AT528664B1 - Verfahren und Vorrichtung zum Anlegen von Spannbändern - Google Patents

Abstract

Zum Anlegen von wenigstens einem Spannband (2) an einen Stapel (10) aus Gegenständen (11) wird ein Stapel (10) auf einer Auflage (14) bereitgestellt, wobei die Gegenstände (11) des Stapels (10) in aneinander anliegender Lage gehalten werden. Von einem Greifer (40) wird wenigstens ein Spannband (2) mit U-förmiger Gestalt an den Stapel (10) angelegt, wobei die freien Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) an einem Ende des Stapels (10) über den Stapel (10) vorstehen und der Steg (3) des Spannbandes (2) an dem anderen Ende des Stapels (10) anliegt. Die freien Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) werden in Anlage an ein Ende des Stapels (10) einander überlappend umgelegt, während die Schenkel (4) des Spannbandes (2) von Spannklemmen (28) gespannt sind. Die umgelegten Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) werden miteinander verbunden.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anlegen von wenigstens einem Spannband an einen Stapel aus Gegenständen und eine Vorrichtung zum Anlegen von wenigstens einem Spannband an einen Stapel aus Gegenständen, wobei die Vorrichtung insbesondere zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmt ist.

[0002] Stapel aus beliebigen Gegenständen, insbesondere Stapel aus im Wesentlichen quaderförmigen Gegenständen, müssen für das weitere Handhaben und oft auch für deren Verwendung zusammengehalten werden. Das Zusammenhalten von Gegenständen in Form von Stapeln erfolgt oft mit Hilfe von an den Stapel angelegten Spannbändern.

[0003] Solche Spannbänder bestehen beispielsweise aus Metall oder aus armiertem Kunststoff. Die offenen Enden der Spannbänder werden miteinander in der Regel durch ein Schweißverfahren (z.B. Punktschweißen, Laserschweißen, Ultraschallschweißen) oder durch plastisches Verformen („Crimpen“) verbunden, sodass das wenigstens eine an den Stapel angelegte Spannband den Stapel aus Gegenständen zusammenhält.

[0004] Beispielsweise stellt sich diese Aufgabe auch beim Bilden von Stapeln aus Brennstoffzellen und elektrochemischen Zellen (Batteriezellen), die Lithium-lonen-Zellen oder Natrium-lonenZellen sein können.

[0005] Bekannt sind Verfahren und Vorrichtungen zum Anlegen von Spannbändern an Stapeln aus Gegenständen. Beispielsweise wird auf folgende Veröffentlichungen verwiesen: CN 214029289 U, JP 5593097 B2, WO 01/40053 A2, WO 2008/103952 A1, CN 218662526 U, CN 216509264 U, CN 118145070 B, CN 107585349 A und EP 0 605 759 B1.

[0006] Bekannt ist eine Vorrichtung der Nowa Tempro Sp. Z.o0.0. in Gdansk (Polen) zum Anlegen von Spannbändern um einen Stapel aus Batteriezellen. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden die Spannbänder über eine an einem Ende des Stapels angeordnete Kulisse gelegt. Die Kulisse wird nach dem Verbinden der Enden der Spannbänder wieder entfernt. Das hat den Nachteil, dass keine formschlüssige Umschließung des Stapels durch die Spannbänder gegeben ist.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit welchen das Anlegen von wenigstens einem Spannband an einen Stapel aus Gegenständen vollständig oder wenigstens teilweise automatisiert durchgeführt werden kann.

[0008] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.

[0009] Insoweit die erfindungsgemäße Vorrichtung betroffen ist, wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe mit den Merkmalen des unabhängigen, auf die Vorrichtung gerichteten, Anspruchs gelöst.

[0010] Bevorzugte und vorteilhafte weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens einerseits und der erfindungsgemäßen Vorrichtung anderseits sind Gegenstand der Unteransprüche.

[0011] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, ein Spannband - je nach Größe und Abmessungen des Stapels bzw. der den Stapel bildenden Gegenstände auch mehr als ein Spannband, beispielsweise zwei oder drei Spannbänder — an den Stapel anzulegen, so dass das Spannband um den Stapel herum angelegt ist.

[0012] Wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen ist, dass der Stapel auf einer Auflage („Nest“) liegend bereitgestellt wird, ist der Stapel für das weitere Bearbeiten beim Anlegen eines Spannbandes in günstiger Stellung bereitgestellt.

[0013] Damit beim Anlegen von wenigstens einem Spannband um den Stapel herum die den Stapel bildenden Gegenstände in der gewünschten Stellung gehalten sind, kann vorgesehen sein, dass der bereitgestellte Stapel an beiden Enden gehalten wird. Bevorzugt wird der Stapel, wenn er auf der Auflage für das Anlegen von wenigstens einem Spannband bereitgestellt ist,

durch auf die Enden des Stapels ausgeübten Druck komprimiert.

[0014] Das Spannband wird zu einer U-förmigen Gestalt gekantet zugeführt und der Steg des Spannbandes mit U-förmiger Gestalt an ein Ende des Stapels angelegt. Die Schenkel des Spannbandes werden an einander gegenüberliegende Längsseiten des Stapels angelegt.

[0015] Um die den Stapel bildenden Gegenstände in der gewünschten Relativiage zueinander zu halten — insbesondere ist dies eine Lage, in der die Gegenstände miteinander fluchten -, können auf die Enden des Stapels auf den Stapel hin gerichtete Kräfte ausgeübt werden, um die Gegenstände des Stapels in dichter Anlage aneinander zu halten und den Stapel zu komprimieren.

[0016] Im Rahmen der Erfindung ist vorgesehen, dass die Schenkel des Spannbandes gespannt werden, bevor die freien Enden des Spannbandes umgelegt und miteinander verbunden werden. Damit ist gewährleistet, dass das Spannband, wenn seine freien Enden miteinander verbunden sind, die Gegenstände auch sicher in Form des Stapels hält.

[0017] Um die seitlich an dem Stapel anliegenden Schenkel des U- förmigen Spannbandes nach dem Spannen mit Hilfe der Spannbacken in gespannter Stellung zu halten, auch wenn die, die Schenkel vorspannenden, Spannbacken vor dem Umlegen der freien Enden von den freien Enden gelöst werden, sind gemäß der Erfindung an die Seitenflächen des Stapels anlegbare Klemmbacken vorgesehen, welche die Schenkel des U-förmigen Spannbandes zwischen sich und der Seitenfläche des Stapels klemmend festhalten. Die Klemmbacken werden an die Schenkel des Spannbandes angelegt, bevor die Spannbacken geöffnet und von den Enden der Schenkel des Spannbandes wegbewegt werden.

[0018] Das Vorspannen der Schenkel des wenigstens einen Spannbandes hat den Vorteil, dass der Stapel durch das wenigstens eine an den Stapel angelegte Spannband komprimiert bleibt. Das hat den vorteilhaften Effekt, dass der Stapel stabilisiert ist. Dieser Effekt tritt sicher ein, weil gemäß der Erfindung die Vorspannung in den Schenkel des Spannbandes während des Umlegens (Umbiegen) und Verbindens der freien Enden der Schenkel des Spannbandes aufrecht gehalten wird. Dieser Effekt des Aufrechthaltens der Kompression des Stapels ist besonders bei Stapeln aus Batteriezellen vorteilhaft, weil der Stapel trotz des Umstandes, dass Batteriezellen beim Laden/Entladen ihre Stärke (= Dicke) ändern, stabilisiert bleibt.

[0019] Das Umlegen der freien Enden des Spannbandes gelingt besonders einfach, wenn der Stapel auf einer Auflage liegend bereitgestellt wird.

[0020] Das Bereitstellen von zu einem Stapel aneinandergereihten Gegenständen in der Vorrichtung kann beispielsweise erfolgen, indem der Stapel von einem rahmenartigen Halter aufgenommen und in diesem gehalten wird. Der Halter kann beispielsweise mit Hilfe eines Manipulators (z.B. ein Knickarmroboter) von der Stelle, in welcher der Stapel von dem Halter aufgenommen wird, zu der Auflage in der Vorrichtung bewegt werden. Sobald der Stapel auf der Auflage liegt, wird der Halter von dem Stapel gelöst und wieder wegbewegt.

[0021] Es ist bevorzugt, wenn die freien Enden des Spannbandes nacheinander auf das Ende des Stapels in eine sich überlappende Stellung umgelegt werden.

[0022] Für das Zuführen des zur U-Form gekanteten Spannbandes ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vorteilhafter Weise vorgesehen, dass dem Greifer für das Spannband ein Antrieb zum Bewegen wenigstens quer zur Längserstreckung der Auflage und in Richtung der Längserstreckung der Auflage zugeordnet ist. Dabei bewährt es sich, wenn der Greifer einen im Wesentlichen U-förmigen Halteteil für wenigstens ein Spannband mit im Wesentlichen U-förmiger Gestalt umfasst.

[0023] Es besteht die Möglichkeit, den Manipulator, der den Halter bewegt, auch für das Bewegen des Greifers für Spannbänder heranzuziehen. Diese Möglichkeit besteht, wenn der Halter mit dem Manipulator lösbar gekuppelt ist und der Greifer mit dem Manipulator kuppelbar ist. Bei dieser Ausführungsform wird der Halter von dem Manipulator gelöst und der Greifer mit dem Manipulator gekuppelt, wenn nach dem Bereitstellen eines Stapels wenigstens ein Spannband

zu dem bereitgestellten Stapel zu bewegen ist. Sobald das wenigstens eine Spannband an den Stapel heranbewegt worden ist, kann der Greifer in seine Bereitschaftsstellung bewegt und dort vom Manipulator gelöst werden, so dass der Manipulator wieder mit dem Halter gekuppelt werden kann.

[0024] Um einen nach dem Anlegen von wenigstens einem Spannband zusammengehaltenen Stapel aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu entladen, kann der Halter mit Hilfe des Manipulators zu dem mit wenigstens einem Spannband umgebenen Stapel bewegt werden. Der in dem Halter aufgenommene Stapel wird dann von der Auflage wegbewegt, indem der Halter von dem Manipulator bewegt wird.

[0025] Um im Falle einer Störung, beispielsweise im Falle eines „Not-Aus“ oder eines Stromausfalles, einen Stapel von der Auflage der Vorrichtung zu entfernen, ist die Auflage manuell um eine um ihre Längsrichtung ausgerichtete Achse kippbar, sodass der Stapel mit angelegtem Spannband in eine neben der Auflage befindliche Auswurfwanne („Evakuierungsbox“) abgelegt werden kann. In einem solchen Fall kann es erforderlich sein, die den Stapel an der Auflage haltenden Bauelemente einer Halterung der Vorrichtung zu deaktivieren und von Hand aus in eine Stellung zu bewegen, in der der Stapel von der Halterung freigegeben ist.

[0026] Beispielsweise kann beim Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens wie nachstehend beschrieben vorgegangen werden:

[0027] Der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird mit Hilfe des Halters ein Stapel aus Gegenständen, beispielsweise aus elektrochemischen Zellen, zugeführt und auf der Auflage der erfindungsgemäßen Vorrichtung horizontal liegend bereitgestellt.

[0028] An ein Ende des Stapels — an den Enden des Stapels können Endplatten vorgesehen sein — werden einschwenkbare Klauen von der Seite her und an das andere Ende ein Druckstempel angelegt, sodass der Stapel an der Auflage gehalten ist.

[0029] Als nächster Schritt wird die Auflage mit dem an ihr festgelegten Stapel in ihrer Längsrichtung verschoben, um sie in eine für das Anlegen wenigstens eines U-förmigen Spannbandes richtige Position zu bewegen, in welcher der Stapel an einem an der Auflage vorgesehenen, ortsfesten Anschlag anliegt.

[0030] Dann wird wenigstens ein Spannband von Hand aus oder von dem Greifer, in dem wenigstens ein U-förmiges Spannband gehalten ist, der Auflage von oben her angenähert und dann durch horizontales Bewegen des Greifers so in Stellung gebracht, dass der Steg des Spannbandes an der einen Endfläche des Stapels anliegt, die Schenkel des Spannbandes neben den Seitenflächen des Stapels sind und die freien Enden der Schenkel des Spannbandes über die andere Endfläche des Stapels überstehen.

[0031] Als nächster Schritt werden die freien Enden des Spannbandes von Spannbacken erfasst und durch Zug in Richtung von dem Steg des Spannbandes weg belastet, um das Spannband, insbesondere dessen Schenkel, zu spannen.

[0032] Danach wird der Greifer, wenn dieser das Spannband zugeführt hat, wegbewegt.

[0033] Als nächster Schritt wird von oben her eine Druckplatte an den Stapel angelegt, nachdem sie aus einer Bereitschaftsstellung neben der Auflage in eine Position über dem Stapel in Stellung gebracht worden ist.

[0034] Im Wesentlichen gleichzeitig wird ein Druckstempel vorgeschoben, der den Stapel im Bereich des Steges des Spannbandes belastet, um die den Stapel bildenden Gegenstände in dichter Anlage aneinander zu halten und den Stapel zu komprimieren.

[0035] Das alles geschieht, während Spannbacken, die die freien Enden der seitlichen Schenkel des U-förmigen Spannbandes erfassen, die Schenkel des U-förmigen Spannbandes gespannt halten, also auf die Schenkel Zug ausüben.

[0036] Als nächster Schritt werden an die Seitenflächen des Stapels neben den freien, überstehenden Enden der Schenkel des Spannbandes Klemmbacken angelegt, welche die Schenkel der

Spannbänder zwischen sich und den Seitenflächen des Stapels kliemmend festhalten. Durch das Klemmen der Schenkel des wenigstens einen Spannbandes bleiben die Schenkel vorgespannt.

[0037] Sobald das geschehen ist, werden die Spannbacken gelöst und von den freien Enden der Schenkel des Spannbandes wegbewegt.

[0038] Als nächster Schritt werden die freien Enden der Schenkel des Spannbandes durch quer zu dem Stapel über die Endfläche des Stapels verschiebbare Biegestempel nacheinander umgelegt, sodass die freien Enden in eine einander überlappende und an der Endfläche des Stapels anliegende Lage umgelegt werden.

[0039] Dann werden die freien Enden miteinander - beispielsweise mit Hilfe einer Schweißvorrichtung - verbunden, während die Biegestempel die umgelegten Enden in Anlage an das Ende des Stapels halten.

[0040] Die Biegestempel, welche die Enden umgelegt haben, werden dann wegbewegt, die oben auf dem Stapel anliegende Druckplatte abgehoben und seitlich wegbewegt und schließlich die Druckbacke vom anderen Ende des Stapels zurückgezogen.

[0041] Der Stapel aus Gegenständen mit dem nunmehr wenigstens einen angelegten Spannband wird durch Bewegen der Auflage in eine Position zurückbewegt, in welcher er von dem Halter aufgenommen und dann durch Betätigen des Manipulators aus der Vorrichtung wegbewegt (entladen) wird.

[0042] Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Es zeigt:

[0043] Fig. 1 eine Vorrichtung in Schrägansicht,

[0044] Fig. 2 einen von zwei Spannbändern zusammengehaltenen Stapel aus elektrochemischen Zellen,

[0045] Fig. 3 in Schrägansicht die Vorrichtung mit einem Manipulator mit einem Halter für einen Stapel,

[0046] Fig. 4 in einer Detailansicht einen auf der Auflage der Vorrichtung bereitgestellten Stapel aus Gegenständen,

[0047] Fig. 5 in einer Detailansicht den Manipulator mit einem Greifer für Spannbänder,

[0048] Fig. 6 einen oberhalb der Vorrichtung angeordneten Greifer mit zwei Spannbändern mit dem Manipulator,

[0049] Fig. 7 in einer Detailansicht die Vorrichtung mit teilweise heranbewegter Druckplatte,

[0050] Fig. 8 in einer Detailansicht die auf die Oberseite des Stapels angelegte Druckplatte,

[0051] Fig. 9 in einer Detailansicht einen an ein Ende des Stapels vorgeschobenen Druckstempel,

[0052] Fig. 10 in einer Detailansicht Spannklemmen, die die freien Enden der Spannbänder erfasst haben,

[0053] Fig. 11 in einer Detailansicht Biegestempel beim Umlegen von freien Enden der Spannbänder,

[0054] Fig. 12 in einer Detailansicht umgelegte und miteinander verbundene Enden der

Spannbänder und den Anschlag, an welchem der Stapel angelegt ist, [0055] Fig. 13 in einer Detailansicht eine Schweißeinheit,

[0056] Fig. 14 die Situation beim Wegbewegen der Druckplatte und mit vom Stapel zurückgezogenem Druckstempel,

[0057] Fig. 15 den aus der Arbeitsposition zurückbewegten und zum Entfernen bereiten Stapel mit angelegten Spannbändern, und

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[0058] Fig. 16 in einer Detailansicht das manuelle Auswerfen eines Stapels (ohne Spannbänder) in eine Auswurfwanne durch Kippen der Auflage.

[0059] Eine Vorrichtung 1 zum Anlegen von wenigstens einem Spannband 2, insbesondere zwei Spannbändern 2, an einen Stapel 10 aus Gegenständen 11 umfasst einen Maschinenunterbau 13 („Grundrahmen), auf dem unter anderem eine Auflage 14 für einen Stapel 10 aus Gegenständen 11 (vgl. Fig. 2) vorgesehen ist.

[0060] An einem Ende der Auflage 14 (rechts in Fig. 1) ist eine Nachdrückeinheit 15 und eine Komprimiereinheit 18 vorgesehen. An dem anderen Ende (links in Fig. 1) der Auflage 14 ist eine Gegenstütze 21 („Anschlag, links), eine Biegeeinheit 34, eine Klemmeinheit 30, eine Spanneinheit 27 („Zugeinheit“) und eine Schweißeinheit 38 vorgesehen.

[0061] Die Gegenstände 11, die den Stapel 10 bilden, können Brennstoffzellen, Batteriezellen, beispielsweise Lithium-lonen- Zellen oder Natrium-lonen-Zellen, sein. An den Enden des Stapels können — wie für Batteriezellen gezeigt — Endplatten 12 angeordnet sein (Fig. 2).

[0062] Die Auflage 14 ist in dem Maschinenunterbau 13 in Richtung ihrer Längserstreckung hin und her verfahrbar ausgebildet, wozu sie mit einem Antrieb verbunden ist.

[0063] Das Bereitstellen eines Stapels 10 auf der Auflage 14 kann von Hand aus ausgeführt werden.

[0064] Alternativ und bevorzugt werden Stapel 10 auf der Auflage 14 mit Hilfe eines Manipulators 50, an dem ein rahmenartiger Halter 52 für einen Stapel 10 vorgesehen ist, bereitgestellt. In dem in Fig. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist als Manipulator 50 ein Knickarmroboter vorgesehen. Der Halter 52 ist mit dem freien Ende des Knickarms 51 des Manipulators 50 über eine lösbare Kupplung 53 verbunden. Der Manipulator 50 stellt einen Stapel 10 wie in Fig. 4 gezeigt auf der Auflage 14 ab.

[0065] Ein auf der Auflage 14 angeordneter Stapel 10 aus Gegenständen wird, wenn es sich um elektrochemische Zellen handelt, insbesondere so angeordnet, dass die Kontakte der elektrochemischen Zellen nach unten, also auf die Auflage 14 hin, weisen.

[0066] An einem Ende der Auflage 14 (in Fig. 1 dem rechten Ende) ist ein bügelförmiger Schieber 16 („Finger rechts“) der Nachdrückeinheit 15 vorgesehen, der mit Hilfe eines Antriebes 17 auf das Ende des Stapels 10 hin bewegt werden kann.

[0067] Am anderen Ende des Stapels 10 ist als Gegenstütze 21 an der Auflage 14 ein fix montierter Anschlag 22 (Fig. 11) angeordnet.

[0068] Weiters sind dem anderen Ende des Stapels 10 zwei verschwenkbare Klauen 23 („Finger links“) zugeordnet, die seitlich in Anlage an das Ende des Stapels 10 bzw. die dort vorgesehene Endplatte 12 des Stapels 10 angelegt werden können, um diesen horizontal ausgerichtet zu halten.

[0069] Der Auflage 14 ist eine Halterung für einen Stapel 10 zugeordnet. Die Halterung umfasst einen bügelförmigen Schieber 16, der an ein Ende des Stapels 10 anlegbar ist, schwenkbare Klauen 23 und einen an der Auflage 14 befestigten Anschlag 22, an dem das andere Ende des Stapels 10 anliegt.

[0070] Nachdem der Stapel 10 auf der Auflage 14 durch die Halterung, nämlich durch den Schieber 16 und die Klauen 23 sowie den Anschlag 22, fixiert ist, wird die Auflage 14 in Richtung auf die Biegeeinheit 34, die Klemmeinheit 30, die Spanneinheit 27 und die Schweißeinheit 38 hin verschoben.

[0071] Das Zuführen von wenigstens einem Spannband 2, insbesondere von zwei U-förmig gekanteten Spannbändern 2, kann von Hand aus erfolgen.

[0072] Bevorzugt erfolgt das Zuführen von wenigstens einem Spannband 2, insbesondere von zwei Spannbändern 2, die vorzugsweise U-förmig gekantet sind, mit Hilfe eines Greifers 40, in dem Spannbänder 2 durch einen Halteteil 41 gehalten werden.

[0073] In dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Greifer 40 anstelle des Halters 52 über die Kupplung 53 an dem freien Ende des Knickarms 51 des als Knickarmroboter ausgebildeten Manipulators 50 angebracht. Durch den Manipulator 50 wird der Greifer 40 von einer Stelle, in der der Greifer 40 wenigstens ein Spannband 2 aufnimmt, zu dem auf der Auflage 14 liegenden Stapel 10 hin bewegt (Fig. 5 und Fig. 6). Der Greifer 40 besitzt einen im Wesentlichen U-förmigen Halteteil 41, an dem zwei U- förmige Spannbänder festgelegt sind (Fig. 6).

[0074] Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die U-förmigen Spannbänder 2 im Bereich ihrer Schenkel 4 zum Schutz empfindlicher Seitenflächen von Batterieelementen mit Schutzschläuchen 6 (Schrumpfschläuche, vgl. Fig. 2) versehen, wogegen die Stege 3 und die freien Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 blank sind. Die Spannbänder 2 bestehen beispielsweise aus Stahl.

[0075] Der Greifer 40 mit zwei Spannbändern 2 wird auf die Auflage 14 hin abgesenkt und dann so weit zur Seite bewegt (in der Zeichnung nach links), bis die Stege 3 der Spannbänder 2 an dem Ende des Stapels 10, an dem der bügelförmige Schieber 16 angreift, anliegen (Fig. 8). Sobald die Spannbänder 2 an den Stapel 10 angeordnet sind, wird der Greifer 40 für Spannbänder 2 von dem Manipulator 50 wegbewegt.

[0076] Sobald das geschehen ist und die Spannbänder 2 mit ihren Stegen 3 an dem Ende des Stapels 10, an welchem der Schieber 16 an dem Stapel 10 angreift, anliegen, wird ein Druckstempel 19 („Druckplatte“) der Komprimiereinheit 18 durch einen Antrieb 20 vorgeschoben und an das Ende des Stapels 10 angelegt. So wird der Stapel 10 zwischen dem Druckstempel 19 und dem gegenüberliegenden, an der Auflage 14 montierten, Anschlag 22 festgehalten. In diesem Zustand wirken auf die Enden des Stapels 10 Kräfte ein, die die Gegenstände 11 des Stapels 10 in Anlage aneinander halten und den Stapel 10 komprimieren.

[0077] Weiters wird eine Druckplatte 24 („Druckstück“) aus ihrer Bereitschaftslage (Fig. 1), in der sie sich neben der Auflage 14 befindet, über die Auflage 14 hin verschoben (Fig. 7) und von oben her auf die Oberseite des Stapels 10 abgesenkt, um die Gegenstände 11 des Stapels 10 in vertikaler Richtung auszurichten. Die Druckplatte 24 ist an ihrem Träger 25 durch Federn abgestützt und weist an ihrer Unterseite mehrere Vorsprünge 26 auf, über die die Druckplatte 24 an dem Stapel 10 anliegt. Zum Andrücken der Druckplatte 24 an die obere Seite des Stapels 10 sind auf dem Träger 25 — im Beispiel zwei —- Andrückzylinder 29 vorgesehen.

[0078] Die Spanneinheit 27 weist Spannklemmen 28 („Klemmbacken“) auf, die an die freien, über den Stapel 10 überstehenden, Enden 5 der Schenkel 4 der zwei Spannbänder 2 angelegt werden und die Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 klemmend festhalten. Die Spannklemmen 28 werden zum Spannen der Schenkel 4 der Spannbänder 2 im Sinne einer Bewegung von dem Stapel 10 weg belastet. Beim Spannen der Schenkel 4 der Spannbänder 2 ist der Stapel 10 zwischen dem Druckstempel 19 und dem Anschlag 22 eingespannt und komprimiert.

[0079] Die Schenkel 4 der Spannbänder 2 werden in ihrer gespannten Stellung gesichert, bevor die Spannklemmen 28 von den freien Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 gelöst werden.

[0080] Dazu sind in der Klemmeinheit 30 — im Beispiel vier - Klemmbacken 31 vorgesehen, die quer zur Längserstreckung der Auflage 14 vorschiebbar sind, um die - im Beispiel vier - Schenkel 4 der Spannbänder 2 zwischen sich und den Seitenflächen des Stapels 10 zu klemmen. In dem gezeigten Beispiel klemmen die Klemmbacken 31 die Schenkel 4 der Spannbänder 2 zwischen sich und den Endplatten 12 des Stapels 10 aus Batterieelementen. So sind die Schenkel 4 klemmend festgehalten und bleiben vorgespannt, wenn die Spannklemmen 28 von den Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 gelöst werden, um die Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 freizugeben.

[0081] Die Biegeeinheit 34 umfasst Biegestempel 35, die quer zur Längserstreckung der Auflage 14 und des Stapels 10 verschiebbar sind, um die überstehenden Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 umzubiegen und in Anlage an das Ende des Stapels 10 (dort ist im gezeigten Beispiel eine Endplatte 12 vorgesehen) umzulegen (Fig. 11 und Fig. 12). Dabei ist vorgesehen, dass die Biegestempel 35 beim Umbiegen der Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 so

arbeiten, dass die Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 einander überlappend angeordnet und in Anlage an die Endplatte 12 des Stapels 10 gehalten sind.

[0082] Die als Einrichtung zum Verbinden der überstehenden und umgebogenen Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 beispielsweise vorgesehene Schweißeinheit 38 umfasst insbesondere mehrere Elektroden 39, die im Beispiel als Doppelelektroden ausgebildet sind. Die Elektroden 39 werden auf die einander überlappenden Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 angelegt und es wird ein Schweißvorgang durchgeführt. Danach werden die Elektroden 39 von den Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 abgehoben und verstellt, so dass die Elektroden 39 für weitere Schweißvorgänge in weiteren Schweißstellen ausgerichtet sind. Beispielsweise werden die überlappenden Enden 5 der Schenkel 4 der Spannbänder 2 miteinander mehrfach, beispielsweise je viermal, verschweißt.

[0083] Nun werden die Klemmbacken 31, die seitlich an den Schenkeln 4 der Spannbänder 2 anliegen, vom Stapel 10 wegbewegt.

[0084] Dann wird der Stapel 10 durch Bewegen der Auflage 14 von der Schweißeinheit 38 wegbewegt, nachdem die von oben auf den Stapel 10 einwirkende Druckplatte 24 und der Druckstempel 19 zurück in ihre Bereitschaftslage bewegt worden sind.

[0085] Ein durch Spannbänder 2 zusammengehaltener Stapel 10 wird von der Auflage 14 entfernt, indem der Halter 52 mit Hilfe des Manipulators 50 über den Stapel 10 bewegt wird. Danach werden der Halter 52 und der von ihm gehaltene Stapel 10 von der Auflage 14 abgehoben und aus der Vorrichtung 1 wegbewegt. Beispielsweise wird der Stapel 10 auf eine Fördereinrichtung 54 (z.B. ein Förderband, vgl. Fig. 3) abgestellt. Dann wird der Halter 52 vom Stapel 10 gelöst, so dass der fertig von wenigstens einem Spannband 2 zusammengehaltene Stapel 10 einer weiteren Verwendung zugeführt werden kann.

[0086] Falls die Vorrichtung 1 durch eine Störung, beispielsweise Stromausfall oder Betätigen von „Not-Aus“, angehalten worden ist, kann zum Entladen des Stapels 10 wie folgt vorgegangen werden:

[0087] Der Druckstempel 19 wird manuell durch Drehen eines Handrades 19‘ von dem Stapel 10 entfernt und die Antriebe für die Druckplatte 24, die Spanneinheit 27, die Klemmeinheit 30 und andere auf den Stapel einwirkende Bauteile, z.B. für den Schieber 16, funktionslos gestellt, so dass sie in den Stapel 10 freigebende Stellungen bewegt werden können und auf den Stapel 10 nicht mehr einwirken. Die Auflage 14 wird mit dem Stapel 10 mit angelegten Spannbändern 2 manuell wieder in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt. Dann wird die Auflage 14 manuell um 90° geschwenkt (die Schwenkachse ist parallel zur Längserstreckung der Auflage 14), sodass der durch Spannbänder 2 zusammengehaltene Stapel 10 in eine Wanne 8 abgeworfen wird.

[0088] Wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung der Stapel 10 aus Gegenständen 11 beim Anlegen von wenigstens einem Spannband 2 durch Druck auf beide Enden des Stapels 10 komprimiert und der komprimierte Zustand beim Anlegen des Spannbandes 2 beibehalten wird und die Schenkel 4 des Spannbandes 2 während des Umbiegens und Verbindens der freien Enden 5 der Schenkel 4 des Spannbandes 2 vorgespannt sind, ergeben sich vorteilhafte Effekte. Einmal ist sichergestellt, dass die Gegenstände 11, wie Batteriezellen, in dem Stapel 10 stabilisiert sind und ein stabiler, gut handhabbarer Stapel 10 vorliegt. Der mit einer Ausführungsform der Erfindung erzielte Effekt, dass der Stapel 10 ein komprimierter Stapel 10 ist, ist insbesondere bei Stapeln 10 aus Batteriezellen von Bedeutung. Derartig komprimierte Stapel 10 bleiben auch stabil, wenn sich die Dicke von Batteriezellen beim Laden/Entladen ändert.

[0089] Zusammenfassend kann eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wie folgt beschrieben werden:

[0090] Zum Anlegen von wenigstens einem Spannband 2 an einen Stapel 10 aus Gegenständen 11 wird ein Stapel 10 auf einer Auflage 14 bereitgestellt, wobei die Gegenstände 11 des Stapels 10 in aneinander anliegender Lage gehalten werden. Von einem Greifer 40 wird wenigstens ein Spannband 2 mit U-förmiger Gestalt an den Stapel 10 angelegt, wobei die freien Enden 5 der Schenkel 4 des Spannbandes 2 an einem Ende des Stapels 10 über den Stapel 10 vorstehen

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und der Steg 3 des Spannbandes 2 an dem anderen Ende des Stapels 10 anliegt. Die freien Enden 5 der Schenkel 4 des Spannbandes 2 werden in Anlage an ein Ende des Stapels 10 einander überlappend umgelegt, während die Schenkel 4 des Spannbandes 2 von Spannklemmen 28 gespannt sind. Die umgelegten Enden 5 der Schenkel 4 des Spannbandes 2 werden miteinander verbunden.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zum Anlegen von wenigstens einem Spannband (2)

   an einen Stapel (10) aus Gegenständen (11), gekennzeichnet durch die Schritte:

   - Bereitstellen des Stapels (10),

   - Halten der Gegenstände (11) des Stapels (10) in aneinander anliegender Lage,

   - Bereitstellen eines Spannbandes (2) mit U-förmiger Gestalt,

   - Anlegen des Spannbandes (2) an den Stapel (10), wobei die freien Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) an einem Ende des Stapels (10) über den Stapel (10) vorstehen,

   - MWVorspannen der Schenkel (4) des U-förmigen Spannbandes (2) nach dem Anlegen des Spannbandes (2) an den Stapel (10),

   - Umlegen der freien Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) in Anlage an ein Ende des Stapels (10),

   - Verbinden der umgelegten Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2), wobei die Vorspannung der Schenkel (4) des Spannbandes (2) während des Umlegens der freien Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) aufrecht gehalten wird,

   - Abtransport des Stapels (10) mit angelegtem Spannband (2).

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel (10) auf einer Auflage (14) liegend bereitgestellt wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bereitgestellte Stapel (10) an beiden Enden gehalten wird.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Steg (3) des Spannbandes (2) mit U-förmiger Gestalt an ein Ende des Stapels (10) angelegt wird, und dass die Schenkel (5) des Spannbandes (2) an einander gegenüberliegende Längsseiten des Stapels (10) angelegt werden.

   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenstände (11) des Stapels (10) in eine miteinander fluchtende Lage ausgerichtet werden.

   6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Enden des Stapels (10) auf den Stapel (10) hin gerichtete Kräfte ausgeübt werden, um die Gegenstände (11) des Stapels (10) in dichter Anlage aneinander zu halten und um den Stapel (10) Zu komprimieren.

   7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kräfte von einem an ein Ende des Stapels (10) angelegten, verschiebbaren Druckstempel (19) und von wenigstens einem Anschlag (22), der in Richtung der Längserstreckung des Stapels (10) feststeht, ausgeübt werden.

   8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) durch Bewegen von zwei quer zur Richtung der Längserstreckung des Stapels (10) beweglichen Biegestempeln (35) umgelegt werden.

   9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) in eine einander überlappende Lage umgelegt werden.

   10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die umgelegten Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) miteinander verbunden werden, während die Biegestempel (35) auf den Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) anliegen und diese in Anlage an den Stapel halten.

   11. Verfahren nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der verschiebbare Druckstempel (19) auf das Ende des Stapels (10) einwirkt, an dem der Steg (3) des U-förmigen Spannbandes (2) angeordnet ist.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der verschiebbare Druckstempel (19) an den Steg (3) des Spannbandes (2) angelegt wird und den Steg (3) des Spannbandes (2) an den Stapel (10) drückt.

   13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) nacheinander auf das Ende des Stapels (10) in eine einander überlappende Stellung umgelegt werden.

   14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegestempel (35) zum Umlegen der Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) nacheinander betätigt werden.

   15. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die umgelegten Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) miteinander verbunden werden, während auf die Enden des Stapels (10) den Stapel (10) komprimierende Kräfte ausgeübt werden.

   16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr als zwei Spannbänder (2) gleichzeitig oder nacheinander an den Stapel (10) angelegt werden.

   17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (4) des Spannbandes (2) vorgespannt werden, indem auf die über den Stapel (10) überstehenden Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) in Richtung vom Steg (3) des Spannbandes (2) weg Zug ausgeübt wird.

   18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass Zug auf die Schenkel (4) des Spannbandes (2) ausgeübt wird, indem an die über den Stapel (10) überstehenden freien Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) Spannklemmen (28) angelegt und von dem Steg (3) des Spannbandes (2) weg belastet werden.

   19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannung der Schenkel (4) des Spannbandes (2) während des Verbindens der freien Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) aufrecht gehalten wird.

   20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgespannten Schenkel (4) des Spannbandes (2) neben den freien Enden (5) während des Umlegens und des Verbindens der freien Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) unter Aufrechthalten der Vorspannung der Schenkel (4) klemmend an die Seitenflächen des Stapels (10) gedrückt werden.

   21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Schenkel (4) durch Klemmbacken (31) einer Klemmeinheit (30) an den Stapel (10) gedrückt werden.

   22. Vorrichtung zum Anlegen von wenigstens einem Spannband (2) an einen Stapel (10) aus Gegenständen (11), insbesondere zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 24, gekennzeichnet durch:

   - eine Auflage (14) für den Stapel (10),

   - eine der Auflage (14) zugeordnete Halterung für den Stapel,

   - einen Greifer (40), an dem wenigstens ein Spannband (2) gehalten ist, wobei der Greifer (40) relativ zu der Auflage (14) verstellbar ist,

   - einen Druckstempel (19) zum Belasten des Stapels (10), um die Gegenstände (11) des Stapels (10) in Anlage aneinander zu halten,

   - eine Spanneinheit (27) zum Spannen der Schenkel (4) des U-förmigen, mit seinem Steg (3) an dem Stapel (10) anliegenden, Spannbandes (2),

   - quer zu der Längserstreckung der Auflage (14) verstellbare Biegestempel (35) zum Umlegen überstehender Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2),

   - seitlich an den Stapel (10) anlegbare Klemmbacken (31), die zum klemmenden Festhalten der Schenkel (4) des Spannbandes (2) auf die Seitenflächen des Stapels (10) zu verschiebbar sind, und

   24.

   25.

   26.

   27.

   28.

   29.

   30.

   31.

   32.

   33.

   34.

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   36.

   37.

   AT 528 664 B1 2026-04-15

   - wenigstens eine Einrichtung zum Verbinden umgelegter Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2).

   . Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (14) eine im

   Wesentlichen horizontale Auflagefläche aufweist.

   Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass dem Greifer (40) für das Spannband (2) ein Antrieb zum Bewegen quer zur Längserstreckung der Auflage (14) und in Richtung der Längserstreckung der Auflage (14) zugeordnet ist.

   Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb für den Greifer (40) ein Manipulator (50), insbesondere ein Knickarmroboter, ist.

   Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (40) mit dem Manipulator (50) über eine lösbare Kupplung (53) verbunden ist.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifer (40) einen im Wesentlichen U-förmigen Halteteil (41) für wenigstens ein Spannband (2) mit im Wesentlichen U-förmiger Gestalt umfasst.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegestempel (35) zum Umlegen freier Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) im Bereich des dem Druckstempel (19) gegenüberliegenden Endes der Auflage (14) vorgesehen sind.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegestempel (35) zum Umlegen der Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) nacheinander aktivierbar sind.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die der Auflage (14) zugeordnete Halterung einen zum Anlegen an ein Endes des Stapels relativ zur Auflage verstellbaren Schieber (16) und einen an der Auflage (14) befestigten Anschlag (22), an dem das andere Endes des Stapels (10) anzulegen ist, aufweist.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung neben dem Anschlag (22) vorgesehene Klauen (23), die zum Anlegen an Seitenflächen des Stapels (10) schwenkbar sind, umfasst.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (14) mit auf ihr angeordnetem und von der Halterung gehaltenem Stapel (10) in Richtung auf die Einrichtung zum Verbinden umgelegter Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) hin und wieder zurück verschiebbar ist.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Verbinden von Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) eine SchweiBeinheit (38), insbesondere eine Schweißvorrichtung mit wenigstens einer Elektrode (39) zum Punktschweißen, umfasst.

   Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrode (39) durch Verstellen quer zur Längserstreckung der Auflage (14) nacheinander in eine von mehreren Wirkstellungen verstellbar ist.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Auflage (14) eine Druckplatte (24) vorgesehen ist und dass die Druckplatte (24) mit Hilfe eines Antriebes quer zur Längserstreckung der Auflage (14), insbesondere auf und ab, verstellbar ist.

   Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass ein Manipulator (50) vorgesehen ist und dass ein Halter (52) für das Bewegen des Stapels (10) vorgesehen ist, und dass der Halter (52) mit dem Manipulator (50) lösbar verbunden ist.

   Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass der Manipulator (50) ein Knickarmroboter ist und dass der Halter (52) mit dem Knickarm (51) über eine lösbare Kupplung (53) verbunden ist.

   38. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Manipulator (50) der Halter für einen Stapel (10) oder der Greifer (40) für wenigstens ein Spannband (2) gekuppelt ist.

   39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (14) mit dem Stapel (10), um welchen das Spannband (2) angelegt ist, zum Entladen des Stapels (10) in eine Wanne (8) kippbar ist.

   40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Auflage (14) um eine parallel zu ihrer Längserstreckung ausgerichtete Achse kippbar ist.

   41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinheit (27) zwei Spannklemmen (28), die an freien, über den Stapel (10) überstehenden Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes anlegbar sind, aufweist und dass die Spannklemmen (28) im Sinne einer Belastung der Schenkel (4) des Spannbandes (2) in Richtung vom Steg (3) des Spannbandes (2) weg mit Kraft beaufschlagbar sind.

   42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 22 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlich an den Stapel (10) anlegbaren Klemmbacken (31) vor dem Lösen der Spannklemmen (28) von den überstehenden Enden (5) der Schenkel (4) des Spannbandes (2) aktivierbar sind.

   Hierzu 16 Blatt Zeichnungen