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Die Erfindung betrifft eine Handhabungsvorrichtung zum Bewegen von Transportvorrichtungen, insbesondere Coilträgern, mit einer Hub- und einer Schwenkvorrichtung, insbesondere zum Bereitstellen von Produktionsmaterial bei einer Produktionsanlage.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Arten und Ausführungsformen von Handhabungsvorrichtungen bekannt. Hinsichtlich des Erfindungsgegenstandes handelt es sich um Handhabungsvorrichtungen zum Bewegen von Transportvorrichtungen in der Art von Gitterboxen oder Paletten. Die Transportvorrichtungen können gattungsgemäß mittels eines regulären Hubwagens bzw. einer Ameise transportiert werden. Insofern weist die Transportvorrichtung einen Aufbau auf, der es ermöglicht, diese auf dem Boden abstellen zu können und von einem Hubwagen unterfahren und angehoben zu werden.
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Aus dem Stand der Technik sind Handhabungsvorrichtungen in der Verwendung bei Produktionsanlagen, insbesondere in der Fließbandfertigung, bekannt, deren Aufgabe es ist, eine ergonomische Materialbereitstellung aus einer Transportvorrichtung zu ermöglichen. Zu diesem Zwecke werden Schwenkvorrichtungen teilweise in Kombination mit Hubvorrichtungen eingesetzt, die die Transportvorrichtung in eine ergonomische Höhe anheben und zum Bediener hin schwenken.
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Weiterhin sind derartige Handhabungsvorrichtungen in der Zuordnung bei Haspelanlagen bekannt, bei denen es gilt, eine sichere Übergabe von Coils aus Coilträgern zur Haspelanlage zu ermöglichen. Bei einer automatisierten Aufnahme des Coils aus dem Coilträger ist zuvor eine möglichst genaue Positionierung des Coilträgers bei der Handhabungsvorrichtung erforderlich.
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In derartigen Anwendungsfällen ist es üblich, dass der Anlagenbediener, welcher die entsprechende Transportvorrichtung der Maschine zur Verfügung stellt, die Transportvorrichtung auf der Handhabungsvorrichtung auf einem eingezeichneten Feld abstellt. Sofern die Lage auf dem eingezeichneten Feld genau eingehalten wird, ist sichergestellt, dass die Übergabe an der Anlage fehlerfrei und störungsfrei erfolgen kann.
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Problematisch in der Bewegung von Coilträgern ist das vorwiegend sehr hohe Gewicht entsprechender Coils. Aus diesem Grund ist eine genaue Positionierung dieser Coilträger mit erheblichem Aufwand verbunden. Vor allem ist ein vielfaches Rangieren zur Erzielung der gewünschten Position besonders zeitaufwendig und anstrengend.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Handhabungsvorrichtung bereitzustellen, bei der eine einfache und zielsichere Positionierung der Coilträger gewährleistet ist.
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Die vorliegende Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Eine gattungsgemäße Handhabungsvorrichtung dient zum Bewegen von Transportvorrichtungen, insbesondere von Coilträgern. Die Handhabungsvorrichtung umfasst zunächst einmal einen Grundträger, eine Hubvorrichtung, eine Schwenkvorrichtung und eine Aufnahmeeinrichtung. Der Grundträger ist dazu bestimmt, die feste Verbindung mit dem Untergrund bzw. der Umgebung herzustellen. Insofern stellt der Grundträger das bei der Handhabungsvorrichtung stehende tragende Bauteil dar. Die Gestaltung des Grundträgers ist hierbei zunächst nebensächlich. Wesentlich ist, dass dieser die Last von der Handhabungsvorrichtung auf den Untergrund überträgt.
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Zweckbestimmt kann auf der Aufnahmeeinrichtung eine Transportvorrichtung abgestellt werden. Hierbei ist die Aufnahmeeinrichtung auf das zu tragende Gewicht der beladenen Transportvorrichtung auszulegen, ohne dass es zu Instabilitäten kommen kann. Die Gestaltung richtet sich hierbei insbesondere nach den üblichen Transportvorrichtungen, welche mittels eines Hubwagens transportiert werden können, sowie nach dem Verwendungszwecke, dem Bewegen z. B. eines Coilträgers.
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Die Grundfunktion der Handhabungsvorrichtung nimmt hierbei zum einen eine Hubvorrichtung wahr, mittels derer die abgestellte Transportvorrichtung relativ zum Grundträger angehoben werden kann. Zum anderen ist eine Schwenkvorrichtung vorgesehen, mittels derer die Transportvorrichtung im Winkel relativ zur Horizontalen geschwenkt werden kann.
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Insofern ist es mittels der Handhabungsvorrichtung gattungsgemäß möglich, eine Transportvorrichtung anzuheben und zu schwenken. Hierfür geeignete Ausführungsformen ergeben sich für den Fachmann in nahe liegender Weise, als dass er eine gängige Hubvorrichtung und eine gängige Schwenkvorrichtung zu kombinieren und die Verbindung zum Grundträger auf einer Seite und zur Aufnahmeeinrichtung auf anderer Seite zu realisieren hat.
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Zur Lösung der vorliegenden Aufgabe wird nun erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Handhabungsvorrichtung weiterhin eine Führungseinrichtung umfasst, wobei ein, die Transportvorrichtung transportierender, Hubwagen oder dergleichen von der Führungseinrichtung derart geführt werden kann, dass dieser im Wesentlichen ausschließlich eine Bewegung in Übereinstimmung mit der Mittelebene der Führungseinrichtung durchführen kann.
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Somit wird mit der Führungseinrichtung nicht direkt die Transportvorrichtung in der Position geführt, sondern vielmehr der Hubwagen. Da jedoch die Transportvorrichtung von einem Hubwagen zur Handhabungsvorrichtung verbracht wird, bewirkt somit eine Führung des Hubwagens zugleich eine Positionierung der Transportvorrichtung. Hierbei ist die Führungseinrichtung anhand der Abmessungen des Hubwagens auszulegen. Daher ist sichergestellt, dass die Transportvorrichtung immer mittig auf der Handhabungsvorrichtung abgestellt werden kann.
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Die Mittelebene der Führungseinrichtung definiert somit die Lage der abgestellten Transportvorrichtung. Da somit die Transportvorrichtung mittig zur Führungseinrichtung auf der Aufnahmeeinrichtung abgestellt wird, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Mittelebene der Führungseinrichtung zugleich die Mittelebene der Aufnahmeeinrichtung ist.
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Für den Fachmann ist es naheliegend, dass vorteilhafter Weise die Hubvorrichtung gleichfalls in Übereinstimmung mit der Mittelebene angeordnet wird. Somit ist eine vorteilhafte Lasteinleitung in die Hubvorrichtung gegeben. Gleichfalls gilt es, die Mitte der Schwenkvorrichtung ebenfalls in die Mittelebene zu legen, um hier ebenfalls eine vorteilhafte Lastverteilung in der Schwenkvorrichtung zu erreichen.
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Durch die neu geschaffene Führung des Hubwagens ist es erheblich vereinfacht, eine mittige Positionierung der Transportvorrichtung zu erreichen. Insofern erübrigt sich ein mehrfaches Rangieren bzw. Vor- und Zurückschieben der Transportvorrichtung mittels des Hubwagens, um die erforderliche Positionierungsgenauigkeit auf der Handhabungsvorrichtung zu erreichen. Von weiterem Vorteil ist es, dass auf die Transportvorrichtung keine seitlichen Kräfte von der Führungseinrichtung einwirken. Somit kann es durch die Führungseinrichtung auch nicht zu einem Verschieben der Transportvorrichtung auf dem Hubwagen kommen und/oder zu einem Umkippen der Transportvorrichtung vom Hubwagen, insbesondere bei geringer Seitenstabilität des Hubwagens.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Lage der Führungseinrichtung bei der Handhabungsvorrichtung derart gewählt ist, dass ein auf einem Coilträger abgestelltes Coil mittig auf der Aufnahmeeinrichtung zum Liegen kommt. Insofern liegt die Coilmittelachse eines Coils in der auf der Handhabungsvorrichtung abgestellten Position in der Mittelebene.
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Zur Realisierung der Hubvorrichtung ist es vorteilhaft, diese zur Realisierung der Hubbewegung mit einem Hydraulikzylinder sowie mit zwei Zylinderführungen zu versehen. Durch diesen Aufbau wird eine zugleich kostengünstige und sichere Lösung für eine Hubvorrichtung realisiert.
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Besonders vorteilhaft ist es, einen Schwenkträger vorzusehen, welcher von der Hubvorrichtung angehoben werden kann. Hierbei befindet sich die Schwenkvorrichtung in der Verbindung zwischen dem Schwenkträger und der Aufnahmeeinrichtung. Der Schwenkträger dient somit als Verbindung zwischen der Schwenkvorrichtung und der Hubvorrichtung. Folglich besteht mit der Schwenkvorrichtung die Möglichkeit, die Aufnahmeeinrichtung mit der Transportvorrichtung gegenüber der Horizontalen bzw. gegenüber dem Schwenkträger zu schwenken. Durch diese Anordnung der Schwenkvorrichtung kann vorteilhafterweise die Lasteinleitung in die Hubvorrichtung weitgehend unabhängig vom Schwenkwinkel gehalten werden. Insofern wird die Hubvorrichtung durch ein Schwenken der Transportvorrichtung nur unwesentlich mit Querkräften belastet.
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Hierbei ist es von Vorteil, die Schwenkvorrichtung mit einer Schwenklagerung auszustatten und zumindest einen Hydraulikzylinder zur Einleitung der Schwenkbewegung vorzusehen. Die Schwenkachse der feststehenden Schwenklagerung wird vorteilhafterweise senkrecht zur Mittelebene ausgerichtet und wird beabstandet zum Schwerpunkt einer aufliegenden Transportvorrichtung positioniert. Vorteilhafterweise erfolgt die Anbindung zweier Hydraulikzylinder an der Aufnahmeeinrichtung auf der zum Schwerpunkt gegenüberliegenden Seite zur Position der Schwenklagerung.
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In einer ersten Variante ist es vorteilhaft, wenn die Führungseinrichtung fest mit der Aufnahmeeinrichtung verbunden ist oder von dieser gebildet wird. Durch die Zuordnung der Führungseinrichtung an der Aufnahmeeinrichtung wird somit in besonders einfacher Weise die Positionierung der Transportvorrichtung auf der Aufnahmeeinrichtung sichergestellt. Aufgrund der Führung des transportierenden Hubwagens durch die Führungseinrichtung ist somit automatisch die mittige Position der transportierten Transportvorrichtung auf der Aufnahmeeinrichtung gewährleistet.
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Besonders vorteilhaft ist es in diesem Fall, wenn die Aufnahmeeinrichtung zumindest bereichsweise eben mit dem umgebenden Boden ausgerichtet ist. Durch die bereichsweise ebene Anordnung der Aufnahmeeinrichtung mit dem umgebenen Boden, kann somit die Transportvorrichtung mit dem Hubwagen eben, ohne eine Rampe, ein Hindernis oder sonstiges überwinden zu müssen, auf die Aufnahmeeinrichtung gefahren werden. Zugleich ist die bodenebene Ausrichtung der Aufnahmeeinrichtung dahingehend vorteilhaft, als dass die für die Hubvorrichtung notwendige Grube durch die Aufnahmeeinrichtung ebenerdig abgedeckt ist und somit keine Gefahr für das Bedienpersonal besteht.
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In einer weiteren Ausführungsvariante ist es vorteilhaft, wenn die Führungseinrichtung fest mit dem Schwenkträger verbunden ist oder von diesem gebildet wird. Bei Vorliegen eines für die Handhabungsvorrichtung begrenzten Raumes für eine Grube kann mitunter die ebenerdige Anordnung der Aufnahmeeinrichtung verwehrt sein. Somit ist es in diesem Fall entsprechend besonders vorteilhaft, die Führungseinrichtung am Schwenkträger vorzusehen. Aufgrund der Lage des Schwenkträgers relativ zur Aufnahmeeinrichtung ist gleichfalls die mittige Lage der Transportvorrichtung auf der Aufnahmeeinrichtung gewährleistet. Weiterhin ist es besonders einfach, beim Schwenkträger entsprechende Führungseinrichtungen vorzusehen, wobei seitlich außerhalb der Führungseinrichtungen die Schwenkvorrichtung positioniert werden kann, ohne die Bauhöhe zu vergrößern.
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Besonders vorteilhaft ist es in diesem Fall, wenn der Schwenkträger zumindest bereichsweise eben mit dem umgebenden Boden ausgerichtet werden kann. Somit ist es wiederum sichergestellt, dass ein Hubwagen ohne Hindernis bis auf den Schwenkträger auffahren kann, um somit die Transportvorrichtung auf der Aufnahmeeinrichtung abstellen zu können.
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Vorteilhafterweise wird die Führungseinrichtung von zwei im Wesentlichen senkrecht stehenden Führungsflächen gebildet. Durch die senkrechten Führungsflächen wird in besonders einfacher Weise eine Führung für einen Hubwagen bzw. dergleichen gebildet. Zum einen ist somit eine robuste Bauweise möglich als es auch zum anderen nicht relevant ist, in welcher Höhe der Hubwagen direkt an der Führungsfläche zur Anlage kommt. Ebenso ist es vorteilhaft, dass aufgrund der flächigen Anlage zwischen Führungsfläche und Hubwagen eine punktförmige Belastung vermieden wird.
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In diesem Fall ist der lichte Abstand der Führungsflächen mit ausreichendem Spiel geringfügig größer zu wählen als die Breite des zu führenden Hubwagens. Da die in der Praxis vorkommenden Hubwagen genormten Abmessungen unterliegen, kann somit die Führung ihrerseits an diesen Normbreiten ausgerichtet werden. Ein geringes Spiel stellt hierbei sicher, dass es zu keinem Klemmen des Hubwagens in der Führung kommt.
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Vorteilhafterweise kann die Handhabungsvorrichtung um eine Drehvorrichtung ergänzt werden. Hierbei ist es mittels der Drehvorrichtung ermöglicht, die Aufnahmeeinrichtung um eine senkrechte Achse gegenüber dem Grundträger zu schwenken. Somit kann die Handhabungsvorrichtung dahingehend flexibel eingesetzt werden, dass beispielsweise zwei im Winkel angeordnete Produktionsanlagen bedient werden können.
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Zur Sicherstellung der gewünschten Lage entlang der Mittelebene wird vorteilhafterweise an der Aufnahmeeinrichtung einseitig zumindest ein Anschlag vorgesehen. Somit kann beim Transport der Transportvorrichtung auf die Aufnahmeeinrichtung die Transportvorrichtung gegen den Anschlag gefahren werden. Folglich weist die Transportvorrichtung immer die identische Position auf. Bei einem Schwenken der Aufnahmeeinrichtung gegenüber der Horizontalen mittels einer Anhebung auf der dem Anschlag gegenüberliegenden Seite kann zudem der Anschlag als Schutzeinrichtung gegen ein Abrutschen von der Aufnahmeeinrichtung dienen.
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Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn auf der gegenüberliegenden Seite des Anschlags zumindest ein Sicherungselement vorhanden ist, wobei der Anschlag und das Sicherungselement die Lage der Transportvorrichtung entlang der Mittelebene begrenzen. Somit weist das Sicherungselement die gleichen Aufgaben wie der Anschlag auf, wobei der Anschlag fest mit der Aufnahmeeinrichtung verbunden ist und das Sicherungselement hierzu steckbar bzw. montierbar ist.
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Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn zumindest ein Stab, insbesondere zwei Stäbe, als Sicherungselemente eingesetzt werden. Zur Befestigung der Sicherungselemente bzw. der Stäbe an der Aufnahmeeinrichtung wird vorteilhafterweise in der Aufnahmeeinrichtung jeweils eine Hülse vorgesehen. Somit ist es in besonders einfacher Weise möglich, das Sicherungselement an der Aufnahmeeinrichtung anzubringen.
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Aufgrund der vorwiegend hohen Belastungen durch die Transportvorrichtungen, insbesondere die Coilträger, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Aufnahmeeinrichtung eine Auflageplattform und zwei Auflageträger umfasst. Hierbei ist zwischen der Auflageplattform und den Auflageträgern ein Stufenabsatz erforderlich, dessen Höhe sich an dem Abstand der Transportvorrichtung zwischen der Auflage auf dem Boden und der Auflage auf einem Hubwagen bemisst. Somit kann sich eine Transportvorrichtung zum einen direkt auf der Auflageplattform abstützen und zugleich auf den Auflageträgern. Somit ist eine besonders stabile und steife Auflage gewährleistet.
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Ein Beispiel für eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung wird in den nachfolgenden Figuren skizziert.
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Es zeigt:
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1 eine Handhabungsvorrichtung 01 in der Zuordnung mit einer Haspelanlage 04;
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2 die Handhabungsvorrichtung 01 mit aufliegender Transportvorrichtung 02;
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3 die Schwenkvorrichtung 15 der Handhabungsvorrichtung 01 mit Schwenkträger 14 und Aufnahmeeinrichtung 19;
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4 die Aufnahmeeinrichtung 19 zu 3;
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5 den Grundträger 08 mit der Hubvorrichtung 10 zu 2.
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In 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handhabungsvorrichtung 01 in der Zuordnung zu einer Haspelmaschine 04 dargestellt. Hierzu skizziert ist des Weiteren die Anordnung mit der Hubvorrichtung 10 in einer Grube 05 der Haspelmaschine 04 sowie dem umgebenden Boden 06. Die Haspelmaschine 04 hat hierbei die Aufgabe, eine Auf- bzw. Abwicklung von Metallbändern bzw. Coils 03 zu ermöglichen.
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Die Handhabungsvorrichtung 01 aus 1 ist wiederum in 2 skizziert, wobei in diesem Fall eine aufliegende Transportvorrichtung 02 in Form eines Coilträgers dargestellt ist. Zu erkennen ist der Einbau des Grundträgers 08 als ebene Platte in der Grube 05. Die Grube 05 umgebend bildet den Boden 06, welcher wiederum die Fahrhöhe für einen Hubwagen darstellt. Der zwischen Hubvorrichtung 10 und der Schwenkvorrichtung 15 angeordnete Schwenkträger 14 kann insofern bereichsweise eben mit dem Boden 06 vom Hubwagen befahren werden. Zur mittigen Positionierung entsprechender Transportvorrichtung 02 bei der Handhabungsvorrichtung 01 ist erfindungsgemäß die Führungsvorrichtung 24 vorgesehen, welche im skizzierten Beispiel aus zwei senkrechten Führungsflächen 25 besteht. Diese sind wiederum fest am Schwenkträger 14 angebracht. Insofern kann ein Hubwagen zum Transport der Transportvorrichtung 02 zwischen den Führungsflächen 25 auf dem Schwenkträger 14 aufgefahren werden. Die Transportvorrichtung 02 ihrerseits kann wiederum auf der Aufnahmeeinrichtung 19 abgestellt werden. Somit wird durch diese erfindungsgemäße Ausführung die mittige Lage der Transportvorrichtung 02 bei Aufstellung auf der Aufnahmeeinrichtung 19 gewährleistet.
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Die 3 skizziert die Schwenkvorrichtung 15 bestehend aus einer Schwenklagerung 16 und Hydraulikzylindern 17. Diese sind jeweils auf einer Seite an dem Schwenkträger 14 befestigt. Auf oberer Seite der Schwenkvorrichtung 15 ist die Aufnahmeeinrichtung 19 angebunden. Diese 19 wiederum wird gebildet durch eine Auflageplattform 20 sowie zwei Auflageträgern 21. Die Transportvorrichtung 02 kann nunmehr auf der Auflageplattform 20 und zugleich auf den Auflageträgern 21 abgestellt werden. Beim Auffahren der Transportvorrichtung 02 auf die Aufnahmeeinrichtung 19 begrenzen Anschläge 22 die Endlage.
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Nochmals ist die Aufnahmeeinrichtung 19 in 4 dargestellt. Zu erkennen ist wiederum die Auflageplattform 20 sowie die Auflageträger 21. Gleichfalls ist der Anschlag 22 zu erkennen, welcher entsprechend die Position der Transportvorrichtung auf der Aufnahmeeinrichtung 19 begrenzt.
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Die 5 skizziert die Ausführung der Hubvorrichtung 10 zur Ausführungsform gemäß vorheriger Figuren. Diese besteht, wie leicht zu erkennen ist, aus einem Hydraulikzylinder 11 und zwei Führungszylindern 12. Diese Ausführung der Hubvorrichtung 10 realisiert somit in einfacher Weise eine sichere Anhebung der Transportvorrichtung 02. Der Grundträger 08 besteht in diesem Fall aus einer einfachen Platte.
