WO2023170052A1

WO2023170052A1 - Vorrichtung und verfahren zum bilden und befördern von durch segmente gebildeten zellstapeln für die energiezellen produzierende industrie

Info

Publication number: WO2023170052A1
Application number: PCT/EP2023/055727
Authority: WO
Inventors: Jan Kreysern; Marcus Wagner; Michael Kleine Wächter; Karsten Meinke; Nils Hofmann; Manfred Folger; Patrick Gögel
Original assignee: Körber Technologies Gmbh
Priority date: 2022-03-08
Filing date: 2023-03-07
Publication date: 2023-09-14
Also published as: DE102022105394A1

Abstract

Vorrichtung (100) zum Bilden und Befördern von durch Segmente (2) gebildeten Zellstapeln (3) für die Energiezellen produzierende Industrie, umfassend - wenigstens zwei Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d), die dazu eingerichtet sind, die Segmente (2) zu Zellstapeln (3) aufeinanderzulegen, und - wenigstens eine Zuführeinrichtung (5), die jeweils dazu eingerichtet ist, die Segmente (2) den Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) zuzuführen, wobei - ein Transportsystem (6) mit mehreren individuell verfahrbaren Transporteinheiten (7) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet sind, die durch die Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) hergestellten Zellstapel (3) von einem Abholbereich (8) in einen räumlich von dem Abholbereich (8) entfernten Abgabebereich (9) zu befördern, wobei - jeweils eine der Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) einen Zellstapel (3) in oder auf einer der Transporteinheiten (7) bildet, und - die Transporteinheiten (7) im Abholbereich (8) aus dem Transport- system (6) zur Bildung des Zellstapels (3) entnehmbar sind.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Bilden und Befördern von durch Segmente gebildeten Zellstapeln für die Energiezellen produzierende Industrie

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bilden und Befördern von durch Segmente gebildeten Zellstapeln für die Energiezellen produzierende Industrie mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und 9. Weiterhin betrifft die Erfindung ein korrespondierendes Verfahren.

Energiezellen oder auch Energiespeicher im Sinne der Erfindung werden z.B. in Kraftfahrzeugen, sonstigen Landfahrzeugen, Schiffen, Flugzeugen oder auch in stationären Anlagen wie z.B. Photovoltaikanlagen in Form von Batteriezellen oder Brennstoffzellen verwendet, bei denen sehr große Energiemengen über größere Zeiträume gespeichert werden müssen. Dazu weisen solche Energiezellen eine Struktur aus einer Vielzahl von zu einem Stapel gestapelten Segmenten auf. Diese Segmente sind jeweils sich abwechselnde Anodenblätter und Kathodenblätter, die durch ebenfalls als Segmente hergestellte Separatorblätter voneinander getrennt sind. Die Segmente werden in dem Herstellungsprozess vorgeschnitten und dann zu den Stapeln in der vorbestimmten Reihenfolge aufeinandergelegt und durch Laminieren miteinander verbunden. Dabei werden die Anodenblätter und Kathodenblätter zuerst von einer Endlosbahn geschnitten und dann vereinzelt in Abständen auf jeweils eine Endlosbahn eines Separatormaterials aufgelegt. Diese anschließend gebildete „doppellagige“ Endlosbahn aus dem Separatormaterial mit den aufgelegten Anodenblättern oder Kathodenblättern wird dann in einem zweiten Schritt wieder mit einer Schneidvorrichtung in Seg- mente geschnitten, wobei die Segmente in diesem Fall doppellagig durch ein Separatorblatt mit einem darauf angeordneten Anodenblatt oder Kathodenblatt gebildet sind. Sofern dies fertigungstechnisch machbar oder erforderlich ist, können die Endlosbahnen des Separatormaterials mit den aufgelegten Anodenblättern und Katho- denblättern auch vor dem Schneiden aufeinandergelegt werden, so dass eine Endlosbahn mit einer ersten endlosen Schicht des Separatormaterials mit darauf aufgelegten Anodenblättern oder Katho- denblättern und einer zweiten endlosen Schicht des Separatormaterials mit wiederum darauf aufgelegten Anodenblättern oder Katho- denblättern gebildet wird. Diese „vierlagige“ Endlosbahn wird dann mittels einer Schneidvorrichtung in Segmente geschnitten, welche in diesem Fall vierlagig mit einem ersten Separatorblatt, einem Anodenblatt, einem zweiten Separatorblatt und einem darauf anliegenden Kathodenblatt gebildet sind. Eine solche Lösung ist beispielsweise aus der WO 2020/192845A1 bekannt. Die vierlagige Bahn kann auch durch die Anordnung erstes Separatorblatt, Kathodenball, zweites Separatorblatt, gefolgt von einem Anodenblatt gebildet sein.

Segmente im Sinne dieser Anmeldung sind demnach einlagige Segmente eines Separatormaterials, Anodenmaterials oder Katho- denmaterials, doppellagige oder auch vierlagige Segmente des oben beschriebenen Aufbaus.

Vorrichtungen zur Herstellung von Batteriezellen sind beispielsweise aus der WO 2016/041713 A1 und der DE 10 2017 216 213 A1 bekannt.

Ferner ist auch aus der WO 2019/048589 A1 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Elektrodenstapels bekannt. Hierzu ist ein Transportsystem mit Schlitten vorgesehen, auf denen Elektroden- und Separatorlagen gestapelt werden können. Es existieren Stapelstationen an denen nur Separatorlagen abgelegt werden, Stapelstationen an denen nur Kathodenlagen abgelegt werden sowie Stapelstationen, an denen nur Anodenlagen abgelegt werden. So kann durch entsprechendes Verfahren des Schlittens zu den Stapelstationen auf der Ablagefläche des Schlittens ein Zellstapel in der gewünschten Abfolge aufgeschichtet werden.

Aus der US 2002/0007552 A1 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Herstellen einer Batteriezelle bekannt. Nach der Herstellung einer Batteriezelle wird diese mittels des sogenannten „Pick and Place“ Prinzips an ein Förderband übergeben.

Die Herstellung von Batteriezellen beispielsweise für Elektromobilität erfolgt heute auf Produktionsanlagen mit einer Leistung von 100 bis 240 Monozellen pro Minute. Diese arbeiten in Teilbereichen oder durchgehend mit getakteten diskontinuierlichen Bewegungen, etwa Hin- und Her-Bewegungen, und sind damit hinsichtlich der Produktionsleistung limitiert. Ein Großteil der bekannten Maschinen arbeitet im Einzelblatt-Stapelverfahren (z.B. „Pick and Place“) mit dem Nachteil einer langsameren Verarbeitung. Das Laminieren von Zellformationen ist hier nicht möglich.

Ein weiterer bekannter Ansatz ist eine Maschine mit kontinuierlich laufenden Materialbahnen und getakteten Werkzeugen, wie beispielsweise Trennmesser, Werkzeuge zur Teilungsänderung.

Prinzipiell sind Maschinen mit getakteten Bewegungen leistungsmäßig begrenzt. Die mit Masse behafteten Teile, etwa Aufnahmen und Werkzeuge, müssen permanent beschleunigt und abgebremst werden. Die Prozesse bestimmen dabei die zeitlichen Abläufe, und es wird dabei viel Energie verbraucht. Die Masse der bewegten Teile lässt sich nicht beliebig reduzieren. Häufig müssen schneller bewegte Teile höhere Belastungen ertragen und werden deshalb sogar aufwändiger und schwerer.

Um die Produktionskosten der Batterieherstellung zu senken, muss sich unter anderem die Produktionsleistung der Maschinen erhöhen. Eine Bedingung für die hohe Produktionsleistung ist dabei eine hohe Fertigungsrate der Stapel der Energiezellen, welche aus mehreren aufeinander gestapelten Segmenten der eingangs beschriebenen Art gebildet sind.

Die Segmente werden in einem vorgelagerten Herstellungsschritt dabei in einem ersten Schritt zu den sogenannten Monozellen, bestehend aus einem ersten Separatorblatt, einem darauf angeordneten Anodenblatt, einem darauf angeordneten zweiten Separatorblatt und einem darauf angeordneten Kathodenblatt aufeinandergelegt; die Monozelle kann auch die folgende Schichtfolge aufweisen: erstes Separatorblatt, darauf angeordnetes Kathodenblatt, darauf angeordnetes zweites Separatorblatt und darauf angeordnetes Anodenblatt.

Alternativ können die Separatorblätter zunächst als zwei Endlosbahnen geführt werden, wobei dann auf eine der Endlosbahnen die bereits geschnittenen Segmente in Form der Anodenblätter und auf die andere Endlosbahn die bereits geschnittenen Segmente in Form der Kathodenblätter aufgelegt und durch einen Laminierungsprozess miteinander verbunden werden. Anschließend werden die so vorgefertigten Verbundbahnen in einem weiteren Laminierungsprozess miteinander zu einer dann vierlagigen Verbundbahn miteinander verbunden. Es ist grundsätzlich auch möglich, die erste geschnittene Elektrode in Form der Kathode oder Anode zwischen die Separatorblätter in Form der Endlosbahnen zu legen und die zweite geschnittene Elektrode in Form der Anode oder Kathode auf oder unter eines der Separatorblätter zu legen. Es erfolgt anschließend das Laminieren der vierlagigen Bahn in einem gemeinsamen Laminierungsprozess, so dass noch während des Bestehens der Endlosbahnen, also vor dem Schneiden, die Monozelle in einer festen Formation hergestellt wird.

Unabhängig davon, ob die Monozellen mit einem ein- oder zweistufigen Laminierungsprozess hergestellt werden, werden die Monozellen anschließend durch einen Schnitt durch die Abstände zwischen den aufeinander folgenden Anodenblättern bzw. Kathodenblättern von der Verbundbahn geschnitten.

Alternativ können die Endlosbahnen aus dem Separatormaterial mit den darauf angeordneten Anodenblättern und Kathodenblättern auch erst geschnitten werden, wobei die Monozellen dann durch einen nachgelagerten Verbundprozess von jeweils einem ersten geschnittenen Separatorblatt mit einer Anode mit einem zweiten geschnittenen Separatorblatt mit einer Kathode hergestellt werden.

Die Segmente werden dann zu einem Stapel aus einer Vielzahl von Segmenten aufeinandergestapelt. Sofern es sich bei den Segmenten um Monozellen oder Separatorblätter mit darauf angeordneten Anoden- oder Kathodenblättern handelt, befindet sich an einer freien Seitenfläche des Stapels eine Kathode oder Anode, welche dann durch die Anordnung einer sogenannten Abschlusszelle abgedeckt wird. Die Abschlusszelle umfasst ein erstes Separatorblatt, ein darauf angeordnetes Anoden- oder Kathodenblatt und ein darauf angeordnetes zweites Separatorblatt, auf der jedoch kein Kathoden- oder Anodenblatt angeordnet ist. Damit kann die Abschlusszelle auch als eine Monozelle ohne ein Kathoden- oder Anodenblatt angesehen werden. Der fertige Stapel aus der Vielzahl von Monozellen und der Abschlusszelle zeichnet sich dann dadurch aus, dass er an seiner Oberseite und seiner Unterseite jeweils ein Separatorblatt aufweist und die Anodenblätter und Kathodenblätter jeweils zu der Ober- und zu der Unterseite hin durch Separatorblätter abgedeckt sind und untereinander nicht im Kontakt stehen. Alternativ kann die Abschlusszelle auch durch eine Elektrode, beispielsweise in Form einer Anode, gebildet sein. Wird die Monozelle durch die Schichtfolge erstes Separatorblatt, darauf angeordnetes Kathodenblatt, darauf angeordnetes zweites Separatorblatt und darauf angeordnetes Anodenblatt gebildet, dann können durch die Anordnung der Abschlusszelle in Form der Anode beide Seitenflächen des gebildeten Zellstapels mit einer Anode abschließen. Der mit zwei Elektroden, hier in Form von zwei Anoden, abschließende Zellstapel wird anschließend mit einem Isolator umwickelt.

Beim Bilden von Zellstapeln kann es jedoch aus verschiedenen Gründen zu Verzögerungen kommen. Aus dem Stand der Technik sind jedoch keine Lösungen bekannt, wie ohne negative Beeinträchtigung der Produktionsleistung mit diesen zeitlichen Verzögerungen umgegangen werden kann.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Bilden und Fördern von Zellstapeln für die Energiezellen produzierende Industrie, die eine zuverlässigere Bereitstellung von Zellstapeln ermöglicht, sowie ein korrespondierendes Verfahren 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 Bilden und Befördern von durch Segmente gebildeten Zellstapeln für die Energiezellen produzierende Industrie, umfassend wenigstens zwei Zellstapeleinrichtungen, die jeweils dazu eingerichtet sind, die Segmente zu Zellstapeln aufeinanderzulegen, und wenigstens eine Zuführeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Segmente den Zellstapeleinrichtungen zuzuführen, wobei ein Transportsystem mit mehreren individuell verfahrbaren Transporteinheiten vorgesehen ist, die dazu eingerichtet sind, die durch die Zellstapeleinrichtungen hergestellten Zellstapel von einem Abholbereich in einen räumlich von dem Abholbereich entfernten Abgabebereich zu befördern, wobei jeweils eine der Zellstapeleinrichtungen einen Zellstapel in oder auf einer der Transporteinheiten bildet, und die Transporteinheiten im Abholbereich aus dem Transportsystem zur Bildung des Zellstapels entnehmbar sind.

Unter individuell verfahrbaren Transporteinheiten ist zu verstehen, dass die Bewegung einzelner Transporteinheiten, also beispielsweise die Bewegungsgeschwindigkeit oder die Bewegungsroute, zumindest in Teilbereichen des Transportsystems separat eingestellt werden kann. Die individuelle Verfahrbarkeit der Transporteinheiten kann beispielsweise mittels Transportfahrzeugen erreicht werden, die dazu eingerichtet sind, die Transporteinheiten zu befördern. Die Transportfahrzeuge können beispielsweise auf einem Schienensystem bewegt werden. Ferner ist es beispielsweise auch möglich, dass die Transporteinheiten durch Transportfahrzeuge gebildet werden. Die individuelle Verfahrbarkeit der Transporteinheiten birgt ein erhebliches Optimierungspotential bei der Entnahme der Transporteinheiten aus dem Transportsystem und der anschließenden Rückführung. Beispielsweise können Entnahmen und/oder Rückgaben parallel erfolgen oder Übergabezeitpunkte im Vorfeld errechnet und bei der Planung von Transportaufträgen frühzeitig berücksichtigt werden.

Die Entnahme der Transporteinheiten aus dem Transportsystem für die Bildung der Zellstapel aus Segmenten bewirkt, dass die Bildung der Zellstapel von dem Transportvorgang der Zellstapel zwischen Abholbereich und Abgabebereich entkoppelt werden kann. Auf diese Weise können zeitlich unabhängig von etwaigen Rahmenbedingungen des Transportsystems die Segmente durch die jeweilige Zellstapeleinrichtung zuverlässig zu Zellstapeln aufeinandergelegt werden. Die zeitliche Entkoppelung der Zellstapelbildung von der Taktung des Transportsystems bietet den Vorteil, dass die Zellstapel nahezu ohne zeitliche Vorgabe fertiggestellt werden können. Dies ist insbesondere unter Berücksichtigung etwaiger fehlerhafter Segmente bedeutsam, weil diese die Fertigstellung der Zellstapel verzögern können.

Die vorgeschlagene Lösung erlaubt es, durch die wenigstens zwei Zellstapeleinrichtungen den Prozess der Zellstapelbildung zu parallelisieren. Vorzugsweise sind genau vier Zellstapeleinrichtungen vorgesehen, sodass eine etwaige Verzögerung bei der Zellstapelbildung an einer der Zellstapeleinrichtungen durch die übrigen drei Zellstapeleinrichtungen kompensiert werden kann. Der Grad der Parallelisierung bei der Zellstapelbildung ist jedoch weiter skalierbar, so dass auch mehr als vier Zellstapeleinrichtungen vorgesehen sein können. Nach dem Aufeinanderlegen der Segmente zu einem Zellstapel vordefinierter Zellstapelhöhe, also nach der Fertigstellung des Zellstapels, wird die Transporteinheit zusammen mit dem fertigen Zellstapel wieder an das Transportsystem übergeben, sodass der Zellstapel gemeinsam mit der Transporteinheit durch das Transportsystem von dem Abholbereich in den Abgabebereich befördert werden kann. Der Vorgang der Zellstapelbildung sowie die Übergabe an das Transportsystem kann an jeder der Zellstapeleinrichtungen parallel stattfinden.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Segmenten, die von den Zellstapeleinrichtungen gestapelt werden, um Monozellen.

Vorzugsweise ist wenigstens eine Wechseleinrichtung vorgesehen, mit der eine durch eine der Zellstapeleinrichtungen mit einem Zellstapel befüllte Transporteinheit durch eine leere Transporteinheit ersetzbar ist. Die durch die Wechseleinrichtung ersetzten Transporteinheiten befinden sich in einem aus dem Transportsystem entnommenen Zustand. Die Wechseleinrichtung übernimmt damit die Funktion des Zuführens der Transporteinheit zu einer der Zellstapeleinrichtungen und des Abführens der Transporteinheit gemeinsam mit dem fertigen Zellstapel von der jeweiligen Zellstapeleinrichtung. Somit erlaubt die Wechseleinrichtung eine Beförderung der Transporteinheiten, wenn diese durch die Entnahme aus dem Transportsystem von diesem entkoppelt sind. Vorzugsweise weist die Wechseleinrichtung einen rahmenartigen Aufbau auf, so dass die wenigstens eine Transporteinheit im Inneren des Rahmens gelagert werden kann; es wird dann von einem Wechselrahmen gesprochen. Weiterhin ist die Wechseleinrichtung derart ausgeführt und bewegbar, dass sie zwischen wenigstens zwei, vorzugsweise genau zwei, Stel- lungen bewegt werden kann. Vorzugsweise ist jeder der Zellstapeleinrichtungen eine eigene Wechseleinrichtung zugeordnet.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass die wenigstens eine Wechseleinrichtung eine erste und eine zweite Lagerposition zur Lagerung jeweils einer der Transporteinheiten aufweist, wobei die wenigstens eine Wechseleinrichtung dazu eingerichtet ist, die Transporteinheit von der ersten Lagerposition an die zweite Lagerposition zu übergeben. Beispielsweise erfolgt dies, indem die Transporteinheiten in der vorzugsweise rahmenartigen Wechseleinrichtung verschiebbar gelagert sind. Auf diese Weise kann die Wechseleinrichtung in einer ersten Stellung die Transporteinheit in der ersten Lagerposition aufnehmen, während in der zweiten Lagerposition eine weitere Transporteinheit derart gegenüber der Zellstapeleinrichtung angeordnet ist, dass dort bereits die Segmente zu einem Zellstapel übereinandergelegt werden. Anschließend kann durch eine Verschiebung der Wechseleinrichtung in eine erste Richtung die erste Lagerposition mit der leeren Transporteinheit derart gegenüber der Zellstapeleinrichtung angeordnet werden, dass dort der Zellstapel gebildet werden kann; die Wechseleinrichtung befindet sich dann in der zweiten Stellung. Gleichzeitig wird durch diese Bewegung der Wechseleinrichtung in die erste Richtung die zweite Lagerposition derart verschoben, dass die Transporteinheit samt Zellstapel zur Übergabe an das Transportsystem positioniert wird. Nachdem die zweite Lagerposition durch Abgabe der Transporteinheit an das Transportsystem wieder freigeworden ist, kann die Wechseleinrichtung in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, verschoben werden, während die Transporteinheit weiterhin in der Position verbleibt, in der sie durch die Zellstapeleinrichtung mit Segmenten befällt wird; hierzu kann beispielsweise ein Halteelement, das die Transporteinheit in Position hält, vorgesehen sein. Die Wechselein- richtung befindet sich jetzt wieder in der ersten Stellung. Durch diese Verschiebung der Wechseleinrichtung gegenüber der Transporteinheit wechselt die Transporteinheit von der ersten Lagerposition in die zweite Lagerposition, sodass die erste Lagerposition wieder frei wird und so eine unbeladene Transporteinheit aufnehmen kann. Sobald die erste Lagerposition wieder mit einer Transporteinheit befüllt ist, wird die Wechseleinrichtung wieder derart in die erste Richtung verschoben, dass die leere Transporteinheit durch die Zellstapeleinrichtung mit Segmenten versorgt werden kann. Dieser Vorgang kann sich dann kontinuierlich wiederholen. Durch diesen Wechsel der Transporteinheit von der ersten Lagerposition in die zweite Lagerposition kann der Vorgang der Zellstapelbildung entkoppelt werden von der Übergabe der Transporteinheiten. Es kann so parallel zum Bilden des Zellstapels in der zweiten Lagerposition bereits in der ersten Lagerposition eine leere Transporteinheit aufgenommen werden. Durch die Entkoppelung der Übergabe der Transporteinheiten von und an das Transportsystem von der Bildung des Zellstapels auf der Transporteinheit, können diese Prozessschritte parallel erfolgen, wodurch sich ein größeres Zeitfenster für die Übergabe der Transporteinheiten von dem Transportsystem an die Wechseleinrichtung und umgekehrt ergibt. Weiterhin kann auf diese Weise die Wechseleinrichtung drei Positionen bedienen, obwohl sie lediglich in zwei Stellungen verfahren wird. Dabei handelt es sich um die folgenden drei Positionen: In einer ersten Position (Aufnahmeposition) nimmt die Wechseleinrichtung die Transporteinheit von dem Transportsystem auf. In einer zweiten Position (Stapelposition) wird durch die Zellstapeleinrichtung auf der Transporteinheit der Zellstapel gebildet. In einer dritten Position (Abgabeposition) gibt die Wechseleinrichtung die Transporteinheit wieder an das Transportsystem ab. Vorzugsweise ist die wenigstens eine Wechseleinrichtung in einer Ebene bewegbar, die oberhalb oder unterhalb einer Transportsystemebene angeordnet ist, in der die Transporteinheiten aus dem Transportsystem entnommen und/oder wieder an das Transportsystem übergeben werden. Damit wird erreicht, dass das Transportsystem zumindest im Abholbereich unterhalb oder oberhalb der Wechseleinrichtung angeordnet ist. Durch eine derartige Anordnung der Ebenen, kann auf einfache Weise eine physische Entkopplung der Förderbewegung des Transportsystems von der Förderbewegung der Wechseleinrichtung erzielt werden. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, die physische Entkopplung zu erreichen, indem die Wechseleinrichtung seitlich neben dem Transportsystem angeordnet ist. Vorzugsweise vollzieht die Wechseleinrichtung zur Beförderung der Transporteinheit eine lineare Bewegung.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass jeder der Zellstapeleinrichtungen ein erster und/oder ein zweiter Lift zugeordnet ist, mit dem bzw. mit denen die Transporteinheiten zwischen der Ebene der Wechseleinrichtung und der Transportsystemebene beförderbar sind. Durch den ersten und/oder den zweiten Lift kann die Transporteinheit von dem Transportsystem an die Wechseleinrichtung übergeben werden, und umgekehrt. Die Lifte bilden damit eine einfache mechanische Lösung für den Übergabevorgang. Vorzugsweise ist der erste Lift dazu eingerichtet, eine der Transporteinheiten von dem Transportsystem in die Wechseleinrichtung zu heben. Weiter vorzugsweise ist der zweite Lift dazu eingerichtet die Transporteinheit von der Wechseleinrichtung zu dem darunterliegenden Transportsystem zu senken. Vorzugsweise werden die Transporteinheiten durch das Transportsystem zwischen dem Abholbereich und dem Abgabebereich in einer horizontalen Ebene befördert, wohingegen die Lifte die Transporteinheiten in vertikaler Richtung befördern. Sofern die Ausführungsform der Wechseleinrichtung mit den zwei Lagerpositionen wie vorangehend beschrieben zur Anwendung kommt, kann beispielsweise der erste Lift die Transporteinheit an die erste Lagerposition der Wechseleinrichtung übergeben, wenn diese sich in einer ersten Stellung befindet. Weiterhin kann die Abgabe der Transporteinheit an den zweiten Lift erfolgen, wenn sich die zu übergebende Transporteinheit in der zweiten Lagerposition befindet und die Wechseleinrichtung sich in der zweiten Stellung befindet.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn jeder Zellstapeleinrichtung eine eigene Wechseleinrichtung zugeordnet ist und dementsprechend auch jeder Wechseleinrichtung jeweils ein erster und zweiter Lift. Auf diese Weise kann eine Entnahme und Rückführung der Transporteinheiten zwischen dem Transportsystem und der jeweiligen Zellstapeleinrichtung unabhängig von der oder den übrigen Zellstapeleinrichtungen erfolgen. Die Systemzuverlässigkeit der Vorrichtung kann so weiter gesteigert werden.

Vorzugsweise umfasst das Transportsystem eine Mehrzahl von Transportfahrzeugen, die dazu eingerichtet sind, die Transporteinheiten in dem Transportsystem individuell zu verfahren, wobei das jeweilige Transportfahrzeug nach der Übergabe einer der Transporteinheiten an die wenigstens eine Wechseleinrichtung in einer ersten Übergabeposition im unbeladenen Zustand an eine zweite Übergabeposition verfahrbar ist, um eine bereitstehende Transporteinheit mit fertigem Zellstapel aufzunehmen. Vorzugsweise wird das Transportfahrzeug mit der unbeladenen Transporteinheit erst dann zur ersten Übergabeposition gefahren, wenn an der zweiten Übergabeposition bereits eine mit einem fertigen Zellstapel beladene Transporteinheit bereitsteht. In der ersten Übergabeposition kann somit die unbeladene Transporteinheit über den ersten Lift an die Wechseleinrichtung übergeben werden. In der zweiten Übergabeposition wird durch den zweiten Lift die Transporteinheit mit dem Zellstapel beladen wieder an das bereitstehende Transportfahrzeug übergeben. Die Transportfahrzeuge müssen damit den Transporteinheiten nicht fest zugeordnet sein. Weiterhin ermöglicht es diese bevorzugte Ausführungsform, dass die Transportfahrzeuge die Zellstapel seriell abtransportieren können, ohne dass sich die Transportfahrzeuge gegenseitig behindern.

Vorzugsweise werden die Segmente auf einem höhenverstellbaren Boden in oder auf einer der Transporteinheiten zu einem Zellstapel aufeinandergelegt. Beispielsweise kann der höhenverstellbare Boden Bestandteil der Transporteinheit selbst sein. Alternativ kann der höhenverstellbare Boden aber auch vollständig oder teilweise durch Elemente gebildet sein, die nicht der Transporteinheit zuzuordnen sind, sondern Bestandteil der übrigen Vorrichtung sind. Durch den höhenverstellbaren Boden kann die Abgabehöhe jedes Segments an den Stapel konstant gehalten werden. Dies bietet den Vorteil, dass die Ablage durch die Zellstapeleinrichtung mit einer höheren Genauigkeit und Zuverlässigkeit erfolgen kann.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass die Transporteinheiten jeweils eine Ablagefläche mit Aussparungen für den Zellstapel aufweisen, wobei die Vorrichtung Stege umfasst, die derart angeordnet sind, dass sie in die Aussparungen der Ablagefläche hineinragen, wenn sich eine der Transporteinheiten in einer Position befindet, in der die Transporteinheit durch eine der Zellstapeleinrichtungen mit Segmenten befüllt wird, wobei eine Verstelleinrichtung vorgesehen ist, mit der der Grad des Eingriffs der Stege in die Aussparungen derart einstellbar ist, dass die Stege den höhenverstellbaren Boden für die Transporteinheit bilden. Der höhenverstellbare Boden wird somit durch eine Komponente gebildet, die nicht Bestandteil der Transporteinheit ist, nämlich durch die Stege, die in der Stapelposition in die Aussparungen der Transporteinheit hineinragen. Die Verstelleinrichtung umfasst vorzugsweise einen Aktuator zum Bewegen der Stege, der stationär an der Vorrichtung angeordnet ist. Dadurch müssen entsprechende Antriebe und mechanische Komponenten nicht an den Transporteinheiten angeordnet sein. Die Transporteinheiten können so leichter ausgeführt sein und kostengünstiger hergestellt werden. Um ein Verschieben der Wechseleinrichtung nicht zu blockieren, können die Stege nach Bildung des Zellstapels wieder vollständig aus den Aussparungen der Ablagefläche der Transporteinheit herausgefahren werden.

Beispielsweise können die Stege auch als Halteelement zum Halten der Transporteinheit dienen, wenn diese mit der Aussparung im Eingriff stehen. So kann bei einer Bewegung der Wechseleinrichtung in die zweite Richtung die durch die Stege fixierte Transporteinheit von der ersten Lagerposition in die zweite Lagerposition verschoben werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt dieser Anmeldung wird zur Lösung der Aufgabe eine Vorrichtung zum Bilden und Befördern von durch Segmente gebildeten Zellstapeln für die Energiezellen produzierende Industrie vorgeschlagen, umfassend wenigstens zwei Zellstapeleinrichtungen, die jeweils dazu eingerichtet sind, die Segmente zu Zellstapeln aufeinanderzulegen, und eine Zuführeinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die Segmente den Zellstapeleinrichtungen zuzuführen, wobei ein Transportsystem mit mehreren individuell verfahrbaren Transporteinheiten vorgesehen ist, die dazu eingerichtet sind, die durch die Zellstapeleinrichtungen hergestellten Zellstapel in einem Abholbereich aufzunehmen und in einem Abgabebereich wieder abzugeben, wobei jeweils eine der Zellstapeleinrichtungen die Segmente in einem Magazin einer rotierbaren Magazintrommel zu dem Zellstapel aufeinanderlegt, wobei das Magazin eine Hubeinrichtung aufweist, mit welcher die Tiefe des Magazins in Abhängigkeit von der zunehmenden Stapelhöhe der Segmente in dem Magazin verstellbar ist.

Auch bei dieser Lösung kann die Bildung von Zellstapeln durch die mehreren Zellstapeleinrichtungen parallel erfolgen. Weiterhin wird durch das Bilden der Zellstapel in den Magazinen der Magazintrommeln eine Entkopplung der Zellstapelbildung von der Taktung des Transportsystems erreicht. Durch die Hubeinrichtung kann sichergestellt werden, dass das oberste Segment in konstanter Höhe auf den Zellstapel aufgelegt werden kann, sodass sich der Zellstapel zuverlässig und in hoher Qualität bilden lässt. Vorzugsweise umfasst jede der Magazintrommeln zwei oder vier Magazine. Jeder Zellstapeleinrichtung ist vorzugsweise eine eigene Magazintrommel zugeordnet.

Vorzugsweise umfasst die Magazintrommel verschwenkbare Greifelemente, mit denen der Zellstapel je nach Verschwenkposition der Greifelemente in dem Magazin fixiert oder freigegeben werden kann, wobei die verschwenkbaren Greifelemente derart mit der Hubeinrichtung gekoppelt sind, dass die Hubeinrichtung eine Hubbewegung gemeinsam mit den Greifelementen vollzieht. Das Magazin wird vorzugsweise mit einer nach oben gerichteten Magazinöffnung mit den Segmenten durch die Zellstapeleinrichtung befüllt. Für die Abgabe an die Transporteinheit rotiert die Magazintrommel vorzugsweise um 180°, so dass die jeweilige Magazinöffnung nach unten zeigt und der Zellstapel ohne Sicherung herausfallen würde. Durch die Greifelemente, die mit der Hubeinrichtung gekoppelt sind, kann der Zellstapel zuverlässig in dem Magazin unter Beaufschlagung einer Klemmkraft gehalten werden.

Weiter wird vorgeschlagen, dass durch eine gemeinsame Hubbewegung der Hubeinrichtung und der Greifelemente der Zellstapel in einem zwischen der Hubeinrichtung und den Greifelementen verklemmten Zustand an eine der Transporteinheiten übergebbar ist. Damit kann die Hubeinrichtung nicht nur dazu dienen, die Höhe der obersten Lage des Zellstapels für den Stapelvorgang konstant zu halten, sondern auch zur Übergabe des Zellstapels an die Transporteinheit. Durch die Kopplung der Hubeinrichtung mit den Greifelementen kann die Übergabe des Zellstapels von der Magazintrommel an die Transporteinheit unter Beaufschlagung einer Klemmkraft erfolgen. Die korrekte Anordnung und Ausrichtung der einzelnen Segmente des Zellstapels kann so auch bei der Übergabe an die Transporteinheit beibehalten werden, weil die den Zellstapel bildenden Segmente durch die Klemmkraft zuverlässig zusammengehalten werden.

Die nachfolgend vorgeschlagenen bevorzugten Ausführungsformen sind sowohl mit der Lösung gemäß dem ersten als auch mit dem zweiten Aspekt dieser Anmeldung kompatibel. Eine entsprechende Kombination ist explizit zum Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung zu zählen.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Transporteinheiten jeweils um einseitig geöffnete Container. Vorzugsweise bildet der Container eine der Form des Zellstapels entsprechende Aufnahme. Durch diese Ausgestaltung der Transporteinheit kann der Zellstapel in dem Container positionsgenau abgelegt und gelagert werden, insbesondere ein Verschieben der einzelnen Segmente relativ zueinander kann bis zu einem gewissen Grad verhindert werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Transporteinheiten jeweils einen oder mehrere Greifarme umfassen, mit denen der Zellstapel an der Transporteinheit fixierbar ist. So kann sichergestellt werden, dass die Anordnung und Ausrichtung der einzelnen Segmente des Zellstapels zueinander auch beim Transport der Transporteinrichtungen durch das Transportsystem beibehalten werden kann. Vorzugsweise sind die Greifarme durch eine Betätigungseinrichtung der Vorrichtung betätigbar, die aber nicht Bestandteil der jeweiligen Transporteinheit ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass in dem Abgabebereich eine Entladevorrichtung vorgesehen ist, mit der die Zellstapel von den Transporteinheiten entnommen werden, und die entladenen Transporteinheiten durch das Transportsystem wieder an den Zellstapeleinrichtungen bereitstellbar sind. Vorzugsweise kann ein Wartebereich vorgesehen sein, in dem die Transporteinheiten geparkt werden, bis an einer der Zellstapeleinrichtungen Bedarf für eine unbeladene Transporteinheit besteht und diese aus dem Wartebereich abgerufen wird. Eine derartige Steuerung bzw. Regelung der Transporteinheiten kann mittels einer zentralen oder dezentralen Steuereinheit erfolgen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Zuführeinrichtung wenigstens eine Übergabetrommel umfasst, wobei jede der Zellstapeleinrichtungen wenigstens eine Segmenttrommel umfasst, mittels derer die Segmente von der Übergabetrommel mit einer Übergabegeschwindigkeit aufgenommen werden und mit einer Abgabegeschwindigkeit abgegeben werden, wobei die Übergabegeschwindigkeit größer ist als die Abgabegeschwindigkeit. Vorzugsweise entspricht die Übergabegeschwindigkeit der Umfangsgeschwindigkeit der Übergabetrommel. Vorzugsweise beträgt die Abgabegeschwindigkeit null, so dass die Übergabe der Segmente an die Transporteinheit oder an die Magazintrommel im Stillstand erfolgt. Diese Verzögerung wird ermöglicht durch die Aufteilung der Segmente auf mehrere Segmenttrommeln. Der Stapelprozess wird also parallelisiert und durch die Verzögerung kann die Bildung des Zellstapels in höherer Qualität erfolgen. Die Segmente müssen bei dieser Lösung auch nicht von vornherein einer bestimmten Segmenttrommel zugeordnet sein.

Weiterhin kann es erforderlich sein, dass nach der Aufnahme des Segments mit der Übergabegeschwindigkeit die Geschwindigkeit nochmals erhöht wird und dann erst eine Verzögerung bis auf null erfolgt. In gleicher Weise kann nach der Abgabe der Segmente an die Transporteinheit zunächst eine Beschleunigung auf eine Geschwindigkeit vorgenommen werden, die größer ist als die Übergabegeschwindigkeit, anschließend erfolgt ein Verzögern auf die Übergabegeschwindigkeit. Die Einstellung der entsprechenden Geschwindigkeit der Segmenttrommel erfolgt mittels der Einstellung der Winkelgeschwindigkeit der Segmenttrommel. Das zwischenzeitliche Erhöhen der Geschwindigkeit ausgehend von der Übergabegeschwindigkeit sowie das anschließende Verringern der Geschwindigkeit der Segmenttrommel ist insbesondere bei Segmenttrommeln mit nur einem einzigen Aufnahmestempel, der zur Aufnahme eines Segments eingerichtet ist, erforderlich, um die Abgabeposition innerhalb eines Zyklus zu erreichen. Wird dagegen eine Segmenttrommel mit zwei unabhängigen Aufnahmestempeln oder drei Aufnahmestempeln für jeweils ein Segment eingesetzt, ist dieses zwi- schenzeitliche Beschleunigen und Verzögern ausgehend von der Übergabegeschwindigkeit nicht oder nur in geringerer Ausprägung erforderlich. In der Praxis hat sich dabei insbesondere eine Segmenttrommel mit jeweils drei in Winkeln von 120 Grad zueinander ausgerichteten Aufnahmestempeln als vorteilhaft erwiesen.

Sofern jeweils eine der Segmenttrommeln mehrere Aufnahmestempel, insbesondere drei Aufnahmestempel, umfasst, wird die Bewegung der Segmenttrommeln vorzugsweise so gesteuert, dass jeweils eine der Segmenttrommeln insgesamt verzögert und beschleunigt wird, ohne dass sich dabei die Abstände der Aufnahmestempel zueinander verändern. Jeweils eine der Segmenttrommeln ist hier durch eine zu einer Rotation angetriebene Trommel gebildet, so dass die Aufnahmestempel in diesem Fall während der Drehbewegung in unveränderlichen Winkeln zueinander angeordnet sind. Die Aufnahmestempel sind hier äquidistant zueinander angeordnet und werden zusammen mit dem Grundkörper ihrer Segmenttrommel angetrieben. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass die oben beschriebene Beschleunigung und Verzögerung der Segmente an den Übergabestellen allein durch eine einzige Steuerung der Bewegung der Segmenttrommel realisiert ist, während die Aufnahmestempel selbst keine individualisierte gesteuerte Bewegung ausführen, sondern stattdessen als Baugruppe verzögert und beschleunigt werden. Hierdurch kann die gesamte Steuerung und der konstruktive Aufbau vereinfacht werden. Insbesondere bedürfen die Aufnahmestempel keinerlei gesonderte beweglicher Lagerung an der jeweiligen Segmenttrommel. Auch auf eine individuelle Ansteuerbarkeit der Aufnahmestempel, beispielsweise mittels einer Steuerkontur, kann verzichtet werden. Vorzugsweise können die Segmenttrommeln auch als Doppelsegmenttrommeln ausgeführt sein, d.h. auf einer Rotationsachse rotieren zwei Entnahmestempel, die dazu eingerichtet sind, ein Segment von der Übergabetrommel aufzunehmen und verzögert wieder abzugeben. Die beiden Abschnitte der Doppelsegmenttrommel können beispielsweise einen separaten Antrieb aufweise, also voneinander entkoppelt betrieben werden, oder mit dem gleichen Antriebsprofil, jedoch zyklisch versetzt arbeiten. Der Einsatz von Doppelsegmenttrommeln erlaubt es, die Entnahme der Segmente noch weiter zu spreizen, wodurch die einzelnen Segmente mehr Zeit zum Verzögern und Beschleunigen gewinnen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass wenigstens ein kammartiges Ablageelement mit einer Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Streben vorgesehen ist, wobei sich die Streben ausgehend von einem gemeinsamen Grundteil erstrecken, wobei die Streben während einer Umlaufbewegung der Segmenttrommel in entsprechenden Aussparungen einer der Segmenttrommeln zum Eingriff gelangen, wobei das kammartige Ablageelement zum Ablösen der Segmente von der jeweiligen Segmenttrommel translatorisch verfahrbar oder um die Längsachse des Grundteils rotierbar gelagert ist. Durch die hebelartige Bewegung der Streben, die sich bei einer Rotation des Grundteils um dessen Längsachse ergibt, können die Segmente aus der Segmenttrommel auf effiziente Weise entnommen werden. Die Rotationsbewegung des Grundteils kann beispielsweise durch einen separaten Aktuator erfolgen. Sofern das kammartige Ablageelement translatorisch verfahrbar gelagert ist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn dies in einer rein vertikalen Hubbewegung verfahrbar ist. Vorzugsweise weist der Ablagehebel wenigstens eine Kontaktöffnung auf, die zur Aufnahme des Segments mit einem Unterdrück beaufschlagbar ist. Bei der Aufnahme des Segments aus der Segmenttrommel durch den Ablagehebel wird dessen wenigstens eine Kontaktöffnung mit einem Unterdrück beaufschlagt, so dass das Segment zusätzlich durch die Wirkung des Unterdrucks an den Ablagehebel geheftet wird. Sofern die Segmenttrommel zum Halten der Segmente ebenfalls mit einem Unterdrück beaufschlagt wird, wird der Unterdrück, der das Halten des gerade zu übergebenen Segments bewirkt, deaktiviert. Wenn das von dem Ablagehebel ausgekämmte Segment von dem Ablagehebel an eine nachgelagerte Einrichtung übergeben werden soll, dann wird auch der an der wenigstens einen Kontaktöffnung des Ablagehebels anliegende Unterdrück wieder deaktiviert.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, die Bewegungsgeschwindigkeit und/oder die Bewegungsroute der mit den Zellstapeln beladenen Transporteinheiten zwischen dem Abholbereich und dem Abgabebereich derart individuell zu steuern und/oder zu regeln, dass eine verspätete Fertigstellung des Zellstapels an einer der Zellstapeleinrichtungen in einem Kompensationsbereich zwischen dem Abholbereich und dem Abgabebereich kompensierbar ist.

Die individuelle Steuerung bzw. Regelung der Bewegung, also der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder der Bewegungsroute, der Transportfahrzeuge bewirkt, dass der Ankunftszeitpunkt jeder einzelnen Transporteinheit in dem Abgabebereich beeinflusst werden kann. Durch die Reduktion der Bewegungsgeschwindigkeit kann die Ankunftszeit im Abgabebereich verzögert werden; durch eine Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit kann eine frühere Ankunftszeit herbeigeführt werden. Sofern die Möglichkeit besteht, die Bewegungsroute zu verändern, kann durch eine Verlängerung der Bewegungsroute die Ankunftszeit verzögert werden; bei einer Verkürzung der Bewegungsroute kann eine frühere Ankunftszeit erreicht werden. Somit kann die zeitliche Abfolge der in dem Abgabebereich ankommenden Transporteinheiten so eingestellt werden, dass sie auf den nachfolgenden Prozess ideal abgestimmt ist. Ferner können dadurch auch unvorhersehbare Beeinträchtigungen des Produktionsprozesses kompensiert werden, so dass insgesamt die Systemzuverlässigkeit bei der Zellstapelherstellung gesteigert wird. Insbesondere können etwaige zeitliche Verzögerungen bei der Fertigstellung der Zellstapel derart ausgeglichen werden, dass wiederum im Abgabebereich die Transporteinheiten in einem vorgegebenen Produktionstakt bereitgestellt werden können. Sich an den Prozess des Zellstapels anschließende Produktionsprozesse werden daher durch etwaige Verzögerungen beim Vorgang der Zellstapelbildung nicht negativ beeinträchtigt. Die Verwendung eines solchen flexibel steuer- bzw. regelbaren Transportsystems bietet ferner den Vorteil, dass nachgelagerte Prozessschritte angepasst angefahren werden können. Weiterhin können Ablagepositionen der Segmente bzw. Zellstapel durch die Positionierung der Transposteinheiten korrigiert werden. Schließlich können zeitkritische Prozesse parallelisiert werden und/oder der Transporttakt temporär verlangsamt werden.

Die für die Steuerung bzw. Regelung der Bewegung vorgesehene Steuereinheit kann beispielsweise eine zentrale Steuereinheit sein. Beispielsweise kann es sich aber auch um eine dezentrale Steuereinheit handeln, deren Komponenten beispielsweise den einzelnen Transporteinheiten bzw. Transportfahrzeugen zugeordnet sind. Weiter beispielsweise kann es sich bei der Steuereinheit um eine Kombination von zentral und dezentral angeordneten Komponenten handeln.

Alternativ zu der Verwendung eines linearen Schienensystems mit Transporteinheiten und/oder Transportfahrzeugen kann das Transportsystem beispielsweise durch eine Bewegungsfläche, vorzugsweise durch eine planare Bewegungsfläche, definiert sein, auf dem entsprechende Transportfahrzeuge verfahrbar sind. Die Transportfahrzeuge können auf dieser Bewegungsfläche grundsätzlich in beliebige Richtungen verfahren werden, wodurch sich weitere Freiheitsgrade im Vergleich zu einem linearen Transportsystem ergeben. Auch können Transportsysteme mit Weichen oder ähnlichen Elementen zum Einsatz kommen, um unterschiedliche Bewegungsrouten festzulegen bzw. einzustellen.

Vorzugsweise kann das Transportsystem auch zweiteilig aufgebaut sein. In einem ersten Teil können die Transporteinheiten flexibel und individuell bewegt werden. Dieser Abschnitt ist vorzugsweise dem Teil des Transportsystems vom Abholbereich bis vor dem Abgabebereich zugeordnet. In einem zweiten Teil des Transportsystems sind die Transporteinheiten dann jedoch nicht mehr individuell verfahrbar, sondern werden mit einer einheitlichen Bewegungsgeschwindigkeit und/oder auf einer einheitlichen Bewegungsroute befördert. Dieser zweite Teil ist bevorzugt dem Abgabebereich zugeordnet. Zur Realisierung des zweiteiligen Transportsystems kann dieses beispielsweise unterteilte Führungen und/oder Antriebselemente aufweisen; auch sind völlig eigenständige Transportsysteme für das erste und das zweite Teilsystem denkbar, sodass eine Übergabeeinrichtung für die Zellstapel, Transporteinheiten und/oder Transportfahrzeuge vorhanden sein muss. Weiterhin ist es auch denkbar, das zweiteilige Transportsystem derart auszugestalten, dass eine gemeinsame Führung für die Transportfahrzeuge bzw. Transporteinheiten vorgesehen ist und die Antriebselemente je nach Zugehörigkeit zum ersten Teil oder zweiten Teil unterschiedlich ausgeführt sind. Die Übergabe erfolgt in diesem Fall durch überlappende Antriebselemente mit entsprechender Übergabe der Transporteinheit bzw. der Transportfahrzeuge.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass zwischen dem Abholbereich und dem Abgabebereich oder innerhalb des Abgabereichs eine Bearbeitungseinheit zur Bearbeitung der Zellstapel vorgesehen ist, wobei die Zellstapel durch das Transportsystem mit der Transporteinrichtung der Bearbeitungseinrichtung zugeführt werden. Beispielsweise ist die Bearbeitungseinheit dazu eingerichtet, weitere Materialschichten nachzulegen, beispielsweise eine Anode. Die Bearbeitungseinheit kann beispielsweise in dem Kompensationsbereich angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Steuereinrichtung dann dazu eingerichtet, auch etwaige Verzögerungen, die sich bei der Bearbeitung der Zellstapel ergeben können, zu kompensieren. Alternativ kann die Bearbeitungseinheit auch in dem Abgabebereich angeordnet sein. Dies ist vorteilhaft, weil dort bereits die Kompensation erfolgt ist, so dass auch die Bearbeitungseinheit in dem von der Steuereinrichtung eingestellten Produktionstakt arbeiten kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass die Zuführeinrichtung eine Ausschusseinrichtung umfasst, mit der fehlerhafte Segmente aus der Vorrichtung entnehmbar sind. Vorzugsweise umfasst die Ausschusseinrichtung eine Prüftrommel, welche dazu eingerichtet ist, schadhafte Segmente zu erkennen sowie eine Auswurftrommel, mittels derer die schadhaften Segmente in ein Ausschussreservoir abgeführt werden können. Durch die wenigstens eine Ausschusseinrichtung kann sichergestellt werden, dass nur einwandfreie Segmente zur Bildung der Zellstapel verwendet werden. Da die Segmente auf mehrere, beispielsweise auf vier, Zellstapeleinrichtungen verteilt werden, kommt es durch das Aussortieren einzelner Segmente durch die Ausschusseinrichtung an dem Zellstapel, wo das Segment fehlt, zu einer Verzögerung bei der Fertigstellung des Zellstapels. Die vordefinierte Zellstapelhöhe wird an der jeweiligen Zellstapeleinrichtung also erst später erreicht, was eine unregelmäßige Abgabe des Zellstapels an die Transporteinheiten oder eine verspätete Fertigstellung des Zellstapels auf oder in den Transporteinheiten in dem Abholbereich zur Folge hat. Die individuelle Steuer- bzw. Regelbarkeit der Transporteinheiten bzw. Transportfahrzeuge in dem Transportsystem durch die Steuereinheit ermöglicht es jedoch, diese Unregelmäßigkeit zu kompensieren, so dass die Zellstapel in dem Abgabebereich in einem vorgegebenen Produktionstakt bereitgestellt werden können. Zusammenfassend kann somit die Produktqualität ohne negative Beeinträchtigung des Produktionstaktes gesteigert werden.

Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß einem dritten Aspekt dieser Anmeldung ein Verfahren zum Bilden und Befördern von durch Segmente gebildeten Zellstapeln für die Energiezellen produzierende Industrie vorgeschlagen, umfassend die folgenden Schritte: a) Bewegen von mehreren Transporteinheiten zwischen einem Abholbereich und einem Abgabebereich durch ein Transportsystem; b) Entnehmen einer oder mehrerer der Transporteinheiten aus dem Transportsystem in einem Abholbereich des Transportsystems; c) paralleles Stapeln von Segmenten zu Zellstapeln vordefinierter Zellstapelhöhe auf den entnommenen Transporteinheiten durch wenigstens zwei Zellstapeleinrichtungen; d) Rückführen des oder der entnommenen Transporteinheiten gemeinsam mit dem auf der Transporteinheit angeordneten Zellstapel an das Transportsystem, sobald der Zellstapel auf der jeweiligen Transportreinheit die vordefinierte Zellstapelhöhe erreicht hat.

Bezüglich der mit diesem Verfahren verbundenen technischen Wirkungen und Vorteile wird auf die vorangehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt dieser Anmeldung verwiesen.

Vorzugsweise folgt auf den Verfahrensschritt d) der folgende Verfahrensschritt: e) Kompensieren etwaiger zeitlicher Verzögerungen bei der Bildung der Zellstapel durch Steuerung und/oder Regelung der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder der Bewegungsroute der Transporteinheit in einem zwischen dem Abholbereich und einem Abgabebereich angeordneten Kompensationsbereich, so dass die Zellstapel in einem vordefinierten zeitlichen Intervall den Abgabebereich erreichen. Dieses Verfahren kann beispielsweise unter Verwendung der Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt dieser Anmeldung durchgeführt werden. Zum Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung zählt somit auch explizit die Durchführung dieses Verfahrens unter Verwendung der vorangehend erläuterten Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt dieser Anmeldung.

Zur Lösung der Aufgabe wird gemäß einem vierten Aspekt dieser Anmeldung ein Verfahren zum Bilden und Befördern von durch Segmente gebildeten Zellstapeln für die Energiezellen produzierende Industrie vorgeschlagen, umfassend die folgenden Schritte: a) paralleles Stapeln von Segmenten zu Zellstapeln vordefinierter Zellstapelhöhe durch wenigstens zwei Zellstapeleinrichtungen, wobei die Zellstapel in Magazinen mehrerer Magazintrommeln gebildet werden; vorzugsweise ist dabei jede Magazintrommel einer Zellstapeleinrichtung zugeordnet; b) Anpassen der Tiefe der Magazine während des Zellstapelvorgangs an die Höhe des in dem jeweiligen Magazin befindlichen Zellstapels, so dass die aufzulegenden Segmente in konstanter Höhe auf den Zellstapel aufgelegt werden; c) Verklemmen des Zellstapels in dem Magazin nach Erreichen der vordefinierten Zellstapelhöhe; d) Übergabe des Zellstapels im verklemmten Zustand an eines von mehreren individuell verfahrbaren Transporteinheiten eines Transportsystems in einem Abholbereich; e) Kompensieren etwaiger zeitlicher Verzögerungen bei der Bildung der Zellstapel durch Steuerung und/oder Regelung der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder der Bewegungsroute der Transporteinheit in einem zwischen dem Abholbereich und einem Abgabebereich angeordneten Kompensationsbereich, so dass die Zellstapel in einem vordefinierten zeitlichen Intervall den Abgabebereich erreichen.

Bezüglich der mit diesem Verfahren verbundenen technischen Wirkungen und Vorteile wird auf die vorangehenden Ausführungen im Zusammenhang mit der Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt dieser Anmeldung verwiesen.

Dieses Verfahren kann beispielsweise unter Verwendung der Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt dieser Anmeldung durchgeführt werden. Zum Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung zählt somit auch explizit die Durchführung dieses Verfahrens unter Verwendung der vorangehend erläuterten Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt dieser Anmeldung.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 eine Detailansicht einer Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 3 eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform bei einem ersten Verfahrensschritt; Fig. 4 ein Winkel-Zeit-Diagramm einer Segmenttrommel;

Fig. 5 ein Winkelgeschwindigkeits-Zeit-Diagramm einer Segmenttrommel;

Fig. 6 eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform bei einem zweiten Verfahrensschritt;

Fig. 7 eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform bei einem dritten Verfahrensschritt;

Fig. 8 eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform bei einem vierten Verfahrensschritt;

Fig. 9 eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform bei einem fünften Verfahrensschritt;

Fig. 10 ein Weg-Zeit-Diagramm einer Wechseleinrichtung;

Fig. 11 ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm einer Wechseleinrichtung;

Fig. 12 eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform bei einem sechsten Verfahrensschritt;

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 14 ein Weg-Zeit-Diagramm eines Transportfahrzeugs in einem Abholbereich; Fig. 15 ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm eines Transportfahrzeugs in einem Abholbereich;

Fig. 16 ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm eines Transportfahrzeugs in einem Abgabebereich;

Fig. 17 eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform mit einer Bearbeitungseinrichtung;

Fig. 18 ein erstes Verfahren zum Bilden und Befördern von Zellstapeln;

Fig. 19 eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 20 eine Detailansicht einer Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;

Fig. 21 eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform bei einem ersten Verfahrensschritt;

Fig. 22 eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform bei einem zweiten Verfahrensschritt;

Fig. 23 eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform bei einem dritten Verfahrensschritt;

Fig. 24 eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform bei einem vierten Verfahrensschritt; Fig. 25 eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 26 eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einer Bearbeitungseinrichtung;

Fig. 27 ein zweites Verfahren zum Bilden und Befördern von Zellstapeln;

Fig. 28 eine Vorrichtung gemäß einer ersten oder zweiten Ausführungsform umfassend ein Transportsystem mit einem Kompensationsbereich;

Fig. 29 eine Detailansicht einer Bearbeitungseinrichtung;

Fig. 30 eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform mit Segmenttrommeln in Form von Doppelsegmenttrommeln;

Fig. 31 eine Vorrichtung gemäß einer Variante einer ersten Ausführungsform mit Segmenttrommeln umfassend jeweils drei Segmentaufnahmen;

Fig. 32 eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einem zweiteiligen Transportsystem; und

Fig. 33 eine Vorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einem planaren Transportsystem.

In Figur 1 ist eine Vorrichtung 100 zum Bilden und Befördern von durch Segmente 2 gebildeten Zellstapeln 3 für die Energiezellen produzierende Industrie dargestellt. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Zuführeinrichtung 5, vier Zellstapeleinrichtungen 4a, 4b, 4c, 4d sowie ein Transportsystem 6.

Der Zuführeinrichtung 5 vorgelagert ist eine Schneideinrichtung 34 zum Schneiden einer Endlosbahn 35 vorgesehen.

Der Schneideinrichtung 34 wird eine Endlosbahn 35 aus zwei endlosen Bahnen eines Separatormaterials mit dazwischen angeordneten in Längsrichtung der Endlosbahn 35 beabstandeten Anodenblättern und an einer Seite einer der endlosen Bahnen des Separatormaterials aufliegenden ebenfalls in Längsrichtung der Endlosbahn beabstandeten Kathodenblättern zugeführt. Es versteht sich von selbst, dass es grundsätzlich auch möglich ist, die Anordnung des Anodenblattes und des Kathodenblattes in der Endlosbahn 35 zu vertauschen. Sofern die Endlosbahn beabstandete Elektrodenblätter aufweist, erfolgt der Schnitt in der Schneideinrichtung 34 jeweils durch die Trennstellen zwischen den Elektrodenblättern. Bei der zugeführten Endlosbahn 35 handelt es sich um eine vierlagige Bahn, so dass die davon geschnittenen Segmente 2 den eingangs beschriebenen Monozellen entsprechen. Selbstverständlich sind auch Segmente 2 anderer Art möglich.

Die Schneideinrichtung 34 ist hier durch ein Trommelpaar aus einer Schneidtrommel 36 mit Schneidmessern und einer als Saugwalze ausgeführten Gegentrommel 37 mit Gegenmessern ausgebildet und schneidet die auf die Schneidtrommel 36 oder die Gegentrommel 37 geführte Endlosbahn 35 durch ein Abscheren der Schneidmesser an den Gegenmessern in Segmente 2 einer vorbestimmten Länge, welche durch die Abstände der Schneidmesser definiert ist. Ausgehend von der Schneideinrichtung 34 werden die geschnittenen Segmente 2 der Zuführeinrichtung 5 zugeführt.

Die Zuführeinrichtung 5 umfasst ferner eine Ausschusseinrichtung umfassend eine Prüftrommel 27, eine Auswurftrommel 38 sowie ein Ausschussreservoir 39 (siehe Figur 2). Die Prüftrommel 27 ist dazu eingerichtet, schadhafte Segmente 2 zu detektieren, beispielsweise mittels eines elektrischen Prüfinstruments. Von der Prüftrommel 27 werden sowohl die unbeschadeten als auch die schadhaften Segmente 2 mittels einer Transporttrommel 40 an die Auswurftrommel 38 übergeben, wo die schadhaften Segmente 2 aus dem Fertigungsprozess entnommen und dem Ausschussreservoir 39 zugeführt werden.

Die Zuführeinrichtung 5 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel vier Übergabetrommeln 14a, 14b, 14c, 14d zur Übergabe von Segmenten 2 an die vier Zellstapeleinrichtungen 4a, 4b, 4c, 4d. Die Auswurftrommel 38 übergibt die unbeschadeten Segmente 2 an die erste Übergabetrommel 14a, von der eine Teilmenge der Segmente 2 mittels weiterer Transporttrommeln 40 an die weiteren Übergabetrommeln 14a, 14b, 14c, 14d übergeben wird.

Es versteht sich von selbst, dass die Zuführeinrichtung 5 noch weitere Komponenten bzw. Baugruppen umfassen kann, die in Figur 1 nicht dargestellt sind. Hierzu zählen beispielsweise Einrichtungen, um Zwischenprodukte auszurichten, beispielsweise eine Einrichtung zur Bahnkantenregelung nach dem Laminieren der Monozellen, die nach der Ausschusseinrichtung angeordnet ist. Da eine Bahnkantenregelung nur zum Regeln einer endlosen Bahn eingesetzt werden kann, ist diese im Fertigungsprozess vor dem Schneiden und vor der Ausschusseinrichtung angeordnet. Jede der Zellstapeleinrichtungen 4a, 4b, 4c, 4d umfasst eine Segmenttrommel 15a, 15b, 15c, 15d in Form eines von zu einer Drehbewegung angetriebenen Entnahmestempels. Die Segmenttrommeln 15a, 15b, 15c, 15d sind dazu eingerichtet, die Segmente 2 aus einer ihr jeweils zugeordneten Übergabetrommel 14a, 14b, 14c, 14d zu entnehmen und zu einem Zellstapel 3 zu stapeln.

Die Umlaufbewegung der Segmenttrommeln 15a, 15b, 15c, 15d ist so gesteuert, dass sie die Segmente 2 in einer vorbestimmten Abfolge von den Übergabetrommeln 14a, 14b, 14c, 14d übernehmen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Segmenttrommeln 15a, 15b, 15c, 15d vorgesehen, so dass jede der Segmenttrommeln 15a, 15b, 15c, 15d die Segmente 2 in einer festen Abfolge in einem Viererrhythmus von den Übergabetrommeln 14a, 14b, 14c, 14d übernimmt. Damit übernimmt die der ersten Übergabetrommel 14a zugeordnete Segmenttrommel 15a bei einem Umlauf ein Segment 2 von dem Umfang der ersten Übergabetrommel 14a. Die Drehbewegungen der Segmenttrommel 15a ist dabei so auf die Drehbewegung der ersten Übergabetrommel 14a abgestimmt, dass sie bei voll besetzter erster Übergabetrommel 14a insgesamt ein Viertel der auf der ersten Übergabetrommel 14a gehaltenen Segmente 2 übernimmt. Es versteht sich von selbst, dass die erste Übergabetrommel 14a nur dann voll besetzt ist, wenn durch die Auswurftrommel 38 keines der Segmente 2 ausgeworfen wurde. Die auf der ersten Übergabetrommel 14a verbliebenen Segmente 2 werden dann von einer Transporttrommel 40 übernommen und an die zweite Übergabetrommel 14b übergeben, von der dann ein Teil der Segmente 2 durch die zweite Segmenttrommel 15b entnommen wird. In entsprechender Weise werden die Segmente 2 dann durch weitere Transportrollen 40 an die dritte und vierte Übergabetrommel 14c und 14d übergeben, so dass die Segmente 2 auch von der drit- ten und vierten Segmenttrommel 15c und 15d entnommen und zu Zellstapeln 3 gestapelt werden. Auf diese Weise können die Segmente 2 gleichmäßig an die Segmenttrommeln 15a, 15b, 15c, 15d verteilt werden. Die Segmente 2 werden damit von der Zuführeinrichtung 5 in einem kontinuierlichen Zustrom zugeführt und von diesem in einer aufeinanderfolgenden Übergabe zu einer parallelen Stapelung an die Zellstapeleinrichtung 4a, 4b, 4c, 4d abgeführt.

Die Zellstapel 3 werden bei der in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsform auf Transporteinheiten 7 des Transportsystems 6 gebildet, die dem Transportsystem 6 zuvor entnommen wurden. Die Entnahme der Transporteinheit 7 aus dem Transportsystem 6 erfolgt mittels eines Lifts 13a, der die jeweilige Transporteinheit 7 aus einer Transportsystemebene 12 in eine darüber angeordnete Ebene 11 einer Wechseleinrichtung 10 befördert. Mittels der Wechseleinrichtung 10 wird die leere Transporteinheit 7 dann derart in Bezug zu der jeweiligen Zellstapeleinrichtung 4a, 4b, 4c, 4d positioniert, dass auf der Transporteinheit 7 die Segmente 2 zu Zellstapeln 3 aufeinandergelegt werden können. Anschließend wird die Transporteinheit 7 mit dem darauf angeordneten Zellstapel 3 mittels der Wechseleinrichtung 10 einem zweiten Lift 13b zugeführt, mit dem die Transporteinheit 7 samt Zellstapel 3 wieder in die Transportsystemebene 12 bewegt werden kann.

Das Transportsystem 6 ist dazu eingerichtet, die mit Zellstapeln 3 beladenen Transporteinheiten 7 von einem Abholbereich 8 in einen Abgabebereich 9 zu befördern, wo der Zellstapel 3 mittels einer Entladevorrichtung 26 von der Transporteinheit 7 entnommen wird. Die leeren Transporteinheiten 7 werden dann über eine Rückführungsstrecke 44 wieder zur Beladung in dem Abholbereich 8 bereitgestellt. Figur 2 zeigt eine Detailansicht der Vorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Es ist im Detail die Schneideinrichtung 34 zu erkennen, der die Endlosbahn 35 zugeführt wird. Weiterhin ist das Ausschussreservoir 39 schematisch dargestellt, in das fehlerhafte Segmente 2 ausgeworfen werden. Sofern an der Auswurftrommel 38 fehlerhafte Segmente 2 ausgeworfen werden, kann die erste Übergabetrommel 14a nicht vollständig mit Segmenten 2 befüllt werden. Je nachdem, wo das Segment 2 fehlt, fehlt bei der Bildung des Zellstapels 3 durch die erste, zweite, dritte oder vierte Segmenttrommel 15a, 15b, 15c, 15d das zuvor ausgeworfene Segment 2. Folglich kann der Zellstapel 3 nur zeitverzögert die vordefinierte Zellstapelhöhe erreichen. Wie diese zeitliche Verzögerung kompensiert wird, wird noch erläutert.

Figur 3 zeigt den Zustand der Entnahme der Segmente 2 aus der ersten und zweiten Übergabetrommel 14a und 14b mittels der ersten und zweiten Segmenttrommel 15a und 15b. Die Entnahme durch die dritte und vierte Segmenttrommel 15c und 15d erfolgt nach genau demselben Prinzip. Es wir zur Vermeidung von Wiederholungen aber nur der Vorgang der Zellstapelung bis zur Übergabe an das Transportsystem 6 ausgehend von der Entnahme der Segmente 2 von der ersten Übergabetrommel 14a beschrieben.

In Figur 3 ist zu erkennen, dass die Segmenttrommeln 15a zur Übernahme des zu übergebenden Segmentes 2 (nicht dargestellt) an die Übergabetrommel 14a heranragt. Die Segmenttrommel 15a wird mit einer derartigen Geschwindigkeit rotiert, dass das Segment 2 mit einer Übergabegeschwindigkeit aufgenommen werden kann, die der Umfangsgeschwindigkeit der Übergabetrommel 14a entspricht. Somit kann das Segment 2 ohne ein Abbremsen an die Segmenttrommel 15a übergeben werden. Zur Aufnahme der Segmente 2 wird die Segmenttrommel 15a mit einem Unterdrück beaufschlagt. Die Segmenttrommel 15a wird nach der Aufnahme der Segmente 2 bis auf eine Abgabegeschwindigkeit von null abgebremst, so dass das jeweilige Segment 2 im Stillstand auf einer Transporteinheit 7 zu einem Zellstapel 3 gestapelt werden kann. Nach der Abgabe des Segments 2 an die Transporteinheit 7 wird die Segmenttrommel 15a wieder auf die Übergabegeschwindigkeit beschleunigt.

Das Diagramm in Figur 4 zeigt den zeitlichen Verlauf des Winkels einer der Segmenttrommeln 15a, 15b, 15c, 15d. Auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen; auf der Ordinate der Verdrehwinkel der Segmenttrommel 15a, 15b, 15c, 15d in Grad.

Figur 5 zeigt den zeitlichen Verlauf der Winkelgeschwindigkeit für die Bewegung aus Figur 4. Auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen; auf der Ordinate die Winkelgeschwindigkeit der Segmenttrommel 15a, 15b, 15c, 15d in Grad pro Sekunde.

Den Figuren 4 und 5 ist zu entnehmen, dass während des Intervalls 50 der Aufnahme des Segments 2 von der Übergabetrommel 14a- 14d die Geschwindigkeit, nämlich die Übergabegeschwindigkeit, konstant gehalten wird; in diesem Fall beträgt sie 600 7s. In einem sich daran anschließenden Intervall 51 der Beschleunigung wird die Geschwindigkeit auf mehr als 1.600 7s erhöht. Anschließend erfolgt in einem Intervall 52 ein Verzögern bis auf eine Winkelgeschwindigkeit von 0 7s. Daran anschließend folgt ein relativ kurzes Intervall 53 des Stillstandes, in dem die Abgabe des Segmentes 2 an die Transporteinheit 7 zum Bilden des Zellstapels 3 folgt. Nach der Abgabe des Segments 2 wird die Segmenttrommel 15a-15d wieder in einem weiteren Intervall 54 der Beschleunigung auf mehr als 1.600 7s beschleunigt und anschließend in einem weiteren Intervall 55 bis auf die Übergabegeschwindigkeit verzögert, so dass die Segmenttrommel 15a-15d wieder ein neues Segment 2 von der Übergabetrommel 14a-14d in dem Aufnahmeintervall 50 aufnehmen kann. Anschließend wiederholt sich der Vorgang. Die Winkelgeschwindigkeiten sowie die Beschleunigungen sind u.a. von der Bahngeschwindigkeit, dem Durchmesser der Segmenttrommeln 15a-15d, der Anzahl der Aufnahmestempel und den Beschleunigungsrampen der Antriebe abhängig. Dementsprechend können die Werte auch von den hier genannten Werten abweichen.

In Figur 6 ist das Ablegen des Segments 2 auf einer der Transporteinheiten 7 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Transporteinheit 7 durch einen nach oben geöffneten Container gebildet ist, in dem der Zellstapel 3 gebildet werden kann. Die Segmenttrommel 15a ist in der Figur 6 mit der Aufnahme für das Segment 2 nach untern gedreht. Die Abgabe des Segments 2 an die Transporteinheit 7 erfolgt mittels eines Ablageelements 16 umfassend mehrere parallele Streben 17, die sich ausgehend von einem Grundteil 18 erstrecken. Die Streben 17 greifen in der dargestellten Position der Segmenttrommel 15a in entsprechende Aussparungen 19 der Segmenttrommel 15a ein. Weiterhin ist das kammartige Ablageelement 16 um eine Längsachse des Grundteils 18 rotierbar gelagert, so dass durch eine entsprechende Rotation das Segment 2 durch die Streben 17 ausgekämmt werden kann. Alternativ kann das Ablageelement 16 das Segment 2 auch durch eine rein vertikale Hubbewegung in oder auf der Transporteinheit 7 ablegen. Die Betätigung des Ablageelements 16 kann beispielsweise mittels eines nicht dargestellten Aktuators erfolgen. Figur 7 zeigt, dass die Transporteinheit 7 eine Ablagefläche 21 mit Aussparungen 22 aufweist. In der Position, in der die Transporteinheit 7 mit den Segmenten 2 beladen wird, ragen Stege 20 in die Aussparungen 22 hinein, wobei der Grad des Eingriffs der Stege 20 in die Aussparungen 22 mittels einer Verstelleinrichtung 45 verstellbar ist. Durch diese Verstellbarkeit können die Stege 20 den höhenverstellbaren Boden für die Transporteinheit 7 bilden.

Weiterhin ist in Figur 7 die Stellung der Wechseleinrichtung 10 unmittelbar vor der Übergabe einer leeren Transporteinheit 7 von dem schematisch dargestellten Transportsystem 6 an die darüber angeordnete Wechseleinrichtung 10 dargestellt. Die Wechseleinrichtung 10 umfasst einen Rahmen, der dazu eingerichtet ist, zwei Transporteinheiten 7 zu lagern. Figur 7 zeigt eine leere erste Lagerposition 41 , in die die unbeladene Transporteinheit 7 mittels des ersten Liftes 13a beförderbar ist. Eine zweite Lagerposition 42 ist mit einer Transporteinheit 7 belegt. Die Transporteinheit 7 in der zweiten Lagerposition 42 ist durch die Wechseleinrichtung 10 derart positioniert, dass darauf durch die Segmenttrommel 15a der Zellstapel 3 gebildet werden kann.

Figur 8 zeigt die Wechseleinrichtung 10, bei der sowohl die erste als auch die zweite Lagerposition 41 , 42 mit jeweils einer T ransportein- heit 7 belegt ist. Auf der Transporteinheit 7, die sich in der zweiten Lagerposition 42 befindet, ist eine definierte Anzahl an Segmenten 2 erreicht, so dass mittels eines Betätigers 47 mehrere Greifarme 46 der Transporteinheit 7 geschlossen werden, so dass sie an dem obersten Segment 2 des Zellstapels 3 zur Anlage gelangen und diesen so in der Transporteinheit 7 fixieren. Der Betätiger ist in diesem Fall nicht Bestandteil der Transporteinheit 7. Figur 8 zeigt das Verschieben der Wechseleinrichtung 10, so dass die sich in der zweiten Lagerposition 42 befindliche Transporteinheit 7 von dem zweiten Lift 13b zurück in die Transportsystemebene 12 (vgl. Figur 1) befördert werden kann. Um die Wechseleinrichtung 10 von der ersten Stellung, die in den Figuren 6 und 7 dargestellt ist, in diese zweite Stellung zu verfahren, müssen die Stege 20 vollständig aus den Aussparungen 22 der Ablagefläche 21 (vgl. Figur 7) herausgefahren werden. In dieser zweiten Stellung der Wechseleinrichtung 10 steht die beladene Transporteinheit 7 in der zweiten Lagerposition 42 zur Abholung für den zweiten Lift 13b bereit. Die Transporteinheit 7 in der ersten Lagerposition 41 kann in dieser Position von der Segmenttrommel 15a mit Segmenten 2 zur Bildung des Zellstapels 3 befüllt werden.

Figur 9 zeigt, dass die Wechseleinrichtung 10 durch einen rotatorischen Antrieb 48 in der Ebene 11 (vgl. Figur 1) der Wechseleinrichtung 10 translatorisch hin und her bewegt werden kann, wobei sich die Drehrichtung des rotatorischen Antriebs 48 zum Bewirken der Hin- und Herbewegung ändert. Dafür ist an die Wechseleinrichtung 10 mittels eines entsprechenden Bewegungswandlers 49 an den rotatorischen Antrieb 48 kinematisch angebunden.

Figur 10 stellt die Bewegung der Wechseleinrichtung 10 in einem Zeit-Weg-Diagramm dar. Auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen; auf der Ordinate ist der Weg der Verschiebung in Metern aufgetragen. In Figur 11 ist dieselbe Bewegung der Wechseleinrichtung 10 in einem Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm aufgetragen. Auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen; auf der Ordinate die Geschwindigkeit in m/s. Aus den Diagrammen der Figuren 10 und 11 ist ersichtlich, dass in einem ersten Intervall 60 die Wechseleinrichtung 10 sich im Stillstand befindet. In diesem Intervall 60 wird der Zellstapel 3 auf der durch die Wechseleinrichtung 10 bewegbaren Transporteinheit 7, die sich in der zweiten Lagerposition 42 befindet, gebildet. Ferner kann in diesem Intervall 60 in der erste Lagerposition 41 eine leere Transporteinheit 7 aufgenommen werden. Anschließend folgt ein Intervall 61 , in dem die Wechseleinrichtung 10 konstant bis auf einen Wert von 0,7 m/s beschleunigt wird. Anschließend folgt in einem Intervall 62 ein konstantes Verzögern der Wechseleinrichtung 10 bis auf eine Geschwindigkeit von 0 m/s. In einem sich daran anschließenden Intervall 63 des Stillstandes kann beispielsweise die Übergabe der Transporteinheit 7 mit dem Zellstapels 3 in der zweiten Lagerposition mittels des zweiten Liftes 13b an das Transportsystem 6 erfolgen, während auf der Transporteinheit 7 in der ersten Lagerposition bereits ein neuer Zellstapel 3 gebildet werden kann. Anschließend wird die Wechseleinrichtung 10 mit demselben Geschwindigkeitsprofil zurückgefahren. Bei Zurückfahren der Wechseleinrichtung 10 wird jedoch die Transporteinheit 7, auf der der Zellstapel 3 gebildet wird, in Position gehalten, so dass diese Transporteinheit 7 von der ersten Lagerposition 41 in die zweite Lagerposition 42 verschoben wird. Das in Position halten der Transporteinheit 7 während der Verschiebebewegung erfolgt durch die Stege 20, die in die Aussparungen 22 der Transporteinheit 7 hineinragen.

Figur 12 zeigt die Übergabe der Transporteinheit 7 mit dem darauf gebildeten Zellstapel 3 an das schematisch dargestellte Transportsystem 6. Hierfür befindet sich die Wechseleinrichtung 10 in der zweiten Stellung, so dass die Transporteinheit 7 mit dem Zellstapel 3 durch den Lift 13b in die Transportsystemebene 12 (vgl. Figur 1) abgesenkt werden kann. Das Transportsystem 6 umfasst beispiels- weise individuell verfahrbare Transportfahrzeuge mit denen die Transporteinheiten 7 dann befördert werden können. Während die Transporteinheit 7 aus dem Transportsystem 6 entnommen ist, steht das entsprechende Transportfahrzeug (nicht dargestellt) in einer Parkposition für die Übernahme der mit dem Zellstapel 3 beladenen Transporteinheit 7 bereit. Nach der Übernahme der Transporteinheit 7 durch das Transportsystem 6 taktet dieses den Zellstapel 3 in nachfolgende Prozessschritte.

Figur 13 zeigt eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform. Weiterhin wird mittels eines Pfeils 56 der Auswurf fehlerhafter Segmente 2 in ein Ausschussreservoir 39 dargestellt. Durch weitere Pfeile 57, 58, von denen zwecks besserer Übersichtlichkeit nur zwei mit Bezugszeichen versehen sind, wird die Entnahme (Pfeil 57) der Transporteinheit 7 aus dem Transportsystem 6 und deren Rückführung (Pfeil 58) schematisch dargestellt. Durch den Auswurf der fehlerhaften Segmente 2, können die Zellstapel 3 teilweise nur zeitverzögert fertiggestellt werden, so dass die fertigen Zellstapel 3 auch nicht in einer festen Taktung im Abholbereich 8 an das Transportsystem 6 übergeben werden können. Damit etwaige Lücken zwischen den Transporteinheiten 7 in dem Transportsystem 6 kompensiert werden können, sind die Transporteinheiten 7 in dem Transportsystem 6 individuell verfahrbar. Näheres hierzu wird nachfolgend noch unter Bezugnahme auf Figur 28 erläutert. Die Übergabe der Transporteinheiten 7 von den Transportfahrzeugen (nicht dargestellt) erfolgt derart, dass das jeweilige Transportfahrzeug in einer erste Übergabeposition verfahren wird, in der die Transporteinheit 7 in Richtung des Pfeils 57 an den Wechselrahmen 10 übergeben wird. Unmittelbar nach dieser Übergabe fährt das nicht dargestellte Transportfahrzeug in eine zweite Übergabeposition, in der ein bereits gebildeter Zellsta- pel 3 auf einer Transporteinheit 7 übernommen werden kann. Das Transportfahrzeug wird erst dann in die erste Übergabeposition, also an den Lift 13a, gefahren, wenn an der zweiten Übergabeposition, also am Lift 13b, ein fertiger Zellstapel 3 zur Übergabe an eine Transporteinheit 7 bereitsteht. Auf diese Weise können die Zellstapel 3 seriell abtransportiert werden, ohne dass sich die nicht dargestellten Transportfahrzeuge gegenseitig behindern.

Die Bewegung der Transportfahrzeuge in dem Abholbereich 8 ist in den Figuren 14 und 15 dargestellt. Figur 14 zeigt ein Weg-Zeit- Diagramm, bei dem auf der Abszisse die Zeit in Sekunden aufgetragen ist und auf der Ordinate der Weg in Metern. Figur 15 zeigt ein Geschwindigkeits-Zeit-Diagramm, bei dem auf der Abszisse die Zeit in Sekunden und auf der Ordinate die Geschwindigkeit in m/s aufgetragen ist. In einem ersten Intervall 70 wird das Transportfahrzeug aus dem Stillstand beschleunigt und wieder verzögert bis es die erste Übergabeposition erreicht ist; dort erfolgt in dem nachfolgenden Intervall 71 im Stillstand die Übergabe der leeren Transporteinheit 7 von dem Transportfahrzeug an die Wechseleinrichtung 10. Unmittelbar nach der Übergabe wird das Transportfahrzeug ohne die Transporteinheit 7 in einem Intervall 72 beschleunigt und wieder verzögert, so dass das Transportfahrzeug in einem Intervall 73 im Stillstand zur Aufnahme der mit dem Zellstapel 3 beladenen Transporteinheit 7 bereitsteht. In einem sich daran anschließenden Intervall 74 wird das Transportfahrzeug mit Transporteinheit 7 und Zellstapel 3 wieder beschleunigt, um in den Abgabebereich 9 (vgl. Figur 13) verfahren zu werden.

Figur 16 zeigt das Bewegungsprofil der Transportfahrzeuge bzw. Transporteinheiten 7 im Abgabebereich 9 anhand eines Geschwin- digkeit-Zeit-Diagramms. Auf der Abszisse ist die Zeit in Sekunden aufgetragen; auf der Ordinate die Geschwindigkeit in m/s. Es ist zu erkennen, dass sich Beschleunigungs-Verzögerungs-Intervalle 75 mit Intervallen 76 des Stillstandes abwechseln, so dass im Abgabebereich 9 ein vordefinierter Produktionstakt eingestellt ist. Der Produktionstakt beträgt hier beispielsweise 1 ,8 Sekunden und umfasst das Beschleunigungs-Verzögerung-Intervall 75 mit einer Dauer von 0,8 Sekunden sowie das Intervall des Stillstandes 76 mit einer Dauer von 1 Sekunde. Der Produktionstakt ist jedoch abhängig von der Bahngeschwindigkeit der Segmente 2 und der Anzahl der Segmente 2 in einem Stapel 3. Dementsprechend kann der Produktionstakt angepasst werden. Die Intervalle 76 des Stillstandes können zur weiteren Bearbeitung oder zum Entnehmen des Zellstapels 3 von der Transporteinheit 7 genutzt werden.

Figur 17 zeigt die Vorrichtung 100 umfassend eine Bearbeitungseinrichtung 25 in Form einer Nachlegeeinrichtung 59 zum Nachlegen einer zusätzlichen Anodenlage. Grundsätzlich ist es auch möglich, diese schon vor Bildung des Zellstapels 3 in die Transporteinheit 7 zu legen. Ferner ist eine weitere Bearbeitungseinrichtung 25 vorgesehen, die beispielsweise zum Tapen, Schweißen und/oder Stanzen des Zellstapels 3 dienen kann.

Figur 18 zeigt schematisch ein Verfahren 300 zum Bilden und Befördern von durch Segmente 2 gebildeten Zellstapeln 3 für die Energiezellen produzierende Industrie, umfassend die folgenden Schritte: In einem Verfahrensschritt a) werden mehreren Transporteinheiten 7 zwischen dem Abholbereich 8 und dem Abgabebereich 9 durch ein Transportsystem 6 bewegt. In einem Verfahrensschritt b) wird eine oder mehrerer der Transporteinheiten 7 aus dem Transportsystem 6 in einem Abholbereich 8 des Transportsystems 6 entnommen. In einem Verfahrensschritt c) erfolgt ein paralleles Stapeln von Segmenten 2 zu Zellstapeln 3 vordefinierter Zellstapelhöhe auf den entnommenen Transporteinheiten 7 durch vier Zellstapeleinrichtungen 4a, 4b, 4c, 4d. In einem Verfahrensschritt d) erfolgt das Rückführen des oder der entnommenen Transporteinheiten 7 gemeinsam mit dem auf der Transporteinheit 7 angeordneten Zellstapel 3 an das Transportsystem 6, sobald der Zellstapel 3 auf der jeweiligen Transportreinheit 7 die vordefinierte Zellstapelhöhe erreicht hat. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Verfahren 300 mit der in den Figuren 1 bis 17 beschriebenen Vorrichtung 100 durchzuführen.

Figur 19 zeigt eine Vorrichtung 200 zum Bilden und Befördern von Zellstapeln 3 aus Segmenten 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird nachfolgend nur auf die Unterschiede im Vergleich zu der Vorrichtung 100 eingegangen. Die Segmente 2 werden bei dieser Ausführungsform ebenfalls durch Übergabetrommeln 14a und 14b an die vier Zellstapeleinrichtungen 4a-4d übergeben. Allerdings sind in diesem Fall lediglich zwei Übergabetrommeln 14a und 14b vorgesehen, von denen die Segmente 2 entnommen werden. Die Zellstapeleinrichtungen 4a-4d sind jeweils durch eine Segmenttrommel 15a-15d gebildet. Die ersten beiden Segmenttrommeln 15a und 15b übernehmen die Segmente 2 aus der ersten Übergabetrommel 14a; die dritte und vierte Segmenttrommel 15c und 15d übernimmt die Segmente 2 von der zweiten Übergabetrommel 14b. Die Segmente 2 werden in nachfolgend noch näher erläuterten Magazintrommeln 29 zu Zellstapeln 3 gestapelt und anschließend an das Transportsystem 6 umfassend individuell verfahrbare Transporteinheiten 7 abgegeben. Die Transporteinheiten 7 werden in dieser Ausführungsform durch Transportfahrzeuge gebildet. Figur 20 zeigt einen Ausschnitt der Vorrichtung 200, in dem der Aufbau der ersten Magazintrommel 29a erkennbar ist. Die übrigen drei Magazintrommeln 29b-29d weisen einen identischen Aufbau auf. Die Segmente 2 werden von den Segmenttrommeln 15a-15d in vier parallel angeordnete Magazintrommeln 29a-29d abgelegt, in denen die Segmente 2 zu vier Zellstapeln 3 aufeinandergelegt und weiter an das Transportsystem 6 abgegeben werden. Die Magazintrommel 29a weist bei dieser Ausführungsform zwei an ihrem Außenumfang angeordnete Magazine 28 auf, welche zu den Außenseiten hin geöffnet sind. Die in den Magazinen 28 gebildeten Zellstapel 3 werden anschließend an die Transporteinheiten 7 abgegeben.

Nachfolgend wird die Übernahme der Segmente 2 und die Bildung der Zellstapel 3 ausgehend von der Übergabetrommel 14a dargestellt. Die Bildung der übrigen Zellstapel 3 ausgehend von der Übergabetrommel 14b erfolgt jedoch nach demselben Prinzip und wird daher nicht zusätzlich erläutert.

Figur 21 zeigt im Detail die Aufnahme der Segmente 2 von der Übergabetrommel 14a durch die Segmenttrommeln 15a und 15b. Die Segmenttrommeln 15a und 15b übernehmen die Segmente 2 von der Übergabetrommel 14a ohne eine Relativgeschwindigkeit, d.h. mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Übergabetrommel 14a, und bremsen dann bis zum Stillstand ab, sodass die Segmente 2 von den Segmenttrommeln 15a und 15b im Stillstand an das jeweilige Magazin 28 übergeben werden können. Die Übergabe an die Magazine 28 der Magazintrommeln 29a und 29b ist in Figur 22 dargestellt. Hinsichtlich des Bewegungs- und Geschwindigkeitsprofils der Segmenttrommeln 15a-15 d wird auf die Figuren 4 und 5 und die dazugehörige Beschreibung verwiesen. In der in Figur 22 dargestellten Position der Segmenttrommel 15a wird eines der Segmente 2 an das Magazin 28 der Magazintrommel 29a abgegeben. Mittels eines Ablageelements 16, das ein Grundteil 18 und davon wegragende, parallel zueinander angeordnete Streben 17 aufweist, kann das Segment 2 von der Segmenttrommel 15a übernommen werden. Hierzu wird zusätzlich ein Unterdrück an der Segmenttrommel 15a weg- und an dem Ablageelement 16 zugeschaltet. Das Ablageelement 16 ist um die Längsachse seine Grundteils 18 drehbar gelagert, so dass durch eine entsprechende Rotationsbewegung des Grundteils 18 die Streben 17 das Segment 2 in das Magazin 28 der Magazintrommel 29a ablegen. Alternativ kann das Ablageelement 16 das Segment 2 auch durch eine rein vertikale Hubbewegung in das Magazin 28 ablegen. Die Streben 17 des Ablageelements 16 greifen dafür in entsprechende Aussparungen 19 der Segmenttrommel 15a ein. Weiterhin weist das Magazin 28 eine Hubeinrichtung 30 auf, mit welcher die Tiefe des Magazins 28 in Abhängigkeit von der zunehmenden Stapelhöhe der Segmente 2 in dem Magazin 28 verstellbar ist. Die Hubeinrichtung 30 umfasst damit einen verstellbaren Boden auf dem die Segmente 2 zu dem Zellstapel 3 aufeinandergelegt werden können. Die Hubeinrichtung 30 kann durch einen Aktor der Magazintrommel 29a selbst oder durch einen externen Aktor erfolgen, der jedoch Bestandteil der Vorrichtung 200 ist.

Figur 23 zeigt das Fixieren des fertig gebildeten Zellstapels 3 in dem Magazin 28. Dies erfolgt sobald der Zellstapel 3 fertig gebildet ist, also eine vordefinierte Anzahl an Segmenten 2 aufeinandergelegt wurden. Das Fixieren erfolgt mittels Greifelementen 31 , die ver- schwenkbar an der Magazintrommel 29a angeordnet sind. Es sind hier sechs Greifelemente 31 pro Magazin 28 vorgesehen, die an der obersten Lage des Zellstapels 3 angreifen. Weiterhin sind die Grei- felemente 31 mit der Hubeinrichtung 30 gekoppelt, so dass der Abstand zwischen dem verstellbaren Boden des Magazins 28 und der Fläche mit der die Greifelemente 31 an dem Zellstapel 3 anliegen auch bei Verstellung der Hubeinrichtung 30 konstant gehalten werden kann. Nach dem Fixieren des Zellstapels 3 in dem Magazin wird die Magazintrommel 29a um 180° innerhalb eines Ablagetaktes rotiert, so dass der fertige Zellstapel 3 dem unterhalb der Magazintrommel 29a angeordneten Transportsystem 6 zugeführt werden kann. Die Magazintrommel 29a befindet sich nach dieser Rotation um 180° wieder im Stillstand, so dass die Übergabe des Zellstapels 3 ausgehend von dem unteren Magazin 28 an das Transportsystem 6 im Stillstand erfolgen kann. Sobald auf diese Weise an dem unteren Magazin 28 ein fertiger Zellstapel 3 zur Abholdung bereitsteht, fährt eine Transporteinheit 7 eine entsprechende Abholposition zur Aufnahme des Zellstapels 3 an. Gleichzeitig kann im oberen Magazin 28 derselben Magazintrommel 29a ein neuer Zellstapel 3 gebildet werden.

Die eigentliche Übergabe der Zellstapel 3 an das Transportsystem 6 ist in Figur 24 dargestellt. Die Greifelemente 31 fixieren den Zellstapel 3 an dem Boden des Magazins 28. Der Boden als Bestandteil der Hubeinrichtung 30 wird dann in Richtung der sich Unterhalb der Magazintrommel 29b befindlichen Transporteinheit 7 bewegt. Unterhalb der Magazintrommel 29a ist zwecks besserer Darstellung der Hubbewegung keine Transporteinheit 7 dargestellt, weshalb hier auf die sich Unterhalb der Magazintrommel 29b befindlichen Transporteinheit 7 Bezug genommen wird. Da die Greifelemente 31 mit der Hubeinrichtung 30 gekoppelt sind, kann der Zellstapel 3 im fixierten Zustand an die Transporteinheit 7 übergeben werden. Nach der Übergabe des Zellstapels 3 an die Transporteinheit 7 wird die Hubeinrichtung 30, also der leere Boden, wieder in die Magazin- trommel 29b eingefahren. Der nun an das Transportsystem 6 übergebene Zellstapel 3 wird nun durch das Transportsystem 6 in nachfolgende Prozessschritte getaktet.

Figur 25 zeigt eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung 200 gemäß der zweiten Ausführungsform. Weiterhin wird mittels des Pfeils 56 der Auswurf fehlerhafter Segmente 2 in das Ausschussreservoir 39 dargestellt. Durch weitere Pfeile 64, von denen zwecks besserer Übersichtlichkeit nur zwei mit Bezugszeichen versehen sind, wird die Übergabe der fertigen Zellstapel 3 an die Transporteinheiten 7 des Transportsystems 6 schematisch dargestellt. Durch den Auswurf der fehlerhaften Segmente 2, können die Zellstapel 3 teilweise nur zeitverzögert fertiggestellt werden, so dass die fertigen Zellstapel 3 auch nicht in einer festen Taktung im Abholbereich 8 an das Transportsystem 6 übergeben werden. Sobald ein Zellstapel 3 bereitsteht, kann eine Transporteinheit 7 zur Aufnahme des fertigen Zellstapels 3 angefordert werden. Damit etwaige Lücken zwischen den Transporteinheiten 7 in dem Transportsystem 6 kompensiert werden können, sind die Transporteinheiten 7 in dem Transportsystem 6 individuell verfahrbar. Näheres hierzu wird nachfolgend noch unter Bezugnahme auf Figur 28 erläutert.

Figur 26 zeigt eine Vorrichtung 200 mit einer Nachlegeeinrichtung 59 zum Nachlegen einer zusätzlichen Anodenlage. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass diese auch vor Bildung des Zellstapels 3 in die Transporteinheit 7 gelegt werden. Die Prüftrommel 27 (vgl. Figur 20) ist in Figur 26 zwecks besserer Darstellbarkeit nicht dargestellt.

In Figur 27 ist schematisch ein Verfahren 400 zum Bilden und Befördern von durch Segmente 2 gebildeten Zellstapeln 3 für die Energiezellen produzierende Industrie dargestellt. Es umfasst die fol- genden Schritte: In einem Verfahrensschritt a) erfolgt das parallele Stapeln von Segmenten 2 zu Zellstapeln 3 vordefinierter Zellstapelhöhe durch wenigstens zwei Zellstapeleinrichtungen 4a, 4b, 4c, 4d, wobei die Zellstapel 3 in Magazinen 28 mehrerer Magazintrommeln 29a, 29b, 29c, 29d gebildet werden, wobei jede Magazintrommel 29a, 29b, 29c, 29d einer Zellstapeleinrichtung 4a, 4b, 4c, 4d zugeordnet ist. In einem Verfahrensschritt b) erfolgt das Anpassen der Tiefe der Magazine 28 während des Zellstapelvorgangs an die Höhe des in dem jeweiligen Magazin 28 befindlichen Zellstapels 3, so dass die aufzulegenden Segmente 2 in konstanter Höhe auf den Zellstapel 3 aufgelegt werden. In einem Verfahrensschritt c) erfolgt das Verklemmen des Zellstapels 3 in dem Magazin 28 nach Erreichen der vordefinierten Zellstapelhöhe. In einem Verfahrensschritt d) erfolgt die Übergabe des Zellstapels 3 im verklemmten Zustand an eines von mehreren individuell verfahrbaren Transporteinheiten 7 eines Transportsystems 6 in einem Abholbereich 8. In einem Verfahrensschritt e) erfolgt das Kompensieren etwaiger zeitlicher Verzögerungen bei der Bildung der Zellstapel 3 durch Steuerung und/oder Regelung der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder der Bewegungsroute der Transporteinheit 7 in einem zwischen dem Abholbereich 8 und einem Abgabebereich 9 angeordneten Kompensationsbereich 24, so dass die Zellstapel 3 in einem vordefinierten zeitlichen Intervall den Abgabebereich 9 erreichen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Verfahren 400 mit der in den Figuren 19 bis 26 beschriebenen Vorrichtung 200 durchzuführen.

Der Verfahrensschritt e) kann sich auch an das anhand der Figur 18 beschriebene Verfahren 300 anschließen, weil es auch beim Bilden der Zellstapel 3 in der durch die Wechseleinrichtung 10 positionierten Transporteinheit 7 (vgl. beispielsweise Figur 3) zu Verzögerungen durch im Vorfeld ausgeschleuste Segmente 2 kommen kann. Die nachfolgend anhand der Figuren 28 bis 32 beschriebenen Ausführungsformen sind prinzipiell sowohl mit der Vorrichtung 100 als auch mit der Vorrichtung 200 kompatibel. Eine entsprechende Kombination mit den Vorrichtungen 100 und 200 soll explizit Bestandteil des Offenbarungsgehalts dieser Anmeldung sein.

Figur 28 zeigt in einer schematischen Darstellung das Transportsystem 6, das durch die individuelle Verfahrbarkeit der Transporteinheiten 7 eine Kompensation etwaiger Lücken zwischen den Transporteinheiten 7 ermöglicht, so dass diese in einer vorgegebenen Taktung im Abholbereich 9 bereitgestellt werden können.

Es sind vier Zellstapeleinrichtungen 4a, 4b, 4c und 4d vorgesehen, an denen parallel Zellstapel 3 gebildet werden können und die Zellstapel 3 wie vorangehend beschrieben an das Transportsystem 6 übergeben werden können. Ferner sind die Transporteinheiten 7 dargestellt, die auf einem Schienensystem, das Transportwege 65, 66 definiert, bewegt werden können. Die Transporteinheiten 7 können beispielsweise mittels Transportfahrzeugen, die auf dem Schienensystem fahren, befördert werden. Grundsätzlich sind aber auch andere Möglichkeiten zur Beförderung der Transporteinheiten 7 denkbar.

Der Antrieb der Transporteinheiten 7 bzw. Transportfahrzeuge erfolgt beispielsweise durch nicht dargestellte stationäre Motormodule, die entlang des Schienensystems angeordnet sind. Alternativ können die Transporteinheiten 7 bzw. die Transportfahrzeuge auch jeweils einen eigenen Antrieb, beispielsweise in Form eines Elektromotors, aufweisen. Nachfolgend wird zur Vereinfachung nur von Transporteinheiten 7 gesprochen, auch wenn diese durch Transportfahrzeuge bewegt werden.

Figur 28 zeigt zwei leere, also ohne Zellstapel 3 beladene, Transporteinheiten 7, die in einem Wartebereich 32 positioniert sind. Diese können bei Bedarf in den Abholbereich 8 abgerufen werden, um fertige Zellstapel 3 aufzunehmen oder damit auf der Transporteinheit 7 der Zellstapel 3 gebildet werden kann.

Die Zellstapel 3 werden anschließend mittels der Transporteinheiten 7 entlang des Transportwegs 65 in den Abgabebereich 9 gebracht, wo beispielsweise eine Bearbeitungseinheit 25 zum Bearbeiten der Zellstapel 3 und eine Entladevorrichtung 26 zum Entladen der Zellstapel 3 von der Transporteinheit 7 vorgesehen ist.

Ferner ist eine Steuereinheit 23 vorgesehen, mit der die Bewegung der Transporteinheiten 7 individuell gesteuert und/oder geregelt werden kann.

Wie bereits vorangehend erläutert wurde, kann es vorkommen, dass fehlerhafte Segmente 2 mittels der Ausschusstrommel 38 (vgl. Figur 1 oder Figur 19) dem Fertigungsprozess entnommen werden müssen. Dies hat zur Folge, dass an den Zellstapeleinrichtungen 4a-4d die Zellstapel 3 nicht immer in einer vorgegebenen Taktung bereitgestellt werden können. Andererseits ist es für eine zuverlässige Weiterverarbeitung der Zellstapel 3 von Vorteil, wenn diese in einem vordefinierten Produktionstakt, also in vordefinierten konstanten zeitlichen Abständen in dem Abgabebereich 9 bereitgestellt werden. Es ist daher ein Kompensationsbereich 24 vorgesehen, in dem die Bewegungsgeschwindigkeit mittels der Steuereinrichtung 23 derart angepasst werden kann, dass die Transporteinheiten 7 in einem vorgegebenen Produktionstakt den Abgabebereich 9 erreichen. Dies hat zur Folge, dass die Transporteinheiten 7 in dem Abgabebereich 9 mit konstanter Geschwindigkeit äquidistant voneinander beab- standet bewegt werden können. Aufgrund dieser regelmäßigen und kontinuierlichen Bewegung der Transporteinheiten 7 in dem Abgabebereich 9 können die Zellstapel 3 mit der Entladevorrichtung 26 auf einfache Weise von der Transporteinheit 7 entnommen und so einem nachgelagerten Prozess zugeführt werden. Die leeren Transporteinheiten 7 werden dann über den Transportweg 66 zurück in den Wartebereich 32 gefahren, wo sie für eine weitere Beladung in dem Abholbereich 8 bereitstehen. Der Wartebereich 32 ist bei diesem Ausführungsbeispiel vor der Kurve vorgesehen, über die die Transporteinheiten 7 in den Abholbereich 8 gefahren werden. Durch die Anordnung des Wartebereichs 32 vor der Kurve können die Transporteinheiten 7 am Schienensystem hängend warten. Würde sich der Wartebereich 32 in die Kurve erstrecken, müssten die Transporteinheiten 7 gegen die Gewichtskraft gehalten werden, was zu einem erhöhten Energieverbrauch führen würde. In dem Abholbereich 9 werden die Transporteinheiten 7 dann nach dem Stop-and- Go Prinzip verfahren.

Figur 29 zeigt eine Bearbeitungseinheit 25 im Detail, die beispielsweise in einem Abgabebereich 9 angeordnet sein kann. Mittels des Transportsystems 6 werden die mit den Zellstapeln 3 beladenen, individuell verfahrbaren Transporteinheiten 7 in äquidistanten Abständen der Bearbeitungseinheit 25 zugeführt. Die Bearbeitungseinheit 25 umfasst eine Fixiereinrichtung 67 und verschiedene Bearbeitungsstationen. Die Fixiereinrichtung 67 umfasst eine Endlosantriebseinrichtung 68 in Form eines Endlosriemens, eines Endlosbandes oder einer Endloskette oder einer Kombination von mehreren dieser Elemente und eine nicht dargestellte Antriebseinrichtung, welche die Endlosantriebseinrichtung 68 zu einer Umlaufbewegung antriebt. An der Endlosantriebseinrichtung 68 sind eine Vielzahl von Fixierelementen 69 in Form von Fixierstempeln vorgesehen. Ferner sind Steueransätze 80 vorgesehen, welche mittelbar oder unmittelbar bewegungstechnisch mit den Fixierelementen 69 gekoppelt sind und während des Umlaufs der Fixierelemente 69 an einer Steuerungseinrichtung 81 in Form einer feststehenden Steuerkontur ablaufen. Ferner sind in der Bearbeitungseinrichtung 25 mehrere Bearbeitungsstationen, wie z.B. mehrere Tapeeinrichtungen 77, Stanzeinrichtungen 78 und Schweißeinrichtungen 79 zur Bearbeitung der Segmente 2 bzw. der Zellstapel 3 vorgesehen. Mittels des Fixierelemente 69 können die Segmente 2 bzw. der Zellstapel 3 während des Durchlaufens durch die Bearbeitungsstationen und währende der dabei ausgeübten mechanischen Kräfte in den Transporteinheiten 7 fixiert werden.

Figur 30 zeigt Segmenttrommeln 15a-15d, die als Doppelsegmenttrommeln ausgeführt sind, d.h. auf einer Rotationsachse rotieren jeweils zwei Entnahmestempel, die jeweils dazu eingerichtet sind, ein Segment 2 von der jeweiligen Übergabetrommel 14a und 14b aufzunehmen und verzögert wieder abzugeben. Die beiden Abschnitte der Doppelsegmenttrommel können beispielsweise einen separaten Antrieb aufweise, also voneinander entkoppelt betrieben werden, oder mit dem gleichen Antriebsprofil, jedoch zyklisch versetzt arbeiten. Die Doppelsegmenttrommeln sind selbstverständlich in entsprechender Weise auch mit der Vorrichtung 100 kompatibel.

Figur 31 zeigt eine Abwandlung der Vorrichtung 100, bei der anstelle der Segmenttrommeln 15a-15d mit nur einem Aufnahmestempel nun jede der Segmenttrommeln 15a-15d mit jeweils drei Aufnahmestempel 33 versehen ist. Die Segmenttrommeln 15a-15d, von denen zwecks besserer Darstellbarkeit nur die beiden Segmenttrommeln 15a und 15b dargestellt sind, sind auch bei dieser Ausführungsform zu einer Drehbewegung antreibbar. Die Segmenttrommeln 15a-15d weisen jeweils drei in Winkeln von 120 Grad zueinander angeordnete Aufnahmestempel 33 auf, die in ihren Außenmaßen wenigstens der Außenform der Segmente 2 entsprechend oder auch größer als diese bemessen sein können. Die Aufnahmestempel 33 weisen in ihrem Querschnitt senkrecht durch die Drehachse der Segmenttrommeln 15a-15d eine kreisbogenabschnittsförmige Kontur mit jeweils identischen Radien auf, so dass sie sich zu einem virtuellen Kreis ergänzen.

Die Bewegung der Segmenttrommeln 15a-15d wird hier so gesteuert, dass jeweils eine der Segmenttrommeln 15a-15d insgesamt verzögert und beschleunigt wird, ohne dass sich dabei die Abstände der Aufnahmestempel 33 zueinander verändern. Jeweils eine der Segmenttrommeln 15a-15d ist hier durch eine zu einer Rotation angetriebene Trommel gebildet, so dass die Aufnahmestempel 33 in diesem Fall während der Drehbewegung in unveränderlichen Winkeln zueinander angeordnet sind. Die Aufnahmestempel 33 sind hier äquidistant zueinander angeordnet und werden zusammen mit dem Grundkörper ihrer Segmenttrommel 15a-15d angetrieben.

Nachfolgend wird der Vorgang der Übergabe anhand der in Figur 15 dargestellten Segmenttrommel 15a beschrieben. Die Übergabe an der Segmenttrommel 15b und an den nicht dargestellten Segmenttrommeln 15c und 15d (vgl. Figur 1) erfolgt aber nach demselben Prinzip.

Während des Übernehmens eines der Segmente 2 von der Übergabetrommel 14a befindet sich einer der Aufnahmestempel 33 in der „12-Uhr-Position“. Der Aufnahmestempel 33, welcher das vorangegangene Segment 2 von der Übergabetrommel übernommen hat, befindet sich nun in der „4-Uhr-Position“. Die Segmenttrommel 15a rotiert in dieser Übernahmestellung mit einer Umfangsgeschwindigkeit der Mantelflächen der Aufnahmestempel 33, welche der Umfangsgeschwindigkeit der Segmente 2 auf der Übergabetrommel 14a entspricht und übernimmt mit dem sich in der „12-Uhr-Position“ befindlichen Aufnahmestempel 33 gerade ein Segment 2. Ein weiterer Aufnahmestempel 33 befindet sich in der „8-Uhr-Position“. Dieser trägt kein Segment 2 und weist eine freie Mantelfläche auf, weil er gerade ein Segment 2 an diese sich in der Wechseleinrichtung 10 befindliche Transporteinheit 7 übergeben hat. Zur Übergabe des Segments 2 von dem sich in der „4-Uhr-Position“ befindlichen Aufnahmestempels 33 an die Transporteinheit 7 wird die Segmenttrommel 15a verzögert, bis die Segmenttrommel 15a mit dem vormals in der „4-Uhr-Position“ angeordneten Aufnahmestempel 33 in der „6-Uhr-Position“ angeordnet ist, in der eine verzögerte Abgabe des Segments 2 an die Transporteinheit 7 möglich ist.

Durch die drei Aufnahmestempel 33 kann auch ohne eine Beschleunigung der Segmenttrommel 15a ausgehend von der Übergabegeschwindigkeit (vgl. Figur 5) eine rechtzeitige Übergabe des Segments 2 an die Transporteinheit 7 in der „6-Uhr-Position“ sichergestellt werden.

Grundsätzlich ist es auch möglich, dass die Segmenttrommel 15a mit konstanter Geschwindigkeit rotiert, so dass das Segment 2 durch das Ablageelement 16 während der Rotation der Segmenttrommel 15a abgestreift wird. Es versteht sich von selbst, dass die in der Figur 31 beschriebene Ausführungsform der Segmenttrommeln 15a-15d mit jeweils drei Segmentaufnahmen 33 auch mit der Ausführungsform der Vorrichtung 200 umfassend die Magazintrommel 29 (vgl. Figuren 19 bis 26) kompatibel ist.

Figur 32 zeigt ein Transportsystem 6, das zweiteilig aufgebaut ist. In einem ersten Teil 6a können die Transporteinheiten 7 flexibel und individuell bewegt werden. Dieser Abschnitt ist vorzugsweise dem Abholbereich 8 zugeordnet. In einem zweiten Teil 6b des Transportsystems 6 sind die Transporteinheiten 7 dann jedoch nicht mehr individuell verfahrbar, sondern werden mit einer einheitlichen Bewegungsgeschwindigkeit und/oder auf einer einheitlichen Bewegungsroute befördert. Dieser zweite Teil ist bevorzugt dem Abgabebereich zugeordnet 9. Die Transporteinheiten 7 bzw. die Transportfahrzeuge werden daher in dem ersten Teil 6a derart gesteuert, dass etwaige Lücken bereits vor Erreichen des zweiten Teils 6b kompensiert werden. Das zweiteilige Transportsystem 6a, 6b ist selbstverständlich in entsprechender Weise auch mit der Vorrichtung 100 kompatibel.

Figur 33 zeigt ein Transportsystem 6, bei dem die Transporteinheiten 7 nicht auf einer geschlossenen Bahn, sondern auf einer planaren Bewegungsfläche 43 bewegt werden. Die Transporteinheiten 7 sind auf der Bewegungsfläche 43 im Vergleich zu einer Bahn flexibler Bewegbar, so dass weitere Freiheitsgrade genutzt werden können. So kann verstärkt auch die Bewegungsroute zur Kompensation von Lücken genutzt werden. Es können beispielsweise auch Weichen oder ähnliche Elemente zum Festlegen der Bewegungsroute umgesetzt werden.

Claims

Ansprüche:

1. Vorrichtung (100) zum Bilden und Befördern von durch Segmente (2) gebildeten Zellstapeln (3) für die Energiezellen produzierende Industrie, umfassend

- wenigstens zwei Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d), die dazu eingerichtet sind, die Segmente (2) zu Zellstapeln (3) aufeinanderzulegen, und

- wenigstens eine Zuführeinrichtung (5), die jeweils dazu eingerichtet ist, die Segmente (2) den Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass

- ein Transportsystem (6) mit mehreren individuell verfahrbaren Transporteinheiten (7) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet sind, die durch die Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) hergestellten Zellstapel (3) von einem Abholbereich (8) in einen räumlich von dem Abholbereich (8) entfernten Abgabebereich (9) zu befördern, wobei

- jeweils eine der Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) einen Zellstapel (3) in oder auf einer der Transporteinheiten (7) bildet, und

- die Transporteinheiten (7) im Abholbereich (8) aus dem Transportsystem (6) zur Bildung des Zellstapels (3) entnehmbar sind.

2. Vorrichtung (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Wechseleinrichtung (10) vorgesehen ist, mit der eine durch eine der Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) mit einem Zellstapel (3) befüllte Transporteinheit (7) durch eine leere Transporteinheit (7) ersetzbar ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

- die wenigstens eine Wechseleinrichtung (10) eine erste und eine zweite Lagerposition (41 , 42) zur Lagerung jeweils einer der Transporteinheiten (7) aufweist, wobei

- die wenigstens eine Wechseleinrichtung (10) dazu eingerichtet ist, die Transporteinheit (7) von der ersten Lagerposition (41) an die zweite Lagerposition (42) zu übergeben.

4. Vorrichtung (100) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass

- die wenigstens eine Wechseleinrichtung (10) in einer Ebene (11) bewegbar ist, die oberhalb oder unterhalb einer Transportsystemebene (12) angeordnet ist, in der die Transporteinheiten (7) aus dem Transportsystem (6) entnommen und/oder wieder an das Transportsystem (6) übergeben werden.

5. Vorrichtung (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass

- jeder der Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) ein erster und/oder ein zweiter Lift (13a, 13b) zugeordnet ist, mit dem bzw. mit denen die Transporteinheiten (7) zwischen der Ebene (11) der Wechseleinrichtung (10) und der Transportsystemebene (12) beförderbar sind.

6. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Transportsystem (6) eine Mehrzahl von Transportfahrzeugen umfasst, die dazu eingerichtet sind, die Transporteinheiten (7) in dem Transportsystem (6) individuell zu verfahren, wobei

- das jeweilige Transportfahrzeug nach der Übergabe einer der Transporteinheiten (7) an die wenigstens eine Wechseleinrichtung (10) in einer ersten Übergabeposition im unbeladenen Zustand an eine zweite Übergabeposition verfahrbar ist, um eine bereitstehende Transporteinheit (7) mit fertigem Zellstapel (3) aufzunehmen. Vorrichtung (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (2) auf einem höhenverstellbaren Boden in oder auf einer der Transporteinheiten (7) zu einem Zellstapel (3) aufeinandergelegt werden. Vorrichtung (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Transporteinheiten (7) jeweils eine Ablagefläche (21) mit Aussparungen (22) für den Zellstapel (3) aufweisen, wobei

- die Vorrichtung (100) Stege (20) umfasst, die derart angeordnet sind, dass sie in die Aussparungen (22) der Ablagefläche (21) hineinragen, wenn sich eine der Transporteinheiten (7) in einer Position befindet, in der die Transporteinheit (7) durch eine der Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) mit Segmenten (2) befüllt wird, wobei

- eine Verstelleinrichtung (45) vorgesehen ist, mit der der Grad des Eingriffs der Stege (20) in die Aussparungen (22) derart einstellbar ist, dass die Stege (20) den höhenverstellbaren Boden für die Transporteinheit (7) bilden. Vorrichtung (200) zum Bilden und Befördern von durch Segmente (2) gebildeten Zellstapeln (3) für die Energiezellen produzierende Industrie, umfassend

- wenigstens zwei Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d), die jeweils dazu eingerichtet sind, die Segmente (2) zu Zellstapeln (3) aufeinanderzulegen, und

- eine Zuführeinrichtung (5), die dazu eingerichtet ist, die Segmente (2) den Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass

- ein Transportsystem (6) mit mehreren individuell verfahrbaren Transporteinheiten (7) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet sind, die durch die Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) hergestellten Zellstapel (3) in einem Abholbereich (8) aufzunehmen und in einem Abgabebereich (9) wieder abzugeben, wobei

- jeweils eine der Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) die Segmente (2) in einem Magazin (28) einer rotierbaren Magazintrommel (29) zu dem Zellstapel (3) aufeinanderlegt, wobei

- das Magazin (28) eine Hubeinrichtung (30) aufweist, mit welcher die Tiefe des Magazins (28) in Abhängigkeit von der zunehmenden Stapelhöhe der Segmente (2) in dem Magazin (28) verstellbar ist.

10. Vorrichtung (200) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Magazintrommel (29) verschwenkbare Greifelemente (31) umfasst, mit denen der Zellstapel (3) je nach Verschwenkposi- tion der Greifelemente (31) in dem Magazin (28) fixiert oder freigegeben werden kann, wobei

- die verschwenkbaren Greifelemente (31) derart mit der Hubeinrichtung (30) gekoppelt sind, dass die Hubeinrichtung

(30) eine Hubbewegung gemeinsam mit den Greifelementen

(31) vollzieht.

11. Vorrichtung (200) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine gemeinsame Hubbewegung der Hubeinrichtung (30) und der Greifelemente (31) der Zellstapel (3) in einem zwischen der Hubeinrichtung (30) und den Greifelementen (31) verklemmten Zustand an eine der Transporteinheiten (7) übergebbar ist. Vorrichtung (100, 200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- es sich bei den Transporteinheiten (7) jeweils um einseitig geöffnete Container handelt. Vorrichtung (100, 200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Transporteinheiten (7) jeweils einen oder mehrere Greifarme (46) umfassen, mit denen der Zellstapel (3) an der Transporteinheit (7) fixierbar ist. Vorrichtung (100, 200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- in dem Abgabebereich (9) eine Entladevorrichtung (26) vorgesehen ist, mit der die Zellstapel (3) von den Transporteinheiten (10) entnommen werden, und

- die entladenen Transporteinheiten (7) durch das Transportsystem (6) wieder an den Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) bereitstellbar sind. Vorrichtung (100, 200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Zuführeinrichtung (5) wenigstens eine Übergabetrommel (14a, 14b, 14c, 14d) umfasst, wobei

- jede der Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) wenigstens eine Segmenttrommel (15a, 15b, 15c, 15d) umfasst, mittels de- rer die Segmente (2) von der Übergabetrommel (14a, 14b, 14c, 14d) mit einer Übergabegeschwindigkeit aufgenommen werden und mit einer Abgabegeschwindigkeit abgegeben werden, wobei

- die Übergabegeschwindigkeit größer ist als die Abgabegeschwindigkeit. Vorrichtung (100, 200) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass

- wenigstens ein kammartiges Ablageelement (16) mit einer Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten Streben (17) vorgesehen ist, wobei

- sich die Streben (17) ausgehend von einem gemeinsamen Grundteil (18) erstrecken, wobei

- die Streben (17) während einer Umlaufbewegung der Segmenttrommel (15a, 15b, 15c, 15d) in entsprechenden Aussparungen (19) einer der Segmenttrommeln (15a, 15b, 15c, 15d) zum Eingriff gelangen, wobei

- das kammartige Ablageelement (16) zum Ablösen der Segmente (2) von der jeweiligen Segmenttrommel (15a, 15b, 15c, 15d) translatorisch verfahrbar oder um die Längsachse des Grundteils (18) rotierbar gelagert ist. Vorrichtung (100, 200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- eine Steuereinrichtung (23) vorgesehen ist, die dazu eingerichtet ist, die Bewegungsgeschwindigkeit und/oder die Bewegungsroute der mit den Zellstapeln (3) beladenen Transporteinheiten (7) zwischen dem Abholbereich (8) und dem Abgabebereich (9) derart individuell zu steuern und/oder zu regeln, dass eine verspätete Fertigstellung des Zellstapels (3) an einer der Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d) in einem Kompensationsbereich (24) zwischen dem Abholbereich (8) und dem Abgabebereich (9) kompensierbar ist.

18. Vorrichtung (100, 200) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Zuführeinrichtung (5) eine Ausschusseinrichtung umfasst, mit der fehlerhafte Segmente (2) aus der Vorrichtung (100, 200) entnehmbar sind.

19. Verfahren (300) zum Bilden und Befördern von durch Segmente (2) gebildeten Zellstapeln (3) für die Energiezellen produzierende Industrie, umfassend die folgenden Schritte: a) Bewegen von mehreren Transporteinheiten (7) zwischen einem Abholbereich (8) und einem Abgabebereich (9) durch ein Transportsystem (6); b) Entnehmen einer oder mehrerer der Transporteinheiten (7) aus dem Transportsystem (6) in einem Abholbereich (8) des Transportsystems (6); c) paralleles Stapeln von Segmenten (2) zu Zellstapeln (3) vordefinierter Zellstapelhöhe auf den entnommenen Transporteinheiten (7) durch wenigstens zwei Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d); d) Rückführen des oder der entnommenen Transporteinheiten (7) gemeinsam mit dem auf der Transporteinheit (7) angeordneten Zellstapel (3) an das Transportsystem (6), sobald der Zellstapel (3) auf der jeweiligen T ransportreinheit (7) die vordefinierte Zellstapelhöhe erreicht hat. Verfahren (400) zum Bilden und Befördern von durch Segmente (2) gebildeten Zellstapeln (3) für die Energiezellen produzierende Industrie, umfassend die folgenden Schritte: a) paralleles Stapeln von Segmenten (2) zu Zellstapeln (3) vordefinierter Zellstapelhöhe durch wenigstens zwei Zellstapeleinrichtungen (4a, 4b, 4c, 4d), wobei die Zellstapel (3) in Magazinen (28) mehrerer Magazintrommeln (29a, 29b, 29c, 29d) gebildet werden; b) Anpassen der Tiefe der Magazine (28) während des Zellstapelvorgangs an die Höhe des in dem jeweiligen Magazin (28) befindlichen Zellstapels (3), so dass die aufzulegenden Segmente (2) in konstanter Höhe auf den Zellstapel (3) aufgelegt werden; c) Verklemmen des Zellstapels (3) in dem Magazin (28) nach Erreichen der vordefinierten Zellstapelhöhe; d) Übergabe des Zellstapels (3) im verklemmten Zustand an eines von mehreren individuell verfahrbaren Transporteinheiten (7) eines Transportsystems (6) in einem Abholbe- reich (8); e) Kompensieren etwaiger zeitlicher Verzögerungen bei der Bildung der Zellstapel (3) durch Steuerung und/oder Regelung der Bewegungsgeschwindigkeit und/oder der Bewegungsroute der Transporteinheit (7) in einem zwischen dem Abholbereich (8) und einem Abgabebereich (9) angeordne- ten Kompensationsbereich (24), so dass die Zellstapel (3) in einem vordefinierten zeitlichen Intervall den Abgabebereich (9) erreichen.