DE102022105396A1 - Zellstapelanlage zum Stapeln von Segmenten von Energiezellen, Verfahren zur Steuerung einer derartigen Zellstapelanlage, Teilvorrichtung einer oder in einer Zellstapelanlage und Teilverfahren beim Herstellen von Zellstapeln in einer Zellstapelanlage - Google Patents

Zellstapelanlage zum Stapeln von Segmenten von Energiezellen, Verfahren zur Steuerung einer derartigen Zellstapelanlage, Teilvorrichtung einer oder in einer Zellstapelanlage und Teilverfahren beim Herstellen von Zellstapeln in einer Zellstapelanlage Download PDF

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Jan Kreysern
Marcus Wagner
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zellstapelanlage (1) zum Stapeln von Segmenten (16) von Energiezellen, mit-einer Zuführeinrichtung (2), welche die Segmente (16) in einer Zuführgeschwindigkeit kontinuierlich zuführt, und-wenigstens einer Zellstapelvorrichtung (11), welche die Segmente (16) von der Zuführeinrichtung (2) übernimmt und zu Stapeln aufeinanderstapelt, wobei-die Zellstapelvorrichtung (11) wenigstens eine Entnahmevorrichtung (111) und ein Ablageorgan (112) aufweist, wobei-zwischen der Entnahmevorrichtung (111) und dem Ablageorgan (112) ein Abstreifer (117) vorgesehen ist, welcher eine die Bewegungsrichtung der Segmente (16) von der Entnahmevorrichtung (111) zu dem Ablageorgan (112) vorgebende Führungskontur aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zellstapelanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, ein Verfahren zur Steuerung einer derartigen Zellstapelanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 15, eine Teilvorrichtung einer oder in einer Zellstapelanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 19 und ein Teilverfahren beim Herstellen von Zellstapeln in einer Zellstapelanlage mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 24.
  • Energiezellen oder auch Energiespeicher im Sinne der Erfindung werden z.B. in Kraftfahrzeugen, sonstigen Landfahrzeugen, Schiffen, Flugzeugen oder auch in stationären Anlagen wie z.B. Photovoltaikanlagen in Form von Batteriezellen oder Brennstoffzellen verwendet, bei denen sehr große Energiemengen über größere Zeiträume gespeichert werden müssen. Dazu weisen solche Energiezellen eine Struktur aus einer Vielzahl von zu einem Stapel gestapelten Segmenten auf. Diese Segmente sind jeweils sich abwechselnde Anodenblätter und Kathodenblätter, die durch ebenfalls als Segmente hergestellte Separatorblätter voneinander getrennt sind. Die Segmente werden in dem Herstellungsprozess vorgeschnitten und dann zu den Stapeln in der vorbestimmten Reihenfolge aufeinandergelegt und durch Laminieren miteinander verbunden. Dabei werden die Anodenblätter und Kathodenblätter zuerst von einer Endlosbahn geschnitten und dann vereinzelt in Abständen auf jeweils eine Endlosbahn eines Separatormaterials aufgelegt. Diese anschließend gebildete „doppellagige“ Endlosbahn aus dem Separatormaterial mit den aufgelegten Anodenblättern oder Kathodenblättern wird dann in einem zweiten Schritt wieder mit einer Schneidvorrichtung in Segmente geschnitten, wobei die Segmente in diesem Fall doppellagig durch ein Separatorblatt mit einem darauf angeordneten Anodenblatt oder Kathodenblatt gebildet sind. Sofern dies fertigungstechnisch machbar oder erforderlich ist, können die Endlosbahnen des Separatormaterials mit den aufgelegten Anodenblättern und Kathodenblättern auch vor dem Schneiden aufeinandergelegt werden, so dass eine Endlosbahn mit einer ersten endlosen Schicht des Separatormaterials mit darauf aufgelegten Anodenblättern oder Kathodenblättern und einer zweiten endlosen Schicht des Separatormaterials mit wiederum darauf aufgelegten Anodenblättern oder Kathodenblättern gebildet wird. Diese „vierlagige“ Endlosbahn wird dann mittels einer Schneidvorrichtung in Segmente geschnitten, welche in diesem Fall vierlagig mit einem ersten Separatorblatt, einem Anodenblatt, einem zweiten Separatorblatt und einem darauf anliegenden Kathodenblatt gebildet sind. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass ein Schnitt gespart werden kann. Segmente im Sinne dieser Erfindung sind demnach einlagige Segmente eines Separatormaterials, Anodenmaterials oder Kathodenmaterials, doppellagige oder auch vierlagige Segmente des oben beschriebenen Aufbaus.
  • Vorrichtungen zur Herstellung von Batteriezellen sind beispielsweise aus der WO 2016/041713 A1 und der DE 10 2017 216 213 A1 bekannt.
  • Die Herstellung von Batteriezellen beispielsweise für Elektromobilität erfolgt heute auf Produktionsanlagen mit einer Leistung von 100 bis 240 Monozellen pro Minute. Diese arbeiten in Teilbereichen oder durchgehend mit getakteten diskontinuierlichen Bewegungen, etwa Hin- und Her-Bewegungen, und sind damit hinsichtlich der Produktionsleistung limitiert. Ein Großteil der bekannten Maschinen arbeitet im Einzelblatt-Stapelverfahren (z.B. „Pick and Place“) mit dem Nachteil einer langsameren Verarbeitung. Das Laminieren von Zellformationen ist hier nicht möglich.
  • Ein weiterer bekannter Ansatz ist eine Maschine mit kontinuierlich laufenden Materialbahnen und getakteten Werkzeugen, wie beispielsweise Trennmesser oder Werkzeuge zur Teilungsänderung.
  • Prinzipiell sind Maschinen mit getakteten Bewegungen leistungsmäßig begrenzt. Die mit Masse behafteten Teile, etwa Aufnahmen und Werkzeuge, müssen permanent beschleunigt und abgebremst werden. Die Prozesse bestimmen dabei die zeitlichen Abläufe, und es wird dabei viel Energie verbraucht. Die Masse der bewegten Teile lässt sich nicht beliebig reduzieren. Häufig müssen schneller bewegte Teile höhere Belastungen ertragen und werden deshalb sogar aufwändiger und schwerer.
  • Um die Produktionskosten der Batterieherstellung zu senken, muss sich unter anderem die Produktionsleistung der Maschinen erhöhen. Eine Bedingung für die hohe Produktionsleistung ist dabei eine hohe Fertigungsrate der Stapel der Energiezellen, welche aus mehreren aufeinander gestapelten Segmenten der eingangs beschriebenen Art gebildet sind.
  • Die Segmente werden in einem vorgelagerten Herstellungsschritt dabei in einem ersten Schritt zu den sogenannten Monozellen bestehend aus einem ersten Separatorblatt, einem darauf angeordneten Anodenblatt, einem darauf angeordneten zweiten Separatorblatt und einem darauf angeordneten Kathodenblatt aufeinandergelegt. Alternativ können die Separatorblätter zunächst als zwei Endlosbahnen geführt werden, wobei dann auf eine der Endlosbahnen die bereits geschnittenen Segmente in Form der Anodenblätter und auf die andere Endlosbahn bereits geschnittene Segmente in Form der Kathodenblätter aufgelegt und durch einen Laminierungsprozess miteinander verbunden werden. Anschließend werden die so vorgefertigten Verbundbahnen in einem weiteren Laminierungsprozess miteinander zu einer dann vierlagigen Verbundbahn miteinander verbunden. Die Monozellen werden dann durch einen Schnitt durch die Abstände zwischen den aufeinander folgenden Anodenblättern und/oder Kathodenblättern von der Verbundbahn geschnitten. Alternativ können die Endlosbahnen aus dem Separatormaterial mit den darauf angeordneten Anodenblättern und Kathodenblättern auch geschnitten werden, wobei die Monozellen dann durch einen nachgelagerten Verbundprozess von jeweils einem ersten geschnittenen Separatorblatt mit einer Anode mit einem zweiten geschnittenen Separatorblatt mit einer Kathode hergestellt werden.
  • Die Segmente werden dann zu einem Stapel aus einer Vielzahl von Segmenten aufeinandergestapelt. Sofern es sich bei den Segmenten um Monozellen oder Separatorblätter mit darauf angeordneten Anoden- oder Kathodenblättern handelt, befindet sich an einer freien Seitenfläche des Stapels eine Kathode oder Anode, welche dann durch die Anordnung einer sogenannten Abschlusszelle abgedeckt wird. Die Abschlusszelle umfasst ein erstes Separatorblatt, ein darauf angeordnetes Anoden- oder Kathodenblatt und ein darauf angeordnetes zweites Separatorblatt, auf der jedoch kein Kathoden- oder Anodenblatt angeordnet ist. Damit kann die Abschlusszelle auch als eine Monozelle ohne ein Kathoden- oder Anodenblatt angesehen werden. Der fertige Stapel aus der Vielzahl von Monozellen und der Abschlusszelle zeichnet sich dann dadurch aus, dass er an seiner Oberseite und seiner Unterseite jeweils ein Separatorblatt aufweist und die somit Anodenblätter und Kathodenblätter jeweils zu der Ober- und zu der Unterseite hin durch Separatorblätter abgedeckt sind und untereinander nicht im Kontakt stehen.
  • Zur Erzielung von sehr hohen Fertigungsraten der Energiezellen und/oder Energiespeicher ist es dabei wünschenswert, die hergestellten Segmente in einer möglichst hohen Fertigungsrate mit einer möglichst hohen Positionsgenauigkeit aufzustapeln.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Zellstapelanlage, ein Verfahren zum Betrieb einer derartigen Zellstapelanlage, eine Teilvorrichtung und ein Teilverfahren bereitzustellen, welche ein Stapeln der Segmente in einer möglichst hohen Fertigungsrate ermöglichen soll, ohne dass dies einen nachteiligen Einfluss auf Positionsgenauigkeit der zueinander ausgestapelten Segmente zur Folge hat.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Zellstapelanlage mit den Merkmalen von Anspruch 1 und ein Verfahren zur Steuerung einer Zellstapelanlage mit den Merkmalen von Anspruch 15 vorgeschlagen. Ferner werden zur Lösung der Aufgabe eine Teilvorrichtung nach Anspruch 19 und ein Teilverfahren nach Anspruch 23 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
  • Nach Anspruch 1 wird zur Lösung der Aufgabe eine Zellstapelanlage zum Stapeln von Segmenten von Energiezellen, mit
    • - einer Zuführeinrichtung, welche die Segmente in einer Zuführgeschwindigkeit kontinuierlich zuführt, und
    • - wenigstens einer Zellstapelvorrichtung, welche die Segmente von der Zuführeinrichtung übernimmt und zu Stapeln aufeinanderstapelt, wobei
    • - die Zellstapelvorrichtung wenigstens eine Entnahmevorrichtung und ein Ablageorgan aufweist vorgeschlagen, bei der
    • - zwischen der Entnahmevorrichtung und dem Ablageorgan ein Abstreifer vorgesehen ist, welcher eine die Bewegungsrichtung der Segmente von der Entnahmevorrichtung zu dem Ablageorgang vorgebende Führungskontur aufweist.
  • Durch den Abstreifer mit seiner Führungskontur und der dadurch ermöglichten Führung der Segmente von der Entnahmevorrichtung zu dem Ablageorgan können die bei der Übergabe auf die Segmente wirkenden Kräfte verringert werden. Die Segmente werden durch den Abstreifer von der Entnahmevorrichtung übernommen und dann in ihren Bewegungen zu dem Ablageorgan hin geführt, so dass die Übergabe ferner auch bei hohen Förderraten prozesssicher durchgeführt werden kann. Damit kann die Übergabe und die nachfolgende Stapelung der Segmente mit einer verbesserten Genauigkeit und gleichzeitig hohen Stapel- und Förderraten verwirklicht werden. Der Abstreifer bildet praktisch neben seiner Übernahmefunktion der Segmente zusätzlich eine Übergangsfläche zwischen der Entnahmevorrichtung und dem Ablagevorgang, an welcher die Segmente während des weiteren Bewegungsvorganges anliegen, und welche durch ihre Führungskontur die Bewegungsrichtung der Segmente vorgibt.
  • Dabei kann die Führungskontur bevorzugt einen die Bewegung der Segmente zumindest in einer Richtung begrenzenden Anschlag aufweisen, so dass die Bewegung nicht nur geführt sondern auch an einer vordefinierten Position gestoppt wird. Der Anschlag ist dabei so bemessen und angeordnet, dass die Segmente bei einer Anlage daran selbsttätig in die Aufnahme des Ablagevorgangs z.B. durch die wirkende Schwerkraft abgelegt werden.
  • Dabei kann eine besonders sanfte Übergabe der Segmente dadurch verwirklicht werden, indem die Führungskontur einen Führungsabschnitt aufweist, welcher an seinem einer Übergabestelle der Entnahmevorrichtung zugewandten Ende einen Eintrittsabschnitt aufweist, welcher eine in Richtung der Bewegung des von der Entnahmevorrichtung in einer Übergabestelle transportierten Segmentes gerichtete Formgebung aufweist. Durch die vorgeschlagene Formgebung der Führungskontur werden die Segmente in der Übergabestelle genau in der Richtung von dem Abstreifer übernommen, in der sich durch die Entnahmevorrichtung in die Übergabestelle transportiert werden. Die Segmente werden dadurch ohne eine Umlenkung oder Richtungsänderung durch den Abstreifer von der Entnahmevorrichtung übernommen. Der Eintrittsabschnitt des Führungsabschnittes ist damit gezielt zu einer möglichst sanften Übernahme der Segmente geformt.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass der Führungsabschnitt einen ausgehend von dem Eintrittsabschnitt in Richtung des Ablageorgans gerichteten Abführabschnitt aufweist. Der Abführanschnitt dient der Abführung der Segmente nach deren Eintritt über den Eintrittsabschnitt an das nachfolgende Ablageorgan. Der Abführabschnitt kann hierzu eine in Richtung des Ablageorgans gerichtete Formgebung aufweisen.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die Entnahmevorrichtung durch eine drehbar angetriebene Trommel gebildet ist. Drehbare Trommeln eignen sich bevorzugt zu einem Transport der Segmente in einer hohen Förderrate mit möglichst geringen auf die Segmente einwirkenden Kräften. Ferner werden die Segmente in einer Drehbewegung auf einem bestimmten Transportkreis dem Abstreifer zugeführt, wodurch wiederum das Abführen der Segmente in der Übergabestelle besonders einfach verwirklicht werden kann, in dem der Abstreifer in die Transportkreis der Segmente hineinragt und damit die Bewegungskurve der Segmente schneidet.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die Trommel wenigstens einen bevorzugt drei in gleichen Winkeln zueinander angeordnete Übernahmestempel zur Aufnahme der Segmente aufweist. Durch die Mehrzahl der Übernahmestempel kann die Übernahmerate der Segmente durch die Trommel erhöht und/oder im Umkehrschluss kann die erforderliche Drehgeschwindigkeit der Trommel bei einer vorgegebenen Anzahl von zu übernehmenden Segmenten je Zeiteinheit reduziert werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass die Anzahl der Übernahmestempel ungerade ist. Hierdurch können die Übernahmestellung der Segmente von der Zuführeinrichtung und die Übergabestellung an das Ablageorgan gegenüberliegend also in einem Winkel von 180 Grad in Bezug zu der Drehachse der Trommel angeordnet werden, und es befindet sich immer ein Übernahmestempel in der Übernahmestellung, ohne dass ein anderer Übernahmestempel in der Übergabestellung und umgekehrt angeordnet ist. Durch die vorgeschlagene Weiterentwicklung können die Übernahmestellung und die Übergabestellung gegenüberliegend angeordnet werden, wodurch ein konstruktiv einfacher Aufbau der Zellstapelanlage ermöglicht wird, ohne dass zwei Übernahmestempel zeitglich die Übernahmestelle und die Übergabestelle durchlaufen.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die Übernahmestempel jeweils eine im Querschnitt der Trommel kreisbogenabschnittsförmige Übernahmefläche aufweisen, und die Übernahmeflächen der Übernahmestempel im Querschnitt auf demselben Durchmesser angeordnet sind. Die Übernahmeflächen der Übernahmestempel bilden damit einen Übernahmeradius und durchfahren die Übernahmestelle und Übergabestelle damit auf einem gleichen Durchmesser in Bezug zu der Trommel.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass das Ablageorgan eine linear verfahrbare Aufnahme aufweist, welche die Stapel in Richtung der Flächennormalen der Segmente von der Entnahmevorrichtung abtransportiert. Durch die linear in die vorgeschlagene Richtung verfahrbare Aufnahme werden die Stapel und/oder die darin aufgestapelten Segmente ohne einwirkende Querkräfte abtransportiert. Hierdurch wird verhindert, dass die Segmente und/oder Stapel ihre positionsgenaue Anordnung während des Abtransportes wieder verlieren.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass das Ablageorgan eine Hubeinrichtung aufweist, welche die Aufnahme bei einer Aktivierung über eine lineare Führungseinrichtung verfährt. Durch die lineare Führungseinrichtung und die zugehörige Hubeinrichtung werden die Aufnahme und der darin gehaltene Stapel in einem vorbestimmten Verfahrweg abtransportiert, und die Aufnahme kann in einer sehr genau zu steuernden Bewegung nach dem Abgeben des Stapels zurück in die Übergabestelle der Entnahmevorrichtung zugeführt werden.
  • Weiter wird in diesem Fall vorgeschlagen, dass im Bereich der Hubeinrichtung wenigstens eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, welche eine Eigenschaft des Stapels oder der Aufnahme detektiert. Der durch die Hubeinrichtung verwirklichte Verfahrweg der Aufnahme kann hierdurch zusätzlich zur Anordnung einer Sensoreinrichtung genutzt werden, wobei die Führungseinrichtung den Verfahrweg der Aufnahme genau definiert und eine genaue Ausrichtung der Sensoreinrichtung zu der daran vorbeibewegten Aufnahme mit dem darin gehaltenen Stapel ermöglicht. Hierbei kann durch die Sensoreinrichtung z.B. die Position der Aufnahme oder das Passieren einer vorbestimmten Position durch die Aufnahme detektiert werden. Ferner können auch Eigenschaften des Stapels wie z.B. die Stapelhöhe, die Seitenflächen des Stapels oder auch die Anordnung und Ausrichtung des Stapels detektiert werden, so dass diese dokumentiert werden können oder fehlerhafte Stapel vor der weiteren Verarbeitung ausgeschleust werden können.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass das Ablageorgan einen aus einer Bereitschaftsstellung in eine Haltestellung bewegbaren Umsetzer aufweist, welcher während des Verfahrens der Aufnahme zum Abtransport der Stapel in der Haltestellung angeordnet ist und eine Zwischenauflage zum Ablegen der Segmente bildet. Durch den vorgesehenen Umsetzer wird eine Ablage der Segmente auch dann ermöglicht, wenn die mit dem vorangehend fertig aufgebauten Stapel gefüllte Aufnahme zur Übergabe des Stapels von der Entnahmevorrichtung zu einem Abgabeort verfahren wird und damit zur Übernahme der Segmente in der Übergabestellung der Entnahmevorrichtung nicht zur Verfügung steht. Hierdurch kann eine ununterbrochene also kontinuierliche Abgabe der Segmente von der Entnahmevorrichtung an das Ablageorgan mit einer dadurch ermöglichten hohen Stapelrate ermöglicht werden. Damit die Segmente nur dann auf dem Umsetzer abgelegt werden, wenn die Aufnahme nicht in der Übergabestellung der Entnahmevorrichtung angeordnet ist, wird der Umsetzer aus der Haltstellung zurück in die Bereitschaftsstellung bewegt, sobald die Aufnahme wieder zurück in die Übergabestelle der Entnahmevorrichtung verfahren wurde. Damit wird der Stapelvorgang und insbesondere die Verfahrbewegung der Aufnahme aus der Übergabestellung heraus nicht durch den Umsetzer gestört oder eingeschränkt. Der Umsetzer wird dann aus der Bereitschaftsstellung in die Haltestellung bewegt, wenn eine vorbestimmte Anzahl der Segmente in der Aufnahme aufgestapelt sind, und/oder wenn eine vorbestimmte Stapelhöhe erreicht ist, und zwar unmittelbar nach dem Ablegen des letzten Segmentes auf den Stapel. Dabei wird der Umsetzer in den Ablageweg der Segmente eingefahren, so dass die Ablage des nächsten Segmentes auf den Stapel unterbrochen und das nächste Segment stattdessen auf dem Umsetzer abgelegt wird. Der Umsetzer übernimmt damit praktisch kurzzeitig die Funktion der Aufnahme, in dem er eine Zwischenablage bildet, bis die Aufnahme zurück in die Übergabestelle bewegt ist.
  • Dabei wird weiter vorgeschlagen, dass die Aufnahme und der Umsetzer jeweils eine Auflagefläche aufweisen, welche durch die Oberflächen von einer Mehrzahl von parallel und äquidistant zueinander angeordneten Stegen gebildet ist, und der Umsetzer und die Aufnahme während ihren Bewegungen zum Übergeben der Stapel der Segmente mit ihren Stegen ineinander eingreifen. Durch die vorgeschlagene Ausbildung der Auflageflächen kann die Aufnahme nach dem Abgeben des Stapels zurück in die Übergabestelle verfahren werden, ohne dabei mit dem Umsetzer zu kollidieren. Die Aufnahme wird dabei beim Bewegen in die Übergabestelle mit den Stegen ihrer Auflagefläche zwischen die Stege der Auflagefläche des Umsetzers bewegt und ergänzt somit die Auflagefläche des Umsetzers zu einer vergrößerten Aufnahmefläche. Nachdem die Aufnahme wieder in der Übergabestelle angeordnet ist, wird der Umsetzer wieder aus der Haltestellung zurück in die Bereitschaftsstellung bewegt und übergibt dabei die bereits aufgestapelten Segmente an die Aufnahme.
  • Der Stapel wird praktisch „umgesetzt“.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass eine Abführeinrichtung mit einer Vielzahl von individuell verfahrbaren Transportaufnahmen vorgesehen ist, in welche das Ablageorgan die Stapel ablegt. Die individuell verfahrbaren Transportaufnahmen dienen dem Abtransport der Stapel zu einer weiteren Verarbeitung. Da die Segmente und die Stapel während des vorangegangenen Transports und/oder Stapelvorganges mittels einer oder mehrerer Sensoreinrichtungen auf die Einhaltung vorbestimmter Qualitätskriterien geprüft werden und bei Nichteinhaltung der Qualitätskriterien aus dem Produktionsvorgang ausgeschleust werden, können die Stapelvorgänge und die Frequenz der abzutransportierenden Stapel variieren. Diese Veränderung der Transportfrequenz der abzutransportierenden Stapel kann durch die individuelle Verfahrbarkeit der Transportaufnahmen in Verbindung mit einer entsprechenden Steuerung berücksichtigt werden.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die Entnahmevorrichtung und/oder die Aufnahme des Ablageorgans eine oder mehrere mit Unterdruck beaufschlagbare Vakuumleitungen aufweisen, welche durch Anlegen von Unterdruck die Übernahme der Segmente durch die Entnahmevorrichtung von der Zuführeinrichtung und/oder durch das Ablageorgan von der Entnahmevorrichtung sowie den Transport auf der Entnahmevorrichtung unterstützen. Durch die mit Unterdruck beaufschlagbaren Vakuumleitungen kann die Übergabe der Segmente sowie der Transport der Segmente auf der Entnahmevorrichtung mit sehr geringen auf die Segmente einwirkenden Kräften verwirklicht werden. Ferner können die auf die Segmente ausgeübten Kräfte sehr einfach durch An- und Abschalten des Unterdrucks in den Vakuumleitungen gesteuert werden. So kann z.B. die Übernahme der Segmente durch die Entnahmevorrichtung von der Zuführeinrichtung sehr einfach dadurch gesteuert werden, indem der Unterdruck in den Vakuumleitungen der Entnahmevorrichtung zugeschaltet und der Unterdruck in den Vakuumleitungen der Zuführeinrichtung in einen Übergabepunkt abgeschaltet werden. Die Übergabe der Segmente von der Entnahmevorrichtung auf das Ablageorgan erfolgt dann analog dadurch, indem der Unterdruck in den Vakuumleitungen der Entnahmevorrichtung abgeschaltet und der Unterdruck in den Vakuumleitungen der Aufnahme des Ablageorgans zugeschaltet wird.
  • Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zur Steuerung einer Zellstapelanlage zum Stapeln von Segmenten von Energiezellen nach Anspruch 15, mit
    • -einer Zuführeinrichtung, welche die Segmente in einer Zuführgeschwindigkeit kontinuierlich zuführt, und
    • -wenigstens einer Zellstapelvorrichtung, welche die Segmente von der Zuführeinrichtung übernimmt und zu Stapeln aufeinanderstapelt, wobei
    • -die Zellstapelvorrichtung wenigstens eine Entnahmevorrichtung und ein Ablageorgan aufweist, vorgeschlagen, bei dem
    • -ein Abstreifer vorgesehen ist, dessen Bewegung in Abhängigkeit von der Bewegung der Entnahmevorrichtung und/oder der Bewegung des Ablageorgans gesteuert wird.
  • Der Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens ist darin zu sehen, dass die Segmente von der Entnahmevorrichtung in der Zuführgeschwindigkeit der Zuführeinrichtung in einer kontinuierlichen Zuführung übernommen, von der Entnahmevorrichtung weiter transportiert und schließlich über den Abstreifer in einer gesteuerten Abführbewegung an das Ablageorgan abgegeben werden. Dadurch kann ein möglichst sanfter Transport der Segmente mit einer dadurch ermöglichten positionsgenauen Stapelung der Segmente in dem Ablageorgan auch bei hohen Förderraten der Segmente ermöglicht werden. Hierdurch kann durch die Übernahme der Segmente in der Zuführgeschwindigkeit der Zuführeinrichtung einerseits eine ununterbrochene Abnahme der Segmente in einer hohen Transportgeschwindigkeit von der Zuführeinrichtung und andererseits eine Übergabe der Segmente an das Ablageorgan mit einer möglichst geringen Belastung der Segmente bei der Übernahme verwirklicht werden. Hierbei sind die bei der Abgabe der Segmente an das Ablageorgan reduzierten Querkräfte von besonderer Bedeutung, da die Segmente dadurch in dem Ablageorgan positionsgenauer zu den Stapeln aufgestapelt werden können. Die Zellstapelanlage bildet aufgrund der vorgeschlagenen Steuerung eine Schnittstelle zwischen der kontinuierlichen Zuführung der Segmente über die Zuführeinrichtung und der Stapelung der Segmente, welche mit einer geringeren oder idealerweise ohne eine Quergeschwindigkeit der Segmente also ohne eine weitere Transportgeschwindigkeit erfolgt.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die Entnahmevorrichtung durch eine von der Antriebseinrichtung zu einer Drehbewegung angetriebenen Rotationskörper gebildet ist, und Bewegung des Abstreifers in Abhängigkeit von der Drehwinkelstellung des Rotationskörpers gesteuert wird. Durch die Ausbildung der Entnahmevorrichtung als drehbar angetriebener Rotationskörper können die Segmente mit besonders geringen Kräften in einer hohen Förderrate transportiert werden. Ferner kann die Entnahmevorrichtung dadurch speziell zu einer Übernahme der Segmente von einer durch einen Trommellauf gebildeten Zuführeinrichtung ausgebildet werden. Durch die Steuerung der Bewegung des Abstreifers in Abhängigkeit von dem Drehwinkel des Rotationskörpers Trommel, kann die durch den Abstreifer bewirkte Abführbewegung der Segmente zu der Zuführbewegung der Segmente über die Entnahmevorrichtung besonders einfach synchronisiert werden.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass das Ablageorgan eine linear verfahrbare Aufnahme aufweist, und die linear verfahrbare Aufnahme aus einer Aufnahmestellung in eine Abgabestellung verfahren wird, wenn das Erreichen einer vorbestimmten Stapelhöhe des Stapels in der Aufnahme erkannt wird. Die Aufnahme dient dem Abtransport des fertig gebildeten Stapels aus der Aufnahmestellung in die Abgabestellung und wird dabei zur Verwirklichung von möglichst geringen auf die Segmente einwirkenden Kräften linear verfahren. Das Erreichen der vorbestimmten Stapelhöhe, welche auch durch eine vorbestimmte Anzahl von Segmenten in dem Stapel repräsentiert werden kann, kann aus den Daten der Maschinensteuerung oder auch durch eine Detektierung des Stapels mittels einer Sensoreinrichtung erfolgen kann. Sofern ohnehin eine Sensoreinrichtung zur Detektierung bestimmter Eigenschaften, wie zum Beispiel die Position des Stapels oder der Segmente, vorgesehen ist, kann auch deren Signal hier genutzt werden.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die Entnahmevorrichtung und der Abstreifer jeweils eine Auflagefläche aufweisen, welche durch die Oberflächen von einer Mehrzahl von parallel und äquidistant zueinander angeordneten Stegen gebildet ist, und der Abstreifer und die Entnahmevorrichtung während ihren Bewegungen zum Übergeben der Stapel der Segmente mit ihren Stegen ineinander eingreifen. Durch die vorgeschlagene Weiterentwicklung kann die Entnahmevorrichtung sehr einfach in die Übergabestellung bewegt werden, ohne mit dem Abstreifer zu kollidieren, indem die Entnahmevorrichtung mit ihren Stegen zwischen die Stege des Abstreifers eingefahren wird.
  • Weiter wird zur Lösung der Aufgabe eine Teilvorrichtung einer oder in einer Zellstapelanlage für Segmente von Energiezellen nach einem der Ansprüche 1 bis 14 vorgeschlagen, wobei
    • - die Zuführeinrichtung ausgebildet und eingerichtet ist, Segmente von Energiezellen in einer Anzahl A pro Zeiteinheit zuzuführen,
    • - eine erste Fördereinheit für Segmente vorgesehen ist, die der Zuführeinrichtung nachgeordnet ist,
    • - eine zweite Fördereinheit für Segmente vorgesehen ist, die der ersten Fördereinheit nachgeordnet ist, wobei
    • - die erste Fördereinheit ausgebildet und eingerichtet ist, die Anzahl A pro Zeiteinheit der Segmente von der Zuführeinrichtung zu übernehmen und eine Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente an einen ersten Abgabebereich und eine Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente an einen zweiten Abgabebereich zu transportieren, wobei
    • - die Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente in Richtung der zweiten Fördereinheit transportierbar und in dem Abgabebereich an die zweite Fördereinheit übergebbar vorgesehen ist, und wobei
    • - die Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente in dem zweiten Abgabebereich, insbesondere an eine Zellstapeleinrichtung, oder an eine Zellstapelvorrichtung, oder an eine oder an mehrere Entnahmevorrichtungen einer Zellstapeleinrichtung übergebbar vorgesehen ist, und
    • - insbesondere die Summe der Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente und der Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente kleiner oder gleich der Anzahl A pro Zeiteinheit der Segmente ist, vorgeschlagen.
  • Ferner wird zur Lösung der Aufgabe ein Teilverfahren beim Herstellen von Zellstapeln in einer Zellstapelanlage für Segmente von Energiezellen nach einem der Ansprüche 1 bis 14 vorgeschlagen, bei dem
    • - mittels der Zuführeinrichtung, welche ausgebildet und eingerichtet ist, Segmente von Energiezellen in einer Anzahl A pro Zeiteinheit zuzuführen, eine Anzahl A pro Zeiteinheit von Segmenten zugeführt wird,
    • - eine erste Fördereinheit für Segmente vorgesehen ist, die der Zuführeinrichtung nachgeordnet ist, welche Segmente fördert,
    • - eine zweite Fördereinheit für Segmente vorgesehen ist, die der ersten Fördereinheit nachgeordnet ist, welche Segmente fördert, wobei
    • - die erste Fördereinheit die Anzahl A pro Zeiteinheit der Segmente von der Zuführeinrichtung übernimmt und eine Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente an einen ersten Abgabebereich und eine Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente an einen zweiten Abgabebereich G2 transportiert, wobei
    • - die Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente in Richtung der zweiten Fördereinheit transportiert wird und in dem ersten Abgabebereich an die zweite Fördereinheit übergeben wird, und wobei
    • - die Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente in dem zweiten Abgabebereich, insbesondere an eine Zellstapeleinrichtung, oder an eine Zellstapelvorrichtung, oder an eine oder an mehrere Entnahmevorrichtungen einer Zellstapeleinrichtung übergeben wird und insbesondere
    • - die Summe der Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente und der Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente kleiner oder gleich der Anzahl A pro Zeiteinheit der Segmente ist.
  • Weiter wird vorgeschlagen, dass die zweite Fördereinheit als drehantreibbare Fördereinheit, insbesondere in Form einer Übergabetrommel oder als in Wirkverbindung stehende Kombination einer ersten drehantreibbaren Fördereinheit, insbesondere in Form einer Umkehrtrommel und einer zweiten drehantreibbaren Fördereinheit, insbesondere in Form einer Übergabetrommel, betrieben wird.
  • Der Vorteil der vorgeschlagenen Teilvorrichtung und des vorgeschlagenen Teilverfahrens ist darin zu sehen, dass die Zellstapeleinrichtungen und/oder Entnahmevorrichtungen aufgrund der Aufteilung der zugeführten Segmente der Anzahl A auf die beiden Fördereinheiten entsprechend der geringeren Anzahl B und C jeweils in einer geringeren Stapelrate aufgestapelt werden als diese in der Anzahl A zugeführt werden. Damit kann die Förderrate der Zuführeinrichtung entsprechend hoch ausgelegt werden, und die Stapelrate kann gleichzeitig entsprechend gering für eine hohe Positionsgenauigkeit der aufgestapelten Segmente und damit der Stapel selbst ausgelegt werden.
  • Dabei ist die zweite Fördereinheit bevorzugt als drehantreibbare Fördereinheit, insbesondere in Form einer Übergabetrommel oder als in Wirkverbindung stehende Kombination einer ersten drehantreibbaren Fördereinheit, insbesondere in Form einer Umkehrtrommel und einer zweiten drehantreibbaren Fördereinheit, insbesondere in Form einer Übergabetrommel, ausgebildet, welche für sich sehr hohen Förderkapazitäten der Segmente ermöglichen. Insbesondere wird durch die Ausbildung der ersten Fördereinheit als drehantreibbare Fördereinheit eine kontinuierliche Zuführung und Abführung der Segmente zu der Fördereinheit und von dieser weg ermöglicht. Aufgrund der Drehbewegung der Fördereinheit können die dabei auf die Segmente wirkenden Kräfte insbesondere in Querrichtung auf ein geringstmögliches Maß reduziert werden, wodurch wiederum ein sehr positionsgenauer Transport der Segmente und damit auch die Bildung von sehr positionsgenauen Stapeln ermöglicht wird.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:
    • 1 eine Herstellmaschine mit einer erfindungsgemäßen Zellstapelanlage; und
    • 2 eine vergrößerte Darstellung der Zellstapelanlage mit einer Zellstapeleinrichtung und mehreren Zellstapelvorrichtungen nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
  • In der 1 ist eine Herstellmaschine mit einer erfindungsgemäßen Zellstapelanlage 1 mit einer ersten Zuführeinrichtung 2, einer Abführeinrichtung 3, einer vorgelagerten Schneideinrichtung 4 und einer zwischen der Zuführeinrichtung 2 und der Abführeinrichtung 3 angeordneten Zellstapeleinrichtung 7 dargestellt. Ferner umfasst die Herstellmaschine eine Zuführung von vier Endlosbahnen (E1-E4), wobei zwei der Endlosbahnen E1 und E3 aus einem Separatormaterial, eine Endlosbahn E2 aus einem Anodenmaterial und eine Endlosbahn E4 aus einem Kathodenmaterial gebildet ist. Die Endlosbahnen E2 und E4 des Kathodenmaterials und des Anodenmaterials werden jeweils mittels einer Schneideinrichtung zu Anoden und Kathoden in einer vorbestimmten Länge und/oder Breite geschnitten, welche dann nach dem Schneiden auf jeweils eine der Endlosbahnen E1 und E3 des Separatormaterials aufgelegt werden. Dabei erfolgt das Zusammenführen so, indem zuerst die von der untersten Endlosbahn E4 abgeschnittenen Anoden oder Kathoden vereinzelt auf ein Transportband T aufgelegt werden, anschließend die darüberliegenden Endlosbahn E3 des Separatormaterials aufgelegt wird, und anschließend wiederum die von der Endlosbahn E2 abgeschnittenen Anoden oder Kathoden vereinzelt auf die Endlosbahn E3 des Separatormaterials aufgelegt werden, welche dann durch Auflegen der obersten Endlosbahn E1 des Separatormaterials an der Oberseite zu einer vierlagigen Endlosbahn EG abgedeckt werden. Diese vierlagige Endlosbahn EG mit den Anoden oder Kathoden an einer Oberseite wird dann einer Laminierungseinheit L zugeführt, in der diese durch thermische und/oder mechanische Energieeinwirkung zu einem festen Verbund miteinander verbunden werden.
  • Die laminierte vierlagige Endlosbahn EG wird dann in der Herstellmaschine der Zellstapelanlage 1 zugeführt und in der Schneideinrichtung 4 in Segmente 16 einer vorbestimmten Länge und/oder Breite geschnitten, welche auch als Monozellen bezeichnet werden. Es ist aber auch denkbar, der Zellstapelanlage 1 in der Herstellmaschine doppellagige Segmente 16 aus lediglich einer Schicht eines Separatormaterials und einer Anode oder Kathode und/oder auch einlagige Segmente 16 zuzuführen, soweit diese entsprechend gestapelt weiterverarbeitet werden sollen.
  • Die Schneideinrichtung 4 ist hier durch ein Trommelpaar aus einer Schneidtrommel mit Schneidmessern und einer Gegentrommel mit Gegenmessern ausgebildet und schneidet die auf die Schneidtrommel oder die Gegentrommel geführte vierlagige Endlosbahn EG durch ein Abscheren der Schneidmesser an den Gegenmessern in Segmente 16 einer vorbestimmten Länge, welche durch die Abstände der Schneidmesser oder der Gegenmesser definiert ist, je nachdem, ob die Endlosbahn auf die Schneidtrommel oder die Gegentrommel geführt ist. Ausgehend von der Schneideinrichtung 4 werden die geschnittenen Segmente 16 der Zuführeinrichtung 2 zugeführt. Die Zuführeinrichtung 2 ist durch einen Trommellauf mit mehreren Transporttrommeln gebildet, an denen die Segmente 16 z.B. durch Unterdruck gehalten werden. Sofern es sich bei der zugeführten Endlosbahn um eine vierlagige Endlosbahn EG handelt, entsprechen die davon geschnittenen Segmente 16 dann den eingangs beschriebenen Monozellen.
  • Die Zellstapelanlage 1 mit der Zellstapeleinrichtung 7 ist in der 2 vergrößert gezeigt. Die Zuführeinrichtung 2 und umfasst zwei Übergabetrommeln 5 und eine zwischen den Übergabetrommeln 5 angeordnete Umkehrtrommel 6. Ferner umfasst die Zellstapeleinrichtung 7 zwei Zellstapelvorrichtungen 11 mit jeweils einer Entnahmevorrichtung 111 und einem zugehörigen Ablageorgan 112. Die Entnahmevorrichtung 111 ist als ein Rotationskörper in Form einer zu einer Drehbewegung angetriebenen Trommel ausgebildet und weist drei in Winkeln von 120 Grad zueinander ausgerichtete Übernahmestempel 113 auf. Die Übernahmestempel 113 weisen eine Außenfläche auf, die in ihren Außenabmaßen wenigstens der Außenform der Segmente 16 entspricht oder auch größer als diese bemessen sein kann. Die Übernahmestempel 113 weisen in ihrem Querschnitt senkrecht durch die Drehachse der Entnahmevorrichtung 111 eine kreisbogenabschnittsförmige Außenkontur mit jeweils gleichen Radien auf, so dass sie sich zu einem virtuellen Kreis ergänzen. Ferner sind die Entnahmevorrichtungen 111 mit ihren Übernahmestempeln 113 so angeordnet und in den Radien bemessen, dass sie bei der Drehbewegung mit den Außenflächen der Übernahmestempel 113 die Mantelflächen der Übergabetrommel 5 mit einem wenigstens der Dicke der Segmente 16 entsprechenden Spalt tangieren. Dabei ist die Drehbewegung der Entnahmevorrichtung 111 so zu der jeweiligen Übergabetrommel 5 gesteuert, dass die Übernahmestempel 113 während des Umlaufens jeweils genau ein Segment 16 von der Übergabetrommel 5 übernehmen. Hierzu wird die Bewegung der Entnahmevorrichtung 111 so gesteuert, dass die Mantelflächen der Übernahmestempel 113 in dem Punkt des kürzesten Abstandes zu der Übergabetrommel 5, welcher der Übernahestelle I entspricht, eine der Umfangsgeschwindigkeit der auf der Übergabetrommel 5 gehaltenen Segmente 16 entsprechende Umfangsgeschwindigkeit aufweist, und die Segmente 16 im Idealfall ohne eine Relativgeschwindigkeit in Umfangsrichtung von den Übernahmestempeln 113 übernommen werden.
  • Die Mantelflächen der Übernahmestempel 113 weisen in Umfangsrichtung mindestens eine Kreisbogenlänge auf, welche der in Umfangsrichtung der Übergabetrommel 5 gerichteten Breite der Segmente 16 entsprechen, so dass die Segmente 16 von den Übernahmestempeln 113 vollflächig übernommen werden. Ferner weisen die Übernahmestempel 113 hierzu auch in Axialrichtung der Entnahmevorrichtung 111 eine Länge auf, welche mindestens der Länge der Segmente 16 in Axialrichtung der Entnahmetrommel 5 entspricht.
  • Die Übernahmestempel 113 weisen eine kammartige Struktur mit einer Mehrzahl von parallel zueinander und in Umfangsrichtung gerichteten Stegen auf, zwischen denen jeweils Spalte mit einer konstanten und gleichen Weite angeordnet sind. Die Stirnseiten der Stege bilden dann zusammen die Mantelflächen der Übernahmestempel 113.
  • In den Stegen der Übernahmestempeln 113 sind Vakuumleitungen vorgesehen, welche mit Unterdruck beaufschlagbar sind und mit ihren Öffnungen in die stirnseitigen Mantelflächen der Stege und/oder Übernahmestempel 113 münden. Ferner können auch in den Mantelflächen der Übergabetrommeln 5 entsprechende Öffnungen von mit Unterdruck beaufschlagbaren Vakuumleitungen vorgesehen sein. Die Segmente 16 werden dann durch das Anlegen von Unterdruck in den Vakuumleitungen an den Mantelflächen der Übergabetrommeln 5 gehalten und durch Abschalten des Unterdrucks in den Vakuumleitungen der Übergabetrommel 5 und durch Anschalten des Unterdrucks in den Vakuumleitungen des die Übernahmestelle I durchlaufenden Übernahmestempels 113 von der Entnahmevorrichtung 111 übernommen.
  • Als Segmente 16 kommen einzelne Separatorblätter oder Monozellen mit Separatorblättern in Betracht, wobei ein oder jedes Separatorblatt mit einer Dicke von 8 bis 25 µm, bevorzugt von 10 bis 15 µm auweist. Mit solch dünnen Separatorblättern können sehr hohe spezifische Energien und Energiedichten bei einem gleichzeitig sehr kompakten Aufbau verwirklicht werden. Ferner kann die Zellstapelanlage 1 zur Stapelung von Anoden und/oder Kathoden und/oder Segmenten 16 oder Monozellen mit einer Anode, einer Kathode und zwei Separatorblättern mit einer Elektrodenfläche von 2 X 4 cm zur Herstellung von Kleinstzellen, insbesondere Kleinstpouchzellen verwendet werden. Die Zellstapelanlage 1 kann auch zur Stapelung von Anoden und/oder Kathoden und/oder Segmenten 16 oder Monozellen mit einer Anode, einer Kathode und zwei Separatorblättern mit einer Elektrodenfläche von 15 X 40 cm zur Herstellung von großflächigeren Zellen verwendet werden. Die Übernahmeflächen 123 der Übernahmestempel 113 sind in ihren Flächen derart bemessen, dass die Segmente 16 oder die Monozellen vollflächig oder teilflächig übernommen und transportiert werden können. Beispielhafte Abmessungen der Anoden und/oder Kathoden und liegen im Bereich von 100 × 50 mm, bis 200 × 100 mm, insbesondere von 120 x 60 mm bis 180 × 90 mm mit Elektrodenflächen von 800 mm2 bis 80000 mm2, insbesondere im Bereich von 1200 mm2 bis 60000 mm2 oder 1800 mm2 bis 36000 mm2.
  • Die Stege 118 bilden bevorzugt mit ihren Oberflächen einen Flächenanteil von 30 bis 70 % der Oberfläche der Übernahmeflächen 123 der Übernahmestempel 113, so dass ein daran gehaltenes Segment 16 an einer Übernahmefläche 123 mit einer Fläche von 30 bis 70 % seiner Oberfläche flächig anliegt. Dabei kann das Segment 16 über den Unterdruck in den Vakuumleitungen 122 an den Übernahmeflächen 123 fixiert sind. Der vorgeschlagene Flächenanteil ist insofern bevorzugt, da dadurch eine sanfte Übernahme und ein sanfter Transport der Segmente 16 bei einer gleichzeitig positionsgenauen Fixierung der Segmente 16 und einem durch die Zwischenräume zwischen den Stegen 118 ermöglichten Eingriff des Ablagehebels 117 mit einer dadurch ermöglichten Abhebebewegung ermöglicht wird.
  • Die Umlaufbewegung der Entnahmevorrichtungen 111 und damit der Übernahmestempel 113 ist so gesteuert, dass sie die Segmente 16 in einer vorbestimmten Abfolge von den Übergabetrommeln 5 übernehmen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Zellstapelvorrichtungen 11 in der Zellstapeleinrichtung 7 vorgesehen, so dass jede der Zellstapelvorrichtungen 11 Segmente 16 in einer festen Abfolge in einem Zweierrhythmus von der Zuführeinrichtung 2 übernimmt. Damit übernimmt die der ersten Übergabetrommel 5 zugeordnete erste Entnahmevorrichtung 111 der ersten Zellstapelvorrichtung 11 bei einem Umlauf mit einem ihrer Übernahmestempel 113 in einem Rhythmus jeweils die ersten Segmente 13 einer Zweiergruppe von der ersten Übergabetrommel 5. Anschließend werden die auf der ersten Übergabetrommel 5 verbleibenden Segmente 16 der Zweiergruppen von der ersten Umkehrtrommel 6 übernommen und weiter auf die zweite Übergabetrommel 5 übergeben. Aufgrund der Übergabe der Segmente 16 über die Umkehrtrommel 6 auf die zweite Übergabetrommel 5 werden die Segmente 16 dabei einmal um ihre parallel zu den Drehachsen der Übergabetrommel 5 und der Umkehrtrommel 6 gerichteten Längsachsen gedreht, so dass sie auf der zweiten Übergabetrommel 5 mit derselben Oberseite nach außen gerichtet sind wie auf der ersten Übergabetrommel 5. Die zweite Zellstapelvorrichtung 11 entnimmt dann in gleicher Weise mit den Übernahmestempeln 113 der zweiten Entnahmevorrichtung 111 jeweils die zweiten Segmente 16 der Zweiergruppen von der zweiten Übergabetrommel 5, wie in der 2 zu erkennen ist. Da jede der Entnahmevorrichtungen 111 drei Übernahmestempel 113 aufweist, werden die Segmente 16 von den Übernahmestempeln 113 aus der Zuführung in drei Zweiergruppen entnommen, bis sämtliche Segmente 16 nach der Übergabe durch die zweite Übergabetrommel 5 entnommen wurden.
  • Die Entnahmevorrichtungen 111 sind zwischen jeweils einer Übergabetrommel 5 und einem Ablageorgan 112 angeordnet und übernehmen die Segmente 16 von der Übergabetrommel 5 nach dem oben beschriebenen Ablauf. Die Entnahmevorrichtungen 111 werden zu einer Drehbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben, wie auch anhand der Pfeilrichtung in der 2 zu erkennen ist. Während des Übernehmens jeweils eines der Segmente 16 von einer Übergabetrommel 5 befindet sich die Entnahmevorrichtung 111 mit einem ihrer Übernahmestempel 113 in der „12-Uhr-Position“ und durchläuft mit diesem die Übernahmestelle I. Diese Stellung der Entnahmevorrichtung 111 mit einem in der „12-Uhr-Position“ angeordneten Übernahemstempel 113 wird im Sinne der Erfindung auch als die Übernahmestellung der Entnahmevorrichtung 111 bezeichnet. Der Übernahmestempel 113, welcher das Segment 16 der vorangegangenen Vierergruppe der Entnahmetrommel 5 übernommen hat, befindet sich in dieser Stellung in der „8-Uhr-Position“. Die Entnahmevorrichtung 111 dreht in dieser Übernahmestellung mit einer Umfangsgeschwindigkeit der Mantelflächen der Übernahmestempel 113, welche der Umfangsgeschwindigkeit der Segmente 16 auf der Übergabetrommel 5 entspricht und übernimmt mit dem in der „12-Uhr-Position“ angeordneten Übernahmestempel 113 gerade ein Segment 16. Ein weiterer Übernahmestempel 113 befindet sich in der „4-Uhr-Position“, welcher kein Segment 16 trägt also eine freie Mantelfläche aufweist, da er gerade ein Segment 16 an das Ablageorgan 112 abgegeben hat.
  • Zur Übergabe des Segmentes 16 von dem in der Übernahmestellung der Entnahmevorrichtung 111 in der „8-Uhr-Position“ befindlichen Übernahmestempel 113 dreht die Entnahmevorrichtung 111 weiter, bis die Entnahmevorrichtung 111 mit dem vormals in der „8-Uhr-Position“ angeordneten Übernahmestempel 113 in der „6-Uhr-Position“ angeordnet ist und die Übergabestelle II durchläuft.
  • Die Übergabestelle II ist die Stelle des kürzesten Abstandes zwischen der Mantelfläche des übergebenden Übernahmestempels 113 und des Ablageorgans 112. Da die Anzahl der Übernahmestempel 113 ungerade ist, kann die Übergabestelle II in die „6-Uhr-Position“ gegenüberliegend zu der Übernahmestelle I in der „12-Uhr-Position“ angeordnet werden, ohne dass zwei der Übernahmestempel 113 zeitgleich die Übernahmestelle I und die Übergabestelle II passieren. Die Stellung der Entnahmevorrichtung 111 mit dem in der „6-Uhr-Position“ angeordneten Übernahmestempel 113 wird im Sinne der Erfindung auch als Übergabestellung der Entnahmevorrichtung 111 bezeichnet.
  • Die Entnahmevorrichtung 111 kann während dieser Drehbewegung soweit verzögert werden, dass die Entnahmevorrichtung 111 in der Übergabestellung mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit dreht, um die Abgabe des Segmentes 16 zu vereinfachen. Das Segment 16 wird in der Übergabestellung der Entnahmevorrichtung 111 von dem in der „6-Uhr-Position“ angeordneten Übernahmestempel 113 an das nachfolgend noch näher erläuterte Ablageorgan 112 abgegeben.
  • Ferner befindet sich der dritte freie Übernahmestempel 113 in dieser Stellung der Entnahmevorrichtung 111 also der Übergabestellung in der „2-Uhr-Position“ und in einem Winkel von 60 Grad zu der Übernahmestelle I der Übergabetrommel 5 in der „12-Uhr-Position“. Die Entnahmevorrichtung 111 wird dann weiter gedreht bis der vormals in der „2-Uhrposition“ befindliche freie Übernahmestempel 113 in der „12-Uhrposition“ die Übernahmestelle I passiert und ein Segment 16 übernimmt. Sofern die Entnahmevorrichtung 111 zur Abgabe der Segmente 16 in der Übergabestelle II verzögert wurde, wird die Entnahmevorrichtung 111 dann zur Übernahme des Segmentes 16 wieder soweit beschleunigt, dass das Segment 16 von dem Übernahmestempel 113 in der Umfangsgeschwindigkeit der Übergabetrommel 5 übernommen wird. Die Bewegung der Entnahmevorrichtung 111 wird hier so gesteuert, dass die Entnahmevorrichtung 111 insgesamt verzögert und beschleunigt wird, ohne dass sich dabei die Abstände der Übernahmestempel 113 zueinander verändern. Die Entnahmevorrichtung 111 ist hier durch eine zu einer Rotation angetriebene Trommel gebildet, so dass die Übernahmestempel 113 in diesem Fall während der Drehbewegung in unveränderlichen Winkeln zueinander angeordnet sind. Die Übernahmestempel 113 sind hier äquidistant zueinander angeordnet und werden zusammen mit dem Grundkörper der Entnahmevorrichtung 111 angetrieben. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass die oben beschriebene Beschleunigung und Verzögerung der Segmente 16 in die Übergabestelle II und die Übernahmestelle I allein durch eine einzige Steuerung der Bewegung der Entnahmevorrichtung 111 realisiert ist, während die Übernahmestempel 113 selbst keine individualisierte gesteuerte Bewegung ausführen, sondern stattdessen als Baugruppe verzögert und beschleunigt werden. Hierdurch kann die gesamte Steuerung und der konstruktive Aufbau vereinfacht werden. Insbesondere bedürfen die Übernahmestempel 113 keinerlei gesonderte beweglicher Lagerung an der Entnahmevorrichtung 111.
  • Das Ablageorgan 112 weist eine mittels einer Hubeinrichtung linear verfahrbare Aufnahme 115 auf, wobei die Bewegung der Aufnahme 115 durch eine Aktivierung der Hubeinrichtung ausgelöst und mittels einer Führungseinrichtung z.B. einer Führungsstange geführt wird. Die Aufnahme 115 ist zwischen einer Aufnahmestellung und einer Abgabestellung linear verfahrbar, wobei die Aufnahmestellung der Aufnahme 115 möglichst dicht zu der Übergabestelle II der Segmente 16 angeordnet ist, während die Abgabestellung der Aufnahme 115 einer entfernteren, der Abführeinrichtung 3 zugeordneten Position der Aufnahme 115 entspricht.
  • Ferner weist das Ablageorgan 112 einen Abstreifer 117 mit einer kammartigen Struktur mit einer Mehrzahl von parallel zueinander gerichteten Stegen auf, welche in der Breite und Anordnung so bemessen sind, dass sie bei dem Umlaufen der Entnahmevorrichtung 111 aufgrund ihrer Stellung oder durch eine aktive Bewegung zum Eingriff in die Spalte zwischen den Stegen der Übernahmestempel 113 der Entnahmevorrichtung 111 gelangen und das daran gehaltene Segment 16 in der Übergabestelle II passiv und/oder aktiv durch eine eigene Bewegung und/oder die Bewegung der Entnahmevorrichtung 111 von dem Übernahmestempel 113 auskämmen. Sofern die Übernahmestempel 113 in der Übergabestelle II mit einer geringeren Umfangsgeschwindigkeit drehen oder im Extremfall sogar stillstehen, ist es vorteilhaft, dass der Abstreifer 117 selbst die Bewegung zu den Übernahmestempeln 113 ausführt und die Segmente 16 aktiv aus den Mantelflächen der Übernahmestempel 113 auskämmt.
  • Die Entnahmevorrichtung 111 ist durch einen Rotationskörper mit einem durch die Mantelflächen der Übernahmestempel 113 definierten Außendurchmesser gebildet, und der Abstreifer 117 ist mit einem in Bezug zu dem Radius des Außendurchmessers geringfügig kleiner bemessenen Abstand zu der Drehachse des Rotationskörpers angeordnet. Dadurch ragt der Abstreifer 117 durch den Außendurchmesser des Rotationskörpers hindurch. Da der Abstand nur geringfügig kleiner als der Radius bemessen ist, greift der Abstreifer 117 nur über einen sehr geringen Teil des Radius ein, anders ausgedrückt der Abstreifer „kratzt“ die Oberfläche des Rotationskörpers lediglich geringfügig und zwar soweit, dass er die daran gehaltenen Segmente 16 seiner Funktion entsprechend abstreift. Aufgrund der Anordnung des Abstreifers 117 und des nur sehr geringen Eingriffs desselben in den Rotationskörper kann der Rotationskörper selbst vereinfacht aufgebaut werden, da er eben nur einen sehr kleinen Eingriff des Abstreifers 117 ermöglichen muss.
  • Die Aufnahme 115 kann ebenfalls mit Unterdruck beaufschlagbare Vakuumleitungen aufweisen, welche mit ihren Öffnungen so angeordnet sind, dass sie bei einem Anlegen von Unterdruck eine Saugkraft auf die zu übernehmenden Segmente 16 erzeugen. Die Segmente 16 können dann in der Übergabestelle II durch Abschalten des Unterdrucks in den Vakuumleitungen des in der „6-Uhr-Position“ angeordneten Übernahmestempels 113 und durch Ansaugen der Segmente 16 von den Vakuumleitungen der Aufnahme 115 von der Entnahmevorrichtung 111 in die Aufnahme 115 des Ablageorgans 112 zusätzlich zu dem oben beschriebenen Auskämmvorgang durch den Abstreifer 117 übergeben werden.
  • Dieser Vorgang der Abgabe der Segmente 16 von dem Übernahmestempel 113 der Entnahmevorrichtung 111 in die Aufnahme 115 des Ablageorgans 112 wird wiederholt bis über eine geeignete Sensoreinrichtung das Überschreiten einer vorbestimmten Höhe des in der Aufnahme 115 aufgebauten Stapels der Segmente 16 oder das Erreichen einer vorbestimmten Anzahl von in der Aufnahme 115 aufgestapelten Segmente 16 erkannt wird. In Abhängigkeit von dem Signal der Sensoreinrichtung wird die Hubeinrichtung dann aktiviert und die Aufnahme 115 mit dem Stapel der Segmente 16 aus der Aufnahmestellung in die Abgabestellung zu der Abführeinrichtung 3 linear verfahren.
  • Die Abstreifer 117 sind ortsfest gegenüber den Entnahmevorrichtungen 111 angeordnet. Zusätzlich oder alternativ können die Abstreifer 117 auch so ausgebildet sein, dass sie geringfügige Bewegungen zu den Entnahmevorrichtung 111 und den Übernahmestempeln 113 und damit auch gegenüber dem Ablageorgan 12 und deren Aufnahme 115 ausführen können, insbesondere dann, wenn die Übernahmestempel 113 die Übergabestelle II zum Abgeben der Segmente 16 passieren.
  • Die Abstreifer 117 weisen neben ihrer Kammstruktur mit den Stegen eine Führungskontur 118 und einen Anschlag 119 auf, welche durch die Formgebung der Stege selbst gebildet sein können. Die Führungskontur und die Anschläge können aber auch durch gesonderte Führungsstege und Anschläge getrennt von den Stegen ausgebildet sein, so dass die Stege ausschließlich die Funktion haben, das Auskämmen der Segmente 16 auszulösen, während der Verlauf der Abführbewegung der Segmente 16 durch die Führungskontur und den Anschlag bestimmt werden. Eine Verwirklichung beider Funktionen in den Stegen des Abstreifers 117 hat jedoch den Vorteil eines kompakten Aufbaus und geringerer Herstellkosten.
  • In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die Stege des Abstreifers 117 selbst eine Formgebung auf, welche in der 2 in der Seitenansicht zu erkennen ist. Der Abstreifer 117 weist eine Führungskontur in Form eines einen schräg von der Entnahmevorrichtung 111 weg verlaufenden Führungsabschnittes 118 und eines sich an das Ende des Führungsabschnittes 118 anschließenden Anschlags 119 auf. Damit werden die Segmente 16 nach dem Ergreifen durch den Abstreifer 117 und dem Beginn des Auskämmvorganges in einer sanften Abführbewegung mit möglichst geringen auf die Segmente 16 einwirkenden Querkräften in Richtung der Aufnahme 115 des Ablageorgans 112 abgeführt. Der Anschlag 119 definiert dann die Endposition der Abführbewegung des Segmentes 16 und ermöglicht dadurch eine sehr genaue Positionierung des in der Aufnahme 115 abzulegenden Segmente 16. Dadurch wird die Stapelung von sehr formgenauen Stapeln von Segmenten 16 ermöglicht. Der Führungsabschnitt 118 weist an seinem der Entnahmevorrichtung 111 zugewandten Ende einen Eintrittsabschnitt 118a auf, welcher so geformt und ausgerichtet ist, dass er in Richtung der Bewegung der Segmente 16 in der Übergabestelle II ausgerichtet ist. Dadurch können die auf die Segmente 16 bei der Übergabe wirkenden Kräfte weiter reduziert werden, da die Segmente 16 bei der Übergabe genau in ihrer vorangehenden Bewegungsrichtung übernommen werden. Weiter weist der Führungsabschnitt 118 des Abstreifers 117 einen ausgehend von dem Eintrittsabschnitt 118a in Richtung des Ablageorgans 112 gerichteten Abführabschnitt 118b auf, welcher durch seine Formgebung und Richtung die Abführrichtung der Segmente 16 zu dem Ablageorgan 112 und/oder zu der Aufnahme 115 hin definiert.
  • Sofern dies erforderlich ist, können der Führungsabschnitt 118 und der Anschlag 119 zur Stapelung unterschiedlicher Segmente 16 oder zur Bildung von Stapeln unterschiedlicher Formgebung verstellbar ausgebildet sein. Ferner kann der Abstreifer 117 zu einer weiter verbesserten sanften Abführbewegung der Segmente 16 so ausgebildet sein, dass er während der Abführbewegung geringfügige Bewegungen ausführt. Dabei kann der Abstreifer 117 sowohl zu einer Hub- als auch zu einer Schwenkbewegung angetrieben werden. Die Bewegung des Abstreifers 117 wird bevorzugt in Abhängigkeit von der Bewegung der Entnahmevorrichtung 111 und/oder in Abhängigkeit von der Bewegung des Ablageorganes 112 und/oder dessen Aufnahme 115 gesteuert, so dass die Bewegungsabläufe zueinander koordiniert und synchronisiert werden können, wodurch wiederum die Übernahme und die Übergabe der Segmente 16 insgesamt weiter verbessert werden kann.
  • Der Abstreifer 117 bildet praktisch eine bewegungstechnische Schnittstelle zwischen der Entnahmevorrichtung 111 und dem Ablageorgan 112. Dabei ist es insbesondere von Vorteil, die Übergabestelle II in die „6-Uhr-Position“ also unterhalb der Entnahmevorrichtung 111 anzuordnen, da die Übergabe der Segmente 16 dadurch nicht gegen die wirkende Schwerkraft erfolgt und sogar durch diese noch unterstützt wird.
  • Die Entnahmevorrichtung 111 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen zu einer Drehbewegung antreibbaren Rotationskörper mit wenigstens zwei in Umlaufrichtung zueinander beabstandet (und in Umlaufrichtung fixiert) angeordneten und sich in einer Länge Y in Umlaufrichtung erstreckenden Tragzonen zum Übernehmen der Segmente 16 an der Übernahmestelle I ausgebildet. Die Tragzonen sind hier durch die Übernahmeflächen 123 der Übernahmestempel 113 gebildet. Zwischen den Tragzonen sich in einer Länge Z in Umlaufrichtung erstreckende Freizonen 124 vorgesehen, welche in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils durch eine sich radial nach innen erstreckende Ausnehmung gebildet sind und dadurch einen Freiraum bilden. Die Tragzonen sind gezielt zur Übernahme jeweils eines Segmentes 16 ausgebildet, während die Freizonen nicht zur Übernahme von Segmenten 16 ausgebildet sind und lediglich bewusst ungenutzte Zwischenzonen zwischen den Tragzonen bilden, welche zur Verwirklichung der unterschiedlichen Bewegungszustände der Entnahmevorrichtung 111 und zur Übernahme und Übergabe der Segmente 16 von Bedeutung sind. Hierzu sind die Tragzonen und die Freizonen 124 derart angeordnet, dass die Entnahmevorrichtung 111 in einer Übernahmephase an der Übernahmestelle I, während welcher ein Segment 16 von einer Tragzone übernommen wird, das Ablageorgan 112 mit einer Freizone 124 passiert.
  • Die Freizonen 124 sind hier durch Ausnehmungen verwirklicht. Sie können alternativ aber auch durch passive Flächen des Rotationskörpers im Allgemeinen gebildet sein, welche keine Vakuumleitungen aufweisen und damit nicht zur Übernahme von Segmenten 16 ausgebildet sind. Die Freizonen zeichnen sich damit dadurch aus, dass sie keine Segmente 16 tragen und dadurch in der Übergabestelle II auch keine Segmente 16 abgeben. Es ist damit nicht erforderlich, dass die Entnahmevorrichtung 111 in der Übernahmephase, in der sie mit den Freizonen die Übergabestelle II passiert, besondere Bewegungsbedingungen erfüllt und kann in Ihrem Bewegungsverhalten allein zur Übernahme des Segmentes 16 in der Übernahmestelle XA ausgelegt werden.
  • Die Tragzonen und die Freizonen 124 sind derart angeordnet, dass während eine Tragzone die Übernahmestelle I passiert, eine Freizone die Übergabestelle II passiert, und während eine Tragzone auf die Übergabestelle II ausgerichtet ist, eine Freizone auf die Übernahmestelle I ausgerichtet ist. Dabei können die Freizonen 124 in Umfangsrichtung des Rotationskörpers eine größere Länge Z aufweisen als die Tragzonen, so dass die Drehwinkel während der die Freizonen 124 die Übergabestelle II und die Übernahmestelle II passieren größer als die Drehwinkel sind, während der die Tragzonen die Übergabestelle II und die Übernahmestelle I passieren. Hierdurch sind die zur Verfügung stehenden Drehwinkel, welche für die Beschleunigung und Verzögerung der Entnahmevorrichtung 111 zur Verfügung stehen größer als die Drehwinkel, welche zur Übernahme und Übergabe der Segmente 16 erforderlich sind. Aufgrund der größeren Drehwinkel kann die Maximalbeschleunigung und Maximalverzögerung zum Wechsel zwischen den zwei vorgegebenen Geschwindigkeiten reduziert werden. Die Freizone 124 weist dabei eine die Übernahmestelle I und die Übergabestelle II übergreifende Länge Z auf.
  • Dabei kann die Länge Y einer oder jeder Tragzone kleiner, gleich oder größer als die Länge Z einer oder jeder Freizone 124 sein. Ferner können die Längen Z der Freizonen 124 zwischen den Tragzonen auch gleich oder unterschiedlich sein, wodurch die eingangs beschrieben Vorteile erzielt werden können.
  • Als Rotationskörper kommen Trommel mit zylindrischen Mantelfläche in Frage, bei den die Tragzonen und die Freizonen 124 durch Zonen gebildet sind, welche bewusst zum Tragen oder Übernehmen von Segmenten 16 ausgebildet sind, während die Freizonen nicht dazu eingerichtet sind und auch als Passivzonen bezeichnet werden können. Ferner kommen als Rotationskörper auch alle Körper in Frage, welche die Segmente 16 in einer Drehbewegung in der Übernahmestelle I übernehmen, durch die Drehbewegung weiter in die Übergabestelle II transportieren und dort wie oben beschrieben abgeben.
  • Der Rotationskörper kann auch als Rotor mit mehreren Rotorarmen ausgebildet sein, wobei ein oder jeder Rotorarm an seinen freien Enden ein Übernahmefläche aufweisen kann. Ferner kann ein oder jeder Rotorarm mit Vakuumkanälen versehen sein, welche in die freien Enden der Rotorarme und insbesondere in die daran angeordneten Übernahmeflächen münden können. Die Rotorarme des Rotors sind in Richtung der Umlaufbahn des Rotors zueinander feststehend positioniert, insbesondere in ihrem Abstand in Richtung der Umlaufbahn zueinander fixiert, insbesondere in ihrem Abstand in Richtung der Umlaufbahn unveränderlich.
  • Die Abführeinrichtung 3 kann ferner eine Vielzahl von individuell verfahrbaren Transportaufnahmen aufweisen, welche die Stapel von den Aufnahmen 115 übernehmen und entsprechend gesteuert abführen. Die individuell verfahrbaren Transportaufnahmen dienen dem Abtransport der Stapel zu einer weiteren Verarbeitung. Da die Segmente 16 und die Stapel während des vorangegangenen Transports und/oder Stapelvorganges mittels einer oder mehrere Sensoreinrichtungen auf die Einhaltung vorbestimmter Qualitätskriterien geprüft werden und bei Nichteinhaltung der Qualitätskriterien aus dem Produktionsvorgang ausgeschleust werden, können die Stapelvorgänge und die Frequenz der abzutransportierenden Stapel von den Aufnahmen 115 variieren. Diese Veränderung der Transportfrequenz der abzutransportierenden Stapel kann durch die individuelle Verfahrbarkeit der Transportaufnahmen in Verbindung mit einer entsprechenden Steuerung berücksichtigt werden.
  • Ein wichtiger und selbstständig erfinderischer Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht ferner in einer Teilvorrichtung einer oder in einer Zellstapelanlage und einem Teilverfahren beim Herstellen von Zellstapeln in einer Zellstapelanlage, gemäß Anspruch 19 beziehungsweise Anspruch 24.
  • Auf diese Weise gelingt es, einen hohen Strom an, beispielsweise aus einer endlosen Bahn EG online geschnittenen, Segmenten 16 nach deren Schnitt sofort weiterzuverarbeiten, wobei die geschnittenen Segmente 16 quasi nicht mehr aus der Hand gegeben und kontinuierlich zum Stapeln bereitgestellt werden können. Die Segmente 16 werden in gewisser Weise nicht mehr losgelassen, was es ermöglicht, die Position der Segmente 16 und ihre Ausrichtung in einer Verarbeitungslinie/-kette zu erhalten und zu einer Ansteuerung weitere nachfolgender Verarbeitungseinheiten zu nutzen. Erneute Ausrichtvorgänge, wie sie beispielsweise beim vorübergehenden Ablegen von Segmenten 16, einer Unterbrechung des Materialflusses und einem anschließenden Wiederaufnehmen zumeist erforderlich sind, können reduziert werden, oder sogar weitestgehend bis vollständig entfallen. Ein Ausrichten kann bereits sehr wirkungsvoll beim Ausrichten der Bahn vorgenommen werden, aus der die Segmente 16 geschnitten werden. Im Bedarfsfall können auch noch Korrekturen der Positionierung und/oder Ausrichtung der Segmente bei der Zuführeinrichtung, der Fördereinheit F1 und/oder der Fördereinheit F2 vorgenommen werden.
  • Die zugeführten Segmente 16 von Energiezellen in einer Anzahl A pro Zeiteinheit werden geschickt aufgespalten in eine Anzahl B pro Zeiteinheit und in eine Anzahl C pro Zeiteinheit. Die Anzahl B pro Zeiteinheit lässt sich in gewisser Weise vorteilhaft weitertransportieren, quasi durchschleusen und aus der Anzahl A ausschleusen, wonach bereits die Anzahl C deutlich gegenüber der Anzahl A verringert ist. Somit ist die Anzahl C einem geordneten und präzisen Stapeln leichter zugänglich, ohne dass der Materialfluss behindert wird. Die Anzahl B ist dann wiederum auch gegenüber der Anzahl A deutlich verringert und einem geordneten und präzisen Stapeln leichter zugänglich. In gewisser Weise wird ein kontinuierliches, verzögerungsfreies Zuführen von abgeteilten Teilströmen an eine Zellstapeleinrichtung 7 ermöglicht. Ist die Zellstapeleinrichtung 7 mit entsprechenden Zugängen für die Teilströme ausgestattet, kann das Stapeln in gewisser Weise parallel geschaltet erfolgen, wonach hohe Durchsatzleistungen erzielbar sind. Eine Endlosbahn EG aus ungeschnittenen Segmenten 16 kann mit hoher Geschwindigkeit zugeführt werden und die daraus geschnittenen Segmente 16 können online weiterverarbeitet und gestapelt werden. Ein hoher Strom an Segmenten 16 lässt sich zuverlässig und effektiv geordnet, quasi halte- und unterbrechungsfrei, weitertransportieren und dabei vorteilhaft in Teilströme aufteilen.
  • Ein Strom an, beispielsweise aus einer Endlosbahn EG online geschnittenen, Segmenten 16 mit einer Anzahl A pro Zeiteinheit kann beispielsweise derart aufgespalten werden, dass jedes zweite Segment 16 aus dem Strom entnommen und aus den entnommenen, zweiten Segmenten 16 ein Strom an Segmenten 16 mit der Anzahl B pro Zeiteinheit gebildet und aus den verbliebenen Segmenten 16 ein Strom an Segmenten 16 mit der Anzahl C pro Zeiteinheit gebildet wird. In dem Strom an Segmenten 16 mit der Anzahl B kann der Abstand zwischen zwei Segmenten 16 größer oder in etwa gleich der Länge eines Segments 16 ausgebildet sein. In dem Strom an Segmenten 16 mit der Anzahl C kann der Abstand zwischen zwei Segmenten 16 größer oder in etwa gleich der Länge eines Segments 16 ausgebildet sein. Ein in dem Strom an Segmenten 16 mit der Anzahl B ausgebildeter Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Segmenten 16 ermöglicht es, bei einem Weiterverarbeiten eine Abfolge von Segmenten 16 zur Verfügung zu stellen, bei der der Abstand und ein damit einhergehendes Zeitintervall während eines Förderns des Stroms an Segmenten 16 für einen Zugriff auf ein Segment 16 genutzt werden kann. Beispielsweise können einer oder mehreren Entnahmevorrichtungen 111 einer Zellstapelvorrichtung 11 in dem Zeitintervall zwischen dem Ende eines ersten geförderten Segments 16 und dem Beginn eines zweiten geförderten Segments 16 ausreichend Zeit eingeräumt werden, um wieder, insbesondere aus einer Abgabe- oder Warteposition, in die Übernahmestellung bewegt zu werden. Der Ablauf des Aufspaltens ähnelt in gewisser Weise einem Öffnen eines Reißverschlusses, bei dem im geschlossenen Zustand alle Elemente quasi ohne Abstand aneinander liegen und nach dem Öffnen in etwa den Abstand eines Elementes zwischen sich haben. Es ist jedoch für die Erfindung von Vorteil, wenn die Segmente 16, im Unterschied zu dem Reißverschluss-Vergleich, in dem Strom mit der Anzahl A pro Zeiteinheit einen gewissen Abstand aufweisen, insbesondere nicht Kante an Kante oder Ende an Ende liegen. Das Aufspalten kann man sich auch so vorstellen, dass in dem Strom an Segmenten 16 mit der Anzahl A die Segmente 16 des Stroms mit der Anzahl B und die Segmente 16 des Stroms mit der Anzahl C alternierend hintereinander liegen, etwa „gelbe“ und „rote“ Segmente 16. In einem Abgabebereich, beispielsweise G1, wird der Strom an Segmenten 16 mit der Anzahl A aufgespalten und die Segmente 16 des Stroms mit der Anzahl B und die Segmente 16 des Stroms mit der Anzahl C werden entsprechend ihrer alternierenden Abfolge übergeben oder passieren gelassen. Das Farbbeispiel aufgreifend würde dann ein Strom an „gelben“ Segmenten 16 mit der Anzahl B pro Zeiteinheit und ein Strom an „roten“ Segmenten 16 mit der Anzahl C erzeugt. Bei beiden Strömen „B“ und „C“ würden die Segmente 16 jeweils einen Abstand zueinander aufweisen, der größer oder in etwa gleich der Länge eines Segments 16 ist. Bei dieser Ausgestaltung kann die Transportgeschwindigkeit der Ströme an Segmenten 16 mit der Anzahl A pro Zeiteinheit, der Anzahl B pro Zeiteinheit und der Anzahl C pro Zeiteinheit zumindest in etwa gleich gehalten werden. Es lassen sich vorteilhafte Abstände zwischen den Segmenten 16 in den Strömen „B“ und „C“ auf einfache Art und Weise erzielen, ohne die Segmente 16 in den Strömen „B“ und/oder „C“ in ihrer Position verändern zu müssen, was eine besonders schonende Handhabung der Segmente 16 gewährleistet und hohe Durchsatzleistungen erlaubt.
  • Das Aufspalten des Segmentstromes der Anzahl A ausgehend von der Zuführeinrichtung 2 in die zwei Teilströme mit der Anzahl B und C ermöglicht bei einer vorgegebenen und begrenzten Stapelkapazität einer Zellstapelvorrichtung 11 eine Erhöhung der Anzahl A an zugeführten Segmenten 16 je Zeiteinheit, in dem die Anzahl A der zugeführten Segmente 16 in zwei voneinander getrennten und parallel arbeitende Zellstapelvorrichtungen 11 mit einer entsprechend geringeren Stapelrate aufgestapelt werden.
  • Sofern die Förderrate der zugeführten Segmente 16 also die Anzahl A weiter erhöht werden soll, kann der Zustrom der Segmente 16 in der Anzahl A in weitere Teilströme der Anzahl D, E , F etc. geteilt und anschließend in weiteren Zellstapelvorrichtungen 11 parallel aufgestapelt werden. Die Grundidee des Aufteilens des Zustromes der Segmente 16 auf mehrere Zellstapelvorrichtungen 11 ermöglicht also eine wesentlich höhere Förderkapazität der Segmente 16 bei einem gleichzeitig positionsgenauen Aufstapeln der Segmente 16 in den Zellstapelvorrichtungen 11, da die Stapelgeschwindigkeit im Sinne eines positionsgenauen Stapelns entsprechend kleiner als die Zuführrate der Segmente 16 über die Zuführeinrichtung 2 ausgelegt werden kann.
  • Dabei ist die Anzahl B der Segmente 16, welche in dem ersten Übergabebereich G1 der zweiten Fördereinheit F2 zugeführt werden größer als die Anzahl C der Segmente 16, welche in dem zweiten Abgabebereich G2 abgeführt werden. Die Segmente 16 werden während des Fördervorganges verschiedenen Qualitätsprüfungen und Prüfungen der korrekten Anordnung der Teile der Segmente 16 zueinander werden wie z.B. Kontaktfahnen, Fixiervorrichtungen etc. unterzogen, wobei bei einer Detektierung der Nichteinhaltung der Qualitätsvorgaben die als „Nicht-in-Ordnung“ befundenen Segmente 16 aus dem Fördervorgang ausgeschleust werden. Dies führt dazu, dass die Anzahl der schließlich aufgestapelten Segmente 16 immer geringfügig kleiner ist als die Anzahl der zugeführten Segmente 16 ist. Die in dem zweiten Abgabebereich G2 abgeführten Segmente 16 wurden bereits vollständig geprüft, z.B. auch mittels einer zwischen dem ersten Abgabebereich G1 und dem zweiten Abgabebereich G2 angeordneten Sensoreinrichtung, so dass die Anzahl C der abgeführten Segmente 16 vollständig aufgestapelt werden, ohne dass weitere Segmenten 16 ausgeschleust werden. Die in dem zweiten Abgabebereich G2 übergebenen Segmente 16 durchlaufen jedoch nachfolgend noch einen weiteren Transportweg, so dass diese hier noch geringfügig verrutschen oder anderweitig beeinflusst werden können, so dass nachfolgend noch weitere Prüfungen und damit verbundene Ausschleusungen der Segmente 16 erforderlich sein können. Damit ist es sinnvoll die Anzahl B der in dem ersten Abgabebereich G1 an die zweite Fördereinheit F2 übergebenen Segmente 16 größer zu bemessen als die Anzahl C der in dem zweiten Abgabebereich G2 abgeführten Segmente 16.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Anzahl B der Segmente einem Vielfachen der Anzahl C entspricht. Damit kann ein konstruktiv einfacher Aufbau mit einer entsprechend einfachen Stapelung erreicht werden, indem eine Mehrzahl von gleichen Zellstapelvorrichtungen 11 vorgesehen sind. In dem vorliegenden Fall sind vier Zellstapelvorrichtungen 11 vorgesehen, wie in der 1 zu erkennen ist, so dass die Anzahl B der in dem ersten Abgabebereich G1 übergebenen Segmente 16 dem Dreifachen der Anzahl C der in dem zweiten Abgabebereich G2 übergebenen Segmente 16 entspricht. Die in der 1 gezeigte Herstellmaschine kann durch die vorgeschlagene Teilvorrichtung und/oder das vorgeschlagene Teilverfahren mit einer hohen Förderrate der Segmente 16 in der Zuführeinrichtung 2 und einer gleichzeitig positionsgenauen Aufstapelung der Segmente 16 in den Zellstapelvorrichtungen 11 betrieben werden, da die Stapelrate der Segmente 16 in den Zellstapelvorrichtungen 11 aufgrund der erfindungsgemäßen Lösung erheblich niedriger ist als die Zuführrate der Segmente 16 in der Zuführeinrichtung 2. Sofern die Zuführrate der Segmente 16 in der Zuführeinrichtung 2 also die Anzahl A z.B. 400 Segmente 16 pro Zeiteinheit z.B. pro Minute entspricht, würde die Anzahl C in diesem Fall 100 Segmente je Minute und die Anzahl B 300 Segmente je Minute sein. Hierbei ist die Reduzierung der Segmente 16 aufgrund von Ausschleusungen wegen Qualitätsmängeln nicht berücksichtigt.
  • Die vorgeschlagene Teilvorrichtung kann beliebig mit den Merkmalen der vorgeschlagenen Zellstapelanlage 1 weiter verbessert werden, wobei insbesondere die parallele Anordnung der Zellstapelvorrichtungen 11 und ihre Zuordnung zu den vier Übergabetrommeln 5 von Bedeutung ist, da diese eine positionsgenaue Stapelung der durch die Teilvorrichtung aufgeteilten Produktströme der Segmente 16 ermöglicht. In gleicher Weise kann auch das vorgeschlagene Teilverfahren durch eine Kombination mit den Merkmalen des vorgeschlagenen Verfahrens zur Steuerung einer Zellstapelanlage 1 weiter verbessert werden, da das vorgeschlagene Verfahren wesentliche Vorschläge enthält, wie die Zellstapelanlage 1 zur Stapelung der durch das Teilverfahren gebildeten Teilströme verbessert gesteuert werden kann.
  • Es hat sich herausgestellt, dass die Verwendung von genau zwei Zellstapelvorrichtungen 11 mit jeweils einer Entnahmevorrichtung 111 und einem Ablageorgan 112 für die Stapelung der Segmente 16 als besonders bevorzugt und ausreichend ist, wobei die Segmente 16 parallel und/oder zeitgleich in den Zellstapelvorrichtungen 11 d.h. oder auch sukzessive d.h. zeitlich aufeinanderfolgend in den beiden Zellstapelvorrichtungen 11 aufgestapelt werden können. Durch die Verwendung von genau zwei Zellstapelvorrichtungen 11 kann eine Zellstapelanlage 1 mit einem reduzierten Platzbedarf und reduzierten Herstellungskosten verwirklicht werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Zellstapelanlage
    2
    Zuführeinrichtung
    3
    Abführeinrichtung
    4
    Schneideinrichtung
    5
    Übergabetrommel
    6
    Umkehrtrommel
    7
    Zellstapeleinrichtung
    11
    Zellstapelvorrichtung
    16
    Segment
    111
    Entnahmevorrichtung
    112
    Ablageorgan
    113
    Übernahmestempel
    114
    Umsetzer
    115
    Aufnahme
    116
    Hubeinrichtung
    117
    Ablagehebel
    118
    Führungsabschnitt
    118a
    Eintrittsabschnitt
    118b
    Abführabschnitt
    119
    Anschlag
    124
    Freizone
    A,B,C,D,E,F
    Anzahl
    E1-E4
    Endlosbahnen
    EG
    vierlagige Endlosbahn
    F1
    erste Fördereinheit
    F2
    zweite Fördereinheit
    G1
    erster Abgabebereich
    G2
    zweiter Abgabebereich
    I
    Übernahmestelle
    II
    Übergabestelle
    Y
    Länge
    Z
    Länge
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2016041713 A1 [0003]
    • DE 102017216213 A1 [0003]

Claims (27)

  1. Zellstapelanlage (1) zum Stapeln von Segmenten (16) von Energiezellen, mit -einer Zuführeinrichtung (2), welche die Segmente (16) in einer Zuführgeschwindigkeit kontinuierlich zuführt, und -wenigstens einer Zellstapelvorrichtung (11), welche die Segmente (16) von der Zuführeinrichtung (2) übernimmt und zu Stapeln aufeinanderstapelt, wobei -die Zellstapelvorrichtung (11) wenigstens eine Entnahmevorrichtung (111) und ein Ablageorgan (112) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass -zwischen der Entnahmevorrichtung (111) und dem Ablageorgan (112) ein Abstreifer (117) vorgesehen ist, welcher eine die Bewegungsrichtung der Segmente (16) von der Entnahmevorrichtung (111) zu dem Ablageorgang (112) vorgebende Führungskontur aufweist.
  2. Zellstabelanlage (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass -die Führungskontur einen die Bewegung der Segmente (16) zumindest in einer Richtung begrenzenden Anschlag (119) aufweist.
  3. Zellstapelanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass -die Führungskontur einen Führungsabschnitt (118) aufweist, welcher an seinem einer Übergabestelle (II) der Entnahmevorrichtung (111) zugewandten Ende einen Eintrittsabschnitt (118a) aufweist, welcher eine in Richtung der Bewegung des von der Entnahmevorrichtung (111) in einer Übergabestelle (II) transportierten Segmentes (16) gerichtete Formgebung aufweist.
  4. Zellstapelanlage (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass -der Führungsabschnitt (118) einen ausgehend von dem Eintrittsabschnitt (118a) in Richtung des Ablageorgans (112) gerichteten Abführabschnitt (118b) aufweist.
  5. Zellstapelanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass -die Entnahmevorrichtung (111) durch eine drehbar angetriebene Trommel gebildet ist.
  6. Zellstapelanlage (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass -die Trommel wenigstens einen bevorzugt drei in gleichen Winkeln zueinander angeordnete Übernahmestempel (113) zur Aufnahme der Segmente (16) aufweist.
  7. Zellstapelanlage (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass -die Anzahl der Übernahmestempel (113) ungerade ist.
  8. Zellstapelanlage (1) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass -die Übernahmestempel (113) jeweils eine im Querschnitt der Trommel kreisbogenabschnittsförmige Übernahmefläche aufweisen, und -die Übernahmeflächen der Übernahmestempel (113) im Querschnitt auf demselben Durchmesser angeordnet sind.
  9. Zellstapelanlage (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass -das Ablageorgan (112) eine linear verfahrbare Aufnahme (115) aufweist, welche die Stapel in Richtung der Flächennormalen der Segmente (16) von der Entnahmevorrichtung (111) abtransportiert.
  10. Zellstapelanlage (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass -das Ablageorgan (112) eine Hubeinrichtung aufweist, welche die Aufnahme (115) bei einer Aktivierung über eine lineare Führungseinrichtung verfährt.
  11. Zellstapelanlage (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass -im Bereich der Hubeinrichtung wenigstens eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, welche eine Eigenschaft des Stapels oder der Aufnahme (115) detektiert.
  12. Zellstapelanlage (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass -die Aufnahme (115) eine Auflagefläche aufweist, welche durch die Oberflächen von einer Mehrzahl von parallel und äquidistant zueinander angeordneten Stegen gebildet ist.
  13. Zellstapelanlage (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass -eine Abführeinrichtung (3) mit einer Vielzahl von individuell verfahrbaren Transportaufnahmen vorgesehen ist, in welche das Ablageorgan (112) die Stapel ablegt.
  14. Zellstapelanlage (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass -die Entnahmevorrichtung (111) und/oder die Aufnahme (115) des Ablageorgans (112) eine oder mehrere mit Unterdruck beaufschlagbare Vakuumleitungen aufweisen, welche durch Anlegen von Unterdruck die Übernahme der Segmente (16) durch die Entnahmevorrichtung (111) von der Zuführeinrichtung (2) und/oder durch das Ablageorgan (112) von der Entnahmevorrichtung (111) und den Transport auf der Entnahmevorrichtung (111) unterstützen.
  15. Verfahren zur Steuerung einer Zellstapelanlage (1) zum Stapeln von Segmenten (16) von Energiezellen, mit -einer Zuführeinrichtung (2), welche die Segmente (16) in einer Zuführgeschwindigkeit kontinuierlich zuführt, und -wenigstens einer Zellstapelvorrichtung (11), welche die Segmente (16) von der Zuführeinrichtung (2) übernimmt und zu Stapeln aufeinanderstapelt, wobei -die Zellstapelvorrichtung (11) wenigstens eine Entnahmevorrichtung (111) und ein Ablageorgan (112) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass -ein Abstreifer (117) vorgesehen ist, dessen Bewegung in Abhängigkeit von der Bewegung der Entnahmevorrichtung (111) und/oder der Bewegung des Ablageorgans (112) gesteuert wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass -die Entnahmevorrichtung (111) durch eine von der Antriebseinrichtung zu einer Drehbewegung angetriebene Trommel gebildet ist, und -die Bewegung des Abstreifers (117) in Abhängigkeit von der Drehwinkelstellung der Trommel gesteuert wird.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass -das Ablageorgan (112) eine linear verfahrbare Aufnahme (115) aufweist, und -die linear verfahrbare Aufnahme (115) aus einer Aufnahmestellung in eine Abgabestellung verfahren wird, wenn das Erreichen einer vorbestimmten Stapelhöhe des Stapels in der Aufnahme (115) erkannt wird.
  18. Verfahren nach ein einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass -die Entnahmevorrichtung (111) und der Abstreifer (117) jeweils eine Auflagefläche aufweisen, welche durch die Oberflächen von einer Mehrzahl von parallel und äquidistant zueinander angeordneten Stegen gebildet ist, und -der Abstreifer (117) und die Entnahmevorrichtung (111) während ihren Bewegungen zum Übergeben der Stapel der Segmente (16) mit ihren Stegen ineinander eingreifen.
  19. Teilvorrichtung einer oder in einer Zellstapelanlage (1) für Segmente (16) von Energiezellen mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei -die Zuführeinrichtung (2) ausgebildet und eingerichtet ist, Segmente (16) von Energiezellen in einer Anzahl A pro Zeiteinheit zuzuführen, - eine erste Fördereinheit (F1) für Segmente (16) vorgesehen ist, die der Zuführeinrichtung (2) nachgeordnet ist, - eine zweite Fördereinheit (F2) für Segmente (16) vorgesehen ist, die der ersten Fördereinheit (F1) nachgeordnet ist, wobei - die erste Fördereinheit (F1) ausgebildet und eingerichtet ist, die Anzahl A pro Zeiteinheit der Segmente (16) von der Zuführeinrichtung (2) zu übernehmen und eine Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente (16) an einen ersten Abgabebereich (G1) und eine Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente (16) an einen zweiten Abgabebereich (G2) zu transportieren, wobei - die Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente (16) in Richtung der zweiten Fördereinheit (F2) transportierbar und in dem Abgabebereich (G1) an die zweite Fördereinheit (F2) übergebbar vorgesehen ist, und wobei - die Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente (16) in dem zweiten Abgabebereich (G2), insbesondere an eine Zellstapeleinrichtung (7), oder an eine Zellstapelvorrichtung (11), oder an eine oder an mehrere Entnahmevorrichtungen (111) einer Zellstapeleinrichtung (7) übergebbar vorgesehen ist, und - insbesondere die Summe der Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente (16) und der Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente (16) kleiner oder gleich der Anzahl A pro Zeiteinheit der Segmente (16) ist.
  20. Teilvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass -die zweite Fördereinheit (F2) als drehantreibbare Fördereinheit, insbesondere in Form einer Übergabetrommel (5) oder als in Wirkverbindung stehende Kombination einer ersten drehantreibbaren Fördereinheit, insbesondere in Form einer Umkehrtrommel (6) und einer zweiten drehantreibbaren Fördereinheit, insbesondere in Form einer Übergabetrommel (5), ausgebildet ist.
  21. Teilvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass -die Anzahl C kleiner als die Anzahl B ist.
  22. Teilvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass -die Anzahl B ein Vielfaches der Anzahl C ist.
  23. Teilvorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 22 mit einer Zellstapelanlage (1) mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 oder mit den Merkmalen nach einem der Ansprüche 1 bis 14.
  24. Teilverfahren beim Herstellen von Zellstapeln in einer Zellstapelanlage (1) für Segmente (16) von Energiezellen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei dem - die Zuführeinrichtung (2), welche ausgebildet und eingerichtet ist, Segmente (16) von Energiezellen in einer Anzahl A pro Zeiteinheit zuzuführen, eine Anzahl A pro Zeiteinheit von Segmenten (16) zuführt, - eine erste Fördereinheit (F1) für Segmente (16) vorgesehen ist, die der Zuführeinrichtung (2) nachgeordnet ist, welche Segmente (16) fördert, - eine zweite Fördereinheit (F2) für Segmente (16) vorgesehen ist, die der ersten Fördereinheit (F1) nachgeordnet ist, welche Segmente (16) fördert, wobei - die erste Fördereinheit (F1) die Anzahl A pro Zeiteinheit der Segmente (16) von der Zuführeinrichtung (2) übernimmt und eine Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente (16) an einen ersten Abgabebereich (G1) und eine Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente (16) an einen zweiten Abgabebereich (G2) transportiert, wobei - die Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente (16) in Richtung der zweiten Fördereinheit (F2) transportiert wird und in dem ersten Abgabebereich (G1) an die zweite Fördereinheit (F2) übergeben wird, und wobei - die Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente (16) in dem zweiten Abgabebereich (G2), insbesondere an eine Zellstapeleinrichtung (7), oder an eine Zellstapelvorrichtung (11), oder an eine oder an mehrere Entnahmevorrichtungen (111) einer Zellstapeleinrichtung (7) übergeben wird und insbesondere -die Summe der Anzahl B pro Zeiteinheit der Segmente (16) und der Anzahl C pro Zeiteinheit der Segmente (16) kleiner oder gleich der Anzahl A pro Zeiteinheit der Segmente (16) ist.
  25. Teilverfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass -die zweite Fördereinheit (F2) als drehantreibbare Fördereinheit, insbesondere in Form einer Übergabetrommel (5) oder als in Wirkverbindung stehende Kombination einer ersten drehantreibbaren Fördereinheit, insbesondere in Form einer Umkehrtrommel (6) und einer zweiten drehantreibbaren Fördereinheit, insbesondere in Form einer Übergabetrommel (5), betrieben wird.
  26. Teilverfahren nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass -die Anzahl C kleiner als die Anzahl B ist.
  27. Teilverfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass -die Anzahl B ein Vielfaches der Anzahl C ist.
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