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Die Erfindung betrifft eine Wechselvorrichtung zum Wechseln einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung, ein Verfahren zur Demontage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung sowie ein Verfahren zur Montage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung.
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Ein Wechsel einer Erweiterung, wie beispielsweise eines Arms oder eines Gelenks oder insbesondere eines Werkzeugs, an einer Handhabungseinrichtung, wie beispielsweise einem großen Montageroboter, ist schwierig und aufwendig, da einerseits die Erweiterung - beispielsweise ein Gelenk ca. 130 Kilo wiegt - und somit nicht per Hand der Wechsel ausgeführt werden kann, und andererseits über einer solchen Handhabungseinrichtung regelmäßig keine Hebeeinrichtung, wie beispielsweise einem Kran, angebracht ist. Insofern besteht ein Bedarf darin, ein Hilfsmittel und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, um auf einfache Art und Weise einen Wechsel einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung durchzuführen.
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Bisher ist es immer notwendig, dass zur Demontage und/oder Montage einer Erweiterung eine entsprechende Kranvorrichtung an die Handhabungseinrichtung herangefahren und mithilfe dieser Kranvorrichtung eine Demontage und/oder Montage einer Erweiterung an der Handhabungseinrichtung ausgeführt werden muss. Hierbei ist es insbesondere nachteilig, dass manchmal für die Kranvorrichtung kein Zugang zu der Handhabungseinrichtung besteht.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wechselvorrichtung zum Wechseln einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung, ein Verfahren zur Demontage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung sowie ein Verfahren zur Montage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung zu schaffen, wobei die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsbeispiele sowie Ausführungsformen.
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Die Aufgabe wird gelöst, indem eine Wechselvorrichtung, insbesondere Betriebsmittel, zum Wechseln einer Erweiterung, beispielsweise eines Armes oder eines Gelenks oder eines Werkzeugs, an einer Handhabungseinrichtung, insbesondere Roboter, geschaffen wird, aufweisend einen Grundträger, eine Befestigungseinrichtung, eine Abstützeinrichtung, einen Ausleger sowie eine Hebeeinrichtung. Der Grundträger weist dabei ein erstes Trägerelement und ein zweites Trägerelement auf. Die zwei Trägerelemente sind parallel zueinander ausgerichtet, wobei das erste Trägerelement in den Ausleger, entlang seiner längsten Erstreckung, übergeht und das zweite Trägerelement die Befestigungseinrichtung sowie die Abstützeinrichtung aufweist, vorzugsweise jeweils an gegenüberliegenden Enden. Das erste Trägerelement ist von dem zweiten Trägerelement durch mindestens ein Abstandselement in der parallelen Ausrichtung voneinander beabstandet. Die Befestigungseinrichtung ist eingerichtet, um einen Zentralkörper der Handhabungseinrichtung, an welcher die zu wechselnde Erweiterung befestigt ist, derart zu umgreifen, dass die Wechselvorrichtung fest an dem Zentralkörper gehalten ist. Die Abstützeinrichtung ist eingerichtet, um die Wechselvorrichtung gegenüber dem Zentralkörper abzustützen. Die Hebeeinrichtung ist an dem Ausleger, vorzugsweise geodätisch unterhalb des Auslegers, angeordnet und dazu eingerichtet, eine Erweiterung der Handhabungseinrichtung zu halten, insbesondere zu verlagern, vorzugsweise anzuheben und/oder abzusenken, relativ zu dem Zentralkörper der Handhabungseinrichtung. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine Erweiterung der Handhabungseinrichtung entfernt und eine andere Erweiterung wieder montiert werden kann. Durch Verlagern des Zentralkörpers der Handhabungseinrichtung in eine horizontale Position und einem anschließenden Montieren der Wechselvorrichtung auf dem Zentralkörper kann im Anschluss ein Wechsel einer Erweiterung durchgeführt werden, wobei lediglich zwei Personen, insbesondere Mitarbeiter, benötigt werden. Insbesondere in Situationen, in welchen an die Handhabungseinrichtung, insbesondere an den Zentralkörper der Handhabungseinrichtung, keine verfahrbare Kranvorrichtung herangefahren werden kann, kann mittels der Wechselvorrichtung auf einfache Art und Weise ein Wechsel durch zwei Personen durchgeführt werden.
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Die Befestigungseinrichtung ist bevorzugt dazu eingerichtet, einen Zentralkörper der Handhabungseinrichtung, an welcher die zu wechselnde Erweiterung befestigt ist, derart zu umgreifen, dass die Wechselvorrichtung drehfest an dem Zentralkörper gehalten ist. Dies soll insbesondere bedeuten, dass eine Kontur der Befestigungseinrichtung an eine äußere Kontur des Zentralkörpers, insbesondere in Bezug auf Einkerbungen, Vorsprünge, Ausstülpungen, Rillen, Riefen, Erhebungen und/oder Hintergreifungen, derart angepasst ist, dass eine drehfeste, manchmal auch als verdrehsicher bezeichnet, Befestigung der Befestigungseinrichtung an dem Zentralkörper der Handhabungseinrichtung erzielt wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Abstützeinrichtung als eine weitere Befestigungseinrichtung ausgebildet ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass eine noch innigere Verbindung zwischen Zentralkörper der Handhabungseinrichtung und Wechselvorrichtung erzielt werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hebeeinrichtung als eine Seilwinde oder ein Flaschenzug ausgebildet ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise die Hebeeinrichtung ausgebildet werden kann, da auf Standardteile - welche somit einfach käuflich zu erwerben sind - zurückgegriffen werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hebeeinrichtung an dem Ausleger verfahrbar angeordnet ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass durch eine relativ zu dem Ausleger verfahrbare Hebeeinrichtung deutlich einfacher ein Herausziehen der Erweiterung der Handhabungseinrichtung aus der Handhabungseinrichtung erzielt werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Kontaktfläche der Befestigungseinrichtung, welche mit der Handhabungseinrichtung in einer Funktionsstellung in Kontakt kommt, an eine Form, insbesondere Kontur, der Handhabungseinrichtung an der Stelle, an welcher die Befestigungseinrichtung in Kontakt mit der Handhabungseinrichtung steht, angepasst ist, insbesondere derart angepasst ist, dass eine verdrehsichere Verbindung erzielt wird. Insbesondere ist hiermit gemeint, dass die Befestigungseinrichtung an Einkerbungen, Vorsprünge, Ausstülpungen, Rillen, Riefen, Erhebungen und/oder Hintergreifungen, angepasst ist.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Hebeeinrichtung mittels einer Fixiereinrichtung, insbesondere Fixierstift, an dem Ausleger fixierbar ist, vorzugsweise in einer Hub-Senk-Position. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass während einer Montage oder einer Demontage die Hebeeinrichtung - falls die Hebeeinrichtung an dem Ausleger verfahrbar angeordnet ist - in einer Position fixiert werden kann, falls durch ein Heben einer Erweiterung die Hebeeinrichtung aus ihrer aktuellen Position herausgedrängt wird.
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In Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung soll unter dem Begriff „Hub-Senk-Position“ eine Position an der Handhabungseinrichtung verstanden werden, in welcher mittels des an dem Ausleger angebrachten Hebeeinrichtung eine Erweiterung abgesenkt und/oder angehoben werden kann.
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Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zur Demontage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung geschaffen wird, unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Wechselvorrichtung oder einer Wechselvorrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, wobei folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:
- a) Verfahren, insbesondere Verlagern, eines Zentralkörpers der Handhabungseinrichtung in eine horizontale Position,
- b) Anbringen der Wechselvorrichtung an dem Zentralkörper der Handhabungseinrichtung mittels der Befestigungseinrichtung und der Abstützeinrichtung,
- c) Verbinden der Hebeeinrichtung mit der zu wechselnden Erweiterung der Handhabungseinrichtung, vorzugsweise in der Mitte, insbesondere dem Schwerpunkt, der Erweiterung,
- d) Lösen von Verbindungsmitteln, insbesondere Schrauben, mit welchen die Erweiterung am Zentralkörper befestigt ist,
- e) Herausziehen der Erweiterung aus dem Zentralkörper,
- f) Ablassen der Erweiterung mittels der Hebevorrichtung.
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Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine Demontage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung ausgeführt werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass nach dem Verfahrensschritt f) in einem Verfahrensschritt g) ein Entfernen der Wechselvorrichtung ausgeführt wird. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass, falls keine andere Erweiterung an der Handhabungseinrichtung montiert werden soll, die Wechselvorrichtung für weitere Wechsel von Erweiterungen an Handhabungseinrichtungen bereitsteht. Es ist jedoch aber auch möglich, dass nach dem Verfahrensschritt f) direkt eine Montage einer anderen Erweiterung angeschlossen wird. Mit anderen Worten ein Verfahren zur Demontage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung sowie ein Verfahren zur Montage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung in einem Verfahren, insbesondere Gesamtverfahren, zusammengefasst werden kann, in welchem erste eine Demontage und anschließend eine Montage einer Erweiterung ausgeführt wird.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Verfahrensschritt e) nach dem Herausziehen der Erweiterung aus dem Zentralkörper ein Lösen von mindestens einer elektrischen Verbindung zwischen der Erweiterung und dem Zentralkörper ausgeführt wird. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auch elektrisch angetriebene, insbesondere aktuierte, Erweiterungen mittels des Verfahrens gewechselt werden können.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Verfahren zur Montage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung geschaffen wird, unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Wechselvorrichtung oder einer Wechselvorrichtung gemäß einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, wobei folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:
- a) Verfahren, insbesondere Verlagern, eines Zentralkörpers der Handhabungseinrichtung in eine horizontale Position sowie Bereitstellen einer Erweiterung, insbesondere weiteren Erweiterung, welche sich vorzugsweise von der Erweiterung des Verfahrens zur Demontage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung unterscheidet,
- b) Bereitstellen und Anbringen der Wechselvorrichtung an dem Zentralkörper der Handhabungseinrichtung,
- c) Verbinden der Hebeeinrichtung mit der Erweiterung für die Handhabungseinrichtung, vorzugsweise in der Mitte, insbesondere dem Schwerpunkt, der Erweiterung,
- d) Anheben und Einschieben der Erweiterung in den Zentralkörper der Handhabungseinrichtung,
- e) Verbinden der Erweiterung mit dem Zentralkörper der Handhabungseinrichtung mittels Verbindungsmittel, insbesondere Schrauben,
- f) Lösen der Verbindung zwischen der Erweiterung und der Hebeeinrichtung sowie Entfernen der Wechseleinrichtung von der Handhabungseinrichtung.
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Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise eine Montage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung ausgeführt werden kann.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Verfahrensschritt d) nach dem Anheben und vor dem Einschieben der Erweiterung in den Zentralkörper ein Verbinden von mindestens einer elektrischen Verbindung zwischen der Erweiterung und dem Zentralkörper ausgeführt wird. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise auch eine elektrisch betriebene und/oder angesteuerte Erweiterung mittels dem Verfahren zur Montage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung an einer Handhabungseinrichtung montiert werden kann.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 ein Ausführungsbeispiel der Wechselvorrichtung zum Wechseln einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung,
- 2 ein Gelenk als Erweiterung einer Handhabungseinrichtung,
- 3 die Vorrichtung aus 1, welche einen Zentralkörper der Handhabungseinrichtung umgreift, und mit einer Erweiterung der Handhabungseinrichtung verbunden ist,
- 4 die Vorrichtung aus 3, wobei die Erweiterung aus dem Zentralkörper der Handhabungseinrichtung herausgezogen wird,
- 5 eine andere Ansicht der Vorrichtung aus 4,
- 6 eine Ansicht einer Befestigungseinrichtung sowie Abstützeinrichtung der Vorrichtung,
- 7 eine Hebeeinrichtung der Vorrichtung,
- 8 eine Fixiereinrichtung der Hebeeinrichtung aus 7,
- 9 einen schematischen Ablaufplan eines Verfahrens zur Demontage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung,
- 10 einen schematischen Ablaufplan eines Verfahrens zur Montage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung.
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Der 1 ist eine Wechselvorrichtung 1, insbesondere Betriebsmittel, zum Wechseln einer Erweiterung 3, insbesondere eines Arms oder eines Gelenks oder eines Werkzeugs, an einer Handhabungseinrichtung 5, insbesondere Roboter, zu entnehmen.
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Ferner ist der 1 zu entnehmen, dass die Wechselvorrichtung 1 einen Grundträger 7, eine Befestigungseinrichtung 9, eine Abstützeinrichtung 11, einen Ausleger 13 sowie eine Hebeeinrichtung 15 aufweist.
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Der Grundträger 7 weist ein erstes Trägerelement 17 und ein zweites Trägerelement 19 auf, wobei die zwei Trägerelemente 17, 19 parallel zueinander ausgerichtet sind, wobei das erste Trägerelement 17 in den Ausleger 13 übergeht und das zweite Trägerelement 19 die Befestigungseinrichtung 9 sowie die Abstützeinrichtung 11 aufweist, vorzugsweise jeweils an gegenüberliegenden Enden.
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Das Trägerelement 17 ist von dem zweiten Trägerelement 19 durch mindestens ein Abstandselement 21 in der parallelen Ausrichtung voneinander beabstandet.
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Die Befestigungseinrichtung 9 ist eingerichtet, um einen Zentralkörper 23 (in der 1 nicht gezeigt) der Handhabungseinrichtung 5 (in der 1 nicht gezeigt), an welcher die zu wechselnde Erweiterung 3 (in der 1 nicht gezeigt), derart zu umgreifen, dass die Wechselvorrichtung 1 fest an dem Zentralkörper 23 gehalten ist.
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Die Abstützeinrichtung 11 ist eingerichtet, um die Wechselvorrichtung 1 gegenüber dem Zentralkörper 23 abzustützen, und wobei die Hebeeinrichtung 15 an dem Ausleger 13, vorzugsweise geodätisch unterhalb des Auslegers 13 (wie insbesondere den 1, 3 und 4 zu entnehmen ist) angeordnet ist und dazu eingerichtet ist, eine Erweiterung 3 der Handhabungseinrichtung 5 zu halten, insbesondere zu verlagern, vorzugsweise anzuheben und/oder abzusenken, relativ zu dem Zentralkörper 23 der Handhabungseinrichtung 5.
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Der 2 ist eine Erweiterung 3, insbesondere ein Gelenk, einer Handhabungseinrichtung 5 zu entnehmen.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Abstützeinrichtung 11 als eine weitere Befestigungseinrichtung 9 ausgebildet ist.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Hebeeinrichtung 15 als eine Seilwinde 25 oder einen Flaschenzug (in den Figuren nicht gezeigt) ausgebildet ist. Die Seilwinde 15 ist insbesondere den 1, 3, 4 und 7 zu entnehmen, wobei insbesondere in 7 eine Detaildarstellung der Seilwinde 25 gezeigt ist.
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Ferner ist insbesondere den 1, 3, 4 und 7 sowie 8 zu entnehmen, dass die Hebeeinrichtung 15 an dem Ausleger 13 verfahrbar angeordnet ist.
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Insbesondere der 1 in Verbindung mit den 5 und 6 ist zu entnehmen, dass eine Kontaktfläche 27 (in der 5 und 6 durch den Zentralkörper 23 verdeckt, jedoch in 1 zu erkennen) der Befestigungseinrichtung 9, welche mit der Handhabungseinrichtung 5 in einer Funktionsstelle in Kontakt kommt, an eine Form 29, insbesondere Kontur, der Handhabungseinrichtung 5 an der Stelle 31, an welcher die Befestigungseinrichtung 9 in Kontakt mit der Handhabungseinrichtung 5 steht, angepasst ist.
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Ferner ist insbesondere den 7 und 8 zu entnehmen, dass die Hebeeinrichtung 15 mittels einer Fixiereinrichtung 33, insbesondere Fixierstift 35, an dem Ausleger 13 fixierbar ist, vorzugsweise in einer Hub-Senk-Position.
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Ferner ist der 9 ein schematischer Ablaufplan eines Verfahrens zur Demontage einer Erweiterung 3 an einer Handhabungseinrichtung 5 zu entnehmen, wobei folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:
- a) Verfahren eines Zentralkörpers 23 der Handhabungseinrichtung 5 in eine horizontale Position,
- b) Anbringen der Wechselvorrichtung 1 an dem Zentralkörper 23 der Handhabungseinrichtung 5 mittels der Befestigungseinrichtung 9 und der Abstützeinrichtung 11,
- c) Verbinden der Hebeeinrichtung 15 mit der zu wechselnden Erweiterung 3 der Handhabungseinrichtung 5, vorzugweise in der Mitte, insbesondere dem Schwerpunkt, der Erweiterung 3,
- d) Lösen von Verbindungsmitteln 37, insbesondere Schrauben 39, mit welchen die Erweiterung 3 am Zentralkörper 23 befestigt ist,
- e) Herausziehen der Erweiterung 3 aus dem Zentralkörper 23,
- f) Ablassen der Erweiterung 3 mittels der Hebevorrichtung 15.
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Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass nach dem Verfahrensschritt f) in einem Verfahrensschritt g) ein Entfernen der Wechselvorrichtung 1 ausgeführt wird.
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Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, dass in dem Verfahrensschritt e) nach dem Herausziehen der Erweiterung 3 aus dem Zentralkörper 23 ein Lösen von mindestens einer elektrischen Verbindung 41 zwischen der Erweiterung 3 und dem Zentralkörper 23 ausgeführt wird.
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In den 3, 4, 5 und 6 ist lediglich ein Zentralkörper 23 der Handhabungseinrichtung 5 gezeigt, wobei in 4 der Zentralkörper 23 sowie weitere Teile der Handhabungseinrichtung 5 gezeigt sind.
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Der 10 ist ein schematischer Ablaufplan eines Verfahrens zur Montage einer Erweiterung an einer Handhabungseinrichtung zu entnehmen, wobei folgende Schritte ausgeführt werden:
- a) Verfahren eines Zentralkörpers 23 der Handhabungseinrichtung 5 in eine horizontale Position sowie Bereitstellen einer Erweiterung 3 für die Handhabungseinrichtung 5,
- b) Bereitstellen und Anbringen der Wechselvorrichtung 1 an dem Zentralkörper 23 der Handhabungseinrichtung 5,
- c) Verbinden der Hebeeinrichtung 15 mit der Erweiterung 3 für die Handhabungseinrichtung 5, vorzugsweise in der Mitte, insbesondere dem Schwerpunkt, der Erweiterung 3,
- d) Anheben und Einschieben der Erweiterung 3 in den Zentralkörper 23 der Handhabungseinrichtung 5,
- e) Verbinden der Erweiterung 3 mit dem Zentralkörper 23 der Handhabungseinrichtung 5 mittels Verbindungsmittel 37, insbesondere Schrauben 39,
- f) Lösen der Verbindung zwischen der Erweiterung 3 und der Hebeeinrichtung 15 sowie Entfernen der Wechseleinrichtung 1 von der Handhabungseinrichtung 5.
