EP4701823A1 - Vorrichtung und verfahren zum unterteilen einer endlosbahn in einzelne segmente sowie stapelanlage für die energiezellen produzierende industrie - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum unterteilen einer endlosbahn in einzelne segmente sowie stapelanlage für die energiezellen produzierende industrie

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EP4701823A1
EP4701823A1 EP24722213.6A EP24722213A EP4701823A1 EP 4701823 A1 EP4701823 A1 EP 4701823A1 EP 24722213 A EP24722213 A EP 24722213A EP 4701823 A1 EP4701823 A1 EP 4701823A1
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EP
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cutting edge
conveyor
movement
web
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EP24722213.6A
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Michael Kleine Wächter
Marcus Wagner
Nils Klaper
Alexander Gansewig
Frank Grothaus
Karsten Eckert
Thomas Erdmann
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Koerber Technologies GmbH
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Abstract

Vorrichtung (1) zum Unterteilen einer Endlosbahn (5) in einzelne Segmente (3), die für die Bildung einer Energiezelle geeignet sind, umfassend eine Trenneinrichtung (7), die dazu eingerichtet ist, die Endlosbahn (5) zu durchtrennen; einen drehbar gelagerten Förderrotationskörper (8), auf dem ein Abschnitt der Endlosbahn (5) während des Durchtrennens mittels der Trenneinrichtung (7) befördert wird; wobei die Vorrichtung (1) eine Steuereinrichtung (13) umfasst, die eine Antriebseinrichtung (9) derart steuert und/oder regelt, dass der Förderrotationskörper (8) den von ihm beförderten Abschnitt der Endlosbahn (5) mit einer sich periodisch ändernden Geschwindigkeit befördert.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Unterteilen einer Endlosbahn in einzelne Segmente sowie Stapelanlage für die Energiezellen produzierende Industrie
Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Vorrichtung zum Unterteilen einer Endlosbahn in Segmente nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein korrespondierendes Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 17. Weiterhin betrifft die Anmeldung eine Stapelanlage für die Energiezellen produzierende Industrie mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 16.
Es ist prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt, Energiezellen oder auch Energiespeicher in Kraftfahrzeugen, sonstigen Landfahrzeugen, Schiffen, Flugzeugen oder auch in stationären Anlagen in Form von Batteriezellen oder Brennstoffzellen zu verwenden, mit denen große Energiemengen über größere Zeiträume hinweg gespeichert werden können. Dazu weisen solche Energiezellen eine Struktur aus einer Vielzahl von zu einem Stapel gestapelten Segmenten auf. Diese Segmente können beispielsweise als Elektrodenblätter ausgebildet sein, so dass in dem Stapel Anoden- und Katho- denblätter abwechselnd aufeinander folgen; zwischen zwei benachbarten Elektrodenblättern ist in einem solchen Fall eine Lage eines Separators angeordnet.
Gemäß einer ersten Variante können die Separatoren in Form von vereinzelten Separatorblättern ausgeführt sein, zwischen denen die Elektrodenblätter angeordnet sind. In diesem Fall kann das Separatorblatt ebenfalls als Segment bezeichnet werden. Gemäß einer zweiten Variante ist es außerdem bekannt, den Separator in Form einer Materialbahn durch die Ausbildung einer zickzackförmigen Faltgeometrie, also durch eine sogenannt Z-Faltung, um die Segmente zu legen.
Unabhängig davon, ob die Energiezelle gemäß der ersten oder der zweiten Variante gebildet wird, werden die Materialien üblicherweise als Endlosbahnen auf sogenannten Coils, auch Bobinen genannt, bereitgestellt, so dass die Endlosbahn zunächst in Segmente unterteilt werden muss. Weiterhin erfolgt das eigentliche Bilden des Stapels meist in einer diskontinuierlichen, getakteten Bewegung, beispielsweise nach dem sogenannten „Pick and Place“-Prinzip.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Anmeldung eine Vorrichtung anzugeben, mit der Segmente in einer hohen Qualität für den Stapelvorgang bereitgestellt werden können. Weiterhin ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein entsprechend verbessertes Verfahren sowie eine entsprechend verbesserte Stapelanlage anzugeben.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der dazugehörigen Beschreibung zu entnehmen.
Gemäß einem ersten Aspekt dieser Anmeldung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Unterteilen einer Endlosbahn in einzelne Segmente, die für die Bildung einer Energiezelle geeignet sind, umfassend eine Trenneinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Endlosbahn zu durchtrennen; einen drehbar gelagerten Förderrotationskörper, auf dem ein Abschnitt der Endlosbahn während des Durchtrennens mittels der Trenneinrichtung befördert wird, wobei die Vorrichtung eine Steuereinrichtung umfasst, die eine Antriebseinrichtung derart steuert und/oder regelt, dass der Förderrotationskörper den von ihm beförderten Abschnitt der Endlosbahn mit einer sich periodisch ändernden Geschwindigkeit befördert.
Eine sich periodisch ändernden Geschwindigkeit im Sinne dieser Anmeldung kann durch eine Geschwindigkeitsfunktion in Abhängigkeit der Zeit beschrieben werden, deren Funktionswerte sich in regelmäßigen zeitlichen Abständen wiederholen. Der Auslegung des Begriffs periodisch ist damit das mathematische Verständnis einer periodischen Funktion zu Grunde zu legen. Der zeitliche Abstand zweier wiederkehrender Geschwindigkeitswerte wird als Periode bezeichnet. Eine Periode ist vorzugsweise kürzer als 1 Sekunde, weiter vorzugsweise kürzer als 0,1 Sekunden.
Durch die sich periodisch ändernde Geschwindigkeit der Endlosbahn kann der Trennvorgang bei einer Geschwindigkeit erfolgen, die ideal auf die Trenneinrichtung abgestimmt ist. Je nach Ausführungsart der Trenneinrichtung, beispielsweise als mechanische Schneideinrichtung oder als Laserschneideinrichtung, werden unterschiedliche Anforderungen an die Fördergeschwindigkeit während des Trennvorgangs gestellt. Durch die Möglichkeit, die Geschwindigkeit periodisch zu verändern, kann erstens die Qualität der Segmente verbessert werden. Zweitens kann bereits der Trennvorgang im Arbeitstakt etwaiger nachgelagerter Fertigungsschritte, beispielsweise im Arbeitstakt der Stapelbildung, erfolgen. Es kann also beispielsweise die periodische Geschwindigkeitsveränderung des Förderrotationskörpers an die Taktung, mit der die Stapelbildung erfolgt, angepasst werden. So kann beispielsweise eine Periode der Geschwindigkeitsfunktion des Förderrationskörpers der Länge eines Stapeltaktes oder einem ganzzahligen Vielfachen davon entspre- chen. Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung können insbesondere Segmente in Form von Elektrodenblättern, also Anoden- oder Ka- thodenblätter, hergestellt werden, aber beispielsweise auch Segmente in Form von Separatorblättern.
Der Förderrotationskörper ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Endlosbahn und/oder die Segmente mittels Unterdrück auf dessen Mantelfläche zu halten. Hierzu weist die Mantelfläche beispielsweise eine Mehrzahl von Öffnungen auf, die über ein Unterdrucksystem mit Unterdrück beaufschlagbar sind.
Vorzugsweise wird die Endlosbahn schlupffrei oder nahezu schlupffrei auf dem Förderrotationskörper geführt; dies kann beispielsweise durch das Halten der Endlosbahn auf dem Förderrotationskörper mittels Unterdrück erfolgen. Durch das Vermeiden von Schlupf entspricht die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers der Fördergeschwindigkeit der Endlosbahn. Folglich kann die Fördergeschwindigkeit der Endlosbahn durch die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers eingestellt werden.
Dabei treibt beispielsweise die Antriebseinrichtung den Förderrotationskörper an. Die Antriebseinrichtung kann wiederum durch die Steuereinrichtung derart gesteuert und/oder geregelt werden, dass sich die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers periodisch ändert.
Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Antriebseinrichtung derart zu steuern und/oder zu regeln, dass der Förderrotationskörper den von ihm beförderten Abschnitt der Endlosbahn in einer getakteten Bewegung befördert, wobei eine getaktete Bewegung eine Mehrzahl von sich zeitlich hintereinander rei- henden Takten umfasst, wobei ein Takt ein Bewegungsintervall und ein Rastintervall umfasst, wobei die maximale Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers in dem Rastintervall höchstens dem 0,5-fachen der maximalen Umfangsgeschwindigkeit in dem Bewegungsintervall entspricht, vorzugsweise höchstens dem 0,2- fachen und weiter vorzugsweise höchstens dem 0, 1- fachen. Selbstverständlich kann ein Takt auch mehrere Rastintervalle und/oder mehrere Bewegungsintervalle umfassen.
Vorzugsweise ist die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers in einem Unterintervall des Bewegungsintervall konstant oder annähernd konstant.
Vorzugsweise sind wenigstens zwei oder mehr sich aneinanderreihende Takte identisch, d.h. sie weisen die identische zeitliche Abfolge und Charakteristik von Bewegungs- und Rastintervall auf.
Unter einer annähernd konstanten Geschwindigkeit im Sinne dieser Anmeldung fallen auch Geschwindigkeitsverläufe, bei denen die Geschwindigkeit nicht mehr als 20 %, insbesondere weniger als 5 %, von einer Durchschnittsgeschwindigkeit in dem entsprechenden Unterintervall abweicht.
Alternativ oder zusätzlich ist die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers in dem Rastintervall gleich null oder annähernd null. So unterscheidet sich die Umfangsgeschwindigkeit in dem Bewegungsintervall signifikant von der Umfangsgeschwindigkeit in dem Rastintervall. Insbesondere wenn das Trennen der Endlosbahn mit einer hohen Fördergeschwindigkeit erfolgen soll, ist dieser signifikante Geschwindigkeitsunterschied in Bewegungsintervall und Rastintervall von Vorteil. Je nach Umfangsgeschwindigkeit während des Rastintervalls und dessen Dauer muss die sich so ergebende Verzögerung durch eine höhere maximale Umfangsgeschwindigkeit im Bewegungsintervall wieder ausgeglichen werden. Die Geschwindigkeit ist daher im Bewegungsintervall größer als die mittlere Zuführgeschwindigkeit der Endlosbahn, so dass das Durchtrennen der Endlosbahn bei einer relativ hohen Fördergeschwindigkeit erfolgen kann; so kann ein besonders oberflächen- und schnittkantenschonender Trennvorgang erfolgen. Das ist insbesondere bei dem Durchtrennen von Elektrodenbahnen für die Batteriezellenfertigung vorteilhaft, weil diese üblicherweise mit einer empfindlichen Beschichtung versehen sind. Etwaige Beschädigungen der Beschichtung und dadurch entstehende Verschmutzungen können zu einer Funktionsreduzierung der Batteriezellen führen, was durch die vorgeschlagene Vorrichtung verhindert werden kann. Auch für das Durchtrennen von Separatorbahnen ist die vorgeschlagene Vorrichtung geeignet, weil ein qualitativ minderwertiger Trennvorgang des Separators ebenfalls zu einer Verschmutzung der Elektroden führen kann. Ferner hat sich die Vorrichtung insbesondere für das Trennen von Endlosbahnen in Form einer Separatorbahn als vorteilhaft erwiesen, weil so Einrisse in den Bereichen der Segmente, die die Trennfunktion des Separators gewährleisten, vermieden werden können.
Weiterhin ist die getaktete Bewegung der vereinzelten Segmente für nachgelagerte Fertigungsschritte vorteilhaft. So wird beispielsweise das sonst aufwendige Beabstanden der einzelnen Segmente vereinfacht. Weiterhin ist eine getaktete Bewegung insbesondere für die Bildung eines Stapels mit einer zickzackförmig gefalteten Materialbahn vorteilhaft, weil dann die Segmente unter Ausnutzung des an der Trenneinrichtung vorherrschenden Taktes an dem Stapeltisch taktweise auf der Materialbahn bzw. in den Falten der Materialbahn abgelegt werden können.
Vorzugsweise entsprechen die Länge des Unterintervalls des Bewegungsintervalls und/oder die Länge des Rastintervalls jeweils dem 0,15-fachen bis dem 0,45-fachen der Länge eines Taktes, weiter vorzugsweise dem 0,2-fachen bis dem 0,4-fachen der Länge eines Taktes, insbesondere vorzugsweise 1/3 der Länge eines Taktes. Dieses Verhältnis hat sich insbesondere dann als vorteilhaft erwiesen, wenn in dem Bewegungsintervall die Geschwindigkeit für einen gleichmäßigen Trennvorgang möglichst lange konstant gehalten werden soll.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Trenneinrichtung eine Schneidtrommel umfasst, die mittels einer Antriebseinrichtung zu einer Drehbewegung um eine Drehachse angetrieben wird, wobei die Schneidtrommel wenigstens ein radial nach außen vorstehendes Schneidmesser umfasst, wobei der Förderrotationskörper ein Gegenmesser umfasst, wobei das Schneidmesser eine Schneide umfasst, und das Gegenmesser eine Schneidkante umfasst, wobei die Schneide des Schneidmessers während der Drehbewegung der Schneidtrommel mit einem Schnitt der Endlosbahn in einem punktförmigen Kontakt an der Schneidkante des Gegenmessers entlang gleitet.
Das Gegenmesser im Sinne dieser Anmeldung ist dazu eingerichtet, mit der Schneide des Schneidmessers zum Erzielen eines Schnittes Zusammenwirken. Die Schneidkante kann beispielsweise als scharfe Schneide ausgebildet sein; der Schleifwinkel einer solchen Schneide ist vorzugsweise kleiner als 20°, weiter vorzugsweise kleiner als 10°. Alternativ dazu kann der Winkel der an der Kante aufeinander- treffenden Oberflächen auch mehr als 20° betragen, vorzugsweise mehr als 40°. In diesem Fall ist die Schneidkante nicht als ausgeprägte, scharfe Schneide ausgebildet.
Vorzugsweise ist dabei die Schneide des Schneidmessers in einem Winkel von ungleich null Grad zu der Schneidkante des Gegenmessers ausgerichtet.
Das Schneidmesser mit seiner Schneide gelangt so bewusst zur Anlage an der Schneidkante des Gegenmessers, so dass die dazwischen zugeführte Endlosbahn sicher durchtrennt wird. Ferner sind die Schneide des Schneidmessers und die Schneidkante des Gegenmessers so zueinander ausgerichtet, dass sie in dem punktförmigen Kontakt in einem Winkel von ungleich null Grad zueinander ausgerichtet sind, so dass das Schneidmesser während der Drehbewegung der Schneidtrommel in dem punktförmigen Kontakt an der Schneidkante des Gegenmessers entlang gleitet und dabei die Endlosbahn durchschneidet. Damit wird die Endlosbahn während des Schnittvorganges nicht über ihre gesamte Breite gleichzeitig geschnitten, sondern stattdessen in einem punktförmigen Kontakt, welcher während des Schnittvorganges eine Bewegung in Richtung der Längsrichtung der Schneide und der Schneidkante ausführt, und dadurch die Endlosbahn in einem Schnitt quer zu ihrer Längserstre- ckung durchtrennt. Damit kann ein Schnitt mit erheblich geringeren Schnittkräften bei einer gleichzeitig nicht begrenzten oder zumindest erheblich größeren Breite der zu schneidenden Endlosbahn realisiert werden. Dabei wird der punktförmige Kontaktpunkt auf einer gekrümmten Bahn bewegt, welche sich aus der Kombination der Bewegung des Kontaktpunktes quer zu der Endlosbahn entlang der Schneidkante des Gegenmessers mit der dabei ausgeführten Drehbewegung des Gegenmessers ergibt. Die Bewegung des Kontakt- Punktes wird durch die Ausrichtung der Schneide und der Schneidkante in einem Winkel von ungleich null Grad in Verbindung mit der Drehbewegung der Schneidtrommel und des Förderrotationskörpers, also der Relativbewegung der Schneide gegenüber der Schneidkante erreicht. Durch diesen sich grundsätzlich von dem Stand der Technik unterscheidenden Schnittvorgang kann ein besonders oberflächenschonender Schnitt der Endlosbahn mit einer sehr geringen Verschmutzung der Oberfläche verwirklicht werden.
Das Gegenmesser muss nicht durch ein gesondertes Teil gebildet sein, es kann auch in Form einer entsprechenden Formgebung des Förderrotationskörpers einstückig in diesen integriert sein. Ferner kann das Gegenmesser auch Teil eines Einsatzteils sein, welches an dem Umfang des Förderrotationskörpers montiert wird und zusätzliche Funktionen aufweisen kann. Wichtig für die Verwirklichung des Gegenmessers ist lediglich das Aufweisen einer Schneidkante, beispielsweise in Form einer scharfen Kante, an dem Förderrotationskörper, an der das Schneidmesser der Schneidtrommel mit seiner Schneide entlang gleitet. Als Gegenmesser im Sinne der Erfindung soll damit der Abschnitt des Förderrotationskörpers verstanden werden, an dem die Schneidkante vorgesehen ist, unabhängig davon, ob das Gegenmesser als gesondertes Einsatzteil verwirklicht ist oder einstückig mit dem Förderrotationskörper ausgebildet ist.
Ferner soll das Merkmal des punktförmigen Kontaktes nicht im rein mathematischen Sinne verstanden werden. Es soll dadurch stattdessen zum Ausdruck gebracht werden, dass das Schneidmesser und das Gegenmesser während des Schnittvorganges nur in einem sehr kurzen Abschnitt aneinander anliegen, welcher z.B. allein durch die elastischen Eigenschaften des Schneidmessers und/oder des Gegenmessers schon auf einen etwas längeren Abschnitt ver- größert wird. Wichtig ist für den Schnittvorgang lediglich, dass das Schneidmesser und das Gegenmesser in diesem kurzen Abschnitt aneinander anliegen, und dass das Schneidmesser und das Gegenmesser während des Schnittvorganges durch Ausführen einer Längsbewegung dieser Kontaktstelle aneinander entlang gleiten und die Endlosbahn dabei quer zu ihrer Längserstreckung durch einen Abschervorgang schneiden.
Vorzugsweise sind die Drehbewegungen der Schneidtrommel und des Förderrotationskörpers aufeinander abgestimmt. So können die Schneiden des Schneidmessers und die Schneidkante des Gegenmessers während des Schneidevorgangs präzise aneinander entlang gleiten. Die aufeinander abgestimmte Drehbewegung wird vorzugsweise durch die Steuereinrichtung realisiert. Es sind vorzugsweise Sensoren vorgesehen, um die Drehbewegung der Schneidtrommel und/oder des Förderrotationskörpers erfassen zu können. So kann beispielsweise ein Drehwinkelgeber vorgesehen sein, mit dem der Steuereinrichtung der aktuelle Drehwinkel des Förderrotationskörpers bereitgestellt werden kann. Auf Basis dieses Drehwinkels kann die Steuereinrichtung eine Antriebseinrichtung ansteuern, über die dann die Schneidtrommel entsprechend rotiert wird. Durch die aufeinander abgestimmte Drehbewegung der Schneidtrommel auf diejenige des Förderrotationskörpers wird auch die Schneidtrommel mit sich periodisch ändernder Geschwindigkeit, also getaktet, bewegt. Beispielsweise kann das aufeinander Abstimmen der Drehbewegungen der Schneidtrommel und des Förderrotationskörpers auch erfolgen, indem die Fördereinrichtung und die Schneidtrommel jeweils als Slave zu einem virtuellen Master stehen; dies erfolgt unter Zuhilfenahme entsprechender Sensoren zur Erfassung der Drehbewegungen von Schneidtrommel und Förderrotationskörpers, die die entsprechenden Signale für die Steuereinrichtung be- reitstel len .
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Umfangsgeschwindigkeiten der Schneide des Schneidmessers und der Schneidkante des Gegenmessers weniger als 10 %, vorzugsweise weniger als 5 %, voneinander abweichen. Diese geringfügige Abweichung der Umfangsgeschwindigkeiten innerhalb eines Bewegungsintervalls kann genutzt werden, um die Segmente zu beabstanden oder die Bahnspannung konstant zu halten. Diese minimalen Abweichungen der Umfangsgeschwindigkeiten werden daher vorzugsweise bewusst durch die Steuereinrichtung eingestellt. Sie sind nicht oder allenfalls in geringem Maße auf die Massenträgheitsmomente der Rotationskörper zurückzuführen, insbesondere wenn etwaige Unwuchten der Rotationskörper durch Auswuchten beseitigt worden sind. Vorzugsweise wird die Umfangsgeschwindigkeit der Schneide an dem radial äußersten Punkt der Schneide ermittelt, und die Umfangsgeschwindigkeit der Schneidkante wird an dem radial äußersten Punkt der Schneidkante ermittelt.
Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, wenn beim Entlanggleiten der Schneide des Schneidmessers an der Schneidkante des Gegenmesser mehr als 50 % der Entlanggleitstrecke, insbesondere die gesamte Entlanggleitstrecke, innerhalb des Bewegungsintervalls vollzogen wird. Durch das Durchführen des Scherschnittes bei sich bewegendem Förderrotationskörper kann die Schnittqualität verbessert werden.
Vorzugsweise erfolgt das Durchtrennen der Endlosbahn mittels der Trenneinrichtung wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, in einem Unterintervall des Bewegungsintervalls bei konstanter oder annähernd konstanter Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotations- körpers. So kann die Schnitt- bzw. Trennqualität weiter gesteigert werden. Unter einem vollständigen Durchtrennen ist der Vorgang ausgehend vom Anschneiden bis zum Abschluss des Trennvorgangs gemeint. Die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers wird vorzugsweise an dessen Mantelfläche gemessen, auf der die Endlosbahn aufliegt und transportiert wird.
Wenn die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, einen Scherschnitt mittels Schneidmesser und Gegenmesser wie vorangehend beschrieben durchzuführen, dann erfolgt das Entlanggleiten der Schneide des Schneidmessers an der Schneidkante des Gegenmesser vorzugsweise wenigstens teilweise, insbesondere vorzugsweise vollständig, in dem Unterintervall mit konstanter oder annähernd konstanter Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers.
Sofern das Durchtrennen nicht vollständig in dem Unterintervall mit konstanter oder annähernd konstanter Umfangsgeschwindigkeit erfolgt, kommt als erste Alternative in Frage, dass der Schnittbeginn in ein Übergangsintervall des Bewegungsintervalls fällt, in dem der Förderrotationskörper nach dem Rastintervall beschleunigt wird, vorzugsweise nahe dem Rastintervall bei einer Umfangsgeschwindigkeit von null. So kann der Anschnitt der Endlosbahn bei möglichst langsamer Geschwindigkeit und daher materialschonend erfolgen. Das Schnittende kann in diesem Fall ebenfalls in demselben Übergangsintervall liegen, in dem der Förderrotationskörper beschleunigt wird. Alternativ kann das Schnittende auch in dem Unterintervall des Bewegungsintervalls liegen, in dem der Förderrationskörper mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit bewegt wird.
Sofern das Durchtrennen nicht vollständig in dem Unterintervall mit konstanter Umfangsgeschwindigkeit erfolgt, kommt als zweite Alter- native in Betracht, dass das Schnittende in ein Übergangsintervall des Bewegungsintervalls fällt, in dem der Förderrotationskörper vor Erreichen des Rastintervalls abgebremst wird, vorzugsweise nahe des Rastintervalls bei einer Umfangsgeschwindigkeit von null. Dadurch kann das Messer aus dem Material mit möglichst langsamer Geschwindigkeit und damit besonders schonend herausgeführt werden. Der Schnittbeginn liegt dann beispielsweise in dem Übergangsintervall des Bewegungsintervalls, in dem der Förderrotationskörper nach dem Rastintervall beschleunigt wird, vorzugsweise nahe des Rastintervalls bei einer Umfangsgeschwindigkeit von null. Alternativ kann der Schnittbeginn auch in dem Unterintervall des Bewegungsintervalls liegen, in dem der Förderrationskörper mit konstanter oder annähernd konstanter Umfangsgeschwindigkeit bewegt wird. Weiterhin kann der Schnittbeginn auch in dem Übergangsintervall des Bewegungsintervalls liegen, in dem der Förderrotationskörper vor Erreichen des Rastintervalls abgebremst wird.
Durch die Umsetzung dieser Varianten können Ausbrüche und Gratbildungen an den Segmenten verhindert werden. Ferner kann so der Verschleiß an der Scheide des Schneidmesser und an der Schneidkante des Gegenmessers reduziert werden.
Vorzugsweise umfasst die Trenneinrichtung einen Laser zum Durchtrennen der Endlosbahn. Die Trenneinrichtung kann selbstverständlich auch mehrere Laser umfassen. Vorzugsweise erfolgt das Durchtrennen der Endlosbahn mittels des wenigstens einen Lasers vollständig in dem Rastintervall bei Stillstand des Förderrotationskörpers. Alternativ kann die Endlosbahn mittels des wenigstens einen Laser vollständig während eines Bewegungsintervalls durchtrennt werden. Vorzugsweise umfasst die Trenneinrichtung neben dem Laser auch Spiegeleinrichtungen und/oder Scanner. Das Trennen mit- tels des Lasers in dem Rastintervall erspart aufwändige Strahlnachführungen, um die Rotationsbewegungen und Fokusveränderungen, die sich durch die Rotation des Förderrotationskörpers ergeben, kompensieren zu können. Ferner kann so der entstehende Laserabbrand bei Stillstand der Trommel beseitigt werden, beispielsweise durch Absaugen. Schließlich kann so auch die Wärmeeinflusszone auf ein Minimum reduziert werden, weil sie nicht durch Winkeländerungen vergrößert wird. Die Strahlquelle des Lasers kann im Inneren des Förderrotationskörpers oder außerhalb des Förderrotationskörpers angeordnet sein.
Es kann auch ein einziger Laser, beispielsweise mittels Spiegeleinrichtungen, auf mehrere Trennstellen umgelenkt werden. So kann an den unterschiedlichen Trennstellen beispielsweise nur ein teilweises oder abschnittsweises Durchtrennen der Endlosbahn erfolgen. Es kann auch an einer ersten Trennstelle lediglich ein Anritzen der Endlosbahn erfolgen, ohne dass diese vollständig durchtrennt wird. Die mehreren Trennstellen können zu einer einzigen Schnittkante oder auch zu mehreren Schnittkanten gehören.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Trenneinrichtung wenigstens ein Schneidmesser mit einer Schneide umfasst, wobei die Trenneinrichtung dazu eingerichtet ist, die auf dem Förderrotationskörper beförderte Endlosbahn mit der Schneide zu durchtrennen, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, einen zu durchtrennenden Abschnitt der Endlosbahn mittels des Förderrotationskörpers in einen Trennbereich zu befördern, in dem das Durchtrennen der Endlosbahn erfolgt, wobei die Trenneinrichtung dazu eingerichtet ist, die Schneide während des Durchtrennens der Endlosbahn derart zu bewegen, dass die Bewegungsrichtung der Schneide in einer Betrachtungsebene, die ortho- gonal zur Rotationsachse des Förderrotationskörpers ausgerichtet ist, maximal um 10° von jeder entgegengesetzten Radialrichtung bezüglich des Förderrotationskörpers abweicht, die durch den Trennbereich innerhalb der Betrachtungsebene verläuft.
Vorzugsweise ist die Trenneinrichtung dazu eingerichtet ist, die Schneide während des Durchtrennens der Endlosbahn derart zu bewegen, dass die Bewegungsrichtung der Schneide in der Betrachtungsebene maximal um 5°, weiter vorzugsweise um maximal 2°, von jeder entgegengesetzten Radialrichtung bezüglich des Förderrotationskörpers abweicht, die durch den Trennbereich innerhalb der Betrachtungsebene verläuft.
Unter einer Betrachtungsebene ist im Sinne dieser Anmeldung eine Ebene orthogonal zur Rotationsachse des Förderrotationskörpers gemeint, in der die Schneide zum Bewirken des Schnitts an dem Gegenmesser vorbeigeführt wird. Es ist dabei diejenige Rotationsachse gemeint, um die sich der Förderrotationskörper dreht, um die Endlosbahn auf seiner Mantelfläche zu befördern. Es handelt sich bei der Betrachtungsebene also um eine Schnittansicht durch die Vorrichtung in einer Ebene orthogonal zur Rotationsachse des Förderrotationskörpers. Es wird weiter vorgeschlagen, dass die vorangehend definierte Bewegung der Schneide für eine Vielzahl von Betrachtungsebenen erfüllt ist, weiter vorzugsweise für sämtliche Betrachtungsebenen.
Während des Durchtrennens bedeutet im Kontext dieser Anmeldung, dass die vorgeschlagene Bewegungsrichtung der Schneide zu jedem Zeitpunkt des Durchtrennvorgangs erfüllt sein muss. Der Vorgang des Durchtrennens im Sinne dieser Anmeldung beginnt mit dem ersten Kontakt der Schneide mit der Endlosbahn bei ihrem Eintauchen in dieselbe und endet, wenn die Schneide die Endlosbahn so weit durchdrungen hat, dass dadurch ein Abschnitt der Endlosbahn vollständig von dem so verbleibenden Endlosabschnitt der Endlosbahn getrennt ist; der abgetrennte Abschnitt der Endlosbahn bildet dann eines der bereits vorangehend beschriebenen Segmente. Das Zurückführen der Schneide und damit auch des Schneidmessers in eine Ausgangsposition, von der ausgehend der nächste Schnitt beginnt, ist explizit nicht Bestandteil des Durchtrennens, weil diese Rückführbewegung nicht das eigentliche Durchtrennen der Endlosbahn bewirkt.
Unter einem Trennbereich ist im Sinne dieser Anmeldung der durch die Vorrichtung festgelegte Bereich zu verstehen, in dem das Durchtrennen der Endlosbahn erfolgt. Es handelt sich um denjenigen Bereich, in dem die Schneide des Schneidmessers an der Schneidkante des Gegenmesser zum Bewirken eines Schnitts durch die Endlosbahn vorbeigeführt wird. Der Trennbereich kann in der Praxis durch einen Abschnitt der Mantelfläche des Förderrotationskörpers beschrieben werden. Dabei erstreckt sich der Trennbereich über einen relativ kleinen Winkelbereich der Mantelfläche in Bezug auf die Rotationsachse. Vorzugsweise befindet sich der Trennbereich auf einer Mantelfläche, die sich über einen Winkel von weniger als 10°, weiter vorzugsweise weniger als 5°, insbesondere vorzugsweise weniger als 1 ° in Bezug auf die Rotationsachse erstreckt. Grundsätzlich ist der Winkelbereich des Trennbereichs also sehr klein. Er kann aber auch vergrößert sein, wenn beispielsweise das Messer und damit die Schneide entlang ihrer Längsachse gekrümmt ist; auch durch ein langsames Mitrotieren des Förderrotationskörpers während des Durchtrennens kann sich der Trennbereich vergrößern. Unter einer entgegengesetzten Radialrichtung ist im Sinne dieser Anmeldung die Richtung zu verstehen, die entgegen der Radialrichtung zeigt. Eine entgegengesetzte Radialrichtung zeigt folglich nach radial innen. Die entgegengesetzte Radialrichtung im Sinne dieser Anmeldung zeigt in Richtung der Rotationsachse des Förderrotationskörpers, kreuzt diese aber nicht.
Wenn im Rahmen dieser Anmeldung die maximale Abweichung der Bewegungsrichtung der Schneide von einer entgegengesetzten Radialrichtung bezüglich des Förderrotationskörpers definiert wird, dann ist damit stets der innere Winkel zwischen diesen beiden Richtungen gemeint, also ein Winkel, der kleiner als 180° ist.
Durch die vorgeschlagene Bewegungsrichtung der Schneide kann ein qualitativ hochwertiger Schnitt erzielt werden, insbesondere Materialausbrüche können damit verhindert werden. Dies hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn es sich bei der Endlosbahn um ein Elektrodenmaterial handelt.
Der Förderrotationskörper ist um eine Rotationsachse drehbar gelagert, so dass durch Rotation des Förderrotationskörpers um seine eigene Rotationsachse ein Transport der Endlosbahn bewirkt wird; diese Rotationsachse definiert eine Axialrichtung. Die Trenneinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die Schneide derart zu führen, dass sie während des Durchtrennens der Endlosbahn nicht in Axialrichtung bewegt wird. Weiter vorzugsweise ist die Trenneinrichtung dazu eingerichtet, dass der gesamte Bewegungsablauf der Schneide, also auch die Bewegung vor und nach dem eigentlichen Durchtrennen, ohne eine Bewegung in diese Axialrichtung erfolgt. Vorzugsweise ist die Trenneinrichtung dazu eigerichtet, die Schneide während des Durchtrennens der Endlosbahn in einer translatorischen oder in einer nahezu translatorischen Bewegung durch die Endlosbahn zu führen. Weiter vorzugsweise ist die Trenneinrichtung dazu eingerichtet, die Schneide während des Durchtrennens der Endlosbahn in einer linearen Bewegung oder in einer annährend linearen Bewegung durch die Endlosbahn zu führen.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Trenneinrichtung dazu eingerichtet ist, die Schneide gleichzeitig um wenigstens zwei voneinander beabstandete und parallel zueinander ausgerichtete Rotationsachsen zu rotieren, wobei die Rotationsgeschwindigkeiten, mit denen die Schneide der Trenneinrichtung um die wenigstens zwei Rotationsachsen bewegt wird, mittels der Steuereinrichtung derart eingestellt werden, dass die Schneide während des Durchtrennens der Endlosbahn derart bewegt wird, dass deren Bewegungsrichtung in der Betrachtungsebene maximal um 10° von jeder entgegengesetzten Radialrichtung bezüglich des Förderrotationskörpers abweicht, die durch den Trennbereich innerhalb der Betrachtungsebene verläuft.
Es kann so einerseits der Vorteil einer rotatorischen Bewegung der Schneide genutzt werden, was beispielsweise hinsichtlich der Bearbeitungsgeschwindigkeit von Vorteil ist, weil durch die rotatorische Bewegung beispielsweise mehrere Schneidmesser, beispielsweise genau zwei Schneidmesser, an einer Schneidtrommel angebracht werden können, die abwechselnd zum Durchtrennen der Endlosbahn genutzt werden. Durch die vorzugsweise gegenläufige zweite Rotationsbewegung der Schneide um eine zusätzliche Rotationsachse können sich andererseits Anteile der Rotationsbewegungen um die beiden Rotationsachsen während des Durchtrennens der Endlos- bahn kompensieren, so dass ein Schnitt durch die Endlosbahn ohne oder allenfalls mit geringem rotatorischen Bewegungsanteil erfolgen kann.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Trenneinrichtung eine Schneidtrommel umfasst, die mittels einer Antriebseinrichtung zu einer Drehbewegung um eine Rotationsachse der wenigstens zwei Rotationsachsen angetrieben wird, wobei die Schneidtrommel das wenigstens eine Schneidmesser mit der Schneide umfasst, wobei das wenigstens eine Schneidmesser nach radial außen vorsteht, wobei der Förderrotationskörper ein Gegenmesser mit einer Schneidkante umfasst, wobei die Trenneinrichtung dazu eingerichtet ist, die Rotationsachse der Schneidtrommel derart auf einer Kreisbahn um die weitere Rotationsachse der wenigstens zwei Rotationsachsen zu bewegen, dass die Schneide unter Bewirkung eines Schnitts so an der Schneidkante vorbeigeführt wird, dass dabei die Bewegungsrichtung der Schneide in der Betrachtungsebene maximal um 10° von jeder entgegengesetzten Radialrichtung bezüglich des Förderrotationskörpers abweicht, die durch den Trennbereich innerhalb der Betrachtungsebene verläuft.
Das Gegenmesser ist also auch bei dieser Ausführungsform dazu eingerichtet, mit der Schneide des Schneidmessers zum Erzielen eines Schnittes Zusammenwirken. Die Schneidkante kann beispielsweise als scharfe Schneide ausgebildet sein; der Schleifwinkel einer solchen Schneide ist vorzugsweise kleiner als 20°, weiter vorzugsweise kleiner als 10°. Alternativ dazu kann der Winkel der an der Kante aufeinandertreffenden Oberflächen auch mehr als 20° betragen, vorzugsweise mehr als 40°. In diesem Fall ist die Schneidkante nicht als ausgeprägte, scharfe Schneide ausgebildet. Vorzugsweise ist dabei die Schneide des Schneidmessers in einem Winkel von ungleich null Grad zu der Schneidkante des Gegenmessers ausgerichtet.
Durch die teilweise Kompensation der Drehbewegung der Schneidtrommel um deren eigene Rotationsachse mittels der Bewegung dieser Rotationsachse auf einer Kreisbahn kann erreicht werden, dass während des Durchtrennens der Endlosbahn in Querrichtung die Schneide gegenüber der Schneidkante keine oder allenfalls eine geringfügige Rotationsbewegung vollzieht. Vorzugsweise wird die Schneide während des Schneidens in einer linearen Bewegung an der Schneidkante vorbeigeführt. Die Schneide sowie die Schneidkante können somit unter Bewirkung eines Scherenschnittes ein qualitativ hochwertiges Schnittergebnis liefern. Die Schneide kann dabei an der Schneidkante abgleiten; dies ist aber nicht zwingend erforderlich. Grundsätzlich ist auch ein kontaktloser Scherenschnitt möglichbei dem sich die Schneide und die Schneidkante nicht berühren.
Vorzugsweise wird sowohl die Rotation der Schneidtrommel um ihre Rotationsachse als auch die Bewegung dieser Rotationsachse auf einer Kreisbahn um die weitere Rotationsachse jeweils mittels eines separat ansteuerbaren Servomotors bewirkt. Die Antriebseinrichtung der Schneidtrommel umfasst dann einen Servomotor. Somit kann der Andruck der Schneide gegen die Endlosbahn und damit auch gegenüber der Schneidkante mittels dieser Servomotoren gesteuert oder geregelt werden. Vorzugsweise werden die Servomotoren mittels der Steuereinrichtung drehmomentabhängig gesteuert oder geregelt. Es versteht sich von selbst, dass die Bewegung der Schneide derart mit der Rotation des Förderrotationskörpers synchronisiert sein muss, dass die Schneide des Schneidmessers mit der Schneidkante des Gegenmessers zusammenwirkt.
Der Trennbereich kann in der Praxis beispielsweise unter Zuhilfenahme des Gegenmessers bestimmt werden. Der Trennbereich wird in diesem Fall definiert durch die Position oder die Positionen der Schneidkante des Gegenmessers, in der oder in denen die Schneide zum Bewirken des Schnittes daran vorbeigeführt wird.
Es ist selbstverständlich auch möglich, dass das Schneidmesser und das Gegenmesser entlang der jeweiligen Längsachse gekrümmt sind. Damit ist gemeint, dass die Schneide des Schneidmessers und die Schneidkante des Gegenmessers nicht parallel zur Rotationsachse des Förderrotationskörpers verlaufen. Auch bei solch einer gekrümmten Schneide und einer entsprechend angepassten Schneidkante, kann durch die vorangehend beschriebene Bewegungsrichtung der Schneide, die in diesem Fall vorzugsweise für sämtliche Betrachtungsebenen vorliegt, ein hochwertiger Schnitt erreicht werden.
Vorzugsweise ist stromabwärts zu dem Gegenmesser in Bezug auf die Drehrichtung des Förderrotationskörpers eine Vertiefung in der Mantelfläche des Förderrotationskörpers, die die Anlagefläche für die Endlosbahn bildet, vorgesehen. So kann das Gegenmesser an seiner stromabwärts angeordneten Seite eine freie Schneidkante aufweisen. Die Vertiefung wird benötigt, damit das Schneidmesser der Schneidtrommel, welches radial von der Schneidtrommel vorsteht, während des Durchtrennens der Endlosbahn in diese Vertiefung eintauchen kann. Die Vertiefung des Förderrotationskörpers bildet somit einen Freiraum für die Schneide des Schneidmessers. Die Bewegung der Schneide und die Rotation des Förderrotations- körpers muss also derart synchronisiert sein, dass die Schneide in diese Vertiefung eintaucht. Damit gleichzeitig mit dem Eintauchen der Schneide in diese Vertiefung die Bewegung der Schneide in Umfangsrichtung bezüglich des Förderrotationskörpers kompensiert werden kann, erfolgt die Drehbewegung der Schneide um die Rotationsachse der Schneidtrommel während des Schneidens relativ langsam. Vor und nach dem Schnitt kann die Schneidtrommel auch schneller um ihre Rotationsachse gedreht werden. Die Schneidtrommel rotiert also vorzugsweise mit einer sich periodisch ändernden Rotationsgeschwindigkeit um ihre Rotationsachse.
Vorzugsweise ist das radial vorstehende Schneidmesser derart an einem Grundteil der Schneidtrommel montiert, dass die Schneide mit dem die Schneide aufweisenden Ende in Drehrichtung der Schneidtrommel geneigt ist. Der Neigungswinkel gegenüber einer entsprechenden Radialrichtung der Scheidtrommel beträgt beispielsweise zwischen 5° und 10°. Durch diese Neigung des Schneidmessers gegenüber einer Ausrichtung der Schneide in Radialrichtung wird bewirkt, dass die Schneide während des Schnittes in einem möglichst konstanten Abstand an der Schneidkante vorbeigeführt wird. Die Schnittqualität kann so verbessert werden.
Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, das Durchtrennen der Endlosbahn in einem Rastintervall durchzuführen. Durch diese Maßnahme kann die Schnittqualität weiter verbessert werden.
Grundsätzlich ist es auch möglich, dass der Schnitt erfolgt, wenn die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers in dem Rastintervall ungleich null ist. In diesem Fall vergrößert sich der Trennbereich entsprechend. Die maximale Abweichung der Bewegungsrich- tung in einer Betrachtungsebene darf dann bezüglich jeder beliebigen entgegengesetzten Radialrichtung in dem gesamten Trennbereich innerhalb der Betrachtungsebene maximal 10° betragen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, eine mit konstanter oder annähernd konstanter Geschwindigkeit zugeführte Endlosbahn zu verarbeiten, wobei die Vorrichtung eine Ausgleichseinrichtung, beispielsweise umfassend eine Tänzerwalze, umfasst, die dem Förderrotationskörper vorgeschaltet ist und dazu eingerichtet ist, einen Übergang zwischen einem ersten Förderabschnitt, in dem die Endlosbahn mit konstanter Fördergeschwindigkeit bewegt wird, und einem zweiten Förderabschnitt, in dem die Endlosbahn mit sich periodisch ändernder Fördergeschwindigkeit bewegt wird, zu ermöglichen. Hierdurch kann die Endlosbahn mit konstanter oder annähernd konstanter Geschwindigkeit, also kontinuierlich, der Ausgleichseinrichtung zugeführt werden und mit einer sich periodisch ändernden Geschwindigkeit, die sich hier beispielsweise durch eine getaktete Bewegung einstellt, an dem Förderrotationskörper bereitgestellt werden.
Unter einer Tänzerwalze versteht der Fachmann eine Walze oder einen Bolzen, um die bzw. um den die Materialbahn geführt wird, wobei die Längsachse der Walze oder des Bolzens verschieb- und/oder verschwenkbar gelagert ist, um eine Ausgleichsbewegung zu vollziehen. Die Längsachse wird bei der Walze durch deren Rotationsachse gebildet. Der Bolzen kann dazu eingerichtet sein, einen Luftfilm zwischen der Materialbahn und dem Bolzen auszubilden, so dass die Materialbahn quasi reibungsfrei über den Bolzen geführt wird; folglich muss der Bolzen nicht drehbar gelagert sein. Die Tänzerwalze hat sich in der Praxis als zuverlässige Komponente zum Ausgleich der unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten zwischen dem ersten Förderabschnitt mit kontinuierlicher Fördergeschwindigkeit und dem zweiten Förderabschnitt mit sich periodisch ändernder Fördergeschwindigkeit bewährt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Anmeldung wird zur Lösung der Aufgabe eine Stapelanlage für die Energiezellen produzierende Industrie zum Bilden eines Stapels, der eine Vielzahl von Segmenten und eine Materialbahn umfasst, vorgeschlagen. Vorzugsweise handelt es sich bei der Materialbahn um eine Separator- Materialbahn. Zum Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung zählt daher auch eine Stapelanlage mit einer darin geführten Separator- Materialbahn. Diese Stapelanlage ist dazu eingerichtet, die Materialbahn zickzackförmig zu falten und die Segmente, beispielsweise in Form von Elektrodenblättern, derart auf der Materialbahn abzulegen, dass bei dem Stapel die Segmente in den Falten der Materialbahn angeordnet sind, wobei die Stapelanlage die folgenden Komponenten umfasst: einen Stapeltisch, auf dem der Stapel gebildet wird, eine Materialbahnzuführeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Materialbahn zu dem Stapeltisch zu befördern, sowie eine erste und/oder eine zweite Segmentzuführeinrichtung, die jeweils dazu eingerichtet sind, Segmente zu dem Stapeltisch zu befördern, wobei die erste und/oder die zweite Segmentzuführeinrichtung jeweils eine Vorrichtung wie vorangehend beschrieben umfasst. Die vorgeschlagene Stapelanlage ermöglicht es, einen Stapel mit einer sogenannten Z-Faltung zu bilden, wobei die Segmente, beispielsweise Anoden- und/oder Kathodenblätter, in vorteilhafter Weise aus der Endlosbahn durch entsprechendes Abtrennen gebildet werden können. Somit kann ein Stapel mit verbesserter Qualität mit einer Materialbahn, die beispielsweise ein Separator ist, in Z-Faltung gebildet werden. Weiterhin erlaubt es das Trennen der Endlosbahn unter Ausnutzung einer getakteten Bewegung mittels der Vorrichtung, dass die erste oder die zweite Segmentzuführeinrichtung innerhalb eines beliebigen Taktes gestoppt werden kann. Das kann beispielsweise dann vorteilhaft sein, wenn in der jeweils anderen Segmentzuführeinrichtung ein fehlerhaftes Segment ausgeschleust wurde. Durch das Anhalten einer Segmentzuführeinrichtung kann auf einfache Weise das Herstellen von neuen Segmenten aus der Endlosbahn gestoppt werden. Bei einem herkömmlichen Schneidapparat, dem die Endlosbahn mit einer konstanten oder nahezu konstanten Geschwindigkeit zugeführt werden, ist ein Anhalten aufgrund des trägen Anfahrverhaltens nicht ohne weiteres möglich. So nimmt man bislang in Kauf, dass weiter Segmente durch Trennen aus der Endlosbahn erzeugt werden, die dann als überzählig entsorgt oder aufwendig in einem Speicher gelagert werden müssen, um sie zu gegebener Zeit, also wenn die jeweils andere Segmentzuführeinrichtung wieder intakte Segmente bereitstellt, dem Fertigungsprozess wieder zuführen zu können. Vorzugsweise wird mittels der Stapelanlage ein Stapel gebildet, dessen erstes und letztes Segment durch ein Anodenblatt gebildet ist; dazwischen wechseln sich Segmente aus Kathoden- und Anodenblättern ab. Dadurch, dass das erste und das letzte Segment jeweils durch ein Anodenblatt gebildet ist, kann die volle Kapazität der relativ teuren Kathoden genutzt werden, und eine Dendritenbildung kann vermieden werden. So muss beispielsweise jeder 47zigste Takt derjenigen Segmentzuführeinrichtung, die die Kathodenblätter zuführt, bei der Stapelbildung ausgesetzt werden. Mit der vorgeschlagenen Stapelanlage kann das aufwendige Zwischenspeichern von Segmenten verhindert werden.
Es versteht sich von selbst, dass die Vorrichtung auch bei einer alternativen Ausführungsform einer Stapelanlage zum Einsatz kommen kann, bei der die Materialbahn nicht in einer Z-Faltung um die Segmente geführt wird. In diesem Fall wird die Materialbahn durch eine weitere Segmentart, beispielsweise durch Separatorblätter, ersetzt. Die vorgeschlagene Vorrichtung kann dann auch dafür genutzt werden, die benötigten Separatorblätter durch Trennen einer entsprechenden Endlosbahn zu erzeugen.
Unabhängig davon, ob bei der Stapelbildung der Separator in einer Z-Faltung zum Einsatz kommt oder mehrere Separatoren in Form von Separatorblättern zum Einsatz kommen, kann mit einer Stapelanlage umfassend die vorgeschlagene Vorrichtung die Qualität der gebildeten Energiezellen verbessert werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Anmeldung wird ein Verfahren zum Unterteilen einer Endlosbahn in einzelne Segmente vorgeschlagen, die für die Bildung einer Energiezelle geeignet sind, wobei ein Abschnitt der Endlosbahn um einen drehbar gelagerten Förderrotationskörpers geführt wird und wobei dieser Abschnitt mit einer sich periodisch ändernden Geschwindigkeit befördert wird, wobei die Endlosbahn innerhalb des um den Förderrotationskörper geführten Abschnittes durchtrennt wird. Vorzugsweise ändert sich die Geschwindigkeit derart periodisch, dass sich Rastintervalle, in denen die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers gleich null oder annähernd null ist, und Bewegungsintervalle, in denen die Umfangsgeschwindigkeit ungleich null ist, abwechseln, wobei das Durchtrennen der Endlosbahn wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, in dem Bewegungsintervall erfolgt, vorzugsweise in einem Unterintervall des Bewegungsintervalls mit konstanter oder annähernd konstanter Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers. Weiterhin kann das Verfahren mit der Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt dieser Anmeldung oder mit einer Stapelanlage gemäß dem zweiten Aspekt dieser Anmeldung durchgeführt werden. Bezüglich der mit dem vorgeschlagenen Verfahren verbun- denen technischen Wirkungen und Vorteile wird auf die vorangehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der Vorrichtung verwiesen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Stapelanlage;
Fig. 2 eine Vorrichtung zum Unterteilen einer Endlosbahn;
Fig. 3 ein Diagramm zur Veranschaulichung der Bewegung des Förderrotationskörpers;
Fig. 4 eine Ausgleichseinrichtung mit vorgeschalteter Bahnkantenregelungseinrichtung;
Fig. 5 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Unterteilen einer Endlosbahn;
Fig. 6 einen Schneidvorgang in einer Betrachtungsebene in einem ersten Zustand durchgeführt mit einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung;
Fig. 7 einen Schneidvorgang in einer Betrachtungsebene in einem zweiten Zustand durchgeführt mit einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung;
Fig.8 eine schematische Darstellung der Kinematik der Schneide beim Durchführen eines Schnitts in einer Be- trachtungsebene mit einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung; und
Fig. 9 eine Seitenansicht einer dritten Ausführungsform einer Vorrichtung zum Unterteilen einer Endlosbahn.
Figur 1 zeigt eine Seitenansicht einer Stapelanlage 100, die durch eine gestrichelte Linie in einen ersten Bereich 26, in dem das Material zum Bilden eines Stapels 2 mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit befördert wird, und in einen zweiten Bereich 27, in dem das Material zum Bilden eines Stapels 2 in einer getakteten Bewegung befördert wird, unterteilt wird.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, in dem ersten Bereich 26 das Material anstatt mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit mit einer annähernd konstanten Fördergeschwindigkeit zu befördern, d.h. mit einer Geschwindigkeit, deren Minimal- und Maximalgeschwindigkeit um nicht mehr als 20 %, insbesondere um nicht mehr als 5% von der mittleren Fördergeschwindigkeit abweichen.
Die getaktete Bewegung, mit der die Materialien zur Bildung des Stapels 2 in dem zweiten Bereich 27 befördert werden, zeichnet sich dadurch aus, dass sich mehrere gleiche Takte zeitlich hintereinander reihen, die jeweils einen Rastintervall 36 und ein Bewegungsintervall 35 umfassen (vgl. Figur 3). In dem Rastintervall 36 ist die Bewegungsgeschwindigkeit gleich null, während in dem Bewegungsintervall 35 die Bewegungsgeschwindigkeit ungleich null ist. Grundsätzlich sind aber auch Ausführungsformen möglich, bei denen in dem Rastintervall 36 eine Bewegung mit einer im Vergleich zu dem Bewegungsintervall 35 erheblich reduzierten Geschwindigkeit stattfindet. Die Stapelanlage 100 umfasst einen Stapeltisch 6, auf dem der Stapel 2 gebildet werden kann, indem eine Materialbahn 4 zickzackförmig - man könnte auch von z-förmig sprechen - um Segmente 3 erster und zweiter Art gelegt wird (vgl. Figur 2). Bei den Segmenten 3 erster Art handelt es sich bei diesem Ausführungsbeispiel um Anodenblätter, die durch eine erste Segmentzuführeinrichtung 11 , also von rechts, und bei den Segmenten 3 zweiter Art um Katho- denblätter, die durch eine zweite Segmentzuführeinrichtung 12, also von links, dem Stapeltisch 6 zugeführt werden. Die Materialbahn 4 wird durch eine Materialbahnzuführeinrichtung 10 dem Stapeltisch 6 zugeführt. Auf diese Weise werden am Stapeltisch 6 alle Materialen bereitgestellt, die zur Bildung des Stapels 2 erforderlich sind.
Bei der Materialbahn 4 handelt es sich um einen Separator, so dass durch eine sich wiederholende Schichtfolge „Separator - Anode - Separator - Kathode“ eine Batteriezelle gebildet werden kann. Die Segmentzuführeinrichtungen 11 und 12 sind also dazu eingerichtet, abwechselnd ein Segment 3 erster und zweiter Art auf dem Stapeltisch 6 abzulegen. Die Materialbahnzuführeinrichtung 10 ist dazu eingerichtet, die Materialbahn 4 jeweils unter Bildung einer Falte um das aktuell oberste Segment 3 zu legen.
Ferner ist in Figur 1 zu erkennen, dass die Stapelanlage 100 im Wesentlichen als Trommelmaschine ausgeführt ist, d.h. die Endlosbahn 5 und die daraus gebildeten Segmente 3 (siehe Figur 2) sowie die Materialbahn 4 werden im Wesentlichen auf trommelartigen Rotationskörpern 28, 29, 30 transportiert.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform werden die Segmente 3 auf den Rotationskörpern 28, 29 durch die Wirkung von Unterdrück gehalten. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Segmente 3 durch mechanische Halteelemente an den Rotationskörpern 28, 29 zu halten.
Die erste und die zweite Segmentzuführeinrichtung 11 und 12 umfassen jeweils wenigstens eine Vorrichtung 1 , mit der die entsprechende Endlosbahn 5 in Querrichtung durchtrennt werden kann, so dass einzelne Segmente 3 entstehen. Jede Vorrichtung 1 umfasst einen Förderrotationskörper 8 und eine Trenneinrichtung 7. Der genaue Aufbau der Trenneinrichtung 7 wird nachfolgend noch anhand der Figur 2 erläutert.
Jede der Segmentzuführeinrichtungen 11 und 12 umfasst jeweils drei Förderabschnitte F1 , F2 und F3. In dem ersten Förderabschnitt F1 wird die Endlosbahn 5, aus der die Segmente 3 gebildet werden, mit einer konstanten Fördergeschwindigkeit befördert. In dem zweiten Förderabschnitt F2 wird die Endlosbahn 5, aus der die Segmente 3 gebildet werden, in einer getakteten Bewegung befördert. In diesem zweiten Förderabschnitt F2 erfolgt dann auch das Trennen der Endlosbahn 5 in separate Segmente 3 mittels der Vorrichtung 1. Folglich werden in einem dritten Förderabschnitt F3 die Segmente 3 in einer getakteten Bewegung befördert.
Die erste Segmentzuführeinrichtung 11 umfasst eine Mehrzahl von Rotationskörpern 28, von denen zwecks besserer Übersichtlichkeit nur zwei mit dem entsprechenden Bezugszeichen versehen sind. Auch die zweite Segmentzuführeinrichtung 12 umfasst eine Mehrzahl von Rotationskörpern 29, von denen ebenfalls nur zwei mit einem Bezugszeichen versehen sind. Schließlich umfasst auch die Materialbahnzuführeinrichtung 10 mehrere Rotationskörper 30, von denen nur einer mit einem Bezugszeichen versehen ist. Sämtliche Rotationskörper 28 und 29, auf denen einzelne Segmente 3 transportiert werden, sind als Trommeln ausgeführt, deren Mantelflächen 22 jeweils mehrere Transportabschnitte aufweisen, auf denen die Segmente 3 befördert werden können.
Sämtliche sich in dem zweiten Bereich 27 befindliche Rotationskörper 28, 29 der ersten und der zweiten Segmentzuführeinrichtung 11 , 12 werden in einer getakteten Bewegung angetrieben.
Figur 2 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Trennen der Endlosbahn 5 im Detail. Anhand der Pfeile, die die Rotationsrichtung angeben, wird verdeutlicht, dass die Endlosbahn 5 auf einem Förderrotationskörper 8 durch dessen Rotationsbewegung um dessen Rotationsachse bewegt wird. Sowohl die Endlosbahn 5 als auch die Segmente 3 werden durch die Wirkung von Unterdrück an einer Anlagefläche 21 , die Bestandteil der Mantelfläche 22 des Förderrotationskörpers 8 ist, gehalten. Weiterhin ist auf der anderen Seite der Endlosbahn 5 eine Trenneinrichtung 7 umfassend eine Schneidtrommel 14 vorgesehen, die wiederum ein Schneidmesser 16 mit einer Schneide 18 umfasst.
An der Schneidtrommel 14 ist das radial vorstehende Schneidmesser 16 mit der Schneide 18 angeordnet, wobei in Bezug zu der Drehrichtung stromaufwärts zu dem Schneidmesser 16 eine Vertiefung 32 in einer Mantelfläche 23 der Schneidtrommel 14 zur Bildung eines einseitigen Freiraumes an dem Schneidmesser 16 vorgesehen ist. Das Schneidmesser 16 weist aufgrund seiner radial vorstehenden Anordnung an seiner stromaufwärts abgeordneten Seite eine freie Schneide 18 auf. An dem Förderrotationskörper 8 ist ein Gegenmesser 17 vorgesehen, welches so angeordnet ist, dass seine radiale Außenfläche auf einem identischen oder nahezu identischen Radius angeordnet ist wie die Mantelfläche 22 bzw. die Anlagefläche 21. Das Gegenmesser 17 bildet damit mit der Mantelfläche 22 und der Anlagefläche 21 eine kontinuierliche, stufenlose Außenfläche, an der die Endlosbahn 5 radial außen anliegt. Ferner ist in Bezug zu der Drehrichtung des Förderrotationskörpers 8 stromabwärts zu dem Gegenmesser 17 eine Vertiefung 20 in der Anlagefläche 21 vorgesehen, so dass das Gegenmesser 17 an seiner stromabwärts angeordneten Seite eine freie Schneidkante 19 aufweist. Die Vertiefung 20 wird benötigt, damit das Schneidmesser 16 der Schneidtrommel 14, welches aus der Schneidtrommel 14 vorsteht, in diese Vertiefung 20 eintauchen kann. Die Vertiefung 20 des Förderrotationskörpers 8 bildet somit einen Freiraum für die Schneide 18 des Schneidmessers 16.
Die Schneide 18 des Schneidmessers 16 ist dazu eingerichtet, mit der Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 derart zusammenzuwirken, dass die dazwischen geführte Endlosbahn 5 in einem Scherschnitt getrennt wird. Das Gegenmesser 17 ist Bestandteil des Förderrotationskörpers 8.
Die Schneidtrommel 14 und der Förderrotationskörper 8 werden zu entgegengesetzt ausgerichteten Drehbewegungen angetrieben, so dass sie mit ihren Mantelflächen 22 und 23 beim Passieren eines Zwischenraumes 31 eine gleichgerichtete Bewegung ausführen, welche der Richtung der zugeführten Endlosbahn 5 auf dem Förderrotationskörper 8 entspricht. Die Schneide 18 des Schneidmessers 16 und die Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 treffen bei einer entsprechend synchronisierten Bewegung des Förderrotationskör- pers 8 mit der Schneidtrommel 14 derart aufeinander, dass eine Schnittbewegung vollzogen wird.
Aufgrund einer Schrägstellung der Schneide 18 des Schneidmessers 16 zu der Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 gelangt das Schneidmesser 16 mit der Schneide 18 zu einer punktförmigen Kontaktanlage an der Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 und durchtrennt dabei die daran anliegende Endlosbahn 5. Da die Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 des Förderrotationskörpers 8 mit derselben oder nahezu derselben Umfangsgeschwindigkeit bewegt wird wie die Schneide 18 des Schneidmessers 16 der Schneidtrommel 14, gleitet der punktförmige Kontakt der Schneide 18 des Schneidmessers 16 an der Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 in Längsrichtung der Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 entlang und durchtrennt dabei die Endlosbahn 5 in einer der Geometrie der Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 entsprechenden Schnittlinie.
In der Figur 3 ist dargestellt, wie der Förderrotationskörper 8 mit einer sich periodisch ändernden Umfangsgeschwindigkeit, die sich durch dessen getaktete Bewegung ergibt, bewegt wird. Ein Graph 33 ist eine Funktion des Weges eines Punktes der Mantelfläche 22 des Förderrotationskörpers 8 in Umfangsrichtung über die Zeit. Ein Graph 34 ist eine Funktion der Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers 8 über die Zeit. Dementsprechend ist in dem Diagramm der Figur 3 auf der Abszisse die Zeit aufgetragen und auf der Ordinate der Weg bzw. die Geschwindigkeit.
Anhand des Graphs 34 kann der folgende Geschwindigkeitsverlauf abgelesen werden: Die Drehbewegung startet, indem der Förderrotationskörper 8 aus dem Stillstand heraus beschleunigt wird. Es folgt dann ein Übergangsintervall 38 bis ein Unterintervall 37 erreicht wird, in dem die Umfangsgeschwindigkeit und damit auch die Drehzahl konstant ist. Anschließend folgt ein weiteres Übergangsintervall 39 bis die Umfangsgeschwindigkeit und damit auch die Drehzahl wieder auf null reduziert ist, also das Rastintervall 36. Die beiden Übergangsintervalle 38 und 39 sowie das Unterintervall 37 bilden das Bewegungsintervall 35. Ein Takt umfasst wiederum das Bewegungsintervall 35 und das Rastintervall 36. Die Bewegung des Förderrotationskörpers 8 wiederholt sich im nächsten Takt. Die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers 8 wird somit derart periodisch verändert, dass man von einer getakteten Bewegung sprechen kann. Diese getaktete Bewegung kann nicht nur für die Durchführung des Trennvorgangs mittels der Vorrichtung 1 (siehe Figuren 1 und 2), insbesondere für die Durchführung eines Scherschnittes genutzt werden, sondern auch für die nachgelagerte Prozessschritte. Insbesondere das Bilden des Stapels 2 auf dem Stapeltisch 6 (siehe Figur 1) kann dann getaktet erfolgen. So kann in einem Takt ein Segment 3 erster Art, also ein Anodenblatt, durch die erste Segmentzuführeinrichtung 11 auf dem Stapeltisch 6 abgelegt werden, und in einem darauffolgenden Takt kann ein Segment 3 zweiter Art, also ein Kathodenblatt, durch die zweite Segmentzuführeinrichtung 12 auf dem Stapeltisch 6 abgelegt werden. Dieses taktweise wechselnde Nachlegen von Segmenten 3 erster und zweiter Art kann dann so lange unter Bildung jeweils einer Zwischenlage durch die Materialbahn 4 (siehe Figur 1) wiederholt werden, bis ein fertiger Stapel 2 gebildet ist.
Die Bewegung des Förderrotationskörpers 8 ist derart gewählt, dass die Länge des Rastintervalls 36 auf ein Minimum reduziert wird, so dass die Prozessaufgaben, die einen Stillstand erfordern, gerade durchgeführt werden können. So kann das Unterintervall 37, in der die Umfangsgeschwindigkeit konstant ist, möglichst lange gehalten werden kann. Eine typische Aufteilung ist beispielsweise, dass die Übergangsintervalle 38 und 39 zusammen ein Drittel der Länge eines Taktes entsprechen, das Unterintervall 37 ein Drittel der Länge des Taktes und das Rastintervall 36 ein weiteres Drittel des Taktes.
Die Schneidtrommel 14 (vgl. Figur 2) ist mit der Bewegung des Förderrotationskörpers 8 per Drehgeber (nicht dargestellt) synchronisiert. Der Drehgeber erfasst den Drehwinkel des Förderrotationskörpers 8, so dass dieser durch eine Steuereinrichtung 13 (vgl. Figur 1) verarbeitet werden kann. Die Steuereinrichtung 13 steuert wiederum eine Antriebseinrichtung 15 der Schneidtrommel 14 an (vgl. Figur 1). So sind die Bewegungen des Förderrotationskörpers 8 und der Schneidtrommel 14 aufeinander abgestimmt.
Die Schneidtrommel 14 wird so ebenfalls aus dem Stillstand heraus beschleunigt bis sie mit derselben konstanten Umfangsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl bewegt wird wie der Förderrotationskörper 8. Die Schneidtrommel 14 wird daher ebenfalls in einer getakteten Bewegung rotiert. So kann der Schnitt vollständig, also vom Eintauchen der Schneide 18 und/oder der Schneidkante 19 in die Endlosbahn 5 bis zum Austritt der Schneide 18 und/oder der Schneidkante 19, in dem Unterintervall 37 erfolgen, in dem sowohl die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers 8 als auch die Umfangsgeschwindigkeit der Schneidtrommel 14 konstant sind. Selbstverständlich kann das Durchtrennen der Endlosbahn 5 auch teilweise oder vollständig außerhalb des Unterintervalls 37 erfolgen.
Der Förderrotationskörper 8 wird über eine eigene Antriebseinrichtung 9 (vgl. Figur 1) angetrieben. Diese Antriebseinrichtung 9 wird ebenfalls über die Steuereinrichtung 13 angesteuert und zwar derart, dass sich die in Figur 3 dargestellte Bewegung einstellt.
Die Steuereinrichtungen 9 und 13 sind nicht nur auf das Steuern beschränkt, sondern auch dazu eingerichtet, Regelungsaufgaben zu erfüllen.
Aufgrund der getakteten Bewegung ist der mechanische Aufbau der Vorrichtung 1 auf sehr kleine Massenträgheitsmomente ausgelegt, so dass Leichtbaukonzepte für den Trommelaufbau zum Einsatz kommen. Beispielsweise ist der Trommeldurchmesser kleiner zu wählen als bei Vorrichtungen zum Schneiden, bei denen die Beförderung auf Rotationskörpern mit konstanter Drehzahl erfolgt.
Die zu trennende Endlosbahn 5 wird der Vorrichtung 1 bereits getaktet zugeführt, indem ihr eine Ausgleichseinrichtung 24 (siehe Figuren 1 und 4) vorgeschaltet ist, also bezüglich der Förderrichtung der Endlosbahn 5 stromaufwärts der Vorrichtung 1 angeordnet ist. Es werden pro Takt die Fördergeschwindigkeiten vor und nach dem Schneiden aufeinander abgestimmt.
Figur 4 zeigt die bereits in der Figur 1 dargestellte Ausgleichseinrichtung 24 der zweiten Segmentzuführeinrichtung 12 (in Figur 1 links) mit einer ihr vorgeschalteten, also bezüglich der Förderrichtung der Endlosbahn 5 stromaufwärts angeordneten, Bahnkantenregelungseinrichtung 40. In der Figur 4 ist damit der Übergangsbereich zwischen dem ersten und zweiten Bereich 26, 27 (vgl. Figur 1) der zweiten Segmentzuführeinrichtung 12 im Detail dargestellt. Die Endlosbahn 5 wird über Umlenkwalzen 41 bis zu der Bahnkantenregelungseinrichtung 40 geführt. Weiterhin ist eine Zugwalze 42 vorgesehen, die zum Transport der Endlosbahn 5 dient und die Bahn- Spannung gewährleistet; dies ist die Voraussetzung für einen schlupffreien Transport. Von der Bahnkantenregelungseinrichtung 40 aus wird die Endlosbahn 5 der Ausgleichseinrichtung 24 zugeführt, die eine Tänzerwalze 25 umfasst. Die Rotationsachse der Tänzerwalze 25 kann bei diesem Ausführungsbeispiel eine lineare Hin- und Herbewegung und damit eine Kompensationsbewegung vollziehen, die einen Übergang von einer konstanten Förderbewegung der Endlosbahn 5 in dem ersten Bereich 26 zu einer getakteten Bewegung 43 der Endlosbahn 5 ermöglicht. Alternativ kann die Hin- und Herbewegung auch schwenkend vorgenommen werden. Die Ausgleichsbewegung wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine aktive Bewegung der Rotationsachse der Tänzerwalze 25 vollzogen; grundsätzlich ist aber auch eine passive Ausgleichsbewegung denkbar. Der Tänzerwalze 25 in Figur 7 wird also mit konstanter Geschwindigkeit eine Endlosbahn 5 von links zugeführt und diese nach der Tänzerwalze 25 in einer getakteten Bewegung 43 abgeführt. Die Ausgleichsbewegung der Tänzerwalze 25 ist so abgestimmt, dass die Zufuhr der Endlosbahn 5 mit einer kontinuierlichen Fördergeschwindigkeit und deren getaktete Abgabe ohne eine Änderung der Bahnspannung oder allenfalls mit einer minimalen Änderung der Bahnspannung erfolgt; dies erfolgt in diesem Fall durch eine motorische Bewegung der Rotationsachse der Tänzerwalze 25. Die Tänzerwalze 25 kann angetrieben sein, so dass diese durch einen nicht dargestellten Antrieb in Rotationsbewegung versetzt werden kann; damit kann Schlupf zwischen der Endlosbahn 5 und der Tänzerwalze 25 vermieden werden. Der Antrieb der Tänzerwalze 25 erfolgt synchron zu der Fördergeschwindigkeit der Endlosbahn 5, d.h. die Umfangsgeschwindigkeit der Tänzerwalze 25 ist identisch mit der Fördergeschwindigkeit der Endlosbahn 5; auf diese Weise kann ein Schlupf zwischen der Tänzerwalze 25 und der Endlosbahn 5 vermieden werden. Die Tänzerwalze 25 wird im Betrieb taktweise Verfahren, d.h. sie vollzieht in jedem Takt eine identische Ausgleichsbewegung; die Bahnspannung kann so konstant gehalten werden. Der Zweck der Tänzerwalze 25 ist es, den ersten Bereich 26 konstanter Fördergeschwindigkeit von dem zweiten Bereich 27 mit der getakteten Bewegung zu entkoppeln. So ist beispielsweise für das Anfahren und Herunterfahren der Stapelanlage 100 (vgl. Figur 1) eine weitere nicht dargestellte Ausgleichseinrichtung umfassend eine Tänzerbaugruppe vorgesehen, um die Geschwindigkeiten von Abspuleinheit und Prozess auszugleichen; der oder die Tänzerwalzen dieser Baugruppe führen permanent Ausgleichsbewegungen in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der verarbeiteten Endlosbahn 5 aus.
Pro Takt wird die Tänzerwalze 25 der Ausgleichseinrichtung 24 auf eine Fördergeschwindigkeit beschleunigt und wieder in den Stillstand abgebremst. Aufgrund dieses kontinuierlichen Beschleunigens und Abbremsens der Tänzerwalze 25 muss diese derart ausgeführt sein, dass ihr Massenträgheitsmoment möglichst gering ist; dementsprechend ist die Tänzerwalze 25 unter Einsatz von Leichtbaumaßnahmen möglichst leicht auszuführen. So kann auf einer stromabwärts der Tänzerwalze angeordneten Walze 44 die Endlosbahn 5 in einer getakteten Bewegung 43 befördert werden.
In entsprechender Weise wird auch der Übergang von dem ersten Bereich 26 in den zweiten Bereich 27 bei der ersten Segmentzuführeinrichtung 11 (in Figur 1 rechts) umgesetzt. Es versteht sich daher von selbst, dass auch die erste Segmentzuführeinrichtung 11 (in Figur 1 rechts) eine entsprechende Ausgleichseinrichtung 24 umfasst, deren Aufbau der Ausgleichseinrichtung 24 der zweiten Segmentzuführeinrichtung 12 entspricht. Auf diese Weise können in getakteter Weise abwechselnd Segmente erster Art 3a in Form von Anodenblättern und Segmente zweiter Art 3b in Form von Katho- denblättern an dem Stapeltisch 6 auf die Materialbahn 4 abgelegt werden.
Die Bahnkantenregelungseinrichtung 40, die bei der ersten und der zweiten Segmentzuführeinrichtung 11 und 12 der Ausgleichseinrichtung 24 vorgeschaltet ist, ist dazu eingerichtet, die Ausrichtung und/oder Position einer Kante oder Mitte der entsprechenden Endlosbahn 5 bei Bedarf zu korrigieren.
Mittels der Ausgleichseinrichtungen 24 der ersten und der zweiten Segmentzuführeinrichtung 11 und 12 wird jeweils im zweiten Bereich 27 eine getaktete Bewegung 43 vollzogen. Es besteht auch die Möglichkeit, die erste und die zweite Segmentzuführeinrichtung 11 und 12 innerhalb eines beliebigen Taktes anzuhalten. Es erfolgen dann so lange keine Schnitte mehr mittels der Vorrichtung 1 , bis auf der jeweils anderen Segmentzuführeinrichtung 11 oder 12 wieder Material zugeführt wird. Auf diese Weise kann ein unnötiger Ausschuss von Segmenten 3 verhindert werden.
Nachfolgend werden eine zweite Ausführungsform (siehe Figuren 5- 8) und eine dritte Ausführungsform (siehe Figur 9) der Vorrichtung 1 zum Trennen der Endlosbahn 5 beschrieben. Es wird nachfolgend nur auf die Unterschiede im Vergleich zu der Vorrichtung 1 gemäß der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform eingegangen. Im Übrigen wird auf die vorangehenden Ausführungen zur ersten Ausführungsform der Vorrichtung 1 verwiesen. Insbesondere der Aufbau der übrigen Stapelanlage 100 (siehe Figur 1) kann unverändert bleiben. Figur 5 zeigt eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zum Trennen der Endlosbahn 5 im Detail. Mittels zweier Pfeile sind die entgegengesetzten Rotationsrichtungen des Förderrotationskörpers 8 und der Schneidtrommel 14 angegeben. Die Endlosbahn 5 wird auf dem Förderrotationskörper 8 durch dessen Rotationsbewegung um seine Rotationsachse 52 bewegt. Die Endlosbahn 5 wird zwischen dem Förderrotationskörper 8 und der Schneidtrommel 14 befördert. Sowohl die Endlosbahn 5 als auch die in der Figur 5 nicht dargestellten Segmente 3 (siehe Figur 2) werden durch die Wirkung von Unterdrück an einer Anlagefläche 21 , die Bestandteil der Mantelfläche 22 des Förderrotationskörpers 8 ist, gehalten (siehe Figuren 6 und 7). Weiterhin ist auf der anderen Seite der Endlosbahn 5 die Trenneinrichtung 7 umfassend die Schneidtrommel 14 vorgesehen, die wiederum wenigstens ein Schneidmesser 16, bei diesem Ausführungsbeispiel genau zwei Schneidmesser 16, mit jeweils einer Schneide 18 umfasst. In der in Figur 5 gezeigten Darstellung ist jedoch nur eines der beiden Schneidmesser 16 erkennbar.
An der Schneidtrommel 14 ist das radial vorstehende Schneidmesser 16 mit der Schneide 18 (siehe Figuren 6 und 7) angeordnet. Aus den Figuren 6 und 7 ist ersichtlich, dass das radial vorstehende Schneidmesser 16 in stromabwärtige Richtung in Bezug auf die Förderrichtung der Endlosbahn 5, also in Rotationsrichtung der Schneidtrommel 14, geneigt ist. Genauer gesagt ist die Schneide 18 des Schneidmessers 16 in Rotationsrichtung der Schneidtrommel 14 gegenüber einer Ausrichtung in Radialrichtung gekippt. Der Neigungswinkel 49 gegenüber einem fiktiv in Radialrichtung 51 ausgerichteten Schneidmesser 16 beträgt bei diesem Ausführungsbeispiel zwischen 5° und 10°. Grundsätzlich sind auch davon abweichende Neigungswinkel 49 möglich. Durch die Neigung kann eine vorteilhafte Ausrichtung der Schneide 18 bei ihrem Zusammenwirken mit den jeweiligen Gegenmessern 17 des Förderrotationskörpers erreicht werden.
Ferner zeigt Figur 5, dass an dem Förderrotationskörper 8 wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Gegenmessern 17 vorgesehen sind. Die aus dem ersten Ausführungsbeispiel bekannten und in Bezug zu der Förderrichtung des Förderrotationskörpers 8 stromabwärts zu dem Gegenmesser 17 vorgesehenen Vertiefungen 20 in der Anlagefläche 21 sind ebenfalls vorhanden, so dass das Gegenmesser 17 an seiner stromabwärts angeordneten Seite eine freie Schneidkante 19 aufweist. Die Vertiefung 20 wird benötigt, damit das Schneidmesser 16 der Schneidtrommel 14, welches aus der Schneidtrommel 14 vorsteht, in diese Vertiefung 20 eintauchen kann. Die Vertiefung 20 des Förderrotationskörpers 8 bildet somit einen Freiraum für die Schneide 18 des Schneidmessers 16.
Die Schneide 18 des Schneidmessers 16 ist dazu eingerichtet, mit der Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 derart zusammenzuwirken, dass die dazwischen geführte Endlosbahn 5 in einem Scherenschnitt in Querrichtung getrennt wird.
Der Förderrotationskörper 8 befördert den zu durchtrennenden Abschnitt der Endlosbahn 5 in einen Trennbereich 48. Der Trennbereich 48 ist der Bereich der Vorrichtung 1 , in dem das vollständige Durchtrennen der Endlosbahn 5 erfolgt. Der eigentliche Schnitt erfolgt dann - anders als bei dem vorherigen Ausführungsbeispiel - in einem Rastintervall 36, beispielsweise bei Stillstand des Förderrotationskörpers 8. Grundsätzlich kann der Schnitt auch in einem Rastintervall 36 erfolgen, in dem der Förderrotationskörper 8 sehr langsam um seine Rotationsachse 52 rotiert. Es kann mit der Vorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform erreicht werden, dass die Schneide 18 in einer linearen Bewegung in einer Bewegungsrichtung 50 an der Schneidkante 19 vorbeigeführt wird, und zwar so, dass die Schneide 18 und die Schneidkante 19 einen Scherenschnitt bewirken.
Figur 6 zeigt den Schnittanfang in einer Betrachtungsebene, bei dem die Schneide 18 die Schneidkante 19 gerade erst erreicht hat. Die Betrachtungsebene entspricht einer Schnittansicht durch die Vorrichtung 1 orthogonal zur Rotationsachse 52. Zwecks besserer Übersichtlichkeit ist die Endlosbahn 5 in den Figuren 6 und 7 nur bis kurz vor dem Trennbereich 47 dargestellt. In der Praxis erstreckt sie sich natürlich über den Trennbereich 47 hinaus.
Figur 7 zeigt das Schnittende, in dem die Schneide 18 bereits an der Schneidkante 19 zum Bewirken des Scherschnitts vorbeigeführt wurde und in die Vertiefung 20 eingetaucht ist. In diesem Zustand ist die Endlosbahn 5 in Querrichtung vollständig durchtrennt, so dass ein Endabschnitt der Endlosbahn 5 als separates Segment 3 vorliegt.
In den Figuren 6 und 7 ist zu erkennen, dass die entgegengesetzte Radialrichtung 48 durch die Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 verläuft; es hat sich bewährt, die Schneidkante 19 in der Praxis zur Identifikation des Trennbereichs 47 heranzuziehen. Der Trennbereich 47 wird in diesem Fall definiert durch die Position der Schneidkante 19, in der die Schneide 18 zum Durchführen des Schnittes an der Schneidkante 19 vorbeigeführt wird. Wenn der Förderrotationskörper 8 sich während des Durchtrennens der Endlosbahn 5 bewegt, dann definieren die verschiedenen Positionen, die die Schneidkante 19 während des Durchtrennens der Endlosbahn 5 einnimmt, den Trennbereich 47.
Figur 8 zeigt in einer Betrachtungsebene die Kinematik der Vorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform, die in den Figuren 5 bis 7 dargestellt ist. Es ist ein Trennbereich 47 dargestellt, in dem die Endlosbahn 5 (siehe Figuren 5 bis 7) durch einen Scherschnitt getrennt wird. Der Förderrotationskörpers 8 bleibt während des gesamten Trennvorganges der Endlosbahn 5, also vom Eintauchen der Schneide 5 bis zum vollständigen Durchtrennen der Endlosbahn 5, im Stillstand. Ferner werden mittels eins Geschwindigkeitsdreiecks die Geschwindigkeitskomponenten der Schneide 18 dargestellt. Um die Geschwindigkeit der Schneide 18 eindeutig zu identifizieren, wird die Geschwindigkeit derjenigen Punkte der Schneide 18 herangezogen, die beim Durchtrennen die Endlosbahn 5 als erstes berührt; die Gesamtheit dieser Punkte bilden eine Linie, entlang der die Schneide 18 auf die Endlosbahn 5 trifft. Durch die Rotation der Schneidtrommel 14 um ihre eigene Rotationsachse 45 wird die Schneide 18 mit einer Bewegung bewegt, die durch den Geschwindigkeitsvektor 53 dargestellt ist. Durch die Bewegung der Rotationsachse 45 auf einer Kreisbahn 55 um die weitere Rotationsachse 46 wird die Schneide 18 gemäß dem Geschwindigkeitsvektor 54 bewegt. Durch Addition der Geschwindigkeitsvektoren 53 und 54 ergibt sich eine Bewegungsrichtung 50 der Schneide 18, die durch den Geschwindigkeitsvektor 56 beschrieben wird. Es ist zu erkennen, dass dieser Geschwindigkeitsvektor 56 in Richtung der entgegengesetzten Radialrichtung 48 bezüglich des Förderrotationskörpers 8 zeigt, die durch den Trennbereich 47 verläuft. Da der Trennbereich 47 in der dargestellten Betrachtungsebene in der Praxis nicht durch einen einzelnen Punkt gebildet ist, existieren mehr als nur eine einzige entgegengesetzte Radialrichtung 48, die durch den Trennbe- reich 47 verlaufen. Der zwischen dem Geschwindigkeitsvektor 56 und der dargestellten entgegengesetzten Radialrichtung 48 eingeschlossene Winkel beträgt damit 0°. Die Winkel zwischen den übrigen entgegengesetzten Radialrichtungen 48, die durch den Trennbereich 47 verlaufen, und dem Geschwindigkeitsvektor 56 betragen dann ebenfalls jeweils weniger als 10°, beispielsweise weniger als 5°, weiter beispielsweise weniger als 2°. Es versteht sich von selbst, dass die Rotationsgeschwindigkeiten der Schneide 18 um die beiden Rotationsachsen 45 und 46 bei Fortschreiten der Schnittbewegung kontinuierlich aufeinander angepasst werden, damit der Geschwindigkeitsanteil in Umfangsrichtung in Bezug auf den Förderrotationskörper 8 entsprechend reduziert werden kann, oder wie in dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 5 bis 8 umgesetzt bezüglich der dargestellten entgegengesetzten Radialrichtung 48 bis auf null reduziert werden kann. Zum Einstellen dieser Bewegung sind zwei separat ansteuerbare, nicht dargestellte Servomotoren vorgesehen. Der erste Servomotor ist Bestandteil der Antriebseinrichtung 9 und treibt die Schneidtrommel 14 zu einer Drehbewegung um die Rotationsachse 45 an. Der zweite Servomotor treibt eine nicht sichtbare Welle an, die mittels eines Exzenters 57 wiederum eine Pleuelstange 58 antreibt; somit kann die Rotationsachse 45 auf einem Abschnitt der Kreisbahn 55 um die Rotationsachse 46 hin- und herbewegt werden. Die Servomotoren werden beispielsweise mittels der Steuereinrichtung 13 (siehe Figur 1) gesteuert oder geregelt. Auf diese Wiese kann die Schneide 18 derart bewegt werden, dass die Bewegungsrichtung 50 der Schneide 18 während des Schnitts maximal um 10°, beispielsweise um maximal 5°, weiter beispielsweise um maximal 2° von jeder entgegengesetzten Radialrichtung 48 bezüglich des Förderrotationskörpers 8 abweicht, die durch den Trennbereich 47 verläuft. Die Schneidtrommel 14 umfasst bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Schneidmesser 16, die abwechselnd mit jeweils einem Gegenmesser 17 des Förderrotationskörpers 8 zum Durchführen eines Scherschnittes Zusammenwirken. Die Steuereinrichtung 13 (siehe Figur 1) ist damit erstens dazu eingerichtet, die Rotationsgeschwindigkeiten der Schneide 18 um die Rotationsachsen 45 und 46 aufeinander abzustimmen, so dass während des Schneidvorgangs die Bewegungsrichtung 50 der Schneide 18 maximal um 10° von derjenigen entgegengesetzten Radialrichtung 48 bezüglich des Förderrotationskörpers 8 abweicht, die durch den Trennbereich 47 verläuft. Weiterhin sind diese Bewegungen mit der Bewegung des Förderrotationskörpers 8 synchronisiert. So kann sichergestellt werden, dass die die Schneide 18 an dem Gegenmesser 17 vorbei in die entsprechende Vertiefung 20 eintauchen kann.
Auf diese Weise kann mit der Vorrichtung 1 gemäß der zweiten Ausführungsform ein Scherschnitt vollzogen werden, bei dem die Schneide 18 gegenüber der Schneidkante 19 in einer linearen Bewegung oder in einer nahezu linearen Bewegung bewegt wird. Auf diese Weise kann eine hohe Schnittqualität erreicht werden.
Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung 1 , bei der die Trenneinrichtung 7 dazu eingerichtet ist, die Schneide 18 während des Durchtrennens der Endlosbahn 5 derart zu bewegen, dass die Bewegungsrichtung der Schneide 18 in einer Betrachtungsebene maximal um 10° von derjenigen entgegengesetzten Radialrichtung 48 bezüglich des Förderrotationskörpers 8 abweicht, die durch den Trennbereich 47 innerhalb der Betrachtungsebene verläuft. Bei dieser Ausführungsform ist das Schneidmesser 16 nicht auf einer Schneidtrommel 14 angeordnet, sondern wird lediglich auf einer Kreisbahn um eine Rotationsachse 46 bewegt. Es erfolgt keine Bewegung der Schneide 18 um eine weitere Rotationsachse. Durch einen ausreichend großen Radius dieser Kreisbahn kann erreicht werden, dass die Schneide 18 in einer nahezu linearen Bewegung an der Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 vorbeibewegt wird. Die Kreisbahn wird durch eine Pendelstange 59 festgelegt, die um eine Rotationsachse 46 drehbar gelagert ist. Der durch die Pendelstange 59 definierte Radius der Kreisbahn beträgt beispielsweise wenigstens dem 0,5-fachen des maximalen Durchmessers des Förderrotationskörpers 8, weiter beispielsweise wenigsten dem 0,8- fachen. Bei dem in Figur 9 gezeigten Ausführungsbeispiel weicht der Radius der durch die Pendelstange 59 definierten Kreisbahn weniger als 10 % von dem Durchmesser des Förderrotationskörpers 8 ab.
An einem der Rotationsachse 46 gegenüberliegenden Endabschnitt der Pendelstange 59 ist eine Aufnahme für ein Schneidmesser 18 vorgesehen. Ein nicht dargestellter Servomotor, der über die Steuereinrichtung 13 (siehe Figur 1) gesteuert oder geregelt wird, treibt eine in der Figur 9 nicht sichtbare Welle an, die mittels eines Exzen- ters 57 eine Pleuelstange 58 antreibt; somit kann die Schneide 18 des Schneidmessers 16 auf einem Abschnitt der Kreisbahn um die Rotationsachse 46 hin- und herbewegt werden. Durch den gewählten Radius der Kreisbahn um die Rotationsachse 46 kann die Schneide 18 ähnlich wie bei der zweiten Ausführungsform der Vorrichtung 1 (siehe Figuren 5 bis 8) in einer nahezu linearen Bewegung unter Zusammenwirken mit der Schneidkante 19 jeweils eines Gegenmessers 17 einen Scherschnitt durchführen. Die Hin- und Herbewegung der Schneide 18 wird mittels der Steuereinrichtung 13 derart gesteuert oder geregelt, dass die Schneide 18 in dem Trennbereich 47 stets auf ein Gegenmesser 17 trifft, genauer gesagt an der Schneidkante 19 des Gegenmessers 17 vorbeigeführt wird und in die entsprechende Vertiefung 20 eintaucht, so dass ein Scherenschnitt vollzogen wird.
Bezuqszeichenliste:
1 Vorrichtung
2 Stapel
3 Segment
4 Materialbahn
5 Endlosbahn
6 Stapeltisch
7 Trenneinrichtung
8 Förderrotationskörper
9 Antriebseinrichtung
10 Materialbahnzuführeinrichtung
11 erste Segmentzuführeinrichtung
12 zweite Segmentzuführeinrichtung
13 Steuereinrichtung
14 Schneidtrommel
15 Antriebseinrichtung
16 Schneidmesser
17 Gegenmesser
18 Schneide
19 Schneidkante
20 Vertiefung
21 Anlagefläche
22 Mantelfläche
23 Mantelfläche
24 Ausgleichseinrichtung
25 Tänzerwalze
26 erster Bereich
27 zweiter Bereich
28 Rotationskörper
29 Rotationskörper 30 Rotationskörper
31 Zwischenraum
32 Vertiefung
33 Graph
34 Graph
35 Bewegungsintervall
36 Rastintervall
37 Unterintervall
38 Übergangsintervall
39 Übergangsintervall
40 Bahnkantenregelungseinrichtung
41 Umlenkwalze
42 Zugwalze
43 getaktete Bewegung
44 Walze
45 Rotationsachse
46 Rotationsachse
47 T rennbereich
48 entgegengesetzte Radialrichtung (des Förderrotationskörpers)
49 Neigungswinkel (der Schneide)
50 Bewegungsrichtung (der Schneide)
51 Radialrichtung (der Schneidtrommel)
52 Rotationsachse (des Förderrotationskörpers)
53 Geschwindigkeitsvektor
54 Geschwindigkeitsvektor
55 Kreisbahn
56 Geschwindigkeitsvektor
57 Exzenter
58 Pleuelstange
59 Pendelstange 100 Stapelanlage F1 Förderabschnitt
F2 Förderabschnitt
F3 Förderabschnitt

Claims

Ansprüche:
1. Vorrichtung (1) zum Unterteilen einer Endlosbahn (5) in einzelne Segmente (3), die für die Bildung einer Energiezelle geeignet sind, umfassend
- eine Trenneinrichtung (7), die dazu eingerichtet ist, die Endlosbahn (5) zu durchtrennen;
- einen drehbar gelagerten Förderrotationskörper (8), auf dem ein Abschnitt der Endlosbahn (5) während des Durchtrennens mittels der Trenneinrichtung (7) befördert wird; dadurch gekennzeichnet, dass
- die Vorrichtung (1) eine Steuereinrichtung (13) umfasst, die eine Antriebseinrichtung (9) derart steuert und/oder regelt, dass der Förderrotationskörper (8) den von ihm beförderten Abschnitt der Endlosbahn (5) mit einer sich periodisch ändernden Geschwindigkeit befördert.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
- die Steuereinrichtung (13) dazu eingerichtet ist, die Antriebseinrichtung (9) derart zu steuern und/oder zu regeln, dass der Förderrotationskörper (8) den von ihm beförderten Abschnitt der Endlosbahn (5) in einer getakteten Bewegung befördert, wobei
- eine getaktete Bewegung eine Mehrzahl von sich zeitlich hintereinander reihenden Takten umfasst, wobei
- ein Takt ein Bewegungsintervall (35) und ein Rastintervall (36) umfasst, wobei
- die maximale Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers (8) in dem Rastintervall (36) höchstens dem 0,5-fachen der maximalen Umfangsgeschwindigkeit in dem Bewegungsin- tervall (35) entspricht.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers (8) in einem Unterintervall (37) des Bewegungsintervalls (35) konstant oder annähernd konstant ist, und/oder
- die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers (8) in dem Rastintervall (36) gleich null oder annähernd null ist.
4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Länge des Unterintervalls (37) des Bewegungsintervalls (35) und/oder die Länge des Rastintervalls (36) jeweils dem 0, 15-fachen bis dem 0,45-fachen der Länge eines Taktes entsprechen.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Trenneinrichtung (7) eine Schneidtrommel (14) umfasst, die mittels einer Antriebseinrichtung (15) zu einer Drehbewegung um eine Drehachse angetrieben wird, wobei
- die Schneidtrommel (14) wenigstens ein radial nach außen vorstehendes Schneidmesser (16) umfasst, wobei
- der Förderrotationskörper (8) ein Gegenmesser (17) umfasst, wobei
- das Schneidmesser (16) eine Schneide (18) umfasst, und das Gegenmesser (17) eine Schneidkante (19) umfasst, wobei
- die Schneide (18) des Schneidmessers (16) während der Drehbewegung der Schneidtrommel (14) mit einem Schnitt der Endlosbahn (5) in einem punktförmigen Kontakt an der Schneidkante (19) des Gegenmessers (17) entlang gleitet.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Drehbewegungen der Schneidtrommel (14) und des Förderrotationskörpers (8) aufeinander abgestimmt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsgeschwindigkeiten der Schneide (18) des Schneidmessers (16) und der Schneidkante (19) des Gegenmessers (17) weniger als 10 % voneinander abweichen.
8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass
- beim Entlanggleiten der Schneide (18) des Schneidmessers (16) an der Schneidkante (19) des Gegenmesser (17) mehr als 50 % der Entlanggleitstrecke, insbesondere die gesamte Entlanggleitstrecke, innerhalb des Bewegungsintervalls vollzogen wird.
9. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche unter Rückbezug auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
- das Durchtrennen der Endlosbahn (5) mittels der Trenneinrichtung (7) wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, in einem Unterintervall (37) des Bewegungsintervalls (35) bei konstanter oder annähernd konstanter Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers (8) erfolgt.
10. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 unter Rückbezug auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - die Trenneinrichtung (7) einen Laser zum Durchtrennen der Endlosbahn (5) umfasst.
11 . Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Trenneinrichtung (7) wenigstens ein Schneidmesser (16) mit einer Schneide (18) umfasst, wobei
- die Trenneinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die auf dem Förderrotationskörper (8) beförderte Endlosbahn (5) mit der Schneide (18) zu durchtrennen, wobei
- die Vorrichtung (1) dazu eingerichtet ist, einen zu durchtrennenden Abschnitt der Endlosbahn (5) mittels des Förderrotationskörpers (8) in einen Trennbereich (47) zu befördern, in dem das Durchtrennen der Endlosbahn (5) erfolgt, wobei
- die Trenneinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die Schneide (18) während des Durchtrennens der Endlosbahn (5) derart zu bewegen, dass die Bewegungsrichtung (50) der Schneide (18) in einer Betrachtungsebene, die orthogonal zur Rotationsachse (52) des Förderrotationskörpers (8) ausgerichtet ist, maximal um 10° von jeder entgegengesetzten Radialrichtung (48) bezüglich des Förderrotationskörpers (8) abweicht, die durch den Trennbereich (47) innerhalb der Betrachtungsebene verläuft.
12. Vorrichtung (1) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass
- die Trenneinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die Schneide (18) gleichzeitig um wenigstens zwei voneinander beabstande- te und parallel zueinander ausgerichtete Rotationsachsen (45, 46) zu rotieren, wobei die Rotationsgeschwindigkeiten, mit denen die Schneide (18) der Trenneinrichtung (16) um die wenigstens zwei Rotationsachsen (45, 46) bewegt wird, mittels der Steuereinrichtung (13) derart eingestellt werden, dass die Schneide (18) während des Durchtrennens der Endlosbahn (5) derart bewegt wird, dass deren Bewegungsrichtung (50) in der Betrachtungsebene maximal um 10° von jeder entgegengesetzten Radialrichtung (48) bezüglich des Förderrotationskörpers (8) abweicht, die durch den Trennbereich (47) innerhalb der Betrachtungsebene verläuft.
13. Vorrichtung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Trenneinrichtung (7) eine Schneidtrommel (14) umfasst, die mittels einer Antriebseinrichtung (15) zu einer Drehbewegung um eine Rotationsachse (45) der wenigstens zwei Rotationsachsen (45, 46) angetrieben wird, wobei
- die Schneidtrommel (14) das wenigstens eine Schneidmesser (16) mit der Schneide (18) umfasst, wobei
- das wenigstens eine Schneidmesser (16) nach radial außen vorsteht, wobei
- der Förderrotationskörper (8) ein Gegenmesser (17) mit einer Schneidkante (19) umfasst, wobei
- die Trenneinrichtung (7) dazu eingerichtet ist, die Rotationsachse (45) der Schneidtrommel (14) derart auf einer Kreisbahn um die weitere Rotationsachse (46) der wenigstens zwei Rotationsachsen (45, 46) zu bewegen, dass die Schneide (18) unter Bewirkung eines Schnitts so an der Schneidkante (19) vorbeigeführt wird, dass dabei die Bewegungsrichtung (50) der Schneide (18) in der Betrachtungsebene maximal um 10° von jeder entgegengesetzten Radialrichtung (48) bezüglich des Förderrotationskörpers (8) abweicht, die durch den Trennbereich (47) innerhalb der Betrachtungsebene verläuft.
14. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13 unter Rückbezug auf Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Vorrichtung (1) dazu eingerichtet ist, das Durchtrennen der Endlosbahn (5) in einem Rastintervall (36) durchzuführen.
15. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
- die Vorrichtung (1) dazu eingerichtet ist, eine mit konstanter oder annähernd konstanter Geschwindigkeit zugeführte Endlosbahn (5) zu verarbeiten, wobei
- die Vorrichtung (1) eine Ausgleichseinrichtung (24), beispielsweise umfassend eine Tänzerwalze (25), umfasst, die dem Förderrotationskörper (8) vorgeschaltet ist und dazu eingerichtet ist, einen Übergang zwischen einem ersten Förderabschnitt (F1), in dem die Endlosbahn (5) mit konstanter Fördergeschwindigkeit bewegt wird, und einem zweiten Förderabschnitt (F2), in dem die Endlosbahn (5) mit sich periodisch ändernder Fördergeschwindigkeit bewegt wird, zu ermöglichen.
16. Stapelanlage (100) für die Energiezellen produzierende Industrie zum Bilden eines Stapels (2), der eine Vielzahl von Segmenten (3) und eine Materialbahn (4) umfasst, wobei
- die Stapelanlage (100) dazu eingerichtet ist, die Materialbahn (4) zickzackförmig zu falten und die Segmente (3) derart auf der Materialbahn (4) abzulegen, dass bei dem Stapel (2) die Segmente (3) in den Falten der Materialbahn (4) angeordnet sind, wobei die Stapelanlage (100) die folgenden Komponenten umfasst:
- einen Stapeltisch (6), auf dem der Stapel (2) gebildet wird,
- eine Materialbahnzuführeinrichtung (10), die dazu eingerichtet ist, die Materialbahn (4) zu dem Stapeltisch (6) zu beför- dern, sowie
- eine erste und/oder eine zweite Segmentzuführeinrichtung (11 , 12), die jeweils dazu eingerichtet sind, Segmente (3) zu dem Stapeltisch (6) zu befördern, dadurch gekennzeichnet, dass
- die erste und/oder die zweite Segmentzuführeinrichtung (11 , 12) jeweils eine Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst.
17. Verfahren zum Unterteilen einer Endlosbahn (5) in einzelne Segmente (3), die für die Bildung einer Energiezelle geeignet sind, wobei
- ein Abschnitt der Endlosbahn (5) um einen drehbar gelagerten Förderrotationskörpers (8) geführt wird und wobei dieser Abschnitt mit einer sich periodisch ändernden Geschwindigkeit befördert wird, wobei
- die Endlosbahn (5) innerhalb des um den Förderrotationskörper (8) geführten Abschnittes durchtrennt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17 unter Rückbezug auf wenigstens einen der Ansprüche 1-13 und/oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass
- sich die Geschwindigkeit derart periodisch ändert, dass sich Rastintervalle (36), in denen die Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers (8) gleich null oder annähernd null ist, und Bewegungsintervalle (35), in denen die Umfangsgeschwindigkeit ungleich null ist, abwechseln, wobei
- das Durchtrennen der Endlosbahn (5) wenigstens teilweise, vorzugsweise vollständig, in dem Bewegungsintervall (35) erfolgt, vorzugsweise in einem Unterintervall (37) des Bewegungsintervalls (35) mit konstanter oder annähernd konstanter Umfangsgeschwindigkeit des Förderrotationskörpers (8).
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass - das Verfahren mit der Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15 oder mit einer Stapelanlage (100) nach Anspruch 16 durchgeführt wird.
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