WO2023285277A2 - Individualizing device for cutting and individualizing energy cell segments from a supplied continuous web - Google Patents

Individualizing device for cutting and individualizing energy cell segments from a supplied continuous web Download PDF

Info

Publication number
WO2023285277A2
WO2023285277A2 PCT/EP2022/068899 EP2022068899W WO2023285277A2 WO 2023285277 A2 WO2023285277 A2 WO 2023285277A2 EP 2022068899 W EP2022068899 W EP 2022068899W WO 2023285277 A2 WO2023285277 A2 WO 2023285277A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
segments
transport
pitch
cutting
transfer point
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/068899
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2023285277A3 (en
Inventor
Michael Kleine Wächter
Karsten Meinke
Manfred Folger
Thomas Meins
Marc Kessler
Michael Lüneburg
Original Assignee
Körber Technologies Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Körber Technologies Gmbh filed Critical Körber Technologies Gmbh
Publication of WO2023285277A2 publication Critical patent/WO2023285277A2/en
Publication of WO2023285277A3 publication Critical patent/WO2023285277A3/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H35/00Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers
    • B65H35/04Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers from or with transverse cutters or perforators
    • B65H35/08Delivering articles from cutting or line-perforating machines; Article or web delivery apparatus incorporating cutting or line-perforating devices, e.g. adhesive tape dispensers from or with transverse cutters or perforators from or with revolving, e.g. cylinder, cutters or perforators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D1/00Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor
    • B26D1/01Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work
    • B26D1/12Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis
    • B26D1/25Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member
    • B26D1/34Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut
    • B26D1/40Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut and coacting with a rotary member
    • B26D1/405Cutting through work characterised by the nature or movement of the cutting member or particular materials not otherwise provided for; Apparatus or machines therefor; Cutting members therefor involving a cutting member which does not travel with the work having a cutting member moving about an axis with a non-circular cutting member moving about an axis parallel to the line of cut and coacting with a rotary member for thin material, e.g. for sheets, strips or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B26HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
    • B26DCUTTING; DETAILS COMMON TO MACHINES FOR PERFORATING, PUNCHING, CUTTING-OUT, STAMPING-OUT OR SEVERING
    • B26D7/00Details of apparatus for cutting, cutting-out, stamping-out, punching, perforating, or severing by means other than cutting
    • B26D7/20Cutting beds
    • B26D7/204Anvil rollers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2301/00Handling processes for sheets or webs
    • B65H2301/50Auxiliary process performed during handling process
    • B65H2301/51Modifying a characteristic of handled material
    • B65H2301/515Cutting handled material
    • B65H2301/5153Details of cutting means
    • B65H2301/51532Blade cutter, e.g. single blade cutter
    • B65H2301/515323Blade cutter, e.g. single blade cutter rotary
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65HHANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
    • B65H2801/00Application field
    • B65H2801/72Fuel cell manufacture

Definitions

  • Separating device for cutting and separating segments for energy cells from a supplied endless web
  • the present invention relates to a separating device for cutting and separating segments for energy cells from a fed continuous web with the features of the preamble of claim 1 and a system for producing stacks of individual segments for energy cells with the features of the preamble of claim 13.
  • Energy cells or energy storage devices within the meaning of the invention are used, for example, in motor vehicles, other land vehicles, ships, airplanes or in stationary systems such as photovoltaic systems in the form of battery cells or fuel cells, where very large amounts of energy must be stored over longer periods of time.
  • energy cells have a structure made up of a large number of segments stacked to form a stack. These segments are each formed from alternating anode sheets and cathode sheets which are separated from one another by separator sheets which are also produced as segments. The segments are pre-cut in the manufacturing process and then stacked in the predetermined sequence and connected to one another by lamination.
  • the anode sheets and cathode sheets are first cut from a continuous web and then individually placed at intervals on a continuous web of a separator material.
  • This subsequently formed "double-layered" endless web of separator material with the anode sheets and cathode sheets placed on it is then cut into segments again in a second step with a cutting device, the segments in this case being cut in two layers by a separator sheet with a separator sheet on it arranged anode sheet or cathode sheet are formed.
  • the endless webs of the separator material with the anode sheets and cathode sheets laid on top of them can also be laid one on top of the other before cutting, so that an endless web with a first endless layer of the separator material with anode sheets or cathode sheets laid on it and one second continuous layer of separator material with anode sheets or cathode sheets in turn laid thereon.
  • This “four-layer” endless web is then cut into segments by means of a cutting device, which in this case are formed in four layers with a first separator sheet, an anode sheet, a second separator sheet and a cathode sheet lying on top of it.
  • the advantage of this solution is that one cut can be saved. Segments within the meaning of this invention are therefore single-layer segments of a separator material, anode material or cathode material, double-layer or four-layer segments of the structure described above.
  • Battery cells for electromobility are now manufactured on production systems with an output of 100 to 240 mono cells per minute. These work in sub-areas or continuously with clocked discontinuous movements, such as back and forth movements, and are therefore limited in terms of production output. Most of the known machines work with the single-sheet stacking method (e.g. "pick and place") Disadvantage of slower processing. The laminating of cell formations is not possible here.
  • Another well-known approach is a machine with continuously running webs of material and cycled tools, such as separating knives and tools for changing the pitch.
  • a condition for the high production output is a high production rate of the stack of energy cells, which are formed from several stacked segments of the type described above.
  • the invention is based on the object of providing a separating device for cutting and separating segments for energy cells from a fed continuous web, which enables a simplified cutting of the segments in connection with a process-reliable separation of spaced segments in the highest possible piece rate.
  • a separating device for cutting and separating segments for energy cells from a supplied endless web with the features of claim 1 and a system with the features of claim 13 proposed gene.
  • a separating device according to the preamble of claim 1 is proposed, with the pitch-changing body designed in particular as a pitch-changing drum and the cutting device being separate assemblies and/or functionally decoupled and/or the cutting device between the fed continuous web and is arranged on the pitch-changing body, and the transport segments rotate during the rotary movement of the pitch-changing body in a circulating movement from a transfer point to a transfer point and back again, with the transport segments taking over segments cut from the endless web with the cutting device in the transfer point and increasing their distances in the circumferential direction transport to the axis of rotation to the transfer point and transfer to the transfer device with the increased distances.
  • the particular rotatable division-changing body can be designed as a division-changing drum. If within the scope of this application a drum is mentioned (pitch changing drum, cutting drum, transport drum, etc.), a specific, advantageous embodiment of a rotating body or a rotationally drivable body is specified.
  • the terms rotating body or rotationally drivable body can be used generically within the meaning of the invention in the places that specifically name a drum, in particular the drums listed above and/or the drums addressed below.
  • the advantage of the solution according to the invention can be seen in the fact that the segments are cut and then separated in independent and/or functionally decoupled construction groups, so that cutting and separation can each be optimized for themselves without having to to take other functions into account.
  • the cutting device can be arranged between the supplied endless web and the pitch changing body, so that the endless web is first fed to the cutting device, which cuts the endless web into segments and then transfers the cut segments to the pitch changing body.
  • the proposed ne separation and / or functional decoupling and / or arrangement of the cutting device and the pitch change body can, for example, the maximum extent of the pitch change body for the individual zelung and the associated increase in the distances between the segments can be used, since the prior art at the Division change drum provided section of the continuous web is laid in the segments in an independent of the division change body upstream assembly.
  • the cutting of the segments can be simplified since the continuous web and the cut segments no longer have to be arranged on movable transport segments in the cutting device.
  • the cutting line no longer has to be positioned in a predetermined alignment between two transport segments and can instead be optimized with regard to its cutting quality, cutting speed and cutting frequency.
  • the cutting device and the pitch-changing body can be functionally decoupled, but coupled to one another via a common drive device. It is only important that the cutting process and the separating process are carried out separately from one another, and that the segments are already cut by be transferred to the pitch change body. The segments that have already been cut are then taken over by the division change body in the takeover point and transported on the division change body, increasing their distances from one another to the transfer point, in which they are then handed over to a takeover device.
  • the segments can be transferred to the transfer device in the transfer point with particular process reliability if the transport segments in the transfer point have a spacing of 1 to 10 mm, preferably 2 to 5 mm, in the circumferential direction of the pitch changing body.
  • a control device which controls the movement of the transport segments from the transfer point to the transfer point.
  • the movement of the transport segments consists of the pure rotational movement of the pitch-changing body and the additional superimposed radial and/or circumferential movement of the transport segments to increase the distances between the transport segments and thus also between the segments held thereon.
  • the control device forms an important component of the separating device, in addition to the movable transport segments, by means of which the movement process can be realized particularly precisely.
  • the control device preferably controls the radial and/or circumferential movement of the transport segments, which causes the increase in distance, relative to the rotary movement of the pitch-changing body and can thus be regarded as a kind of fine control.
  • a particularly cost-effective and reliable control of the movement of the transport segments can be realized by the control device being formed by a control cam which is stationary relative to the pitch-changing body and on which the transport segments each rest with a control projection.
  • the movement of the transport segments can be controlled purely mechanically, so additional sensors and actuators are not required.
  • the required accuracy of the movement sequence and in particular the positions of the transport segments in the transfer point and the transfer point can be achieved by a correspondingly precisely worked shape of the control curve and a correspondingly precise alignment of the control curve to the pitch-changing body or to the control approaches of the transport segments.
  • control device comprises at least one electrically controllable actuator that controls the movement of the transport segments.
  • the actuator controlling the movement can supplement or replace the control via the control cam if a purely electronic control of the movement of the transport segments is to be implemented.
  • the electrically controllable actuator enables very precise control of the movement of the transport segments.
  • the movement sequence can also be adjusted or changed very easily by way of a regulation or also to realize a new transfer distance of the segments.
  • the transport segments are movable in the radial direction of the pitch changing body, and the Control device controls the transport segments to move from a smaller radius in the transfer point to a larger radius in the transfer point.
  • the radial movement of the transport segments from the smaller to the larger radius automatically increases the distance between the transport segments from the transfer point to the transfer point, since the extension of the transport segments in the circumferential direction of the pitch-changing body is unchanged, the circumference on which the transport segments in be moved on the larger radius, but is larger than the circumference on the smaller radius.
  • the transport segments be movable in the circumferential direction of the pitch-changing body, and the control device moves the transport segments from the transfer point to the transfer point at a speed with a higher peripheral speed than the circumferential speed of the pitch-changing body and from the transfer point to the transfer point at a lower speed Peripheral speed as the peripheral speed of the pitch changing body controls.
  • the distance between the transport segments can be increased by a purely circumferential movement of the transport segments on an at least almost identical radius.
  • the distance between the transport segments, starting from the transfer point is realized by briefly accelerating the transport segments to a higher circumferential speed compared to the rotational movement of the pitch-changing body.
  • the transport segments are then decelerated again during the movement to the transfer point until they rest against one another again. If a pure circumferential movement is not optimal, the circumferential movement of the transport segments can, of course, also be carried out with the one described above Radial movement are combined.
  • the transport segments have a transfer surface that can be subjected to negative pressure.
  • the segments can thus be sucked onto the transfer surface of the transport segments via a negative pressure and can be held on the transport segments during the further transport movement against the radial forces acting during the rotary movement of the part change body.
  • no further mechanical means are required on the transport segments for taking over and for the further transport of the segments.
  • the takeover and transport of the segments can be realized with very low forces acting on the segments to achieve “soft” transport.
  • the cutting device is formed by a cutting body driven by a drive device to perform a rotary movement, in particular a cutting drum driven by a drive device to perform a rotary movement.
  • the realization of the cutting device as a cutting body, in particular a cutting drum is advantageous in that the cutting device can be integrated into a drum run in which the particularly high transport speed of the endless web and the cut segments can be realized with optimized space utilization.
  • the segments can be cut, for example, by means of a laser, which is arranged on the circumference of the cutting body or also radially inside in the cutting body and, when activated, emits a laser beam directed at the endless web.
  • a mechanical cutting of the endless web can also be provided by a plurality of over the Um- gang distributed arranged counter knives are provided, each with a one-sided free cutting edge, on the outside of which the endless web rests.
  • a cutting blade is provided on the outer circumference of the cutting body, which can also be arranged on a second cutting body driven to perform a rotary movement, in particular a second cutting drum driven to perform a rotary movement. The cutting blade is then positioned and the movement of the second cutting body is controlled in such a way that the counter-blades of the cutting body come into contact in a predetermined position and alignment and during the further movement separate the continuous web according to the shearing principle.
  • This mechanical cutting process can be further extended to a thermomechanical cutting process of the continuous web by heating the cutting blade or counter blade.
  • the cutting body is driven by a drive device to perform a rotary movement counter to the direction of rotation of the pitch-changing body.
  • the cutting body Due to the advantageous direction of rotation of the cutting body, it has a movement in the same direction in an arrangement adjacent to the pitch-changing body on the edge side facing the pitch-changing body, so that the cut segments can ideally be taken tangentially by the pitch-changing body with the lowest possible forces acting on the segments .
  • the cutting body be arranged immediately adjacent to the pitch changing body, and the segments in the point of smallest distance from the pitch changing body to those arranged in the takeover point transfers transport segments. This distance that is as small as possible is advantageous in that the segments can be taken over by the pitch-changing body in a very process-reliable manner and with the lowest possible forces.
  • the pitch-changing body has five, six, seven, eight, ten or twelve transport segments, and the transport segments in the transfer point have an outer radius of 75 to 150 mm, preferably 90 mm to 125 mm, in relation to the axis of rotation of the pitch-changing body .
  • the proposed number of transport segments in conjunction with the proposed outer radius favorable movement conditions can be achieved with regard to increasing distances and with regard to a process-safe transport of the segments from the transfer point to the transfer point.
  • a system for producing stacks of individual segments for energy cells in which at least one separating device is provided according to one of claims 1 to 12, the segments separated by the separating device being fed to a composite device , which connects the segments to form formations.
  • the segments can be connected to each other in the composite device to form a fixed connection or via an endless track.
  • the segments can also be placed one on top of the other or on an endless track or vice versa and transported further as a composite simply by exerting pressure. It is important that the formations are connected, either by pressure or a connection, so that they come together in one Composite further processing can be supplied.
  • the segments are connected to one another or to the endless web in such a way that they are fixed in their arrangement and orientation relative to one another.
  • the connecting device can have at least one supplied continuous web, and the connecting device can preferably have a first connecting device, which places the continuous web and the segments on top of one another to form a first formation. If this makes sense, a permanent connection can be created here, e.g. through a thermal lamination process. However, it is also sufficient if the first connecting device merely places the continuous web on the segments or vice versa and then fixes the segments solely by exerting pressure against the continuous web to form the first formation.
  • the take-over device be formed by a transport body that is driven to perform a rotary movement, in particular a transport drum that is driven to perform a rotary movement
  • the first connecting device comprises a tensioning belt that encompasses the transport body, which takes over the segments from the pitch-changing body and places them on a conveyor belt or placed on the endless track.
  • the take-over device is formed by a conveyor belt, on which the division-changing body places the segments in the transfer point, and the endless web is deflected via a deflection roller and placed on the segments, which is arranged in such a way that it moves in the direction of the conveyor belt has a smaller distance to the transfer point le than the length of the segments in the transport direction of the transport belt.
  • the segments are transported away from the rotational movement of the pitch-changing body in a linear, rectilinear removal movement.
  • the segments placed on the conveyor belt are detected due to the arrangement of the deflection roller and the endless web guided and placed by it before they are completely removed from the pitch change body.
  • the segments are fixed in each phase of the transitional movement either on the transport segments of the pitch-changing body or over the endless track and ideally in a brief overlapping phase both on the transport segments and over the endless track.
  • a particularly process-reliable transfer of the segments from the pitch-changing body to the conveyor belt can thus be implemented.
  • the connecting device has a second connecting device which connects the segments cut by the separating devices to form second formations or which are connected by the first Composite devices formed first formations to a two-th formation connects together.
  • the second connecting device can also fix the second formations of the segments and the endless webs that may be present either solely by exerting pressure on the second formations or also in a connecting method such as a lamination process or an adhesive method.
  • FIG. 1 shows a separating device according to the invention with a cutting device and a pitch change drum according to a first embodiment
  • Fig. 2 is an enlarged view of the pitch change drum
  • FIG. 4 shows a separating device according to the invention with a cutting device and a pitch change drum according to a second embodiment
  • FIG. 5 shows a diagrammatically illustrated structure of a cell stack for an energy cell
  • 6 shows a system according to the invention with two singling devices
  • FIG. 7 shows an enlarged section of the separating device with a pitch-changing drum and a transfer device designed as a transport drum
  • FIG. 8 shows an enlarged section of the separating device with a pitch-changing drum and a transfer device designed as a conveyor belt.
  • the pitch-changing body is in the form of a pitch-changing drum 3
  • the cutting body is in the form of a cutting drum
  • the transport body is in the form of a transport drum.
  • a monocell 91 is a layered system consisting of layers or segments placed one on top of the other, namely a separator 92, an anode 93, another separator 94 and a cathode 95 completed with a termination cell 96.
  • This closing cell 96 consists, for example, of a separator 92, an anode 93 and a further separator 94 and ensures that the mono-cell stack 90 is closed off from the outside with a separator 92, 94 in each case.
  • the mono cell stack 90 is used in particular to build an electrochemical or galvanic battery, not shown, for example a lithium-ion battery.
  • the electrodes 93, 95 are made of typical electrode materials of an electrochemical or galvanic accumulator cell. In the case of a lithium ion cell, the electrodes contain lithium ions, for example.
  • the separators are used to electrically insulate the electrodes from one another and consist, for example, of a plastic film, such as a thermoplastic material.
  • the energy cells or energy storage devices are used, for example, in land vehicles, ships, aircraft or also stationary devices such as photovoltaic systems and are used to store and/or convert electrical energy in the form of battery cells or fuel cells, which are used to operate electrical drive units will. This could be motor vehicles with an electric drive, for example.
  • the endless web 5 is fed to the cutting device 2, which is designed here as a cutting drum with a plurality of counter knives 11 and cutting knives 10 directed onto the circumference of the cutting drum.
  • the continuous web 5 is gripped by the cutting device 2 designed as a cutting drum in a rotary transport movement and fed on to the pitch change drum 3 .
  • the continuous web 5 is cut on the cutting device 2 by means of the cutting blade 10 through a scissors on the counter knives 11 are cut into segments 6 with a predetermined length, which correspond to the anodes 93, cathodes 95 or separators 92, 94 described at the outset in the monocells 91 or composite elements of anodes 93 with separators 92, 93 cathodes 95 with separators 92 , 93 or the monocells 91 themselves.
  • the segments 6 rest against the outer surface of the cutting drum and are held against the outer surface of the cutting drum by means of negative pressure, for example.
  • the segments 6 are directly, ie without a distance or with only a very small distance aneinan the and are only separated by the separating cuts.
  • the segments 6 are then transported on the cutting drum by the rotary movement up to a takeover point I and taken over in the takeover point I by the pitch change drum 3 .
  • a cutting device 2 can also be used, in which the endless web 5 and/or the segments 6 are cut and fed to the pitch-changing drum 3 in a straight, ie flat, feed movement.
  • the cutting device 2 can also include any curved or deflected feed movement to implement different guide paths of the endless web 5 or the segments 6. It is only important that the segments 6 that have already been cut are in direct contact or as close as possible to each other in the transfer point I are fed.
  • the pitch-changing drum 3 comprises a drum base body 7 and a plurality of transport segments 8 arranged radially on the outside of the drum base body 7, as can also be seen in the enlarged depiction of FIG.
  • the pitch change drum 3 is driven by a non-illustrated, standing with the drum body 7 in a rotary connection to a Driven clockwise rotation in the direction of the arrow.
  • an electric motor can be provided as the drive device, which drives the drum base body 7 directly or via a gear.
  • the transport segments 8 are held on the drum base body 7 so that they can move radially and each have a curved surface on their outside with an identical radius in relation to the axis of rotation D of the drum base body 7, so that in the position applied to the drum base body 7 they have an im Form cross-section circular, cylindrical lateral surface of pitch change drum 3 with a radius R1.
  • the transport segments 8 have on their radial outside an over-taking surface 9 with a length directed in the circumferential direction of the pitch change drum 3, which corresponds to the length of the segments 6 cut off from the continuous web 5.
  • the Trans port segments 8 can be provided with compressed air openings in the area of their takeover surfaces 9, which can be acted upon for taking over and holding the segments 6 with negative pressure.
  • control device which controls the movement of the transport segments 8, explained in more detail below, during the circulation from the transfer point I to a transfer point II.
  • the control device can be a control cam which is stationary with respect to the rotating basic drum body 7 and on which the transport segments 8 rest with a control attachment (not shown).
  • the movement of the transport segments 8 can also be controlled with actuators by an electrical control.
  • the movement of the transport segments 8 on the drum base body 7 is controlled in such a way that the transport segments 8 pass through the transfer point I to the drum base body 7 are used and in the circumferential direction with a very small distance, preferably directly, abut each other.
  • the radius of the outer surface of the transport segments 8 corresponds to the radius R1 in the transfer point I.
  • the precut segments 6 are fed from the cutting device 2 in the transfer point I in a direct abutting arrangement or in an arrangement with very small distances and taken over by the transport segments 8 of the pitch-changing drum 3 .
  • the rotary movement of the pitch-changing drum 3 and the movement of the transport segments 8 in relation to the feed movement of the cutting device 2 are synchronized in this case with respect to the rotary movement of the cutting drum in such a way that the separating cuts between the segments 6 and the separating points of the transport segments 8 in the transfer point I ideally coincide, so that a segment 6 is taken over by a transport segment 8.
  • the transport segments 8 are extended radially outwards during the further rotary movement of the pitch-changing drum 3 .
  • the distances A between the transport segments 8 and the segments 6 held thereon are increased. As a result, the segments 6 are practically pulled apart and separated.
  • the spaced segments 6 are then taken over in the transfer point II on a larger radius R2 with increased distances A from a subsequent takeover device 4 and transported away.
  • the takeover device 4 is formed here as a transport drum, which in turn is driven to rotate in a direction opposite to the direction of rotation of the pitch change drum 3 .
  • a device as the transfer device 4, in which the isolated and spaced segments 6 are removed in a flat or otherwise curved movement path will.
  • any movement paths can be provided in the design of the cutting device 2 and the transfer device 4, which can be individually adapted to the geometric specifications of the higher-level system.
  • the continuous web 5 and the segments 6 cut off from it can be seen isolated.
  • the continuous web 5 is fed to the cutting device 2 and is cut in the cutting device 2 .
  • the segments 6 are still in direct contact with one another in the cutting device 2, which is why no distances can be seen here. Only after the transfer of the segments 6 from the pitch change drum 3 are the distances A between the segments 6 increased until the segments 6 with their increased distances A are taken over by the transfer device 4 .
  • FIG. 1 An alternative embodiment of the separating device 1 can be seen in FIG.
  • the transport segments 8 are accelerated starting from the takeover point I in the direction of rotation of the drum base body 7, whereby the distances A between the transport segments 8 and between the segments 6 held thereon are increased.
  • the segments 6 are thus transferred in the same way as in the exemplary embodiment in FIG increased distances A to the transfer device 4 preferably with a relation to the speed transferred to transfer point I at increased or the same speed in transfer point II.
  • Both movements of the transport segments 8 lead to an increase in the distances A between the transport segments 8 itself and the transported on the transport segments 8 Seg elements 6 as described above.
  • the movement sequences can also be combined if the increase in distance is to be made even larger, for example, or if more favorable conditions can be achieved for the transfer of the segments 6 in the transfer point II.
  • the advantage of the separating devices 1 described is that the segments 6 are cut in a first step in the cutting device 2 from the endless web 5, which can be optimized in terms of the cutting process itself.
  • the segments 6 are then already taken over in cut form by the pitch-changing drum 3 in the transfer point I and are each placed exactly on one of the transport segments 8 by a synchronized sequence of movements of the cutting device 2 and the pitch-changing drum 3 . Since the segments 6 are no longer cut on the pitch-changing drum 3, the circulating movement of the transport segments 8 can take place from the transfer point I to the transfer point II and back again be used exclusively to increase the distances A by a corresponding movement of the transport segments 8.
  • circumferential angles 180 degrees and more can be used.
  • an opposite arrangement of the transfer point I and the transfer point II at an angle of 180 degrees has the advantage that to increase the distances A from the transfer point le I to the transfer point II and the subsequent reduction in the distances A from the transfer point II to the Transfer point I each the same circumferential angle is available, which in turn the maximum relative speeds of the Transportseg elements 8 to the base body 7 of the pitch change drum 3 can be reduced to a minimum.
  • two or more separating devices 1 can preferably be provided in a system according to FIG also the Separato ren 92, 94 transport and separate before further processing according to the principle described above.
  • the segments 6 are then cut in parallel arranged separating devices 1 from an endless web 5 and separated by increasing their distances A and then stacked on top of one another by means of a connecting device 100 to form the monocells 91 .
  • the spaced-apart segments 6 can preferably be the anodes 93 or cathodes 95 of the energy cells, which then, in their spaced-apart arrangement created by the separating device 1, are placed on an endless web 5 of a separator material to form be placed COLg a composite web.
  • Two separating devices 1 can be provided, with the anodes 93 being separated in a first separating device 1 and the cathodes 95 being separated in a second separating device 1, with the distances between them being increased.
  • These isolated anodes 93 and cathodes 95 are then each placed on an endless web 5 of a separator material to form two composite webs and laminated with them in a composite process.
  • these composite webs are then brought together in a composite device 100 and connected to one another by a further lamination process to form a double composite web, ie a superordinate composite unit.
  • the monocells 91 are formed by cutting the double composite sheet through the gaps created by the gaps between the anodes 93 and between the cathodes 95 from the double composite sheet.
  • the distances created or increased between the successive anodes 93 and the successive cathodes 95 are of particular importance, since this enables the double composite web to be cut to form the monocells 91 without having to cut through the anodes 93 and/or cathodes 95 .
  • two separating devices 1 with a connecting device 100 are provided.
  • An endless web 5 of electrode material is fed to the separating device 1 on the left in the illustration, which is then cut into segments 6 in accordance with the process described above in the separating device 1, which in turn are then separated at greater intervals and opened by the transfer device 4 a conveyor belt 102 can be placed.
  • a further endless web 5 made of a separator material is then placed on the segments 6 transported on the conveyor belt 102, as a result of which the segments 6 are then fixed in their spaced arrangement with the endless web 5 to form a first formation and by applying pressure or preferably by a joining process be fixed to each other.
  • the feeding of the continuous web 5 and the feeding of the segments 6 resting on the conveyor belt 102 form a first connecting device 103 of the connecting device 100 of the system, in which the cut segments 6 are fixed with the continuous web 5 to form a first formation.
  • the first formation then enables further processing of the continuous web 5 with the adjacent segments 6.
  • Significance as this is made possible by a continuous, endless composite process with a very high production speed.
  • Two separating devices 1 are provided in the system shown.
  • the superordinate connecting device 100 has a second connecting device 104, in which the first formations of the cut segments 6 or of the endless webs 5 with the segments 6 arranged thereon, removed from the first connecting devices 103, are formed into a second formation in the form of an endless web 5 Monocells 91 are connected to one another, which can then subsequently be cut and spaced apart in a further association zelungvorraum 1 .
  • the segments 6 would be four-layer monocells 91 according to the structure described above.
  • the second connecting device 104 can, in particular, comprise a thermomechanical connecting unit, in which the layers of the continuous webs 5 with the segments 6 arranged thereon or between them are connected to one another by laminating.
  • second compound device 104 does not necessarily presuppose the presence of the first compound device 103 . If no first compound device 103 is present, the segments 6 supplied by the two separating devices 1 would then be fixed in the second compound device 104 to form the second formation without first being fixed in a first formation.
  • second compound device 104 is used only for conceptual differentiation from the first compound device 103.
  • FIG. 7 shows an enlarged section of the system with the separating device 1 .
  • the transfer device 4 is here as a driven to a rotational movement transport drum is formed, which is surrounded by a tensioning strap 105, which in turn also wraps around a tensioning roller 106.
  • the tensioning roller 106 is positioned in such a way that the tensioning belt 105 runs parallel to the transporting belt 102 in one section, starting from where it is wrapped around the transport drum, and from there it is led back to the transporting drum via the tensioning roller 105 .
  • the pitch-changing drum 3 transfers the separated segments 6 to the tensioning belt 105 of the transport drum, which then takes over the segments 6 during the revolving movement and places them on the transport belt 102 via the section running parallel to the transport belt 102 .
  • the clamping band 105 of the acquisition device 4 places the segments 6 in their spaced arrangement on a conveyor belt 102, which transports the segments 6 further to a point in which a continuous web 5 of the separator material for connecting the segments 6 to a first formation is hung up.
  • the tensioning roller 106 has a very small diameter and preferably a smaller diameter than the transport drum, so that the tensioning belt 105 is deflected in a small radius and the segments 6 are not deflected with it.
  • the tensioning roller 106 is arranged as close as possible to the feed point at which the continuous web 5 is fed, so that the segments 6 arranged on the conveyor belt 102 are covered on the upper side by the continuous web 5 as soon as possible after the tensioning belt 105 has run off and be fixed by them. The cut segments 6 are then fixed between the endless track 5 and the conveyor belt 102 .
  • the first connecting device 103 of the connecting device 100 here includes the tensioning belt 105 which, in other words, includes the transport drum, the transfer device 4 and the tensioning roller 106 .
  • the first Verbundvorrich device 103 includes the supply of the endless web 5, in which the endless web 5 is placed on the segments 6 to form the first formation.
  • FIG. 8 shows an enlarged section of an alternative separating device 1 with a pitch-changing drum 3 and a transfer device 4 formed by a conveyor belt.
  • the pitch change drum 3 places the segments 6 in their spaced arrangement on the conveyor belt before the endless web 5 of the separator material is placed on the segments 6.
  • the first formation formed in this way from the segments 6 and the endless web 5 is then transported further by the conveyor belt and a second conveyor belt 101 that comes to rest on the upper side is pressed together to form a composite.
  • the first compound device 103 is realized here in that the pitch-changing drum 3 places the segments 6 directly on the conveyor belt, i.e. the transfer device 4, and the endless web 5 is then placed on the segments 6 as close as possible to the transfer point II of the pitch-changing drum 3 .
  • a deflection roller 107 is additionally provided in the first connecting device 103, which is positioned as close as possible to the transfer point II and on which the continuous web 5 is deflected and placed on the segments 6.
  • the distance from the deflection roller 107 to the transfer point II in the direction of movement of the conveyor belt is smaller than the length of the cut segments 6 in the direction of movement of the conveyor belt, so that in each phase of movement these are either via the transport segments 8 of the pitch-changing drum 3 or through the endless track 5 and are fixed in a short overlapping phase both by the transport segments 8 and by the endless track 5.
  • the first formations are formed from the continuous webs 5 and the adjacent segments 6, and the second formation is formed from the two continuous webs 5 with the interposed and on one side overlying segments 6 transported via a conveyor belt 102.
  • the endless webs 5 have not yet been cut, so that the first formations and the second formations in turn form endless webs.
  • a very high production speed can be achieved for the monocells 91 subsequently cut from the second formation.

Abstract

The invention relates to an individualizing device (1) for cutting and individualizing energy cell segments (6) from a supplied continuous web (5). A cutting device (2) is provided, by means of which the segments (6) are cut from the continuous web (5) in a specified length, and a spacing modifying element, in particular a spacing modifying drum (3), is provided which is rotated about a rotational axis (D) by means of a drive device, wherein a plurality of transport segments (8) for receiving the segments (6) are provided on a lateral surface of the spacing modifying element (3), and the transport segments (8) are movably arranged with respect to the radial and/or circumferential direction of the spacing modifying element (3). A transfer device (4) is also provided which receives the segments (6) from the spacing modifying element (3). The invention is characterized in that the spacing modifying element (3) and the cutting device (2) are separate assemblies and/or are functionally decoupled and/or the cutting device (2) is arranged between the supplied continuous web (5) and the spacing modifying element (3), and the transport segments (8) circulate from a receiving location (I) to a transfer location (II) and back in a circulating movement during the rotational movement of the spacing modifying element (3). The transport segments (8) receive segments (6) cut from the continuous web (5) by the cutting device (2) at the receiving location (I), transport the segments to the transfer location (II) while increasing the spacing (A) of the segments to the rotational axis (D) in the circumferential direction, and transfer the segments to the transfer device (4) with the increased spacing (A).

Description

Vereinzelungsvorrichtung zum Schneiden und Vereinzeln von Seg menten für Energiezellen von einer zugeführten Endlosbahn Separating device for cutting and separating segments for energy cells from a supplied endless web
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vereinzelungsvorrichtung zum Schneiden und Vereinzeln von Segmenten für Energiezellen von einer zugeführten Endlosbahn mit den Merkmalen des Oberbe griffs von Anspruch 1 und eine Anlage zur Herstellung von Stapeln aus einzelnen Segmenten für Energiezellen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 13. The present invention relates to a separating device for cutting and separating segments for energy cells from a fed continuous web with the features of the preamble of claim 1 and a system for producing stacks of individual segments for energy cells with the features of the preamble of claim 13.
Energiezellen oder auch Energiespeicher im Sinne der Erfindung werden z.B. in Kraftfahrzeugen, sonstigen Landfahrzeugen, Schif fen, Flugzeugen oder auch in stationären Anlagen wie z.B. Photo voltaikanlagen in Form von Batteriezellen oder Brennstoffzellen verwendet, bei denen sehr große Energiemengen über größere Zeit räume gespeichert werden müssen. Dazu weisen solche Energiezel len eine Struktur aus einer Vielzahl von zu einem Stapel gestapelten Segmenten auf. Diese Segmente sind jeweils aus sich abwechseln den Anodenblättern und Kathodenblättern gebildet, die durch eben falls als Segmente hergestellte Separatorblätter voneinander ge trennt sind. Die Segmente werden in dem Herstellungsprozess vor geschnitten und dann zu den Stapeln in der vorbestimmten Reihen folge aufeinandergelegt und durch Laminieren miteinander verbun den. 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 und Katho denblättern wird dann in einem zweiten Schritt wieder mit einer Schneidvorrichtung in Segmente geschnitten, wobei die Segmente in diesem Fall doppellagig durch ein Separatorblatt mit einem darauf angeordneten Anodenblatt oder Kathodenblatt gebildet sind. Sofern dies fertigungstechnisch machbar oder erforderlich ist, können die Endlosbahnen des Separatormaterials mit den aufgelegten Anoden blättern und Kathodenblättern auch vor dem Schneiden aufeinan- dergelegt werden, so dass eine Endlosbahn mit einer ersten endlo sen Schicht des Separatormaterials mit darauf aufgelegten Anoden blättern oder Kathodenblättern und einer zweiten endlosen Schicht des Separatormaterials mit wiederum darauf aufgelegten Anoden blättern oder Kathodenblättern gebildet wird. Diese „vierlagige“ End losbahn wird dann mittels einer Schneidvorrichtung in Segmente geschnitten, welche in diesem Fall vierlagig mit einem ersten Sepa ratorblatt, einem Anodenblatt, einem zweiten Separatorblatt und ei nem darauf anliegenden Kathodenblatt gebildet sind. Der Vorteil dieser Lösung liegt darin, dass ein Schnitt gespart werden kann. Segmente im Sinne dieser Erfindung sind demnach einlagige Seg mente eines Separatormaterials, Anodenmaterials oder Kathoden materials, doppellagige oder auch vierlagige Segmente des oben beschriebenen Aufbaus. Energy cells or energy storage devices within the meaning of the invention are used, for example, in motor vehicles, other land vehicles, ships, airplanes or in stationary systems such as photovoltaic systems in the form of battery cells or fuel cells, where very large amounts of energy must be stored over longer periods of time. For this purpose, such energy cells have a structure made up of a large number of segments stacked to form a stack. These segments are each formed from alternating anode sheets and cathode sheets which are separated from one another by separator sheets which are also produced as segments. The segments are pre-cut in the manufacturing process and then stacked in the predetermined sequence and connected to one another by lamination. In this case, the anode sheets and cathode sheets are first cut from a continuous web and then individually placed at intervals on a continuous web of a separator material. This subsequently formed "double-layered" endless web of separator material with the anode sheets and cathode sheets placed on it is then cut into segments again in a second step with a cutting device, the segments in this case being cut in two layers by a separator sheet with a separator sheet on it arranged anode sheet or cathode sheet are formed. If this is technically feasible or necessary, the endless webs of the separator material with the anode sheets and cathode sheets laid on top of them can also be laid one on top of the other before cutting, so that an endless web with a first endless layer of the separator material with anode sheets or cathode sheets laid on it and one second continuous layer of separator material with anode sheets or cathode sheets in turn laid thereon. This “four-layer” endless web is then cut into segments by means of a cutting device, which in this case are formed in four layers with a first separator sheet, an anode sheet, a second separator sheet and a cathode sheet lying on top of it. The advantage of this solution is that one cut can be saved. Segments within the meaning of this invention are therefore single-layer segments of a separator material, anode material or cathode material, double-layer or four-layer segments of the structure described above.
Vorrichtungen zur Herstellung von Batteriezellen sind beispielsweise aus der WO 2016/041713 A1 und der DE 10 2017 216 213 A1 be kannt. Devices for producing battery cells are known, for example, from WO 2016/041713 A1 and DE 10 2017 216 213 A1.
Die Herstellung von Batteriezellen beispielsweise für Elektromobili- tät 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 Produkti onsleistung limitiert. Ein Großteil der bekannten Maschinen arbeitet im Einzelblatt-Stapelverfahren (z.B. „Pick and Place“) mit dem Nachteil einer langsameren Verarbeitung. Das Laminieren von Zell formationen ist hier nicht möglich. Battery cells for electromobility, for example, are now manufactured on production systems with an output of 100 to 240 mono cells per minute. These work in sub-areas or continuously with clocked discontinuous movements, such as back and forth movements, and are therefore limited in terms of production output. Most of the known machines work with the single-sheet stacking method (e.g. "pick and place") Disadvantage of slower processing. The laminating of cell formations is not possible here.
Ein weiterer bekannter Ansatz ist eine Maschine mit kontinuierlich laufenden Materialbahnen und getakteten Werkzeugen, wie bei spielsweise Trennmesser und Werkzeuge zur Teilungsänderung. Another well-known approach is a machine with continuously running webs of material and cycled tools, such as separating knives and tools for changing the pitch.
Prinzipiell sind Maschinen mit getakteten Bewegungen leistungsmä ßig begrenzt. Die mit Masse behafteten Teile, etwa Aufnahmen und Werkzeuge, müssen permanent beschleunigt und abgebremst wer den. 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 beweg te Teile höhere Belastungen ertragen und werden deshalb sogar aufwändiger und schwerer. In principle, machines with clocked movements are limited in terms of performance. The parts with mass, such as fixtures and tools, have to be constantly accelerated and braked. The processes determine the timing and a lot of energy is consumed. The mass of the moving parts cannot be reduced at will. Parts that move faster often have to withstand higher loads and are therefore even more complex and heavier.
Um die Produktionskosten der Energiezellenherstellung 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 be schriebenen Art gebildet sind. In order to reduce the production costs of energy cell production, the production capacity of the machines must be increased, among other things. A condition for the high production output is a high production rate of the stack of energy cells, which are formed from several stacked segments of the type described above.
Zur Erzielung von sehr hohen Fertigungsraten ist es dabei wün schenswert, die Segmente in der Fertigung von einer Endlosbahn in einer möglichst hohen Stückrate abzuschneiden, wozu die Endlos bahn in einer entsprechend hohen Zuführgeschwindigkeit zugeführt und die Segmente in einer möglichst hohen Schnittfrequenz von der Endlosbahn abgeschnitten werden müssen. Anschließend müssen die Segmente insbesondere die Anodenblätter und die Kathoden blätter mit einem Abstand zueinander weiterverarbeitet und auf eine Endlosbahn eines Separatormaterials aufgelegt werden. Dieser not wendige Abstand für die Weiterverarbeitung steht der Forderung der Zuführung der Segmente in einer hohen Stückrate entgegen, da sich beide Anforderungen widersprechen. In order to achieve very high production rates, it is desirable to cut the segments from a continuous web in the production process at the highest possible piece rate, for which purpose the continuous web is fed in at a correspondingly high feed rate and the segments are cut off the continuous web at a cutting frequency that is as high as possible must. Then the segments, in particular the anode sheets and the cathode sheets, must be further processed at a distance from one another and on one Endless web of a separator material are placed. This necessary distance for further processing opposes the requirement to feed the segments in a high unit rate, since the two requirements are contradictory.
Zur Lösung dieses Problems ist es aus der Druckschrift DE 10 2017 216 138 A1 bekannt, die Endlosbahn auf einer Trommel zu führen, an dem Umfang der Trommel in Segmente zu schneiden und an schließend die Segmente mittels einer Radialbewegung von einzel nen Transportsegmenten der Trommel unter Bildung von Abständen zueinander zu vereinzeln und in der beabstandeten Anordnung auf eine weitere Endlosbahn aufzulegen. Das Schneiden der Segmente erfolgt mittels eines auf die an der Trommel anliegende Endlosbahn gerichteten Lasers, wobei der Schnitt so erfolgen muss, dass der Schnitt genau durch die Trennlinie jeweils benachbarter Transport segmente erfolgen muss, damit die geschnittenen Segmente aus schließlich einem Transportsegment zugeordnet sind und durch die Radialbewegung der Transportsegmente auseinandergezogen wer den können. To solve this problem, it is known from publication DE 10 2017 216 138 A1 to guide the continuous web on a drum, to cut it into segments on the circumference of the drum and then to form the segments by means of a radial movement of individual transport segments of the drum to be separated from one another by distances and to place them on another endless web in the spaced-apart arrangement. The segments are cut using a laser directed at the endless web lying against the drum, with the cut having to be made in such a way that the cut has to be made exactly through the dividing line of adjacent transport segments so that the cut segments are finally assigned to one transport segment and through the radial movement of the transport segments pulled apart who can.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vereinzelungsvorrichtung zum Schneiden und Vereinzeln von Segmenten für Energiezellen von einer zugeführten Endlosbahn be reitzustellen, welche einen vereinfachten Schnitt der Segmente in Verbindung mit einer prozesssicheren Vereinzelung von beabstan deten Segmenten in einer möglichst hohen Stückrate ermöglicht. Against this background, the invention is based on the object of providing a separating device for cutting and separating segments for energy cells from a fed continuous web, which enables a simplified cutting of the segments in connection with a process-reliable separation of spaced segments in the highest possible piece rate.
Zur Lösung der Aufgabe wird eine Vereinzelungsvorrichtung zum Schneiden und Vereinzeln von Segmenten für Energiezellen von einer zugeführten Endlosbahn mit den Merkmalen von Anspruch 1 und eine Anlage mit den Merkmalen von Anspruch 13 vorgeschla gen. In order to solve the task, a separating device for cutting and separating segments for energy cells from a supplied endless web with the features of claim 1 and a system with the features of claim 13 proposed gene.
Gemäß dem Grundgedanken der Erfindung wird eine Vereinze lungsvorrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 vorgeschla gen, wobei der insbesondere als Teilungsänderungstrommel ausge führte Teilungsänderungskörper und die Schneidvorrichtung vonei nander getrennte Baugruppen und/oder funktional entkoppelt sind und/oder die Schneidvorrichtung zwischen der zugeführten Endlos bahn und dem Teilungsänderungskörper angeordnet ist, und die Transportsegmente während der Drehbewegung des Teilungsände rungskörpers in einer Umlaufbewegung von einer Übernahmestelle zu einer Übergabestelle und wieder zurück umlaufen, wobei die Transportsegmente in der Übernahmestelle von der Endlosbahn mit der Schneidvorrichtung geschnittene Segmente übernehmen und unter Vergrößerung ihrer Abstände in Umfangsrichtung zu der Dreh achse zu der Übergabestelle transportieren und mit den vergrößer ten Abständen an die Übernahmevorrichtung übergeben. According to the basic idea of the invention, a separating device according to the preamble of claim 1 is proposed, with the pitch-changing body designed in particular as a pitch-changing drum and the cutting device being separate assemblies and/or functionally decoupled and/or the cutting device between the fed continuous web and is arranged on the pitch-changing body, and the transport segments rotate during the rotary movement of the pitch-changing body in a circulating movement from a transfer point to a transfer point and back again, with the transport segments taking over segments cut from the endless web with the cutting device in the transfer point and increasing their distances in the circumferential direction transport to the axis of rotation to the transfer point and transfer to the transfer device with the increased distances.
Im Rahmen dieser Anmeldung kann der insbesondere rotierbare Tei lungsänderungskörper als Teilungsänderungstrommel ausgeführt sein. Wenn im Rahmen dieser Anmeldung von einer Trommel die Rede ist (Teilungsänderungstrommel, Schneidtrommel, Transport trommel usw.), ist damit eine spezifische, vorteilhafte Ausführungs form eines rotierenden Körpers oder eines rotierend antreibbaren Körpers angegeben. Die Begriffe rotierender Körper oder rotierend antreibbarer Körper können generisch im Sinne der Erfindung an die Stellen gesetzt werden, die spezifisch eine Trommel, insbesondere die vorstehend aufgezählten und/oder die nachstehend angespro chenen Trommeln, nennen. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, dass das Schneiden und das anschließende Vereinzeln der Segmente in voneinander unabhängigen und/oder funktional entkoppelten Bau gruppen vorgenommen werden, so dass das Schneiden und das Vereinzeln jeweils für sich optimiert werden können, ohne dabei auf die jeweils andere Funktion Rücksicht zu nehmen. Dazu kann die Schneidvorrichtung zwischen der zugeführten Endlosbahn und dem Teilungsänderungskörper angeordnet sein, so dass die Endlosbahn zuerst der Schneidvorrichtung zugeführt wird, welche die Endlos bahn in Segmente schneidet und dann die geschnittenen Segmente an den Teilungsänderungskörper übergibt. Durch die vorgeschlage ne Trennung und/oder funktionale Entkopplung und/oder Anordnung der Schneidvorrichtung und dem Teilungsänderungskörper kann z.B. der Umfang des Teilungsänderungskörpers maximal für die Verein zelung und die damit verbundene Vergrößerung der Abstände der Segmente genutzt werden, da der im Stand der Technik an der Tei lungsänderungstrommel vorgesehene Schnitt der Endlosbahn in die Segmente in eine von dem Teilungsänderungskörper unabhängige vorverlagerte Baugruppe verlegt ist. Ferner kann der Schnitt der Segmente vereinfacht werden, da die Endlosbahn und die geschnit tenen Segmente in der Schneidvorrichtung nicht mehr auf bewegli chen Transportsegmenten angeordnet werden müssen. Dabei muss die Schnittlinie insbesondere nicht mehr in einer vorbestimmten Ausrichtung zwischen zwei Transportsegmenten positioniert sein, und kann stattdessen hinsichtlich ihrer Schnittqualität, Schnittge schwindigkeit und Schnittfrequenz optimiert werden. Dabei können die Schneidvorrichtung und der Teilungsänderungskörper zwar funk tional entkoppelt sein, aber über eine gemeinsame Antriebseinrich tung miteinander gekoppelt sein, wichtig ist nur, dass der Schnitt vorgang und der Vereinzelungsvorgang getrennt voneinander aus geführt werden, und dass die Segmente bereits geschnitten von dem Teilungsänderungskörper übernommen werden. Die bereits geschnittenen Segmente werden dann von dem Teilungsänderungs körper in der Übernahmestelle übernommen und auf dem Teilungs änderungskörper unter Vergrößerung ihrer Abstände zueinander zu der Übergabestelle transportiert, in der sie dann an eine Übernah mevorrichtung übergeben werden. In the context of this application, the particular rotatable division-changing body can be designed as a division-changing drum. If within the scope of this application a drum is mentioned (pitch changing drum, cutting drum, transport drum, etc.), a specific, advantageous embodiment of a rotating body or a rotationally drivable body is specified. The terms rotating body or rotationally drivable body can be used generically within the meaning of the invention in the places that specifically name a drum, in particular the drums listed above and/or the drums addressed below. The advantage of the solution according to the invention can be seen in the fact that the segments are cut and then separated in independent and/or functionally decoupled construction groups, so that cutting and separation can each be optimized for themselves without having to to take other functions into account. For this purpose, the cutting device can be arranged between the supplied endless web and the pitch changing body, so that the endless web is first fed to the cutting device, which cuts the endless web into segments and then transfers the cut segments to the pitch changing body. The proposed ne separation and / or functional decoupling and / or arrangement of the cutting device and the pitch change body can, for example, the maximum extent of the pitch change body for the individual zelung and the associated increase in the distances between the segments can be used, since the prior art at the Division change drum provided section of the continuous web is laid in the segments in an independent of the division change body upstream assembly. Furthermore, the cutting of the segments can be simplified since the continuous web and the cut segments no longer have to be arranged on movable transport segments in the cutting device. In particular, the cutting line no longer has to be positioned in a predetermined alignment between two transport segments and can instead be optimized with regard to its cutting quality, cutting speed and cutting frequency. The cutting device and the pitch-changing body can be functionally decoupled, but coupled to one another via a common drive device. It is only important that the cutting process and the separating process are carried out separately from one another, and that the segments are already cut by be transferred to the pitch change body. The segments that have already been cut are then taken over by the division change body in the takeover point and transported on the division change body, increasing their distances from one another to the transfer point, in which they are then handed over to a takeover device.
Dabei hat sich herausgestellt, dass die Segmente besonders pro zesssicher in der Übergabestelle an die Übernahmevorrichtung übergeben werden können, wenn die Transportsegmente in der Übergabestelle einen Abstand von 1 bis 10 mm, bevorzugt 2 bis 5 mm in Umfangsrichtung des Teilungsänderungskörpers aufweisen. It has been found that the segments can be transferred to the transfer device in the transfer point with particular process reliability if the transport segments in the transfer point have a spacing of 1 to 10 mm, preferably 2 to 5 mm, in the circumferential direction of the pitch changing body.
Weiter wird vorgeschlagen, dass eine Steuerungseinrichtung vorge sehen ist, welche die Bewegung der Transportsegmente von der Übernahmestelle zu der Übergabestelle steuert. Die Bewegung der Transportsegmente setzt sich zusammen aus der reinen Drehbewe gung des Teilungsänderungskörpers und der zusätzlich überlagerten Radial- und/oder Umfangsbewegung der Transportsegmente zur Vergrößerung der Abstände zwischen den Transportsegmenten und damit auch zwischen den daran gehaltenen Segmenten. Da die Stel lung der Transportsegmente in der Übernahmestelle und der Über gabestelle für einen prozesssicheren Transport insbesondere bei den hohen zu realisierenden Transportgeschwindigkeiten der Seg mente von besonderer Bedeutung ist, bildet die Steuereinrichtung neben den bewegbaren Transportsegmenten eine wichtige Kompo nente der Vereinzelungsvorrichtung, mittels derer der Bewegungs ablauf besonders genau realisiert werden kann. Dabei steuert die Steuerungseinrichtung bevorzugt die für die Abstandsvergrößerung ursächliche Radial- und/oder Umfangsbewegung der Transportseg mente relativ zu der Drehbewegung des Teilungsänderungskörpers und kann damit als eine Art Feinsteuerung angesehen werden. It is also proposed that a control device is provided which controls the movement of the transport segments from the transfer point to the transfer point. The movement of the transport segments consists of the pure rotational movement of the pitch-changing body and the additional superimposed radial and/or circumferential movement of the transport segments to increase the distances between the transport segments and thus also between the segments held thereon. Since the position of the transport segments in the transfer point and the transfer point is of particular importance for process-reliable transport, especially given the high transport speeds to be achieved in the segments, the control device forms an important component of the separating device, in addition to the movable transport segments, by means of which the movement process can be realized particularly precisely. In this case, the control device preferably controls the radial and/or circumferential movement of the transport segments, which causes the increase in distance, relative to the rotary movement of the pitch-changing body and can thus be regarded as a kind of fine control.
Eine besonders kostengünstige und zuverlässige Steuerung der Bewegung der Transportsegmente kann dadurch verwirklicht wer den, indem die Steuerungseinrichtung durch eine gegenüber dem Teilungsänderungskörper stillstehende Steuerkurve gebildet ist, an welcher die Transportsegmente jeweils mit einem Steueransatz an- liegen. Die Steuerung der Bewegung der Transportsegmente kann damit rein mechanisch erfolgen, zusätzliche Sensoren und Aktua toren sind damit nicht erforderlich. Die erforderliche Genauigkeit des Bewegungsablaufes und insbesondere der Stellungen der Trans portsegmente in der Übernahmestelle und der Übergabestelle kann dabei durch eine entsprechend genau gearbeitete Form der Steuer kurve und eine entsprechend genaue Ausrichtung der Steuerkurve zu dem Teilungsänderungskörpers bzw. zu den Steueransätzen der Transportsegmente erreicht werden. A particularly cost-effective and reliable control of the movement of the transport segments can be realized by the control device being formed by a control cam which is stationary relative to the pitch-changing body and on which the transport segments each rest with a control projection. The movement of the transport segments can be controlled purely mechanically, so additional sensors and actuators are not required. The required accuracy of the movement sequence and in particular the positions of the transport segments in the transfer point and the transfer point can be achieved by a correspondingly precisely worked shape of the control curve and a correspondingly precise alignment of the control curve to the pitch-changing body or to the control approaches of the transport segments.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuerungseinrichtung wenigs tens einen elektrisch ansteuerbaren, die Bewegung der Transport segmente steuernden Aktuator umfasst. Der die Bewegung steuern de Aktuator kann dabei die Steuerung über die Steuerkurve ergän zen bzw. oder auch ersetzen sofern eine rein elektronische Steue rung der Bewegung der Transportsegmente verwirklicht werden soll. Der elektrisch ansteuerbare Aktuator ermöglicht eine sehr genaue Steuerung der Bewegung der Transportsegmente. Ferner kann der Bewegungsablauf auch im Wege einer Regelung oder auch zur Ver wirklichung eines neuen Übergabeabstandes der Segmente sehr einfach angepasst bzw. verändert werden. It is further proposed that the control device comprises at least one electrically controllable actuator that controls the movement of the transport segments. The actuator controlling the movement can supplement or replace the control via the control cam if a purely electronic control of the movement of the transport segments is to be implemented. The electrically controllable actuator enables very precise control of the movement of the transport segments. Furthermore, the movement sequence can also be adjusted or changed very easily by way of a regulation or also to realize a new transfer distance of the segments.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Transportsegmente in Radial richtung des Teilungsänderungskörpers bewegbar sind, und die Steuerungseinrichtung die Transportsegmente zu einer Bewegung von einem kleineren Radius in der Übernahmestelle auf einen grö ßeren Radius in der Übergabestelle steuert. Durch die Radialbewe gung der Transportsegmente von dem kleineren auf den größeren Radius wird automatisch der Abstand der Transportsegmente aus gehend von der Übernahmestelle hin zu der Übergabestelle vergrö ßert, da die Erstreckung der Transportsegmente in Umfangsrichtung des Teilungsänderungskörpers unverändert ist, der Umfang auf dem die Transportsegmente in dem größeren Radius bewegt werden, aber größer ist als der Umfang auf dem kleineren Radius. It is also proposed that the transport segments are movable in the radial direction of the pitch changing body, and the Control device controls the transport segments to move from a smaller radius in the transfer point to a larger radius in the transfer point. The radial movement of the transport segments from the smaller to the larger radius automatically increases the distance between the transport segments from the transfer point to the transfer point, since the extension of the transport segments in the circumferential direction of the pitch-changing body is unchanged, the circumference on which the transport segments in be moved on the larger radius, but is larger than the circumference on the smaller radius.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Transportsegmente in Um fangsrichtung des Teilungsänderungskörpers bewegbar sind, und die Steuerungseinrichtung die Transportsegmente von der Über nahmestelle zu der Übergabestelle zu einer Geschwindigkeit mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Umfangsgeschwin digkeit des Teilungsänderungskörpers und von der Übergabestelle zu der Übernahmestelle zu einer kleineren Umfangsgeschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit des Teilungsänderungskörpers an steuert. Der Abstand der Transportsegmente kann hierdurch durch eine reine Umfangsbewegung der Transportsegmente auf einem wenigstens nahezu identischen Radius vergrößert werden. Dabei wird der Abstand der Transportsegmente ausgehend von der Über nahmestelle durch eine kurzzeitige Beschleunigung der Transport segmente gegenüber der Drehbewegung des Teilungsänderungs körpers auf eine höhere Umfangsgeschwindigkeit realisiert. Ausge hend von der Übergabestelle werden die Transportsegmente dann während der Bewegung in die Übernahmestelle wieder verzögert, bis sie wieder aneinander anliegen. Sofern eine reine Umfangsbe wegung nicht optimal ist, kann die Umfangsbewegung der Trans portsegmente selbstverständlich auch mit der oben beschriebenen Radialbewegung kombiniert werden. It is also proposed that the transport segments be movable in the circumferential direction of the pitch-changing body, and the control device moves the transport segments from the transfer point to the transfer point at a speed with a higher peripheral speed than the circumferential speed of the pitch-changing body and from the transfer point to the transfer point at a lower speed Peripheral speed as the peripheral speed of the pitch changing body controls. As a result, the distance between the transport segments can be increased by a purely circumferential movement of the transport segments on an at least almost identical radius. The distance between the transport segments, starting from the transfer point, is realized by briefly accelerating the transport segments to a higher circumferential speed compared to the rotational movement of the pitch-changing body. Starting from the transfer point, the transport segments are then decelerated again during the movement to the transfer point until they rest against one another again. If a pure circumferential movement is not optimal, the circumferential movement of the transport segments can, of course, also be carried out with the one described above Radial movement are combined.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Transportsegmente eine mit Unterdrück beaufschlagbare Übernahmefläche aufweisen. Die Seg mente können dadurch über einen Unterdrück an die Übernahmeflä che der Transportsegmente angesaugt und während der weiteren Transportbewegung gegen die während der Drehbewegung des Tei lungsänderungskörpers wirkenden Radialkräfte an den Transport segmenten gehalten werden. Damit sind zum Übernehmen und zu dem weiteren Transport der Segmente keine weiteren mechanischen Mittel an den Transportsegmenten erforderlich. Außerdem können die Übernahme und der Transport der Segmente mit sehr geringen auf die Segmente einwirkenden Kräften zur Verwirklichung eines “sanften“ Transportes realisiert werden. It is also proposed that the transport segments have a transfer surface that can be subjected to negative pressure. The segments can thus be sucked onto the transfer surface of the transport segments via a negative pressure and can be held on the transport segments during the further transport movement against the radial forces acting during the rotary movement of the part change body. This means that no further mechanical means are required on the transport segments for taking over and for the further transport of the segments. In addition, the takeover and transport of the segments can be realized with very low forces acting on the segments to achieve “soft” transport.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Schneidvorrichtung durch eine mittels einer Antriebseinrichtung zu einer Drehbewegung angetrie benen Schneidkörper, insbesondere eine mittels einer Antriebsein richtung zu einer Drehbewegung angetriebene Schneidtrommel ge bildet ist. Die Verwirklichung der Schneidvorrichtung als Schneid körper, insbesondere Schneidtrommel ist insofern von Vorteil, da die Schneidvorrichtung dadurch in einen Trommellauf integriert werden kann, in dem besonders hohen Transportgeschwindigkeit der End losbahn und der geschnittenen Segmente unter einer optimierten Bauraumausnutzung verwirklicht werden können. Dabei kann das Schneiden der Segmente z.B. mittels eines Lasers erfolgen, der an dem Umfang des Schneidkörpers oder auch radial innen in dem Schneidkörper angeordnet ist und bei einer Aktivierung einen auf die Endlosbahn gerichteten Laserstrahl aussendet. Ferner kann auch ein mechanisches Schneiden der Endlosbahn vorgesehen sein, indem an dem Schneidkörper eine Mehrzahl von über den Um- gang verteilt angeordneten Gegenmessern mit jeweils einer einseitig freien Schneide vorgesehen sind, an deren Außenseiten die Endlos bahn anliegt. Ferner ist an dem Außenumfang des Schneidkörpers ein Schneidmesser vorgesehen, welches auch an einem zweiten zu einer Drehbewegung angetriebenen Schneidkörper, insbesondere einer zweiten zu einer Drehbewegung angetriebenen Schneidtrom mel angeordnet sein kann. Das Schneidmesser ist dann so positio niert bzw. in der Bewegung des zweiten Schneidkörpers gesteuert, dass die Gegenmesser des Schneidkörpers in einer vorbestimmten Position und Ausrichtung zur Anlage gelangen und während der wei teren Bewegung die Endlosbahn nach dem Abscherprinzip durch trennen. Dieser mechanische Schneidvorgang kann durch ein Auf heizen der Schneidmesser oder Gegenmesser weiter zu einem thermomechanischen Schnittvorgang der Endlosbahn erweitert wer den. It is further proposed that the cutting device is formed by a cutting body driven by a drive device to perform a rotary movement, in particular a cutting drum driven by a drive device to perform a rotary movement. The realization of the cutting device as a cutting body, in particular a cutting drum, is advantageous in that the cutting device can be integrated into a drum run in which the particularly high transport speed of the endless web and the cut segments can be realized with optimized space utilization. The segments can be cut, for example, by means of a laser, which is arranged on the circumference of the cutting body or also radially inside in the cutting body and, when activated, emits a laser beam directed at the endless web. Furthermore, a mechanical cutting of the endless web can also be provided by a plurality of over the Um- gang distributed arranged counter knives are provided, each with a one-sided free cutting edge, on the outside of which the endless web rests. Furthermore, a cutting blade is provided on the outer circumference of the cutting body, which can also be arranged on a second cutting body driven to perform a rotary movement, in particular a second cutting drum driven to perform a rotary movement. The cutting blade is then positioned and the movement of the second cutting body is controlled in such a way that the counter-blades of the cutting body come into contact in a predetermined position and alignment and during the further movement separate the continuous web according to the shearing principle. This mechanical cutting process can be further extended to a thermomechanical cutting process of the continuous web by heating the cutting blade or counter blade.
Dabei wird weiter vorgeschlagen, dass der Schneidkörper mittels einer Antriebseinrichtung zu einer Drehbewegung entgegen der Drehrichtung des Teilungsänderungskörpers angetrieben wird. It is further proposed that the cutting body is driven by a drive device to perform a rotary movement counter to the direction of rotation of the pitch-changing body.
Durch die vorteilhafte Drehrichtung des Schneidkörpers weist dieser in einer benachbarten Anordnung zu dem Teilungsänderungskörper an der dem Teilungsänderungskörper zugewandten Randseite eine gleichgerichtete Bewegung auf, so dass die geschnittenen Segmen te im Idealfall tangential von dem Teilungsänderungskörper mit möglichst geringen auf die Segmente einwirkenden Kräften über nommen werden können. Due to the advantageous direction of rotation of the cutting body, it has a movement in the same direction in an arrangement adjacent to the pitch-changing body on the edge side facing the pitch-changing body, so that the cut segments can ideally be taken tangentially by the pitch-changing body with the lowest possible forces acting on the segments .
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Schneidkörper unmittelbar be nachbart zu dem Teilungsänderungskörper angeordnet ist, und die Segmente in der Stelle des geringsten Abstandes zu dem Teilungs änderungskörpers an die in der Übernahmestelle angeordneten Transportsegmente übergibt. Dieser möglichst geringe Abstand ist insofern von Vorteil, da die Segmente dadurch sehr prozesssicher und mit möglichst geringen Kräften von dem Teilungsänderungskör per übernommen werden können. It is also proposed that the cutting body be arranged immediately adjacent to the pitch changing body, and the segments in the point of smallest distance from the pitch changing body to those arranged in the takeover point transfers transport segments. This distance that is as small as possible is advantageous in that the segments can be taken over by the pitch-changing body in a very process-reliable manner and with the lowest possible forces.
Weiter wird vorgeschlagen, dass der Teilungsänderungskörper fünf, sechs, sieben, acht, zehn oder zwölf Transportsegmente aufweist, und die Transportsegmente in der Übernahmestelle einen Außenra dius von 75 bis 150 mm, bevorzugt von 90mm bis 125 mm in Bezug zu der Drehachse des Teilungsänderungskörpers aufweisen. Durch die vorgeschlagene Anzahl der Transportsegmente in Verbindung mit dem vorgeschlagenen Außenradius können hinsichtlich der vor zunehmenden Abstandsvergrößerung und hinsichtlich eines pro zesssicheren Transportes der Segmente von der Übernahmestelle zu der Übergabestelle günstige Bewegungsverhältnisse verwirklicht werden. It is also proposed that the pitch-changing body has five, six, seven, eight, ten or twelve transport segments, and the transport segments in the transfer point have an outer radius of 75 to 150 mm, preferably 90 mm to 125 mm, in relation to the axis of rotation of the pitch-changing body . With the proposed number of transport segments in conjunction with the proposed outer radius, favorable movement conditions can be achieved with regard to increasing distances and with regard to a process-safe transport of the segments from the transfer point to the transfer point.
Ferner wird zur Lösung der Aufgabe nach Anspruch 13 eine Anlage zur Herstellung von Stapeln aus einzelnen Segmenten für Energie zellen vorgeschlagen, bei der wenigstens eine Vereinzelungsvor richtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 vorgesehen ist, wobei die von den Vereinzelungsvorrichtung vereinzelten Segmente einer Verbundvorrichtung zugeführt werden, welche die Segmente zu Formationen miteinander verbindet. Die Segmente können dabei in der Verbundvorrichtung unter Bildung einer festen Verbindung mit einander oder über eine Endlosbahn miteinander verbunden werden Ferner können die Segmente auch aufeinander oder auf eine End losbahn oder umgekehrt aufgelegt werden und allein durch die Aus übung von Druck als Verbund weitertransportiert werden. Wichtig ist, dass die Formationen entweder durch Druck oder eine Verbin dung so miteinander verbunden sind, dass sie zusammen in einem Verbund einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden können. Da bei sind die Segmente unter sich oder mit der Endlosbahn so mitei nander verbunden, dass sie in der Anordnung und Ausrichtung zuei nander fixiert sind. Furthermore, to achieve the object of claim 13, a system for producing stacks of individual segments for energy cells is proposed, in which at least one separating device is provided according to one of claims 1 to 12, the segments separated by the separating device being fed to a composite device , which connects the segments to form formations. The segments can be connected to each other in the composite device to form a fixed connection or via an endless track. Furthermore, the segments can also be placed one on top of the other or on an endless track or vice versa and transported further as a composite simply by exerting pressure. It is important that the formations are connected, either by pressure or a connection, so that they come together in one Composite further processing can be supplied. The segments are connected to one another or to the endless web in such a way that they are fixed in their arrangement and orientation relative to one another.
Hierzu kann die Verbundvorrichtung wenigstens eine zugeführte Endlosbahn aufweisen, und die Verbundvorrichtung kann bevorzugt eine erste Verbundvorrichtung aufweisen, welche die Endlosbahn und die Segmente zur Bildung einer ersten Formation aufeinander auflegt. Sofern dies sinnvoll ist, kann hier schon eine feste Verbin dung geschaffen werden z.B. durch einen thermischen Laminie- rungsprozess. Es reicht allerdings auch aus, wenn die erste Ver bundvorrichtung die Endlosbahn lediglich auf die Segmente oder umgekehrt auflegt und die Segmente dann allein durch eine Aus übung von Druck gegenüber der Endlosbahn zu der ersten Formati on fixiert. For this purpose, the connecting device can have at least one supplied continuous web, and the connecting device can preferably have a first connecting device, which places the continuous web and the segments on top of one another to form a first formation. If this makes sense, a permanent connection can be created here, e.g. through a thermal lamination process. However, it is also sufficient if the first connecting device merely places the continuous web on the segments or vice versa and then fixes the segments solely by exerting pressure against the continuous web to form the first formation.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Übernahmevorrichtung durch einen zu einer Drehbewegung angetriebenen Transportkörper, ins besondere eine zu einer Drehbewegung angetriebene Transport trommel gebildet ist, und die erste Verbundvorrichtung ein den Transportkörper umfassendes Spannband umfasst, welches die Segmente von dem Teilungsänderungskörper übernimmt und auf ein Transportband oder auf die Endlosbahn auflegt. Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass die Segmente durch die als Trans portkörper ausgebildete Übernahmevorrichtung in einer Drehbewe gung von dem Teilungsänderungskörper übernommen werden kön nen, wodurch sehr hohe Transportgeschwindigkeiten in einem konti nuierlichen Endlosherstellungsverfahren realisiert werden können. Diese von dem Transportkörper übernommenen Segmente werden dann über das Spannband, welches hierzu eine entsprechend ange- passte Führung und Geometrie aufweisen kann, auf das Transport band zur Realisierung einer linearen Abführbewegung der Segmente aufgelegt. It is also proposed that the take-over device be formed by a transport body that is driven to perform a rotary movement, in particular a transport drum that is driven to perform a rotary movement, and that the first connecting device comprises a tensioning belt that encompasses the transport body, which takes over the segments from the pitch-changing body and places them on a conveyor belt or placed on the endless track. The advantage of this solution can be seen in the fact that the segments can be taken over by the transfer device designed as a transport body in a rotational movement from the pitch changing body, which means that very high transport speeds can be achieved in a continuous endless production process. These segments taken over by the transport body are then secured via the tensioning strap, which has a correspondingly may have fitted management and geometry, placed on the conveyor belt to realize a linear removal movement of the segments.
Alternativ wird vorgeschlagen, dass die Übernahmevorrichtung durch ein Transportband gebildet ist, auf welches der Teilungsände rungskörper die Segmente in der Übergabestelle auflegt, und die Endlosbahn über eine Umlenkrolle umgelenkt und auf die Segmente aufgelegt wird, welche derart angeordnet ist, dass sie in Richtung des Transportbandes einen kleineren Abstand zu der Übergabestel le aufweist als die Länge Segmente in Transportrichtung des Trans portbandes. Durch das Transportband werden die Segmente aus der Drehbewegung des Teilungsänderungskörpers in einer linearen ge radlinigen Abführbewegung abtransportiert. Dabei werden die auf das Transportband aufgelegten Segmente aufgrund der Anordnung der Umlenkrolle und von der dadurch geführten und aufgelegten Endlosbahn erfasst, bevor sie vollständig von dem Teilungsände rungskörper abgeführt sind. Damit werden die Segmente in jeder Phase der Übergangsbewegung entweder an den Transportsegmen ten des Teilungsänderungskörpers oder über die Endlosbahn und idealerweise in einer kurzen Überlappungsphase sowohl an den Transportsegmenten als auch über die Endlosbahn fixiert. Damit kann eine besonders prozesssichere Übergabe der Segmente von dem Teilungsänderungskörper auf das Transportband verwirklicht werden. Alternatively, it is proposed that the take-over device is formed by a conveyor belt, on which the division-changing body places the segments in the transfer point, and the endless web is deflected via a deflection roller and placed on the segments, which is arranged in such a way that it moves in the direction of the conveyor belt has a smaller distance to the transfer point le than the length of the segments in the transport direction of the transport belt. By means of the conveyor belt, the segments are transported away from the rotational movement of the pitch-changing body in a linear, rectilinear removal movement. The segments placed on the conveyor belt are detected due to the arrangement of the deflection roller and the endless web guided and placed by it before they are completely removed from the pitch change body. In this way, the segments are fixed in each phase of the transitional movement either on the transport segments of the pitch-changing body or over the endless track and ideally in a brief overlapping phase both on the transport segments and over the endless track. A particularly process-reliable transfer of the segments from the pitch-changing body to the conveyor belt can thus be implemented.
Weiter wird vorgeschlagen, dass in der Anlage wenigstens zwei Vereinzelungsvorrichtungen vorgesehen sind, und die Verbundvor richtung eine zweite Verbundvorrichtung aufweist, welche die von den Vereinzelungsvorrichtungen geschnittenen Segmente zu zwei ten Formationen miteinander verbindet oder die durch die ersten Verbundvorrichtungen gebildeten ersten Formationen zu einer zwei ten Formation miteinander verbindet. Dabei kann auch die zweite Verbundvorrichtung die zweiten Formationen der Segmente und der ggf. vorhandenen Endlosbahnen entweder allein durch die Aus- Übung von Druck zu den zweiten Formationen fixieren oder auch in einem Verbindungsverfahren wie z.B. einen Laminierungsprozess oder einen Klebeverfahren miteinander verbinden. It is further proposed that at least two separating devices are provided in the system, and the connecting device has a second connecting device which connects the segments cut by the separating devices to form second formations or which are connected by the first Composite devices formed first formations to a two-th formation connects together. The second connecting device can also fix the second formations of the segments and the endless webs that may be present either solely by exerting pressure on the second formations or also in a connecting method such as a lamination process or an adhesive method.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungs- formen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt The invention is explained below on the basis of preferred embodiments with reference to the attached figures. while showing
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vereinzelungsvorrichtung mit einer Schneidvorrichtung und einer Teilungsänderungs trommel gemäß einer ersten Ausführungsform; und 1 shows a separating device according to the invention with a cutting device and a pitch change drum according to a first embodiment; and
Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Teilungsänderungs trommel; und Fig. 2 is an enlarged view of the pitch change drum; and
Fig. 3 eine Endlosbahn mit in der Vereinzelungsvorrichtung daraus geschnittenen Segmenten; und 3 shows an endless web with segments cut from it in the separating device; and
Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vereinzelungsvorrichtung mit einer Schneidvorrichtung und einer Teilungsänderungs trommel gemäß einer zweiten Ausführungsform; und 4 shows a separating device according to the invention with a cutting device and a pitch change drum according to a second embodiment; and
Fig. 5 einen schematisch dargestellten Aufbau eines Zellen stapels für eine Energiezelle; und Fig. 6 eine erfindungsgemäße Anlage mit zwei Vereinze lungsvorrichtungen; und 5 shows a diagrammatically illustrated structure of a cell stack for an energy cell; and 6 shows a system according to the invention with two singling devices; and
Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt der Vereinzelungsvor- richtung mit einer Teilungsänderungstrommel und einer als Transporttrommel ausgebildeten Übernahmevor richtung; und 7 shows an enlarged section of the separating device with a pitch-changing drum and a transfer device designed as a transport drum; and
Fig. 8 einen vergrößerten Ausschnitt der Vereinzelungsvor richtung mit einer Teilungsänderungstrommel und einer als Transportband ausgebildeten Übernahmevorrich tung. 8 shows an enlarged section of the separating device with a pitch-changing drum and a transfer device designed as a conveyor belt.
In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Teilungsänderungskörper als Teilungsänderungstrommel 3, der Schneidkörper als Schneidtrommel und der Transportkörper als Transporttrommel ausgebildet. In the exemplary embodiments described below, the pitch-changing body is in the form of a pitch-changing drum 3, the cutting body is in the form of a cutting drum, and the transport body is in the form of a transport drum.
Im Folgenden wird zunächst der Aufbau eines Zellenstapels 90 un- ter Bezugnahme auf Figur 5 beschrieben. Eine Monozelle 91 ist ein Schichtsystem bestehend aus übereinander gelegten Schichten oder Segmenten, nämlich einem Separator 92, einer Anode 93, einem weiteren Separator 94 und einer Kathode 95. Zum Aufbau eines Monozellenstapels 90 wird eine Mehr- oder Vielzahl dieser Monozel- len 91 übereinandergestapelt und mit einer Abschlusszelle 96 abge schlossen. Diese Abschlusszelle 96 besteht beispielsweise aus ei nem Separator 92, einer Anode 93 und einem weiteren Separator 94 und stellt sicher, dass der Monozellenstapel 90 jeweils mit einem Separator 92, 94 nach außen abgeschlossen wird. Der Monozellenstapel 90 dient insbesondere zum Aufbau eines nicht gezeigten elektrochemischen bzw. galvanischen Akkumulators, bei spielsweise eines Lithium-Ionen-Akkus. Die Elektroden 93, 95 be stehen aus typischen Elektrodenmaterialien einer elektrochemi schen bzw. galvanischen Akkumulatorzelle. Im Falle einer Lithium- lonen-Zelle enthalten die Elektroden beispielsweise Lithium-Ionen. Die Separatoren dienen zur elektrischen Isolierung der Elektroden voneinander und bestehen beispielsweise aus einer Kunststofffolie, etwa aus einem thermoplastischen Material. The structure of a cell stack 90 is first described below with reference to FIG. A monocell 91 is a layered system consisting of layers or segments placed one on top of the other, namely a separator 92, an anode 93, another separator 94 and a cathode 95 completed with a termination cell 96. This closing cell 96 consists, for example, of a separator 92, an anode 93 and a further separator 94 and ensures that the mono-cell stack 90 is closed off from the outside with a separator 92, 94 in each case. The mono cell stack 90 is used in particular to build an electrochemical or galvanic battery, not shown, for example a lithium-ion battery. The electrodes 93, 95 are made of typical electrode materials of an electrochemical or galvanic accumulator cell. In the case of a lithium ion cell, the electrodes contain lithium ions, for example. The separators are used to electrically insulate the electrodes from one another and consist, for example, of a plastic film, such as a thermoplastic material.
In der Figur 1 ist eine Vereinzelungsvorrichtung 1 mit einer Schneidvorrichtung 2, einer Teilungsänderungstrommel 3 und einer Übernahmevorrichtung 4 zu erkennen, welcher eine Endlosbahn 5 aus Anodenmaterial, Kathodenmaterial oder Separatormaterial zur Herstellung von Energiezellen oder Energiespeichern zugeführt wird. Die Energiezellen oder Energiespeicher werden z.B. in Land fahrzeugen, Schiffen, Luftfahrzeugen oder auch stationär betriebe nen Einrichtungen wie z.B. Photovoltaikanlagen verwendet und die nen der Speicherung und/oder Umwandlung von elektrischer Ener gie in Form von Batteriezellen oder Brennstoffzellen, welche zum Betrieb von elektrischen Antriebsaggregaten genutzt wird. Dies kön nen z.B. Kraftfahrzeuge mit einem elektrischen Antrieb sein. 1 shows a separating device 1 with a cutting device 2, a pitch-changing drum 3 and a transfer device 4, to which a continuous web 5 of anode material, cathode material or separator material for producing energy cells or energy storage devices is fed. The energy cells or energy storage devices are used, for example, in land vehicles, ships, aircraft or also stationary devices such as photovoltaic systems and are used to store and/or convert electrical energy in the form of battery cells or fuel cells, which are used to operate electrical drive units will. This could be motor vehicles with an electric drive, for example.
Die Endlosbahn 5 wird der Schneidvorrichtung 2 zugeführt, welche hier als eine Schneidtrommel mit einer Mehrzahl von Gegenmessern 11 und auf den Umfang der Schneidtrommel gerichteten Schneid messern 10 ausgebildet ist. Die Endlosbahn 5 wird von der als Schneidtrommel ausgebildeten Schneidvorrichtung 2 in einer rotato rischen Transportbewegung erfasst und weiter zu der Teilungsände rungstrommel 3 zugeführt. Dabei wird die Endlosbahn 5 auf der Schneidvorrichtung 2 mittels der Schneidmesser 10 durch ein Ab- scheren an den Gegenmessern 11 in Segmente 6 mit einer vorbe stimmten Länge geschnitten, welche den eingangs beschriebenen Anoden 93, Kathoden 95 oder Separatoren 92, 94 in den Monozel len 91 oder auch Verbundelementen von Anoden 93 mit Separatoren 92, 93 Kathoden 95 mit Separatoren 92, 93 oder den Monozellen 91 selbst entsprechen. Die Segmente 6 liegen nach dem Schneiden der Endlosbahn 5 an der Mantelfläche der Schneidtrommel an und wer den z.B. mittels Unterdrucks an der Mantelfläche der Schneidtrom mel gehalten. Ferner liegen die Segmente 6 unmittelbar, d.h. ohne einen Abstand oder mit einem nur sehr geringen Abstand aneinan der an und sind nur durch die Trennschnitte voneinander getrennt. Die Segmente 6 werden dann auf der Schneidtrommel durch die Drehbewegung bis zu einer Übernahmestelle I transportiert und in der Übernahmestelle I von der Teilungsänderungstrommel 3 über nommen. Alternativ kann statt der Schneidtrommel auch eine Schneidvorrichtung 2 verwendet werden, in welcher die Endlosbahn 5 und/oder die Segmente 6 geschnitten und der Teilungsänderungs trommel 3 in einer geraden also ebenen Zuführbewegung zugeführt werden. Ferner kann die Schneidvorrichtung 2 zur Verwirklichung unterschiedlicher Führungsbahnen der Endlosbahn 5 oder der Seg mente 6 auch eine beliebig gekrümmte oder umgelenkte Zuführbe wegung umfassen, wichtig ist lediglich, dass die bereits geschnitte nen Segmente 6 in einer unmittelbaren oder einer möglichst dichten Anlage aneinander in die Übernahmestelle I zugeführt werden. The endless web 5 is fed to the cutting device 2, which is designed here as a cutting drum with a plurality of counter knives 11 and cutting knives 10 directed onto the circumference of the cutting drum. The continuous web 5 is gripped by the cutting device 2 designed as a cutting drum in a rotary transport movement and fed on to the pitch change drum 3 . The continuous web 5 is cut on the cutting device 2 by means of the cutting blade 10 through a scissors on the counter knives 11 are cut into segments 6 with a predetermined length, which correspond to the anodes 93, cathodes 95 or separators 92, 94 described at the outset in the monocells 91 or composite elements of anodes 93 with separators 92, 93 cathodes 95 with separators 92 , 93 or the monocells 91 themselves. After the continuous web 5 has been cut, the segments 6 rest against the outer surface of the cutting drum and are held against the outer surface of the cutting drum by means of negative pressure, for example. Furthermore, the segments 6 are directly, ie without a distance or with only a very small distance aneinan the and are only separated by the separating cuts. The segments 6 are then transported on the cutting drum by the rotary movement up to a takeover point I and taken over in the takeover point I by the pitch change drum 3 . Alternatively, instead of the cutting drum, a cutting device 2 can also be used, in which the endless web 5 and/or the segments 6 are cut and fed to the pitch-changing drum 3 in a straight, ie flat, feed movement. Furthermore, the cutting device 2 can also include any curved or deflected feed movement to implement different guide paths of the endless web 5 or the segments 6. It is only important that the segments 6 that have already been cut are in direct contact or as close as possible to each other in the transfer point I are fed.
Die Teilungsänderungstrommel 3 umfasst einen Trommelgrundkör per 7 und mehrere radial außen an dem Trommelgrundkörper 7 an geordnete Transportsegmente 8, wie auch in der vergrößerten Dar stellung der Figur 2 zu erkennen ist. Die Teilungsänderungstrommel 3 wird durch eine nicht dargestellte, mit dem Trommelgrundkörper 7 in einer Drehverbindung stehende Antriebseinrichtung zu einer Drehbewegung in Pfeilrichtung im Uhrzeigersinn angetrieben. Dazu kann als Antriebseinrichtung ein Elektromotor vorgesehen sein, wel cher den Trommelgrundkörper 7 unmittelbar oder über ein Getriebe antreibt. Die Transportsegmente 8 sind radial beweglich an dem Trommelgrundkörper 7 gehalten und weisen an ihrer Außenseite jeweils eine gekrümmte Oberfläche mit einem in Bezug zu der Dreh achse D des Trommelgrundkörpers 7 identischen Radius auf, so dass sie in der an den Trommelgrundkörper 7 herangezogenen Stel lung eine im Querschnitt kreisförmige, zylindrische Mantelfläche der Teilungsänderungstrommel 3 mit einem Radius R1 bilden. Die Transportsegmente 8 weisen an ihrer Radialaußenseite eine Über nahmefläche 9 mit einer in Umfangsrichtung der Teilungsänderungs trommel 3 gerichteten Länge auf, welche der Länge der von der Endlosbahn 5 abgeschnittenen Segmente 6 entspricht. Die Trans portsegmente 8 können im Bereich ihrer Übernahmeflächen 9 mit Druckluftöffnungen versehen sein, welche zum Übernehmen und Halten der Segmente 6 mit Unterdrück beaufschlagbar sind. The pitch-changing drum 3 comprises a drum base body 7 and a plurality of transport segments 8 arranged radially on the outside of the drum base body 7, as can also be seen in the enlarged depiction of FIG. The pitch change drum 3 is driven by a non-illustrated, standing with the drum body 7 in a rotary connection to a Driven clockwise rotation in the direction of the arrow. For this purpose, an electric motor can be provided as the drive device, which drives the drum base body 7 directly or via a gear. The transport segments 8 are held on the drum base body 7 so that they can move radially and each have a curved surface on their outside with an identical radius in relation to the axis of rotation D of the drum base body 7, so that in the position applied to the drum base body 7 they have an im Form cross-section circular, cylindrical lateral surface of pitch change drum 3 with a radius R1. The transport segments 8 have on their radial outside an over-taking surface 9 with a length directed in the circumferential direction of the pitch change drum 3, which corresponds to the length of the segments 6 cut off from the continuous web 5. The Trans port segments 8 can be provided with compressed air openings in the area of their takeover surfaces 9, which can be acted upon for taking over and holding the segments 6 with negative pressure.
Ferner ist eine nicht dargestellte Steuerungseinrichtung vorgesehen, welche die nachfolgend noch näher erläuterte Bewegung der Trans portsegmente 8 während des Umlaufens von der Übernahmestelle I zu einer Übergabestelle II steuert. Die Steuerungseinrichtung kann eine gegenüber dem drehenden Trommelgrundkörper 7 stillstehende Steuerkurve sein, an welcher die Transportsegmente 8 mit jeweils einem nicht dargestellten Steueransatz anliegen. Alternativ oder zusätzlich kann die Bewegung der Transportsegmente 8 auch mit Aktuatoren durch eine elektrische Ansteuerung gesteuert werden. Furthermore, a control device, not shown, is provided, which controls the movement of the transport segments 8, explained in more detail below, during the circulation from the transfer point I to a transfer point II. The control device can be a control cam which is stationary with respect to the rotating basic drum body 7 and on which the transport segments 8 rest with a control attachment (not shown). Alternatively or additionally, the movement of the transport segments 8 can also be controlled with actuators by an electrical control.
Die Bewegung der Transportsegmente 8 an dem Trommelgrundkör per 7 wird so gesteuert, dass die Transportsegmente 8 beim Durch laufen durch die Übernahmestelle I an den Trommelgrundkörper 7 herangezogen sind und dabei in Umfangsrichtung mit einem sehr kleinen Abstand, vorzugsweise unmittelbar, aneinander anliegen. Dabei entspricht der Radius der Außenfläche der Transportsegmen te 8 in der Übernahmestelle I dem Radius R1. Die vorgeschnittenen Segmente 6 werden in der Übernahmestelle I in einer unmittelbaren aneinander anliegenden Anordnung oder in einer Anordnung mit sehr kleinen Abständen von der Schneidvorrichtung 2 zugeführt und von den Transportsegmenten 8 der Teilungsänderungstrommel 3 übernommen. Dabei ist die Drehbewegung der Teilungsänderungs trommel 3 und die Bewegung der Transportsegmente 8 gegenüber der Zuführbewegung der Schneidvorrichtung 2 in diesem Fall ge genüber der Drehbewegung der Schneidtrommel derart synchroni siert, dass die Trennschnitte zwischen den Segmenten 6 und die Trennstellen der Transportsegmenten 8 in der Übernahmestelle I idealerweise Zusammentreffen, so dass jeweils ein Segment 6 von einem Transportsegment 8 übernommen wird. Ausgehend von der Übernahmestelle I werden die Transportsegmente 8 während der weiteren Drehbewegung der Teilungsänderungstrommel 3 radial nach außen ausgefahren. Dabei werden die Abstände A zwischen den Transportsegmenten 8 und den daran gehaltenen Segmenten 6 vergrößert. Die Segmente 6 werden dadurch praktisch auseinander gezogen und vereinzelt. Die beabstandeten Segmente 6 werden dann in der Übergabestelle II auf einem größeren Radius R2 mit vergrößerten Abständen A von einer nachfolgenden Übernahmevor richtung 4 übernommen und abtransportiert. Die Übernahmevorrich tung 4 ist hier als eine Transporttrommel gebildet, welche wiederum zu einer entgegen der Drehrichtung der Teilungsänderungstrommel 3 gerichteten Drehbewegung angetrieben wird. Es ist aber ebenso denkbar, als Übernahmevorrichtung 4 eine Vorrichtung vorzusehen, in welcher die vereinzelten und beabstandeten Segmente 6 in einer ebenen oder anderweitig gekrümmten Bewegungsbahn abgeführt werden. Grundsätzlich können bei der Auslegung der Schneidvor richtung 2 und der Übernahmevorrichtung 4 beliebige Bewegungs bahnen vorgesehen sein, welche individuell an die geometrischen Vorgaben der übergeordneten Anlage angepasst sein können. The movement of the transport segments 8 on the drum base body 7 is controlled in such a way that the transport segments 8 pass through the transfer point I to the drum base body 7 are used and in the circumferential direction with a very small distance, preferably directly, abut each other. The radius of the outer surface of the transport segments 8 corresponds to the radius R1 in the transfer point I. The precut segments 6 are fed from the cutting device 2 in the transfer point I in a direct abutting arrangement or in an arrangement with very small distances and taken over by the transport segments 8 of the pitch-changing drum 3 . The rotary movement of the pitch-changing drum 3 and the movement of the transport segments 8 in relation to the feed movement of the cutting device 2 are synchronized in this case with respect to the rotary movement of the cutting drum in such a way that the separating cuts between the segments 6 and the separating points of the transport segments 8 in the transfer point I ideally coincide, so that a segment 6 is taken over by a transport segment 8. Starting from the transfer point I, the transport segments 8 are extended radially outwards during the further rotary movement of the pitch-changing drum 3 . The distances A between the transport segments 8 and the segments 6 held thereon are increased. As a result, the segments 6 are practically pulled apart and separated. The spaced segments 6 are then taken over in the transfer point II on a larger radius R2 with increased distances A from a subsequent takeover device 4 and transported away. The takeover device 4 is formed here as a transport drum, which in turn is driven to rotate in a direction opposite to the direction of rotation of the pitch change drum 3 . However, it is also conceivable to provide a device as the transfer device 4, in which the isolated and spaced segments 6 are removed in a flat or otherwise curved movement path will. In principle, any movement paths can be provided in the design of the cutting device 2 and the transfer device 4, which can be individually adapted to the geometric specifications of the higher-level system.
In der Figur 3 sind die Endlosbahn 5 und die davon abgeschnittenen Segmente 6 isoliert zu erkennen. Die Endlosbahn 5 wird der Schneidvorrichtung 2 zugeführt und in der Schneidvorrichtung 2 ge schnitten. Dabei liegen die Segmente 6 in der Schneidvorrichtung 2 noch unmittelbar aneinander an, weshalb hier noch keine Abstände zu erkennen sind. Erst nach der Übernahme der Segmente 6 von der Teilungsänderungstrommel 3 werden die Abstände A zwischen den Segmenten 6 vergrößert, bis die Segmente 6 mit ihren vergrö ßerten Abständen A von der Übernahmevorrichtung 4 übernommen werden. In FIG. 3, the continuous web 5 and the segments 6 cut off from it can be seen isolated. The continuous web 5 is fed to the cutting device 2 and is cut in the cutting device 2 . The segments 6 are still in direct contact with one another in the cutting device 2, which is why no distances can be seen here. Only after the transfer of the segments 6 from the pitch change drum 3 are the distances A between the segments 6 increased until the segments 6 with their increased distances A are taken over by the transfer device 4 .
In der Figur 4 ist eine alternative Ausführungsform der Vereinze lungsvorrichtung 1 zu erkennen, bei der die Transportsegmente 8 der Teilungsänderungstrommel 3 nicht in radiale Richtung, sondern stattdessen in Umfangsrichtung des Trommelgrundkörpers 7 bewegt werden. Die Transportsegmente 8 werden dabei ausgehend von der Übernahmestelle I in Drehrichtung des Trommelgrundkörpers 7 be schleunigt, wodurch die Abstände A zwischen den Transportseg menten 8 und zwischen den daran gehaltenen Segmenten 6 vergrö ßert werden. Die Segmente 6 werden damit in gleicher Weise wie in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 in der Übernahmestelle I mit einem sehr geringen Abstand oder in einer unmittelbar aneinander anliegenden Anordnung von der Schneidvorrichtung 2 an die Tei lungsänderungstrommel 3 übergeben und in der Übergabestelle II in einer Anordnung mit vergrößerten Abständen A an die Übernahme vorrichtung 4 bevorzugt mit einer in Bezug zu der Geschwindigkeit in der Übernahmestelle I erhöhten oder gleichen Geschwindigkeit in der Übergabestelle II übergeben. Damit die Transportsegmente 8 nach dem Durchlaufen der Übergabestelle II anschließend in der Übernahmestelle I wieder mit den geringeren Abständen oder unmit telbar aneinander anliegen, werden diese nach der Übergabe der Segmente 6 an die Übernahmevorrichtung 4 gegenüber der Dreh bewegung des Trommelgrundkörpers 7 wieder verzögert, wodurch sich die Abstände A bis zum Erreichen der Übernahmestelle I wie der verringern. An alternative embodiment of the separating device 1 can be seen in FIG. The transport segments 8 are accelerated starting from the takeover point I in the direction of rotation of the drum base body 7, whereby the distances A between the transport segments 8 and between the segments 6 held thereon are increased. The segments 6 are thus transferred in the same way as in the exemplary embodiment in FIG increased distances A to the transfer device 4 preferably with a relation to the speed transferred to transfer point I at increased or the same speed in transfer point II. So that the transport segments 8, after passing through the transfer point II, then rest against each other again at the smaller distances or directly in the transfer point I, after the transfer of the segments 6 to the transfer device 4, these are again delayed in relation to the rotary movement of the drum base body 7, which means that reduce the distances A again until you reach the transfer point I.
Beide Bewegungsabläufe der Transportsegmente 8 führen zu einer Vergrößerung der Abstände A zwischen den Transportsegmenten 8 selbst und den auf den Transportsegmenten 8 transportierten Seg menten 6 wie oben beschrieben. Selbstverständlich können die Be wegungsabläufe auch kombiniert werden, sofern die Abstandsver größerung z.B. noch größer ausgeführt werden soll oder dadurch günstigere Verhältnisse für die Übergabe der Segmente 6 in der Übergabestelle II verwirklicht werden können. Both movements of the transport segments 8 lead to an increase in the distances A between the transport segments 8 itself and the transported on the transport segments 8 Seg elements 6 as described above. Of course, the movement sequences can also be combined if the increase in distance is to be made even larger, for example, or if more favorable conditions can be achieved for the transfer of the segments 6 in the transfer point II.
Der Vorteil der beschriebenen Vereinzelungsvorrichtungen 1 besteht darin, dass die Segmente 6 in einem ersten Schritt in der Schneid vorrichtung 2 von der Endlosbahn 5 geschnitten werden, welche hinsichtlich des Schnittvorganges für sich optimiert werden kann.The advantage of the separating devices 1 described is that the segments 6 are cut in a first step in the cutting device 2 from the endless web 5, which can be optimized in terms of the cutting process itself.
Die Segmente 6 werden dann bereits in geschnittener Form von der Teilungsänderungstrommel 3 in der Übernahmestelle I übernommen und werden durch einen synchronisierten Bewegungsablauf der Schneidvorrichtung 2 und der Teilungsänderungstrommel 3 jeweils genau auf eines der Transportsegmente 8 aufgelegt. Da der Schnitt der Segmente 6 nicht mehr auf der Teilungsänderungstrommel 3 erfolgt, kann die Umlaufbewegung der Transportsegmente 8 von der Übernahmestelle I bis zu der Übergabestelle II und wieder zurück ausschließlich zu einer Vergrößerung der Abstände A durch eine entsprechende Bewegung der Transportsegmente 8 genutzt werden. Je nach der Auslegung der Teilungsänderungstrommel 3 und der Steuerung des Bewegungsablaufes der Transportsegmente können dabei Umfangswinkel von 180 Grad und mehr genutzt werden. Eine gegenüberliegenden Anordnung der Übernahmestelle I und der Übergabestelle II in einem Winkel von 180 Grad hat jedoch den Vor teil, dass zur Vergrößerung der Abstände A von der Übernahmestel le I zu der Übergabestelle II und der nachfolgenden Verkleinerung der Abstände A von der Übergabestelle II zu der Übernahmestelle I jeweils derselbe Umfangswinkel zur Verfügung steht, wodurch wie derum die maximalen Relativgeschwindigkeiten der Transportseg mente 8 zu dem Grundkörper 7 der Teilungsänderungstrommel 3 auf ein Minimum reduziert werden können. The segments 6 are then already taken over in cut form by the pitch-changing drum 3 in the transfer point I and are each placed exactly on one of the transport segments 8 by a synchronized sequence of movements of the cutting device 2 and the pitch-changing drum 3 . Since the segments 6 are no longer cut on the pitch-changing drum 3, the circulating movement of the transport segments 8 can take place from the transfer point I to the transfer point II and back again be used exclusively to increase the distances A by a corresponding movement of the transport segments 8. Depending on the design of pitch-changing drum 3 and the control of the movement sequence of the transport segments, circumferential angles of 180 degrees and more can be used. However, an opposite arrangement of the transfer point I and the transfer point II at an angle of 180 degrees has the advantage that to increase the distances A from the transfer point le I to the transfer point II and the subsequent reduction in the distances A from the transfer point II to the Transfer point I each the same circumferential angle is available, which in turn the maximum relative speeds of the Transportseg elements 8 to the base body 7 of the pitch change drum 3 can be reduced to a minimum.
Da die Segmente 6 nachfolgend zu Herstellung der Energiezellen in einem nächsten Schritt zu den Monozellen 91 gestapelt werden, können in einer Anlage nach der Figur 6 bevorzugt zwei oder mehr Vereinzelungsvorrichtungen 1 vorgesehen werden, welche Segmen te 6 in Form von Anoden 93, Kathoden 95 oder auch die Separato ren 92, 94 transportieren und vor der Weiterverarbeitung nach dem oben beschriebenen Prinzip vereinzeln. Die Segmente 6 werden dann in parallel angeordneten Vereinzelungsvorrichtungen 1 aus jeweils einer Endlosbahn 5 geschnitten und unter Vergrößerung ih rer Abstände A vereinzelt und dann mittels einer Verbundeinrichtung 100 zu den Monozellen 91 aufeinandergestapelt. Since the segments 6 are subsequently stacked to form the monocells 91 in a next step for the production of the energy cells, two or more separating devices 1 can preferably be provided in a system according to FIG also the Separato ren 92, 94 transport and separate before further processing according to the principle described above. The segments 6 are then cut in parallel arranged separating devices 1 from an endless web 5 and separated by increasing their distances A and then stacked on top of one another by means of a connecting device 100 to form the monocells 91 .
Ferner können die beabstandete Segmente 6 bevorzugt die Anoden 93 oder Kathoden 95 der Energiezellen sein, welche dann in ihrer durch die Vereinzelungsvorrichtung 1 geschaffenen beabstandeten Anordnung auf eine Endlosbahn 5 eines Separatormaterials zur Bil- düng einer Verbundbahn aufgelegt werden. Dabei können zwei Ver einzelungsvorrichtungen 1 vorgesehen sein, wobei in einer ersten Vereinzelungsvorrichtung 1 die Anoden 93 und in einer zweiten Ver einzelungsvorrichtung 1 die Kathoden 95 unter Vergrößerung ihrer Abstände vereinzelt werden. Diese vereinzelten Anoden 93 und Ka thoden 95 werden dann jeweils auf eine Endlosbahn 5 eines Sepa ratormaterials zur Bildung zweier Verbundbahnen aufgelegt und mit diesen in einen Verbundverfahren laminiert. Nachfolgend werden diese Verbundbahnen dann in einer Verbundvorrichtung 100 zu sammengeführt und durch einen weiteren Laminierungsprozess zu einer Doppelverbundbahn also einer übergeordneten Verbundeinheit miteinander verbunden. Anschließend werden die Monozellen 91 durch ein Schneiden der Doppelverbundbahn durch die durch die Abstände zwischen den Anoden 93 und zwischen den Kathoden 95 geschaffenen Lücken aus der Doppelverbundbahn gebildet. Dazu sind die zwischen den aufeinanderfolgenden Anoden 93 und den aufeinanderfolgenden Kathoden 95 geschaffenen bzw. vergrößerten Abstände von besonderer Bedeutung, da hierdurch ein Schneiden der Doppelverbundbahn zu den Monozellen 91 ermöglicht wird, oh ne dass durch die Anoden 93 und/oder Kathoden 95 geschnitten werden muss. Furthermore, the spaced-apart segments 6 can preferably be the anodes 93 or cathodes 95 of the energy cells, which then, in their spaced-apart arrangement created by the separating device 1, are placed on an endless web 5 of a separator material to form be placed düng a composite web. Two separating devices 1 can be provided, with the anodes 93 being separated in a first separating device 1 and the cathodes 95 being separated in a second separating device 1, with the distances between them being increased. These isolated anodes 93 and cathodes 95 are then each placed on an endless web 5 of a separator material to form two composite webs and laminated with them in a composite process. Subsequently, these composite webs are then brought together in a composite device 100 and connected to one another by a further lamination process to form a double composite web, ie a superordinate composite unit. Subsequently, the monocells 91 are formed by cutting the double composite sheet through the gaps created by the gaps between the anodes 93 and between the cathodes 95 from the double composite sheet. The distances created or increased between the successive anodes 93 and the successive cathodes 95 are of particular importance, since this enables the double composite web to be cut to form the monocells 91 without having to cut through the anodes 93 and/or cathodes 95 .
Es ist auch denkbar als Endlosbahn 5 bereits eine Bahn aus zwei Separatorbahnen und dazwischen liegenden beabstandeten Anoden und Kathoden gemäß dem Aufbau einer Monozelle 91 oder aus zwei Separatorbahnen mit dazwischen angeordnete Anoden 93 gemäß dem Aufbau der Abschlusszelle 96 zuzuführen. Die Segmente 6 wä ren dann die mittels der Schneideinrichtung 10 geschnittenen Mo nozellen 91 oder Abschlusszellen 96, welche dann in gleicher Weise auf der Teilungsänderungstrommel 3 zu größeren Abständen unter einander vereinzelt werden. Die Monozellen 91 und die Abschluss- zellen 96 können dann mit den vergrößerten Abständen einfacher gehandhabt und insbesondere gestapelt werden. Zum Schneiden und Vereinzeln der Segmente 6 wäre dann nur eine einzige Verein zelungsvorrichtung 1 erforderlich. It is also conceivable to supply a web of two separator webs and spaced anodes and cathodes between them according to the structure of a monocell 91 or of two separator webs with anodes 93 arranged between them according to the structure of the closing cell 96 as the endless web 5 . The segments 6 would then be the monocells 91 or final cells 96 cut by means of the cutting device 10, which are then separated in the same way on the pitch-changing drum 3 to form greater distances from one another. The mono cells 91 and the final Cells 96 can then be handled and in particular stacked more easily with the increased distances. For cutting and separating the segments 6 only a single association zelungvorrichtung 1 would be required.
In der erfindungsgemäßen Anlage der Figur 6 sind zwei Vereinze lungsvorrichtungen 1 mit einer Verbundvorrichtung 100 vorgesehen. Der in der Darstellung linken Vereinzelungsvorrichtung 1 wird eine Endlosbahn 5 aus Elektrodenmaterial zugeführt, welche dann ge mäß dem oben beschriebenen Ablauf in der Vereinzelungsvorrich tung 1 in Segmente 6 geschnitten wird, die ihrerseits dann zu größe ren Abständen vereinzelt werden und von der Übernahmevorrich tung 4 auf ein Transportband 102 aufgelegt werden. Anschließend wird eine weitere Endlosbahn 5 aus einem Separatormaterial auf die auf dem Transportband 102 transportierten Segmente 6 aufgelegt, wodurch die Segmente 6 dann in ihrer beabstandeten Anordnung mit der Endlosbahn 5 zu einer ersten Formation fixiert und durch die Ausübung von Druck oder bevorzugt durch ein Verbindungsverfah ren zueinander fixiert werden. Die Zuführung der Endlosbahn 5 und die Zuführung der auf dem Transportband 102 aufliegenden Seg mente 6 bildet hier eine erste Verbundvorrichtung 103 der Verbund vorrichtung 100 der Anlage, in welcher die geschnittenen Segmente 6 mit der Endlosbahn 5 zu einer ersten Formation fixiert werden. Die erste Formation ermöglicht dann eine weitere Verarbeitung der End losbahn 5 mit den daran anliegenden Segmenten 6. Gleiches gilt für die in der Darstellung rechte Vereinzelungsvorrichtung 1. Dabei ist die Zuführung der Endlosbahnen 5 und das Auflegen der Endlos bahnen 5 auf die Segmente 6 von besonderer Bedeutung, da hier durch ein kontinuierliches, endloses Verbundverfahren mit einer sehr hohen Produktionsgeschwindigkeit ermöglicht wird. In der dargestellten Anlage sind zwei Vereinzelungsvorrichtungen 1 vorgesehen. Ferner ist in der übergeordneten Verbundvorrichtung 100 eine zweite Verbundvorrichtung 104 vorgesehen, in welcher die von den ersten Verbundvorrichtungen 103 abgeführten ersten For mationen der geschnittenen Segmente 6 oder der Endlosbahnen 5 mit den daran angeordneten Segmenten 6 zu einer zweiten Formati on in Form einer Endlosbahn 5 aus Monozellen 91 miteinander ver bunden werden, welche dann nachfolgend in einer weiteren Verein zelungsvorrichtung 1 geschnitten und beabstandet werden können. Die Segmente 6 wären in diesem Fall vierlagige Monozellen 91 nach dem oben beschriebenen Aufbau. Die zweite Verbundvorrichtung 104 kann dabei insbesondere ein thermomechanische Verbindungs einheit umfassen, in welcher die Lagen der Endlosbahnen 5 mit den daran bzw. dazwischen angeordneten Segmenten 6 durch Laminie ren miteinander verbunden werden. Es wäre aber auch denkbar die in der zweiten Verbundvorrichtung 104 gebildete zweite Formation allein durch die Ausübung von Druck zu fixieren und einem nachge- ordneten Bearbeitungsprozess zuzuführen. In the system according to the invention in FIG. 6, two separating devices 1 with a connecting device 100 are provided. An endless web 5 of electrode material is fed to the separating device 1 on the left in the illustration, which is then cut into segments 6 in accordance with the process described above in the separating device 1, which in turn are then separated at greater intervals and opened by the transfer device 4 a conveyor belt 102 can be placed. A further endless web 5 made of a separator material is then placed on the segments 6 transported on the conveyor belt 102, as a result of which the segments 6 are then fixed in their spaced arrangement with the endless web 5 to form a first formation and by applying pressure or preferably by a joining process be fixed to each other. The feeding of the continuous web 5 and the feeding of the segments 6 resting on the conveyor belt 102 form a first connecting device 103 of the connecting device 100 of the system, in which the cut segments 6 are fixed with the continuous web 5 to form a first formation. The first formation then enables further processing of the continuous web 5 with the adjacent segments 6. The same applies to the separating device 1 on the right in the illustration Significance, as this is made possible by a continuous, endless composite process with a very high production speed. Two separating devices 1 are provided in the system shown. In addition, the superordinate connecting device 100 has a second connecting device 104, in which the first formations of the cut segments 6 or of the endless webs 5 with the segments 6 arranged thereon, removed from the first connecting devices 103, are formed into a second formation in the form of an endless web 5 Monocells 91 are connected to one another, which can then subsequently be cut and spaced apart in a further association zelungvorrichtung 1 . In this case, the segments 6 would be four-layer monocells 91 according to the structure described above. The second connecting device 104 can, in particular, comprise a thermomechanical connecting unit, in which the layers of the continuous webs 5 with the segments 6 arranged thereon or between them are connected to one another by laminating. However, it would also be conceivable to fix the second formation formed in the second composite device 104 solely by applying pressure and to feed it to a subsequent processing process.
Der Begriff zweite Verbundvorrichtung 104 setzt nicht zwingend das Vorhandensein der ersten Verbundvorrichtung 103 voraus. Sofern keine erste Verbundvorrichtung 103 vorhanden ist, würden die von den beiden Vereinzelungsvorrichtungen 1 zugeführten Segmente 6 dann in der zweiten Verbundvorrichtung 104 zu der zweiten Forma tion fixiert, ohne vorher zu einer ersten Formation fixiert zu werden. Der Begriff zweite Verbundvorrichtung 104 dient lediglich der be grifflichen Unterscheidung von der ersten Verbundvorrichtung 103. The term second compound device 104 does not necessarily presuppose the presence of the first compound device 103 . If no first compound device 103 is present, the segments 6 supplied by the two separating devices 1 would then be fixed in the second compound device 104 to form the second formation without first being fixed in a first formation. The term second compound device 104 is used only for conceptual differentiation from the first compound device 103.
In der Figur 7 ist ein vergrößerter Ausschnitt der Anlage mit der Vereinzelungsvorrichtung 1 zu erkennen. Die Übernahmevorrichtung 4 ist hier als eine zu einer Drehbewegung angetriebenen Transport- trommel ausgebildet, welche von einem Spannband 105 umschlun gen ist, dass seinerseits zusätzlich eine Spannrolle 106 umschlingt. Die Spannrolle 106 ist so positioniert, dass das Spannband 105 ausgehend von der Umschlingung der Transporttrommel in einem Abschnitt parallel zu dem Transportband 102 verläuft und von dort über die Spannrolle 105 wieder auf die Transporttrommel zurückge führt ist. Die Teilungsänderungstrommel 3 übergibt die vereinzelten Segmente 6 auf das Spannband 105 der Transporttrommel, welches die Segmente 6 dann während der Umlaufbewegung übernimmt und über den parallel zu dem Transportband 102 verlaufenden Abschnitt auf das Transportband 102 auflegt. Das Spannband 105 der Über nahmevorrichtung 4 legt die Segmente 6 in ihrer beabstandeten An ordnung auf ein Transportband 102 auf, welches die Segmente 6 weiter zu einer Stelle transportiert, in der eine Endlosbahn 5 aus dem Separatormaterial zur Verbindung der Segmente 6 zu einer ers ten Formation aufgelegt wird. Dabei weist die Spannrolle 106 be wusst einen sehr kleinen Durchmesser und bevorzugt einen kleine ren Durchmesser als die Transporttrommel auf, damit das Spann band 105 in einem kleinen Radius umgelenkt wird und die Segmente 6 dabei nicht mit umgelenkt werden. Ferner ist die Spannrolle 106 möglichst dicht zu der Aufgabestelle angeordnet, an der die Endlos bahn 5 zugeführt wird, so dass die auf dem Transportband 102 an geordneten Segmente 6 möglichst unmittelbar nach dem Ablaufen von dem Spannband 105 an der Oberseite von der Endlosbahn 5 abgedeckt und durch diese fixiert werden. Damit sind die geschnit tenen Segmente 6 anschließend zwischen der Endlosbahn 5 und dem Transportband 102 fixiert. Die erste Verbundvorrichtung 103 der Verbundvorrichtung 100 umfasst hier das Spannband 105, wel ches die Transporttrommel also die Übernahmevorrichtung 4 und die Spannrolle 106 umfasst. Ferner umfasst die erste Verbundvorrich tung 103 die Zuführung der Endlosbahn 5, in welcher die Endlos- bahn 5 zur Bildung der ersten Formation auf die Segmente 6 aufge legt wird. FIG. 7 shows an enlarged section of the system with the separating device 1 . The transfer device 4 is here as a driven to a rotational movement transport drum is formed, which is surrounded by a tensioning strap 105, which in turn also wraps around a tensioning roller 106. The tensioning roller 106 is positioned in such a way that the tensioning belt 105 runs parallel to the transporting belt 102 in one section, starting from where it is wrapped around the transport drum, and from there it is led back to the transporting drum via the tensioning roller 105 . The pitch-changing drum 3 transfers the separated segments 6 to the tensioning belt 105 of the transport drum, which then takes over the segments 6 during the revolving movement and places them on the transport belt 102 via the section running parallel to the transport belt 102 . The clamping band 105 of the acquisition device 4 places the segments 6 in their spaced arrangement on a conveyor belt 102, which transports the segments 6 further to a point in which a continuous web 5 of the separator material for connecting the segments 6 to a first formation is hung up. The tensioning roller 106 has a very small diameter and preferably a smaller diameter than the transport drum, so that the tensioning belt 105 is deflected in a small radius and the segments 6 are not deflected with it. Furthermore, the tensioning roller 106 is arranged as close as possible to the feed point at which the continuous web 5 is fed, so that the segments 6 arranged on the conveyor belt 102 are covered on the upper side by the continuous web 5 as soon as possible after the tensioning belt 105 has run off and be fixed by them. The cut segments 6 are then fixed between the endless track 5 and the conveyor belt 102 . The first connecting device 103 of the connecting device 100 here includes the tensioning belt 105 which, in other words, includes the transport drum, the transfer device 4 and the tensioning roller 106 . Furthermore, the first Verbundvorrich device 103 includes the supply of the endless web 5, in which the endless web 5 is placed on the segments 6 to form the first formation.
In der Figur 8 ist ein vergrößerter Ausschnitt einer alternativen Ver einzelungsvorrichtung 1 mit einer Teilungsänderungstrommel 3 und einer durch ein Transportband gebildeten Übernahmevorrichtung 4 zu erkennen. Die Teilungsänderungstrommel 3 legt die Segmente 6 in ihrer beabstandeten Anordnung auf das Transportband auf, bevor die Endlosbahn 5 des Separatormaterials auf die Segmente 6 aufge legt wird. Die so gebildete erste Formation aus den Segmenten 6 und der Endlosbahn 5 wird dann von dem Transportband weiter transportiert und von einem an der Oberseite zur Anlage gelangen den zweiten Transportband 101 zu einem Verbund zusammenge presst. Die erste Verbundvorrichtung 103 ist hier dadurch verwirk licht, indem die Teilungsänderungstrommel 3 die Segmente 6 unmit telbar auf das Transportband also die Übernahmevorrichtung 4 auf legt, und indem die Endlosbahn 5 anschließend möglichst nahe der Übergabestelle II der Teilungsänderungstrommel 3 auf die Segmen te 6 aufgelegt wird. Hierzu ist in der ersten Verbundvorrichtung 103 zusätzlich eine Umlenkrolle 107 vorgesehen, welche möglichst nahe der Übergabestelle II positioniert ist, und an der die Endlosbahn 5 umgelenkt und auf die Segmente 6 aufgelegt wird. Idealerweise ist der Abstand der Umlenkrolle 107 zu der Übergabestelle II in Bewe gungsrichtung des Transportbandes kleiner als die Länge der ge schnittenen Segmente 6 in Bewegungsrichtung des Transportban des, so dass diese in jeder Bewegungsphase entweder über die Transportsegmente 8 der Teilungsänderungstrommel 3 oder durch die Endlosbahn 5 und in einer kurzen Überlappungsphase sowohl durch die Transportsegmente 8 als auch durch die Endlosbahn 5 fixiert sind. Sowohl in der ersten Verbundvorrichtung 103 als auch in der zwei ten Verbundvorrichtung 104 werden die ersten Formationen, gebil det aus den Endlosbahnen 5 und den anliegenden Segmenten 6, und die zweite Formation, gebildet aus den beiden Endlosbahnen 5 mit den dazwischen angeordneten und an einer Seite aufliegenden Segmenten 6 über ein Transportband 102 transportiert. Dabei sind die Endlosbahnen 5 noch nicht geschnitten, so dass die ersten For mationen und die zweiten Formationen ihrerseits wieder Endlosbah nen bilden. Dadurch kann eine sehr hohe Produktionsgeschwindig- keit der nachfolgend von der zweiten Formation geschnittenen Mo nozellen 91 realisiert werden. FIG. 8 shows an enlarged section of an alternative separating device 1 with a pitch-changing drum 3 and a transfer device 4 formed by a conveyor belt. The pitch change drum 3 places the segments 6 in their spaced arrangement on the conveyor belt before the endless web 5 of the separator material is placed on the segments 6. The first formation formed in this way from the segments 6 and the endless web 5 is then transported further by the conveyor belt and a second conveyor belt 101 that comes to rest on the upper side is pressed together to form a composite. The first compound device 103 is realized here in that the pitch-changing drum 3 places the segments 6 directly on the conveyor belt, i.e. the transfer device 4, and the endless web 5 is then placed on the segments 6 as close as possible to the transfer point II of the pitch-changing drum 3 . For this purpose, a deflection roller 107 is additionally provided in the first connecting device 103, which is positioned as close as possible to the transfer point II and on which the continuous web 5 is deflected and placed on the segments 6. Ideally, the distance from the deflection roller 107 to the transfer point II in the direction of movement of the conveyor belt is smaller than the length of the cut segments 6 in the direction of movement of the conveyor belt, so that in each phase of movement these are either via the transport segments 8 of the pitch-changing drum 3 or through the endless track 5 and are fixed in a short overlapping phase both by the transport segments 8 and by the endless track 5. In both the first compound device 103 and the second compound device 104, the first formations are formed from the continuous webs 5 and the adjacent segments 6, and the second formation is formed from the two continuous webs 5 with the interposed and on one side overlying segments 6 transported via a conveyor belt 102. The endless webs 5 have not yet been cut, so that the first formations and the second formations in turn form endless webs. As a result, a very high production speed can be achieved for the monocells 91 subsequently cut from the second formation.

Claims

Ansprüche: Expectations:
1. Vereinzelungsvorrichtung (1) zum Schneiden und Vereinzeln von Segmenten (6) für Energiezellen von einer zugeführten Endlosbahn (5), wobei 1. separating device (1) for cutting and separating segments (6) for energy cells from a supplied endless web (5), wherein
-eine Schneidvorrichtung (2) vorgesehen ist, mittels derer die Segmente (6) in einer vorbestimmten Länge von der Endlos bahn (5) geschnitten werden, und - a cutting device (2) is provided, by means of which the segments (6) are cut in a predetermined length from the endless web (5), and
- ein Teilungsänderungskörper, insbesondere eine Teilungsän derungstrommel (3), vorgesehen ist, welcher mittels einer An triebseinrichtung zu einer Drehbewegung um eine Drehachse (D) angetrieben wird, wobei - A pitch changing body, in particular a pitch change drum (3), is provided, which is driven by means of a drive device to rotate about an axis of rotation (D), wherein
- an einer Mantelfläche des Teilungsänderungskörpers (3) eine Vielzahl von Transportsegmenten (8) zur Aufnahme der Seg mente (6) vorgesehen ist, wobei - A plurality of transport segments (8) for receiving the Seg elements (6) is provided on a lateral surface of the pitch changing body (3), wherein
-die Transportsegmente (8) in Bezug zu der Radial- und/oder Umfangsrichtung des Teilungsänderungskörpers (3) bewegbar angeordnet sind, und - the transport segments (8) are arranged to be movable in relation to the radial and/or circumferential direction of the pitch-changing body (3), and
-eine Übernahmevorrichtung (4) vorgesehen ist, welche die Segmente (6) von dem Teilungsänderungskörper (3) über nimmt, dadurch gekennzeichnet, dass - a take-over device (4) is provided, which takes over the segments (6) from the pitch-changing body (3), characterized in that
- der Teilungsänderungskörper (3) und die Schneidvorrichtung (2) voneinander getrennte Baugruppen und/oder funktional entkoppelt sind und/oder die Schneidvorrichtung (2) zwischen der zugeführten Endlosbahn (5) und dem Teilungsänderungs körper (3) angeordnet ist, und - the pitch-changing body (3) and the cutting device (2) are separate assemblies and/or functionally decoupled and/or the cutting device (2) is arranged between the supplied endless web (5) and the pitch-changing body (3), and
-die Transportsegmente (8) während der Drehbewegung des Teilungsänderungskörpers (3) in einer Umlaufbewegung von einer Übernahmestelle (I) zu einer Übergabestelle (II) und wie der zurück umlaufen, wobei -die Transportsegmente (8) in der Übernahmestelle (I) von der Endlosbahn (5) mit der Schneidvorrichtung (2) geschnittene Segmente (6) übernehmen und unter Vergrößerung ihrer Ab stände (A) in Umfangsrichtung zu der Drehachse (D) zu der Übergabestelle (II) transportieren und mit den vergrößerten Abständen (A) an die Übernahmevorrichtung (4) übergeben. - the transport segments (8) rotate during the rotary motion of the pitch changing body (3) in a circulating motion from a transfer point (I) to a transfer point (II) and back again, wherein - the transport segments (8) take over segments (6) cut from the continuous web (5) with the cutting device (2) in the transfer point (I) and increase their distances (A) in the circumferential direction to the axis of rotation (D) to the transfer point (II) and handed over to the transfer device (4) with the increased distances (A).
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch ge kennzeichnet, dass Separation device (1) according to claim 1, characterized in that
-die Transportsegmente (8) in der Übergabestelle (II) einen Abstand von 1 bis 10 mm, bevorzugt 2 bis 5 mm in Umfangs richtung des Teilungsänderungskörpers aufweisen. - the transport segments (8) in the transfer point (II) have a distance of 1 to 10 mm, preferably 2 to 5 mm in the circumferential direction of the pitch changing body.
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass Separating device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that
-eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, welche die Bewe gung der Transportsegmente (8) von der Übernahmestelle (I) zu der Übergabestelle (II) steuert. - a control device is provided which controls the movement of the transport segments (8) from the transfer point (I) to the transfer point (II).
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch ge kennzeichnet, dass Separation device (1) according to claim 3, characterized in that
-die Steuerungseinrichtung durch eine gegenüber dem Tei lungsänderungskörper (3) stillstehende Steuerkurve gebildet ist, an welcher die Transportsegmente (8) jeweils mit einem Steueransatz anliegen. - the control device is formed by a control cam which is stationary in relation to the part-changing body (3) and on which the transport segments (8) each rest with a control attachment.
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass Separating device (1) according to one of claims 3 or 4, characterized in that
-die Steuerungseinrichtung wenigstens einen elektrisch an steuerbaren, die Bewegung der Transportsegmente (8) steu- ernden Aktuator umfasst. - the control device at least one electrically controllable, the movement of the transport segments (8) control erden actuator includes.
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bisSeparation device (1) according to any one of claims 3 to
5, dadurch gekennzeichnet, dass 5, characterized in that
-die Transportsegmente (8) in Radialrichtung des Teilungsän derungskörpers (3) bewegbar sind, und - the transport segments (8) are movable in the radial direction of the parting change body (3), and
-die Steuerungseinrichtung die Transportsegmente (8) zu einer Bewegung von einem kleineren Radius (R1) in der Übernah mestelle (I) auf einen größeren Radius (R2) in der Übergabe stelle (II) steuert. - The control device controls the transport segments (8) to move from a smaller radius (R1) in the takeover point (I) to a larger radius (R2) in the transfer point (II).
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bisSeparation device (1) according to any one of claims 3 to
6, dadurch gekennzeichnet, dass 6, characterized in that
-die Transportsegmente (8) in Umfangsrichtung des Teilungs änderungskörpers (3) bewegbar sind, und -die Steuerungseinrichtung die Transportsegmente (8) von der Übernahmestelle (I) zu der Übergabestelle (II) zu einer Ge schwindigkeit mit einer höheren Umfangsgeschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit des Teilungsänderungskörpers (3) und von der Übergabestelle (II) zu der Übernahmestelle (I) zu einer kleineren Umfangsgeschwindigkeit als die Umfangsge schwindigkeit des Teilungsänderungskörpers (3) ansteuert. - the transport segments (8) can be moved in the circumferential direction of the pitch-changing body (3), and - the control device moves the transport segments (8) from the transfer point (I) to the transfer point (II) at a speed with a higher peripheral speed than the peripheral speed of the Division change body (3) and from the transfer point (II) to the transfer point (I) at a lower peripheral speed than the speed of the circumferential change body (3) controls.
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegange nen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass -die Transportsegmente (8) eine mit Unterdrück beaufschlag bare Übernahmefläche (9) aufweisen. Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the transport segments (8) have a take-over surface (9) which can be subjected to negative pressure.
Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegange nen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass -die Schneidvorrichtung (2) durch einen mittels einer Antriebs- einrichtung zu einer Drehbewegung angetriebenen Schneidkörper, insbesondere eine Schneidtrommel gebildet ist. Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that -the cutting device (2) by means of a drive device for a rotational movement driven cutting body, in particular a cutting drum is formed.
10. Vereinzelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch ge- kennzeichnet, dass der Schneidkörper zu einer Drehbewegung entgegen der Drehrichtung des Teilungsänderungskörpers (3) angetrieben wird. 10. Separating device (1) according to claim 9, characterized in that the cutting body is driven to rotate counter to the direction of rotation of the pitch-changing body (3).
11. Vereinzelungsvorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass 11. Separating device (1) according to claim 9 or 10, characterized in that
- der Schneidkörper unmittelbar benachbart zu dem Teilungs änderungskörper (3) angeordnet ist, und die Segmente (6) in der Stelle des geringsten Abstandes zu dem Teilungsände rungskörper (3) an die in der Übernahmestelle (I) angeordne ten Transportsegmente (8) übergibt. - the cutting body is arranged immediately adjacent to the pitch-changing body (3), and the segments (6) are transferred to the transport segments (8) arranged in the transfer point (I) at the point of the smallest distance from the pitch-changing body (3).
12. Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegange nen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 12. Separating device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that
- der Teilungsänderungskörper (3) fünf, sechs, sieben, acht, zehn oder zwölf Transportsegmente (8) aufweist, und - the division changing body (3) has five, six, seven, eight, ten or twelve transport segments (8), and
-die Transportsegmente (8) in der Übernahmestelle (I) einen Außenradius von 75 bis 150 mm, bevorzugt von 90mm bis 125 mm in Bezug zu der Drehachse des Teilungsänderungskörpers (3) aufweisen. - the transport segments (8) in the transfer point (I) have an outer radius of 75 to 150 mm, preferably 90 mm to 125 mm in relation to the axis of rotation of the pitch-changing body (3).
13. Anlage zur Herstellung von Stapeln aus einzelnen Segmenten (6) für Energiezellen, dadurch gekennzeichnet, dass -wenigstens eine Vereinzelungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 vorgesehen ist, und -die von den Vereinzelungsvorrichtung (1) vereinzelten Seg mente (6) einer Verbundvorrichtung (100) zugeführt werden, welche die Segmente (6) zu Formationen miteinander verbin det. 13. Plant for producing stacks of individual segments (6) for energy cells, characterized in that - at least one separating device (1) according to one of claims 1 to 12 is provided, and - the segments separated by the separating device (1) ( 6) are fed to a compound device (100), which connects the segments (6) to form formations.
14. Anlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass -die Verbundvorrichtung (100) wenigstens eine zugeführte Endlosbahn (5) aufweist, wobei 14. Plant according to claim 13, characterized in that -the composite device (100) has at least one supplied endless web (5), wherein
-die Verbundvorrichtung (100) eine erste Verbundvorrichtung (103) aufweist, welche die Endlosbahn (5) und die Segmente (6) zur Bildung einer ersten Formation aufeinander auflegt. - the connecting device (100) has a first connecting device (103) which lays the continuous web (5) and the segments (6) on top of one another to form a first formation.
15. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass -die Übernahmevorrichtung (4) durch einen zu einer Drehbe wegung angetriebenen Transportkörper, insbesondere eine Transporttrommel gebildet ist, und 15. Plant according to claim 14, characterized in that -the receiving device (4) is formed by a rotary motion driven transport body, in particular a transport drum, and
-die erste Verbundvorrichtung (103) ein den Transportkörper umfassendes Spannband (105) umfasst, welches die Segmen te (6) von dem Teilungsänderungskörper (3) übernimmt und auf ein Transportband (102) oder auf die Endlosbahn (5) auf legt. - the first connecting device (103) comprises a tensioning belt (105) surrounding the transport body, which takes over the segments (6) from the pitch-changing body (3) and places them on a conveyor belt (102) or on the endless track (5).
16. Anlage nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass -die Übernahmevorrichtung (4) durch ein Transportband gebil det ist, auf welches der Teilungsänderungskörper (3) die Seg mente in der Übergabestelle (I) auflegt, und 16. Plant according to claim 14, characterized in that - the transfer device (4) is formed by a conveyor belt, on which the pitch-changing body (3) places the segments in the transfer point (I), and
-die Endlosbahn (5) über eine Umlenkrolle (107) umgelenkt und auf die Segmente (6) aufgelegt wird, welche derart ange ordnet ist, dass sie in Richtung des Transportbandes einen kleineren Abstand zu der Übergabestelle (II) aufweist als die Länge Segmente (6) in Transportrichtung des Transportban des. 17. Anlage nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekenn zeichnet, dass - the continuous web (5) is deflected via a deflection roller (107) and placed on the segments (6), which is arranged in such a way that in the direction of the conveyor belt it is at a smaller distance from the transfer point (II) than the length of the segments ( 6) in the transport direction of the conveyor belt. 17. Plant according to one of claims 13 to 16, characterized in that
-wenigstens zwei Vereinzelungsvorrichtungen (1) vorgesehen sind, und -die Verbundvorrichtung (100) eine zweite Verbundvorrichtung- at least two separating devices (1) are provided, and - the compound device (100) has a second compound device
(104) aufweist, welche die von den Vereinzelungsvorrichtungen (1) geschnittenen Segmente (6) zu zweiten Formationen mitei nander verbindet oder die durch die ersten Verbundvorrichtun gen gebildeten ersten Formationen zu einer zweiten Formation miteinander verbindet. (104) which connects the segments (6) cut by the separating devices (1) to form second formations or connects the first formations formed by the first connecting devices to form a second formation.
PCT/EP2022/068899 2021-07-12 2022-07-07 Individualizing device for cutting and individualizing energy cell segments from a supplied continuous web WO2023285277A2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021207349.2A DE102021207349A1 (en) 2021-07-12 2021-07-12 Separating device for cutting and separating segments for energy cells from a supplied endless web
DE102021207349.2 2021-07-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2023285277A2 true WO2023285277A2 (en) 2023-01-19
WO2023285277A3 WO2023285277A3 (en) 2023-03-02

Family

ID=82702983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/068899 WO2023285277A2 (en) 2021-07-12 2022-07-07 Individualizing device for cutting and individualizing energy cell segments from a supplied continuous web

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021207349A1 (en)
WO (1) WO2023285277A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023170061A1 (en) * 2022-03-08 2023-09-14 Körber Technologies Gmbh Supply device for supplying segments of energy cells to a cell stacking device, and method for supplying segments of energy cells to a cell stacking device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016041713A1 (en) 2014-09-19 2016-03-24 Manz Ag Device for producing a battery cell
DE102017216138A1 (en) 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell
DE102017216213A1 (en) 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Process for producing an electrode stack

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE556012T1 (en) * 2004-03-05 2012-05-15 Zuiko Corp METHOD AND DEVICE FOR CHANGING THE RAILWAY SPEED
JP5901135B2 (en) 2011-04-07 2016-04-06 株式会社京都製作所 Laminating apparatus and laminating method
DE102014221085A1 (en) 2014-10-17 2016-04-21 Audi Ag Device and method for separating and depositing fiber material
EP3948981A1 (en) 2019-03-27 2022-02-09 Grob-Werke GmbH & Co. KG Apparatus and method for providing electrode strings and for producing electrode arrangements

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016041713A1 (en) 2014-09-19 2016-03-24 Manz Ag Device for producing a battery cell
DE102017216138A1 (en) 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Method for producing an electrode stack for a battery cell and battery cell
DE102017216213A1 (en) 2017-09-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Process for producing an electrode stack

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023170061A1 (en) * 2022-03-08 2023-09-14 Körber Technologies Gmbh Supply device for supplying segments of energy cells to a cell stacking device, and method for supplying segments of energy cells to a cell stacking device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023285277A3 (en) 2023-03-02
DE102021207349A1 (en) 2023-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017216213A1 (en) Process for producing an electrode stack
DE60104890T2 (en) ROTARY MACHINE AND METHOD FOR LAMINATING ANODE AND CATHODE OF AN ELECTROCHEMICAL THIN LAYER ASSEMBLY
DE102021207364A1 (en) Machine, process and intermediate product for the energy cell manufacturing industry
DE102021207357A1 (en) Machine and process for the energy cell manufacturing industry
DE102021207342A1 (en) Cell stacking system and cell stacking device for segments of energy cells and partial device/partial method of or in a cell stacking system
WO2023285277A2 (en) Individualizing device for cutting and individualizing energy cell segments from a supplied continuous web
EP3890082A1 (en) Continuous stacking of blanks of at least one film or membrane type web on a stack
WO2022214217A1 (en) Electrode-stacking wheel having an electrode-clamping element, corresponding electrode-stacking device, and method for producing an electrode stack
EP3968427A2 (en) Method and device for producing a cell stack for battery cells
EP3968426A2 (en) Method and device for producing a cell stack for battery cells
WO2023052430A1 (en) Conveying facility for conveying cell stacks formed by segments for the energy cell-producing industry, corresponding cell stack production system, and method for providing cell stacks of this kind
DE102010055617A1 (en) Method for manufacturing electrode stack for battery i.e. lithium-ion battery, involves isolating anode and cathode, where isolated anode and cathode are attached to separator material, and completely positioning electrode stack
WO2020094313A1 (en) Method for manufacturing a stack of electrode elements and stack of electrode elements
DE102022109643B3 (en) Apparatus and method for forming cell stacks for the power cell manufacturing industry
DE102017216149A1 (en) Method and device for producing an electrode stack for a battery cell
WO2023170061A1 (en) Supply device for supplying segments of energy cells to a cell stacking device, and method for supplying segments of energy cells to a cell stacking device
WO2023213716A1 (en) Transport device for transporting segments of energy cells, method for controlling a transport device, and transport assembly
DE102012213111B4 (en) Method and device for the efficient production of film stacks for forming a lithium-ion battery cell
DE102022105399A1 (en) Cell stacking system for stacking segments of energy cells, method for controlling such a cell stacking system, partial device of or in a cell stacking system and partial method for producing cell stacks in a cell stacking system
WO2023170059A1 (en) Cell-stacking system for stacking segments of energy cells, method for controlling such a cell-stacking system, sub-device of or in a cell-stacking system, and sub-method in the production of cell stacks in a cell-stacking system
WO2023285260A1 (en) Processing device for processing segments of energy cells
DE102022105397A1 (en) Cell stacking system for stacking segments of energy cells, method for controlling such a cell stacking system, partial device of or in a cell stacking system and partial method for producing cell stacks in a cell stacking system
DE102021006112A1 (en) Device and method for producing an energy store
WO2023285272A1 (en) Cutting apparatus for cutting segments for energy cells from a fed continuous web
DE102017216151A1 (en) Workpiece carrier for transporting a multilayer electrode stack

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22747656

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112023000203343

Country of ref document: IT

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2022747656

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2022747656

Country of ref document: EP

Effective date: 20240212