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Title:
DRIVERLESS TRANSPORT SYSTEM AND METHOD FOR TRANSPORTING MATERIALS OF THE ENERGY CELL PRODUCING INDUSTRY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/052420
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a driverless transport system (30) for transporting materials of the energy cell producing industry, comprising a movable and closable transport chamber (31), the transport chamber (31) having a closable lock opening (32) and being adapted to dock with a machine (17), wherein, when the transport chamber (31) is docked with the machine (17), an automatic material exchange between the machine (17) and the transport chamber (31) is possible through the opened lock opening (32).

Inventors:
HENNING AXEL (DE)
MEIER ARND (DE)
HAUL MICHAEL (DE)
WEIMANN FRANK (DE)
SCHMIDT MARLO LEANDER (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/076978
Publication Date:
April 06, 2023
Filing Date:
September 28, 2022
Export Citation:
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Assignee:
KOERBER TECH GMBH (DE)
International Classes:
B65G65/00; B65G67/02; H01L21/677
Foreign References:
US5364219A1994-11-15
DE9403052U11994-04-28
DE3931985A11991-04-04
Attorney, Agent or Firm:
MÜLLER VERWEYEN PATENTANWÄLTE (DE)
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Claims:
Ansprüche:

1. Fahrerloses Transportsystem (30) zum Transportieren von Materialien der Energiezellen produzierenden Industrie, umfassend eine bewegbare und verschließbare Transportkammer (31), wobei die Transportkammer (31) eine verschließbare Schleusenöffnung (32) aufweist und zum Andocken an eine Maschine (17) eingerichtet ist, wobei bei an die Maschine (17) angedockter Transportkammer (31) ein automatischer Materialaustausch zwischen der Maschine (17) und der Transportkammer (31) durch die geöffnete Schleusenöffnung (32) möglich ist.

2. Fahrerloses Transportsystem (30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Transportkammer (31) eine Klimatisierungsvorrichtung (33) zum Klimatisieren der Transportkammer (31) aufweist.

3. Fahrerloses Transportsystem (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Maschine (17) und der Transportkammer (31) eine Schleuse (18) vorgesehen ist.

4. Fahrerloses Transportsystem (30) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuse (18) aus einem flexiblen Material besteht.

5. Fahrerloses Transportsystem (30) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuse (18) einen die Schleusenöffnung (32) umgebenden Faltenbalg umfasst. Fahrerloses Transportsystem (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportsystem (30) eine, beispielsweise elektrisch, angetriebene Fördereinrichtung (34) zum automatischen Fördern von Materialien zwischen der Maschine (17) und der Transportkammer (31) aufweist. Fahrerloses Transportsystem (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Transportkammer (31) gasdicht verschließbar ist. Fahrerloses Transportsystem (30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportsystem (30) eine Führung und einen Antrieb (35), insbesondere einen Elektroantrieb, zum geführten Verfahren der Transportkammer (31) als Ganzes aufweist. Fahrerloses Transportverfahren zum Transportieren von Materialien in eine und aus einer Maschine (17) der Energiezellen produzierenden Industrie mittels einer bewegbaren und gasdicht verschließbaren Transportkammer (31), umfassend die Schritte:

- Antransportieren und Andocken einer verschlossenen Transportkammer (31) an eine Schleuse (18) der Maschine (17);

- Öffnen einer Schleusenöffnung (32) der Transportkammer (31);

- automatischer Materialaustausch zwischen der Maschine (17) und der Transportkammer (31) durch die Schleusenöffnung (32);

- Verschließen der Schleusenöffnung (32);

- Abdocken und Abtransport der Transportkammer (31).

Description:
Fahrerloses Transportsystem und -verfahren zum Transportieren von Materialien der Energiezellen produzierenden Industrie

Die vorliegende Erfindung betrifft ein fahrerloses Transportsystem zum Transportieren von Materialien der Energiezellen produzierenden Industrie sowie ein korrespondierendes Transportverfahren zum Transportieren von Materialien in eine und aus einer Maschine der Energiezellen produzierenden Industrie gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.

Die Herstellung von großformatigen Energiezellen, insbesondere Batteriezellen, beispielsweise für Elektromobilität erfolgt heutzutage auf Produktionsanlagen mit einer Produktionsrate von über 200 Monozellen pro Minute. Der weltweit steigende Bedarf und die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen erfordern jedoch weitere Kostensenkungen und Produktionssteigerungen.

Ein Kostenfaktor ist unter anderem das erforderliche Produktionsklima. Aktive Materialien in Elektroden von Energiezellen sind in der Regel empfindlich gegen Feuchtigkeit, so dass für die gesamte Herstellung von Energiezellen bzw. Batteriezellen, beispielsweise Li- Ionen Batterien, vor allem eine sehr hohe Trockenheit der Luft notwendig ist. Die entsprechende Klimatisierung bei der Produktion bis zum Versiegeln der Energiezelle bzw. Batterie, um die aktiven Materialien insbesondere vor Feuchtigkeit zu schützen, erfordert große Aufwände und verursacht hohe Kosten sowie erhöhten Energieverbrauch. Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Transportsystem und ein Transportverfahren bereitzustellen, welche die Kosten für die Produktionsumgebung senken.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein fahrerloses Transportsystem zum Transportieren von Materialien der Energiezellen produzierenden Industrie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Transportverfahren zum Transportieren von Materialien in eine und aus einer Maschine der Energiezellen produzierenden Industrie mit den Merkmalen des Anspruchs 9 vorgeschlagen.

Es wird ein fahrerloses Transportsystem zum Transportieren von Materialien der Energiezellen produzierenden Industrie, umfassend eine bewegbare und verschließbare Transportkammer vorgeschlagen, wobei die Transportkammer eine verschließbare Schleusenöffnung aufweist und zum Andocken an eine Maschine eingerichtet ist, wobei bei an die Maschine angedockter Transportkammer ein automatischer Materialaustausch zwischen der Maschine und der Transportkammer durch die geöffnete Schleusenöffnung möglich ist.

Die verschließbare Schleusenöffnung ermöglicht das Andocken der verschließbaren Transportkammer an eine Maschine, wobei in der Maschine vorzugsweise eine Prozessatmosphäre vorliegt. Eine Prozessatmosphäre kann insbesondere trockene Luft, beispielsweise mit einem Taupunkt unterhalb von -20 °C, und/oder eine Reinraumumgebung, insbesondere der ISO-Reinraumklasse 7 oder reiner, sein. Die bereitgestellte Prozessatmosphäre in der Maschine kann weiter vorzugsweise eine Taupunkttemperatur unter -40°C, noch weiter vorzugsweise unter -50°C, beispielsweise eine Taupunkttemperatur von -55°C aufweisen. Die Prozessatmosphäre in der Maschine weist weiterhin vorzugsweise eine Temperatur von 20°C bis 22°C auf. Die relative Luftfeuchte der Prozessatmosphäre ist daher vorzugsweise unter 15%, weiter vorzugsweise unter 1 %. Neben der Luftfeuchtigkeit kann zudem der Partikelgehalt in der Luft in der Prozessatmosphäre begrenzt sein, beispielsweise entsprechend Reinraumklasse ISO 7. Bei der bereitgestellten Prozessatmosphäre kann es sich insbesondere um eine kontrollierte bzw. geregelte Atmosphäre handeln.

Die Maschine weist vorzugsweise ebenfalls eine Schleusenöffnung auf, mit der im Inneren der Maschine eine entsprechende Prozessatmosphäre aufrecht gehalten werden kann. Bei einer geöffneten Verbindung für den automatisierten Materialaustausch zwischen der angedockten Transportkammer mit geöffneter Schleusenöffnung und der Maschine stellt sich in dem Transportsystem ein Transportklima über das Mischungsverhältnis der Atmosphären der Transportkammer, der Maschine, insbesondere der Prozessatmosphäre der Maschine und unter Umständen der Umgebungsluft im Schleusenbereich ein. Hierbei weist die klimatisierte Luft bzw. die Prozessatmosphäre der Maschine auf Grund der bevorzugten Unterschiede des Raumvolumens den dominanten Anteil auf, so dass in dem Transportsystem eine den Anforderungen der zu transportierenden Materialien bzw. Produkte genügende Transportatmosphäre erreicht werden kann. Ein weiterer Gasaustausch mit der Umgebungsluft wird durch die verschließbare Transportkammer und die Schleusenöffnung verhindert.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass die Transportkammer eine Klimatisierungsvorrichtung zum Klimatisieren der Transportkammer aufweist. Die Klimatisierungsvorrichtung ermöglicht das Herstellen und Aufrechterhalten einer Atmosphäre in der Transportkammer, die beispielsweise den Anforderungen an die Prozessatmosphäre der Maschine, an die angedockt wird, genügt. Auf diese Weise können höhere Anforderungen an die Transportatmosphäre in der Transportkammer erreicht werden. Mischungen mit der Umgebungsluft aus dem Bereich der Schleusenöffnung zwischen Transportkammer und der Maschine, an der die Transportkammer angedockt ist, können beispielsweise durch die Klimatisierungsvorrichtung der Transportkammer aufgrund des begrenzten Gasvolumens kompensiert werden, so dass die Transportatmosphäre in der Transportkammer und auch die Prozessatmosphäre in der Maschine durch das Andocken zum Materialaustausch nur marginal beeinflusst werden.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass zwischen der Maschine und der Transportkammer eine Schleuse vorgesehen ist. Mittels einer Schleuse kann die Qualität der Transportatmosphäre in der Transportkammer und auch die Prozessatmosphäre in der Maschine weiter verbessert werden. Das Volumen der Schleuse kann hierfür beispielsweise vor dem Öffnen der Schleusenöffnung der Transportkammer nach dem Andocken an die Maschine einfach oder mehrfach mit der Transportatmosphäre und/oder mit der Prozessatmosphäre der Maschine gespült werden. In vorteilhaften Ausführungsformen ist die Schleuse hierzu mit Unterdrück beaufschlagbar.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass die Schleuse aus einem flexiblen Material besteht. Dies vereinfacht die Anforderungen an die Positionierung des fahrerlosen Transportsystems beim Andocken an eine Maschine und stellt gleichzeitig einen ausreichend dichten Abschluss gegenüber der Umgebung her. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Schleuse einen die Schleusenöffnung umgebenden Faltenbalg. Hierdurch kann eine ausreichende Trennung von der Umgebungsluft erreicht werden, etwaige Toleranzen bei der Positionierung des fahrerlosen Transportsystems können durch den Faltenbalg ausgeglichen werden.

Es wird gemäß einer Weiterentwicklung vorgeschlagen, dass das Transportsystem eine, beispielsweise elektrisch, angetriebene Fördereinrichtung zum automatischen Fördern von Materialien zwischen der Maschine und der Transportkammer aufweist.

Die angetriebene Fördereinrichtung ermöglicht den automatischen Materialaustausch zwischen der Maschine und der Transportkammer, so dass Material und/oder Produkte, beispielsweise ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe: Elektrodenblatt, Separatorblatt, Separator-Elektroden-Verbundeinheit, Monozelle, und/oder Zellstapel unter Aufrechterhaltung ausreichender Atmosphärenbedingungen aus einer Maschine gefördert oder in eine Maschine eingebracht werden können.

Ein Elektrodenblatt bezeichnet in diesem Zusammenhang eine mit einem Elektrodenmaterial, d.h. Anoden- oder Kathodenmaterial, beschichtete Leiterfolie in einem entsprechenden Zuschnitt. Bei einem Separatorblatt handelt es sich beispielsweise um eine Separatorfolie, welche einen entsprechenden Zuschnitt aufweist, beispielsweise einem Zuschnitt von einer Rolle. Bei einer Separator-Elektroden- Verbundeinheit kann es sich beispielsweise um eine gestapelte Anordnung von einem Elektrodenblatt und mindestens einem Separatorblatt handeln. Eine Monozelle stellt die kleinste vollständige Einheit einer Energiezelle bzw. Batterie dar, wobei die Bezeichnung sich insbesondere auf eine trockene Monozelle beziehen kann, d.h. die Monozelle weist noch keinen flüssigen Elektrolyten auf. Dementsprechend ist eine derartige Monozelle noch nicht betriebsbereit. Der Begriff Monozelle kann sich jedoch auch auf betriebsbereite Zellen mit einem flüssigen Elektrolyten beziehen. Ein Zellstapel bezeichnet hierbei eine gestapelte Anordnung von Monozellen.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Transportkammer gasdicht verschließbar ist. Somit wird ein Eindringen von Umgebungsluft verhindert. Auf diese Weise kann in der Transportkammer eine Transportatmosphäre auch über längere Zeiträume, beispielsweise für eine Lagerung oder Pufferung, aufrechterhalten werden.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass das Transportsystem eine Führung und einen Antrieb, insbesondere einen Elektroantrieb, zum geführten Verfahren der Transportkammer als Ganzes aufweist. Die Transportkammer kann insbesondere als Bindeglied zwischen mikroklimatisierten Maschinen und Räumen eingesetzt werden, so dass eine Reduzierung der Betriebskosten und Energiebedarfe durch eine Verkleinerung des zu klimatisierenden Volumens insgesamt erreicht werden kann.

Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung wird weiter ein fahrerloses Transportverfahren zum Transportieren von Materialien in eine und aus einer Maschine der Energiezellen produzierenden Industrie mittels einer bewegbaren und gasdicht verschließbaren Transportkammer vorgeschlagen, welches die folgenden Schritte umfasst:

- Antransportieren und Andocken einer verschlossenen Transportkammer an eine Schleuse der Maschine;

- Öffnen einer Schleusenöffnung der Transportkammer;

- automatischer Materialaustausch zwischen der Maschine und der Transportkammer durch die Schleusenöffnung; - Verschließen der Schleusenöffnung;

- Abdocken und Abtransport der Transportkammer.

Das vorgeschlagene Transportverfahren ermöglicht in einfacher Weise eine Produktion von Energiezellen, insbesondere von Batteriezellen, mit mikroklimatisierten Maschinen und Räumen, in dem der Transport von Materialien und/oder Produkten zwischen verschiedenen Prozessschritten mittels des Transportverfahrens durch Umgebungsluft ermöglicht werden kann, ohne dass es zu einer Kontamination der Materialien oder Produkte kommt.

Weiterhin wird ein Verfahren zum Transportieren und/oder Lagern von flächigen Produkten der Energiezellen produzierende Industrie mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:

- Bereitstellen einer Prozessatmosphäre in einer Maschine;

- Einlegen von mindestens einem flächigen Produkt in einen gasdicht verschließbaren Behälter unter der Prozessatmosphäre;

- gasdichtes Verschließen des Behälters unter der Prozessatmosphäre;

- Fördern des verschlossenen Behälters in eine nachfolgende Prozessstation.

Flächige Produkte können insbesondere Produkte sein, die noch unversiegelt bzw. unverschlossen sind, so dass die Produkte weiterhin, insbesondere vor Luftfeuchtigkeit, geschützt werden müssen. Dementsprechend können die flächigen Produkte auch als Zwischenprodukte angesehen werden, da es sich bei den flächigen Produkten noch nicht um frei handhabbare Energiezellen, insbesondere Batterien, handelt. Das mindestens eine flächige Produkt bzw. die flächigen Produkte werden innerhalb der bereitgestellten Prozessatmosphäre in einen Behälter eingelegt, welcher anschließend in der Prozessatmosphäre der Maschine gasdicht verschlossen wird. Dementsprechend liegt in dem verschlossenen Behälter, in den mindestens ein flächiges Produkt eingelegt ist, ebenfalls die Prozessatmosphäre vor. Durch das Verschließen des Behälters ist kein Austausch der Atmosphäre zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Behälters möglich, so dass die Prozessatmosphäre als eine Art Mikroklima im Behälter erhalten bleibt. Der gasdicht verschlossene Behälter kann somit an eine nachfolgende Prozessstation gefördert werden, unabhängig von den jeweiligen Atmosphären mit denen das Äußere des Behälters in Berührung kommt.

Die Prozessatmosphäre in dem gasdicht verschlossenen Behälter schützt daher die darin eingelegten Produkte, was dazu führt, dass die Anforderungen an die Atmosphäre außerhalb des Behälters erheblich geringer sein können. Geringere Anforderungen an die Atmosphäre der Produktionsumgebung und/oder ein entsprechend verkleinertes Volumen mit hohen Anforderungen führen zu einer Kostenersparnis bei der Anschaffung und bei den Betriebskosten einer Produktionsanlage der Energiezellen produzierenden Industrie. In vorteilhaften Ausführungsformen kann eine komplette Klimatisierung der Produktionsumgebung entfallen oder diese kann zumindest deutlich reduziert werden. Neben reduzierten Anschaffungskosten und Energiekosten können sich weiterhin eine Reduzierung des Flächenbedarfs und eine Vereinfachung für Logistikprozesse ergeben. Die flächigen Produkte können daher in einfacher Weise transportiert und/oder gelagert werden. Weiterhin können mögliche Störungen bei der Klimatisierung hierdurch lokal begrenzt werden, so dass eine Störung der gesamten Produktionsumgebung systema- tisch vermieden werden kann. Zudem können daneben die Arbeitsbedingungen für Personal erleichtert werden, was beispielsweise die Schutzausrüstung und die maximale Verweildauer in der Produktionsumgebung betrifft.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird der Schritt vorgeschlagen, dass vor dem Einlegen des mindestens einen Produkts in den Behälter Gruppen aus Produkten aufgestaut und/oder gebildet und/oder separiert werden.

Insgesamt kann hierdurch der Einlegevorgang bzw. das Einlegen von Produkten in den Behälter effizienter gestaltet werden. In vorteilhaften Ausführungsformen erfolgt das Einlegen der flächigen Produkte gruppiert bzw. als Gruppe in einem Vorgang. Vorzugsweise wird hierbei bereits die Anzahl von flächigen Produkten gewählt, die in folgenden Prozessen auch als weitere Einheit verbunden werden.

Es wird weiter vorgeschlagen, dass vor dem Einlegen des mindestens einen Produkts in den Behälter das mindestens eine flächige Produkt in eine aufrechte Lage aufgerichtet wird.

Das Aufrichten erleichtert die Handhabung beim Einlegen und verbessert die Raumausnutzung. Ferner kann auf diese Weise vermieden werden, dass die flächigen Produkte übereinander angeordnet werden, so dass etwaige fehlerhafte Stellen in Beschichtungen nicht auf weitere Produkte herabfallen können und etwaige Produktionsfehler sich nicht weiter fortsetzen. Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass der verschlossene Behälter aus der Prozessatmosphäre durch eine Schleuse der Maschine ausgeschleust wird.

Das Ausschleusen ermöglicht eine klare Abgrenzung der Prozessatmosphäre der Maschine von der weiteren Umgebung. Das Ausschleusen ermöglicht dabei die freie Handhabung des Behälters beim Transport und ggf. bei einer Lagerung oder Zwischenlagerung. Insbesondere können beispielweise Puffer außerhalb der Produktionsmaschine aufgebaut werden, um den gesamten Produktionsprozess zu verbessern und/oder zu stabilisieren. Mittels des gasdichten Behälters können vorzugsweise komplette Gruppen von Produkten einem Vorgang ausgeschleust werden.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Prozessatmosphäre trockene Luft, insbesondere mit einem Taupunkt unterhalb von -20 °C, und/oder eine Reinraumumgebung, insbesondere der ISO- Reinraumklasse 7 oder reiner, ist.

Die bereitgestellte Prozessatmosphäre weist weiter vorzugsweise eine Taupunkttemperatur unter -40°C, noch weiter vorzugsweise unter -50°C, beispielsweise eine Taupunkttemperatur von -55°C auf. Die Prozessatmosphäre weist weiterhin vorzugsweise eine Temperatur von 20°C bis 22°C auf. Die relative Luftfeuchte der Prozessatmosphäre ist daher vorzugsweise unter 15%, weiter vorzugsweise unter 1 %. Neben der Luftfeuchtigkeit kann zudem der Partikelgehalt in der Luft in der Prozessatmosphäre begrenzt sein, beispielsweise entsprechend Reinraumklasse ISO 7. Bei der bereitgestellten Prozessatmosphäre kann es sich insbesondere um eine kontrollierte bzw. geregelte Atmosphäre handeln. In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das flächige Produkt ein oder mehrere Elemente aus der Gruppe:

- Elektrodenblatt;

- Separatorblatt;

- Separator- Elektroden- Verbundeinheit;

- Monozelle;

- Zellstapel.

Ferner wird eine Maschine der Energiezellen produzierenden Industrie vorgeschlagen, welche

- eine Klimatisierungseinrichtung zum Bereitstellen einer Prozessatmosphäre in der Maschine;

- eine Einlege- und Verschließvorrichtung zum automatischen Einlegen eines flächigen Produkts in einen gasdicht verschließbaren Behälter und zum gasdichten Verschließen des Behälters unter der Prozessatmosphäre; und

- Fördervorrichtung zur Förderung des verschlossenen Behälters in eine nachfolgende Prozessstation umfasst.

Eine entsprechende Maschine ermöglicht die vorteilhafte Verkleinerung bzw. Reduzierung der klimatisierten Produktionsumgebung, da etwaige Logistikprozesse Transport und Lagerung zu nachfolgenden Prozessstationen in Atmosphären mit geringen Anforderungen durchgeführt werden können, was erheblich zur Kostensenkung der Produktion beiträgt.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Maschine mindestens eine Bearbeitungsstation zur Durchführung mindestens eines Prozessschrittes unter der Prozessatmosphäre an mindestens einem flächigen Produkt umfasst. Dementsprechend kann mindestens ein Prozessschritt unter Prozessatmosphäre durchgeführt werden, das mindestens eine flächige Produkt anschließend in einen gasdichten Behälter eingelegt und in dem verschlossenen Behälter in eine nachfolgende Prozessstation gefördert werden.

Es wird ferner ein Behälter zum Transportieren und/oder Lagern von flächigen Produkten der Energiezellen produzierenden Industrie vorgeschlagen, wobei der Behälter einen Träger zum Tragen von Produkten und eine Haube umfasst, wobei die Haube abnehmbar auf dem Träger anordenbar ist, und wobei an der Haube und/oder an dem Träger eine Dichtung zum gasdichten Verschließen des Behälters vorgesehen ist.

Der vorgeschlagene Behälter ermöglicht ein sehr einfaches gasdichtes Verschließen des Behälters, so dass das Verschließen in einfacher Weise automatisiert in einer Maschine erfolgen kann. Der notwendige Anpressdruck auf die Dichtung kann beispielsweise durch die Schwerkraft der Haube erreicht werden, was die Handhabung und insbesondere die automatische Handhabung verbessert. Dementsprechend wird der Behälter mit dem Aufsetzen bzw. Anordnen der Haube auf dem Träger selbsttätig gasdicht. Die flächigen Produkte in dem Behälter sind dementsprechend atmosphärisch vom Äußeren des Behälters getrennt, die beim Einlegen des mindestens einen flächigen Produkts vorliegende Prozessatmosphäre kann entsprechend im Inneren des gasdichten Behälters konserviert werden.

Die Dichtung ist in einer vorteilhaften Ausführungsform umlaufend, vorzugsweise in einer Ebene, an dem Träger und/oder an der Haube angeordnet. Vorzugsweise steht die auf dem Träger angeordnete Haube lediglich über die Dichtung mit dem Träger in Kontakt, um eine möglichst hohe und gleichmäßige Anpresskraft zu erreichen.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass der Träger mindestens eine Halterung zum Halten mindestens eines Produkts in dem Behälter aufweist. Auf diese Weise können etwaige Schäden beim Transport, die zu einem Aussortieren des jeweiligen Produkts führen würden, vermieden werden.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass die Halterung zum aufrechten und/oder parallelen Halten einer Mehrzahl von Produkten eingerichtet ist. Dies ermöglicht eine gute Ausnutzung des Volumens im Inneren des Behälters sowie, insbesondere durch das parallele Halten ein einfaches Einlegen von mehreren flächigen Produkten in einem Vorgang, was sich positiv auf die Prozessgeschwindigkeit auswirkt.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass die Halterung schlitzartige Ausnehmungen aufweist, durch die sich seitliche Kontaktlaschen von in der Halterung gehaltenen Produkten seitlich nach außen erstrecken.

Seitlich nach außen bezieht sich in diesem Zusammenhang weiterhin auf das innere Volumen des Behälters, dementsprechend werden die Kontaktlaschen von eingelegten flächigen Produkten von einer auf dem Träger angeordneten Haube umschlossen. Seitlich nach außen erstrecken bezieht sich hierbei darauf, dass die Kontaktlasche beidseitig frei zugänglich ist, wenn die Haube abgenommen ist. Hierdurch können die flächigen Produkte beispielsweise elektrisch kontaktiert und/oder mechanisch gegriffen werden, wenn diese in die Halterung des Trägers eingelegt sind. Es wird weiterhin vorgeschlagen, dass der Behälter, die Haube und/oder der Träger stapelbar ausgebildet ist. Dies vereinfacht die Logistik. Beispielsweise können hierdurch mehrere gasdicht verschlossene Behälter übereinandergestapelt werden, wodurch mehrere gasdicht verschlossene Behälter mit eingelegten flächigen Produkten als Stapel transportiert und/oder gelagert werden können.

Gemäß einer Weiterentwicklung wird vorgeschlagen, dass die Haube mindestens teilweise transparent ist. Auf diese Weise kann ein Nutzer und/oder eine Maschine auf einfache Weise erkennen, ob sich in dem gasdicht verschlossenen Behälter eingelegte Produkte befinden, ohne dass die Mikroatmosphäre im Inneren des Behälters geöffnet werden muss.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass ein fahrerloses Transportsystem zum Transport der Behälter genutzt wird, bei dem die Behälter auf einem entsprechenden Fahrzeug transportiert werden. Die Behälter können somit automatisiert zwischen verschiedenen Maschinen durch vergleichsweise feuchte Umgebungsluft transportiert werden. Alternativ oder ergänzend zu einem fahrerlosen Transportsystem kann ein Förderbandsystem zum Transport der Behälter genutzt werden.

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

Fig. 1 ein fahrerloses Transportsystem mit einer Transportkammer beim Einladen von Materialien aus einer Maschine; Fig. 2 ein fahrerloses Transportsystem mit einer Transportkammer beim Transport;

Fig. 3 ein fahrerloses Transportsystem mit einer Transportkammer beim Ausladen von Materialien in eine Maschine;

Fig. 4 einen Träger eines Behälters mit einer Vielzahl eingelegter Produkte;

Fig. 5 einen mit einer Haube verschlossenen Behälter mit einer Vielzahl auf dem Träger eingelegter Produkte;

Fig. 6 einen Träger eines Behälters in einer Aufsicht;

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Maschine zum Transportieren und Lagern von flächigen Produkten;

Fig. 8 mehrere Behälter mit eingelegten Produkten in einer gestapelten Anordnung;

Fig. 9 mehrere Behälter mit eingelegten Produkten auf einem fahrerlosen Transportsystem; und

Fig. 10 einen Pufferspeicher für Behälter.

In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines fahrerlosen Transportsystems 30 schematisch dargestellt, welches eine durch das Transportsystem 30 bewegbare und verschließbare Transportkammer 31 aufweist. Die Transportkammer 31 weist eine Schleusenöffnung 32 auf, über die ein Materialaustausch über eine Schleuse 18 mit einer Maschine 17 erfolgen kann. In der schematischen Darstellung der Figur 1 ist das Transportsystem 30 an die Maschine 17 angedockt, wobei die Schleuse 18 sowie die Schleusenöffnung 32 geöffnet sind, um Materialien der Energiezellen produzierenden Industrie einzuladen. Die Materialien werden in der Maschine 17 unter einer Prozessatmosphäre verarbeitet und/oder bearbeitet und werden durch die Schleuse 18 und die Transportkammer 31 von der Umgebungsluft getrennt, um eine Kontamination der Materialien zu vermeiden.

Das Transportsystem 30 weist eine elektrisch angetriebene Fördereinrichtung 34 auf, welche automatisch Materialien oder Produkte zwischen der Maschine 17 und der Transportkammer 31 fördert, was durch den unteren Pfeil symbolisch dargestellt ist.

Der obere Pfeil in der Figur 1 stellt den Gasaustausch zwischen der Maschine 17 und der Transportkammer 31 symbolisch da, der sich aus der geöffneten Schleusenöffnung 32 der Transportkammer 31 ergibt. Dementsprechend ergibt sich ein Austausch der Prozessatmosphäre in der Maschine 17 mit der Transportatmosphäre in der Transportkammer 31. In diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel weist die Transportkammer 31 eine Klimatisierungsvorrichtung 33 auf, welche die Transportkammer 31 entsprechend den Anforderungen der Prozess- bzw. Transportatmosphäre für die Materialien oder Produkte der Energiezellen produzierenden Industrie, beispielsweise Li-Ionen Batterien oder deren Vorprodukte, klimatisiert.

Die Figur 2 zeigt schematisch das Transportsystem 30 mit der beladenen Transportkammer 31 , welche die Materialien fahrerlos mittels einer elektrisch angetriebenen Fördereinrichtung 35 zu einer folgenden Prozessstation transportiert. In diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Transportkammer 31 gasdicht verschlossen, um ein Eindringen von Umgebungsluft zu verhindern. Die Schleusenöffnung 32 ist während des Transports geschlossen. Die Klimatisierungsvorrichtung 33 steht dem gasdichten Abschluss der Transportkammer 31 nicht entgegen, sofern die Klimatisierungsvorrichtung 33 entsprechend behandelte, beispielsweise gefiltert und entfeuchtete, Umgebungsluft einlässt, so dass diese den Anforderungen zum Schutz der transportierten Materialien genügt.

In Figur 3 ist gezeigt, wie das fahrerlose Transportsystem 30 mit einer verschlossenen Transportkammer 31 an die Schleuse 18 einer Maschine 17 andockt und die Materialien entsprechend antransportiert. Nachdem Andocken wird die Schleusenöffnung 32 der Transportkammer 31 geöffnet. Es erfolgt ein automatischer Materialaustausch von der Transportkammer 31 in die Maschine 17, was durch den Pfeil symbolisiert ist. Der Materialaustausch wird mittels einer angetriebenen Fördereinrichtung 34 durch die geöffnete Schleusenöffnung 32 durchgeführt. Sofern der Materialaustausch abgeschlossen ist, wird die Schleusenöffnung 32 der Transportkammer 31 sowie in diesem vorteilhaften Ausführungsbeispiel auch die Schleuse 18 wieder verschlossen. Die Transportkammer 31 wird anschließend durch das Transportsystem 30 von der Maschine 17 abgedockt und abtransportiert.

In Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel von einem Träger 11 eines Behälters 10 zum Transportieren und/oder Lagern von flächigen Produkten 13 gezeigt, wobei die Produkte 13 in dieser Darstellung aufrecht und parallel jeweils in einer Halterung 14 des Trägers 11 eingelegt bzw. eingestellt sind. Die Halterungen 14 weisen in diesem Ausführungsbeispiel jeweils schlitzartige Ausnehmungen 15 auf, durch die sich seitliche Kontaktlaschen 16 von gehaltenen Produkten 13 seitlich nach außen erstrecken. Bei derartigen Produkten 13 kann es sich beispielsweise um ein Elektrodenblatt handeln, d.h. einer mit einem aktiven Elektrodenmaterial beschichteten Leiterfolie, oder um ähnliche Produkte in weiteren Fertigungsstufen, beispielsweise eine Monozelle. Dementsprechend sind die Kontaktlaschen 16 zugänglich während die Produkte 13 in dem Träger 11 eingelegt sind, so dass diese gegriffen oder auch elektrisch kontaktiert werden können.

In der Figur 5 ist ein Träger 11 der Figur 4 mit eingelegten Produkten 13 gezeigt, welcher mit einer Haube 12 zu einem gasdichten Behälter 10 verschlossen wurde. Die Haube 12 ist transparent, so dass der Inhalt des Behälters 10 jederzeit erkennbar bzw. durch eine Maschine detektierbar ist. Zwischen der Haube 12 und dem Träger 11 ist eine Dichtung 24 vorgesehen, welche den gasdichten Verschluss ermöglicht, so dass die beim Verschließen des Behälters 10 eingeschlossene Mikroatmosphäre konserviert wird. Ein Gasaustausch mit der Umgebungsluft und ein Eindringen von Feuchtigkeit werden auf diese Weise vermieden.

Figur 6 zeigt eine Aufsicht auf einen Träger 11 des Behälters 10, wobei in dieser Darstellung keine flächigen Produkte eingelegt sind. In dieser Ansicht sind besonders die schlitzartigen Ausnehmungen 15 zu erkennen, welche sich beidseitig von den länglichen Halterungen 14 für die Produkte 13 erstrecken. Der Träger 11 , die Haube 12 sowie der entsprechende Behälter 10 insgesamt weisen eine rechteckige Grundform auf. Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung einer Maschine 17 der Energiezellen produzierenden Industrie. Die Maschine 17 weist eine Klimatisierungseinrichtung 19 auf, welche eine Prozessatmosphäre in der Maschine bereitstellt. Die Prozessatmosphäre kann beispielsweise 22°C mit weniger als 15% rel. Luftfeuchte und eine Partikelkonzentration entsprechend des Reinraumstandards ISO 7 aufweisen.

Verschiedene Verfahrensschritte, welche in der Maschine 17 erfolgen, werden in der Darstellung der Figur 7 durch Pfeile symbolisiert. Zunächst werden in der Maschine 17 flächige Produkte 13, welche flach liegend gefördert werden, siehe linke Seite der schematisch dargestellten Maschine 17, aufgerichtet, so dass die flächigen Produkte vertikal in einer aufrechten Lage gehandhabt werden können.

Die aufgerichteten Produkte 13 werden anschließend aufgestaut und gruppiert. Die Gruppe von Produkten 13 kann beispielsweise 24 Produkte umfassen, welche von einer Einlege- und Verschließvorrichtung 20 in einen Träger 11 eines Behälters 10 eingelegt werden. Der Behälter 10 mit den Produkten 13 wird von der Einlege- und Verschließvorrichtung 20 der Maschine 17 anschließend mit einer Haube 12 gasdicht verschlossen. Der gesamte Vorgang bis zum Verschließen des Behälters erfolgt unter der Prozessatmosphäre in der Maschine 17.

Mittels einer Fördervorrichtung 21 wird der gasdicht verschlossene Behälter 10 durch eine Schleuse 18 der Maschine 17 aus der Prozessatmosphäre der Maschine 17 ausgefördert. Der Behälter 10 mit den Produkten 13, welche in dem Behälter 10 vor negativen Einflüssen der Umgebungsluft, insbesondere vor Feuchtigkeit, geschützt sind, kann dementsprechend transportiert und/oder gelagert werden. In Figur 8 sind beispielsweise vier entsprechende Behälter 10 in einer gestapelten Anordnung gezeigt, wobei jeweils der Träger 11 eines Behälters 10 auf die Haube 12 eines darunter befindlichen Behälters 10 gestapelt wird.

Figur 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel, in dem zwei entsprechende Stapel von Behältern 13 auf ein fahrerloses Transportsystem 30 aufgeladen sind. Das fahrerlose Transportsystem 30 kann die Produkte an eine nachfolgende Prozessstation 22 transportieren, wobei dieser Transport aufgrund der Mikroatmosphäre in den Behältern 13 durch einfache Umgebungsluft geführt werden kann, wobei die Produkte 13 nicht durch die Umgebungsluft kontaminiert werden.

Eine mögliche nachfolgende Prozessstation 22 ist beispielsweise in Figur 10 gezeigt, in der eine größere Anzahl von Behältern 10 gespeichert bzw. gepuffert werden kann. Eine nachfolgende Prozessstation 22 kann jedoch auch wieder eine Maschine 17 entsprechend des Ausführungsbeispiels der Figur 7 sein.