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Title:
LIFTING UNIT, MACHINE PLANT AND METHOD FOR LIFTING AN ELECTROCHEMICAL MATERIAL PROCESSING APPARATUS OUT OF A MACHINE PLANT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2021/063781
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a lifting unit (18) for lifting an electrochemical material processing apparatus (12) out of a machine plant (10), having a support surface (20) on which the material processing apparatus (12) is mounted during operation of the machine plant (10), and having at least one runner (24), which is adjustable between an operating position, in which the runner (24) is arranged under the support surface (20) or flush with the support surface (20), and a lifting position, in which the runner (24) protrudes over the support surface (20) and lifts the material processing apparatus (12). The invention furthermore relates to a machine plant (10) having a lifting unit (18) and to a method for lifting an electrochemical material processing apparatus (12) out of a machine plant (10).

Inventors:
JAESCHKE THOMAS (DE)
WERNER DIETRICH (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/076633
Publication Date:
April 08, 2021
Filing Date:
September 23, 2020
Export Citation:
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Assignee:
EXTRUDE HONE GMBH (DE)
International Classes:
B23H11/00; B23Q1/40; B65G13/12; B23H3/00
Foreign References:
EP0264770A21988-04-27
DE4233082A11994-04-07
US4152978A1979-05-08
US20060107727A12006-05-25
US4581916A1986-04-15
DE102008043940A12010-05-27
Attorney, Agent or Firm:
PRINZ & PARTNER MBB PATENT- UND RECHTSANWÄLTE (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Aushebeeinheit (18) zum Ausheben einer elektrochemischen Materialbearbeitungsvorrichtung (12) aus einer Maschinenanlage (10), mit einer Auflagefläche (20), auf der die Materialbearbeitungsvorrichtung (12) im Betrieb der Maschinenanlage (10) gelagert ist, und mit mindestens einer Rollschiene (24), die zwischen einer Betriebsstellung, in der die Rollschiene (24) unterhalb der Auflagefläche (20) oder bündig mit der Auflagefläche (20) angeordnet ist, und einer Aushebestellung, in der die Rollschiene (24) über die Auflagefläche (20) hinaussteht und die Materialbearbeitungsvorrichtung (12) anhebt, verstellbar ist.

2. Aushebeeinheit (18) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Aushebeeinheit (18) eine Grundplatte (22) hat, an der die Auflagefläche (20) vorgesehen ist.

3. Aushebeeinheit (18) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rollschiene (24) in ihrer Betriebsstellung in der Grundplatte (22) versenkt ist.

4. Aushebeeinheit (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aushebeeinheit (18) eine Betätigungseinheit (26) aufweist, um die mindestens eine Rollschiene (24) von der Betriebsstellung in die Aushebestellung zu bewegen.

5. Aushebeeinheit (18) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (26) eine rotierbar gelagerte Nockenwelle (29) oder einen Exzenter umfasst, die bzw. der derart ausgebildet ist, dass die Rollschiene (24) durch eine Rotation der Nockenwelle (29) oder des Exzenters von der Betriebsstellung in die Aushebestellung bewegbar ist.

6. Aushebeeinheit (18) nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (26) einen Hebel (30) umfasst, wobei der Hebel (30) mit der Nockenwelle (29) oder dem Exzenter in Wirkverbindung steht, derart, dass durch eine Betätigung des Hebels (30) die Nockenwelle (29) oder der Exzenter um einen definierten Winkel rotiert. 7. Aushebeeinheit (18) nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinheit (26) mindestens ein Pneumatikelement (48) aufweist, das mit der Nockenwelle (29) oder dem Exzenter in Wirkverbindung steht, derart, dass durch eine Betätigung des Pneumatikelements (48) die Nockenwelle (29) oder der Exzenter um einen definierten Winkel rotiert.

8. Aushebeeinheit (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rollschiene (24) an einem Ende gelenkig gelagert ist.

9. Aushebeeinheit (18) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die gelenkige Lagerung der Rollschiene (24) über ein Zwischenstück (28) realisiert ist, wobei das Zwischenstück (28) mit der Rollschiene (24) gelenkig verbunden ist.

10. Aushebeeinheit (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Anschlagelement (32) vorgesehen ist, das eine Bewegung der Rollschiene (24) begrenzt, insbesondere eine Bewegung über die Aushebestellung hinaus.

11. Maschinenanlage (10) mit einer Aushebeeinheit (18) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Maschinenanlage (10) mindestens einen insbesondere horizontal verlaufenden Maschinenholm (16) hat, und wobei die Aushebeeinheit (18) auf dem Maschinenholm (16) gelagert ist.

12. Maschinenanlage (10) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Anschlagelement (32) der Aushebeeinheit (18) in der Aushebestellung an einem der Maschinenholme (16) anliegt, insbesondere wobei der Maschinenholm (16) zwischen dem Anschlagelement (32) und der Rollschiene (24) angeordnet ist.

13. Maschinenanlage (10) nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aushebeeinheit (18) mindestens ein Ausrichtelement (40, 42) umfasst, wobei die Aushebeeinheit (18), insbesondere die Grundplatte (22) und/oder die Rollschiene(24), mittels des mindestens einen Ausrichtelements (40, 42) an den Maschinenholmen (16) ausgerichtet ist.

14. Maschinenanlage (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zwischenstück (28) der Aushebeeinheit (18) an dem mindestens einen Maschinenholm (16) und an der Rollschiene (24) gelenkig gelagert ist.

15. Verfahren zum Ausheben einer elektrochemischen Materialbearbeitungsvorrichtung (12) aus einer Maschinenanlage (10) mit einer Aushebeeinheit (18) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Rollschiene (24) der Aushebeeinheit (18) zunächst verkippt wird, um die Materialbearbeitungsvorrichtung (12) einseitig von der Auflagefläche (20) abzuheben, und erst anschließend in die endgültige Aushebestellung gebracht wird.

Description:
Aushebeeinheit, Maschinenanlage und Verfahren zum Ausheben einer elektrochemischen Materialbearbeitungsvorrichtung aus einer

Maschinenanlage

Die Erfindung betrifft eine Aushebeeinheit zum Ausheben einer elektrochemischen Materialbearbeitungsvorrichtung aus einer Maschinenanlage, eine Maschinenanlage mit einer Aushebeeinheit und ein Verfahren zum Ausheben einer elektrochemischen Materialbearbeitungsvorrichtung aus einer Maschinenanlage.

In Maschinenanlagen zur elektrochemischen Bearbeitung von Werkstücken können zur Bearbeitung unterschiedlicher Bauteile wahlweise verschiedene elektrochemische Materialbearbeitungsvorrichtungen eingesetzt werden.

Da derartige Materialbearbeitungsvorrichtungen ein hohes Gewicht haben und daher nicht rein manuell aus einer Maschinenanlage herausgehoben werden können, ist zum Wechseln der Materialbearbeitungsvorrichtungen üblicherweise ein Aushebemechanismus vorgesehen. Bei den bekannten Aushebemechanismen liegen jedoch häufig ungünstige Hebelverhältnisse vor, wodurch die Hebekraft der Aushebemechanismen begrenzt ist. Zudem kann es beim Ausheben zu einem sogenannten S I ip/Stick- Effekt kommen, der sich stark auf die Kraftverhältnisse auswirkt, so dass das Ausheben nur unter großem Kraftaufwand möglich ist. Darüber hinaus kommt es aufgrund der Anwesenheit des Elektrolyten zu Adhäsionskräften, die das Ausheben zusätzlich erschweren.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Aushebeeinheit zum Ausheben einer elektrochemischen Materialbearbeitungsvorrichtung aus einer Maschinenanlage bereitzustellen, die ein einfaches Ausheben mit geringem Kraftaufwand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Aushebeeinheit zum Ausheben einer elektrochemischen Materialbearbeitungsvorrichtung aus einer Maschinenanlage, mit einer Auflagefläche, auf der die Materialbearbeitungsvorrichtung im Betrieb der Maschinenanlage gelagert ist, und mit mindestens einer Rollschiene, die zwischen einer Betriebsstellung, in der die Rollschiene unterhalb der Auflagefläche oder bündig mit der Auflagefläche angeordnet ist, und einer Aushebestellung, in der die Rollschiene über die Auflagefläche hinaussteht und die Materialbearbeitungsvorrichtung anhebt, verstellbar ist.

Eine derartige Aushebeeinheit hat den Vorteil, dass sie ein besonders einfaches Ausheben der elektrochemischen Materialbearbeitungsvorrichtung ermöglicht, wenn die mindestens eine Rollschiene in der Aushebestellung ist. In diesem Zustand kann die Materialbearbeitungsvorrichtung besonders einfach und mit geringem Kraftaufwand aus der Maschinenanlage herausgezogen werden. Durch die Rollen der Rollschiene wird insbesondere das Auftreten eines Slip/Stick- Effekts vermieden. Das Einsetzen einer Materialbearbeitungsvorrichtung in eine Maschinenanlage kann gleichermaßen einfach erfolgen. Zudem kann eine vertikale Führung, wie sie bei bekannten Aushebeeinheiten vorhanden ist, entfallen, da die Materialbearbeitungsvorrichtung während des Aushebens durchgehend von der mindestens einen Rollschiene abgestützt wird. Die Verwendung von Rollschienen hat außerdem den Vorteil, dass es beim Ausheben der Materialbearbeitungsvorrichtung nicht zum Verkanten kommen kann. Darüber hinaus kann auf einen Kolbenstangenzylinder verzichtet werden, wodurch auch die Verwendung aggressiver Medien als Elektrolyt möglich ist.

Wenn die Rollschiene in der Betriebsstellung ist, liegt die Materialbearbeitungsvorrichtung großflächig auf der Auflagefläche auf, sodass die Materialbearbeitungsvorrichtung stabil gelagert ist.

In der Aushebestellung verläuft die mindestens eine Rollschiene parallel zur Auflagefläche und gleichzeitig parallel zur Einschub- beziehungsweise Ausziehrichtung beim Wechseln der Materialbearbeitungsvorrichtung. Eine Rollfläche der Schienen ist dabei vorzugsweise ebenfalls parallel zur Auflagefläche. Damit ist gemeint, dass die Rollschiene in der Aushebestellung relativ zur Auflagefläche in keine Richtung verkippt ist.

Vorzugsweise sind mindestens zwei Rollschienen, insbesondere genau zwei Rollschienen vorgesehen, die in eine Richtung quer zur Einschub beziehungsweise Ausziehrichtung voneinander beabstandet sind. In der Aushebestellung ist die mindestens eine Rollschiene gegenüber der Betriebsstellung beispielsweise um 10 mm bis 20 mm, insbesondere um 15 mm angehoben. Insbesondere ist es ausreichend, wenn die Rollschiene in der Aushebestellung über ihre ganze Länge hinweg geringfügig über die Auflagefläche hinaussteht, sodass eine Materialbearbeitungsvorrichtung auf den Rollschienen bewegt werden kann, ohne auf der Auflagefläche zu reiben.

Gemäß einer Ausführungsform hat die Aushebeeinheit eine Grundplatte, an der die Auflagefläche vorgesehen ist. Die Grundplatte ist besonders stabil und kann die Materialbearbeitungsvorrichtung in der Betriebsstellung auch langfristig zuverlässig abstützen.

In der Grundplatte kann ein Fluidanschluss für den Elektrolyt vorgesehen sein. Somit kann der Elektrolyt der Materialbearbeitungsvorrichtung über die Grundplatte zugeführt werden. Der Fluidanschluss ist beispielsweise ein Loch in der Grundplatte, wobei an einer von der Materialbearbeitungsvorrichtung abgewandten Seite der Grundplatte eine Leitung an den Fluidanschluss angeschlossen sein kann.

Die mindestens eine Rollschiene kann in ihrer Betriebsstellung in der Grundplatte versenkt sein. Das heißt, in der Betriebsstellung wird die Rollschiene nicht durch das Gewicht der Materialbearbeitungsvorrichtung belastet. Dadurch kann die Aushebeeinheit eine besonders lange Lebensdauer haben. Zudem beeinträchtig die Aushebeeinheit auf diese Weise nicht den Normalbetrieb der Materialbearbeitungsvorrichtung.

Die Aushebeeinheit weist vorzugsweise eine Betätigungseinheit auf, um die mindestens eine Rollschiene von der Betriebsstellung in die Aushebestellung beziehungsweise von der Aushebestellung in die Betriebsstellung zu bewegen.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Betätigungseinheit eine rotierbar gelagerte Nockenwelle oder einen Exzenter, die beziehungsweise der derart ausgebildet ist, dass die Rollschiene durch eine Rotation der Nockenwelle oder des Exzenters von der Betriebsstellung in die Aushebestellung bewegbar ist.

Bei der Rotation der Nockenwelle beziehungsweise des Exzenters kann die Rollschiene nach oben bewegt werden, insbesondere in die Aushebestellung, wenn die Rollschiene vor der Rotation in der Betriebsstellung war. Dies erfolgt beispielsweise dadurch, dass eine Nocke bei der Rotation der Nockenwelle so verdreht wird, dass die Rollschiene in die Aushebestellung gedrückt wird. Umgekehrt kann sich die Rollschiene bei einer Rotation der Nockenwelle in die Betriebsstellung zurückbewegen, wenn sie vorher in der Aushebestellung war. Im Falle eines Exzenters kann die Rollschiene gleichermaßen durch eine Steuerungsscheibe des Exzenters, deren Mittelpunkt außerhalb einer Wellenachse des Exzenters liegt, von der Betriebsstellung in die Aushebestellung gedrückt werden.

Beispielsweise ist die Nockenwelle beziehungsweise eine Wellenachse des Exzenters relativ zur Rollschiene mittig angeordnet.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Betätigungseinheit einen Hebel, wobei der Hebel mit der Nockenwelle oder dem Exzenter in Wirkverbindung steht, derart, dass durch eine Betätigung des Hebels die Nockenwelle oder der Exzenter um einen definierten Winkel rotiert. Der Hebel ermöglicht somit eine manuelle Bedienung der Betätigungseinheit.

Der definierte Winkel, um den die Nockenwelle bei Betätigung des Hebels rotiert, ist vorzugsweise so gewählt, dass sich die Nocke der Nockenwelle in betätigtem Zustand des Hebels zur Rollschiene hin erstreckt und die Rollschiene dabei in die Aushebestellung drückt oder dass sich die Nocke an einem Maschinenholm oder einem anderen Bauteil der Maschinenanlage abstützt, derart, dass die Nockenwelle selbst angehoben wird und dabei die Rollschiene in die Aushebestellung drückt. Dasselbe gilt analog für die Steuerscheibe des Exzenters.

Alternativ oder zusätzlich zu dem Hebel kann die Betätigungseinheit mindestens ein Pneumatikelement aufweisen, das mit der Nockenwelle oder dem Exzenter in Wirkverbindung steht, derart, dass durch eine Betätigung des Pneumatikelements die Nockenwelle oder der Exzenter um einen definierten Winkel rotiert. Dies ermöglicht eine automatische Bedienung der Aushebeeinheit, wodurch die Bedienung der Aushebeeinheit für einen Benutzer noch komfortabler ist. Das Pneumatikelement ist beispielsweise ein sogenannter pneumatischer Muskel, der kontrahiert werden kann, um die Nockenwelle oder den Exzenter zu rotieren. Beispielseise beträgt der Winkel, um den die Nockenwelle beziehungsweise der Exzenter durch Betätigung des Hebels und/oder des Pneumatikelements rotiert wird, zwischen 70° und 110°, vorzugsweise 90°.

Gemäß einer Ausführungsform ist die mindestens eine Rollschiene an einem Ende gelenkig gelagert. Das andere Ende der Rollschiene ist vorzugsweise freistehend. Das heißt, das nicht gelenkig gelagerte Ende der Rollschiene hat eine größere Bewegungsfreiheit als das gelenkig gelagerte Ende. Dadurch muss die Rollschiene vor Erreichen der Aushebestellung nicht zwingend rein parallel zur Auflagefläche angehoben werden, sondern die Rollschiene kann in einer Zwischenstellung beim Anheben relativ zur Auflagefläche verkippt sein.

Die gelenkige Lagerung der Rollschiene ist beispielsweise über ein Zwischenstück realisiert, wobei das Zwischenstück mit der Rollschiene gelenkig verbunden ist. Indem die gelenkige Lagerung über das Zwischenstück verwirklicht ist, kann die Rollschiene beim Anheben sowohl relativ zur Auflagefläche verkippt werden als auch parallel zur Auflagefläche ausgerichtet werden. Dadurch ist ein besonders einfaches Ausheben der Materialbearbeitungsvorrichtung möglich. Darüber hinaus ermöglicht das Zwischenstück einen relativ großen Bewegungsspielraum der Rollschiene, ohne dass aufwendige Führungen oder komplexe Gelenkverbindungen notwendig sind.

Um die mindestens eine Rollschiene in einer definierten Aushebestellung zu positionieren, kann mindestens ein Anschlagelement vorgesehen sein, das eine Bewegung der Rollschiene begrenzt, insbesondere eine Bewegung über die Aushebestellung hinaus. Das Anschlagelement ist beispielsweise an der mindestens einen Rollschiene befestigt. Zum Beispiel ist das Anschlagelement ein Quersteg, der in einem Abstand zur Rollschiene und quer zu einer Längsausdehnung der Rollschiene verläuft.

Der Quersteg kann an einem Maschinenelement der Maschinenanlage anstehen, wenn sich die Rollschiene in der Aushebestellung befindet.

Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch eine Maschinenanlage mit einer Aushebeeinheit, die wie vorhergehend beschrieben ausgebildet ist, wobei die Maschinenanlage mindestens einen insbesondere horizontal verlaufenden Maschinenholm hat, und wobei die Aushebeeinheit auf dem Maschinenholm gelagert ist. Insbesondere liegt die Grundplatte der Aushebeeinheit auf dem Maschinenholm auf. Der Maschinenholm stützt somit die Aushebeeinheit und auch eine in der Maschinenanlage eingesetzte Materialbearbeitungsvorrichtung ab.

Vorzugsweise sind zwei auf gleicher Höhe parallel zueinander verlaufende Maschinenholme vorgesehen, um die Aushebeeinheit und die Materialbearbeitungsvorrichtung stabil abzustützen.

Gemäß einer Ausführungsform liegt ein Anschlagelement der Aushebeeinheit in der Aushebestellung an einem der Maschinenholme an, insbesondere wobei der Maschinenholm zwischen dem Anschlagelement und der Rollschiene angeordnet ist. Der Maschinenholm eignet sich aufgrund seiner Stabilität besonders gut als Gegenlager für das Anschlagelement.

Die Aushebeeinheit kann mindestens ein Ausrichtelement umfassen, wobei die Aushebeeinheit, insbesondere die Grundplatte und/oder die Rollschiene, mittels des mindestens einen Ausrichtelements an den Maschinenholmen ausgerichtet ist. Dadurch lässt sich die Aushebeeinheit in einer definierten Position in der Maschinenanlage positionieren. Beispielsweise lässt sich die Aushebeeinheit auch in unterschiedlichen Maschinenanlagen einsetzen und mittels des mindestens einen Ausrichtelements in einer definierten Position ausrichten.

Das Zwischenstück der Aushebeeinheit, mit dem die gelenkige Lagerung der Rollschiene realisiert ist, ist vorzugsweise an dem mindestens einen Maschinenholm und an der Rollschiene gelenkig gelagert. Indem das Zwischenstück an dem Maschinenholm und nicht etwa an der Grundplatte gelagert ist, wird der Vorteil erreicht, dass die Rollschiene sich in der Aushebestellung beidseitig über die Grundplatte hinweg erstrecken kann. Dadurch kann eine besonders gute Abstützung der Materialbearbeitungsvorrichtung beim Ausheben erreicht werden.

Die Aufgabe wird des weiteren erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Ausheben einer elektrochemischen Materialbearbeitungsvorrichtung aus einer Maschinenanlage mit einer wie vorhergehend beschriebenen Aushebeeinheit, wobei die mindestens eine Rollschiene der Aushebeeinheit zunächst verkippt wird, um die Materialbearbeitungsvorrichtung einseitig von der Auflagefläche abzuheben und erst anschließend in die endgültige Aushebestellung gebracht wird.

Aufgrund der Anwesenheit des Elektrolyten kommt es in der Regel zu einer Adhäsion zwischen der Materialbearbeitungsvorrichtung und der Auflagefläche der Aushebeeinheit. Durch das Verkippen der Rollschiene beziehungsweise das einseitige Lösen der Materialbearbeitungsvorrichtung von der Auflagefläche können diese Adhäsionskräfte einfach und ohne großen Kraftaufwand überwunden werden.

Die Materialbearbeitungsvorrichtung wird insbesondere nicht rein parallel zur Auflagefläche angehoben. Dadurch sind die Hebelverhältnisse beim Ausheben optimiert und es ist eine geringere Hebekraft notwendig.

In dem verkipptem Zustand, der eine Zwischenstellung zwischen der Betriebsstellung und der Aushebestellung ist, steht die Rollschiene schräg zur Auflagefläche und zumindest ein Stück weit über die Auflagefläche hinaus. Dabei ist die Rollschiene um eine Achse verschwenkt, die quer zur Längsausdehnung der Rollschiene verläuft, insbesondere an dem gelenkig gelagerten Ende der Rollschiene. Ein Verkippen um eine Achse parallel zur Längsausdehnung der Rollschiene findet vorzugsweise nicht statt, da dies die Auflagefläche der Materialbearbeitungsvorrichtung auf der Rollschiene verringern würde.

Insbesondere wird die Rollschiene derart verkippt, dass ein ausgangsseitiges, insbesondere das nicht gelenkig gelagerte Ende der Rollschiene einen größeren Abstand zur Auflagefläche hat als das andere Ende der Rollschiene. Dadurch fällt die Rollschiene von außerhalb der Maschinenanlage betrachtet nach hinten ab. Dies hat den Vorteil, dass die Materialbearbeitungsvorrichtung beim Anheben nicht unbeabsichtigt aus der Maschinenanlage herausrollen kann.

Beispielsweise hat das freie Ende der Rollschiene in verkipptem Zustand der Rollscheine einen größeren Abstand zur Auflagefläche als das gelenkig gelagerte Ende.

Mittels der erfindungsgemäßen Aushebeeinheit sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch Vorrichtungen mit 150 kg oder mehr Gewicht problemlos gewechselt werden. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

Figur 1 eine erfindungsgemäße Maschinenanlage mit einer erfindungsgemäßen Ausgebeeinheit beim Wechseln einer Materialbearbeitungsvorrichtung,

Figur 2 die Maschinenanlage aus Figur 1 in einem weiteren Zustand beim Wechseln einer Materialbearbeitungsvorrichtung,

Figur 3 die Aushebeeinheit der Maschinenanlage aus den Figuren 1 und 2 in einer perspektivischen Ansicht,

Figur 4 die Aushebeeinheit aus Figur 3 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie A-A in Figur 3, wobei die mindestens eine Rollschiene in einer Betriebsstellung ist,

Figur 5 die Aushebeeinheit aus Figur 3 in einer Schnittdarstellung, wobei die mindestens eine Rollschiene in einer Aushebestellung ist,

Figur 6 die Aushebeeinheit aus Figur 3 in einer weiteren Schnittdarstellung entlang der Linie B-B in Figur 3, wobei die mindestens eine Rollschiene in einer Betriebsstellung ist, und

Figur 7 die Aushebeeinheit aus Figur 3 in einer weiteren Schnittdarstellung, wobei die mindestens eine Rollschiene in einer Aushebestellung ist.

Die Figuren 1 und 2 zeigen eine erfindungsgemäße Maschinenanlage 10, in der eine kastenartigen, elektrochemische Materialbearbeitungsvorrichtung 12 angeordnet ist, die zur Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke ausgetauscht werden kann. Dabei zeigen die Figuren 1 und 2 die Maschinenanlage 10 jeweils in einem unterschiedlichen Zustand während eines Austausche der Materialbearbeitungsvorrichtung 12.

Beim elektrochemischen Bearbeiten eines Werkstücks wird das Werkstück als Anode und ein entsprechendes Werkzeug als Kathode polarisiert. Um das Werkstück zu bearbeiten, ist die Anwesenheit eines Elektrolyten erforderlich. Daher weist die Materialbearbeitungsvorrichtung 12 einen Behälter 13 mit einem Aufnahmeraum auf, dem ein Elektrolyt zugeführt und in dem ein Werkstück elektrochemisch bearbeitet werden kann.

Die Materialbearbeitungsvorrichtung 12 umfasst zudem einen Fluidanschlussstutzen 14, über welchen dem Behälter 13 ein Elektrolyt zugeführt werden kann.

In einer unteren Platte 15 der Materialbearbeitungsvorrichtung 12, die einen Boden des Behälters 13 bildet, kann ein Verteilsystem eingearbeitet sein, um den Elektrolyt in der Materialbearbeitungsvorrichtung 12 gezielt zu verteilen. Das Verteilsystem ist in den Figuren nicht sichtbar.

Die Maschinenanlage 10 weist üblicherweise ein Gehäuse 17 auf, in dem die Materialbearbeitungsvorrichtung 12 im Betrieb untergebracht ist. Dieses ist in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt.

Des Weiteren umfasst die Maschinenanlage 10 zwei insbesondere horizontal verlaufende Maschinenholme 16 und eine Aushebeeinheit 18, wobei die Aushebeeinheit 18 auf den Maschinenholmen 16 gelagert ist. Die Aushebeeinheit 18 dient zum Ausheben der Materialbearbeitungsvorrichtung 12, um diese zu wechseln.

Zur detaillierten Beschreibung der Aushebeeinheit 18 wird auf Figur 3 verwiesen, welche die Aushebeeinheit 18 und die Maschinenholme 16 der Maschinenanlage 10 in einer perspektivischen Ansicht zeigt.

Die Aushebeeinheit 18 hat eine Auflagefläche 20, auf der die Materialbearbeitungsvorrichtung 12, insbesondere die Platte 15, im Betrieb der Maschinenanlage 10 aufliegt. Insbesondere ist die Auflagefläche 20 an einer Grundplatte 22 ausgebildet.

Die Grundplatte 22 hat eine zentrale Bohrung 23, die als Fluidanschluss dient. Das heißt, über die Bohrung 23 und den in Figur 1 dargestellten Fluidanschlussstutzen 14 kann der Materialbearbeitungsvorrichtung 12 ein Elektrolyt zugeführt werden. Darüber hinaus umfasst die Aushebeeinheit 18 zwei Rollschienen 24, die jeweils von einer Betriebsstellung, die in Figur 3 gezeigt ist, und einer Aushebestellung, die beispielsweise in Figur 2 veranschaulicht ist, verstellbar sind.

In der Betriebsstellung sind die Rollschienen 24 unterhalb der Auflagefläche 20 oder bündig mit der Auflagefläche 20 angeordnet. Insbesondere sind die Rollschienen 24 in der Betriebsstellung in der Grundplatte 22 versenkt. Die Grundplatte 22 weist zu diesem Zweck Vertiefungen 25 auf, die sich insbesondere über eine gesamte Länge der Grundplatte 22 erstrecken.

Die Rollschienen 24 sind jedoch nicht vollständig in der Grundplatte 22 aufgenommen, sondern sie erstrecken sich in Längsrichtung betrachtet beidseitig über die Grundplatte 22 hinaus.

In der Aushebestellung stehen die Rollschienen 24 über die Auflagefläche 20 hinaus und heben die Materialbearbeitungsvorrichtung 12 an.

Jede der Rollschienen 24 ist durch zwei seitliche Schienen 27 gebildet, zwischen denen mehrere Rollen rotierbar gelagert sind.

Die Rollschienen 24 sind an einem Ende gelenkig, insbesondere schwenkbar gelagert, und zwar jeweils mittels eines Zwischenstücks 28.

Das Zwischenstück 28 ist zu diesem Zweck mit einem Ende an der Rollschiene 24 gelenkig befestigt. Mit dem anderen Ende ist das Zwischenstück 28 gelenkig an dem Maschinenholm 16 gelagert. Zum Beispiel ist an jedem Ende des Zwischenstücks 28 ein Drehgelenk vorgesehen.

Zudem hat die Aushebeeinheit 18 eine hebelartige Betätigungseinheit 26, mittels der die Rollschienen 24 von der Betriebsstellung in die Aushebestellung bewegt werden können.

Die Betätigungseinheit 26 weist beispielsweise eine rotierbar gelagerte Nockenwelle 29 auf, die derart ausgebildet ist, dass die Rollschienen 24 durch eine Rotation der Nockenwelle 29 von der Betriebsstellung in die Aushebestellung bewegbar sind.

Die Nockenwelle 29 verläuft vorzugsweise quer zu den Rollschienen 24, insbesondere senkrecht zu einer Längserstreckungsrichtung der Rollschienen 24. Dabei ist die Nockenwelle 29 in der Grundplatte 22 aufgenommen, genauer gesagt in einer Nut 31 , die sich insbesondere quer zur Längsausdehnung der Rollschienen 24 in der Grundplatte 22 erstreckt.

Anstelle einer Nockenwelle 29 kann die Betätigungseinheit 26 auch einen Exzenter aufweisen.

Die Betätigungseinheit 26 weist außerdem einen Hebel 30 auf, der mit der Nockenwelle 29 wirkverbunden ist, und zwar derart, dass die Nockenwelle 29 durch eine Betätigung des Hebels 30 um einen definierten Winkel rotiert wird. Insbesondere ist der Hebel 30 an der Nockenwelle 29 fest fixiert.

An den Rollschienen 24 sind jeweils zwei Anschlagelemente 32 vorgesehen, die eine Bewegung der Rollschienen 24 begrenzen, insbesondere eine Bewegung über die Aushebestellung hinaus.

Die Anschlagelemente 32 sind durch einen Quersteg 34 realisiert, der in einem Abstand zur Rollschiene 24 und quer zu einer Längsausdehnung der Rollschiene 24 verläuft.

Insbesondere verlaufen die Anschlagelemente 32 unterhalb der Maschinenholme 16 beziehungsweise die Maschinenholme 16 verlaufen zwischen den Rollschienen 24 und den Anschlagelementen 32. Das heißt, in der Aushebestellung liegen die Querstege 34 der Anschlagelemente 32 an einer Unterseite der Maschinenholme 16 an.

Zur Befestigung der Querstege 34 erstrecken sich ausgehend von den Rollschienen 24 pro Quersteg 34 jeweils zwei Haltearme 35 in Richtung zum Maschinenholm 16 und über diesen hinaus, wobei der Quersteg 34 zwischen den beiden Haltearmen 35 befestigt ist, zum Beispiel mittels einer Schraubverbindung.

Die Haltearme 35 sind vorzugsweise einteilig mit den Schienen 27 ausgebildet. Zum Beispiel sind an jeder Schiene 27 zwei in Längsrichtung zueinander beabstandete Haltearme 35 vorgesehen.

Die Figuren 4 und 5 zeigen die Aushebeeinheit 18 und die Maschinenholme 16 aus Figur 3 in einer Schnittdarstellung, und zwar entlang der Linie A-A in Figur 3. Dabei sind die Rollschienen 24 in Figur 4 in der Betriebsstellung dargestellt und in Figur 5 in der Aushebestellung, das heißt in angehobenem Zustand. In den Figuren 4 und 5 ist außerdem eine Nocke 36 der Nockenwelle 29 zu sehen. Wenn die Betätigungseinheit 26 nicht betätigt ist und die Rollschienen 24 in der Betriebsstellung sind, erstreckt sich die Nocke 36, d.h. ihr überstehender Abschnitt in eine Richtung parallel zur Längsausdehnung der Rollschiene 24. Wenn die Betätigungseinheit 26 betätigt ist und die Rollschienen 24 in der Aushebestellung sind, erstreckt sich die Nocke 36 in eine Richtung senkrecht zur Längsausdehnung der Rollschiene.

Zudem ist in den Figuren 4 und 5 die Lage der Nockenwelle 29 im Detail veranschaulicht. Die Nockenwelle 29 ist insbesondere zwischen den Maschinenholmen 16 und den Rollschienen 24 gelagert, derart, dass die Nockenwelle 29 sowohl mit den Maschinenholmen 16 als auch mit den Rollschienen 24 in Kontakt ist beziehungswiese in Kontakt kommen kann.

Die Nut 31 , die in der Grundplatte 22 zur Aufnahme der Nockenwelle 29 ausgebildet ist, ist zu diesem Zweck im Bereich der Rollschienen 24 erweitert und erstreckt sich über die gesamte Flöhe der Grundplatte 22. Das heißt, die Grundplatte 22 hat in einem Bereich, in dem sich die Rollschienen 24 und die Nockenwelle 29 kreuzen, eine durchgehende Aussparung 38.

Eine Längsachse der Nockenwelle 29 verläuft vorzugsweise annähernd mittig, insbesondere genau mittig zu den Rollschienen 24.

Die Aushebeeinheit 18 weist des Weiteren mehrere Ausrichtelemente 40, 42 auf, welche zur Ausrichtung der Aushebeeinheit 18 in der Maschinenanlage 10, genauer gesagt an den Maschinenholmen 16 dienen.

Die Ausrichtelemente 40, 42 sind jeweils mit einem Ende an der Aushebeeinheit 18 befestigt und mit dem anderen Ende in einer Führung 44 an den Maschinenholmen 16 geführt.

Zum Beispiel ist ein Ausrichtelement 40 an der Grundplatte 22 befestigt.

Ein weiteres Ausrichtelement 42 ist beispielsweise an einem Einsatz 46 befestigt, der zur Lagerung des Zwischenstücks 28 dient und der in dem Maschinenholm 16 aufgenommen ist. Dieses Ausrichtelement 42 ist indirekt mit der Rollschiene 24 gekoppelt und dient daher zur Ausrichtung der Rollschiene 24. Die Grundplatte 22 und die Rollschienen 24 sind folglich unabhängig voneinander ausrichtbar.

Die Figuren 6 und 7 zeigen die Aushebeeinheit 18 in einer weiteren Schnittdarstellung, und zwar entlang der Linie B-B in Figur 3. Dabei sind die Rollschienen 24 in Figur 6 in der Betriebsstellung dargestellt und in Figur 7 in der Aushebestellung, das heißt in angehobenem Zustand.

In den Figuren 6 und 7 ist zu sehen, dass die Betätigungseinheit 26 zusätzlich zu dem Flebel 30 ein Pneumatikelement 48 aufweist. Dieses kann in einem Gehäuse 50 untergebracht sein, welches unterhalb der Grundplatte 22 angeordnet ist (siehe auch Figur 3).

Das Pneumatikelement 48 ermöglicht eine automatische Betätigung der Betätigungseinheit 26.

Das Pneumatikelement 48 kann, wie auch der Flebel 30, mit der Nockenwelle 29 wirkverbunden sein, derart, dass bei einer Betätigung des Pneumatikelements 48 die Nockenwelle 29 um einen definierten Winkel rotiert wird, zum Beispiel um 90°. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Pneumatikelement 48 über ein zusätzliches Gelenk 52 mit der Nockenwelle 29 verbunden.

Mit seinem von der Nockenwelle 29 abgewandten Ende ist das Pneumatikelement 48 am Gehäuse 50 befestigt.

Bei dem Pneumatikelement 48 handelt es sich beispielsweise um einen pneumatischen Muskel, der im unbetätigten Zustand gestreckt und im betätigten Zustand kontrahiert ist, wie in es in Figur 7 veranschaulicht ist. Um das Pneumatikelement 48 zu kontrahieren, wird es beispielsweise mit einem Druck beaufschlagt, zum Beispiel mit einem Druck von 5 bar bis 7 bar.

Wenn das Pneumatikelement 48 in seiner Länge kontrahiert wird, vergrößert sich gleichzeitig sein Durchmesser. Dadurch kann das Gehäuse 50 als Anschlag für das Pneumatikelement 48 dienen. Das heißt, wenn die maximal gewünschte Kontraktion des Pneumatikelements 48 und damit die maximal gewünschte Rotation der Nockenwelle 29 erreicht ist, liegt das Pneumatikelement 48 zumindest an zwei gegenüberliegenden Wandungen des Gehäuses 50 an, wie es in Figur 7 dargestellt ist. Auf diese Weise wird vermieden, dass die Nockenwelle 29 bei einer Betätigung des Pneumatikelements 48 zu weit rotiert wird. Dadurch wird verhindert, dass beim Drucklosschalten des Pneumatikelements 48 die Rollschienen 24 durch die Gewichtskraft der Materialbearbeitungsvorrichtung 12 und die Streckkraft des Pneumatikelements 48 wieder in die Grundstellung gedrückt werden.

In einer alternativen Ausführungsform der Aushebeeinheit 18 kann die Betätigungseinheit 26 nur den in den Figuren 3 bis 5 veranschaulichten Hebel 30 oder nur das Pneumatikelement 48 umfassen.

Nachfolgend wird mit Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 7 das Wechseln einer Materialbearbeitungsvorrichtung 12 sowie die Funktionsweise der Aushebeeinheit 18 beschrieben.

Vor dem Ausheben beziehungsweise Wechseln der Materialbearbeitungsvorrichtung 12 wird vorzugsweise zunächst der in der Materialbearbeitungsvorrichtung 12 vorhandene Elektrolyt über den Fluidanschluss abgelassen.

Anschließend wird die Betätigungseinheit 26, insbesondere durch manuelles Verschwenken des Hebels 30 oder durch Kontrahieren des Pneumatikelements 48 betätigt. Insbesondere kann die Betätigungseinheit 26 wahlweise automatisch oder manuell bedient werden.

Dabei wird die Nockenwelle 29 um einen definierten Winkel rotiert, und zwar von der in Figur 4 gezeigten Stellung in die in Figur 5 gezeigte Stellung beziehungsweise von der in Figur 6 gezeigten Stellung in die in Figur 7 gezeigte Stellung. Beispielsweise wird die Nockenwelle 29 um 90° rotiert.

Die Nocke 36 der Nockenwelle 29 wird dabei in eine Stellung gebracht, in der sie sich an dem Maschinenholm 16 abstützt und dadurch die Nockenwelle 29 von dem Maschinenholm 16 abhebt, wie es in Figur 4 gezeigt ist. Dadurch werden die Rollschienen 24 angehoben.

Alternativ kann die Nocke 36 in eine Stellung gebracht werden, in der sie die Rollschiene 24 direkt anhebt. In diesem Fall stützt sich die Nockenwelle 29 an den Maschinenholmen 16 ab. Die Figuren 4 und 5 beziehungsweise 6 und 7 veranschaulichen jeweils eine Endstellung der Rollschienen 24, genauer gesagt die Betriebsstellung und die Aushebestellung.

Um das Wechseln der Materialbearbeitungsvorrichtung 12 auf möglichst einfache Weise zu ermöglichen, ist es jedoch auch relevant, wie die Rollschienen 24 angehoben werden.

Insbesondere werden die Rollschienen 24 der Aushebeeinheit 18 erfindungsgemäß zunächst verkippt, um die Materialbearbeitungsvorrichtung 12 einseitig von der Auflagefläche 20 abzuheben. Erst anschließend werden die Rollschienen 24 in die endgültige Aushebestellung gebracht. Diese

Zwischenstellung der Rollschienen 24 ist in Figur 1 veranschaulicht.

Durch das Verkippen der Rollschienen 24 wird erreicht, dass die

Materialbearbeitungsvorrichtung 12 leichter von der Auflagefläche 20 gelöst werden können als bei einem rein parallelen Anheben der Rollschienen 24.

Zwischen der Auflagefläche 20 und der Materialbearbeitungsvorrichtung 12, genauer gesagt zwischen der Auflagefläche 20 und der Platte 15 der

Materialbearbeitungsvorrichtung 12, ist nämlich in der Regel ein dünner Flüssigkeitsfilm vorhanden, der dadurch entsteht, dass im Betrieb eine geringe Menge des Elektrolyten zwischen die Grundplatte 22 und die Platte 15 kriecht. Dieser Flüssigkeitsfilm verursacht Adhäsionskräfte, die ein Abheben der Materialbearbeitungsvorrichtung 12 von der Auflagefläche 20 erschweren. Durch das einseitige Abheben der Materialbearbeitungsvorrichtung 12 können diese Adhäsionskräfte einfach überwunden werden.

Das Verkippen der Rollschienen 24 wird beispielsweise dadurch erreicht, dass der Schwerpunkt der Materialbearbeitungsvorrichtung 12 in der Betriebsstellung bezogen auf einen Mittelpunkt der Rollschienen 24 außermittig angeordnet ist, insbesondere in eine Ausziehrichtung betrachtet vor dem Mittelpunkt der Rollschienen 24.

Das Verkippen der Rollschienen 24 ist insbesondere aufgrund der gelenkigen Lagerung der Rollschienen 24 möglich. Vorzugsweise werden die Rollschienen 24 derart verkippt, dass das in Ausziehrichtung vordere Ende der Rollschienen 24, das heißt das ausgangsseitige Ende, in verkipptem Zustand der Rollschienen 24 stets weiter über die Auflagefläche 20 hinaussteht als das das in Ausziehrichtung hintere Ende der Rollschienen 24. Dadurch wird vermieden, dass die Materialbearbeitungsvorrichtung 12 selbstständig aus der Maschinenanlage 10 herausrollt.

Wenn die Rollschienen 24 die Aushebestellung erreichen, stoßen die Anschlagelemente 32 an den Maschinenholmen 16 an. Auf diese Weise wird verhindert, dass die Rollschienen 24 über eine gewünschte Aushebestellung hinaus angehoben werden.

Beispielsweise sind die Anschlagelemente 32 derart positioniert, dass sie kurz vor dem höchsten Punkt, also kurz bevor die Rollschienen 24 die Aushebestellung erreichen, mit den Querstegen 34 an den Maschinenholmen 16 anstehen. Durch ein weiteres Ziehen des Hebels 30 beziehungsweise durch ein weiteres Kontrahieren des Pneumatikelements 48 über den Totpunkt hinaus wird gewährleistet, dass die Rollschienen in der Aushebestellung verbleiben.

Wenn die Rollschienen 24 in der Aushebestellung sind, kann die Materialbearbeitungsvorrichtung 12 auf den Rollschienen 24 besonders einfach und ohne großen Kraftaufwand aus der Maschinenanlage 10 herausgezogen werden, wie in Figur 2 veranschaulicht.

Auf diese Weise lassen sich auch besonders schwere

Materialbearbeitungsvorrichtungen 12, insbesondere Vorrichtungen mit einem Gewicht von 150 kg oder mehr, problemlos wechseln.