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Title:
JOINING TECHNIQUE AND PRODUCTION METHOD FOR A MULTI-LAYER COMPOSITE OF AN ENERGY CONVERSION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/154814
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a joining technique for producing a layered composite (30) from a plurality of material blanks (6, 7, 8), which are each individually fed to one of two transfer rollers (2, 3). The material blanks are fed with an inaccurate position (9). The actual position of a reference structure (16, 17, 18) on a fed material blank is sensed and the transfer roller (2, 3) in question is moved and positioned in such a way that a desired position (10) defined on the roller shell (12, 13) comes into contacting overlap with the reference structure (16, 17, 18). A first material blank (6) is held on the first transfer roller (2) by means of an adhesion device and a second material blank (7) on the second transfer roller (3). The transfer rollers are moved and positioned relative to each other in such a way that the reference structures of the held material blanks (6, 7) are brought into contacting overlap. A material blank (7) of the one transfer roller (3) is transferred to the other transfer roller (3) in such a way that said material blank overlaps with the material blank (6) there. Both material blanks (6, 7) are then applied to a further fed material blank (8) by movement and position of the transfer roller (3) again.

Inventors:
LIEPERT JÜRGEN (DE)
KIEMSTEDT PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/052791
Publication Date:
August 15, 2019
Filing Date:
February 05, 2019
Export Citation:
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Assignee:
KUKA DEUTSCHLAND GMBH (DE)
International Classes:
B32B38/18; B29C65/78; B32B39/00; H01M8/0297
Foreign References:
DE102016000974A12017-08-03
US20080145712A12008-06-19
DE112008001580T52010-04-29
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
TILLMANN, Axel (DE)
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Claims:
PATENTANSPRUCHE

1. Fügevorrichtung zur passgenauen Überlagerung von

mindestens zwei dünnschichtigen MaterialZuschnitten (6 , 7 , 8) , wobei die Fügevorrichtung (1) eine erste Transferwalze (2 ) und eine benachbarte zweite

Transferwalze (3 ) umfasst , die j eweils dazu

ausgebildet sind, mindestens einen in einer

j eweiligen Förderrichtung (X, X ' ) zugeführten

MaterialZuschnitt (6, 7, 8 ) aufzunehmen, wobei die erste Transferwalze (3 ) und die zweite Transferwalze (4 ) j eweils eine steuerbare AdhäsionsVorrichtung (14 , 15 ) zur Aufnahme eines Materialzuschnitts (6,

7 , 8 ) auf dem Walzenmantel ( 12 , 13 ) aufweisen und gesteuert bewegbar sind, und wobei die

Fügevorrichtung (1) dazu ausgebildet ist , eine Ist- Position einer ReferenzStruktur (16, 17 , 18 ) eines zugeführten Materialzuschnitts (6, 7 , 8) zu erfassen oder zu beziehen, und wobei j eweils auf einem

Walzenmantel ( 12 , 13 ) eine Soll-Position ( 10 , 11 ) für die ReferenzStruktur ( 16 , 17 , 18 ) eines

Materialzuschnitts (6 , 7 , 8) definiert ist und die Transferwalzen (2 , 3 ) j eweils derart relativ zu einem zugeführten MaterialZuschnitt (6, 7 , 8 ) positionierbar und bewegbar sind, dass die Soll- Position auf dem Walzenmantel ( 12 , 13 ) in

überdeckenden Kontakt mit der ReferenzStruktur ( 16 , 17 , 18) an dem MaterialZuschnitt (6 , 7 , 8) gelangt und der MaterialZuschnitt (6 , 7 , 8) mittels der AdhäsionsVorrichtung (14 , 15 ) auf den Walzenmantel übertragen wird, und wobei die Transferwalzen (2 , 3 ) derart zueinander positionierbar und bewegbar sind, dass ein MaterialZuschnitt (7) von der einen

Transferwalze (3 ) auf die andere Transferwalze (2 ) übertragen wird . 2. ) Fügevorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche , wobei die Transferwalzen derart

zueinander positionierbar sind, dass eine

ReferenzStruktur ( 17 ) an einem MaterialZuschnitt , der an der einen Transferwalze (3 ) aufgenommen ist , in berührende Überdeckung mit einer ReferenzStruktur

(16) an einem MaterialZuschnitt gebracht wird, der an der anderen Transferwalze (2 ) aufgenommen ist .

3. ) Fügevorrichtung nach Anspruch nach einem der

vorhergehenden Ansprüche , wobei die erste

Transferwalze (2 ) und/oder die zweite Transferwalze

(3 ) zumindest in einer Querrichtung (Y, Y ' ) zur j eweiligen Förderrichtung (X, X') eines zugeführten Materialzuschnitts (6, 7 , 8 ) verschieblich und um eine Normalrichtung (Z, Z ' ) zur j eweiligen

Förderrichtung (X, X') drehbar ist .

4. ) Fügevorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei die erste und/oder die zweite

Transferwalze (2, 3 ) mindestens einem aufgenommenen MaterialZuschnitt (6, 7 ) derart positionierbar und bewegbar ist , dass eine ReferenzStruktur (16 , 17) an dem mindestens einen aufgenommenen MaterialZuschnitt (6, 7 ) in überdeckenden Kontakt mit einer

ReferenzStruktur ( 18 ) an einem weiteren in

Förderrichtung (X) zugeführten MaterialZuschnitt (8) gelangt und der mindestens eine aufgenommene

MaterialZuschnitt (6, 7 ) passgenau auf den weiteren MaterialZuschnitt (8) appliziert wird .

5.) Fügevorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche , wobei zwischen der ersten Transferwalze (2 ) und der zweiten Transferwalze (3 ) ein

Anpressdruck (PI) auf mindestens einen

MaterialZuschnitt (6, 7 ) auswirkbar ist .

6. ) Fügevorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche , wobei die Fügevorrichtung (1) mindestens eine ErfassungsVorrichtung (19 , 20) aufweist , die dazu ausgebildet ist , eine ReferenzStruktur (16, 17 , 18 ) an einem zugeführten MaterialZuschnitt (6, 7 , 8 ) zu erkennen, insbesondere durch optische

Konturerkennung .

7. ) Fügevorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche , wobei die Fügevorrichtung mindestens eine Zuführvorrichtung (4 , 5 ) aufweist , die einen oder mehrere MaterialZuschnitte ( 6 , 7 , 8 ) in der

Förderrichtung (X, X') zu einer Transferwalze fördert .

8.) Fügevorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche , wobei eine Zuführvorrichtung (4 , 5 ) als Zuführband oder Zuführ-Tray ausgebildet ist und insbesondere eine AdhäsionsVorrichtung (21 , 22 ) zur haltenden Aufnahme eines Materialzuschnitts (6, 7,

8) aufweist .

Fügevorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche , wobei die Fügevorrichtung (1) mindestens eine Ablagevorrichtung (23 , 24 ) aufweist , die dazu ausgebildet ist , mindestens einen MaterialZuschnitt (6, 7 , 8 ) auf eine Zuführvorrichtung (3 , 4 ) zu übertragen, insbesondere zwei oder mehr

Ablagevorrichtungen (23 , 24 ) die MaterialZuschnitte einer je Ablagevorrichtung (23 , 24 )

übereinstimmenden Art ablegen .

10. ) Fügevorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche , wobei die erste Transferwalze (2 ) dazu ausgebildet ist , bei der Applikation des mindestens einen auf dem Walzenmantel aufgenommenen

Materialzuschnitts (6, 7 ) auf den weiteren

MaterialZuschnitt (8) einen Anpressdruck (P2 ) auszuwirken .

11. ) Fügevorrichtung nach einem der vorhergehenden

Ansprüche , wobei auf oder in dem Walzenmantel ( 12 ,

13 ) von mindestens einer der Transferwalzen (2 , 3 ) eine Profilierung gebildet ist , deren Form

insbesondere an den vorgesehenen Aufnahmebereich (K) für einen MaterialZuschnitt (6 , 7 , 8) angepasst ist .

12. ) Fügeverfahren zum passgenauen Fügen von flexiblen MaterialZuschnitten ( 6 , 7 , 8 ) zu einem

Schichtverbund (30) , umfassend die folgenden

Schritte :

Zuführen eines ersten ungenau positionierten Materialzuschnitts (6) zu einer ersten Transferwalze (2 ) unter Erfassung oder Bezug der Ist-Position einer ReferenzStruktur ( 16 ) an dem zugeführten ersten MaterialZuschnitt (6) sowie

Zuführen eines zweiten ungenau positionierten Materialzuschnitts (7) zu einer zweiten Transferwalze (3 ) unter Erfassung oder Bezug der Ist-Position einer ReferenzStruktur ( 17 ) an dem zugeführten zweiten MaterialZuschnitt (7) ;

Bewegen der ersten Transferwalze (2 ) relativ zu dem zugeführten ersten MaterialZuschnitt (6) und Bewegen der zweiten Transferwalze (3 ) relativ zu dem zugeführten zweiten

MaterialZuschnitt (7) , sodass j eweils eine am Walzenmantel ( 12 , 13 ) der Transferwalze (2 , 3 ) definierte Soll-Position in berührende Überdeckung zu der ReferenzStruktur (16, 17 ) am j eweiligen MaterialZuschnitt (6, 7 ) gelangt ;

Aufnahme des j eweiligen Materialzuschnitts (6,

7 ) auf dem Walzenmantel ( 12 , 13 ) der j eweiligen Transferwalze (2, 3 ) mittels einer

AdhäsionsVorrichtung (21 , 22);

Bewegen der ersten und/oder zweiten

Transferwalze (2, 3 ) relativ zueinander, sodass die ReferenzStrukturen (16, 17 ) der

aufgenommenen MaterialZuschnitte (6, 7 ) zueinander in berührende Überdeckung gelangen;

Übergabe eines aufgenommenen Materialzuschnitts (7) von der einen Transferwalze (3 ) auf die andere Transferwalze (2 ) , wobei der übergebene MaterialZuschnitt (7) den bereits auf der anderen Transferwalze (2 ) aufgenommenen

MaterialZuschnitt (6) überlagert . 13. Fügeverfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,

weiterhin umfassend : Zuführen eines weiteren Materialzuschnitts (8) zu einer Transferwalze (2, 3 ) , an der bereits mindestens ein MaterialZuschnitt (6, 7 ) aufgenommen ist , unter Erfassung oder Bezug der Ist-Position einer ReferenzStruktur ( 18 ) an dem weiteren MaterialZuschnitt (8) ;

Bewegen der Transferwalze (2 , 3 ) mit dem mindestens einen aufgenommenen

MaterialZuschnitt ( 6 , 7 ) relativ zu dem

weiteren zugeführten MaterialZuschnitt (8) , sodass eine ReferenzStruktur (16 , 17) an dem mindestens einen aufgenommenen

MaterialZuschnitt ( 6 , 7 ) in überdeckenden

Kontakt zu der ReferenzStruktur ( 18 ) an dem weiteren MaterialZuschnitt (8) gelangt ;

Applizieren des mindestens einen auf der

Transferwalze (2 , 3 ) aufgenommenen

Materialzuschnitts ( 6 , 7 ) auf dem weiteren zugeführten MaterialZuschnitt (8) .

14. ) Fügeverfahren nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei mindestens eine

AdhäsionsVorrichtung (14 , 15 ) an einer Transferwalze und/oder mindestens eine AdhäsionsVorrichtung (21 , 22 ) an einer Zuführvorrichtung (4, 5) , durch die ein

MaterialZuschnitt (6, 7, 8 ) zugeführt wird, bei der Aufnahme , Übergabe oder Applikation geschaltet oder gesteuert wird, um das lagegetreue Ablösen von dem zuführenden Körper und/oder die lagegetreue Aufnahme auf den aufnehmenden Körper zu unterstützen oder auszulösen .

15. ) Fügeverfahren nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, wobei ein MaterialZuschnitt (6, 7 , 8) einstückig ausgebildet ist , ODER mehrstückig, insbesondere umfassend eine dünnschichtiges flächiges Materialstück und zumindest ein am Rand des MaterialStücks angefügtes oder angeformtes Rahmenelement , das insbesondere aus einem biegeelastischen anderen Material besteht .

16. ) Herstellungsverfahren zur Herstellung eines

Lagenverbunds einer Energieumwandlungsvorrichtung , wobei der Lagenverbund aus mindestens zwei

Material Zuschnitten ( 6 , 7 , 8 ) gebildet wird, von denen zumindest einer aus einem elektroaktiven

Material gebildet ist , dadurch

gekennz e ichnet , dass die Material Zuschnitte mittels eines Fügeverfahrens nach einem der

vorhergehenden Ansprüche gefügt werden . 17. ) Herstellungsverfahren nach dem vorhergehenden

Anspruch, wobei die EnergieumwandlungsVorrichtung eine Brennstoffzelle ist und der Lagenverbund aus mindestens einer Gas- Permeationsfolie (6, 8) und einer mit einem Katalysator beschichteten

Folie (7) gebildet wird, die insbesondere die Mittelschicht zwischen zwei Gas- Permeationsfolien bildet , UND/ODER wobei die EnergieumwandlungsVorrichtung eine Batterie ist und der Lagenverbund aus einer

Kathodenfolie (6), einer Anodenfolie (7) und einer dazwischen anzuordnenden Separatorläge (8) gebildet wird, die insbesondere eine

Mittelschicht zwischen der Kathodenfolie und der Anodenfolie bildet .

18. ) Herstellungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche , wobei an zumindest einem

MaterialZuschnitt ein Lagenverbindungsmittel angeordnet ist , das insbesondere druckaktivierbar ausgebildet ist .

Description:
Fügetechnik und Herstellungsverfahren für einen Lagenverbund einer Energieumwandlungsvorrichtung

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Fügetechnik zur

positionierten und überlagernden Verbindung von

MaterialZuschnitten unter Bildung eines SchichtVerbunds sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Lagenverbunds für eine EnergieumwandlungsVorrichtung wie bspw. eine Batterie oder eine Brennstoffzelle . Bisher bekannte Fügetechniken und Herstellungsverfahren der vorgenannten Art sind nicht optimal ausgebildet .

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine

verbesserte Fügetechnik und ein verbessertes

Herstellungsverfahren aufzuzeigen . Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Gegenstände der eigenständigen Ansprüche .

Die Fügevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist zur passgenauen Überlagerung von mindestens zwei und bevorzugt mindestens drei dünnschichtigen

MaterialZuschnitten ausgebildet . Sie ist ferner dazu ausgebildet , das Fügeverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung durchzuführen .

Die Fügevorrichtung weist zwei benachbarte Transferwalzen auf , die zumindest zeitweise zur gegenseitigen Berührung oder zu einer Annäherung mit einem solchen Abstand gebracht werden können, dass zwischen den Transferwalzen ein, zwei oder mehr MaterialZuschnitte hindurchführbar und ggf . mit einem Anpressdruck beaufschlagbar sind .

Die Transferwalzen sind ferner derart bewegbar und positionierbar, dass sie so an einen zugeführten

MaterialZuschnitt und insbesondere an eine

ReferenzStruktur an einem zugeführten MaterialZuschnitt positionierbar sind, dass die Soll-Position auf dem

Walzenmantel in überdeckendem Kontakt mit der

ReferenzStruktur an dem zugeführten MaterialZuschnitt gelangt . Die Transferwalzen sind bevorzugt synchronisiert zur Zuführbewegung des Materialzuschnitts bewegbar, d.h. in einer solchen Walze , dass die Umfangsgeschwindigkeit des Walzenmantels der Transferwalze an die

Zuführgeschwindigkeit des Materialzuschnitts angepasst ist .

Die Transferwalzen weisen eine AdhäsionsVorrichtung auf , durch die ein MaterialZuschnitt auf dem Walzenmantel haftend aufnehmbar ist . Die AdhäsionsVorrichtung ist bevorzugt steuerbar, wobei der Begriff steuerbar

zumindest eine Aktivierung und Deaktivierung infolge eines Steuersignals oder bevorzugt eine kontinuierliche oder diskrete Einsteilbarkeit der Adhäsionswirkung umfasst . Eine AdhäsionsVorrichtung kann beispielsweise eine Saugvorrichtung sein .

Die Transferwalzen sind also dazu ausgebildet , mindestens einen in einer j eweiligen Förderrichtung zugeführten MaterialZuschnitt aufzunehmen . Die Transferwalzen sind gesteuert bewegbar und weisen insbesondere eigene

steuerbare Antriebe auf .

Eine Ist-Position an der ReferenzStruktur eines

zugeführten Materialzuschnitts kann auf beliebige Weise für die Fügevorrichtung in verarbeitbarer Form zur

Verfügung gestellt sein . Die Ist-Position kann

beispielsweise durch eine ErfassungsVorrichtung ermittelt werden, die Bestandteil der Fügevorrichtung ist oder mit der Fügevorrichtung verbunden ist . Alternativ oder zusätzlich kann eine Ist-Position von einem externen Vorrichtungsbestandteil oder einer externen Steuerung bezogen werden . Dies kann beispielsweise eine Steuerung eines im Fertigungsprozess vorgelagerten

Maschinenelements sein .

Durch die Beweglichkeit und Positionierbarkeit einer Transferwalze wird es ermöglicht , dass ein mit ungenauer Positionierung zugeführter MaterialZuschnitt an einer exakten Position auf dem Walzenmantel aufgenommen wird . Durch die Bewegung und Positionierung der Transferwalze relativ zu der ermittelten Ist-Position des zugeführten Materialzuschnitts wird also eine positionsgenaue

Handhabung in den weiteren Bearbeitungsschritten

gewährleistet . Die Positionsgenauigkeit kann bevorzugt eine maximale Lageabweichung zwischen der definierten Soll-Position auf dem Walzenmantel und der

ReferenzStruktur an dem aufgenommenen MaterialZuschnitt von weniger als 1mm betragen, insbesondere gleich oder weniger als 0 , 2mm . Die Aufnahme eines Materialzuschnitts auf dem

Walzenmantel erfolgt mittels der Adhäsionsvorrichtung, insbesondere durch eine Aktivierung der

AdhäsionsVorrichtung .

Die Transferwalzen sind derart relativ zueinander

bewegbar und positionierbar, dass die Soll -Positionen auf dem j eweiligen Walzenmantel zueinander in berührende Überdeckung gebracht werden . An j eder der Transferwalzen kann mindestens ein MaterialZuschnitt auf dem

Walzenmantel aufgenommen sein, dessen ReferenzStruktur durch die Soll-Position vorgegeben ist bzw . mit der Soll - Position übereinstimmt . Demzufolge können durch die

Bewegung und Positionierung der Transferwalzen zueinander auch zwei oder mehr aufgenommene MaterialZuschnitte mit den j eweiligen ReferenzStrukturen zueinander in

berührende Überdeckung gelangen bzw . gebracht werden .

Es ist ferner vorgesehen, dass ein MaterialZuschnitt von der einen Transferwalze auf die andere Transferwalze übertragen wird . Dies kann insbesondere durch

entsprechende Steuerung oder Regelung der

AdhäsionsVorrichtungen ausgelöst oder unterstützt werden . Bei der Übertragung eines Materialzuschnitts von einer Transferwalze auf die andere kann weiterhin zwischen den Transferwalzen ein Anpressdruck erzeugt werden . Durch den Anpressdruck können insbesondere zwei oder mehr

MaterialZuschnitte zwischen den Transferwalzen zumindest bereichsweise zusammengepresst werden .

Ein Fügeverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ist dazu ausgebildet , zwei oder mehr flexible MaterialZuschnitte in einem Schichtverbünd passgenau zu fügen . Das Fügeverfahren umfasst bevorzugt zumindest die folgenden Schritte .

Zwei j eweils ungenau positionierte MaterialZuschnitte werden j eweils einer Transferwalze zugeführt , wobei j eweils die Ist-Position einer ReferenzStruktur an dem zugeführten MaterialZuschnitt erfasst oder bezogen wird . Die erste Transferwalze wird relativ zu dem ersten zugeführten MaterialZuschnitt bewegt und die zweite

Transferwalze wird relativ zu dem zweiten zugeführten MaterialZuschnitt bewegt und j eweils positioniert , dass je eine am Walzenmantel definierte Soll-Position in berührende Überdeckung zur j eweiligen ReferenzStruktur am MaterialZuschnitt gelangt . Die MaterialZuschnitte werden j eweils auf dem Walzenmantel der zugeordneten

Transferwalze mittels der dortigen AdhäsionsVorrichtung aufgenommen . Während der Aufnahme wird bevorzugt die Bewegung der Transferwalze zu der Zuführbewegung des j eweiligen Materialzuschnitts synchronisiert , so dass die Mantelfläche der Transferwalze während der Aufnahme j eweils eben und verzugsfrei auf dem zugeführten

MaterialZuschnitt abrollt .

Die Transferwalzen werden relativ zueinander derart bewegt und positioniert , dass die ReferenzStrukturen der aufgenommenen MaterialZuschnitte bzw . die

zugrundeliegenden Soll -Positionen auf den Walzenmänteln zueinander in Überdeckung gelangen . Dabei kommen

insbesondere die ReferenzStrukturen an den

MaterialZuschnitten zueinander in berührende Überdeckung . Ein an der einen Transferwalze aufgenommener

MaterialZuschnitt wird auf die andere Transferwalze übergeben, wobei insbesondere der übergebende

MaterialZuschnitt den bereits auf der anderen

Transferwalze aufgenommenen MaterialZuschnitt passgenau überlagert . Hierdurch wird der Stapelverbünd gebildet .

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann das

Fügeverfahren alternativ oder zusätzlich die folgenden Schritte umfassen .

Ein weiterer MaterialZuschnitt wird (mit einer ungenauen Positionierung) zu einer der Transferwalzen zugeführt , an der bereits mindestens ein MaterialZuschnitt aufgenommen wird . Dabei wird erneut die Ist-Position einer

ReferenzStruktur an dem weiteren zugeführten

MaterialZuschnitt erfasst oder bezogen . Die Transferwalze mit dem mindestens einen aufgenommenen MaterialZuschnitt wird dann relativ zu dem weiteren zugeführten

MaterialZuschnitt derart bewegt , dass eine

ReferenzStruktur an dem mindestens einen aufgenommenen MaterialZuschnitt in überdeckendem Kontakt mit der

ReferenzStruktur an dem weiteren zugeführten

MaterialZuschnitt gelangt .

Der mindestens eine auf der Transferwalze aufgenommene MaterialZuschnitt wird auf dem weiteren zugeführten

MaterialZuschnitt appliziert . Derweil wird bevorzugt die Transferwalze in Synchronisation zu der Zuführbewegung des weiteren Materialzuschnitts bewegt , wobei bevorzugt der Walzenmantel eben auf dem weiteren MaterialZuschnitt abrollt . Ein Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden

Offenbarung ist zur Herstellung eines Lagenverbunds einer EnergieumwandlungsVorrichtung bestimmt und nutzt die vorliegenden offenbarte Fügevorrichtung und/oder das vorliegenden offenbarte Fügeverfahren . Soweit in der vorliegenden Offenbarung der Begriff „Materialzuschnitt " verwendet wird, ist dieser hinsichtlich des

Herstellungsverfahrens ersetzbar durch die in dem

Herstellungsverfahren aufeinander zu fügenden Lagen . Ein Lagenverbund für eine EnergieumwandlungsVorrichtung bildet insbesondere diej enige Komponente , an der eine elektrochemische Reaktion stattfindet . Bei einer Batterie kann dies die Aufnahme oder Abgabe von Ionen an einer Kathode oder Anode sein, bei der zwischen Kathode und Anode ein Potenzial erzeugt wird, dass einen Stromfluss auslösen kann . Bei einer Brennstoffzelle , insbesondere einer Wasserstoff-Sauerstoff-Brennstoffzelle kann an dem Lagenverbund eine Oxidationsreaktion stattfinden, bei der Elektronen frei werden, die ebenfalls ein Potenzial erzeugen, das einen Stromfluss hervorrufen kann . Neben der in der vorliegenden Offenbarung erwähnten Batterie- und Brennstoffzelle kann eine beliebige andere

EnergieumwandlungsVorrichtung vorliegen, für die ein Lagenverbund mittels des offenbarten

Herstellungsverfahrens erzeugt wird .

In dem Herstellungsverfahren werden zumindest zwei

MaterialZuschnitte zu einem Schichtverbünd gefügt , der den Lagenverbund der EnergieumwandlungsVorrichtung bildet . Bevorzugt ist zumindest einer der

MaterialZuschnitte aus einem elektroaktiven Material gebildet . Dies kann ein Kathoden- oder Anodenmaterial für eine Batteriezelle oder ein Katalysatormaterial bzw . mit einem Katalysator beschichtetes Trägermaterial sein . An dem Katalysator kann insbesondere eine Oxidationsreaktion oder Reduktionsreaktion einer Brennstoffzelle ablaufen . Ein weiterer MaterialZuschnitt , der in dem Lagenverbund eingefügt wird, kann beispielsweise ein Separatormaterial sein, das die Anode von der Kathode trennt , oder eine Diffusions- oder Permeationslage , die Ionen oder einen Reaktanden durch die Wandung des Materialzuschnitts passieren lässt . Alternativ oder zusätzlich kann ein in den Lagenverbund eingefügter MaterialZuschnitt aus einem beliebigen anderen Material bestehen, beispielsweise aus einem Hüll - oder Verpackungsmaterial , einem

Futtermaterial oder einem Trennmaterial .

Weitere bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und in der

nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung erläutert .

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft und schematisch dargestellt . Es zeigen :

Figuren 1-7 Eine Fügevorrichtung mit einer ersten

Transferwalze und deren Bewegung und Positionierung zur Aufnahme eines mit ungenauer Positionierung zugeführten Materialzuschnitts sowie zur passgenauen Applikation auf ein weiteres zugeführtes Materialstück; Figur 8 : Eine Draufsicht auf die Transferwalze aus Figuren 1-7;

Figuren 9 - 12 : Seitenansichten zur weiteren Erläuterung der Vorgänge gemäß Figuren 1 bis 7;

Figuren 13-16 : Eine Fügevorrichtung mit zwei

benachbarten Transferwalzen, an denen mehrere MaterialZuschnitte zugeführt werden, die gemäß dem Fügeverfahren zu einem Schichtverbünd gefügt werden .

Die Erfindung betrifft eine Fügetechnik zur Herstellung eines SchichtVerbunds (30) aus mehreren

MaterialZuschnitten (6, 7 , 8) , die j eweils einzeln zu einer von zwei Transferwalzen (2 , 3 ) zugeführt werden . Die MaterialZuschnitte werden mit einer ungenauen

Position (9) zugeführt . Die Ist-Position einer

ReferenzStruktur (16, 17 , 18 ) an einem zugeführten

MaterialZuschnitt wird erfasst und die j eweilige

Transferwalze (2 , 3 ) wird so bewegt und positioniert , dass eine am Walzenmantel ( 12 , 13 ) definierte Soll - Position ( 10 ) in berührende Überdeckung zu der

ReferenzStruktur (16, 17 , 18 ) gelangt . Ein erster

MaterialZuschnitt (6) wird auf der ersten Transferwalze (2 ) mittels einer AdhäsionsVorrichtung aufgenommen und ein zweiter MaterialZuschnitt (7) auf der zweiten

Transferwalze (3 ) . Die Transferwalzen werden so

zueinander bewegt und positioniert , dass die

ReferenzStrukturen der aufgenommenen MaterialZuschnitte (6, 7 ) in berührende Überdeckung gebracht werden . Ein MaterialZuschnitt (7) der einen Transferwalze (3 ) wird auf die andere Transferwalze (3 ) übertragen - unter

Überdeckung des dortigen Materialzuschnitts (6) . Beide MaterialZuschnitte (6, 7 ) werden dann unter erneuter Bewegung und Positionierung der Transferwalze (3 ) auf einen weiteren zugeführten MaterialZuschnitt (8)

appliziert .

Nachfolgend werden zunächst die Bewegung und

Positionierung der ersten Transferwalze (2 ) gegenüber einem ersten Materialstück (6) und die Applikation des an der ersten Transferwalze (3 ) aufgenommenen MaterialStücks (6) auf ein weiteres zugeführtes Materialstück (8) erläutert . Die zugehörigen Vorgänge sind in den Figuren 1 bis 8 dargestellt . Sie lassen sich entsprechend auf die zweite Transferwalze (3 ) und ein dort zugeführtes

Materialstück (7) anwenden .

Figur 1 zeigt eine Fügevorrichtung (1) gemäß der

vorliegenden Offenbarung im Schrägbild . Ein erster

MaterialZuschnitt (6) und ein weiterer (dritter)

MaterialZuschnitt (8) werden in einer Förderrichtung (X) einer Transferwalze (2 ) zugeführt . Die Transferwalze (2 ) ist zumindest in einer Querrichtung (Y) zur

Förderrichtung (X) eines zugeführten Materialzuschnitts (6,8) verschieblich und um eine Normalrichtung (Z) zur Förderrichtung (X) drehbar . Aus Gründen der vereinfachten Darstellung wird eine Verdrehung der Transferwalze (2 ) um die Normalrichtung (Z) nur in Figuren 7 und 8 gezeigt und weiter unten erläutert .

Die Fügevorrichtung (1) weist bevorzugt mehrere

steuerbare Antriebe für die Bewegung der Transferwalze (2 ) auf . Diese können insbesondere einen steuerbaren Drehantrieb aufweisen, der eine Rotation der

Transferwalze (2 ) oder zumindest des Walzenmantels ( 12 ) um eine Rotationsachse (RI) bewirkt , die insbesondere die Mittelachse der Transferwalze (2 ) ist . Der Drehantrieb ist bevorzugt derart steuerbar, dass eine

Umlaufgeschwindigkeit des Walzenmantels ( 12 ) und eine Positionierung bzw . Einstellung der Rotationslage

ermöglicht ist . Die Rotationslage der Transferwalze (2 ) ist in den Zeichnungen durch eine gestrichelte Linie auf der Walzenstirnwand angedeutet , welche auch die Drehlage (10b) einer Soll -Aufnahmelinie auf dem Walzenmantel ( 12 ) kennzeichnet .

Die steuerbaren Antriebe können ferner einen

Translationsantrieb umfassen, durch den die Transferwalze (2 ) oder zumindest der Walzenmantel ( 12 ) im Wesentlichen in einer Querrichtung (Y) zur Förderrichtung (X) bewegbar ist . Wenn die Transferwalze (2 ) um eine Normalachse (Z) verdreht wird, kann eine Verschiebung der Transferwalze (2 ) bzw . des Walzenmantels ( 12 ) alternativ entlang der Rotationsachse (RI ) erfolgen . Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung wird davon ausgegangen, dass der Begriff „im Wesentlichen in der Querrichtung (Y) " eine Verschiebung entlang der Rotationsachse (RI) umfasst .

Die steuerbaren Antriebe der Transferwalze (2 ) können weiterhin einen Antrieb umfassen, durch den die

Transferwalze (2 ) oder zumindest der Walzenmantel ( 12 ) in der Normalrichtung (Z) zur Förderrichtung (X) bewegbar und insbesondere positionierbar ist . In Bezug auf die Zuführebene , die durch einen zugeführten

MaterialZuschnitt (6, 7 , 8) definiert ist , kann dieser Antrieb insbesondere einen Hubantrieb zum Abheben oder Annähern des Walzenmantels ( 12 ) gegenüber der Zuführebene bzw . gegenüber einem zugeführten MaterialZuschnitt sein .

Alle vorgenannten Merkmale und Antriebe der ersten

Transferwalze (2 ) können in entsprechender Weise für die zweite Transferwalze (3 ) vorgesehen sein, deren Anordnung und Verwendung weiter unten erläutert werden .

Figuren 2 und 3 erläutern die Positionierung der ersten Transferwalze (2 ) an einem ersten zugeführten

MaterialZuschnitt (6) .

Der erste MaterialZuschnitt (6) weist eine

ReferenzStruktur (16) auf . In den gezeigten Beispielen ist dies eine in der Förderrichtung (X) vorauseilende Kante oder Kontur des ersten Materialzuschnitts (6) .

Alternativ kann die ReferenzStruktur ( 16 ) durch eine beliebige andere Kante , Kontur oder sonstige Struktur an dem ersten MaterialZuschnitt (6) gebildet sein . Die Ist-Position der ReferenzStruktur (16) kann auf beliebige Weise für die Bewegung und Positionierung der Transferwalze (2 ) zur Verfügung gestellt sein . In den dargestellten Beispielen umfasst die Fügevorrichtung (1) mindestens eine ErfassungsVorrichtung (19) , deren

Erfassungsbereich zumindest zeitweise auf den zugeführten MaterialZuschnitt (6,8) gerichtet ist . Es kann sich dabei insbesondere um eine optische ErfassungsVorrichtung wie beispielsweise eine Kamera, ein oder mehrere

Lichtschranken oder ein Lichtgitter handeln . Nachfolgend wird beispielhaft davon ausgegangen, dass die

ReferenzStruktur ( 16 ) durch eine Kamera ermittelt wird, die auf dem Zuführweg der MaterialZuschnitte (6,8) zur Transferwalze (2 ) gerichtet ist .

Die Ist-Position der ReferenzStruktur ( 16 ) kann als absoluter Raumbezug und/oder relativer Raumbezug zu der Transferwalze (2 ) ermittelt und verarbeitet sein .

Besonders geeignet ist die Ermittlung eines proj izierten Abstands in der Förderrichtung (X) zwischen

beispielsweise einem vordersten Punkt der

ReferenzStruktur ( 16 ) und der Rotationsachse (RI ) der Transferwalze (2 ) bzw . einer prognostizierten

Berührungslinie zwischen dem Walzenmantel ( 12 ) und der Zuführebene . Ferner kann es geeignet sein eine

Querabweichung (dYl ) zwischen einem Bezugspunkt der

ReferenzStruktur ( 16 ) (hier den Mittelpunkt) und einem zugehörigen Bezugspunkt der Soll-Position ( 10 ) bzw . der Soll -Aufnahmelinie (10a) an der Transferwalze (2 ) (hier Mittelpunkt der Soll -Aufnahmelinie (10a) ) zu erfassen . Darüber hinaus kann beispielsweise ein Rotationslagenversatz (dR) erfasst werden, was weiter unten erläutert wird .

In dem Beispiel von Figur 2 wird die Ist-Position der ReferenzStruktur (16) über einen Querversatz (dVl ) gegenüber einer Längsachse (A) der Zuführebene und einen Vorlaufabstand zwischen der ReferenzStruktur (16) und der Berührungslinie der Transferwalze (2 ) zur Zuführebene erfasst . Es wird hier beispielhaft davon ausgegangen, dass die ReferenzStruktur ( 16 ) keine Rotationsabweichung gegenüber der Soll -Aufnahmelinie (10a) an der

Transferwalze (2 ) hat . Im gezeigten Beispiel sind

insbesondere die ReferenzStruktur ( 16 ) und die Soll- Aufnahmelinie parallel zur Querrichtung (Y) .

Beziehungsweise weicht eine in Tangentialrichtung der Walze (2 ) verlaufende Bezugslinie (A' ) am Walzenmantel ausschließlich durch einen Querversatz (dYl ) von der Längsachse (A) der Zuführebene ab . Die Bezugslinie (A') ist parallel zur Längsachse (A) ausgerichtet .

Der Vorlaufabstand wird gemäß der Zuführgeschwindigkeit des ersten Materialzuschnitts (6) geringer und es kann dementsprechend prognostiziert oder ggf . gesteuert werden, zu welchem Zeitpunkt die ReferenzStruktur ( 16 ) die Berührungslinie erreicht , bzw . der Vorlaufabstand Null wird . Dementsprechend können die Antriebe der

Transferwalze (2 ) derart gesteuert oder geregelt werden, dass die Soll -Aufnahmelinie (10a) zu demselben Zeitpunkt die Berührungslinie erreicht . Dabei kann insbesondere in einem Zeitraum (kurz ) vor dem Zeitpunkt , bei dem der Vorlaufabstand Null wird, die Umlaufgeschwindigkeit des Walzenmantels ( 12 ) auf die Zuführgeschwindigkeit des Materialzuschnitts (6) angepasst werden .

Darüber hinaus wird die Transferwalze (2 ) oder zumindest der Walzenmantel ( 12 ) durch eine Querversatzbewegung (VQ) derart positioniert , dass der Bezugspunkt an der Soll- Aufnähmelinie (10a) bei Herstellung der berührenden

Überdeckung genau über dem zugehörigen Bezugspunkt an der ReferenzStruktur (16) zu liegen kommt . In den gezeigten Beispielen erfolgt dies darüber, dass eine Mittellinie des Walzenmantels auf denselben Querversatz (dYl )

gegenüber der Längsachse (A) der Zuführebene eingestellt wird, der als Querversatz (dYl ) der ReferenzStruktur (16) am ersten MaterialZuschnitt (6) festgestellt worden ist .

Figur 3 zeigt einen Zustand kurz nach Herstellung der Berührung zwischen der Transferwalze (2 ) und dem

MaterialZuschnitt (6) . Der MaterialZuschnitt (6) wird an der Transferwalze (2 ) auf dem Walzenmantel ( 12 )

aufgenommen . Infolge der Positionierung der Transferwalze (2 ) bzw . der Soll -Aufnahmelinie (10a) in (exakter)

Überdeckung zur ReferenzStruktur ( 16 ) gelangt der

MaterialZuschnitt (6) genau auf einen solchen

Oberflächenbereich des Walzenmantels ( 12 ) , der als vorgesehener Aufnahmebereich (K) definiert ist . Der vorgesehene Aufnahmebereich (K) ist insbesondere als ein zur Soll -Aufnahmelinie (10a) nachlaufender

Oberflächenbereich definiert , dessen Flächenmaße (B , L) mit den Flächenmaßen (B , L) des ersten Materialzuschnitts (6) übereinstimmen . In dem gezeigten Beispiel hat der MaterialZuschnitt (6) eine im Wesentlichen rechteckige Fläche , die durch eine Länge (L) und eine Breite (B) definiert ist. Alternativ können beliebige andere

Flächenformen vorgesehen sein .

Figur 4 zeigt die Transferwalze (2 ) mit vollständig aufgenommenem erstem MaterialZuschnitt (6) . In dem dargestellten Zustand wird durch die

ErfassungsVorrichtung (19) die Ist-Position einer

weiteren ReferenzStruktur ( 18 ) an dem weiteren

zugeführten MaterialZuschnitt (8) erfasst . Die Erfassung bzw . der Bezug dieser Ist-Position kann auf dieselbe Weise erfolgen, wie oben für die Erfassung oder dem Bezug der ReferenzStruktur ( 16 ) an dem ersten MaterialZuschnitt (6) erläutert .

In dem gezeigten Beispiel wird angenommen, dass eine vorauseilende Körperkontur des weiteren

Materialzuschnitts (8) die erfasste Kontur (31) bildet , von der aus allerdings auf die etwas beabstandete

ReferenzStruktur ( 18 ) umgerechnet werden kann . Alternativ oder zusätzlich kann die ReferenzStruktur ( 18 ) direkt erfasst werden .

Die Transferwalze (2 ) wird mit dem aufgenommenen

MaterialZuschnitt (6) derart gegenüber dem zugeführten weiteren MaterialZuschnitt (8) bewegt und positioniert , dass die Soll-Position ( 10 ) (hier wieder definiert durch die Soll -Aufnahmelinie (10a) und die Drehlage (10b) der Soll -Aufnähmelinie) in berührende Überdeckung zu der Referenz -Struktur ( 18 ) an dem weiteren MaterialZuschnitt (8) gelangt . Um dies zu erreichen, wird die Transferwalze (2 ) zumindest durch einen Querversatz (VQ) derart bewegt , dass der Querversatz (dY2 ) des Walzenmantels gegenüber der Längsachse (A) der Zuführebene auf denselben Wert eingestellt wird, der als Querversatz (dY2 ) der

ReferenzStruktur ( 18 ) des weiteren Materialzuschnitts (8) gegenüber der Längsachse (A) ermittelt worden ist . Durch eine Bewegung der Transferwalze (2), die auf die Zuführbewegung des weiteren Materialzuschnitts (8) synchronisiert ist , rollt der Walzenmantel ( 12 ) ab der berührenden Überdeckung zwischen den ReferenzStrukturen (16,18) der MaterialZuschnitte (6,8) auf der Oberfläche des weiteren Materialzuschnitts (8) ab . Der auf der

Transferwalze (2 ) aufgenommene MaterialZuschnitt (6) wird dabei auf den weiteren zugeführten MaterialZuschnitt (8) appliziert . Infolge der Positionierung der Transferwalze (2 ) gegenüber dem zugeführten MaterialZuschnitt (8) wird eine exakte Positionierung des ersten Materialzuschnitts (6) auf dem weiteren MaterialZuschnitt (8) erreicht .

Figur 6 zeigt einen Zustand der Fügevorrichtung nach der Applikation . Hier ist der Schichtverbünd (30) aus dem ersten MaterialZuschnitt (6) und dem weiteren

MaterialZuschnitt (8) gebildet . In dem Schichtverbünd (30) liegen die ReferenzStrukturen ( 16 , 18 ) der

MaterialZuschnitte (6,8) exakt übereinander bzw . bei einer Positionierungstoleranz , die oben erwähnt wurde .

Figur 7 zeigt ein Schrägbild auf die Fügevorrichtung (1) gemäß Figuren 1 bis 6. Ein zugeführter MaterialZuschnitt (6) weist gemäß der ungenauen Positionierung (9) einen Rotationslagenversatz (dR) auf . In dem vorliegenden

Beispiel bedeutet dies , dass die ReferenzStruktur (16) (hier nicht sichtbar) gegenüber einer Nominal -Ausrichtung der Soll -Aufnahmelinie (10a) bzw . einer Nominal - Ausrichtung der Rotationsachse (RI) abweicht . Als

Nominal -Ausrichtung wird hier eine Parallelausrichtung zur Querrichtung (Y) bzw . eine senkrechte Ausrichtung zur Förderrichtung (X) angenommen .

Figur 8 zeigt eine Draufsicht zur Figur 7.

Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Transferwalze (2 ) durch eine Rotationsversatzbewegung (VR) derart ausgerichtet werden, dass die Soll-Position (10) an der Transferwalze (2) , hier insbesondere die Soll- Aufnahmelinie (10a, 10b) , bei Herstellung des berührenden Kontakts zwischen dem Walzenmantel ( 12 ) und der

ReferenzStruktur ( 16 ) an dem zugeführten

MaterialZuschnitt (6) auf die Ist-Lage der

ReferenzStruktur (6) ausgerichtet ist . Dies bedeutet insbesondere , dass die Soll -Aufnahmelinie parallel zur ReferenzStruktur (16) ausgerichtet ist .

Dies kann bevorzugt dadurch erfolgen, dass die

Transferwalze (2 ) um einen solchen Rotationslagenversatz (dR) gegenüber der Normalachse (Z) bzw . Hochachse zur Zuführungsebene verdreht wird, der als

Rotationslagenversatz (dR) der ReferenzStruktur ( 16 ) ermittelt oder bezogen worden ist .

Während der Aufnahme eines Materialzuschnitts (6) und/oder während der Applikation eines aufgenommenen Materialzuschnitts (6) auf einem weiteren zugeführten MaterialZuschnitt (8) kann eine weiteren und insbesondere kontinuierliche Querversatzbewegung (VQ) der Transferwalze (2 ) ausgeführt werden, damit der

Walzenmantel ( 12 ) der Transferwalze (2 ) lagegetreu auf der Oberfläche des zugeführten Materialzuschnitts (6, 8) abrollt . Die weitere Querversatzbewegung (VQ) kann insbesondere bei einer Querversatzgeschwindigkeit

erfolgen, die aus der Steigung (m) des Querversatzes des zugeführten Materialzuschnitts und der

Zuführgeschwindigkeit berechenbar ist .

Die Steigung (m) gibt an, um welchen Betrag die

Transferwalze (2 ) bzw . der Walzenmantel ( 12 ) während der Abrollbewegung auf dem zugeführten MaterialZuschnitt (6,

8 ) momentan in der Querrichtung versetzt werden muss , damit kein ( lokaler) Verzug stattfindet . Im Beispiel der Figuren 7 und 8 weicht die in Tangentialrichtung der Transferwalze (2 ) verlaufende Bezugslinie (A' ) durch den Rotationsversatz (dR) von der Längsachse (A) der

Zuführebene ab . Die Bezugslinie (A' ) ist durch die

Positionierung der Transferwalze (2 ) mit der Soll - Position ( 10 ) in Überdeckung zur ReferenzStruktur (16,

18 ) am MaterialZuschnitt (6, 8 ) im gezeigten Zustand bereits in einer korrekte Anfangs -Ausrichtung für die Aufnahme des Materialzuschnitts (6, 8 ) orientiert . Die Steigung (m) kann bspw . durch eine trigonometrische

Funktion aus dem Rotationsversatz (dR) berechnet werden . Alternativ kann die Steigung (m) auf beliebige andere Weise ermittelt werden, bspw . durch optische Erfassung . Ggfs . kann ein bestehender Verzug des zugeführten

Materialzuschnitts (6, 8 ) ermittelt und durch eine kompensierende Versatzbewegung der Transferwalze (2 ) bzw . der Walzenmantels ( 12 ) beim Aufnehmen des

Materialzuschnitts ausgeglichen werden . Figuren 9 bis 12 zeigen die Vorgänge gemäß Figuren 1 bis 6 in einer Seitenansicht . In Figur 9 sind die passgenaue Aufnahme eines ersten Materialzuschnitts (6) auf der ersten Transferwalze (2 ) und die Zuführung eines weiteren Materialzuschnitts (8) gemäß der obigen Erläuterung dargestellt . Die Zuführung der MaterialZuschnitte ( 6 , 8 ) erfolgt hier durch eine Zuführvorrichtung (4 ) die

beispielhaft als Bandförderer ausgebildet ist . Die

Zuführvorrichtung (4 ) und die Transferwalze (2 ) weisen j eweils eine AdhäsionsVorrichtung (14 , 21) auf , die hier j eweils als Saugvorrichtung ausgebildet ist , insbesondere als steuerbare Saugvorrichtung .

In dem Fügeverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung werden an zumindest einer Transferwalze (2 ) bevorzugt MaterialZuschnitte (6,8) einer ersten Art und einer weiteren Art im Wechsel zugeführt . In den gezeigten

Beispielen sind dies j eweils abwechselnd ein erster MaterialZuschnitt (6) und ein dritter MaterialZuschnitt (8) . Der erste MaterialZuschnitt (6) wird im

Schichtverbünd (30) über dem zweiten MaterialZuschnitt (8) gefügt , wobei evtl . weitere Zwischenlagen möglich sind, was weiter unten erläutert wird .

Die Wechsel -Reihenfolge zwischen den verschiedenen Arten von MaterialZuschnitten kann alternativ nach anderen Regeln erfolgen .

Die wechselweise Zuführung von mindestens zwei

unterschiedlichen Arten von MaterialZuschnitten kann auf beliebige Weise und mit beliebigen

Vorrichtungskomponenten erzeugt werden . In dem Beispiel von Figur 9 ist eine bevorzugte Ausführungsvariante dargestellt . Hier werden j eweils MaterialZuschnitte einer ersten Art (6) und MaterialZuschnitte einer weiteren Art (8) sortenrein bereitgestellt und durch eine erste

Ablagevorrichtung (23 ) und eine weitere Ablagevorrichtung (24 ) gemäß dem gewünschten Wechselmuster auf die

Zuführvorrichtung (4 ) abgelegt . Die Ablagevorrichtungen (23,24) können dabei eine beliebige Ausbildung haben . In dem gezeigten Beispiel sind an den Ablagevorrichtungen (23,24) j eweils Träger (25) , insbesondere in Form von Trägerbändern vorgesehen, auf denen die

MaterialZuschnitte sortenrein bereitgestellt sind . Die Träger (25) können insbesondere in einen

TrägermaterialSpeicher (27) und insbesondere als Wickel oder Coil vorliegen, von dem aus der Träger (25) über einen Applikatorkörper (26) zu einem Restspeicher geführt wird, der ebenfalls als Wickel oder Coil ausgebildet sein kann . Der Träger (25) kann bevorzugt durch eine Bewegung des Applikatorkörpers (26) derart an die

Zuführvorrichtung (4 ) angenähert werden, dass ein auf dem Träger (25) befindlicher MaterialZuschnitt (6) auf der Zuführvorrichtung (4 ) abgelegt wird . Die Ablage kann insbesondere mittels einer AdhäsionsVorrichtung (21) der Zuführvorrichtung (4 ) unterstützt oder ausgelöst werden .

Die AdhäsionsVorrichtung (21) ist in den gezeigten

Beispielen wiederrum als Saugvorrichtung dargestellt . Alternativ kann die AdhäsionsVorrichtung (21) eine andere Ausbildung haben und die haftende Aufnahme von

MaterialZuschnitten an der Zuführvorrichtung (4 ) durch ein anderes Wirkprinzip hervorrufen . Die Adhäsionswirkung (S) , kann insbesondere eine Saugwirkung, eine elektrostatische Anziehungswirkung, eine magnetische Anziehungswirkung oder ggf . eine mechanische Haft- oder Greifwirkung sein .

Die AdhäsionsVorrichtungen (14 , 15 , 21 , 22 ) an den

Transferwalzen (2,3) und/oder den Zuführvorrichtungen ( , 45) sind bevorzugt derart steuerbar, das seine

Adhäsionswirkung (S) nur in bestimmten

Oberflächenbereichen und ggf . nur zeitweise erzeugt wird, insbesondere im Bereich einer Überdeckung mit einem aufzunehmenden Materialzuschnitt . Die Saugwirkung kann j eweils in einem solchen Oberflächenbereich verringert oder deaktiviert werden, indem ein MaterialZuschnitt gemäß dem offenbarten Fügeverfahren von einem

Walzenmantel oder der Oberfläche einer Zuführvorrichtung (4 ) abgenommen werden soll .

Figur 10 zeigt einen Zustand der Fügevorrichtung (1) , bei der ein erster MaterialZuschnitt (6) auf dem Walzenmantel ( 12 ) der ersten Transferwalze (2 ) aufgenommen ist und sich der weitere MaterialZuschnitt (8) an die

Transferwalze (2 ) annähert .

Figur 11 zeigt einen Zustand der Fügevorrichtung (1) , bei der ein berührender und überdeckender Kontakt zwischen dem an der Transferwalze (2 ) aufgenommene

MaterialZuschnitt (6) und dem weiteren zugeführten

MaterialZuschnitt (8) stattfindet . Die BezugsStrukturen ( 16 , 18 ) sind in diesem Zustand direkt übereinander positioniert . Die Fügevorrichtung (1) kann bevorzugt neben einer

Transferwalze (2 ) und unterhalb der Zuführebene eine Druckfläche (32 ) oder einen anderen geeigneten

Druckkörper aufweisen . Zwischen der (ersten)

Transferwalze (2 ) und dem Druckkörper (32 ) kann bevorzugt ein Anpressdruck (P2) auf den oder die MaterialZuschnitte ( 6 , 8 ) ausgewirkt werden, die sich zwischen der

Transferwalze (2 ) und der Zuführebene befinden . Der

Anpressdruck (P2) kann insbesondere genutzt werden, um den Schichtverbünd (30) zu verdichten . Der Anpressdruck (P2 ) kann weiterhin dazu genutzt werden, etwaig an oder zwischen den MaterialZuschnitten vorgesehene

Verbindungsmittel zu aktivieren . Solche Verbindungsmittel können insbesondere druckaktivierbare Klebstoffe sein . Alternativ oder zusätzlich kann infolge des Anpressdrucks eine mechanische Verbindung zwischen zwei oder mehr Lagen des Schichtverbunds (30) hergestellt werden,

beispielsweise durch Prägen oder Falzen . An dem

Walzenmantel ( 12 ) können entsprechende Profilierungen bzw . Präge- oder Falzstrukturen vorgesehen sein .

Der Anpressdruck (P2 ) , der bei der Applikation mindestens eines auf der Transferwalze (2 ) aufgenommenen

Materialzuschnitts auf den weiteren zugeführten

MaterialZuschnitt (8) ausgewirkt wird, kann auf beliebige Weise erzeugt sein . Gemäß einer ersten

Ausführungsvariante kann der Anpressdruck aus einer elastischen Verformung der MaterialZuschnitte in dem Schichtverbund (30) resultieren . Eine solche elastische Verformung kann beispielsweise dadurch hervorgerufen werden, dass der Walzenmantel ( 12 ) einen Abstand

gegenüber der Zuführebene hat , der geringer ist als die Dicke der MaterialZuschnitte im Schichtverbünd im

unbelasteten Zustand . Dieser Abstand kann fest

eingestellt oder veränderlich sein, insbesondere durch den oben erwähnten Antrieb zur Bewegung der Transferwalze (2 ) in der Normalrichtung (Z) .

Alternativ oder zusätzlich kann ein elastisches Element vorgesehen sein, das die Transferwalze (2 ) bzw . den

Walzenmantel ( 12 ) in Normalrichtung (N) zu der

Zuführebene hin drängt und ggf . vorgespannt ist .

Figuren 13 bis 16 zeigen eine Ausführungsvariante der Fügevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung mit zwei benachbarten Transferwalzen (2,3) , denen j eweils separat ein oder mehrere MaterialZuschnitte (6, 8/7 ) zuführbar sind . In den gezeigten Beispielen ist die zweite Transferwalze (3 ) in der Normalrichtung (Y) neben der ersten Transferwalze (2 ) angeordnet , d.h. auf der gegenüberliegenden Seite zur Zuführebene . Alternativ kann eine beliebige andere Anordnung gewählt sein .

Die beiden Transferwalzen (2,3) können gemäß der

gezeigten Darstellung eine übereinstimmende oder

zumindest größenmäßig abweichende Ausbildung haben .

Die Fügevorrichtung (1) kann ferner eine zweite

Zuführvorrichtung (5) aufweisen, die der zweiten

Transferwalze (3 ) zugeordnet ist , um zumindest

MaterialZuschnitte (7) einer solchen ( zweiten) Art zuzuführen, die sich von den Arten der an der ersten Transferwalze (2 ) direkt zugeführten MaterialZuschnitte (6, 8) unterscheidet . Im Weiteren wird beispielhaft davon ausgegangen, dass die zweite Transferwalze (3 ) einen identischen Aufbau und eine entsprechend übereinstimmende Beweglichkeit und Antriebsausstattung aufweist , wie oben hinsichtlich der ersten Transferwalze (2 ) beschrieben wurde . Durch die Zuführung der ( zweiten) MaterialZuschnitte (7) an der zweiten Transferwalze (3 ) ist eine zweite Förderrichtung (X ' ) und eine zweite Zuführebene definiert . In den gezeigten Beispielen ist die zweite Zuführebene parallel zu der Zuführebene an der ersten Transferwalze (2 ) . In der Praxis kann eine beliebige andere Relativlage der Zuführebenen vorliegen .

Die Zuführung der zweiten MaterialZuschnitte (7) an der zweiten Transferwalze (3 ) kann gemäß einer bevorzugten und nicht dargestellten Ausführungsvariante dadurch erfolgen, dass eine Ablagevorrichtung einen Träger und insbesondere ein Trägerband an der zweiten Transferwalze (3 ) in der Förderrichtung (X ' ) vorbeibewegt , auf dem die zweiten MaterialZuschnitte (7) haftend gehalten sind . Diese Ablagevorrichtung kann beispielsweise eine

Ausbildung haben, die den Ablagevorrichtungen (23 , 24 ) gemäß der obigen Erläuterung zu Figur 9 entspricht . Die zweiten MaterialZuschnitte (7) können an dem Träger bzw . Trägerband ggf . durch eine elektrostatische Wirkung anhaften und auf die zweite Trägerwalze (3 ) durch

Saugwirkung aufgenommen werden .

In dem Beispiel der Figuren 13 bis 16 umfasst die

Fügevorrichtung (1) eine zweite ErfassungsVorrichtung (20) , die die Ist-Position eines zu der zweiten

Transferwalze (3 ) zugeführten Materialzuschnitts (7) erfasst , wobei insbesondere die Ist-Position einer

ReferenzStruktur ( 17 ) an einem zugeführten

MaterialZuschnitt (7) analog zu den obigen Ausführungen zu Figuren 1 bis 6 erfolgt .

Die zweite Transferwalze (3 ) ist derart bewegbar und positionierbar, dass eine Soll-Position (11) an dem

Walzenmantel ( 13 ) der zweiten Transferwalze in

überdeckenden Kontakt mit der ReferenzStruktur ( 17 ) an dem zugeführten MaterialZuschnitt (7) gebracht wird . Die Bewegungen und Ausrichtungen der zweiten Transferwalze erfolgen dabei bevorzugt analog zu den oben erläuterten Bewegungen und Ausrichtungen der ersten Transferwalze gemäß Figuren 1 bis 8.

Die ersten und die zweite Transferwalze (2,3) werden bevorzugt unabhängig voneinander j eweils zur

positionsgenauen Aufnahme eines j eweils zugeführten

Materialzuschnitts (6,7) bewegt und positioniert . Dies ist beispielhaft in Figur 13 dargestellt . Es werden entsprechend ein erster MaterialZuschnitt (6) an der ersten Transferwalze (2 ) und einer zweiter

MaterialZuschnitt (7) an der zweiten Transferwalze (3 ) aufgenommen . In der aufgenommenen Lage ist die j eweilige ReferenzStruktur ( 16 , 17 ) an dem aufgenommenen

MaterialZuschnitt (6, 7 ) exakt bzw . bei der oben

erwähnten Positionstoleranz an der Soll-Position ( 10 , 11 ) bzw . in überdeckendem Kontakt zur Soll -Aufnahmelinie (10a, 11a) ausgerichtet .

Gemäß der Darstellung in Figur 14 kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante ein MaterialZuschnitt , der an der einen Transferwalze (3 ) aufgenommen ist , auf die andere Transferwalze (2 ) übertragen werden, wobei er insbesondere mindestens einen bereits an der anderen Transferwalze (2 ) aufgenommenen MaterialZuschnitt (6) überlagert .

Um dies zu erreichen werden die erste Transferwalze (2 ) und/oder die zweite Transferwalze (3 ) derart relativ zueinander bewegt , dass die ReferenzStrukturen (16,17) der aufgenommenen MaterialZuschnitte (6,7) zueinander in berührende Überdeckung gelangen . Der vergrößerte

Detailausschnitt der Kontaktzone zwischen den

Transferwalzen (2,3) in Figur 14 zeigt einen Zustand, kurz nachdem der berührende Kontakt zwischen den

ReferenzStrukturen ( 16 , 17 ) an dem MaterialZuschnitten (6,7) hergestellt worden ist . Während einer weiteren synchronisierten Drehbewegung der Transferwalzen (2,3) wird der zweite MaterialZuschnitt (7) von der zweiten Transferwalze (3 ) abgelöst und an der ersten

Transferwalze (2 ) in positionsgenaue Überlagerung zu dem ersten MaterialZuschnitt (6) aufgenommen . Die

AdhäsionsVorrichtung ( 15 ) der zweiten Transferwalze (3 ) kann bevorzugt zumindest in einem Oberflächenbereich in Umlaufrichtung hinter der Kontaktzone deaktiviert oder in der Adhäsionswirkung (S) vermindert betrieben werden, um das Ablösen des zweiten Materialzuschnitts vom

Walzenmantel ( 13 ) zu unterstützen oder auszulösen . Dies kann insbesondere durch lokale Verminderung oder

Abschaltung einer Saugwirkung oder einer

elektrostatischen Anziehungswirkung oder einer der anderen oben genannten Adhäsionswirkungen erfolgen . Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante kann bei der Übergabe eines Materialzuschnitts (7) von der einen

Transferwalze (3 ) auf die andere Transferwalze (2 ) ein Anpressdruck (PI) auf den mindestens einen

MaterialZuschnitt (7) ausgewirkt werden . Dies ist beispielhaft in der vergrößerten Ausschnittdarstellung in Figur 14 gezeigt . Der Anpressdruck (PI) kann auf

beliebige Weise erzeugt sein . In dem Beispiel von Figur 14 wird zumindest eine der Transferwalzen (2,3) durch eine Normalversatzbewegung (VN) in Richtung der anderen Transferwalze (3,2) zugestellt . Die Zustellung kann kraftgeregelt oder positionsgeregelt erfolgen . Der

Anpressdruck kann aus der Zustellkraft und/oder einer elastischen Verformung des mindestens einen zwischen den Transferwalzen (2,3) geführten Materialzuschnitts (6,7) resultieren . Alternativ oder zusätzlich kann zumindest eine der Transferwalzen (2,3) durch ein elastischen

Vorspannmittel zu der anderen Transferwalze (3,2) hin gedrängt werden .

Figur 15 zeigt einen nachfolgenden Zustand der

Fügevorrichtung (1) , bei der die beiden überlagernd an der ersten Transferwalze (2 ) aufgenommenen

MaterialZuschnitte (6,7) positionsgenau auf den weiteren zugeführten MaterialZuschnitt (8) appliziert werden .

Die Applikation der beiden MaterialZuschnitte (6, 7 ) erfolgt analog zu den oben in Bezug auf Figuren 1 bis 8 erläuterten Vorgängen .

In dem Beispiel der Figuren 13 bis 16 wird der

Schichtverbund (30) aus insgesamt drei MaterialZuschnitten (6 , 7, 8) gebildet . Gemäß

alternativen und nicht darstellten Ausführungsvarianten kann durch das offenbarte Fügeverfahren bzw . die

offenbarte Fügevorrichtung auch ein Schichtverbünd (30) aus zwei , vier oder mehr MaterialZuschnitten gebildet werden . Hierzu können die Übertragung eines

Materialzuschnitts von der einen Transferwalze (3 ) auf die andere Transferwalze (2 ) und/oder das Applizieren von mindestens einem auf einer Transferwalze (2 )

aufgenommenen MaterialZuschnitt auf einen weiteren zugeführten MaterialZuschnitt (8) in beliebiger

Reihenfolge und Häufigkeit wiederholt werden .

Ferner ist es möglich, mindestens eine weitere (dritte) Transferwalze (nicht dargestellt) benachbart zu der ersten oder zweiten Transferwalze (2, 3 ) anzuordnen, der ggf . nochmals mindestens ein weiterer MaterialZuschnitt zugeführt wird .

Die Ausrichtung von zwei benachbarten Transferwalzen (2 ,

3 ) zur Übertragung eines an der einen Walze aufgenommenen Materialzuschnitts auf die andere Walze ist bevorzugt eine Nominalausrichtung, bei der die j eweiligen

Rotationsachsen der Walzen zueinander parallel

ausgerichtet sind . Die Ausrichtung der Transferwalzen zur Aufnahme eines zugeführten Materialzuschnitts weicht in der Regel von dieser Nominalausrichtung ab und ist an die erfasste Ist-Position des zugeführten Materialzuschnitts angepasst .

Die Transferwalzen werden somit bevorzugt j eweils taktweise zwischen einer an einen zugeführten MaterialZuschnitt angepassten Ausrichtung und einer Nominalausrichtung hin und her bewegt .

Bevorzugt ist die Umfangslänge des Walzenmantels einer Transferwalze mindestens doppelt so groß wie die längste zu erwartende Breite (B) eines zugeführten

Materialzuschnitts entlang der Förderrichtung (X) . Auf diese Weise wird erreicht , dass ein aufgenommener

MaterialZuschnitt stets weniger als die Hälfte der

Mantelfläche überdeckt .

Dementsprechend kann ein Bewegungstakt einer

Transferwalze j eweils eine Halbdrehung der Transferwalze umfassen, wobei j eweils zu Beginn oder zum Ende der Halbdrehung eine Versatzbewegung (VN, VQ, VR) erfolgt , um die Transferwalze von der angepassten Ausrichtung in die Nominalausrichtung zu bewegen oder umgekehrt .

Die Zuführbewegung der MaterialZuschnitte kann asynchron zur Bewegung der Transferwalzen erfolgen . Es ist

insbesondere möglich, eine kontinuierliche

Zuführgeschwindigkeit vorzusehen, die insbesondere für alle MaterialZuschnitte in den verschiedenen Zuführebenen einheitlich gewählt sein kann .

Die Fügevorrichtung (1) kann bevorzugt einen Manipulator (28) mit einer Aufnahmevorrichtung (29) aufweisen, um einen Schichtverbünd (30) aus mindestens zwei gefügten MaterialZuschnitten (6, 7 , 8 ) von einem Endbereich einer Zuführvorrichtung (4 , 5) , der sich in Förderrichtung (X,

X ' ) hinter einer Transferwalze (2 , 3 ) befindet ,

abzunehmen . Auf oder in dem Walzenmantel ( 12 , 13 ) von mindestens einer der Transferwalzen (2 , 3 ) kann bevorzugt eine

Profilierung gebildet sein, deren Form insbesondere an dem vorgesehenen Aufnahmebereich (K) für ein

MaterialZuschnitt (6, 7, 8) angepasst ist . Die

Profilierung kann insbesondere Deckungsgleich zu einem an einem MaterialZuschnitt (6, 7, 8 ) vorgesehenen

Verbindungsmittel ausgebildet sein . Ein solches

Verbindungsmittel kann bevorzugt eine an dem

MaterialZuschnitt umlaufende Linien- oder Ringform haben .

Eine weitere nicht dargestellte Variante des

Fügeverfahrens sieht folgende Schritte vor .

Zuführen eines ersten ungenau positionierten

Materialzuschnitts (6) zu einer ersten Transferwalze (2 ) unter Erfassung oder Bezug der Ist-Position einer

ReferenzStruktur (16) an dem zugeführten ersten

MaterialZuschnitt (6) sowie Zuführen eines zweiten ungenau positionierten Materialzuschnitts (7) zu einer zweiten Transferwalze (3 ) unter Erfassung oder Bezug der Ist-Position einer ReferenzStruktur ( 17 ) an dem

zugeführten zweiten Materialzuschnitt .

Bewegen der ersten Transferwalze (2 ) relativ zu dem zugeführten ersten MaterialZuschnitt (6) und Bewegen der zweiten Transferwalze (3 ) relativ zu dem zugeführten zweiten MaterialZuschnitt (7) , sodass j eweils eine am Walzenmantel ( 12 , 13 ) der Transferwalze (2, 3 ) definierte Soll-Position in berührende Überdeckung zu der

ReferenzStruktur (16, 17 ) am j eweiligen MaterialZuschnitt (6 , 7 ) gelangt . Aufnahme des j eweiligen Materialzuschnitts (6, 7 ) auf den j eweiligen Walzenmantel ( 12 , 13 ) der Transferwalze (2 , 3 ) mittels einer AdhäsionsVorrichtung (21 , 22 ) . Bewegen der ersten und/oder zweiten Transferwalze (2 , 3 ) relativ zueinander, sodass die ReferenzStrukturen (16, 17) der aufgenommenen MaterialZuschnitte (6, 7 ) zueinander in berührende Überdeckung gelangen . Übergabe eines

aufgenommenen Materialzuschnitts (7) von der einen

Transferwalze (3 ) auf die andere Transferwalze (2 ) , wobei der übergebende MaterialZuschnitt (7) den bereits auf der anderen Transferwalze (2 ) aufgenommene MaterialZuschnitt (6) überlagert .

Gegebenenfalls Wiederholung der Aufnahme eines

zugeführten Materialzuschnitts auf der einen

Transferwalze , Bewegen der ersten und/oder zweiten

Transferwalze relativ zueinander, sodass die

ReferenzStruktur des zusätzlich aufgenommenen

Materialzuschnitts in berührende Überdeckung zu den

ReferenzStrukturen der bereits auf der anderen

Transferwalze aufgenommenen MaterialZuschnitte gelangt und Übergabe des weiteren Materialzuschnitts auf die andere Transferwalze .

Abgabe der zwei oder mehr an der anderen Transferwalze überlagernd aufgenommenen MaterialZuschnitte ,

insbesondere durch Ablage in der Zuführebene der anderen Transferwalze . Bei dieser Ausführungsvariante werden die mehreren an der anderen Transferwalze aufgenommene

MaterialZuschnitte also nicht auf einen weiteren

zugeführten MaterialZuschnitt appliziert . Ein MaterialZuschnitt (6, 7, 8 ) kann eine beliebige

Ausbildung haben und aus einem beliebigen Material bestehen . Er kann einstückig ausgebildet sein oder mehrstückig . Ein MaterialZuschnitt kann insbesondere ein dünnschichtiges flächiges Materialstück und zumindest ein am Rand des MaterialStücks angefügtes oder angeformtes Rahmene1ement umfassen . Das angefügte oder angeformte Element kann bevorzugt aus einem biegeelastischen anderen Material bestehen, als das flächige Materialstück .

Es ist für das Fügeverfahren vorteilhaft , wenn zumindest einer der MaterialZuschnitte gasdurchlässig ist ,

insbesondere mindestens einer der MaterialZuschnitte , der eine Randlage in dem Schichtverbünd bildet . Dieser

MaterialZuschnitt kann bevorzugt als erster

MaterialZuschnitt auf dem Walzenmantel einer

Transferwalze (2, 3 ) aufgenommen werden, zu dem

nachfolgend überlagernd mindestens ein weiterer

MaterialZuschnitt (7) auf demselben Walzenmantel

aufgenommen wird . Infolge der Gasdurchlässigkeit kann eine durch die AdhäsionsVorrichtung der j eweiligen

Transferwalze erzeugte Saugwirkung auch mindestens einen weiteren überlagernd aufgenommenen MaterialZuschnitt in der gewünschten Position halten .

In einem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung zur Herstellung einer Brennstoffzelle wird der Schichtverbünd bzw . Lagenverbund bevorzugt aus mindestens einer Gas-Permeationsfolie und einer mit einem Katalysator beschichteten Folie gebildet . Die Gas- Permeationsfolie kann insbesondere dem ersten

MaterialZuschnitt (6) und dem dritten bzw . weiteren MaterialZuschnitt (8) in den Figuren entsprechen, welche die äußeren Lagen des SchichtVerbunds (30) bilden . Die mit einem Katalysator beschichtete Folie kann dem zweiten MaterialZuschnitt (7) entsprechen, der zwischen dem ersten und dritten MaterialZuschnitt (6, 8) eingefügt wird . Die verschiedenen Lagen aus Gas-Permeationsfolie und/oder mit katalysatorbeschichteten Folien werden bevorzugt mit Verbindungsmitteln ausgestattet .

Insbesondere kann bereits an den zugeführten

MaterialZuschnitten eine Gummierung oder eine

Klebeschicht vorgesehen sein . Die Verbindungsmittel sind bevorzugt durch Druck und/oder durch Kontakt mit dem Verbindungsmittel an einem anderen MaterialZuschnitt aktivierbar . Insbesondere kann durch das Aufbringen eines Anpressdrucks (PI , P2 ) bei der Übergabe eines

Materialzuschnitts von einer Transferwalze (3 ) auf eine andere Transferwalze (2 ) oder beim Applizieren mindestens eines auf einer Transferwalze aufgenommene

Materialzuschnitts auf einen weiteren zugeführten

MaterialZuschnitt die Aktivierung erfolgen . Somit kann eine haftende Verbindung zwischen den einzelnen Lagen des SchichtVerbunds bzw . des Lagenaufbaus genau in dem Moment hergestellt werden, in dem die Lagen positionsgenau zueinander in Kontakt gebracht werden . Abwandlungen der Erfindung sind in verschiedener Weise möglich . Insbesondere können alle zu den verschiedenen Ausführungsvarianten bzw . Beispielen der Vorrichtungen und/oder zu den verschiedenen Ausführungsvarianten bzw . Beispielen der Füge- oder Herstellungsverfahren

offenbarten Merkmale in beliebiger Weise miteinander kombiniert , vertauscht oder weggelassen werden . Eine Ablagevorrichtung (23 , 24 ) kann dazu ausgebildet sein, mindestens zwei Arten von MaterialZuschnitten (6,

7, 8 ) im Wechsel auf eine gemeinsame Zuführvorrichtung (3, 4 ) abzugeben . Hier können beispielsweise bereits zwei oder mehr Arten von MaterialZuschnitten auf einem Träger (25) vorliegen .

Anstelle der in den Figuren dargestellten Zuführbänder können beliebige andere Fördermittel genutzt sein, insbesondere ebene Fördermittel wie ein bewegtes Zuführ- Tray (Tablett mit mindestens einem aufgelegten

Materialzuschnitt) . Ein Zuführ-Tray kann eine Druckfläche (32 ) darstellen oder beinhalten, die zur Erzeugung des Anpressdrucks (P2) nutzbar ist , der zwischen einer

Transferwalze und der Zuführebene erzeugbar ist .

Nachfolgend sind besonders bevorzugte Ausführungsmerkmale angegeben, die für sich allein oder in beliebiger

Kombination eine vorteilhafte Weiterbildung der

offenbarten Fügetechnik oder des offenbarten

Herstellungsverfahrens bilden .

Eine Ablagevorrichtung (23 , 24 ) ist bevorzugt dazu ausgebildet , mindestens zwei Arten von

MaterialZuschnitten (6, 8 ) im Wechsel auf eine gemeinsame Zuführvorrichtung (3 , 4 ) zu übertragen . Hierdurch kann es ausreichen, an einer und insbesondere j eder

Zuführvorrichtung (4 , 5 ) nur eine Ablagevorrichtung (23 , 24 ) vorzusehen .

Die Fügevorrichtung (1) weist bevorzugt einen Manipulator (28) mit einer Aufnahmevorrichtung (29) auf , um einen Schichtverbund. (30) aus mindestens zwei gefügten

MaterialZuschnitten (6, 7 , 8 ) von einem Endbereich einer Zuführvorrichtung (4 , 5) , der sich in der Förderrichtung (X, X') hinter einer Transferwalze (2 , 3 ) befindet , abzunehmen . Der Manipulator kann insbesondere dazu ausgebildet sein, einen Schichtverbund (30) einem

nachgeführten Bearbeitungsschritt bzw . einer

nachfolgenden BearbeitungsStation zuzuführen . Er kann alternativ oder zusätzlich dazu ausgebildet und/oder betrieben sein, einen Schichtverbünd (30) einer

Verpackungs- oder TransportStation bzw . einem

Verpackungs- oder Transportprozess zu übergeben .

Die Aufnahme , Übergabe oder Applikation eines

Materialzuschnitts kann durch beliebige Steuerungsmittel und vorrichtungstechnische Mittel vorgegeben sein .

Bevorzugt wird mindestens eine AdhäsionsVorrichtung (14 , 15 ) an einer Transferwalze und/oder mindestens eine

AdhäsionsVorrichtung (21 , 22 ) an einer Zuführvorrichtung (4 , 5) , durch die ein MaterialZuschnitt (6, 7 , 8) zugeführt wird, bei der Aufnahme , Übergabe oder

Applikation geschaltet oder gesteuert , um das lagegetreue Ablösen von dem zuführenden Körper ( insbesondere

Transferwalze / Zuführvorrichtung) und/oder die

lagegetreue Aufnahme auf den aufnehmenden Körper

( insbesondere Transferwalze / Zuführvorrichtung) zu unterstützen oder auszulösen .

Bei der Übergabe eines Materialzuschnitts (7) von einer Transferwalze (3 ) auf die andere Transferwalze (2 ) wird bevorzugt ein (erster) Anpressdruck (PI) auf den

mindestens einen übergebenen MaterialZuschnitt (7) ausgewirkt . Der erste Anpressdruck (PI) kann auch die Übergabe des Materialzuschnitts auslösen oder

unterstützen, bspw . indem ein Haftmittel zwischen den Oberflächen von zwei in Kontakt gebrachten

MaterialZuschnitten (6, 7 ) aktiviert wird .

Alternativ oder zusätzlich wird bevorzugt beim

Applizieren des mindestens einen auf einer Transferwalze (2 ) aufgenommenen Materialzuschnitts (6, 7 ) auf einen weiteren zugeführten MaterialZuschnitt (8) ein ( zweiter) Anpressdruck (P2) auf den gebildeten Schichtverbünd (30) ausgewirkt . Auch der zweite Anpressdruck (P2 ) kann die Applikation des mindestens einen Materialzuschnitts auslösen oder unterstützen, bspw . indem ein Haftmittel oder Lagenverbindungsmittel zwischen den Oberflächen von zwei in Kontakt gebrachten MaterialZuschnitten (7, 8 ) aktiviert wird .

Es ist dementsprechend vorteilhaft , wenn an zumindest einem MaterialZuschnitt ein Lagenverbindungsmittel oder Haftmittel vorgesehen ist , das dazu ausgebildet ist , eine haltende oder fixierende Verbindung gegenüber einem anderen MaterialZuschnitt in dem Schichtverbünd (30) zu erzeugen . Das Lagenverbindungsmittel oder Haftmittel kann insbesondere als punkt- oder linienförmige Klebeschicht oder Gummierung ausgebildet sein, die insbesondere randseitig umlaufend an einem MaterialZuschnitt

angeordnet ist .

Durch die offenbarte Fügetechnik können beliebige

Materialien gehandhabt werden . Es ist j edoch bevorzugt , dass zumindest ein MaterialZuschnitt (6, 7 , 8) ein elektroaktives Material umfasst , insbesondere ein Anoden- oder Kathodenmaterial , oder ein Katalysatormaterial . Die offenbarte Fügetechnik eignet sich für diese

empfindlichen Materialien in besonderer Weise , weil sie eine verzugsfreie und die Oberfläche wenig beanspruchende Handhabung gestattet .

Besondere Vorteile ergeben sich bei der Fügetechnik, wenn zumindest einer der MaterialZuschnitte (6, 7, 8 )

gasdurchlässig ist , insbesondere mindestens einer der MaterialZuschnitte (6, 8), der eine Randlage in dem

Schichtverbünd (30) bildet . Ein solcher gasdurchlässiger MaterialZuschnitt (6, 8 ) kann insbesondere von einer Transferwalze aufgenommen werden, wobei auf den

gasdurchlässigen MaterialZuschnitt mindestens ein

weiterer MaterialZuschnitt (8) überlagerbar ist , und eine von der AdhäsionsVorrichtung an der Transferwalze

erzeugte Adhäsionswirkung ( insbesondere Saugwirkung) durch den gasdurchlässigen MaterialZuschnitt hindurch auch auf den weiteren MaterialZuschnitt wirkt .

BEZUGSZEICHENLISTE

Fügevorrichtung

Erste Transferwalze

Zweite Transferwalze

Erste Zuführvorrichtung / Band / Tray

Zweite Zuführvorrichtung / Band / Tray

Erster MaterialZuschnitt

Zweiter MaterialZuschnitt

Dritter MaterialZuschnitt

Ungenaue Position auf Zuführvorrichtung

Soll-Position an erster Transferwalze

Soll -Aufnahmelinie an erster Transferwalze

Drehlage der Soll -Aufnahmelinie

Soll-Position an zweiter Transferwalze

Soll -Aufnahmelinie an zweiter Transferwalze Drehlage der Soll -Aufnahmelinie

Erster Walzenmantel

Zweiter Walzenmantel

AdhäsionsVorrichtung an erster Transferwalze AdhäsionsVorrichtung an zweiter Transferwalze ReferenzStruktur an erstem MaterialZuschnitt ReferenzStruktur an zweitem MaterialZuschnitt ReferenzStruktur an drittem MaterialZuschnitt ErfassungsVorrichtung

ErfassungsVorrichtung

AdhäsionsVorrichtung an erster Zuführvorrichtung AdhäsionsVorrichtung an zweiter Zuführvorrichtung Erste Ablagevorrichtung

Zweite Ablagevorrichtung

Träger / Trägerband 26 Applikatorkörper

27 TrägermaterialSpeicher / Coil

28 Manipulator

29 Aufnahmevorrichtung

30 Schichtverbünd

31 Erfasste Kontur

32 Druckfläche

A Längsachse / Bezugsachse in Förderrichtung A' Bezugslinie auf Walzenmantel

B Breite eines Materialzuschnitts

dYl Erster Querversatz

dY2 Zweiter Querversatz

dR Rotationslagenversatz

H Hochachse / Normalachse zu Zuführungsebene

K Vorgesehener Aufnahmebereich am Walzenmantel

L Länge eines Materialzuschnitts

m Steigung des Querversatzes

PI Anpressdruck zwischen Transferwalzen

P2 Anpressdruck auf Schichtverbünd

RI Rotationsachse der ersten Transferwalze

R2 Rotationsachse der zweiten Transferwalze

S Adhäsionswirkung / Saugwirkung

VN Normalversatzbewegung

VQ Querversatzbewegung

VR Rotationsversatzbewegung