Beschreibung

Elektrochemische Energiespeichervorrichtungen weisen zu meist einen reaktiven, elektrochemisch aktiven Teil zur Speicherung der Energie und einen passi- ven Teil, hauptsächlich zum Schutz des aktiven Teils, auf. Der aktive Teil wird häufig als Elektrodenstapel bezeichnet, in der Regel wird dieser durch eine Schutzumhüllung (passiver Teil) von der Umwelt abgeschirmt. Einerseits werden dadurch Verunreinigungen des Elektrodenstapels verhindert, anderseits wird eine ungewollte Wechselwirkung des Elektrodenstapels mit der Umwelt vermie- den. In der Regel wird der elektrochemisch aktive Teil durch die Umhüllung gasdicht von der Umwelt abgeschirmt. Die Umhüllung weist häufig einen folienartigen Gestaltung und einen schweißbaren Werkstoff auf. Da der elektrochemisch aktive Teil bei der Herstellung der Energiespeichervorrichtung in diese Umhüllung eingebracht wird, weist diese in der Regel eine Öffnung auf oder wird aus mehreren Einzelteilen erstellt, so dass die Umhüllung meist wenigstens eine Nahtstelle aufweist. In der Technik stellen Nahtstellen häufig einen kritischen Abschnitt in Bezug auf die Festigkeit oder auch die Dichtigkeit dar. Von hoher Bedeutung für das wirksame Abschirmen des elektrochemisch aktiven Teils ist damit häufig diese Nahtstelle der Umhüllung. Für ein sicheres Verschließen solcher Umhüllungen ist es notwendig diese, in der Regel abschnittsweise, zu erwärmen und weiter entlang der Nahtstelle eine Kraftwirkung auf die zu verbindenden Abschnitte der Umhüllung auszuüben. Die Qualität der Nahtstelle wird dabei von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst unter anderem auch von der Einbringung der Temperatur beim Erwärmen beziehungsweise von der Art und Weise des Aufbringens der Kraftwirkung. Selbst wenn das Verschließen mittels des Einbringens eines Zusatzwerkstoffs, wie dies bei Klebeverbindungen typisch ist, gebildet wird, kommt diesem Aufbringen der Kraftwirkung hohe Bedeutung zu. In der Regel wird eine hohe Qualität der Nahtstelle dann erreicht, wenn entlang dieser Nahtstelle geeignete Bedingungen zum Verbinden der Abschnitte der Umhüllung vorliegen, insbesondere die Kraftwirkung gleichmäßig aufgebracht wird und sich entlang der Nahtstelle ein gleich- mäßiger Druck ausbildet. Um diesen gleichmäßigen Druck zu erreichen, ist in der Regel eine Werkzeugeinrichtung vorhanden in welcher die Umhüllung beim Verschließen entlang der Nahtstelle geklemmt wird. Dieses Klemmen wird häufig durch einen sogenannten Siegelbalken der Werkzeugeinrichtung erreicht, wobei dieser Siegelbalken die Umhüllung gegen einen zweiten Siegelbalken oder gegen eine andere meist ebene Fläche presst. Um die erwünschte, in der Regel gleichmäßige, Druckverteilung in der Nahtstelle der Umhüllung zu erreichen, wird dieser sogenannte Siegelbalken gegenüber dem zweiten Siegelbalken beziehungsweise gegenüber der ebenen Fläche meistens ausgerichtet. In der Regel erfolgt dieses Ausrichten vor der Inbetriebnahme der Werkzeugein- richtung und ist häufig zeitaufwändig. Das Ausrichten erfolgt dabei meist durch unterlegen des Siegelbalkens mit dünnen Blechstreifen oder dergleichen. Zudem ergibt sich durch dieses Ausrichten häufig zwischen dem Siegelbalken und der Einrichtung zum Zuführen der Temperatur zum Aufheizen der Umhüllung ein Spalt, welcher den Wärmeübertritt von der Einrichtung zum Zuführen der Tem- peratur an den Siegelbaken verschlechtert und damit den Wirkungsgrad der gesamten Anlage senkt.

Aus dem Stand der Technik sind Heißsiegelanlagen mit ausrichtbaren Siegelbalken bekannt, die US 2.589.756 zeigt eine solche Anlage. Durch diese Anlage soll es ermöglicht sein, verschiedene Kunststofftaschen („bags") in einer Anlage zu versiegeln. Diese Aufgabe wird durch universelle, einstellbare Werkzeuge und den Einsatz dieser in einer entsprechenden Heißsiegel-Anlage erreicht. Da- bei werden die Heizelemente in einer Aufnahmeeinrichtung aufgenommen. An dieser Aufnahmeeinrichtung ist der eigentliche Siegelbalken angeordnet. Dieser wird mit Schrauben an der Aufnahmeeinrichtung gehalten, wobei der Siegelbalken gegenüber der Aufnahmeeinrichtung Längendehnungen ausführen kann ohne sich zu verspannen, da die Schrauben in Langlöchern angeordnet sind. Die Aufnahmeeinrichtung kann mittels mehrerer Schraubenbolzen gegenüber der Widerlagereinrichtung justiert werden, so dass ein gleichmäßiger Kontakt zwischen dem Siegelbalken und dessen Gegenstück erreicht wird.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Andrückvorrichtung bereitzu- stellen, durch welche die Produktivität bei der Herstellung von elektrochemischen Energiespeichervorrichtungen verbessert wird. Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß der Lehre des Hauptanspruchs sowie ein Arbeistver- fahren gemäß Anspruch 12 gelöst, vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Hiermit wird der gesamte Inhalt der Prioritätsanmeldung DE 10 20 2 020 694.1 durch Bezugnahme Bestandteil der vorliegenden Anmeldung.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Andrückvorrichtung eine Vorrichtung zu verstehen, welche bei der Herstellung von elektrochemischen Energiespeichervorrichtungen zum vollständigen oder teilweisen verschließen einer Umhüllung eines elektrochemisch aktiven Teils dieser Vorrichtung verwendet wird. Mittels dieser Andrückvorrichtung wird bei der Herstellung der Energiespeichervorrichtung eine Kraftwirkung auf diese Umhüllung, vorzugsweise auf einen ersten Folienabschnitt dieser ausgeübt. Zum Ausüben dieser Kraftwirkung weist diese Andrückvorrichtung eine Widerlagereinrichtung und eine Andrückeinrichtung auf. Die Andrückeinrichtung ist dabei vorzugsweise so angeordnet, dass sich diese auf dieser Widerlagereinrichtung abstützt. Weiter weist diese Andrückvorrichtung ein Befestigungselement auf. Dieses Befestigungselement ist zur Befestigung der Andrückeinrichtung an der Widerlagereinrichtung eingerichtet. Zum Erzielen der Befestigungswirkung übt das Befestigungselement vorzugsweise eine Klemmkraftwirkung auf diese Andrückeinrichtung und diese Widerlagereinrich- tung aus. Diese Andrückeinrichtung ist im Wesentlichen als langestreckter Körper ausgebildet und weist eine Querschnittsfläche und orthogonal zu dieser eine Längserstreckung auf, wobei die Erstreckungen dieser Querschnittsfläche gering sind, gegenüber dieser Längserstreckung. Weiter weist diese Andrückvor- richtung eine Ausrichteeinrichtung auf, wobei diese Andrückeinrichtung von dieser Widerlagereinrichtung durch diese Ausrichteeinrichtung wenigstens abschnittsweise beabstandet ist. Erfindungsgemäß ist diese Ausrichteeinrichtung formschlüssig mit dieser Andrückvorrichtung verbunden.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Umhüllung eine Einrichtung zu verstehen, welche einen elektrochemisch aktiven Teil der Energiespeichervorrichtung, vorzugsweise den sogenannten Elektrodenstapel, wenigstens abschnittsweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig umgibt. Die Umhüllung weist vorzugsweise einen Werkstoff mit einer folienartigen Gestaltung auf. Vorzugsweise ist die Dicke dieses Werkstoffes gering gegenüber seinen übrigen räumlichen Erstreckungen. Weiter vorzugsweise ist dieser Werkstoff biegsam, so dass er leicht an die Kontur des Elektrodenstapels anpassbar ist. Vorzugsweise weist der Werkstoff der Umhüllung mehrere Schichten auf, besonders bevorzugt wenigstens zwei. Vorzugsweise ist eine der beiden Schichten als eine Schicht ausgebildet, welche schweißbar ist, besonders bevorzugt weist diese Schicht ther- moplastische Eigenschaften auf. Weiter vorzugsweise ist eine zweite Schicht zum Abdichten der Umhüllung ausgebildet und weist vorzugsweise metallische Bestandteile auf.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem elektrochemisch aktiven Teil ein Abschnitt der Energiespeichervorrichtung zu verstehen, welcher dazu vorgesehen ist, durch Umwandlung von elektrischer in chemisch gebundene Energie diese zu speichern oder wieder abzugeben. Vorzugsweise weist dieser Teil mehrere Elektroden auf, wobei vorzugsweise. wenigstens ein Bestandteil dieser Elektroden Lithiumionen sind.

Im Sinne der Erfindung ist unter dem Ausüben einer Kraftwirkung auf einen Foli- enabschnitt der Umhüllung zu verstehen, dass mittels der Andrückvorrichtung vorzugsweise zwei Folienabschnitte aufeinander gedrückt werden, vorzugsweise im Bereich einer Nahtstelle. Vorzugsweise wird durch die Andrückvorrichtung eine Kraftwirkung normal zur Oberfläche dieser Folienabschnitte erzeugt. Weiter vorzugsweise wird die Kraftwirkung entlang einer Linie erzeugt, beziehungswei- se entlang der Nahtstelle der Umhüllung die zu verschließen ist. Weiter vorzugsweise geht das Aufbringen dieser Kraftwirkung zeitweise mit dem Aufbringen einer Temperaturerhöhung in wenigstens einem Folienabschnitt einher. Vorzugsweise ist diese Temperaturerhöhung so gestaltet, dass die Temperatur in diesem Folienabschnitt im Wesentlichen der Schmelztemperatur des schweißbaren Werkstoffs der Umhüllung entspricht, die Erhöhung der Temperatur ist damit vorzugsweise an den Werkstoffeigenschaften der Umhüllung orientiert, insbesondere der Schmelztemperatur.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Andrückeinrichtung eine Einrichtung zu verstehen, welche vorzugsweise unmittelbar die Kraftwirkung auf den Folienab- schnitt aufbringt. Vorzugsweise ist unter einer Andrückeinrichtung ein sogenannter Siegelbalken zu verstehen. Weiter vorzugsweise ist die Andrückeinrichtung als ein langestrecktes Bauteil zu verstehen. Als langgestrecktes Bauteil ist im Sinn dieser Erfindung ein Bauteil zu verstehen, bei welchem sich das Bauteil normal zu seiner Querschnittsfläche längs erstreckt, wobei die Erstreckungen der Querschnittsfläche gering sind gegenüber dieser Längserstreckung, wobei gering in diesem Sinn eine Erstreckung ist, die im Wesentlichen gleich oder kleiner ist wie die halbe Längserstreckung. Weiter vorzugsweise ist die Andrückeinrichtung an einer Widerlagereinrichtung angeordnet.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Widerlagereinrichtung eine Einrichtung zu verstehen, auf welcher sich die Andrückeinrichtung abstützt, wenn diese die Kraftwirkung auf den Folienabschnitt ausübt. Weiter vorzugsweise weist die Andrückvorrichtung ein Befestigungselement auf.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Befestigungselement ein Element zu verstehen, welches dazu vorgesehen ist die Andrückeinrichtung an der Widerla- gereinrichtung zu befestigen. Weiter vorzugsweise übt das Befestigungselement zum Befestigen der Andrückeinrichtung an der Widerlagereinrichtung eine Klemmkraftwirung aus. Weiter vorzugsweise ist dieses Befestigungselement als ein Schraubenelement, Zugankerelement oder dergleichen ausgebildet. Vorzugsweise übt das Befestigungselement eine Klemmkraftwirkung auf die Andrü- ckeinrichtung und die Widerlagereinrichtung aus. Neben diesem Befestigungselement weist diese Andrückvorrichtung eine Ausrichteeinrichtung auf.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Ausrichteeinrichtung eine Einrichtung zum Ausrichten der Andrückeinrichtung zu verstehen, wobei diese Ausrichteeinrichtung vorzugsweise eine Kraftwirkung auf die Andrückeinrichtung in Richtung orthogonal zu der Längserstreckung der Andrückeinrichtung ausübt. Vorzugsweise stützt sich diese Ausrichteeinrichtung zum Aufbringen dieser Kraftwirkung auf der Widerlagereinrichtung ab. Weiter vorzugsweise ist die, durch die Ausrichteeinrichtung aufgebrachte, Kraftwirkung der durch das Befestigungselement aufgebrachten Kraftwirkung entgegen gerichtet. Vorzugsweise ist mittels der Ausrichteeinrichtung der Verlauf einer gedachte Linie, welche einerseits durch einen Schwerpunkt der Querschnittsfläche der Andrückeinrichtung verläuft und andererseits sich orthogonal zu dieser Fläche erstreckt, beeinflussbar. Durch das Verändern dieses Verlaufs dieser gedachten Linie, lässt sich somit vorzugsweise der Verlauf der Kraftwirkung entlang der Nahtstelle der Umhüllung beeinflussen. Vorzugsweise wir die Andrückeinrichtung so ausgerichtet, dass diese gedachte Linie als Gerade verläuft und zudem parallel zu der Umhüllung, welche durch die Andrückvorrichtung verschloßen wird. Mittels einer solchen Ausrichtung der Andrückeinrichtung wird beim Verschließen der Umhüllung im Wesentlichen eine gleichmäßige Kraftwirkung durch die Andrückeinrichtung auf diese ausgeübt und somit eine gleichmäßige Nahtqualität erreicht. Dabei ist vorzugsweise davon auszugehen, dass diese gedachte Linie parallel und in konstantem Abstand zu derjenigen Fläche verläuft, mit welcher die Andrückeinrichtung die Umhüllung beim Verschließen dieser kontaktiert. Weiter vorzugsweise wird die Andrückeinrichtung so ausgerichtet, dass diese gedachte Linie nicht als Gerade verläuft. Mittels einer solchen Ausrichtung wird vorteilhaft erreicht, dass an Stellen an welchen planmäßig irgendwelche Elemente aus dem Inneren der Umhüllung nach Außen treten, wie ein Stromableiter oder dergleichen, die gleiche Kraftwirkung auf die Umhüllung aufgebracht wird, wie an Stellen wo diese nicht der Fall ist, somit wird eine gleichmäßige Nahtqualität erreicht. Weiter vorzugsweise kann durch eine solche, von einer Gerade abweichende Einstellung dieser gedachten Linie eine Sollbruchstelle in der Nahtstelle der der Umhüllung beim Verschließen dieser vorgesehen werden. Vorzugsweise ist die Kraftwirkung, welche mittels der Ausrichteeinrichtung auf die Andrückeinrichtung aufgebracht wird so groß, dass die Andrückeinrichtung wenigstens abschnittsweise von der Widerlagereinrichtung beabstandet ist. Zum Ausrichten der Andrückein- richtung ist die Ausrichteeinrichtung formschlüssig mit der Andrückvorrichtung verbunden. Durch diese formschlüssige Verbindung ist es ermöglicht, dass die Ausrichteeinrichtung an der Widerlagereinrichtung oder der Andrückeinrichtung verbleibt, selbst wenn eine dieser Einrichtungen demontiert wird. Dies bietet gegenüber der Ausrichtung mit Unterlegscheiben, -bleichen, -streifen oder derglei- chen den Vorteil, dass die Ausrichtung durch den Demontage/Montage Prozess wenig bis gar nicht beeinflusst wird und so eine verbesserte Andrückvorrichtung bereitgestellt wird.

Im Sinne der Erfindung weist ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Ausrichten der Andrückeinrichtung in der erfindungsgemäßen Andrückvorrichtung die Schritte auf: Aufnehmen einer Ausgangslage der Andrückeinrichtung, verändern dieser Ausgangslage durch das Betätigen wenigstens einer Ausrichteeinrichtung bis eine Solllage der Andrückeinrichtung erreicht ist, fixieren der Ausrichteeinrichtung in dieser Solllage.

Im Sinne der Erfindung ist unter dem Aufnehmen der Ausgangslage insbeson- dere das Ermitteln der räumlichen Position der Andrückeinrichtung, vorzugsweise einer Bezugsfläche dieser und besonders bevorzugt einer Kontaktfläche der Andrückeinrichtung mit welcher diese die Umhüllung der Energiespeichervorrichtung kontaktiert, wenn diese verschlossen wird. Vorzugsweise wird diese Position quantitativ durch berührende, insbesondere auf einem Messtaster, oder berührungslose, insbesondere auf optischen oder elektrischen Messmethoden, beruhenden Mess erfahren bestimmt. Weiter vorzugsweise wird die Position qualitativ bestimmt, insbesondere durch Farbübertragverfahren oder durch Erstellen eines Negativabdrucks der Andrückeinrichtung in einem dafür vorgesehenen Werkstoff, dieser Werkstoff kann auch die Umhüllung einer dieser Ener- giespeichervorrichtungen selbst sein.

Im Sinne der Erfindung ist und dem Verändern dieser Ausgangslage zu verstehen, dass vorzugsweise ausgehend von der aufgenommenen Position die räumliche Lage der Andrückeinrichtung mittels der Ausrichteeinrichtung so verändert wird, dass eine vorgebbare Solllage dieser erreicht wird. Vorzugsweise wird das Aufnehemen der Ausgangslage und das Verändern der Ausgangslage alternierend wiederholt, bis die Solllage der Andrückeinrichtung erreicht ist.

Im Sinne der Erfindung ist unter dem Fixieren der Ausrichteeinrichtung zu verstehen, dass die Ausrichteeinrichtung nach dem Erreichen der Solllage der Andrückeinrichtung in ihrer Momentanenlage, diese entspricht der Solllage, mittels einer Arrtetierungseinrichtung gesichert wird, so dass eine unplanmäßige Bewegung Ausrichteeinrichtung vermieden wird. Vorzugsweise ist unter dem Fixieren der Ausrichteeinrichtung zu verstehen, dass eine erstes Gewindeelement, insbesondere eine Kontermutter, auf einem zweiten Gewindeelement, insbesondere einer Schraubeneinrichtung, mit einem Anschlag in Anlage gebracht wird, wobei dieser Anschlag insbesondere an einem Element angeordnet ist in welchem die Schraubeneinrichtung eingeschraubt ist, so dass ein Bewegung der Ausrichteeinrichtung verhindert ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausrichteeinrichtung formschlüssig mit der Widerlagereinrichtung verbunden. Durch eine formschlüssige Verbin- dung mit der Widerlagereinrichtung ist es ermöglicht, die Andrückeinrichtung von der Widerlagereinrichtung zu lösen, ohne dass sich dabei die Position der Ausrichteeinrichtung unmittelbar verändert. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Ausrichteeinrichtung mittels eines Gewindeabschnitts in der Widerlagereinrichtung aufgenommen. Weiter vorzugsweise überträgt die Aus- richteeinrichtung die Kraftwirkung auf die Andrückeinrichtung in einer Vorzugs- weise ebenen Berührfläche. Weiter vorzugsweise ist diese Berührfläche orthogonal zu einer Mittelachse dieses Gewindeabschnitts orientiert. Durch eine in dieser Art ausgebildete Andrückvorrichtung ist es vorteilhaft ermöglicht, die Ausrichteeinrichtung gegenüber der Widerlagereinrichtung einzustellen, so dass eine vorgegebene Kraftwirkung beim Verschließen der Umhüllung auf diesen Folienabschnitt ausgeübt wird und dass diese Einstellung selbst dann erhalten bleibt, wenn die Andrückeinrichtung von der Widerlagereinrichtung entfernt und wieder an diese angebracht wird. Weiter ist dadurch das Ausrichten der Andrückeinrichtung in vorteilhafterweise vereinfacht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausrichteeinrichtung formschlüssig mit der Andrückeinrichtung verbunden. Durch eine formschlüssige Verbindung mit der Andrückeinrichtung ist es ermöglicht, die Andrückeinrichtung von der Widerlagereinrichtung zu lösen, ohne dass sich dabei die Position der Ausrichteeinrichtung unmittelbar verändert. In einer weiter bevorzugten Ausführungs- form ist die Ausrichteeinrichtung mittels eines Gewindeabschnitts in der Andrückeinrichtung aufgenommen. Weiter vorzugsweise überträgt die Ausrichteeinrichtung die Kraftwirkung auf die Widerlagereinrichtung in einer vorzugsweise ebenen Berührfläche. Weiter vorzugsweise ist diese Berührfläche orthogonal zu einer Mittelachse dieses Gewindeabschnitts orientiert. Durch eine in dieser Art ausgebildete Andrückvorrichtung ist es vorteilhaft ermöglicht, die Ausrichteeinrichtung in der Widerlagereinrichtung einzustellen, so dass eine vorgegebene Kraftwirkung beim Verschließen der Umhüllung auf diesen Folienabschnitt ausgeübt wird und dass diese Einstellung selbst dann erhalten bleibt, wenn die Andrückeinrichtung von der Widerlagereinrichtung entfernt und wieder an diese angebracht wird. Weiter ist dadurch das Ausrichten der Andrückeinrichtung in vorteilhafterweise vereinfacht.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist diese Ausrichteeinrichtung einen ersten Flächenabschnitt auf, welcher mit dieser Andrückeinrichtung zusammenwirkt und einen zweiten Flächenabschnitt, welcher mit dieser Widerlagereinrich- tung zusammenwirkt. Weiter vorzugsweise weist die Ausrichteeinrichtung ein Betätigungselement auf. Vorzugsweise ist, der Abstand dieses ersten Flächenabschnitts und dieses zweiten Flächenabschnitts durch eine Bewegung, insbesondere eine Drehbewegung, dieses Betätigungselementes veränderbar. Vorzugsweise weist das Bestätigungselement eine sogenannte Schlüsselfläche auf, bevorzugt einen Abschnitt welcher ein Außen- oder Innenpolygonprofil aufweist, besonders bevorzugt einen Außen- oder Innensechs- beziehungsweise Vierkant. Durch das Verändern des Abstandes des ersten Flächenabschnitts relativ zum zweiten Flächenabschnitt mittels einer Drehbewegung wird eine besonderes einfache und präzise Ausrichtung dieser Andrückeinrichtung ermöglicht, da insbesondere Drehbewegungen besonders präzise ausgeführ- und kontrollierbar sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ausrichteeinrichtung einen Gewindeabschnitt, erster Flächenabschnitt, auf und einen Abstützabschnitt, zweiter Flächenabschnitt. Weiter vorzugsweise ist diese Ausrichteeinrichtung als eine Art Schraubeneinrichtung ausgebildet, mit einem zylindrischen Abschnitt, welcher diesen Gewindeabschnitt aufweist und einem Abschnitt, welcher zum Aufbringen eines Drehmoments ausgebildet ist und als Betätigungselement aufzufassen ist. Weiter vorzugsweise ist der Abstützabschnitt orthogonal zu einer gedachten Mittelachse dieses Gewindeabschnitts angeordnet. Vorzugsweise steht der Gewindeabschnitt in formschlüssigem Eingriff mit der Andrückeinrichtung oder der Widerlagereinrichtung, der Abstützabschnitt stützt sich auf der jeweils anderen der beiden Einrichtungen mittelbar oder unmittelbar ab. Unter dem mittelbaren Abstützten auf der jeweils anderen Einrichtung ist zu verstehen, dass dieses Abstützten mittels einer weiteren Einrichtung, insbesondere zum Verbes- sern einer Pressungsverteilung in einer Kontaktfäche erreicht wird. Durch die Ausbildung der Ausrichteeinrichtung mit einem Gewindeabschnitt ist es ermöglicht eine besonders einfache Art der Ausrichtung der Andrückeinrichtung zu gewährleisten.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die die Ausrichteeinrichtung einen ersten und einen zwei Zylinderabschnitte auf, wobei diese beiden Zylinderab- schnitte exzentrisch zueinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist eine solche Ausrichteeinrichtung in der Art eines Excenters ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist der erste Zylinderabschnitt eines solchen Excenters drehbeweglich in dieser Andrückeinrichtung oder dieser Widerlagereinrichtung gelagert. Weiter vor- zugsweise stützt sich der zweite Zylinderabschnitt auf der jeweils anderen der beiden Einrichtungen mittelbar oder unmittelbar ab. Unter dem mittelbaren Abstützten ist dabei vorzugsweise zu verstehen, dass der zweite Zylinderabschnitt wenigstens Abschnittsweise in einer Einrichtung aufgenommen ist, welche einerseits eine negative Form des Zylinders aufweist, konkave Ausnehmung, und anderseits eine an die Fläche, auf welcher sich diese Abstützt, angepasste Form aufweist, vorzugsweise eine ebene Fläche. Durch diese Ausgestaltung wird einerseits erreicht, dass durch eine Drehung des Excenters eine besonders einfache Ausrichtung der Andrückeinrichtung, bei einer zugleich einfachen Gestaltung dieser ermöglicht ist. Weiter kann bei einer mittelbaren Abstützung der An- drückeinrichtung eine Kontaktfläche vergrößert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ausrichteeinrichtung eine Keileinrichtung auf. Vorzugsweise weist diese Keileinrichtung eine erste Keilfläche, eine zweite Keilfläche sowie eine Keil-Abstützfläche auf. Vorzugsweise kontaktiert die erste Keilfläche die zweite Keilfläche. Weiter vorzugsweise sind die erste und die zweite Keilfläche so angeordnet, dass sich, bei einer Bewegung dieser beiden zueinander die Position der Keil-Abstützfläche, vorzugsweise in Richtung der Ausrichtung, verändert. Vorzugsweise kontaktiert die Keil-Abstützfläche die Andrückeinrichtung oder die Widerlagereinrichtung mittelbar oder unmittelbar. Durch ein Verschieben der ersten und der zweiten Keilfläche übt die Keil- Abstützfläche eine Kraftwirkung auf die Einrichtung aus, mit welcher diese Zusammenwirkt, somit ist die Position der Andrückeinrichtung in Bezug auf die Widerlagereinrichtung veränderbar. Weiter vorzugsweise weisen die erste oder die zweite beziehungsweise die erste und die zweite Keilfläche eine reibungsmin- dernde Beschichtung auf, insbesondere weist eine solche Beschichtung Bronze oder PTFE auf, vorzugsweise besteht die Beschichtung aus einem dieser Werkstoffe. Weiter vorzugsweise weist auch die Keil-Abstützfläche eine solche Be- schichtung auf. Weiter vorzugsweise sind die erste und die zweite Keilfläche gegenüber der Keil-Abstützfläche um mehr als 1 °, bevorzugt um mehr als 5° und besonders bevorzugt um mehr als 15° geneigt und weiter vorzugsweise sind diese Flächen um weniger als 60°, bevorzugt weniger als 30° und besonders bevorzugt um weniger als 20° geneigt. Vorzugsweise wird zum Verschieben dieser ersten Keilfläche gegenüber dieser zweiten Keilfläche eine Kraftwirkung mittels einer Gewindeeinrichtung auf ein Bauteil, welches diese erste Keilfläche aufweist, ausgeübt. Weiter vorzugsweise ist das Verhältnis zwischen der Steigung der Gewindeeinrichtung und der Neigung dieser ersten und dieser zweiten Keilflächen so gewählt, dass sich bei einer vollständigen Umdrehung der Gewindeeinrichtung die Keil-Abstützfläche um ein ganzzahlig Vielfaches von 1/1000 mm in Richtung der Andrückvorrichtung bewegt, bevorzugt um ein ganzzahlig Vielfaches von 1/100 mm und besonders bevorzugt von 1/10 mm. Mittels einer solchen Ausgestaltung der Andrückvorrichtung ist ein besonders präzises Ausrichten der Andrückeinrichtung ermöglicht sowie eine besonders steife Lagerung der Andrückeinrichtung durch den Flächenkontakt der Keilflächenabschnitte.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ausrichteeinrichtung eine Hebeleinrichtung auf. Vorzugsweise ist diese Hebeleinrichtung an der Andrückeinrich- tung oder der Widerlagereinrichtung drehgelenkig gelagert. Weiter vorzugsweise weist die Ausrichteeinrichtung eine Hebeleinrichtung mit zwei Hebelelementen auf, von welchen eines an der Widerlagereinrichtung und eines an der Andrückeinrichtung mittelbar oder unmittelbar drehgelenkig gelagert ist. Weiter vorzugsweise weist ein Hebelelement der Ausrichteeinrichtung eine Hebel-Abstützfläche auf, wobei sich die Hebel-Abstützfläche mittelbar oder unmittelbar an der jeweils anderen der beiden Einrichtungen abstützt. Unter dem mittelbar drehgelenkigen lagern ist zu verstehen, dass das Drehgelenk an einer Lagereinheit angeordnet ist, welche sich ihrerseits mit einem vorzugsweise flächigen Kontakt an der Widerlagereinrichtung oder der Andrückeinrichtung abstützt. Weiter vorzugsweise wird zum Ausrichten der Andrückeinrichtung eine Kraftwirkung auf die Ausrichteeinrichtung ausgeübt, vorzugsweise wird diese Kraftwirkung mittels einer Ge- windeeinrichtung auf wenigstens ein Hebelelement dieser Ausrichteeinrichtung aufgebracht. Weiter vorzugsweise wird diese Kraftwirkung an dem Ende eines Hebelelementes aufgebracht, welches seiner drehgelenkigen Lagerung an der Widerlagereinrichtung oder der Andrückeinrichtung beziehungsweise der La- gereinheit gegenüberliegt. Weiter vorzugsweise sind zwei Hebelelemente drehgelenkig miteinander verbunden und die Kraftwirkung zum Ausrichten der Andrückeinrichtung wird an diesem Drehgelenk in die Hebeleinrichtung eingeleitet. Vorzugsweise ist die Ausrichteeinrichtung so angeordnet, dass wenigstens eines der Hebelelemente, vorzugsweise beide Hebelelemente nahezu orthogonal gegenüber der längserstreckungs Richtung der Andrückeinrichtung ausgerichtet sind, wenn die Andrückeinrichtung durch die Ausrichteeinrichtung ausgerichtete wird. Zum Ausrichten der Andrückeinrichtung ist die Winkelposition der Hebelelemente gegenüber der Längserstreckung der Andrückeinrichtung veränderbar. Vorzugsweise ist unter nahezu orthogonaler Ausrichtung wenigstens eines Hebelelements zu verstehen, dass die Neigung einer gedachten Linie durch einen Drehpunkt des Hebelelements und entlang der Erstreckung des Hebelelements gegenüber der Längserstrechung der Andrückeinrichtung größer ist als 0°, bevorzugt größer als 1 ° und besonders bevorzug größer als 2° und vorzugsweise kleiner als 30°, bevorzugt kleiner als 20° und besonders bevorzugt kleiner als 10°. Durch eine nahezu orthogonale Ausrichtung wenigstens eines dieser Hebelelemente wird einerseits eine besonders steife und andererseits präzise Ausrichtung der Andrückeinrichtung ermöglicht, da eine geringe Winkeländerung eines dieser Hebelelemente nur zu einer geringen Positionsänderung in Richtung orthogonal zur Längserstreckung der Andrückeinrichtung führt. Weiter Vorzugsweise weist eines dieser Hebelelemente eine Hebel- Abstützfläche auf, wobei sich diese Hebelabstützfläche an der Widerlagereinrichtung oder der Andrückeinrichtung abstützt. Bevorzugt ist das Hebelelement in einer Lagereinrichtung drehbar gelagert und diese Abstützfläche ist an der Lagereinrichtung angeordnet. Mittels dieser Lagereinrichtung mit Hebelabstütz- fläche wird die Kontaktfläche der Hebeleinrichtung vergrößert und so eine verbesserte Kraftübertragung gewährleistet. ln einer bevorzugten Ausführungsform weist die Ausrichteeinrichtung eine Arretierungseinrichtung auf. Diese Arretierungseinrichtung ist so ausgebildet, dass diese eine Drehbewegung des Betätigungselements der Ausrichteeinrichtung verhindert. Diese Arretierungseinrichtung weist vorzugsweise eine Stift-Bolzen- Verbindung auf, weiter vorzugsweise eine Gewindebolzen-Kontermutter- Verbindung oder dergleichen. Besonders bevorzugt ist die Arretierungseinrichtung als eine Kontermutter auf dem Gewindeabschnitt der Ausrichteeinrichtung ausgebildet. Durch das Verhindern einer Drehbewegung des Betätigungselements der Ausrichteeinrichtung wird vorteilhaft verhindert, dass sich die Lage der Ausrichteeinrichtung und damit die Ausrichtung der Andrückeinrichtung unplanmäßig verändern.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Andrückeinrichtung eine Temperiereinrichtung auf. Vorzugsweise ist diese Temperiereinrichtung weitgehend oder vollständig innerhalb der Andrückeinrichtung aufgenommen. Weiter vor- zugsweise ist der Abschnitt einer Temperiereinrichtung, welcher planmäßig seine Temperatur während eines von der Temperiereinrichtung ausgehenden Temperierungsvorgangs verändert weitgehened oder vollständig in der Andrückeinrichtung aufgenommen. Weiter vorzugsweise kontaktiert die Temperiereinrichtung wenigstens abschnittsweise diese Andrückeinrichtung. Durch das An- ordnen der Temperiereinrichtung in der Andrückeinrichtung wird vermieden, dass sich beim Ausrichten der Andrückeinrichtung gegenüber der Widerlagereinrichtung ein Spalt oder ein Bereich mit verschlechterter Wärmeübertragung von der Temperiereinrichtung zu der Andrückeinrichtung ausbildet damit wird eine verbesserte Andrückvorrichtung bereitgestellt. Weiter vorzugsweise sind ein, zwei oder eine Vielzahl von Temperiereinrichtungen in der Andrückeinrichtung angeordnet. Weiter vorzugsweise sind ein, zwei oder eine Vielzahl von Temperiereinrichtungen in der Andrückeinrichtung angeordnet. Weiter vorzugsweise sind diese Temperiereinrichtungen getrennt voneinander ansteuerbar, so dass ein Temperaturprofil entlang der Nahtstelle gezielt einstellbar ist. Durch ein bestimmtes Temperaturprofil, welches zudem nicht nachteilig durch Bereiche schlechter Wärmeübertragung aufgrund des Ausrichtens der Andrückeinrichtung beeinflusst wird, lässt sich eine besonders hohe Nahtqualität erreichen, damit wird eine verbesserte Andrückvorrichtung bereitgestellt.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Lehre werden im Folgenden anhand von zum Teil schematisierten Figuren im Zusammenhang mit der Beschreibung dieser Figuren erläutert. Dabei zeigen,

Fig.1 : eine Andrückeinrichtung mit darin aufgenommener Temperiereinrichtung in unterschiedlichen Ansichten (Front-, Seiten- und Draufsicht),

Fig.2: eine Andrückeinrichtung, eine Widerlagereinrichtung sowie Befestigungselemente und Ausrichteeinrichtungen, Fig.3: verschiedene Ausrichteeinrichtungen.

In Figur 1 zeigt eine Andrückeinrichtung 1 , sogenannter Siegelbalken, in einer Vorder-, Seiten- und Draufsicht. Der Siegelbalken 1 weist eine Andrückfläche 2 auf, mit welcher dieser beim Verschließen der Umhüllung der Energiespeichervorrichtung (nicht dargestellt) diese kontaktiert und eine Kraftwirkung auf diese aufbringt. Der Siegelbalken 1 weist eine ebene Querschnittsfläche in der yx- Ebene auf und erstreckt sich länglich in z-Richtung. Durch eine, in eine Ausnehmung 3a eingesetzte Temperiereinrichtung 3, wird der Siegelbalken 1 zum Verschließen der Umhüllung aufgeheizt, insbesondere bis zur Schmelztemperatur eines thermoplastischen Kunststoffs, wobei dieser Bestandteil der Umhüllung ist. Durch das Zusammenwirken von Temperatur und Kraftwirkung wird ein Verschweißen der Umhüllung erreicht, wobei das Ergebnis des Schweißvorgangs auch von der Kraftwirkung abhängt. Der Siegelbalken 1 weist verschiedene Ausnehmungen 4a, 4b auf. Dabei sind die Ausnehmungen 4a als Bohrungen oder Langlochbohrungen ausgestaltet, wobei eine Langlochgestaltung eine Ausdehnung des Siegelbalkens bei Temperaturänderungen ermöglicht. Die Ausnehmungen 4a sind dazu eingerichtet ein Befestigungselement (nicht dargestellt) aufzunehmen. Die Ausnehmungen 4b sind dazu vorgesehen eine Ausrichteeinrichtung (nicht dargestellt) aufzunehmen. Die Ausnehmungen 4b sind hier als Gewindeausnehmung ausgestaltet und nehmen eine schraubenartige Aus- richteeinrichtung auf. Durch die Befestigungselemente (nicht dargestellt) und die Ausrichteeinrichtungen (nicht dargestellt) können Kraftwirkungen in entgegengesetzter Richtung aufgebracht werden, somit wird eine Ausrichtung in y- Richtung ermöglicht. Die Ausrichtung des Siegelbalkens in dieser Richtung ist für die Qualität der Nahtstelle von hoher Bedeutung, da die Kraftwirkung auf die Umhüllung beim Verschließen in gleicher Richtung aufgebracht wird.

Figur 2 zeigt eine Andrückvorrichtung 5, diese weist einen Siegelbalken 1 und eine Widerlagereinrichtung 6 auf. Der Siegelbalken 1 wird mittels mehrerer Befestigungselemente 7 an der Widerlagereinrichtung 6 befestigt. Der Siegelbalken 1 wird mittels mehrerer Ausrichteeinrichtungen 8 entlang einer gedachten Linie, hier einer geraden 10 ausgerichtet. Dabei können sich die Zwischenräume 9, zwischen der Widerlagereinrichtung 6 und dem Siegelbalken 1 einstellen, welche einen Wärmeübertritt von der Widerlagereinrichtung 6 zum Siegelbalken 1 erschweren soweit eine Temperiereinrichtung (nicht dargestellt) in der Widerla- gereinrichtung 6 angeordnet ist, daher ist die Temperiereinrichtung erfindungsgemäß im Siegelbalkenangeordnet. Die Ausrichteeinrichtungen 8 weisen jeweils ein Betätigungselement 8a und eine Arretierungselement 8b auf. Die Ausrichteeinrichtung 8 ist als eine Abdrückschraube ausgeführt, das Betätigungselement 8a ist als sechskantiger Schraubenkopf ausgeführt, das Arretierungsele- ment 8b ist als Kontermutter ausgeführt, wobei die Kontermutter einerseits auf dem Schraubenbolzen der Abdrückschraube aufgeschraubt ist, die Abdrückschraube in den Siegelbalken eingeschraubt ist und die Kontermutter sich andererseits gegen den Siegelbalken abstütz und somit die Abdrückschraube in ihrer momentanen Lage festhält. Weiter wird durch die Befestigungselemente 7 je- weils eine Klemmkraftwirkung 1 1 auf die Widerlagereinrichtung 6 und den Siegelbalken 1 ausgeübt. Die Ausrichteeinrichtungen 8 üben zum Ausrichten des Siegelbalkens 1 gegenüber der Widerlagereinrichtung 6, also zum Einstellen der gedachten Linie 10, eine dieser Klemmkraftwirkung 11 entgegengerichtete Kraftwirkung 12 aus. Figur 3 zeigt verschiedene Ausgestaltungen einer Ausrichteeinrichtung. Dabei zeigt Fig.3a eine Ausrichteeinrichtung mit einer Schraubeneinrichtung 81. Die Schraubeneinrichtung weist einen Gewindeabschnitt 8ld auf, dieser steht zum Ausrichten des Siegelbalkens (nicht dargestellt) mit diesem in Eingriff und stützt sich mit der Abstützfläche 8lc, welche normal zur Schraubenachse 8le ausgerichtet ist, auf der Widerlagereinrichtung (nicht dargestellt) ab. Weiter ist auf dem Gewindeabschnitt 8ld eine Arretierungseinrichtung, hier eine Kontermutter 8lb angeordnet. Die Kontermutter 8lb steht mit dem Gewindeabschnitt 8ld in Eingriff und stützt sich zum Sichern der Lage der Ausrichteeinrichtung 81 auf dem Sie- gelbalken ab. Beim Ausrichten des Siegelbalkens wird über das Betätigungselement, hier mit einem Sechskantprofil 8la ein Drehmoment auf die Schraubeinrichtung 81 aufgebracht. Durch eine dadurch indizierte Drehung verändert die Schraubeinrichtung in Richtung der Schraubachse 8le ihre Position, aufgrund der Gewindesteigung, gegenüber dem Siegelbalken. Durch diese Positi- onsänderung wird mittels der Kontaktfläche 8lc und dem Gewindeabschnitt 8ld eine Kraftwirkung zum Ausrichten des Siegelbalkens zwischen diesem und der Widerlagereinrichtung aufgebracht. Ist die Soll-Ausrichtung des Siegelbalkens erreicht, wird die Lage der Ausrichteeinrichtung 81 mittels der Kontermutter 8lb festgelegt. Fig. 3b zeigt eine Ausrichteeinrichtung, welche nach dem Prinzip verschieblicher Keileinrichtungen arbeitet. Dabei weist diese Ausrichteeinrichtung 8II eine erste Keileinrichtung 8llf und eine zweite Keileinrichtung 8llg auf. Weiter weist die Einrichtung 8II eine Betätigungsschraube 8lld mit einem Betätigungselement mit Sechskantprofil 8lla zu Betätigung dieser auf. Die unplanmäßige Veränderung der Position der Keileinrichtungen 8llf und 8llg wird durch eine Kontermuttereinrichtung 8llb verhindert. Die Betätigungsschraube 8lld stützt sich mit ihrem Ge- windeabschnit im Siegelbalken (nicht dargestellt) ab. Die erste Keileinrichtung 8llf weist eine Kontaktfläche 8llc auf. Mit dieser Kontaktfläche stütz sich die Ausrichteeinrichtung 8II an der Widerlagereinrichtung (nicht dargestellt) ab. Die zweite Keileinrichtung 8llg weist ebenfalls eine Kontaktfläche 8llc auf. Mit dieser Kontaktfläche stütz sich die Ausrichteeinrichtung 8II an dem Siegelbalken (nicht dargestellt) ab. Durch das Verschieben der ersten und zweiten Keileinrichtungen wird so eine Kraftwirkung zu Ausrichtung der Siegelbalkeneinrichtung erzeugt.

Fig3c zeigt eine Excenter-Ausrichteeinrichtung 8III in zwei unterschiedlichen Anschichten (Front-, Seitenansicht), wobei diese Einrichtung nach dem Excen- terprinzip arbeitet. Eine solche Ausrichteeinrichtung 8III weist eine Welle mit zwei ersten Durchmessern 81 IIa sowie einem zweiten Durchmesser 8lllb auf, wobei diese ersten und dieser zweite Durchmesser nicht konzentrisch sondern um den Abstand E excentrisch zueinander angeordnet sind. Zum Ausrichten der Siegelbalkeneinrichtung 1 wird auf die Ausrichteeinrichtung 8III ein Drehmoment um die Excenterachse 8llle ausgeübt. Hierzu weist die Ausrichteeinrichtung 8111 ein Polygonprofil 8lllc auf. Die Ausrichteeinrichtung 8III stützt sich mit der Mantelfläche 8lllf des zweiten Durchmessers 8lllb auf der Widerlagereinrichtung 6 ab. Ist die gewünschte Ausrichtung des Siegelbalkens 1 erreicht, wird eine weitere Drehbewegung der Ausrichteeinrichtung 8III mittels der Klemmschraube 8llld blokiert und dadurch ein unplanmäßiges verstellen der Ausrichteeinrichtung verhindert.

In Fig.3dl und 3dl I sind zwei Ausrichteeinrichtungen dargestellt, welche nach dem Hebelprinzip arbeiten, wobei eine Ausrichteeinrichtung gemäß Fig. 3dl nach dem Doppelhebel oder Kniehebelprinzip arbeitet und die Ausrichteeinrich- tung gemäß Fig. 3dll nach dem einfachen Hebelprinzip. Eine Ausrichteeinrichtung gemäß dem Doppelhebelprinzip weist eine erste Hebeleinrichtung 8IVa und eine zweite Hebeleinrichtung 8IVb auf, dabei ist die erste Hebeleinrichtung 8IVa drehbar am Siegelbalken gelagert und die zweite Hebeleinrichtung 8IVb in einer Kontakteinrichtung 8IVc. Die Kontakteinrichtung 8IVc weist eine Kontaktfläche 8IVd auf, wobei diese die Widerlagereinrichtung (nicht dargestellt) kontaktiert. Weiter weist diese Ausrichteeinrichtung eine Betätigungsschraube 8IVe auf. Mittels der Betätigungsschraube 8IVe, welche im Wesentlichen im Verbindungspunkt der ersten und zweiten Hebeleinrichtung angelenkt ist, wird die Winkellage dieser verändert und damit eine Kraftwirkung zur Ausrichtung zwischen dem Siegelbalken und der Widerlagereinrichtung erzeugt. Ist der Siegelbalken in der gewünschten Position ausgerichtet, so kann die Verdrehung der Betätigungsschraube 8IVe mittels der Arretierungseinrichtung 8IVf blockiert und damit ein unplanmäßiges verstellen der Ausrichteeinrichtung verhindert werden.

Die einfache Hebeleinrichtung zur Ausrichtung weist eine Hebeleinrichtung 8Va auf, diese ist drehbar am Siegelbalken 1 angelenkt. Mit einem weiteren Ende ist die Hebeleinrichtung 8Va in der Kontakteinrichtung 8Vc drehbar gelagert. Mittels der Betätigungsschraube 8Ve wird die Winkellage der Hebeleinrichtung 8Va verändert und damit über die Kontaktfläche 8Vd eine Kraftwirkung zur Ausrichtung des Siegelbalkens 1 auf die Widerlagereinrichtung (nicht dargestellt) aus- geübt. Eine unplanmäßige Veränderung der Lage der Betätigungsschraube 8Ve kann mittels der Kontermuttereinrichtung 8Vf verhindert werden.

Bezugszeichen

Andrückeinrichtung / Siegelbalken

Andrückfläche

Temperiereinrichtung

a Ausnehmung für die Temperiereinrichtung

a Ausnehmung zur Aufnahme eines Befestigungselementsb Ausnehmung zur Aufnahme einer Ausrichteeinrichtung

Andrückvorrichtung

Widerlagereinrichtung

Befestigungselement

Ausrichteeinrichtung

a Betätigungselement

b Arretierungselement

1 Ausrichteeinrichtung mit Schraubeneinrichtungla Betätigungselement mit Sechskantprofil

lb Kontermuttereinrichtung

lc Kontaktflächefläche

ld Gewindeabschnitt

le Schraubenmittelachse

II Ausrichteeinrichtung mit Keileinrichtungen

lla Betätigungselement mit Sechskantprofil

llb Kontermuttereinrichtung

llc Kontaktfläche

lld Betätigungsschraube

llg Zweite Keileinrichtung

llf Erste Keileinrichtung

III Ausrichteeinrichtung mit Excentereinrichtung

llla Erster Durchmesser

lllb Zweiter Durchmesser

lllc Polygonprofil

llld Klemmschraube

llle Excenterachse

lllf Mantelfläche

IVa Erste Hebeleinrichtung

IVb Zweite Hebeleinrichtung

IVc Kontakteinrichtung

IVd Kontaktfläche

IVe Betätigungsschraube

IVe Arretierungseinrichtung

Va Hebeleinrichtung Vc Kontakteinrichtung

Vd Kontaktfläche

Ve Betätigungsschraube

Vf Kontermuttereinrichtung

Zwischenraum

0 Soll-Ausrichtung, gedachte Linie1 Klemmkraftwirkung

2 Kraftwirkung zur Ausrichtung