EP4684439A1 - Verfahren und vorrichtung zum übertragen eines zuschnitts auf ein gegenelement - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum übertragen eines zuschnitts auf ein gegenelement

Info

Publication number
EP4684439A1
EP4684439A1 EP24707018.8A EP24707018A EP4684439A1 EP 4684439 A1 EP4684439 A1 EP 4684439A1 EP 24707018 A EP24707018 A EP 24707018A EP 4684439 A1 EP4684439 A1 EP 4684439A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blank
receiving surface
counter element
web
application
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP24707018.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Philipp Winterer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Optima Life Science GmbH
Original Assignee
Optima Life Science GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Optima Life Science GmbH filed Critical Optima Life Science GmbH
Publication of EP4684439A1 publication Critical patent/EP4684439A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02—Details
    • H01M8/0271—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes
    • H01M8/0273—Sealing or supporting means around electrodes, matrices or membranes with sealing or supporting means in the form of a frame
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/02—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using sheet or web-like material
    • B29C2063/027—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using sheet or web-like material applied by a squeegee
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/02—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using sheet or web-like material
    • B29C63/024—Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using sheet or web-like material the sheet or web-like material being supported by a moving carriage
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/10—Batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/18—Fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/0046—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by constructional aspects of the apparatus
    • B32B37/0053—Constructional details of laminating machines comprising rollers; Constructional features of the rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/06—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the heating method
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/10—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the pressing technique, e.g. using action of vacuum or fluid pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/14—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers
    • B32B37/16—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating
    • B32B37/22—Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by the properties of the layers with all layers existing as coherent layers before laminating involving the assembly of both discrete and continuous layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H39/00—Associating, collating, or gathering articles or webs
    • B65H39/14—Associating sheets with webs

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for transferring a blank to a counter element.
  • web-based processing For the production of multi-layer products, also known as laminates or stacks, web-based processing is known, whereby materials for layers of the product are provided as a web of material.
  • the webs of material are usually connected to one another between two rolls.
  • Stacks or laminates are known for a wide variety of applications, such as wound dressings, hygiene products, textile products and others.
  • stacks or laminates comprising a usually very sensitive membrane are known.
  • membrane electrode assemblies for fuel cells comprising a catalyst-coated membrane (CCM for short) and two electrodes designed as a cathode and anode, between which the membrane is arranged, are known. It is known to enclose the CCM on a frame or between two frames, also referred to as seals or partial frame seals. The CCM with the frame(s) can be further processed as a cut.
  • DE 102020214263 A1 discloses a device and a method for applying a membrane blank to a moving first material web, in particular for transferring a catalyst-coated membrane for a membrane electrode arrangement to a first material web made of a frame material, wherein membrane blanks are fed by means of a second material web, which is delaminated before or during application of a membrane blank to the moving first material web.
  • a method for transferring a blank to a web-shaped counter-element, wherein the blank is received on a flat receiving surface of a gripping device and positioned in a transfer position relative to the web-shaped counter-element by means of the gripping device, the web-shaped counter-element is delivered to the receiving surface by means of an application device, the application device is moved along the receiving surface so that the web-shaped counter-element is laminated to the blank by means of the application device moved along the receiving surface, and the gripping device releases the blank after laminating the counter-element to the blank.
  • the web-shaped counter element is a carrier web on which the blank is placed for further processing.
  • the counter element is a carrier web on which another blank has already been placed, so that a stack is built up in whole or in part by transferring the blank to the web-shaped counter element.
  • the counter element is a material web which forms a layer of a stack to be built up.
  • the web-shaped counter element is not limited to the embodiments mentioned.
  • the application device is an application roller that is rolled along the receiving surface.
  • the material of a surface of the application roller can be selected by the expert depending on the application.
  • the application roller is a bristle roller.
  • the application roller has a smooth surface, whereby the surface is made of a rigid material or is flexible depending on the application.
  • the receiving surface is larger than the blank, at least in the direction of movement of the application device during lamination, with the counter element being fixed to the receiving surface upstream of the blank by means of a fixing element positioned towards the receiving surface.
  • the counter element can be securely fixed to the receiving surface without the fixing hindering lamination of the counter element onto the blank and/or the blank being damaged by the fixing.
  • the fixing element also ensures that the counter element remains pressed against the blank when the application device moves.
  • the application device is positioned on the receiving surface downstream of the fixing element and upstream of the blank. This ensures reliable lamination even on the edge of the blank facing the fixing element.
  • the web-shaped counter element before the application device is delivered and, if present, before the fixing element is delivered, the web-shaped counter element is brought to a standstill in a starting position for transferring the blank, whereby the counter element is clamped in particular - in the direction of movement of the application device during lamination upstream of the transfer position of the blank by means of a clamping device.
  • a clamping device By bringing the counter element to a standstill in a defined starting position, an exact positioning of the gripping device to the counter element is possible.
  • the counter element also already comprises a blank and the blank picked up by the gripping device is to be positioned with a high degree of accuracy on the blank of the counter element.
  • the counter element is only clamped in one clamping area, so that a compensating movement of the counter element when positioning the application device and - if present - the fixing element to avoid tensions in the web-shaped counter element.
  • the application device is removed from the receiving surface and the web-shaped counter element is moved into the starting position.
  • the gripping device releases the blank before the application device moves into the starting position.
  • the fixing element can be moved at the same time as the application device or at a time offset from it to detach the blank from the gripping device at an angle.
  • the gripping device is moved with the web-shaped counter element and the blank remains received on the receiving surface when the counter element moves into the starting position. This prevents the blank from detaching from the counter element when the counter element moves into the starting position.
  • the counter element is preferably arranged in one plane so that a safe transfer of the blank to the counter element is possible when the blank is released by the gripping device.
  • the blank can be positioned in a suitable transfer position relative to the counter element by means of the gripping device, wherein an axis of the delivered application device is preferably arranged parallel to a plane of the web-shaped counter element in the starting position.
  • the receiving surface for positioning the blank in the transfer position is arranged parallel to a plane of the web-shaped counter element in the starting position for a simple arrangement.
  • the blank is positioned in the transfer position above the counter element, with the application device being fed to the receiving surface from below. This prevents gravitational forces from acting on the blank after the blank has been transferred to the counter element and after the blank has been released by the gripping device, which would cause the blank to detach from the counter element.
  • the application device is an application roller which is set up so that the application roller can be rolled along the receiving surface.
  • the application roller allows the counter element to be laminated gently and without bubbles onto the blank.
  • the application device is a squeegee which is set up so that the squeegee can be adjusted along the receiving surface.
  • the squeegee is designed in such a way that the contact area of the squeegee with the counter element is minimized during lamination.
  • the receiving surface is larger than the blank, at least in the direction of movement of the application device during lamination, with a fixing element being provided that can be delivered to the receiving surface and is designed to fix the counter element to the receiving surface upstream of the blank.
  • the fixing element can be designed by a person skilled in the art to ensure that the counter element is fixed securely and without slipping to the receiving surface.
  • the application device in particular the application roller, can be delivered to the receiving surface downstream of the fixing element and upstream of the blank.
  • the application device and the fixing element are delivered simultaneously. In other embodiments, the application device and the fixing element are delivered at different times.
  • the web-shaped counter element can be stopped in a starting position before the application device is delivered for transferring the blank, wherein the device in particular comprises a clamping device which is set up so that the counter element can be clamped in the direction of movement of the application device during lamination upstream of the transfer position of the blank by means of the clamping device.
  • the clamping device allows the web-shaped counter element to be stopped safely in a starting position in a clamping area upstream of a starting position of the application device, wherein the application device can be moved from the starting position along the receiving surface.
  • the web-shaped counter element is designed for tension-free movement of the counter element during delivery of the application device and during lamination on a opposite end is not clamped, so that a section of the counter element can be fed from a web supply, for example.
  • the gripping device is designed to release the blank immediately after the counter element has been laminated onto the blank.
  • the application device and - if present - the fixing element can be moved into the starting position after the blank has been released by the gripping device, the fixing element being designed to be moved at an angle at the same time as the application device or at a different time to this in order to detach the blank from the gripping device, depending on the application.
  • the gripping device is designed to move the blank received on the receiving surface with the counter element into the starting position of the counter element after the counter element has been laminated onto the blank.
  • a movement of the gripping device is coordinated with the movement of the counter element in such a way that detachment forces between the blank and the counter element are avoided during the movement or at least reduced to a tolerable level.
  • the gripping device is designed to hold the blank in the transfer position against the gravitational forces acting on it.
  • the gripping device is a vacuum gripping device.
  • Fig. 1 an embodiment of a device for transferring a blank to a web-shaped counter element
  • Fig. 2 the device according to Fig. 1, before transferring the blank to the web-shaped counter element, wherein the blank is positioned in a transfer position by means of a gripping device;
  • Fig. 3 the device according to Fig. 1, after delivery of an application device and a fixing element;
  • Fig. 4 the device according to Fig. 1, after laminating the counter element to the blank;
  • Fig. 5 the device according to Fig. 1, after transferring the blank and releasing the blank from the gripping device.
  • Fig. 1 shows a schematic view of a device 1 for transferring a blank 2 to a web-shaped counter element.
  • the device 1 comprises a gripping device 10 with a flat receiving surface 100 and an application roller 12.
  • the device 1 shown further comprises a clamping device 14, a fixing element 16 and a deflection roller 18.
  • the web-shaped counter element is a carrier web 3 on which a blank 4 has already been placed.
  • the blank 2 to be applied or transferred to the web-shaped counter element is held and positioned by means of the gripping device 10.
  • the blank 2 to be applied or transferred is also referred to as the first blank 2.
  • the blank 4 already present on the carrier web 3 in the illustrated embodiment is also referred to as the second blank 4.
  • the first blank 2 is to be applied to the second blank 4 in a defined position when transferred to the counter element.
  • the gripping device 10 is a vacuum gripping device, wherein the first blank 2 is held by means of negative pressure on the receiving surface 100 of the gripping device 10.
  • the receiving surface 100 points downwards and the gripping device 10 is arranged in a transfer position of the blank 2 shown in Fig. 1 above the web-shaped counter element and parallel to it.
  • the first blank 2 is transferred to the counter element when the web-shaped counter element is at a standstill.
  • the counter element is clamped using the clamping device 14.
  • the clamping device 14 is arranged in a direction of movement of the application device shown by an arrow upstream of a section of the counter element to which the first blank 2 is to be transferred.
  • the deflection roller 18 is arranged downstream of this section.
  • the web-shaped counter element is guided over a side of the fixing element 16 facing the gripping device 10 and over a side of the deflection roller 18 facing away from the gripping device 10.
  • the receiving surface 100 of the gripping device 10 is larger than the first blank 2.
  • the fixing element 16 is fed to the gripping device 10.
  • the fixing element 16 is fed in such a way that the web-shaped counter element guided over the fixing element 16 contacts the receiving surface 100 upstream of the first blank 2 - viewed in the direction of movement of the application roller 12.
  • the deflection roller 18 prevents the web-shaped counter element from resting on the gripping device 10 when the fixing element 16 is fed.
  • the application roller 12 is also fed to the gripping device 10 and moved from a starting position shown in Fig. 1 to an end position shown in dashed lines in Fig. 1, wherein during the movement of the application roller 12 the first blank 2 is transferred bubble-free to the web-shaped counter element, in the embodiment shown to the blank 4 already present on the carrier web 3.
  • the following figures 2 to 5 show individual steps of a method for transferring the first blank 2 to the web-shaped counter element.
  • Fig. 2 shows schematically a first step in transferring the first blank 2 to the web-shaped counter element.
  • the first blank 2 is held on the receiving surface 100 of the gripping device 10 and is presented to the web-shaped counter element at a defined distance above the web-shaped counter element. Depending on the embodiment, the distance is only a few millimeters.
  • Fig. 3 shows schematically the device 1 after stopping and fixing the web-shaped counter element by means of the clamping device 14 and after a subsequent delivery of the fixing element 16 and the application roller 12.
  • the application roller 12 is preferably delivered to the gripping device 10 such that it is arranged immediately adjacent upstream of the blank 2, viewed in the direction of movement of the application roller 12.
  • the application roll 12 is moved along the gripping device 10 and rolls on the receiving surface 100 of the gripping device 10.
  • the counter element is laminated onto the first blank 2 positioned by means of the gripping device 10.
  • Fig. 4 shows schematically the device 1 after the application roll 12 has been unrolled on the receiving surface 100.
  • the fixing element 16 and the application roller 12 are then moved away from the gripping device 10, downwards in the embodiment shown, so that the web-shaped counter element is back in the starting position.
  • the gripping device 10 is moved downwards with the counter element, whereby the gripping device only releases the blank 2 after the counter element is in the starting position.
  • the gripping device 10 is then moved away from the counter element with the blank 2 transferred to it.
  • the gripping device 10 releases the blank 2 in the state shown in Fig. 4.
  • the counter element is then moved downwards until the counter element is in the starting position.
  • the fixing element 16 is moved with a time delay to the application roller 12, so that an area of the blank 2 located on the right in the drawing plane detaches from the receiving surface 100 of the gripping device 10 before an area of the blank located on the left in the drawing plane and the blank 2 is detached from the receiving surface 100 at an angle.
  • a time offset and a resulting angle can be selected by the expert depending on the application.
  • Fig. 5 shows schematically the device 1 after transferring the blank 2 to the counter element.
  • the device 1 serves, for example, to produce a membrane stack comprising two frame elements and a membrane arranged between the two frame elements, in particular a CCM, wherein the frame elements and the membrane are each provided as a cut piece.
  • a slightly sticky carrier web is first fed in as a web-shaped counter element.
  • a first frame element provided as a blank is picked up by means of the gripping device 10 and positioned at a defined distance, for example a few millimeters above the carrier web.
  • the carrier web is then fixed by means of the clamping device 14 and the fixing element 16 is fed to the gripping device 10 so that the carrier web is fixed by means of the fixing element 16 to the flat or planar receiving surface 100 outside the frame element to be applied, which is received by means of the gripping device 10.
  • the application roller 12 is brought into the starting position shown in Fig. 3 and thus presses the carrier web onto the receiving surface 100 shortly before a first end of the blank to be applied, which is designed as a frame element.
  • the application roller 12 is then moved along the carrier web to the final position shown in Fig. 4. This laminates the carrier web onto the fixed frame element.
  • the gripping device is then moved downwards together with the application roller 12 and the fixing element 16 until the carrier web is in its starting position.
  • the gripping device 10 releases the frame element.
  • the application roller 12 and, with a time delay, the fixing element 16 are then moved downwards so that the frame element is released from the receiving surface 100 at an angle and the carrier web with the frame element laminated thereon is moved into its starting position.
  • the gripping device 10 can be adjusted to pick up the next blank, e.g. the membrane, in particular the CCM, for building up the membrane stack.
  • the membrane is then transferred to the carrier web in the same way.
  • the second frame element can then be transferred in the same way.
  • three devices 1 arranged one behind the other in the transport direction according to Fig. 1 to 5 are provided for building a membrane stack, with the first frame element being deposited on a first device, the membrane on a second device and the second frame element on a third device.
  • the three devices 1 operate in the same cycle or offset.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Feeding Of Articles By Means Other Than Belts Or Rollers (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen eines Zuschnitts (2) auf ein bahnförmiges Gegenelement, wobei der Zuschnitt (2) an einer planen Aufnahmefläche (100) einer Greifeinrichtung (10) aufgenommen und mittels der Greifeinrichtung (10) relativ zu dem bahnförmigen Gegenelement in einer Übergabeposition positioniert wird, das bahnförmige Gegenelement mittels einer Applikationseinrichtung der Aufnahmefläche (100) zugestellt wird, die Applikationseinrichtung entlang der Aufnahmefläche (100) bewegt wird, sodass das bahnförmige Gegenelement mittels der entlang der Aufnahmefläche (100) bewegten Applikationseinrichtung auf den Zuschnitt (2) laminiert wird, und die Greifeinrichtung (10) den Zuschnitt (2) nach einem Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt (2) freigibt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen eines Zuschnitts auf ein Gegenelement
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Übertragen eines Zuschnitts auf ein Gegenelement.
Zur Herstellung von mehrschichtigen Produkten, auch als Laminate oder Stapel bezeichnet, ist eine bahnförmige Verarbeitung bekannt, wobei Materialien für Schichten des Produkts jeweils als Materialbahn bereitgestellt werden. Die Materialbahnen werden dabei üblicherweise zwischen zwei Rollen miteinander verbunden.
Stapel oder Laminate sind für verschiedenste Anwendungen, beispielsweise für Wundauflagen, für Hygieneprodukte, für Textil produkte und andere, bekannt.
Für Brennstoffzellen, Redox- Flow- Batterien und andere Anwendungen sind insbesondere Stapel oder Laminate umfassend eine meist sehr empfindliche Membran bekannt. Beispielsweise sind sogenannten Membranelektrodenanordnungen (kurz MEA; engl. „membrane electrode assembly“) für Brennstoffzellen umfassend eine katalysatorbeschichtete Membran (kurz CCM für engl. „catalyst coated membrane“) sowie zwei als Kathode und Anode gestaltete Elektroden, zwischen welchen die Membran angeordnet ist, bekannt. Dabei ist es bekannt, die CCM an einem Rahmen oder zwischen zwei Rahmen, auch als Dichtungen oder Teilrahmendichtungen bezeichnet, einzufassen. Die CCM mit dem oder den Rahmen kann als Zuschnitt weiterverarbeitet werden.
Zur Verbindung einer Membran mit einem Rahmen sind aus DE 102020214263 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Aufbringen eines Membran-Zuschnitts auf eine bewegte erste Materialbahn, insbesondere zum Übertragen einer katalysatorbeschichteten Membran für eine Membranelektrodenanordnung auf eine erste Materialbahn aus einem Rahmenmaterial, bekannt, wobei Membran-Zuschnitte mittels einer zweiten Materialbahn zugeführt werden, welche vor oder bei einem Aufbringen eines Membran-Zuschnitts auf die bewegte erste Materialbahn delaminiert wird.
Insbesondere bei dünnen Zuschnitten und/oder bei Zuschnitten für Rahmen mit in den Zuschnitten eingebrachten Fensterausschnitten ist jedoch eine Delamination des Zuschnitts von einer den Zuschnitt zuführenden Trägerbahn mit technischen Schwierigkeiten verbunden. AUFGABE UND LÖSUNG
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum sicheren Übertragen eines Zuschnitts auf ein Gegenelement ohne Lufteinschlüsse zu schaffen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren und die Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 8. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Verfahren zum Übertragen eines Zuschnitts auf ein bahnförmiges Gegenelement geschaffen, wobei der Zuschnitt an einer planen Aufnahmefläche einer Greifeinrichtung aufgenommen und mittels der Greifeinrichtung relativ zu dem bahnförmigen Gegenelement in einer Übergabeposition positioniert wird, das bahnförmige Gegenelement mittels einer Applikationseinrichtung der Aufnahmefläche zugestellt wird, die Applikationseinrichtung entlang der Aufnahmefläche bewegt wird, sodass das bahnförmige Gegenelement mittels der entlang der Aufnahmefläche bewegten Applikationseinrichtung auf den Zuschnitt laminiert wird, und die Greifeinrichtung den Zuschnitt nach einem Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt freigibt.
Das bahnförmige Gegenelement ist in einer Ausgestaltung eine Trägerbahn, auf welcher der Zuschnitt für eine weitere Verarbeitung abgelegt wird. In einer anderen Ausgestaltung handelt es sich bei dem Gegenelement um eine Trägerbahn, auf welcher bereits ein weiterer Zuschnitt abgelegt ist, sodass ein Stapelaufbau ganz oder teilweise durch Übertragen des Zuschnitts auf das bahnförmige Gegenelement erfolgt. In wieder anderen Ausgestaltungen handelt es sich bei dem Gegenelement um eine Materialbahn, welche eine Schicht eines aufzubauenden Stapels bildet. Das bahnförmige Gegenelement ist jedoch nicht auf die genannten Ausführungsbeispiele beschränkt.
Als „Laminieren" werden im Zusammenhang mit der Anmeldung alle Verfahren zum dauerhaften oder temporären Verbinden von zwei Schichten, insbesondere Kleben und Verschweißen von Schichten, bezeichnet. Für ein Laminieren des Gegenelements mit dem Zuschnitt weist in einer Ausgestaltung das Gegenelement und/oder der Zuschnitt eine Klebeschicht auf. In anderen Ausgestaltungen erfolgt ein Verbinden aufgrund eines Anpressdrucks bei einer Bewegung der Applikationseinrichtung entlang der Aufnahmefläche. In wieder einer anderen Ausgestaltung wird das Gegenelement mit dem Zuschnitt nach einem Übertragen des Zuschnitts an das Gegenelement einer Fixiereinrichtung, beispielsweise einer thermischen Fixiereinrichtung zugeführt. Die Applikationseinrichtung ist in einer Ausgestaltung ein Rakel, welcher entlang der Aufnahmefläche verschoben wird. Ein Material und/oder eine Form eines das bahnförmige Gegenelement an den Zuschnitt anpressenden Rakels ist dabei je nach Anwendungsfall durch den Fachmann geeignet wählbar, um eine blasenfreie Übertragung zu gewährleisten.
In einer anderen Ausgestaltung ist die Applikationseinrichtung eine Applikationsrolle, welche entlang der Aufnahmefläche abgerollt wird. Ein Material einer Mantelfläche der Applikationsrolle ist dabei je nach Anwendungsfall durch den Fachmann geeignet wählbar. Die Applikationsrolle ist in einer Ausgestaltung eine Borstenrolle. In anderen Ausgestaltungen weist die Applikationsrolle eine glatte Oberfläche auf, wobei die Oberfläche je nach Anwendungsfall aus einem starren Material gestaltet ist oder eine Nachgiebigkeit aufweist.
In einer Ausgestaltung ist zumindest in Bewegungsrichtung der Applikationseinrichtung beim Laminieren die Aufnahmefläche größer als der Zuschnitt, wobei das Gegenelement an der Aufnahmefläche stromaufwärts des Zuschnitts mittels eines der Aufnahmefläche zugestellten Fixierelements fixiert wird. Das Gegenelement kann dabei sicher an der Aufnahmefläche fixiert werden, ohne dass das Fixieren ein Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt behindert und/oder der Zuschnitt durch das Fixieren beschädigt wird. Mittels des Fixierelements ist weiter sichergestellt, dass das Gegenelement bei einer Bewegung der Applikationseinrichtung an den Zuschnitt angedrückt verbleibt.
Die Applikationseinrichtung wird der Aufnahmefläche in einer Ausgestaltung stromabwärts des Fixierelements und stromaufwärts des Zuschnitts zugestellt. Dadurch ist ein sicheres Laminieren auch an einer dem Fixierelement zugewandten Kante des Zuschnitts gewährleistet.
In einer Ausgestaltung wird vor einem Zustellen der Applikationseinrichtung, und sofern vorhanden vor einem Zustellen des Fixierelements, das bahnförmige Gegenelement für eine Übertragung des Zuschnitts in einer Ausgangslage still gesetzt wird, wobei insbesondere das Gegenelement - in Bewegungsrichtung der Applikationseinrichtung beim Laminieren stromaufwärts der Übergabeposition des Zuschnitts mittels einer Klemmeinrichtung geklemmt wird. Durch ein Stillsetzen des Gegenelements in einer definierten Ausgangslage ist eine exakte Positionierung der Greifeinrichtung zu dem Gegenelement möglich. Dies ist insbesondere vorteilhaft, sofern das Gegenelement ebenfalls bereits einen Zuschnitt umfasst und der durch die Greifeinrichtung aufgenommene Zuschnitt mit einer hohen Genauigkeit auf dem Zuschnitt des Gegenelements positioniert werden soll. Das Gegenelement wird dabei nur an einem Klemmbereich geklemmt, sodass eine Ausgleichsbewegung des Gegenelements beim Zustellen der Applikationseinrichtung und - sofern vorhanden - des Fixierelements zur Vermeidung von Spannungen in dem bahnförmigen Gegenelement möglich ist.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass nach dem Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt die Applikationseinrichtung von der Aufnahmefläche entfernt und das bahnförmige Gegenelement in die Ausgangslage bewegt wird. In einer Ausgestaltung gibt die Greifeinrichtung den Zuschnitt vor einer Bewegung der Applikationseinrichtung in die Ausgangslage frei. Sofern vorhanden kann das Fixierelement zeitgleich mit der Applikationseinrichtung oder zu dieser zeitversetzt für ein Ablösen des Zuschnitts unter einem Winkel von der Greifeinrichtung bewegt werden. In anderen Ausgestaltungen wird die Greifeinrichtung mit dem bahnförmigen Gegenelement bewegt und der Zuschnitt verbleibt bei der Bewegung des Gegenelement in die Ausgangslage an der Aufnahmefläche aufgenommen. Dadurch wird verhindert, dass sich der Zuschnitt bei der Bewegung des Gegenelements in die Ausgangslage von dem Gegenelement löst. In der Ausgangslage ist das Gegenelement vorzugsweise in einer Ebene angeordnet, sodass eine sichere Übergabe des Zuschnitts an das Gegenelement bei einer Freigabe des Zuschnitts durch die Greifeinrichtung möglich ist.
Der Zuschnitt ist mittels der Greifeinrichtung in einer geeigneten Übergabeposition relativ zu dem Gegenelement positionierbar, wobei vorzugsweise eine Achse der zugestellten Applikationseinrichtung parallel zu einer Ebene des bahnförmigen Gegenelements in der Ausgangslage angeordnet ist. In vorteilhaften Ausgestaltungen ist für eine einfache Anordnung die Aufnahmefläche für eine Positionierung des Zuschnitts in der Übergabeposition parallel zu einer Ebene des bahnförmigen Gegenelements in der Ausgangslage angeordnet.
Der Zuschnitt wird in einer Ausgestaltung in der Übergabeposition oberhalb des Gegenelements positioniert, wobei die Applikationseinrichtung von unten der Aufnahmefläche zugestellt wird. Dadurch wird vermieden, dass nach einem Übertragen des Zuschnitts an das Gegenelement und nach einer Freigabe des Zuschnitts durch die Greifeinrichtung Gravitationskräfte auf den Zuschnitt wirken, welche ein Ablösen des Zuschnitts von dem Gegenelement bewirken.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird eine Vorrichtung zum Übertragen eines Zuschnitts auf ein bahnförmiges Gegenelement geschaffen, umfassend eine Greifeinrichtung mit einer planen Aufnahmefläche und eine Applikationseinrichtung, wobei die Greifeinrichtung eingerichtet ist, sodass der Zuschnitt an der Aufnahmefläche aufnehmbar und mittels der Greifeinrichtung relativ zu dem bahnförmigen Gegenelement in einer Übergabeposition positionierbar ist, und wobei die Applikationseinrichtung verstellbar gelagert ist und der Aufnahmefläche zustellbar und für ein Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt entlang der Aufnahmefläche bewegbar ist.
Bei der Applikationseinrichtung handelt es sich in einer Ausgestaltung um eine Applikationsrolle, welche eingerichtet ist, sodass die Applikationsrolle entlang der Aufnahmefläche abrollbar ist. Die Applikationsrolle erlaubt ein schonendes und blasenfreies Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt. In anderen Ausgestaltungen handelt es sich bei der Applikationseinrichtung um einen Rakel, welcher eingerichtet ist, sodass der Rakel entlang der Aufnahmefläche verstellbar ist. Der Rakel ist dabei in einer Ausgestaltung derart gestaltet, dass eine Kontaktfläche des Rakels mit dem Gegenelement beim Laminieren minimiert ist.
Die Aufnahmefläche ist in einer Ausgestaltung zumindest in Bewegungsrichtung der Applikationseinrichtung beim Laminieren größer als der Zuschnitt, wobei ein der Aufnahmefläche zustellbares Fixierelement vorgesehen ist, das eingerichtet ist, um das Gegenelement an der Aufnahmefläche stromaufwärts des Zuschnitts zu fixieren. Das Fixierelement ist je nach Anwendungsfall durch den Fachmann geeignet gestaltbar, um ein sicheres und schlupffreies Fixieren des Gegenelements an der Aufnahmefläche zu gewährleisten.
Die Applikationseinrichtung, insbesondere die Applikationsroller, ist der Aufnahmefläche in einer Ausgestaltung stromabwärts des Fixierelements und stromaufwärts des Zuschnitts zustellbar. Ein Zustellen der Applikationseinrichtung und des Fixierelements erfolgt in einer Ausgestaltung zeitgleich. In anderen Ausgestaltungen werden die Applikationseinrichtung und das Fixierelement zeitversetzt zugestellt.
In einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, dass das bahnförmige Gegenelement vor einem Zustellen der Applikationseinrichtung für eine Übertragung des Zuschnitts in einer Ausgangslage stillsetzbar ist, wobei die Vorrichtung insbesondere eine Klemmeinrichtung umfasst, die eingerichtet ist, sodass das Gegenelement in Bewegungsrichtung der Applikationseinrichtung beim Laminieren stromaufwärts der Übergabeposition des Zuschnitts mittels der Klemmeinrichtung klemmbar ist. Die Klemmeinrichtung erlaubt ein sicheres Stillsetzen des bahnförmigen Gegenelements in einer Ausgangslage in einem Klemmbereich stromaufwärts einer Ausgangsposition der Applikationseinrichtung, wobei die Applikationseinrichtung aus der Ausgangsposition entlang der Aufnahmefläche bewegbar ist. Das bahnförmige Gegenelement ist dabei für eine spannungsfreie Bewegung des Gegenelements beim Zustellen der Applikationseinrichtung und beim Laminieren an einem gegenüberliegenden Ende nicht geklemmt, sodass ein Abschnitt des Gegenelements beispielsweise aus einem Bahnvorrat nachführbar ist.
In einer Ausgestaltung ist die Greifeinrichtung eingerichtet, um den Zuschnitt unmittelbar nach einem Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt freizugeben. Die Applikationseinrichtung und - sofern vorhanden - das Fixierelement sind dabei nach der Freigabe des Zuschnitts durch die Greifeinrichtung in die Ausgangslage bewegbar, wobei das Fixierelement eingerichtet ist, um je nach Anwendungsfall zeitgleich mit der Applikationseinrichtung oder zu dieser zeitversetzt für ein Ablösen des Zuschnitts von der Greifeinrichtung unter einem Winkel bewegt zu werden. In anderen Ausgestaltungen ist die Greifeinrichtung eingerichtet ist, um nach dem Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt den an der Aufnahmefläche aufgenommenen Zuschnitt mit dem Gegenelement in die Ausgangslage des Gegenelements zu bewegen. Eine Bewegung der Greifeinrichtung ist dabei derart auf die Bewegung des Gegenelements abgestimmt, dass Ablösekräfte zwischen dem Zuschnitt und dem Gegenelement bei der Bewegung vermieden oder zumindest auf ein tolerierbares Maß reduziert sind.
Die Greifeinrichtung ist in einer Ausgestaltung eingerichtet, um den Zuschnitt in der Übergabeposition oberhalb des Gegenelements zu positionieren, wobei die Applikationseinrichtung eingerichtet ist, sodass die Applikationseinrichtung von unten der Aufnahmefläche zustellbar ist.
Die Greifeinrichtung ist geeignet gestaltet, um den Zuschnitt in der Übergabeposition entgegen einwirkender Gravitationskräfte zu halten. In einer Ausgestaltung ist die Greifeinrichtung eine Vakuum-Greifeinrichtung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, das nachfolgend anhand der schematischen Figuren erläutert ist. Dabei zeigen:
Fig. 1: ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Übertragen eines Zuschnitts auf ein bahnförmiges Gegenelement; Fig. 2: die Vorrichtung gemäß Fig. 1 , vor einem Übertragen des Zuschnitts auf das bahnförmige Gegenelement, wobei der Zuschnitt mittels einer Greifeinrichtung in einer Übergabeposition positioniert ist;
Fig. 3: die Vorrichtung gemäß Fig. 1, nach einem Zustellen einer Applikationseinrichtung und eines Fixierelements;
Fig. 4: die Vorrichtung gemäß Fig. 1, nach einem Laminieren des Gegenelements an den Zuschnitt; und
Fig. 5: die Vorrichtung gemäß Fig. 1 , nach einem Übertragen des Zuschnitts und Freigeben des Zuschnitts von der Greifeinrichtung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Fig. 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung 1 zum Übertragen eines Zuschnitts 2 auf ein bahnförmiges Gegenelement. Die Vorrichtung 1 umfasst eine Greifeinrichtung 10 mit einer planen Aufnahmefläche 100 und eine Applikationsrolle 12. Die dargestellte Vorrichtung 1 umfasst weiter eine Klemmeinrichtung 14, ein Fixierelement 16 und eine Umlenkrolle 18.
Bei dem bahnförmigen Gegenelement handelt es sich in dem dargestellten Ausführungsbeispiel um eine Trägerbahn 3, auf welcher bereits ein Zuschnitt 4 abgelegt ist.
Der auf das bahnförmige Gegenelement aufzubringende oder zu übertragende Zuschnitt 2 ist mittels der Greifeinrichtung 10 gehalten und positioniert. Der aufzubringende oder zu übertragende Zuschnitt 2 wird auch als erster Zuschnitt 2 bezeichnet. Der in dem dargestellten Ausführungsbeispiel bereits auf der Trägerbahn 3 vorhandene Zuschnitt 4 wird auch als zweiter Zuschnitt 4 bezeichnet. Der erste Zuschnitt 2 ist beim Übertragen auf das Gegenelement auf dem zweiten Zuschnitt 4 in einer definierten Position aufzubringen.
Bei der Greifeinrichtung 10 handelt es sich in Ausgestaltungen um eine Vakuum- Greifeinrichtung, wobei der erste Zuschnitt 2 mittels Unterdrück an der Aufnahmefläche 100 der Greifeinrichtung 10 gehalten ist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt die Aufnahmefläche 100 nach unten und die Greifeinrichtung 10 ist in einer in Fig. 1 dargestellten Übergabeposition des Zuschnitts 2 oberhalb des bahnförmigen Gegenelements und parallel zu diesem angeordnet. Ein Übertragen des ersten Zuschnitts 2 an das Gegenelement erfolgt in einem Stillstand des bahnförmigen Gegenelements. Das Gegenelement wird zu diesem Zweck mittels der Klemmeinrichtung 14 geklemmt. Die Klemmeinrichtung 14 ist in einer durch einen Pfeil dargestellten Bewegungsrichtung der Applikationseinrichtung stromaufwärts eines Abschnitts des Gegenelements, auf welchen der erste Zuschnitt 2 übertragen werden soll, angeordnet. Die Umlenkrolle 18 ist stromabwärts dieses Abschnitts angeordnet. Das bahnförmige Gegenelement ist über eine der Greifeinrichtung 10 zugewandte Seite des Fixierelements 16 und über eine von der Greifeinrichtung 10 abgewandte Seite der Umlenkrolle 18 geführt.
Die Aufnahmefläche 100 der Greifeinrichtung 10 ist größer als der erste Zuschnitt 2. Für ein Übertragen des Zuschnitts 2 auf das Gegenelement wird das Fixierelement 16 der Greifeinrichtung 10 zugestellt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Fixierelement 16 derart zugestellt, dass das über das Fixierelement 16 geführte bahnförmige Gegenelement die Aufnahmefläche 100 stromaufwärts des ersten Zuschnitts 2 - betrachtet in der Bewegungsrichtung der Applikationsrolle 12 - kontaktiert. Durch die Umlenkrolle 18 wird dabei vermieden, dass das bahnförmige Gegenelement beim Zustellen des Fixierelements 16 an der Greifeinrichtung 10 anliegt.
Die Applikationsrolle 12 wird ebenfalls der Greifeinrichtung 10 zugestellt und aus einer in Fig. 1 dargestellten Ausgangsposition in eine in Fig. 1 gestrichelt dargestellte Endposition bewegt, wobei bei der Bewegung der Applikationsrolle 12 der erste Zuschnitt 2 blasenfrei auf das bahnförmige Gegenelement, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel auf den bereits auf der Trägerbahn 3 vorhandenen Zuschnitt 4, übertragen wird.
Die nachfolgenden Figuren 2 bis 5 zeigen einzelne Schritte eines Verfahrens zum Übertragen des ersten Zuschnitts 2 auf das bahnförmige Gegenelement.
Fig. 2 zeigt schematisch einen ersten Schritt beim Übertragen des ersten Zuschnitts 2 auf das bahnförmige Gegenelement. Der erste Zuschnitt 2 ist an der Aufnahmefläche 100 der Greifeinrichtung 10 gehalten und wird dem bahnförmigen Gegenelement in einem definierten Abstand oberhalb des bahnförmigem Gegenelements präsentiert. Der Abstand beträgt dabei je nach Ausführungsform nur wenige Millimeter.
Anschließend wird das bahnförmige Gegenelement in einer in Fig. 2 schematisch dargestellten Ausgangslage stillgesetzt und mittels der Klemmeinrichtung 14 fixiert und das Fixierelement 16 und die Applikationsrolle 12 werden der Greifeinrichtung 10 zugestellt. Fig. 3 zeigt schematisch die Vorrichtung 1 nach einem Stillsetzen und Fixieren des bahnförmigen Gegenelements mittels der Klemmeinrichtung 14 und nach einem daran anschließenden Zustellen des Fixierelements 16 und der Applikationsrolle 12. Die Applikationsrolle 12 wird dabei vorzugsweise der Greifeinrichtung 10 so zugestellt, dass sie in Bewegungsrichtung der Applikationsrolle 12 betrachtet unmittelbar angrenzend stromaufwärts des Zuschnitts 2 angeordnet wird.
Als nächstes wird die Applikationsrolle 12 entlang der Greifeinrichtung 10 bewegt und rollt auf der Aufnahmefläche 100 der Greifeinrichtung 10 ab. Dabei wird das Gegenelement auf den mittels der Greifeinrichtung 10 positionierten ersten Zuschnitt 2 laminiert.
Fig. 4 zeigt schematisch die Vorrichtung 1 nach einem Abrollen der Applikationsrolle 12 auf der Aufnahmefläche 100.
Anschließend werden das Fixierelement 16 und die Applikationsrolle 12 von der Greifeinrichtung 10 weg, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel nach unten bewegt, sodass sich das bahnförmige Gegenelement wieder in der Ausgangslage befindet. Dabei wird in einer Ausgestaltung die Greifeinrichtung 10 mit dem Gegenelement nach unten bewegt, wobei die Greifeinrichtung den Zuschnitt 2 erst freigibt, nachdem sich das Gegenelement in der Ausgangslage befindet. Anschließend wird die Greifeinrichtung 10 von dem Gegenelement mit dem darauf übertragenen Zuschnitt 2 wegbewegt. In einer anderen Ausgestaltung gibt die die Greifeinrichtung 10 den Zuschnitt 2 in dem in Fig. 4 dargestellten Zustand frei. Anschließend wird das Gegenelement nach unten bewegt, bis sich das Gegenelement in der Ausgangslage befindet. Für eine Bewegung des Gegenelements in die Ausgangslage wird in einer Ausgestaltung das Fixierelement 16 zeitlich verzögert zu der Applikationsrolle 12 bewegt, sodass sich ein in der Zeichenebene rechts befindlicher Bereich des Zuschnitts 2 vor einem in der Zeichenebene links befindlicher Bereich des Zuschnitts von der Aufnahmefläche 100 der Greifeinrichtung 10 löst und der Zuschnitt 2 in einem Winkel von der Aufnahmefläche 100 abgelöst wird. Ein Zeitversatz und ein sich daraus ergebender Winkel sind dabei je nach Anwendungsfall durch den Fachmann geeignet wählbar.
Fig. 5 zeigt schematisch die Vorrichtung 1 nach einem Übertragen des Zuschnitts 2 auf das Gegenelement.
Die Vorrichtung 1 dient beispielsweise zur Herstellung eines Membran-Stapels umfassend zwei Rahmenelemente und eine zwischen den zwei Rahmenelementen angeordnete Membran, insbesondere eine CCM, wobei die Rahmenelemente und die Membran jeweils als Zuschnitt bereitgestellt werden.
Zur Herstellung des Membran-Stapels wird in einer Ausgestaltung zunächst eine leicht klebrige Trägerbahn als bahnförmiges Gegenelement zugeführt. Mittels der Greifeinrichtung 10 wird ein erstes als Zuschnitt bereitgestelltes Rahmenelement aufgenommen und in einem definierten Abstand, beispielsweise wenige Millimeter oberhalb der Trägerbahn positioniert.
Anschließend wird die Trägerbahn mittels der Klemmeinrichtung 14 fixiert und das Fixierelement 16 der Greifeinrichtung 10 zugestellt, sodass die Trägerbahn mittels des Fixierelements 16 an der flachen oder planen Aufnahmefläche 100 außerhalb des zu applizierenden, mittels der Greifeinrichtung 10 aufgenommenen Rahmenelements fixiert wird.
Gleichzeitig mit dem Fixierelement 16 oder zu diesem zeitlich verzögert wird die Applikationsrolle 12 in die in Fig. 3 dargestellte Ausgangsposition gebracht und drückt damit die Trägerbahn kurz vor einem ersten Ende des zu applizierenden, als Rahmenelement gestalteten Zuschnitts an die Aufnahmefläche 100.
Anschließend wird die Applikationsrolle 12 entlang der Trägerbahn in die in Fig. 4 dargestellte Endposition bewegt. Damit wird die Trägerbahn auf das fixierte Rahmenelement laminiert.
In einer Ausgestaltung wird die Greifeinrichtung anschließend zusammen mit der Applikationsrolle 12 und dem Fixierelement 16 nach unten bewegt, bis sich die Trägerbahn in ihrer Ausgangslage befindet.
In einer alternativen Ausgestaltung gibt die Greifeinrichtung 10 das Rahmenelement frei. Anschließend werden die Applikationsrolle 12 und zu dieser zeitlich verzögert das Fixierelement 16 nach unten bewegt, sodass sich das Rahmenelement unter einem Winkel von der Aufnahmefläche 100 löst und die Trägerbahn mit dem darauf laminierten Rahmenelement in ihrer Ausgangslage bewegt wird.
Nach einer Freigabe des Rahmenelements kann die Greifeinrichtung 10 verstellt werden, um den nächsten Zuschnitt, z.B. zum Aufbau des Membran-Stapels die Membran, insbesondere die CCM, abzuholen. Die Membran wird dann in gleicher Weise auf die Trägerbahn übertragen. Danach kann ebenso in gleicher weise die Übertragung der zweiten Rahmenelements erfolgen. Alternativ sind drei in Transportrichtung hintereinander angeordnete Vorrichtungen 1 gemäß den Fig. 1 bis 5 zum Aufbau eines Membran-Stapels vorgesehen, wobei an einer ersten Vorrichtung das erste Rahmenelement, an einer zweiten Vorrichtung die Membran und an einer dritten Vorrichtung das zweite Rahmenelement abgelegt werden. Die drei Vorrichtungen 1 arbeiten dabei taktgleich oder versetzt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Übertragen eines Zuschnitts (2) auf ein bahnförmiges Gegenelement, wobei der Zuschnitt (2) an einer planen Aufnahmefläche (100) einer Greifeinrichtung (10) aufgenommen und mittels der Greifeinrichtung (10) relativ zu dem bahnförmigen Gegenelement in einer Übergabeposition positioniert wird, das bahnförmige Gegenelement mittels einer Applikationseinrichtung der Aufnahmefläche (100) zugestellt wird, die Applikationseinrichtung entlang der Aufnahmefläche (100) bewegt wird, sodass das bahnförmige Gegenelement mittels der entlang der Aufnahmefläche (100) bewegten Applikationseinrichtung auf den Zuschnitt (2) laminiert wird, und die Greifeinrichtung (10) den Zuschnitt (2) nach einem Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt (2) freigibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinrichtung eine Applikationsrolle (12) ist, welche entlang der Aufnahmefläche (100) abgerollt wird, oder ein Rakel ist, welcher entlang der Aufnahmefläche (100) verschoben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in Bewegungsrichtung der Applikationseinrichtung beim Laminieren die Aufnahmefläche (100) größer ist als der Zuschnitt (2) und das Gegenelement an der Aufnahmefläche (100) stromaufwärts des Zuschnitts (2) mittels eines der Aufnahmefläche (100) zugestelltem Fixierelements (16) fixiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinrichtung der Aufnahmefläche (100) stromabwärts des Fixierelements (16) und stromaufwärts des Zuschnitts (2) zugestellt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vor einem Zustellen der Applikationseinrichtung das bahnförmige Gegenelement für eine Übertragung des Zuschnitts (2) in einer Ausgangslage stillgesetzt wird, wobei insbesondere das Gegenelement - in Bewegungsrichtung der Applikationseinrichtung beim Laminieren - stromaufwärts der Übergabeposition des Zuschnitts (2) mittels einer Klemmeinrichtung (14) geklemmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt (2) die Applikationseinrichtung von der Aufnahmefläche (100) entfernt und das bahnförmige Gegenelement in die Ausgangslage bewegt wird, wobei insbesondere die Greifeinrichtung (10) mit dem bahnförmigen Gegenelement bewegt wird und der Zuschnitt (2) bei der Bewegung des Gegenelement in die Ausgangslage an der Aufnahmefläche (100) aufgenommen verbleibt oder die Greifeinrichtung (10) den Zuschnitt (2) vor einer Bewegung des Gegenelements in Richtung der Ausgangslage freigibt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuschnitt in der Übergabeposition oberhalb des Gegenelements positioniert wird, wobei die Applikationseinrichtung von unten der Aufnahmefläche (100) zugestellt wird.
8. Vorrichtung zum Übertragen eines Zuschnitts (2) auf ein bahnförmiges Gegenelement, umfassend eine Greifeinrichtung (10) mit einer planen Aufnahmefläche (100) und eine Applikationseinrichtung, wobei die Greifeinrichtung (10) eingerichtet ist, sodass der Zuschnitt (2) an der Aufnahmefläche (100) aufnehmbar und mittels der Greifeinrichtung (10) relativ zu dem bahnförmigen Gegenelement in einer Übergabeposition positionierbar ist, und wobei die Applikationseinrichtung verstellbar gelagert ist und der Aufnahmefläche (100) zustellbar und für ein Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt (2) entlang der Aufnahmefläche (100) bewegbar ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinrichtung eine Applikationsrolle (12) ist, welche eingerichtet ist, sodass die Applikationsrolle (12) entlang der Aufnahmefläche (100) abrollbar ist, oder ein Rakel ist, welcher eingerichtet ist, sodass der Rakel entlang der Aufnahmefläche (100) verstellbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass - zumindest in Bewegungsrichtung der Applikationseinrichtung beim Laminieren - die Aufnahmefläche (100) größer ist als der Zuschnitt (2) und ein der Aufnahmefläche (100) zustellbares Fixierelement (16) vorgesehen ist, das eingerichtet ist, um das Gegenelement an der Aufnahmefläche (100) stromaufwärts des Zuschnitts (2) zu fixieren.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Applikationseinrichtung der Aufnahmefläche (100) stromabwärts des Fixierelements (16) und stromaufwärts des Zuschnitts (2) zustellbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das bahnförmige Gegenelement vor einem Zustellen der Applikationseinrichtung für eine Übertragung des Zuschnitts (2) in einer Ausgangslage stillsetzbar ist, wobei die Vorrichtung insbesondere eine Klemmeinrichtung (14) umfasst, die eingerichtet ist, sodass das Gegenelement in Bewegungsrichtung der Applikationseinrichtung beim Laminieren stromaufwärts der Übergabeposition des Zuschnitts (2) mittels der Klemmeinrichtung (14) klemmbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (10) eingerichtet ist, um den Zuschnitt (2) unmittelbar nach einem Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt (10) freizugeben und/oder um nach dem Laminieren des Gegenelements auf den Zuschnitt (2) den an der Aufnahmefläche (100) aufgenommenen Zuschnitt (2) mit dem Gegenelement in die Ausgangslage des Gegenelements zu bewegen.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (10) eingerichtet ist, um den Zuschnitt (2) in der Übergabeposition oberhalb des Gegenelements zu positionieren, wobei die Applikationseinrichtung eingerichtet ist, sodass die Applikationseinrichtung von unten der Aufnahmefläche (100) zustellbar ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Greifeinrichtung (10) eine Vakuum-Greifeinrichtung ist.
EP24707018.8A 2023-03-22 2024-02-22 Verfahren und vorrichtung zum übertragen eines zuschnitts auf ein gegenelement Pending EP4684439A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102023107211.0A DE102023107211A1 (de) 2023-03-22 2023-03-22 Verfahren und Vorrichtung zum Übertragen eines Zuschnitts auf ein Gegenelement
PCT/EP2024/054476 WO2024193936A1 (de) 2023-03-22 2024-02-22 Verfahren und vorrichtung zum übertragen eines zuschnitts auf ein gegenelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4684439A1 true EP4684439A1 (de) 2026-01-28

Family

ID=90038220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP24707018.8A Pending EP4684439A1 (de) 2023-03-22 2024-02-22 Verfahren und vorrichtung zum übertragen eines zuschnitts auf ein gegenelement

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4684439A1 (de)
DE (1) DE102023107211A1 (de)
WO (1) WO2024193936A1 (de)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100388648B1 (ko) * 2001-05-23 2003-06-25 주식회사 코캄엔지니어링 자동화된 리튬 2차전지 제조 시스템
US8097110B2 (en) 2004-06-30 2012-01-17 Delta Industrial Services, Inc. Island placement technology
JP6029362B2 (ja) * 2012-07-12 2016-11-24 東レエンジニアリング株式会社 枚葉基材の積層貼り合わせ装置および方法
EP3788664B1 (de) * 2018-06-04 2025-09-03 Wirtz Manufacturing Company, Inc. Batterieelektrodenplattenherstellungslinie und verfahren
DE102020214263A1 (de) 2020-11-12 2022-05-12 OPTIMA life science GmbH Vorrichtung und Verfahren zum Übertragen einer Membran

Also Published As

Publication number Publication date
WO2024193936A1 (de) 2024-09-26
DE102023107211A1 (de) 2024-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112008001580T5 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Brennstoffzellen-Elektrodenmaterialverbunds und Brennstoffzelle
EP4244917A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum übertragen einer katalysatorbeschichteten membran oder einer gasdiffusionslage
DE102016124308A1 (de) Herstellungsvorrichtung und Herstellungsverfahren einer Brennstoffzellenkomponente
EP3533135A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum verbinden von blechteilen zu einem blechpaket
WO2023041441A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines elektroden-separator-verbunds für eine batteriezelle
WO2019219539A1 (de) Wellpappeanlage
EP2163394A1 (de) Drucktuch für ein Kaltfolientransferverfahren
WO2024193936A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum übertragen eines zuschnitts auf ein gegenelement
DE102021117069B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Membran-Elektroden-Anordnung
EP4490792B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer membran-elektroden-anordnung
EP4423825B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von membran-baugruppen
DE102021117083B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Membran-Elektroden-Anordnung
EP4318687A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung einer membran-elektroden-baugruppe für eine brennstoffzelle in einem bahnverarbeitenden prozess
DE102022103757A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung einer Membran-Elektroden-Anordnung
EP4435880A1 (de) Prozessanordnung sowie verfahren zur fertigung einer elektrode
WO2025131954A1 (de) Verfahren zum herstellen katalysatorbeschichteter membrane für eine brennstoffzelle oder elektrolysezelle einer elektrochemievorrichtung
EP4491358B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum einbringen von fensterausschnitten in ein bahnförmiges rahmenmaterial
DE102023211972B4 (de) Verfahren sowie Prozessanordnung zur Fertigung eines Zellstapels für eine Batteriezelle
DE102020006911B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Zwischenspeichern von flexiblen Flachteilen
EP4386911A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum zuführen eines rahmenmaterials für eine membran-baugruppe
EP4565522A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum verbinden von endlichen materialbahnen
DE102022125536A1 (de) Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen für die Herstellung von Energiezellen
DE102021212253A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung eines Materialverbunds
DE102015118889A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Membranelektrodenanordnung

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20250929

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR