweiten Fächern, abhängig von der Winkelposition der ersten und zweiten Stapelräder ergibt, wobei Abschnitte der Öffnung zwischen ersten und zweiten Fächern, die in der jeweiligen Winkelposition senkrecht zur Ebene orientiert sind, um den Abstand d verengt sind, wohingegen Abschnitte der Öffnung zwischen ersten und zweiten Fächern, die parallel zur Ebene orientiert sind, in ihrer Öffnungsweite unverändert sind.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass sich bei einer um einen Abstand d versetzten Anordnung von erster und zweiter Achse mit ersten und zweiten Stapelrädern eine Variation der sich zwischen ersten und zweiten Fächern der ersten und zweiten Stapelräder einstellenden Öffnungsgeometrie ergibt, die für jedes der Fächer bei einer vollständigen Umdrehung der Stapelräder gleich ist.
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Der Vorteil der Erfindung ist dabei insbesondere darin zu sehen, dass es damit möglich ist, einen zu stapelnden flächigen Gegenstand in die Fächer von ersten und zweiten Stapelrädern, bei großer resultierender Öffnung am äußeren Umfang der Stapelräder, hinein zu transportieren. Im weiteren Verlauf der Drehung der Stapelräder verändert sich die sich zwischen den Fächern der Stapelräder ergebende Öffnungsgeometrie so, dass sich die Öffnung verengt und damit der hineintransportierte flächige Gegenstand gebremst und/ oder geklemmt werden kann. Nach einer Drehung von 180° weist die Öffnungsgeometrie zwischen den Fächern der Stapelräder erneut eine große resultierende Öffnung auf, sodass der flächige Gegenstand ohne großen Widerstand aus den Fächern der Stapelräder entfernt werden kann.
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Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand von Figuren.
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Es zeigt
- 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Stapelung von flächigen Gegenständen in einer dreidimensionalen Ansicht,
- 2 die Vorrichtung zur Stapelung von flächigen Gegenständen aus 1 in einer Seitenansicht, und
- 3 vergrößerte Ausschnitte der Vorrichtung zur Stapelung von flächigen Gegenständen aus 2.
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In den 1 und 2 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Stapelung von flächigen Gegenständen G zur Bildung eines Stapels aus flächigen Gegenständen mit mindestens einem ersten Stapelrad 10 und mindestens einem zweiten Stapelrad 20 dargestellt.
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Die zwei dargestellten ersten Stapelräder 10 sind auf einer ersten Achse 12 angeordnet, die beispielsweise über einen Zahnriemen 13 angetrieben wird und die ersten Stapelräder 10 in einer Dreh- oder Rotationsrichtung R mit einer vorgegebenen Dreh- oder Rotationsgeschwindigkeit antreibt. Die zwei dargestellten zweiten Stapelräder 20 sind auf einer zweiten Achse 22 angeordnet, die beispielsweise über einen Zahnriemen 23 angetrieben wird und die zweiten Stapelräder 20 in einer Dreh- oder Rotationsrichtung R mit einer vorgegebenen Dreh- oder Rotationsgeschwindigkeit antreibt, wobei Drehrichtung R und Drehgeschwindigkeit von erster und zweiter Achse 12, 22 gleich sind.
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Die dargestellten ersten bzw. zweiten Stapelräder 10, 20 weisen jeweils eine vorgegebene Anzahl von Stapelfingern S1 bzw. S2 auf, im dargestellten Beispiel zehn. Benachbarte Stapelfinger S1 bzw. S2 schließen jeweils ein Fach F1 bzw. F2 gemäß der vorgegebenen Anzahl ein, im dargestellten Beispiel zehn. Die zwei ersten Stapelräder 10 sind derart auf der ersten Achse 12 angeordnet, dass die jeweils zehn ersten Fächer F1 zueinander fluchten, d. h. die ersten Stapelfinger S1 und die ersten Fächer F1 der zwei ersten Stapelräder 10 sind so ausgerichtet, dass sie in axialer Richtung zur ersten Achse 12 gesehen deckungsgleich sind. Auch die zwei zweiten Stapelräder 20 sind derart auf der zweiten Achse 22 angeordnet, dass die jeweils zehn zweiten Fächer F2 zueinander fluchten, d. h. die zweiten Stapelfinger S2 und die zweiten Fächer F2 der zwei zweiten Stapelräder 20 sind so ausgerichtet, dass sie in axialer Richtung zur zweiten Achse 22 gesehen deckungsgleich sind.
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Die beiden Achsen 12, 22 der Vorrichtung 1 sind in axialer Richtung parallel zueinander angeordnet. Mittelpunkte 11 bzw. 21 der ersten Achse 12 bzw. der zweiten Achse 22 liegen in einer Ebene E und weisen zueinander einen Abstand d auf.
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Wie zuvor beschrieben, sind die jeweils zwei Stapelräder 10 bzw. 20 derart auf der ersten bzw. zweiten Achse 12 bzw. 22 angeordnet, dass die Fächer F1 bzw. F2 zueinander fluchten. Entsprechendes gilt auch für die ersten Fächer F1 der ersten zwei Stapelräder 10 im Verhältnis zu den zweiten Fächern F2 der zwei zweiten Stapelräder 20, d. h. die ersten bzw. zweiten Stapelräder 10 bzw. 20 sind derart auf der ersten bzw. zweiten Achse 12 bzw. 22 angeordnet, dass ohne den Abstand d zwischen den Mittelpunkten 11 bzw. 21 der ersten bzw. zweiten Achse 12 bzw. 22 alle Stapelfinger S1, S2 und alle Fächer F1, F2 aller ersten und zweiten Stapelräder 10, 20 so ausgerichtet sind, dass sie in axialer Richtung, zu einer gedachten gemeinsamen Achse gesehen, deckungsgleich sind.
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Werden die beiden Achsen 12, 22, wie oben beschrieben, mit gleicher Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung R angetrieben, können die von einer Transporteinrichtung T transportierten flächigen Gegenständen G in die Fächer F1, F2 transportiert und eingeführt werden, während sich die Stapelräder 10, 20 in Drehrichtung R mit gleicher Drehgeschwindigkeit drehen. Die Stapelräder 10, 20 transportieren die in den Fächern F1, F2 befindlichen flächigen Gegenstände G zu einer Ablage 31. Die Vorrichtung 1 zur Stapelung von flächigen Gegenständen G weist außerdem einen oder mehrere Ausstreifer 30 auf, die seitlich neben den Stapelrädern 10, 20 angeordnet sind und in den Fächern F1, F2 transportierte flächige Gegenstände G ausstreifen, also aus den Fächern F1, F2 entfernen, so dass die flächigen Gegenstände G auf der Ablage 31 abgelegt werden und einen Stapel 40 von flächigen Gegenständen G bilden. Falls besonders große Stapel gebildet werden müssen, kann es vorgesehen sein, dass die Ablage 31 in Richtung des Pfeils 32 verfahrbar ist, damit die Ablage 31 bzw. der darauf gebildete Stapel 40 nicht mit den Stapelfingern S1, S2 kollidiert.
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In 3 sind die in 2 markierten Ausschnitte A, B und C vergrößert dargestellt.
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Wie aus 3A ersichtlich, ergibt sich im Bereich des Ausschnitts A zwischen den Stapelfingern der ersten Stapelräder 10 und der zweiten Stapelräder 20 eine maximale Öffnung 3A für die an dieser Stelle befindlichen Fächer der Stapelräder 10 und 20. Wie aus 2 ersichtlich, werden an der Stelle der maximalen Öffnung 3A der Fächer F1, F2 der ersten und zweiten Stapelräder 10, 20 die flächigen Gegenstände G vom Transportsystem T in die Fächer F1, F2 der Stapelräder 10, 20 transportiert. Dies bedeutet, dass die flächigen Gegenstände G ohne die Gefahr einer Kollision mit den Stapelfingern S1, S2 in die Fächer F1, F2 eingeführt werden können, da diese an dieser Stelle des Außenumfangs der Stapelräder die maximale Öffnung 3A aufweisen.
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Aus 3B ist ersichtlich, dass sich nach einer Drehung um 90° im Bereich des Ausschnitts B eine minimale Öffnung 3B der Fächer F1, F2 ergibt. Dies bedeutet, dass die flächigen Gegenstände G an dieser Stelle der minimalen Öffnung der Fächer F1, F2 von den Stapelfingern S1, S2 geklemmt oder zumindest mit einer Kraft beaufschlagt werden. Durch die kontinuierliche Verringerung der Öffnung der Fächer F1, F2 während der Rotation der Stapelräder 10, 20 in Drehrichtung R und mit gleicher Drehgeschwindigkeit wird es ermöglicht, die von der Transporteinrichtung T in die Fächer F1, F2 der Stapelräder 10, 20 transportieren flächigen Gegenstände G abzubremsen, ohne abrupt größere Kräfte auf die flächigen Gegenstände G oder deren Kanten aufzubringen, die möglicherweise zu einer Beschädigung der flächigen Gegenstände führen könnten.
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Nach einer weiteren Drehung um 90° ergibt sich im Bereich des Ausschnitts C, wie in 3C dargestellt, erneut eine maximale Öffnung 3C für die an dieser Stelle befindlichen Fächer der Stapelräder 10 und 20. Somit wird es ermöglicht, dass der Ausstreifer 30 die in den Fächern der Stapelräder 10 und 20 befindlichen flächigen Gegenstände G ohne großen Widerstand durch die Stapelfinger S1, S2 der Stapelräder 10 und 10 entfernt, so dass diese auf der Ablage 31 abgelegt werden.
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Die zuvor beschriebene Veränderung der Öffnung zwischen den Fächern F1, F2 der ersten und zweiten Stapelräder 10, 20 während deren Drehung in Drehrichtung R ergibt sich durch die Anordnung der beiden Achsen 12, 22 der Vorrichtung 1 in axialer Richtung parallel zueinander, wobei die Mittelpunkte 11 und 21 der ersten Achse 12 und der zweiten Achse 22 in der Ebene E liegen und den Abstand d zueinander aufweisen. Durch diese Anordnung der Achsen 12, 22 der Stapelräder 10, 20 ergibt sich eine maximale Öffnung der Fächer F1, F2 der ersten und zweiten Stapelräder 10, 20 immer dann, wenn die Fächer F1, F2 parallel zur der Ebene E ausgerichtet sind, in der die Mittelpunkte 11, 21 der Achsen 12, 22 liegen. Eine minimale Öffnung der Fächer F1, F2 während der Rotation in Drehrichtung R der ersten und zweiten Stapelräder 10, 20 ergibt sich immer dann, wenn die Fächer F1, F2 senkrecht zur Ebene E ausgerichtet sind. In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform liegt die Ebene E senkrecht und horizontal in der Darstellungsebene. Somit ergeben sich maximale Öffnungen der Fächer F1, F2 der ersten und zweiten Stapelräder 10, 20 bei einer horizontalen Ausrichtung der Fächer F1, F2 der beiden Stapelräder 10, 20 im Bereich der Transporteinrichtung T (Ausschnitt A) und des Ausstreifers 30 (Ausschnitt C). Entsprechend ergeben sich minimale Öffnungen der Fächer F1, F2 der ersten und zweiten Stapelräder 10, 20 bei einer vertikalen Ausrichtung der Fächer F1, F2 der beiden Stapelräder 10, 20 im Bereich des Zahnriemens 13 und des Ausschnitts C. Oder anders ausgedrückt ergibt sich die resultierende Gesamtgeometrie der Öffnung zwischen ersten und zweiten Fächern F1, F2 abhängig von der Winkelposition der ersten und zweiten Stapelräder 10, 20, wobei Abschnitte der Öffnung zwischen ersten und zweiten Fächern F1, F2, die in der jeweiligen Winkelposition senkrecht zur Ebene E orientiert sind, um den Abstand d verengt sind (minimale Öffnung), wohingegen Abschnitte der Öffnung zwischen ersten und zweiten Fächern F1, F2, die parallel zur Ebene E orientiert sind, unverändert sind (maximale Öffnung). An allen anderen Winkelpositionen, an denen die Abschnitte der Öffnung zwischen ersten und zweiten Fächern F1, F2 nicht genau parallel oder senkrecht zur Ebene E orientiert sind, weist die Öffnung einen Wert auf, der zwischen dem minimalen und maximalen Wert der Öffnung liegt.
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Die maximale Öffnung entspricht der kleinsten Öffnung eines der Fächer F1 oder F2. Die minimale Öffnung ergibt sich aus der kleinsten Öffnung eines der Fächer F1 oder F2 abzüglich des Abstands d der Mittelpunkte 11, 21 von erster und zweiter Achse 12, 22. Weisen beispielsweise die Fächer F1 und F2 der ersten und zweiten Stapelräder 10 und 20 jeweils eine durchgängig eine Öffnung mit einer Weite von 5 mm auf und beträgt der Abstand d 4 mm, so ergibt sich eine maximale Öffnung von 5 mm und eine minimale Öffnung von 1 mm.
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Die in den 1 und 2 dargestellten Fächer der Stapelräder 10, 20 weisen einen gekrümmten Verlauf auf. Abweichend davon kann es auch vorgesehen sein, dass die Fächer einen geradlinigen, spiralförmigen oder anderweitigen Verlauf aufweisen. Der Verlauf der Fächer wird vorteilhaft den Eigenschaften der zu stapelnden flächigen Gegenstände G angepasst. Sind die flächigen Gegenstände G beispielsweise flexibel und leicht biegbar oder verformbar, kann es sinnvoll sein, einen stärker gekrümmten oder spiralförmigen Verlauf für die Fächer zu wählen. Sind die flächigen Gegenstände G beispielsweise starr und nur wenig oder kaum biegbar oder verformbar, kann es sinnvoll sein, einen geradlinigen oder nur wenig gekrümmten Verlauf für die Fächer zu wählen.
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In der anhand der Figuren beschriebenen Ausführungsform sind erste und zweite Stapelräder 10 und 20 gleichartig gestaltet. Ebenso kann es vorgesehen sein, erste und zweite Stapelräder 10 und 20 andersartig zu gestalten. Beispielsweise können die ersten Stapelräder 10 Fächer F1 und Stapelfinger S1 aufweisen, die anders dimensioniert sind und/oder einen anderen Verlauf aufweisen als die zweiten Stapelräder 20 und deren Fächer F2 und Stapelfinger S2. Entscheidend bei der Ausgestaltung von ersten und zweiten Stapelrädern sind die oben angesprochenen Eigenschaften der zu stapelnden flächigen Gegenstände, sowie die Beachtung der zuvor beschriebenen Anbringung von ersten und zweiten Stapelrädern 10 und 20 auf der ersten und zweiten Achse 12 und 22 derart, dass der Verlauf der ersten und zweiten Fächer F1 und F2 soweit deckungsgleich ist, dass sich im Bereich der Transporteinrichtung T die maximale Öffnung der Fächer F1 und F2 ergibt, so dass die flächigen Gegenstände G in die Fächer F1 und F2 transportiert werden können. Entsprechendes gilt für den Bereich des Ausstreifers 30, in dem die flächigen Gegenstände G aus den Fächern F1 und F2 entfernt werden. Wie oben beschrieben, ergibt sich auch für den Fall einer unterschiedlichen Gestaltung von Stapelfingern und Fächern der ersten und zweiten Stapelräder 10 und 20 die minimale Öffnung der Fächer F1 und F2 in den Bereichen, die jeweils 90° in Drehrichtung R von den Bereichen der der Transporteinrichtung T und des Ausstreifers 30 entfernt sind.
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Zudem kann es vorgesehen sein, die Stapelräder 10, 20 leicht gegeneinander verdreht auf ihrer jeweiligen Achse 12, 22 anzubringen. In diesem Fall werden die sich ergebenden Öffnungen der Fächer F1, F2 entsprechend der Verdrehung der Stapelräder 10, 20 verringert. Diese bewirkt aber eine weitere Erhöhung der Bremswirkung der Stapelräder 10, 20 auf die zu stapelnden flächigen Gegenstände.
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Weiter kann es vorgesehen sein, dass erste und zweite Stapelräder 10 und 20 bzw. deren Stapelfinger S1 und S2 aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien hergestellt sind. Beispielsweise können die ersten Stapelräder 10 bzw. deren Stapelfinger S1 aus einem relativ starren, wenig flexiblem Material hergestellt sein, z. B. Aluminium, wohingegen die zweiten Stapelräder 20 bzw. deren Stapelfinger S2 aus einem flexibleren Material hergestellt sein können, z. B. PMMA. In diesem Fall kann es vorgesehen sein, dass die Dimensionen der Fächer F1 und F2 so festgelegt werden, dass die sich ergebende minimale Öffnung geringer als die Dicke der zu stapelnden flächigen Gegenstände ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass sich für die minimale Öffnung ein negativer Wert ergibt. Beispielsweise können beide Fächer F1 und F2 eine Öffnung mit einer Weite von 3 mm aufweisen und der Abstand d der Mittelpunkte 11, 21 der Achsen 12, 22 kann 4 mm betragen. Dann ergibt sich für die maximale Öffnung einer Wert von 3 mm, für die minimale Öffnung ein Wert von -1 mm, d. h. die Stapelfinger S1, S2 von ersten und zweiten Stapelrädern 10, 20 überschneiden sich. Durch die Wahl von unterschiedlichem Material für die Stapelfinger S1, S2 der ersten und zweiten Stapelräder 10 und 20 werden in diesem Fall die zu stapelnden flächigen Gegenstände G zwischen den flexiblen und starren Fingern S2 und S1 der ersten und zweiten Stapelräder 10 und 20 im Bereich der minimalen Öffnung - die dann, wie zuvor beschrieben, negativ ist - besonders stark gebremst bzw. geklemmt, wobei sich die flexiblen Stapelfinger S2 des zweiten Stapelrads 20 verformen. Dadurch wird ein besonders sicherer Transport der flächigen Gegenstände im Stapelrad erreicht und damit eine besonders präzise Stapelbildung.
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Werden flexible flächige Gegenstände G gestapelt, kann die zuvor beschriebene Dimensionierung der Fächer F1, F2 von ersten und zweiten Stapelränder 10, 20, die zu einer minimalen Öffnung führt, die geringer als die zu stapelnden flächigen Gegenstände G oder negativ ist, auch für starre Stapelfinger S1 und S2 für erste und zweite Stapelräder 10 und 20 verwendet werden, da in diesem Fall die flächigen Gegenstände G im Bereich zwischen ersten und zweiten Stapelrädern 10, 20 verformt werden.
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Weiter kann es vorgesehen sein, dass die Stapelfinger S1, S2 der ersten und/oder zweiten Stapelräder 10, 20 mit einer weichen, gleitenden oder abrollenden Oberfläche ausgestattet sind, um die Bremswirkung auf die in die Fächer F1, F2 transportierten flächigen Gegenstände G zu beeinflussen und um die wirkenden Kräfte bei der Verschiebung der der Stapelfinger S1, S2 während der Drehung der Stapelräder 10, 20 zueinander zu minimieren.
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Entsprechende Eigenschaften weisen beispielsweise Materialien wie gleitfähige Kunststoffe wie Polyethylenterephthalat (PET), Polyoxymethylen (POM), Polyamide oder Polytetrafluorethylen (PTFE) aber auch gummiartige Materialien wie Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) oder Silikone oder auch bürstenartige Oberflächenstrukturen auf.
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In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform sind jeweils zwei erste Stapelräder 10 und zwei zweite Stapelräder 20 vorgesehen. Es ist aber offensichtlich, dass auch nur je ein erstes und zweites oder mehr als zwei erste und zweite Stapelräder 10 und 20 verwendetet werden können, solange die Fächer F1 und F2 der Stapelräder 10 und 20, wie oben beschrieben, so ausgerichtet sind, dass die flächigen Gegenstände G von der Transporteinrichtung T in die Fächer F1 und F2 der Stapelräder 10 und 20 transportiert werden können.
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Ebenso ist offensichtlich, dass die Anordnung der verwendeten ersten und zweiten Achsen 12 und 22 abweichend von der in den Figuren dargestellten Ausführungsform gestaltet werden kann, solange der oben beschriebene Abstand d zwischen den Achsen hergestellt werden kann und die Mittelpunkte 11, 21 der Achsen 12, 22 in einer Ebene liegen. Abweichend von der in 2 dargestellten Ausführungsform, muss die Ebene E nicht waagrecht in der Darstellungsebene orientiert sein, sondern kann eine beliebige Abweichung aufweisen. Werden die Achsen 12, 22 beispielsweise so angeordnet, dass ihre Mittelpunkte 11, 21 eine Ebene aufspannen, die um 30° zur dargestellten Ebene E abweicht, verschiebt sich die Ausschnitte A, B und C um 30° entgegen der Drehrichtung R.
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Zwischen den Achsen 12, 22 der Stapelräder 10, 20 kann ein eine Kraft ausübendes Element F, beispielsweise eine Feder, angeordnet sein. Die Feder F bewirkt dabei, dass die Achsen 12, 22 zueinander hin gezogen oder auch voneinander weg gedrückt werden. Dabei kann eine der Achsen 12, 22 auch eine feste Position haben. Durch die Kraft der Feder F im Zusammenwirken mit den um den Abstand d versetzten Achsen 12, 22, wird im Laufe einer Umdrehung der Stapelräder 10, 20 über die Achsen 12, 22 eine Kraft auf die zu stapelnden flächigen Gegenstände G aufgebracht. Dadurch erhöht sich die Reibkraft zwischen den zu stapelnden flächigen Gegenständen G und den Stapelfingern S1, S2 der Stapelräder 10, 20, wodurch sich eine weitere Einstellmöglichkeit für die auf die zu stapelnden flächigen Gegenstände G wirkende Klemm- und/oder Reibkräfte ergeben.
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Wie eingangs beschrieben kann es sich bei den flächigen Gegenständen G um Elektrodenelemente zur Herstellung von elektrochemischen Energiespeichern, wie Lithium-Ionen-Batterien, oder Energiewandlern, wie Brennstoffzellen, handeln. Diese weisen Anoden und Kathoden sowie Separatoren oder Membranen auf. Die einzeln oder als Monozellen, wie beispielsweise in
WO 2020/212316 A1 oder
WO 2020/212317 A1 beschrieben, gestapelt werden. Dabei muss eine vorgegebene Anzahl von Anoden und Kathoden sowie Separatoren oder Membranen bzw. Monozellen gestapelt werden, um einen Energiespeicher oder einen Energiewandler bilden zu können. Dies kann mit der oben beschrieben Vorrichtung besonders vorteilhaft erreicht werden.
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Auch für andere empfindliche und leicht zu beschädigende flächige Gegenstände, wie beispielsweise Banknoten, ist die oben beschriebene Vorrichtung geeignet, um Stapel aus entsprechenden flächigen Gegenständen zu bilden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2020/212316 A1 [0008, 0040]
- WO 2020/212317 A1 [0008, 0040]
