Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen für die Herstellung von Energiezellen, insbesondere Elektrodenbahnen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein korrespondierendes Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 17.

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 Kathodenma- terial auf einer Leiterfolie und einer Separatorfolie bestehen, wobei die Separatorfolie zwischen dem Anodenmaterial und dem Katho- denmaterial angeordnet ist. Ein solcher Materialverbund kann in einer Energiezelle in einer gestapelten, gerollten oder gefalteten Anordnung vorliegen.

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 dynamisch während der Förderung, beispielsweise mit Produktionsgeschwindigkeit, ausgeführt werden soll, um den Pufferspeicher möglichst klein auslegen oder vollständig auf einen Pufferspeicher verzichten zu können. Das Verzichten auf einen Pufferspeicher reduziert den Raumbedarf einer Anlage und bietet zudem auch Potential für Kostenvorteile.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, welche eine möglichst schnelle und effiziente Verbindung von Materialbahnen ermöglichen.

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.

Es wird eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen für die Herstellung von Energiezellen, insbesondere Elektrodenbahnen, vorgeschlagen, wobei eine ablaufende Materialbahn mit einer neuen Materialbahn verbindbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass ein erstes Schwenkelement für die neue Materialbahn und ein zweites Schwenkelement für die ablaufende Materialbahn vorgesehen sind, wobei das erste Schwenkelement dazu eingerichtet ist, den Bahnanfang der neuen Materialbahn zu halten, und das zweite Schwenkelement dazu eingerichtet ist, die ablaufende Materialbahn in Richtung des ersten Schwenkelements auszulenken. Eine Schneidvorrichtung ist vorgesehen, welche dazu eingerichtet ist, die von dem zweiten Schwenkelement ausgelenkte ablaufende Materialbahn unter Herstellung eines Bahnendes der ablaufenden Materialbahn an einer Trennlinie zu trennen oder zu schwächen. Die Vorrichtung ist dazu eingerichtet, mit dem ersten Schwenkelement den Bahnanfang der neuen Materialbahn zu beschleunigen und mit der Geschwindigkeit, mit der das Bahnende der ablaufenden Materialbahn, die vom zweiten Schwenkelement ausgelenkt ist, gefördert wird, mit der ablaufenden Materialbahn, vorzugsweise in einem Verbindungsabschnitt, zu synchronisieren. Der Bahnanfang der neuen Materialbahn ist mit dem Bahnende der ablaufenden Materialbahn zwischen dem ersten und zweiten Schwenkelement durch mindestens einen Klebestreifen miteinander verbindbar.

Die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht es, zwei Materialbahnen für die Herstellung einer Energiezelle, insbesondere einer Batteriezelle, beispielsweise eine Li-Ionen Batterie, zu verbinden, wobei die Fördergeschwindigkeit während des Verbindungsvorgangs aufrechterhalten werden kann. Vorzugsweise werden die beiden Materialbahnen in einem Verbindungsabschnitt verbunden, in dem beide Materialbahnen mit gleicher oder synchroner Geschwindigkeit gefördert werden. Für eine kontinuierliche Bereitstellung einer Materialbahn, beispielsweise einer Elektrodenbahn, d.h. eine mit Anoden- oder Kathodenmaterial beschichtete Leiterfolie, kann mit der vorgeschlagenen Vorrichtung auf einen Puffer- oder Prozessspeicher verzichtet werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Bahnanfang der neuen Materialbahn und das Bahnende der ablaufenden Materialbahn hintereinander zwischen dem ersten und zweiten Schwenkelement verbindbar.

Die Verbindung der Materialbahnen kann daher vorzugsweise ohne Überlappung erfolgen. Die durch den mindestens einen Klebestreifen verbundenen Materialbahnen liegen daher vorzugsweise Stoß an Stoß. Mit der vorgeschlagenen Vorrichtung kann ein dynamischer Spleiß der Materialbahnen ohne signifikante Verdickung der Materialbahn erreicht werden. Der Zuwachs der Dicke an der Verbindungsstelle resultiert lediglich aus dem Klebestreifen. Hierdurch können mögliche Störungen vermieden werden, welche aufgrund der Erhöhung der Materialdicke im Verbindungsbereich bei einer Überlappung in nachfolgenden Prozessen auftreten können. Die vorgeschlagene Vorrichtung eignet sich daher insbesondere für vergleichsweise dicke Materialbahnen einer Energiezelle wie z.B. Elektrodenbahnen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass das erste Schwenkelement und das zweite Schwenkelement in einem Verbindungsabschnitt aneinander abrollen, wobei die neue Materialbahn und die ablaufende Materialbahn hintereinander angeordnet und jeweils zwischen dem ersten Schwenkelement und dem zweiten Schwenkelement angeordnet sind. Dies ermöglicht eine vorteilhafte Führung der Materialbahnen zwischen den Schwenkelementen. Weiterhin kann ein Anpressdruck oder ein Gegenlager für die Applikation des mindestens einen Klebestreifens in einfacher Weise realisiert werden.

Es wird weiterhin gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung vorgeschlagen, dass das zweite Schwenkelement dazu eingerichtet ist, die ablaufende Materialbahn schlupffrei auszulenken. Die Bewegung des zweiten Schwenkelements erfolgt daher vorzugsweise synchronisiert mit der Geschwindigkeit der ablaufenden Materialbahn.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass das zweite Schwenkelement dazu eingerichtet ist, die ablaufende Materialbahn beim Auslenken gegen das erste Schwenkelement zu drücken. Durch die Auslenkung kann beispielsweise eine gute Anlage der ablaufenden Materialbahn auf der Kontaktfläche des zweiten Schwenkelements sichergestellt werden.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die ablaufende Materialbahn zwischen dem ersten Schwenkelement und dem zweiten Schwenkelement einklemmbar, während die ablaufende Materialbahn weiter in eine Förderrichtung förderbar ist.

Die Klemmung verhindert dementsprechend eine Relativbewegung der Materialbahnen zu den beiden Schwenkelementen, während die Schwenkelemente mit der Fördergeschwindigkeit der Materialbahn aneinander abrollen. Dies ist für die Applikation des oder der Klebestreifen zwischen dem Bahnanfang der neuen Materialbahn und dem Bahnende der ablaufenden Materialbahn vorteilhaft, da trotz der weiterlaufenden Förderung der Materialbahnen keine Relativbewe- gung zwischen den mit den Materialbahnen synchronisiert schwenkenden Schwenkelementen und den Materialbahnen vorliegt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das zweite Schwenkelement für die ablaufende Materialbahn beim Schneiden oder Schwächen durch die Schneidvorrichtung ein Gegenhalter.

Das zweite Schwenkelement kann somit die ablaufende Materialbahn zu der Schneidvorrichtung hin verlagern und ist gleichzeitig als Gegenhalter für die Abtrennung des Restes der ablaufenden Materialbahn nutzbar.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass die Schneidvorrichtung eine Messerwalze ist, welche beim Schneiden oder Schwächen synchron an dem zweiten Schwenkelement abläuft, wobei die ablaufende Materialbahn zwischen dem zweiten Schwenkelement und der Schneidvorrichtung verläuft.

Hierdurch kann die rotierbare Messerwalze stationär in der Vorrichtung angeordnet sein, während die ablaufende Materialbahn von dem zweiten Schwenkelement zur Messerwalze hin verlagert wird.

Das zweite Schwenkelement dient vorzugsweise als Gegenlager für die Messerwalze. Dies wird durch eine mögliche schlupffreie Auslenkung der ablaufenden Materialbahn während der Förderung durch das synchronisiert verschwenkende mit der Messerwalze zweite Schwenkelement begünstigt.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die ablaufende Materialbahn von einer Bobine abläuft, welche auf einem Bobinenträger angeordnet ist, wobei die Vorrichtung dazu eingerichtet ist, die Bobine nach dem Schwächen der ablaufenden Materialbahn an der Trennlinie im Verhältnis zur Fördergeschwindigkeit zu verlangsamen.

Die Schwächung der ablaufenden Materialbahn kann beispielsweise eine Perforation an der Trennlinie sein. Hierdurch kann die ablaufende Materialbahn an der erzeugten Trennlinie zu einem späteren Zeitpunkt nach dem Erzeugen der Schwächung an der Trennlinie durch eine Erhöhung der Zugspannung in der ablaufenden Materialbahn erreicht werden. Die Erhöhung der Zugspannung kann insbesondere durch die relative Verlangsamung der Bobine mit der ablaufenden Materialbahn im Vergleich zur Fördergeschwindigkeit erreicht werden. Die Trennung an der Trennlinie durch die Verlangsamung der Bobine ist besonders vorteilhaft, wenn die ablaufende Materialbahn zwischen den beiden Schwenkelementen eingeklemmt ist, welche vorzugsweise mit der Fördergeschwindigkeit verschwenken und aneinander abrollen. Die Trennung erfolgt vorzugsweise bevor die Trennlinie in Kontakt mit einem der beiden Schwenkelemente kommt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist ein Bobinenöff- ner am ersten Schwenkelement angeordnet, welcher dazu eingerichtet ist, eine Bobine mit einer neuen Materialbahn zu öffnen und den Vorspann der neuen Materialbahn von der Bobine aufzunehmen.

Die Vorbereitung zur dynamischen Verbindung der Materialbahnen kann daher automatisch erfolgen, wodurch ein vollautomatischer Verbindungsprozess von zwei Materialbahnen erreicht werden kann.

Es wird zudem vorgeschlagen, dass ein Vorspannelement zum Aufrollen und Spannen des Vorspanns der neuen Materialbahn vorgesehen ist. Mit dem Vorspannelement kann der Vorspann der neuen Materialbahn, beispielsweise mit einem Umhüllungspapier oder einer ersten Lage, aufgewickelt und dementsprechend entfernt werden. Weiterhin kann mit dem Vorspannelement der weitere Rest der neuen Materialbahn nach dem Trennen durch die Schneideinheit an der Trennlinie aufgewickelt und ebenfalls entsorgt werden. Weiterhin kann das Vorspannelement vorzugsweise die neue Materialbahn von dem Bobinenöffner des ersten Schwenkelements übernehmen.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Schneideinheit und ein Gegenelement aufweist, wobei die Schneideinheit und das Gegenelement zum Schneiden der neuen Materialbahn zur Herstellung des Bahnanfangs der neuen Materialbahn eingerichtet sind.

Auf diese Weise kann das Schneiden der neuen Materialbahn an dem ersten Schwenkelement ermöglicht werden, während die neue Materialbahn an dem ersten Schwenkelement anliegt. Das Schneidelement und das Gegenelement sind vorzugsweise unabhängig von dem ersten Schwenkelement gelagert, so dass diese nicht mit dem Schwenkelement verschwenkbar sind. Das erste Schwenkelement kann dementsprechend einfacher aufgebaut werden, was die bewegte Masse reduziert. Das Schneidelement und das Gegenelement sind vorzugsweise in die Ebene der Materialbahnen hinein bewegbar, beispielsweise aus einer Rückwand der Vorrichtung. Das erste Schwenkelement ist vorzugsweise mit der neuen Materialbahn zu der Position des Schneidelements und des Gegenelements verschwenkbar, so dass das Schneidelement mit dem Gegenelement die neue Materialbahn trennen oder ausreichend schwächen kann. Vorzugsweise ist die Schneideinheit in einer Aussparung in einer Kontaktfläche für die Materialbahnen des ersten Schwenkelements angeordnet.

Die Aussparung in der Kontaktfläche für die Materialbahn wird dementsprechend von einer anliegenden Materialbahn zumindest teilweise überdeckt. Die Kontaktfläche für die Materialbahnen des ersten Schwenkelements korrespondiert vorzugsweise mit der Kontaktfläche des zweiten Schwenkelements, so dass das erste und zweite Schwenkelement mit den Kontaktflächen aneinander abrollen können, wobei eine Materialbahn im Zwischenraum angeordnet sein kann.

Die Schneideinheit kann in vorteilhaften Ausführungsformen insbesondere in die Aussparung des ersten Schwenkelements aus einer Ebene außerhalb des Verlaufs der Materialbahnen hinein bewegt werden. Weiterhin bewegt sich die Schneideinheit beim Trennen der neuen Materialbahn vorzugsweise senkrecht zur Schwenkachse des ersten Schwenkelements nach radial außen. Das Gegenelement ist beim Trennvorgang vorzugsweise stationär und liegt auf der dem ersten Schwenkelement abgewandten Seite der neuen Materialbahn an.

Der Bahnanfang liegt daher vorzugsweise nach dem Schneidvorgang an dem Gegenelement an und überdeckt weiter vorzugsweise zumindest einen Teil der Aussparung. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die neue Materialbahn auch zwischen Teilen der Kontaktfläche des ersten Schwenkelements und Teilen des Gegenelements fixiert sein. Weiterhin wird vorgeschlagen, dass ein Applikator für Klebestreifen am ersten Schwenkelement angeordnet ist, welcher senkrecht zur Schwenkachse des ersten Schwenkelements radial verschiebbar ist.

Der Applikator ist vorzugsweise an dem ersten Schwenkelement angeordnet. Weiterhin ist der Applikator vorzugsweise in einer Aussparung in der Kontaktfläche für die Materialbahnen in dem ersten Schwenkelement angeordnet. Dies ermöglicht es einen Teil eines Klebestreifens an dem durch das Schneiden geschaffenen Bahnanfang der neuen Materialbahn zu applizieren. Das Gegenelement kann hierbei auch für die Applikation des Klebestreifens als Widerlager genutzt werden. Die Schneideinheit wird nach dem Trennvorgang vorzugsweise aus der Ebene, in der die Materialbahnen gefördert werden, herausbewegt.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass der Applikator in einer Aussparung in einer Kontaktfläche für die Materialbahnen des ersten Schwenkelements angeordnet ist. Der Applikator kann somit den Klebestreifen auf den Bahnanfang der neuen Materialbahn von einer Seite applizieren. In einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich der Applikator und die Schneideinheit in der gleichen Aussparung, wobei lediglich der Applikator mit dem Schwenkelement verbunden ist, und die Schneideinheit in die Aussparung verfahrbar ist.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass eine Bereitstellungseinheit zur Bereitstellung für Klebestreifen vorgesehen ist, welche dazu eingerichtet ist, Klebestreifen an den Applikator zu übergeben. Die Klebestreifen können insbesondere in einer Übernahmestellung des ersten Schwenkelements an den Applikator, der am ersten Schwenkarm angeordnet ist, übergeben werden. Die Übergabe mindestens eines Klebestreifens von der Bereitstellungseinheit kann automatisch erfolgen, wodurch auch die Vorbereitungsmaßnahmen zur dynamischen Verbindung der Materialbahnen automatisiert ablaufen können.

Weiterhin wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren zum Verbinden von Materialbahnen für die Herstellung von Energiezellen mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16 vorgeschlagen.

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

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit einem ersten Schwenkelement in einer Übernahmestellung für Klebestreifen;

Fig. 2 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit einem Applikator in dem ersten Schwenkelement bei der Übernahme eines Klebestreifens;

Fig. 3 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit einem Applikator mit einem übernommenen Klebestreifen von einer Bereitstellungseinheit;

Fig. 4 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit einer Bobine mit einer neuen Materialbahn beim Öffnen der Bobine durch das erste Schwenkelement; Fig. 5 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen beim Übergeben der neuen Materialbahn an ein Vorspannelement;

Fig. 6 einen Ausschnitt mit einem ersten Schwenkelement mit einer Schneideinheit und einem Gegenelement;

Fig. 7 einen Ausschnitt mit einem ersten Schwenkelement bei der Applikation eines Klebestreifens auf den Bahnanfang der neuen Materialbahn;

Fig. 8 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit einem Schwenkelement mit der neuen Materialbahn in einer Warteposition;

Fig. 9 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit einem Schwenkelement in einer Warteposition und einer Messertrommel aus der Rückwand;

Fig. 10 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit beschleunigten Schwenkelementen;

Fig. 11 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen beim Herstellen einer Klebeverbindung;

Fig. 12 eine Vorrichtung zum Verbinden von Materialbahnen mit einer verbundenen Materialbahn;

Fig. 13 eine mit einem Klebestreifen verbundene Materialbahn von einer Rückseite; und Fig. 14 eine mit einem Klebestreifen verbundene Materialbahn von einer Vorderseite.

In den Figuren 1 bis 12 ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 10 zum Verbinden von Materialbahnen 11 , 12 für die Herstellung von Energiezellen dargestellt. Die Materialbahnen 11 , 12 sind beispielsweise mit Anoden- oder Kathodenmaterial beschichtete Leiterfolien.

Figur 1 zeigt die Förderung der ablaufenden Materialbahn 11 von einer Bobine 20, welche auf einem Bobinenträger 22 aufgesetzt ist. Die Materialbahn 11 wird mit einer Fördergeschwindigkeit zu einem nachfolgenden Prozess für die Herstellung einer Energie- oder Batteriezelle gefördert. Für die kontinuierliche Förderung einer endlosen Materialbahn 11 , 12 an nachfolgende Prozesse wird die Materialbahn 11 von der Bobine 20 vor dem Ende der Bobine 20 mit einer neuen Materialbahn 12 verbunden. Die Verbindung der Materialbahnen 11 , 12 erfolgt vorzugsweise bei der vollen Fördergeschwindigkeit, so dass kein oder in alternativen Ausführungsbeispielen nur ein kleiner Pufferspeicher für die ablaufende Materialbahn 11 benötigt wird.

Die Vorrichtung 10 weist ein erstes Schwenkelement 13 und ein zweites Schwenkelement 14 auf, welche jeweils um eine Schwenkachse 33, 34 mittels Stellmotoren unabhängig voneinander drehbar sind. Das erste Schwenkelement 13 befindet sich in dem in Figur 1 dargestellten Zustand in einer Übernahmestellung, bei dem das erste Schwenkelement 13 einer Bereitstellungseinheit 32 für Klebestreifen 19 zugewandt ist. Das erste Schwenkelement 13 weist in einer gekrümmten Kontaktfläche 36 für die Materialbahnen 11 , 12 eine Aussparung 31. In der Aussparung 31 ist ein Applikator 30 angeord- net, welcher in radialer Richtung in dem ersten Schwenkelement 13 beweglich ist. In Figur 1 befindet sich der Applikator 30 in einer zurückgezogenen Position.

Das zweite Schwenkelement 14 weist ebenfalls eine gekrümmte Kontaktfläche 35 für die Materialbahnen 11 , 12 auf und befindet sich in der Darstellung der Figur 1 in einer Stellung, in der das zweite Schwenkelement 14 keinen Kontakt zur ablaufenden Materialbahn 11 hat.

In Figur 2 ist der Applikator 30 zur Übernahme eines Klebestreifens 19 von der Bereitstellungseinheit 32 in eine Übernahmeposition radial herausbewegt, so dass der Klebestreifen 19 vorzugsweise außerhalb der Aussparung 31 durch den Applikator 30 übernommen werden kann.

Der Klebestreifen 19 ist in der Figur 3 von dem Applikator 30 übernommen worden und wird beispielsweise mittels Unterdrucks gehalten. Der Applikator 30 mit dem Klebestreifen 19 wurde in einer Warteposition in der Aussparung 31 in Richtung der Schwenkachse 34 zurückgezogen. Der Klebestreifen 19 ist somit für die Verbindung der Materialbahnen 11 , 12 vorbereitet.

Figur 4 zeigt eine neue Bobine 21 mit der neuen Materialbahn 12 auf der Bobinenaufnahme 23, welche gemeinsam mit der Bobinenaufnahme 22 mit der ablaufenden Materialbahn 11 auf einem Drehteller 24 angeordnet ist.

Das erste Schwenkelement 13 weist einen Bobinenöffner 25 auf, mit dem die Bobine 21 geöffnet und gegriffen wird. Der Bobinenöffner 25 ist an dem vorderen Teil der Kontaktfläche 36 oder auch in För- derrichtung der vorgesehenen Schwenkbewegung angeordnet, so dass eine gegriffene Materialbahn 12 von der Bobine 21 bei einer Schwenkbewegung des ersten Schwenkelements 13 über die gekrümmte Kontaktfläche 36 geführt wird, was in Figur 5 erkennbar ist.

Weiterhin ist in Figur 5 erkennbar, wie die neue Materialbahn 12 an ein Vorspannelement 26 übergeben wird. Das Vorspannelement 26 kann den Vorspann 27 der neuen Materialbahn 12 aufwickeln und beispielsweise Umhüllungspapier oder eine erste Lage entsorgen.

Figur 6 stellt den Trennvorgang der neuen Materialbahn 12 zur Herstellung eines definierten Bahnanfangs 16 der neuen Materialbahn 12 in einem Ausschnitt dar. Aus einer rückwärtigen Ebene der Vorrichtung 10 sind eine Schneideinheit 28 und ein Gegenelement 29 in den Verlauf der neuen Materialbahn 12 hineinbewegt. Das erste Schwenkelement 13 befindet sich in einer Drehstellung, bei der die Schneideinheit 28 in die Aussparung 31 eingebracht werden kann, während der Applikator 30 mit dem Klebestreifen 19 in der Warteposition verbleibt. Das Gegenelement 29 liegt auf der Seite der Materialbahn 12, die der Aussparung 31 abgewandt ist, an.

Die Schneideinheit 28 wird anschließend in Richtung des Gegenelements 29 bewegt und der Vorspann 27 der neuen Materialbahn 12 am Gegenelement 29 abgetrennt. Der abgetrennte Vorspann 27 wird von dem Vorspannelement 26 aufgewickelt und anschließend entsorgt.

In einem nächsten Schritt, der in der Figur 7 dargestellt ist, appliziert der Applikator 30 den Klebestreifen 19 auf den Bahnanfang 16 der neuen Materialbahn 12, wobei die neue Materialbahn 12 den Klebestreifen 19 nur teilweise bedeckt. Das Gegenelement 29 dient bei der Applikation des Klebestreifens 19 als Widerlager. Weiterhin dient das Gegenelement 29 nach dem Trennen der neuen Materialbahn 12 kurzzeitig als Fixierhilfe für den neu geschaffenen Bahnanfang 16. Der Klebestreifen 19 und somit grundsätzlich auch der Bahnanfang 16 der neuen Materialbahn 12 können beispielsweise durch Unterdrück auf dem Applikator 30 gehalten werden.

In Figur 8 ist das erste Schwenkelement 13 in eine Wartestellung gedreht. Die Materialbahn 12 ist soweit nötig wieder auf die Bobine 21 gewickelt. Die Vorbereitungen der neuen Materialbahn 12 für die Verbindung mit der ablaufenden Materialbahn 11 sind daher abgeschlossen.

Weiterhin wird, wie in Figur 9 dargestellt, aus einer rückwärtigen Ebene eine Messerwalze 17 eingefahren, wobei die ablaufende Materialbahn 11 zwischen der Messerwalze 17 und dem zweiten Schwenkelement 14 verläuft. Die Vorbereitungen der Vorrichtung 10 für die Verbindung der neuen Materialbahn 12 mit der ablaufenden Materialbahn 11 sind daher abgeschlossen. Der Spleiß kann nun entsprechend des abgelaufenen Zustands der Bobine 20 und entsprechend der restlichen Bahnlänge der ablaufenden Materialbahn 11 initiiert werden.

Die ablaufende Materialbahn 12 kann in diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel während dieser Vorbereitungen weiter von der Bobine 20 zu einem nachfolgenden Prozess zur Herstellung von Batteriezellen zugeführt werden.

In den Figuren 10 und 11 ist der eigentliche Verbindungsvorgang der ablaufenden Materialbahn 11 mit der neuen Materialbahn 12 durch die Vorrichtung 10 gezeigt. In Figur 10 beschleunigen das erste und das zweite Schwenkelement 13, 14, wobei das erste Schwenkelement 13 den Bahnanfang 16 mit dem Klebestreifen 19 ebenfalls auf die Fördergeschwindigkeit beschleunigt. Das zweite Schwenkelement 14 beschleunigt ebenfalls und lenkt die ablaufende und weiterhin mit Fördergeschwindigkeit geförderte Materialbahn 11 in Richtung der angetriebenen Messerwalze 17 aus. Die Messerwalze 17 schneidet die ausgelenkte, ablaufende Materialbahn 11 an einer Trennlinie 18 unter Bildung eines Bahnendes 15 der ablaufenden Materialbahn 11. Das zweite Schwenkelement 14, welches mit einer synchronisierten Geschwindigkeit mit der ablaufenden Materialbahn 11 schwenkt, dient als Gegenlager für die Messerwalze 17. Die Messerwalze 17 und die beiden Schwenkelemente 13, 14 weisen im Moment des Trennens oder Schwächens an der Trennlinie 18 eine synchrone Geschwindigkeit, z.B. die Prozessgeschwindigkeit oder die Fördergeschwindigkeit der ablaufenden Materialbahn 11 , auf. In möglichen Ausführungsbeispielen kann die Bobinenaufnahme 22 nach dem Trennen oder Schwächen an der Trennlinie 18 durch die Messerwalze 17 die Bobine 22 abbremsen, so dass die ablaufende Materialbahn 11 bei einer Schwächung an der Trennlinie 18 getrennt wird.

Weiterhin ist die ablaufende Materialbahn 11 in diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel zwischen dem ersten und zweiten Schwenkelement 13, 14 eingeklemmt, wobei die ablaufende Materialbahn 11 weiterhin mit der Fördergeschwindigkeit gefördert wird. Die Kontaktflächen 35, 36 rollen mit der ablaufenden Materialbahn 11 dazwischen bei der synchronisierten Schwenkbewegung des ersten und zweiten Schwenkelements 13, 14 aneinander ab. Figur 11 zeigt die Vorrichtung 10 einen Moment später. Das erste und zweite Schwenkelement 13, 14 sind der Förderrichtung der ablaufenden Materialbahn 11 folgend weiter in Förderrichtung ver- schwenkt. Das durch die Messwalze 17 geschaffene Bahnende 15 der ablaufenden Materialbahn 11 kommt gegen den freien Bereich des Klebestreifens 19, der mit seinem weiteren Teil auf den Bahnanfang 16 der neuen Materialbahn 12 geklebt ist. Der Klebestreifen 19 wird von dem Applikator 30 gestützt, wodurch ein Anpressdruck auf den Klebestreifen 19 an das Bahnende 16 der ablaufenden Materialbahn 11 zusammen mit der Kontaktfläche 35 des zweiten Schwenkelements 14 erzeugt wird. Das Bahnende 15 der ablaufenden Materialbahn 11 kann daher ohne Überlappung mit dem Bahnanfang 16 der neuen Materialbahn 12 verbunden werden.

Die auf diese Weise mit dem Klebestreifen 19 verbundene Materialbahn 11 , 12 läuft anschließend von der Bobine 21 ab, wodurch der Verbindungsprozess und der Wechsel auf die neue Materialbahn 12 bei kontinuierlicher Förderung der Materialbahn 11 , 12 abgeschlossen ist, was in Figur 12 dargestellt ist. Anschließend kann die Bobine 21 mit der neuen Materialbahn 12 mit dem Drehteller 24 auf die Position der Bobine 22 drehen, wodurch die neue Materialbahn 12 abschließend zur ablaufenden Materialbahn 11 wird und eine Förderung einer endlosen Materialbahn 11 , 12 möglich ist. Der Spleiß auf Stoß der Materialbahnen 11 , 12 kann daher bei Prozessgeschwindigkeit erzeugt werden, so dass die Geschwindigkeit eines nachfolgenden Prozesses bei der Herstellung von Energiezellen, insbesondere Batteriezellen, für den Verbindungsprozess nicht reduziert werden muss.

Figur 13 zeigt die mit dem Klebestreifen 19 verbundenen Materialbahnen 11 , 12 schematisch von einer Rückseite. Figur 14 zeigt die gleiche Verbindung in einer Vorderansicht. Es ist insbesondere erkennbar, dass das Bahnende 15 der ablaufenden Materialbahn 11 und der Bahnanfang 16 der neuen Materialbahn 12 keine Überlappung aufweisen.

Bezugszeichenliste

10 Vorrichtung

11 ablaufende Materialbahn

12 neue Materialbahn

13 erstes Schwenkelement

14 zweites Schwenkelement

15 Bahnende

16 Bahnanfang

17 Schneidvorrichtung

18 Trennlinie

19 Klebestreifen

20 ablaufende Bobine

21 neue Bobine

22 Bobinenträger

23 Bobinenträger

24 Drehteller

25 Bobinenöffner

26 Vorspannelement

27 Vorspann

28 Schneideinheit

29 Gegenelement

30 Applikator

31 Aussparung

32 Bereitstellungseinheit

33 Schwenkachse

34 Schwenkachse

35 Kontaktfläche

36 Kontaktfläche