DE102022119210A1 - Device and method for connecting finite material webs - Google Patents

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Michael Haul
Arnd Meier
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Matthias Horn
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Koerber Technologies GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (10) zum Verbinden von endlichen Materialbahnen für die Energiezellen produzierende Industrie, umfassend eine Verbindungseinrichtung (11) mit wenigstens einem Klebemittelapplikator (16) und eine Zuführeinrichtung (12), die zum Zuführen der auslaufenden Materialbahn (13) und der neuen Materialbahn (14) jeweils von einer Bobine (15) ablaufenden Materialbahn (13,14) an die Verbindungseinrichtung (11) eingerichtet ist. Die Verbindungseinrichtung (11) weist eine erste Backe (17) und eine zweite Backe (18) auf, welche dazu eingerichtet sind, einen von der Zuführeinrichtung (12) bereitgestellten überlappenden Abschnitt (19) der auslaufenden und der neuen Materialbahn (13, 14) mit einer Klemmkraft zu beaufschlagen. Die Verbindungseinrichtung (11) weist zudem eine Schneideinrichtung (20) auf, welche dazu eingerichtet ist, die zwischen den Backen (17, 18) mit einer Klemmkraft beaufschlagte auslaufende Materialbahn (13) und neue Materialbahn (14) in einem gemeinsamen Schnitt durch den überlappenden Abschnitt (19) zur Herstellung des Bahnendes (21) der ablaufenden Materialbahn (13) und des Bahnanfangs (22) der neuen Materialbahn (14) zu schneiden. Die erste Backe (17) ist dazu eingerichtet, bei aufgelöster Klemmkraft der Backen (17, 18) das Bahnende (21) der ablaufenden Materialbahn (13) und den Bahnanfang (22) der neuen Materialbahn (14) für eine Applikation eines Klebemittels (23) durch den Klebemittelapplikator (16) mittels Unterdrucks zu halten.The invention relates to a device (10) for connecting finite material webs for the energy cell producing industry, comprising a connecting device (11) with at least one adhesive applicator (16) and a feed device (12) which is used to feed the outgoing material web (13) and the new material web (14) is set up from a bobbin (15) running material web (13, 14) to the connecting device (11). The connecting device (11) has a first jaw (17) and a second jaw (18), which are designed to hold an overlapping section (19) of the outgoing and new material webs (13, 14) provided by the feed device (12). to apply a clamping force. The connecting device (11) also has a cutting device (20), which is designed to cut the outgoing material web (13) and the new material web (14), which are subjected to a clamping force between the jaws (17, 18), in a common cut through the overlapping Section (19) to cut the end of the web (21) of the running material web (13) and the beginning of the web (22) of the new material web (14). The first jaw (17) is designed to hold the end (21) of the running material web (13) and the beginning (22) of the new material web (14) for application of an adhesive (23) when the clamping force of the jaws (17, 18) is released ) by the adhesive applicator (16) using negative pressure.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden von endlichen Materialbahnen für die Energiezellen produzierende Industrie nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein korrespondierendes Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 11.The present invention relates to a device for connecting finite material webs for the energy cell producing industry according to the preamble of claim 1 and a corresponding method according to the preamble of claim 11.

Energiezellen oder auch Energiespeicher im Sinne der Erfindung werden z.B. in Kraftfahrzeugen, sonstigen Landfahrzeugen, Schiffen, Flugzeugen oder auch in stationären Anlagen, wie z.B. in Form von Batteriezellen oder Brennstoffzellen verwendet, bei denen sehr große Energiemengen über größere Zeiträume gespeichert werden müssen. Dazu weisen solche Energiezellen eine Struktur aus übereinander geschichteten Materialien auf, welche in der Regel aus einem Anodenmaterial auf einer Leiterfolie und einem Kathodenmaterial auf einer Leiterfolie und einer Separatorfolie bestehen, wobei die Separatorfolie zwischen dem Anodenmaterial und dem Kathodenmaterial angeordnet ist. Ein solcher Materialverbund kann in einer Energiezelle in einer gestapelten, gerollten oder gefalteten Anordnung vorliegen.Energy cells or energy storage devices within the meaning of the invention are used, for example, in motor vehicles, other land vehicles, ships, aircraft or in stationary systems, such as in the form of battery cells or fuel cells, in which very large amounts of energy have to be stored over longer periods of time. For this purpose, such energy cells have a structure made of materials layered one on top of the other, which generally consist of an anode material on a conductor foil and a cathode material on a conductor foil and a separator foil, the separator foil being arranged between the anode material and the cathode material. Such a material composite can be present in an energy cell in a stacked, rolled or folded arrangement.

Für eine hohe Produktionsgeschwindigkeit werden die Materialien für Anode, Kathode und Separator soweit möglich als Materialbahnen verarbeitet. Hierbei werden die Materialbahnen, welche beispielsweise Halbzeuge oder auch Zwischenprodukte sein können, in der Regel als Bobine oder Coil geliefert oder in dieser Form zwischen unterschiedlichen Anlagen transportiert. Bobinen weisen zwangsläufig eine begrenzte Bahnlänge auf. Für eine möglichst hohe Produktionsrate und somit auch für geringe Produktionskosten ist eine kontinuierliche Produktion mit hoher Geschwindigkeit mit einer Endlosbahn vorteilhaft, so dass jeweils ablaufende Materialbahnen mit neuen Materialbahnen verbunden werden. Für die Sicherstellung einer kontinuierlichen Produktion sind Prozessspeicher oder auch Pufferspeicher bekannt, welche einen Puffer darstellen, so dass die Verbindung von zwei Materialbahnen zum Erreichen einer Endlosbahn hergestellt werden kann, während der weitere Produktionsprozess mit der Materialbahn aus dem Pufferspeicher betrieben wird. Steigende Produktionsgeschwindigkeiten bei der Herstellung von Energiezellen, beispielsweise Li-Ionen Batterien, können jedoch nicht durch immer größere Pufferspeicher kompensiert werden, so dass der Verbindungsprozess möglichst schnell ausgeführt werden muss.To ensure high production speeds, the materials for the anode, cathode and separator are processed as material webs wherever possible. The material webs, which can be semi-finished products or intermediate products, are usually delivered as bobbins or coils or transported in this form between different systems. Bobbins inevitably have a limited track length. For the highest possible production rate and thus also for low production costs, continuous production at high speed with an endless web is advantageous, so that each running material web is connected to new material webs. To ensure continuous production, process memories or buffer memories are known, which represent a buffer so that the connection of two material webs to achieve an endless web can be established while the further production process is operated with the material web from the buffer memory. However, increasing production speeds in the manufacture of energy cells, such as Li-ion batteries, cannot be compensated for by ever larger buffer storage, so the connection process must be carried out as quickly as possible.

Weiterhin können die Verbindungstellen zwischen zwei Materialbahnen in der Endlosbahn im weiteren Prozessverlauf problematisch sein, so dass die Verbindungsstellen möglichst wenig von den weiteren Teilen der Materialbahn abweichen sollen.Furthermore, the connection points between two material webs in the endless web can be problematic in the further course of the process, so that the connection points should deviate as little as possible from the other parts of the material web.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, welche eine möglichst schnelle und effiziente Verbindung von Materialbahnen ermöglichen.It is therefore the object of the invention to provide a device and a method which enable material webs to be connected as quickly and efficiently as possible.

Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der dazugehörigen Beschreibung zu entnehmen.The task is solved by the features of the independent claims. Further preferred embodiments of the invention can be found in the subclaims, the figures and the associated description.

Es wird eine Vorrichtung zum Verbinden von endlichen Materialbahnen für die Energiezellen, insbesondere Batteriezellen, produzierende Industrie vorgeschlagen, umfassend eine Verbindungseinrichtung mit wenigstens einem Klebemittelapplikator, der zum Verbinden einer auslaufenden Materialbahn einer neuen Materialbahn eingerichtet ist, und eine Zuführeinrichtung, die zum Zuführen der auslaufenden Materialbahn und der neuen Materialbahn, welche jeweils von einer Bobine ablaufen, an die Verbindungseinrichtung eingerichtet ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Verbindungseinrichtung eine erste Backe und eine zweite Backe aufweist, welche dazu eingerichtet sind, einen von der Zuführeinrichtung bereitgestellten überlappenden Abschnitt der auslaufenden und der neuen Materialbahn mit einer Klemmkraft zu beaufschlagen. Die Verbindungseinrichtung weist eine Schneideinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, die zwischen den Backen mit einer Klemmkraft beaufschlagte auslaufende Materialbahn und neue Materialbahn in einem gemeinsamen Schnitt durch den überlappenden Abschnitt zur Herstellung des Bahnendes der auslaufenden Materialbahn und des Bahnanfangs der neuen Materialbahn zu schneiden. Die erste Backe ist dazu eingerichtet, bei aufgelöster Klemmkraft der Backen das Bahnende der ablaufenden Materialbahn und den Bahnanfang der neuen Materialbahn für eine Applikation eines Klebemittels durch den Klebemittelapplikator mittels Unterdrucks zu halten.A device for connecting finite material webs for the energy cell, in particular battery cell, producing industry is proposed, comprising a connecting device with at least one adhesive applicator, which is set up to connect an outgoing material web of a new material web, and a feed device, which is used to feed the outgoing material web and the new material web, each of which runs from a bobbin, is set up to the connecting device. It is proposed that the connecting device has a first jaw and a second jaw, which are designed to apply a clamping force to an overlapping section of the outgoing and new material web provided by the feed device. The connecting device has a cutting device which is set up to cut the outgoing material web and the new material web, which are subjected to a clamping force between the jaws, in a common cut through the overlapping section for producing the end of the web of the outgoing material web and the beginning of the web of the new material web. The first jaw is designed to hold the end of the running material web and the beginning of the new material web for application of an adhesive by the adhesive applicator using negative pressure when the clamping force of the jaws is released.

Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung kann schnell eine hochwertige Verbindung zwischen einer auslaufenden und einer neuen Materialbahn hergestellt werden, so dass der Produktionsprozess nur minimal unterbrochen werden muss.With the proposed device, a high-quality connection can be quickly established between an outgoing and a new material web, so that the production process only needs to be interrupted minimally.

Vorzugsweise weist die Vorrichtungen einen Pufferspeicher oder Prozessspeicher für die auslaufendende Materialbahn auf. The devices preferably have a buffer memory or process memory for the outgoing material web.

Aufgrund der kurzen Unterbrechung der Förderung der endlosen Materialbahn bei der statischen Herstellung der Verbindung kann der Pufferspeicher kleiner ausgelegt und/oder die Fördergeschwindigkeit der endlosen Materialbahn erhöht und somit auch die Produktionsgeschwindigkeit für die Herstellung von Energiezelle erhöht werden.Due to the short interruption in the conveyance of the endless material web during the static establishment of the connection, the buffer storage can be made smaller and/or the conveying speed can be reduced Speed of the endless material web can be increased and thus the production speed for the production of energy cells can be increased.

Die vorgeschlagene Vorrichtung eignet sich für die Herstellung eines sogenannten statischen Spleißes, bei dem die Fördergeschwindigkeit bei der Herstellung der Verbindung durch das Klebemittel zwischenzeitlich auf Null abgesenkt wird.The proposed device is suitable for producing a so-called static splice, in which the conveying speed is temporarily reduced to zero during the production of the connection by the adhesive.

Weiterhin ermöglicht die Vorrichtung eine Verbindung der ablaufenden Materialbahn mit den neuen Materialbahn auf Stoß, so dass keine Überlappung der beiden Materialbahnen an der Verbindungsstelle vorliegt. Der Stoß oder die Verbindungstelle der auslaufenden Materialbahn und der neuen Materialbahn kann durch den gemeinsamen Schnitt sehr präzise ausgeführt werden. Das Bahnende und der Bahnanfang sind durch den gemeinsamen Schnitt formkorrespondierend zueinander ausgeführt. Weiterhin ist es in weiteren vorteilhaften Ausführungsformen möglich, dass der gemeinsame Schnitt beispielsweise nicht senkrecht zu den Kanten der Materialbahnen ausgeführt wird, sondern beispielsweise in einem Winkel ungleich 90° zu den Kanten, wodurch das Ablaufverhalten der Materialbahn über nachfolgende Umlenkrollen verbessert werden kann. Daher können Störungen im weiteren Herstellungsprozess der Energiezellen durch die Vermeidung der Verdopplung der Materialstärke durch eine Überlappung der Materialbahnen verhindert werden. Der Materialauftrag durch den Klebestreifen ist dahingehend vergleichsweise gering. Die Vorrichtung eignet sich insbesondere für vergleichsweise Dicke Materialbahnen einer Energiezelle, beispielsweise eine mit Anoden- oder Kathodenmaterial beschichtete Leiterfolie.Furthermore, the device enables the running material web to be connected to the new material web in abutting manner, so that there is no overlap of the two material webs at the connection point. The joint or connection point between the outgoing material web and the new material web can be carried out very precisely by cutting together. The end of the web and the beginning of the web are designed to correspond in shape to each other thanks to the common cut. Furthermore, in further advantageous embodiments, it is possible that the common cut is not carried out perpendicular to the edges of the material webs, for example, but rather, for example, at an angle not equal to 90° to the edges, whereby the running behavior of the material web over subsequent deflection rollers can be improved. Therefore, disruptions in the further manufacturing process of the energy cells can be prevented by avoiding the doubling of the material thickness by overlapping the material webs. The amount of material applied by the adhesive strip is comparatively low. The device is particularly suitable for comparatively thick material webs of an energy cell, for example a conductor foil coated with anode or cathode material.

Vorzugsweise ist die Verbindungseinrichtung dazu eingerichtet, das Bahnende der neuen Materialbahn stirnseitig an dem korrespondierenden Bahnende der auslaufenden Materialbahn zur Anlage zu bringen, wenn das Klebemittel durch den wenigstens einen Klebemittelapplikator appliziert wird.Preferably, the connecting device is set up to bring the web end of the new material web into contact at the end face with the corresponding web end of the outgoing material web when the adhesive is applied by the at least one adhesive applicator.

Das Klebemittel, beispielsweise ein Klebestreifen, wird vorzugsweise auf eine unbeschichtete Seite der Materialbahnen, beispielsweise eine mit Anoden- oder Kathodenmaterial beschichteten Leiterfolie, aufgeklebt. Weiterhin kann das Klebemittel in einer weiteren Ausführungsform auf beide Seiten der Materialbahnen aufgeklebt werden, so dass eine sehr belastbare Verbindung der auslaufenden Materialbahn mit der neuen Materialbahn erreicht werden kann. Die Klebemittel können beispielsweise über die gesamte Breite der Materialbahnen appliziert werden, oder in alternativen Ausführungsformen kann das Klebemittel mit Unterbrechungen oder intermittierend ausgeführt werden, um beispielsweise Bereiche für einen späteren Längsschnitt der Materialbahn auszusparen.The adhesive, for example an adhesive strip, is preferably stuck onto an uncoated side of the material webs, for example a conductor foil coated with anode or cathode material. Furthermore, in a further embodiment, the adhesive can be glued to both sides of the material webs, so that a very resilient connection of the outgoing material web with the new material web can be achieved. The adhesive can, for example, be applied over the entire width of the material web, or in alternative embodiments the adhesive can be applied with interruptions or intermittently, for example in order to leave out areas for a later longitudinal cut of the material web.

Die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht insbesondere einen vollautomatischen Verbindungsprozess von zwei endlichen Materialbahnen für die Herstellung von Energiezellen, insbesondere Batterien.The proposed device in particular enables a fully automatic connection process of two finite material webs for the production of energy cells, in particular batteries.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass die zweite Backe dazu eingerichtet ist, das Bahnende der ablaufenden Materialbahn mittels Unterdrucks zu halten, und die erste Backe dazu eingerichtet ist, den Bahnanfang der neuen Materialbahn mittels Unterdrucks zu halten, wobei die Verbindungseinrichtung dazu eingerichtet ist, den Bahnanfang und das Bahnende senkrecht zur Bahnebene auseinander und wieder zusammen zu bewegen.According to a further development, it is proposed that the second jaw is set up to hold the end of the running material web by means of negative pressure, and the first jaw is set up to hold the start of the new material web by means of negative pressure, the connecting device being set up to do so To move the beginning and end of the web apart and back together perpendicular to the plane of the web.

Hierdurch wird es ermöglicht, dass nach dem gemeinsamen Schnitt durch den überlappenden Abschnitt der überlappende Abschnitt aufgehoben werden kann, so dass die freien Enden oder Reste der auslaufenden Materialbahn und der neuen Materialbahn aus dem Bereich der Backen und der Verbindungseinrichtung entfernt werden können.This makes it possible for the overlapping section to be removed after the joint cut through the overlapping section, so that the free ends or remnants of the outgoing material web and the new material web can be removed from the area of the jaws and the connecting device.

Weiter wird vorgeschlagen, dass die erste Backe dazu eingerichtet ist, bei aufgelöster Klemmkraft der Backen das Bahnende der auslaufenden Materialbahn und den Bahnanfang der neuen Materialbahn für eine Applikation eines Klebemittels durch den Klebemittelapplikator mittels Unterdrucks zu halten, und die freien Stirnseiten des Bahnanfangs und des Bahnendes hintereinanderliegend zu halten.It is further proposed that the first jaw is set up to hold the web end of the outgoing material web and the beginning of the new material web for application of an adhesive by the adhesive applicator by means of negative pressure when the clamping force of the jaws is released, and the free end faces of the web start and the web end to keep one behind the other.

Dies ermöglicht eine sehr einfache Applikation des Klebemittels auf das Bahnende der auslaufenden Materialbahn und den Bahnanfang der neuen Materialbahn gleichzeitig von der gleichen Seite der Materialbahnen.This enables very simple application of the adhesive to the end of the outgoing material web and the beginning of the new material web at the same time from the same side of the material webs.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass die erste und/oder die zweite Backe jeweils zwei Ansaugzonen umfasst, die unabhängig voneinander mit Unterdruck beaufschlagbar sind.It is further proposed that the first and/or the second jaw each comprise two suction zones which can be subjected to negative pressure independently of one another.

Die Ansaugzonen einer Backe sind vorzugsweise im Bereich der Schneideinrichtung und/oder im Bereich des gemeinsamen Schnitts getrennt. Die Ansaugzonen der Backen sind vorzugsweise derart getrennt, dass die Schneideinrichtung durch den Trennungsbereich den gemeinsamen Schnitt durch den überlappenden Bereich durchführen kann. Die Schneideinrichtung kann beispielsweise ein Schneidmesser aufweisen. Jeweils beide Teile der auslaufenden Materialbahn und der neuen Materialbahn können auf die Weise nach dem gemeinsamen Schnitt getrennt voneinander mit Unterdruck fixiert oder nicht fixiert werden, wodurch eine separate Handhabung der einzelnen Teile ermöglicht wird.The suction zones of a jaw are preferably separated in the area of the cutting device and/or in the area of the common cut. The suction zones of the jaws are preferably separated in such a way that the cutting device can carry out the common cut through the overlapping area through the separation area. The cutting device can, for example, have a cutting knife. In this way, both parts of the outgoing material web and the new material web can be fixed separately from each other with negative pressure after the common cut or not fixed, which enables separate handling of the individual parts.

Es wird weiterhin vorzugsweise vorgeschlagen, dass eine erste Ansaugzone der ersten Saugbacke dem Teil in Förderrichtung der auslaufenden Materialbahn zugeordnet ist; eine zweite Ansaugzone der ersten Saugbacke dem der Zuführeinrichtung zugewandten Teil der auslaufenden Materialbahn zugeordnet ist; eine erste Ansaugzone der zweiten Saugbacke dem Teil in Förderrichtung der neuen Materialbahn zugeordnet ist; und eine zweite Ansaugzone der zweiten Saugbacke dem der Zuführeinrichtung zugewandten Teil der neuen Materialbahn zugeordnet ist.It is furthermore preferably proposed that a first suction zone of the first suction jaw is assigned to the part in the conveying direction of the outgoing material web; a second suction zone of the first suction jaw is assigned to the part of the outgoing material web facing the feed device; a first suction zone of the second suction jaw is assigned to the part in the conveying direction of the new material web; and a second suction zone of the second suction jaw is assigned to the part of the new material web facing the feed device.

Der Teil in Förderrichtung der auslaufenden Materialbahn und der neuen Materialbahn ist daher jeweils einer ersten Ansaugzone zugeordnet. Der Teil in Förderrichtung ist weiterhin den Anlagen und/oder Maschinen im Produktstrom zugewandt, die mit einer endlosen Materialbahn für die Herstellung von Energiezellen versorgt werden sollen. In vorteilhaften Ausführungsformen ist ein Pufferspeicher in Förderrichtung nach der Verbindungseinrichtung vorgesehen, beispielsweise zwischen der Verbindungseinrichtung und weiteren Maschinen und/oder Anlagen zur Herstellung von Energiezellen.The part in the conveying direction of the outgoing material web and the new material web is therefore each assigned to a first suction zone. The part in the conveying direction continues to face the systems and/or machines in the product stream that are to be supplied with an endless web of material for the production of energy cells. In advantageous embodiments, a buffer storage is provided in the conveying direction after the connecting device, for example between the connecting device and other machines and/or systems for producing energy cells.

Vorzugsweise liegen die Flächen der ersten und zweiten Ansaugzonen jeweils einer Backe in einer gemeinsamen Ebene.Preferably, the surfaces of the first and second suction zones of each jaw lie in a common plane.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass die Schneideinrichtung durch ein Schneidmesser gebildet ist, dessen Schneidebene zwischen der ersten und zweiten Ansaugzone jeweils der ersten und zweiten Saugbacke verläuft.According to a further development, it is proposed that the cutting device is formed by a cutting knife, the cutting plane of which runs between the first and second suction zones of the first and second suction jaws.

Dies ermöglicht es, dass die auslaufende und die neue Materialbahn vor dem gemeinsamen Schnitt beidseitig der Schnittebene gehalten werden können, was die Schnittqualität positiv beeinflusst. Weiterhin können alle vier Teile der Materialbahnen, die nach dem gemeinsamen Schnitt entstehen, getrennt voneinander an Ansaugzonen gehalten und dementsprechend beeinflusst werden.This makes it possible for the outgoing and new material webs to be held on both sides of the cutting plane before the joint cut, which has a positive effect on the cutting quality. Furthermore, all four parts of the material webs that are created after the joint cut can be held separately from each other in suction zones and influenced accordingly.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass eine Sensoreinrichtung vorgesehen ist, mit der die Ausrichtung der auslaufenden Materialbahn detektierbar ist, wobei eine Steuereinrichtung dazu eingerichtet ist, die zweite Saugbacke auf Basis der Informationen der Sensoreinrichtung in Abhängigkeit der Ausrichtung der auslaufenden Materialbahn auszurichten.According to a further development, it is proposed that a sensor device is provided with which the orientation of the outgoing material web can be detected, with a control device being set up to align the second suction jaw based on the information from the sensor device depending on the orientation of the outgoing material web.

Mit der Sensoreinrichtung kann beispielsweise die Ausrichtung der neuen Materialbahn relativ zur Vorrichtung gemessen werden, wodurch die neue Materialbahn nicht nur ohne Kantenversatz zur ablaufenden Materialbahn ausgerichtet werden kann, sondern in möglichen Ausführungsformen auch zur Vorrichtung selbst, so dass die verbundene Materialbahn in einer möglichst definierten und gleichbleibenden Lage aus der Vorrichtung zur Verbindung der Materialbahnen ausgeführt werden kann. Die Steuereinrichtung kann beispielsweise den Kantenversatz einer Kante der auslaufenden Materialbahn und der entsprechenden Kante der neuen Materialbahn durch Ansteuerung minimieren. Die Steuerungseinheit, welche beispielsweise eine Stelleinheit an der ersten oder zweiten Backe ansteuert, kann daher vorzugsweise den Kantenversatz auf Null steuern oder regeln. Es kann somit ein möglicher Kantenversatz oder eine entsprechende Differenz ausgeglichen werden. In weiteren möglichen Ausführungsformen kann die Steuerungseinheit beispielsweise die Kantenversätze an einer der beiden oder beiden Kanten der Materialbahnen auf einen Kantenversatz innerhalb einer vorgegebenen Toleranz steuern oder regeln. Auf diese Weise kann ein Kantenversatz beim Verbindungsprozess von Materialbahnen kann durch die vorgeschlagene Vorrichtung vermieden werden, wodurch nachfolgende Prozess bei der Herstellung von Energiezellen diesbezüglich störungsfrei durchgeführt und/oder mit geringen Fehlertoleranzen ausgelegt werden können.With the sensor device, for example, the alignment of the new material web can be measured relative to the device, whereby the new material web can be aligned not only with the running material web without edge offset, but in possible embodiments also with the device itself, so that the connected material web is as defined and as possible constant position from the device for connecting the material webs can be carried out. The control device can, for example, minimize the edge offset of an edge of the outgoing material web and the corresponding edge of the new material web by control. The control unit, which, for example, controls an actuating unit on the first or second jaw, can therefore preferably control or regulate the edge offset to zero. A possible edge offset or a corresponding difference can thus be compensated for. In further possible embodiments, the control unit can, for example, control or regulate the edge offsets on one or both edges of the material webs to an edge offset within a predetermined tolerance. In this way, an edge offset during the connection process of material webs can be avoided by the proposed device, whereby subsequent processes in the production of energy cells can be carried out without any problems in this regard and/or can be designed with low error tolerances.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind das Bahnende der auslaufenden Materialbahn und der Bahnanfang der neuen Materialbahn durch den Klebemittelapplikator miteinander verbindbar.In an advantageous embodiment, the end of the outgoing material web and the beginning of the new material web can be connected to one another by the adhesive applicator.

Der Klebemittelapplikator kann beispielsweise einseitig eine entsprechende Verbindung der Materialbahnen herstellen. In alternativen Ausführungsformen kann der Klebemittelapplikator beidseitig eine Verbindung der auslaufenden und der neuen Materialbahn herstellen. In weiteren möglichen Ausführungsformen kann ein weiterer Klebemittelapplikator vorgesehen sein, so dass jeweils ein Klebemittelapplikator zur Herstellung der Verbindung der auslaufenden und der neuen Materialbahn auf einer Seite der Materialbahnen vorgesehen und eingerichtet ist.The adhesive applicator can, for example, create a corresponding connection of the material webs on one side. In alternative embodiments, the adhesive applicator can create a connection between the outgoing and the new material web on both sides. In further possible embodiments, a further adhesive applicator can be provided, so that an adhesive applicator is provided and set up on one side of the material webs for producing the connection between the outgoing and the new material webs.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der wenigstens eine Klebemittelapplikator dazu eingerichtet ist, das Bahnende der auslaufenden Materialbahn und den Bahnanfang der neuen Materialbahn durch Applikation eines Klebestreifens miteinander zu verbinden.According to an advantageous embodiment, it is proposed that the at least one adhesive applicator is set up to connect the end of the outgoing material web and the beginning of the new material web to one another by applying an adhesive strip.

Der Materialauftrag durch den Klebestreifen kann vergleichsweise gering gehalten werden. Die Vorrichtung zur Verbindung von endlichen Materialbahnen eignet sich insbesondere für vergleichsweise Dicke Materialbahnen einer Energiezelle, beispielsweise eine mit Anoden- oder Kathodenmaterial beschichtete Leiterfolie.The amount of material applied by the adhesive strip can be kept comparatively low. The device for connecting finite material webs is particularly suitable for comparatively thick material webs of an energy cell, for example a conductor foil coated with anode or cathode material.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass die Zuführeinrichtung eine erste Bobinenaufnahme und eine zweite Bobinenaufnahme umfasst. Es kann daher eine Bobine auf einer Bobinenaufnahme ablaufen und eine Bobine auf der anderen Bobinenaufnahme ausgetauscht und für eine Verbindung vorbereitet werden. Die erste und zweite Bobinenaufnahme sind vorzugsweise auf einem Drehteller angeordnet, so dass die Bobine, von der die Materialbahn gefördert wird und abläuft, unabhängig von einem Bobinenwechsel und der Verbindung der Materialbahnen auf der gleichen Position in der Zuführeinrichtung gehalten werden kann.According to a further development, it is proposed that the feed device comprises a first bobbin holder and a second bobbin holder. A bobbin can therefore run on one bobbin holder and a bobbin can be exchanged on the other bobbin holder and prepared for a connection. The first and second bobbin holders are preferably arranged on a turntable, so that the bobbin from which the material web is conveyed and runs can be held in the same position in the feed device regardless of a bobbin change and the connection of the material webs.

Weiterhin ist es mit der vorgeschlagenen Vorrichtung möglich, eine Zuführeinrichtung ohne Drehteller zu verwenden.Furthermore, with the proposed device it is possible to use a feed device without a turntable.

Weiterhin wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zum Verbinden von endlichen Materialbahnen für die Energiezellen produzierende Industrie mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 vorgeschlagen.Furthermore, to solve the problem, a method for connecting finite material webs for the energy cell producing industry with a device according to one of claims 1 to 10 is proposed.

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

  • 1 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen beim Einfädeln;
  • 2 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen beim Ansaugen der neuen Materialbahn;
  • 3 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit gestoppter auslaufender Bahn;
  • 4 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit zusammengefahrenen Backen beim Schneiden;
  • 5 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen beim Öffnen und Entsorgen der abgeschnittenen Enden;
  • 6 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen bei der Übergabe der auslaufenden Materialbahn;
  • 7 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen beim Applizieren eines Klebemittels;
  • 8 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen beim Andrücken eines Klebemittels;
  • 9 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen beim Fördern einer einseitig verbundenen Materialbahn;
  • 10 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit einer angesaugten, einseitig verbundenen Materialbahn;
  • 11 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen beim Applizieren eines zweiten Klebemittels;
  • 12 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen beim Andrücken eines zweiten Klebemittels;
  • 13 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen beim Fördern einer beidseitig verbundenen Materialbahn; und
  • 14 eine schematische Darstellung einer Zuführeinrichtung einer Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit zwei Bobinen auf einem Drehteller.
The invention is explained below using preferred embodiments with reference to the attached figures. This shows
  • 1 a device for connecting material webs during threading;
  • 2 a device for connecting material webs when sucking in the new material web;
  • 3 a device for connecting material webs with the outgoing web stopped;
  • 4 a device for connecting webs of material with jaws moved together during cutting;
  • 5 a device for joining sheets of material while opening and disposing of the cut ends;
  • 6 a device for connecting material webs when transferring the outgoing material web;
  • 7 a device for connecting material webs when applying an adhesive;
  • 8th a device for connecting material webs while pressing on an adhesive;
  • 9 a device for connecting material webs when conveying a material web connected on one side;
  • 10 a device for connecting material webs with a sucked-in, one-sidedly connected material web;
  • 11 a device for connecting material webs when applying a second adhesive;
  • 12 a device for connecting material webs while pressing a second adhesive;
  • 13 a device for connecting material webs when conveying a material web connected on both sides; and
  • 14 a schematic representation of a feed device of a device for connecting material webs with two bobbins on a turntable.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung 10 zum Verbinden einer auslaufenden Materialbahn 13 mit einer neuen Materialbahn 13. Die auslaufende Materialbahn 13 wird von einer Bobine 15 der Zuführeinrichtung 12 in die durch den Pfeil illustrierte Förderrichtung gefördert. In der Zuführeinrichtung 12 ist eine weitere Bobine 15 aufgelegt, von der eine neue Materialbahn 14 abgerollt wird, die mit der auslaufenden Materialbahn 13 durch die Vorrichtung 10 zur Herstellung einer endlosen Materialbahn 13, 14 verbunden werden soll. Beide Materialbahnen 13, 14 werden durch die Verbindungseinrichtung 11 geführt, welche auf einer Seite der beiden Materialbahnen 13, 14 eine erste Backe 17, in der Darstellung rechts, und auf der anderen Seite der beiden Materialbahnen 13, 14 eine zweite Backe 18, in der Darstellung links, aufweisen. Die Backen 17, 18 sind jeweils quer zur Förderrichtung in zwei getrennte Ansaugzonen, eine erste Ansaugzone 24, 26 und eine zweite Ansaugzone 25, 27 aufgeteilt, wobei die ersten Ansaugzonen 24, 26 in Förderrichtung liegt, d.h. auf der Seite der Verbindungseinrichtung 11 an die Materialbahn 13 die Vorrichtung 10 verlässt. Die zweiten Ansaugzonen 25, 27 liegen auf der Seite der Bobine 15, von der die Materialbahnen 13, 14 abgerollt werden. 1 shows a schematic representation of an exemplary embodiment of a device 10 for connecting an outgoing material web 13 with a new material web 13. The outgoing material web 13 is conveyed by a bobbin 15 of the feed device 12 in the conveying direction illustrated by the arrow. A further bobbin 15 is placed in the feed device 12, from which a new material web 14 is unrolled, which is to be connected to the outgoing material web 13 by the device 10 for producing an endless material web 13, 14. Both material webs 13, 14 are guided through the connecting device 11, which has a first jaw 17, on the right in the illustration, on one side of the two material webs 13, 14, and a second jaw 18, in which on the other side of the two material webs 13, 14 Shown on the left. The jaws 17, 18 are each divided transversely to the conveying direction into two separate suction zones, a first suction zone 24, 26 and a second suction zone 25, 27, with the first suction zones 24, 26 lying in the conveying direction, ie on the side of the connecting device 11 Material web 13 leaves the device 10. The second suction zones 25, 27 are located on the side of the reel 15 from which the material webs 13, 14 are unrolled.

In den 1 bis 12 sind verschiedene Betriebszustände der Vorrichtung 10 gezeigt. In 1 wird die auslaufende Materialbahn 13 zwischen der ersten und zweiten Backe 13, 14 in die Förderrichtung, siehe Pfeil, gefördert. Die neue Materialbahn 14 von einer neuen Bobine 15 wird von der Zuführeinrichtung 12 ebenfalls in die Verbindungsvorrichtung 11 zwischen die erste und zweite Backe 17, 18 eingefädelt oder eingeführt. Diese Zuführung der neuen Materialbahn 14 zwischen die erste und zweite Backe 17, 18 kann entweder über die Schwerkraft oder über ein aktives Element erfolgen. Die auslaufende Materialbahn 13 kann während dieses Einfädelvorgangs der neuen Materialbahn 14 stillstehen oder gefördert werden. Die neue Materialbahn 14 wird parallel zur auslaufenden Materialbahn 13 eingeführt, so dass beide Materialbahnen 13, 14 in einem überlappenden Abschnitt 19 parallel in der Verbindungseinrichtung 11 verlaufen. Die erste und zweite Backe 17, 18 sind in diesem Betriebszustand voneinander beabstandet.In the 1 until 12 Different operating states of the device 10 are shown. In 1 the outgoing material web 13 is conveyed between the first and second jaws 13, 14 in the conveying direction, see arrow. The new material web 14 from a new reel 15 is also threaded or introduced into the connecting device 11 between the first and second jaws 17, 18 by the feed device 12. This feeding of the new material web 14 between the first and second jaws 17, 18 can be done either via gravity or via an active element. The outgoing material web 13 can stand still or be conveyed during this threading process of the new material web 14. The new material web 14 is introduced parallel to the outgoing material web 13, so that both material webs 13, 14 run parallel in the connecting device 11 in an overlapping section 19. The first and second jaws 17, 18 are spaced apart from one another in this operating state.

In 2 wird der nächste Schritt schematisch dargestellt. Die neue Materialbahn 14 wird an der ersten und zweiten Ansaugzone 26, 27 der zweiten Backe 18 angesaugt, so dass diese auf der Oberfläche der zweiten Backe 18 fixiert ist. Die Ansaugung erfolgt vorzugsweise über mit Unterdruck beaufschlagten Bohrungen in den Flächen der Ansaugzonen 24, 25, 26, 27.In 2 the next step is shown schematically. The new material web 14 is sucked into the first and second suction zones 26, 27 of the second jaw 18, so that it is fixed on the surface of the second jaw 18. The suction preferably takes place via negative-pressure bores in the surfaces of the suction zones 24, 25, 26, 27.

Die auslaufende Materialbahn 13 wird anschließend, wie in 3 dargestellt, im Bereich der Verbindungseinrichtung 11 angehalten. Nachfolgende Prozesse können beispielsweise aus einem Pufferspeicher hinter der Verbindungseinrichtung 11 weiter mit der auslaufenden Materialbahn 13 versorgt werden. Die auslaufende Materialbahn 13 wird an der ersten und zweiten Ansaugzone 24, 25 der ersten Backe 17 angesaugt, so dass beide Materialbahnen 13, 14 in einem überlappenden Abschnitt 19 parallel zueinander angeordnet sind und keine Relativbewegung zueinander aufweisen.The outgoing material web 13 is then, as in 3 shown, stopped in the area of the connecting device 11. Subsequent processes can, for example, be further supplied with the outgoing material web 13 from a buffer storage behind the connecting device 11. The outgoing material web 13 is sucked into the first and second suction zones 24, 25 of the first jaw 17, so that both material webs 13, 14 are arranged parallel to one another in an overlapping section 19 and have no relative movement to one another.

In 4 werden die erste und zweite Backe 17, 18 zueinander bewegt und der überlappende Abschnitt 19 zwischen den beiden Backen 17, 18 eingeklemmt. Die Schneideinrichtung 20 schneidet die auslaufende Materialbahn 13 und die neue Materialbahn 14 in dem überlappenden Abschnitt 19 in einem gemeinsamen Schnitt, wodurch ein neues Bahnende 21 der auslaufenden Materialbahn 13 und ein neuer Bahnanfang 22 der neuen Materialbahn 14 hergestellt werden, die in 5 gezeigt sind.In 4 the first and second jaws 17, 18 are moved towards each other and the overlapping section 19 is clamped between the two jaws 17, 18. The cutting device 20 cuts the outgoing material web 13 and the new material web 14 in the overlapping section 19 in a common cut, whereby a new web end 21 of the outgoing material web 13 and a new web beginning 22 of the new material web 14 are produced, which are in 5 are shown.

In dem Betriebszustand der Vorrichtung 10 in 5 ist die Klemmkraft auf den überlappenden Abschnitt 19 aufgehoben und die erste Backe 17 und die zweite Backe 18 werden wieder auseinander bewegt. Die Ansaugung in der zweiten Ansaugzone 25 der ersten Backe 17 ist abgeschaltet, so dass der restliche Teil der auslaufenden Materialbahn 13 beispielsweise auf das Coil 15 der Zuführeinrichtung 12 mit dem weiteren Rest der Materialbahn 13 aufgewickelt wird, was durch den entsprechenden Pfeil in der 5 symbolisiert wird. Der entsprechende Rest der auslaufenden Materialbahn kann daher aus der Verbindungseinrichtung 11 entfernt werden. Das gleiche gilt für den Vorspann der neuen Materialbahn 14. Dementsprechend wird die Ansaugung in der ersten Ansaugzone 26 der zweiten Backe 18 abschaltet, so dass der Vorspann mit dem ursprünglichen Bahnanfang der neuen Materialbahn 14 entweder selbsttätig aus der Verbindungseinrichtung 11 herausfallen oder herausgefördert werden kann, was durch den entsprechenden Pfeil symbolisiert wird.In the operating state of the device 10 in 5 the clamping force on the overlapping section 19 is canceled and the first jaw 17 and the second jaw 18 are moved apart again. The suction in the second suction zone 25 of the first jaw 17 is switched off, so that the remaining part of the outgoing material web 13 is wound up, for example, onto the coil 15 of the feed device 12 with the rest of the material web 13, which is indicated by the corresponding arrow in the 5 is symbolized. The corresponding remainder of the outgoing material web can therefore be removed from the connecting device 11. The same applies to the leader of the new material web 14. Accordingly, the suction in the first suction zone 26 of the second jaw 18 is switched off, so that the leader with the original beginning of the new material web 14 can either fall out of the connecting device 11 automatically or can be conveyed out, which is symbolized by the corresponding arrow.

Anschließend werden die erste und zweite Backe 17, 18 wieder zusammenbewegt, so dass die Backen 17, 18 auf beiden Seiten an der auslaufenden Materialbahn 13 und der neuen Materialbahn 14 anliegen, was in 6 dargestellt ist. Es liegt in diesem Betriebszustand keine Überlappung von Materialbahnen 13, 14 vor. Das Bahnende 21 der auslaufenden Materialbahn 13 und der Bahnanfang 22 der neuen Materialbahn 14 liegen somit Stoß an Stoß aneinander. Weiterhin wird die Ansaugung in der ersten Ansaugzone 26 der zweiten Backe 18 aktiviert, so dass, wie in 6 illustriert, temporär die erste und zweite Ansaugzone 26, 27 der zweiten Backe 18 und die erste Ansaugzone 24 der ersten Backe 17 aktiviert sind. Die auslaufende Materialbahn 13 kann daher an die zweite Backe 18 der Verbindungseinrichtung 11 übergeben werden.The first and second jaws 17, 18 are then moved together again so that the jaws 17, 18 rest on both sides of the outgoing material web 13 and the new material web 14, which in 6 is shown. In this operating state there is no overlap of material webs 13, 14. The end of the web 21 of the outgoing material web 13 and the beginning of the web 22 of the new material web 14 are therefore abutting one another. Furthermore, the suction in the first suction zone 26 of the second jaw 18 is activated, so that, as in 6 Illustrated, the first and second suction zones 26, 27 of the second jaw 18 and the first suction zone 24 of the first jaw 17 are temporarily activated. The outgoing material web 13 can therefore be transferred to the second jaw 18 of the connecting device 11.

Wie in 7 dargestellt, wird die erste Ansaugzone 24 der ersten Backe 17 im nächsten Schritt deaktiviert, d.h. es erfolgt keine Ansaugung mittels Unterdrucks mehr. Die Backen 17, 18 werden nach der Übergabe der beiden Materialbahnen 13, 14 auf die zweite Backe 18 wieder auseinanderbewegt. Ein Klebemittelapplikator 16 wird daraufhin in den Bereich des Bahnendes 21 der auslaufenden Materialbahn 13 und den Bahnanfang 22 der neuen Materialbahn 22 gebracht, um ein Klebemittel 23, beispielsweise einen Klebestreifen, zu applizieren und die beiden Materialbahnen 13, 14 auf Stoß zu verkleben.As in 7 shown, the first suction zone 24 of the first jaw 17 is deactivated in the next step, ie there is no longer any suction using negative pressure. The jaws 17, 18 are moved apart again after the two material webs 13, 14 have been transferred to the second jaw 18. An adhesive applicator 16 is then brought into the area of the web end 21 of the outgoing material web 13 and the web beginning 22 of the new material web 22 in order to apply an adhesive 23, for example an adhesive strip, and to glue the two material webs 13, 14 together.

In 8 sind die Materialbahnen 13, 14 durch das applizierte Klebemittel 23 verbunden, wobei in diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel die erste Backe 17 und die zweite Backe 18 aufeinander bewegt werden, um eine Andrückkraft auf das Klebemittel 23 aufzubringen, um die Festigkeit der Verbindung zu verbessern. In alternativen Ausführungsbeispielen kann eine entsprechende Andrückkraft auch durch den Klebemittelapplikator aufgebracht werden.In 8th the material webs 13, 14 are connected by the applied adhesive 23, with in this advantageous exemplary embodiment the first jaw 17 and the second jaw 18 being moved towards one another in order to apply a pressing force to the adhesive 23 in order to improve the strength of the connection. In alternative embodiments, a corresponding pressing force can also be applied by the adhesive applicator.

9 zeigt den abschließend Betriebszustand im letzten Schritt, bei dem die Backen 17, 18 auseinander bewegt sind und die verbundene Materialbahn 13, 14 von der Bobine 15 in Förderrichtung gefördert wird, wodurch der statische Spleißvorgang abgeschlossen ist. 9 shows the final operating state in the last step, in which the jaws 17, 18 are moved apart and the connected material web 13, 14 is conveyed by the reel 15 in the conveying direction, whereby the static splicing process is completed.

Die 10 bis 13 zeigen ein alternatives Ausführungsbeispiel, wobei die Vorrichtung 10 zur Herstellung einer beidseitigen Verbindung der auslaufenden und der neuen Materialbahn 13, 14 genutzt wird.The 10 until 13 show an alternative exemplary embodiment, wherein the device 10 for producing a connection on both sides of the current and the new material web 13, 14 is used.

Anstelle der in 9 dargestellten Öffnung der Backen 17, 18 und dem Fördern der einseitig verbundenen Materialbahn 13, 14 wird ausgehend von dem in 8 beschriebenen Zustand die erste und zweite Ansaugzone 24, 25 der ersten Backe 17 mit Unterdruck beaufschlagt und die einseitig mit einem Klebemittel 23 verbundene Materialbahn 13, 14 an die erste Backe 17 übergeben und dort fixiert, wie in 10 dargestellt.Instead of the in 9 Opening of the jaws 17, 18 shown and the conveying of the material web 13, 14 connected on one side is based on the in 8th In the state described, the first and second suction zones 24, 25 of the first jaw 17 are subjected to negative pressure and the material web 13, 14 connected on one side with an adhesive 23 is transferred to the first jaw 17 and fixed there, as in 10 shown.

In 11 ist zweite Backe 18 von der einseitig verbundenen Bahn 13, 14 wegbewegt. Ein Klebemittelapplikator 16 trägt von der anderen Seite ein Klebemittel 23 auf die Verbindungstelle des Bahnendes 21 der auslaufenden Materialbahn 13 und des Bahnanfangs 22 der neuen Materialbahn 14 auf.In 11 the second jaw 18 is moved away from the one-sided connected path 13, 14. An adhesive applicator 16 applies an adhesive 23 from the other side to the connection point of the web end 21 of the outgoing material web 13 and the web beginning 22 of the new material web 14.

12 illustriert, wie die zweite Backe 18 wieder in Richtung der ersten Backe 17 bewegt wurde. Die beiden Klebemittel 23, beispielsweise Klebestreifen, können daher an die Verbindungstelle des Bahnendes 21 der auslaufenden Bahn 13 und des Bahnanfangs 22 der neuen Bahn 14 angedrückt werden. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Klebemittel 23 auch von dem Klebemittelapplikator 16 angedrückt werden. 12 illustrates how the second jaw 18 was moved again towards the first jaw 17. The two adhesives 23, for example adhesive strips, can therefore be pressed onto the connection point of the web end 21 of the outgoing web 13 and the web beginning 22 of the new web 14. In an alternative embodiment, the adhesive 23 can also be pressed on by the adhesive applicator 16.

In 13 ist der abschließende Schritt bei der beidseitigen Verbindung der auslaufenden Materialbahn 13 und der neuen Materialbahn 14 gezeigt, wobei die Backen 17, 18 auseinander bewegt sind und die beidseitig verbundene Materialbahn 13, 14 von der Bobine 15 gefördert wird.In 13 the final step in the connection of the outgoing material web 13 and the new material web 14 on both sides is shown, the jaws 17, 18 being moved apart and the material web 13, 14 connected on both sides being conveyed by the reel 15.

14 zeigt ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 10, wobei die Zuführeinrichtung 12 einen Drehteller 33 aufweist, auf dem zwei Bobinenaufnahmen 31, 32 angeordnet sind. Auf der Bobinenaufnahme 31 ist in diesem Ausführungsbeispiel die Bobine 15 der auslaufenden Materialbahn 13 angeordnet, welche bereits weitgehend abgerollt ist. Für die Herstellung einer endlosen Materialbahn 13, 14 in der Verbindungseinrichtung 11, welche an weitere Anlagen und/oder Maschinen von Energiezellen förderbar ist, ist bereits eine Bobine 15 mit einer neuen Materialbahn 14 auf die Bobinenaufnahme 32 aufgelegt. Die neue Materialbahn 14 kann daher in der Verbindungseinrichtung 12 mit der auslaufenden Materialbahn 13 verbunden werden. Nach der Verbindung kann der Rest der abgerollten Bobine 15 mit der auslaufenden Materialbahn 13 von dem Drehteller 33 entfernt werden. Die Bobine 15 auf der Bobinenaufnahme 32 mit der neuen Materialbahn 14 kann mit dem Drehteller 33 auf die Positionen der Bobinenaufnahme 31 drehen. Die neue Materialbahn 14 wird nach der Verbindung zur auslaufenden Materialbahn 13 anschließend selbst zur auslaufenden Materialbahn 13. 14 shows an advantageous embodiment of the device 10, wherein the feed device 12 has a turntable 33 on which two bobbin holders 31, 32 are arranged. In this exemplary embodiment, the bobbin 15 of the outgoing material web 13, which has already largely been unrolled, is arranged on the bobbin holder 31. For the production of an endless material web 13, 14 in the connecting device 11, which can be conveyed to other systems and/or machines of energy cells, a bobbin 15 with a new material web 14 is already placed on the bobbin holder 32. The new material web 14 can therefore be connected to the outgoing material web 13 in the connecting device 12. After the connection, the rest of the unrolled bobbin 15 with the outgoing material web 13 can be removed from the turntable 33. The bobbin 15 on the bobbin holder 32 with the new material web 14 can rotate to the positions of the bobbin holder 31 using the turntable 33. After being connected to the outgoing material web 13, the new material web 14 then itself becomes the outgoing material web 13.

In einem möglichen Ausführungsbeispiel ist die Verbindungseinrichtung 11 zusätzlich dazu eingerichtet, einen Kantenversatz zwischen der auslaufenden Materialbahn 13 und der neuen Materialbahn 14 an der Verbindungsstelle zu verhindern. Die Verbindungseinrichtung 11 weist hierzu eine Sensoreinrichtung 28 auf, siehe 2 bis 4, welche zur Detektion der Lage der neuen Materialbahn 14 in Bezug zu der Verbindungseinrichtung 11 und/oder zu den Backen 18, welche in diesem Ausführungsbeispiel auf der Seite der neuen Materialbahn 14 liegen, und/oder zu der auslaufenden Materialbahn 13 eingerichtet ist. Weiterhin weist die Verbindungseinrichtung 11 eine Steuereinrichtung 29, welche dazu eingerichtet ist, die Backen 17, 18 derart gegeneinander zu verschieben, dass die beiden Materialbahnen 13, 14 im überlappenden Bereich 19 so zueinander ausgerichtet sind, dass sie möglichst keinen Kantenversatz aufweisen. Eine derartige Verschiebung erfolgt beispielsweise in der 2 während die neue Materialbahn 14 fixiert und die auslaufende Materialbahn 14 weiter in Förderrichtung gefördert wird, wobei in diesem Fall die zweiten Backen 18 verschoben werden. Weiterhin kann eine derartige Verschiebung beispielsweise während des in 3 gezeigten Ausführungsbeispiels erfolgen, während die beide Materialbahnen 13, 14 an den Backen 17, 18 fixiert sind. Eine entsprechende Ausrichtung erfolgt vorzugsweise bevor die Backen 17, 18 eine Klemmkraft auf den überlappenden Abschnitt ausüben, um die Materialbahnen 13, 14 für den gemeinsamen Schnitt zu gegeneinander zu klemmen.In a possible exemplary embodiment, the connecting device 11 is additionally set up to prevent an edge offset between the outgoing material web 13 and the new material web 14 at the connection point. For this purpose, the connection device 11 has a sensor device 28, see 2 until 4 , which is set up to detect the position of the new material web 14 in relation to the connecting device 11 and/or to the jaws 18, which in this exemplary embodiment lie on the side of the new material web 14, and/or to the outgoing material web 13. Furthermore, the connecting device 11 has a control device 29, which is set up to move the jaws 17, 18 relative to one another in such a way that the two material webs 13, 14 in the overlapping area 19 are aligned with one another in such a way that they have as little edge offset as possible. Such a shift occurs, for example, in the 2 while the new material web 14 is fixed and the outgoing material web 14 is further conveyed in the conveying direction, in which case the second jaws 18 are displaced. Furthermore, such a shift can occur, for example, during the in 3 The exemplary embodiment shown takes place while the two material webs 13, 14 are fixed to the jaws 17, 18. A corresponding alignment preferably takes place before the jaws 17, 18 exert a clamping force on the overlapping section in order to clamp the material webs 13, 14 against one another for the common cut.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

1010
Vorrichtungcontraption
1111
VerbindungseinrichtungConnection facility
1212
ZuführeinrichtungFeeding device
1313
auslaufende Materialbahnleaking material web
1414
neue Materialbahnnew material web
1515
BobineBobine
1616
KlebemittelapplikatorAdhesive applicator
1717
erste Backefirst cheek
1818
zweite Backesecond cheek
1919
überlappenden Abschnittoverlapping section
2020
Schneideinrichtungcutting device
2121
Bahnendeend of the track
2222
BahnanfangBeginning of the track
2323
KlebemittelAdhesives
2424
AnsaugzoneSuction zone
2525
AnsaugzoneSuction zone
2626
AnsaugzoneSuction zone
2727
AnsaugzoneSuction zone
2828
SensoreinrichtungSensor device
2929
SteuereinrichtungControl device
3030
KlebestreifenAdhesive strips
3131
BobinenaufnahmeBobbin recording
3232
BobinenaufnahmeBobbin recording
3333
DrehtellerTurntable

Claims (11)

Vorrichtung (10) zum Verbinden von endlichen Materialbahnen für die Energiezellen produzierende Industrie, umfassend - eine Verbindungseinrichtung (11) mit wenigstens einem Klebemittelapplikator (16), der zum Verbinden einer auslaufenden Materialbahn (13) einer neuen Materialbahn (14) eingerichtet ist, und - eine Zuführeinrichtung (12), die zum Zuführen der auslaufenden Materialbahn (13) und der neuen Materialbahn (14), welche jeweils von einer Bobine (15) ablaufen, an die Verbindungseinrichtung (11) eingerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Verbindungseinrichtung (11) eine erste Backe (17) und eine zweite Backe (18) aufweist, welche dazu eingerichtet sind, einen von der Zuführeinrichtung (12) bereitgestellten überlappenden Abschnitt (19) der auslaufenden und der neuen Materialbahn (13, 14) mit einer Klemmkraft zu beaufschlagen, - die Verbindungseinrichtung (11) eine Schneideinrichtung (20) aufweist, welche dazu eingerichtet ist, die zwischen den Backen (17, 18) mit einer Klemmkraft beaufschlagte auslaufende Materialbahn (13) und neue Materialbahn (14) in einem gemeinsamen Schnitt durch den überlappenden Abschnitt (19) zur Herstellung des Bahnendes (21) der ablaufenden Materialbahn (13) und des Bahnanfangs (22) der neuen Materialbahn (14) zu schneiden, und wobei die erste Backe (17) dazu eingerichtet ist, bei aufgelöster Klemmkraft der Backen (17, 18) das Bahnende (21) der ablaufenden Materialbahn (13) und den Bahnanfang (22) der neuen Materialbahn (14) für eine Applikation eines Klebemittels (23) durch den Klebemittelapplikator (16) mittels Unterdrucks zu halten.Device (10) for connecting finite material webs for the energy cell producing industry, comprising - a connecting device (11) with at least one adhesive applicator (16), which is set up to connect an outgoing material web (13) to a new material web (14), and - a feed device (12), which is set up to feed the outgoing material web (13) and the new material web (14), each of which runs from a reel (15), to the connecting device (11), characterized in that - the connecting device ( 11) has a first jaw (17) and a second jaw (18), which are designed to apply a clamping force to an overlapping section (19) of the outgoing and new material web (13, 14) provided by the feed device (12). - the connecting device (11) has a cutting device (20) which is designed to cut the outgoing material web (13) and new material web (14) between the jaws (17, 18) with a clamping force in a common cut through the overlapping section (19) to cut the web end (21) of the running material web (13) and the web beginning (22) of the new material web (14), and wherein the first jaw (17) is designed to do so when the clamping force of the jaws is released (17, 18) to hold the end (21) of the running material web (13) and the beginning (22) of the new material web (14) for an application of an adhesive (23) by the adhesive applicator (16) by means of negative pressure. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass - die zweite Backe (17) dazu eingerichtet ist, das Bahnende (21) der ablaufenden Materialbahn (13) mittels Unterdrucks zu halten, und die erste Backe (16) dazu eingerichtet ist, den Bahnanfang (22) der neuen Materialbahn (14) mittels Unterdrucks zu halten, wobei die Verbindungseinrichtung (11) dazu eingerichtet ist, den Bahnanfang (22) und das Bahnende (21) senkrecht zur Bahnebene auseinander und wieder zusammen zu bewegen.Device (10) after Claim 1 , characterized in that - the second jaw (17) is designed to hold the end (21) of the running material web (13) by means of negative pressure, and the first jaw (16) is designed to hold the beginning (22) of the new one To hold the material web (14) by means of negative pressure, the connecting device (11) being designed to move the beginning (22) and the end (21) of the web apart and back together again perpendicular to the plane of the web. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Backe (17) dazu eingerichtet ist, bei aufgelöster Klemmkraft der Backen (17, 18) das Bahnende (21) der auslaufenden Materialbahn (13) und den Bahnanfang (22) der neuen Materialbahn (14) für eine Applikation eines Klebemittels (23) durch den Klebemittelapplikator (16) mittels Unterdrucks zu halten, und die freien Stirnseiten des Bahnanfangs (22) und des Bahnendes (21) hintereinanderliegend zu halten.Device (10) after Claim 1 or 2 , characterized in that the first jaw (17) is designed to hold the end (21) of the outgoing material web (13) and the beginning (22) of the new material web (14) for one when the clamping force of the jaws (17, 18) is released Applying an adhesive (23) through the adhesive applicator (16) by means of negative pressure, and keeping the free end faces of the beginning (22) and the end (21) of the web lying one behind the other. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder die zweite Backe (17, 18) jeweils zwei Ansaugzonen (24, 25, 26, 27) umfasst, die unabhängig voneinander mit Unterdruck beaufschlagbar sind.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and/or the second jaw (17, 18) each comprises two suction zones (24, 25, 26, 27) which can be subjected to negative pressure independently of one another. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass - eine erste Ansaugzone (24) der ersten Saugbacke (17) dem Teil in Förderrichtung der auslaufenden Materialbahn (13) zugeordnet ist; - eine zweite Ansaugzone (25) der ersten Saugbacke (17) dem der Zuführeinrichtung (12) zugewandten Teil der auslaufenden Materialbahn (13) zugeordnet ist; - eine erste Ansaugzone (26) der zweiten Saugbacke (18) dem Teil in Förderrichtung der neuen Materialbahn zugeordnet (14) ist; und - eine zweite Ansaugzone (27) der zweiten Saugbacke (18) dem der Zuführeinrichtung zugewandten Teil der neuen Materialbahn (14) zugeordnet ist.Device (10) after Claim 4 , characterized in that - a first suction zone (24) of the first suction jaw (17) is assigned to the part in the conveying direction of the outgoing material web (13); - a second suction zone (25) of the first suction jaw (17) is assigned to the part of the outgoing material web (13) facing the feed device (12); - a first suction zone (26) of the second suction jaw (18) is assigned (14) to the part in the conveying direction of the new material web; and - a second suction zone (27) of the second suction jaw (18) is assigned to the part of the new material web (14) facing the feed device. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Schneideinrichtung (20) durch ein Schneidmesser gebildet ist, dessen Schneidebene zwischen der ersten (24, 26) und zweiten Ansaugzone (25, 27) jeweils der ersten und zweiten Saugbacke (17, 18) verläuft.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that - the cutting device (20) is formed by a cutting knife, the cutting plane of which lies between the first (24, 26) and second suction zones (25, 27) of the first and second suction jaws (17, 18) runs. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - eine Sensoreinrichtung (28) vorgesehen ist, mit der die Ausrichtung der auslaufenden Materialbahn (13) detektierbar ist, wobei - eine Steuereinrichtung (29) dazu eingerichtet ist, die zweite Saugbacke (18) auf Basis der Informationen der Sensoreinrichtung (28) in Abhängigkeit der Ausrichtung der auslaufenden Materialbahn (13) auszurichten.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that - a sensor device (28) is provided with which the orientation of the outgoing material web (13) can be detected, wherein - a control device (29) is set up to control the second suction jaw (18) based on the information from the sensor device (28) depending on the orientation of the outgoing material web (13). Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - das Bahnende (21) der auslaufenden Materialbahn (13) und der Bahnanfang (22) der neuen Materialbahn (14) durch den Klebemittelapplikator (23) miteinander verbindbar sind.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that - the web end (21) of the outgoing material web (13) and the beginning (22) of the new material web (14) can be connected to one another by the adhesive applicator (23). Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - der wenigstens eine Klebemittelapplikator (23) dazu eingerichtet ist, das Bahnende (21) der auslaufenden Materialbahn (13) und den Bahnanfang (22) der neuen Materialbahn (14) durch Applikation eines Klebestreifens (30) miteinander zu verbinden.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that - the at least one adhesive applicator (23) is set up to pass through the end (21) of the outgoing material web (13) and the beginning (22) of the new material web (14). Application of an adhesive strip (30) to connect each other. Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass - die Zuführeinrichtung (12) eine erste Bobinenaufnahme (31) und eine zweite Bobinenaufnahme (32) umfasst.Device (10) according to one of the preceding claims, characterized in that - the feed device (12) comprises a first bobbin holder (31) and a second bobbin holder (32). Verfahren zum Verbinden von endlichen Materialbahnen (13, 14) für die Energiezellen produzierende Industrie, dadurch gekennzeichnet, dass - das Verfahren unter Verwendung der Vorrichtung (10) nach einem der vorangehenden Ansprüche erfolgt.Method for connecting finite material webs (13, 14) for the energy cell producing industry, characterized in that - the method takes place using the device (10) according to one of the preceding claims.
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