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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transport eines Bauteils, insbesondere einer Elektrofahrzeug-Antriebsbatterie.
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Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Austauschen von Bauteilen mittels einer derartigen Transportvorrichtung, insbesondere zum Austauschen einer in einem Fahrzeug eingebauten Antriebsbatterie durch eine neue oder instandgesetzte Antriebsbatterie.
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Elektrofahrzeuge, die mittels einer Antriebsbatterie angetrieben werden, sollen Verbrennungsmotor-getriebene Fahrzeuge langfristig ersetzen. Um angemessene Reichweiten für derartige Elektrofahrzeuge zu realisieren, sind in die Elektrofahrzeuge Antriebsbatterien eingebaut, die relativ groß und relativ schwer sind. Gewichte von einigen hundert Kilogramm sind bei solchen Antriebsbatterien üblich.
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Der Austausch solcher Antriebsbatterien kann beispielsweise dann erfolgen, wenn eine Restkapazität einen bestimmten Schwellenwert unterschritten hat und/oder wenn in der Sicherheitsbeschaltung der Antriebsbatterie Fehler aufgetreten sind.
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In den Werkstätten der Fahrzeughersteller können derartige Austauschvorgänge in spezialisierten Austauschstationen erfolgen. Dabei wird in der Regel die Antriebsbatterie, die im Bodenbereich des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, nach unten herausgenommen. Hierzu wird das Fahrzeug häufig angehoben. Zur relativen Vertikalbewegung zwischen Antriebsbatterie und Fahrzeug können dabei spezielle Hubvorrichtungen, ggf. auch Stapler oder dergleichen, verwendet werden.
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In kleineren Werkstätten ist häufig nur eine Hebebühne für ein Kraftfahrzeug vorhanden und es stehen in der Regel keine weiteren Hubvorrichtungen wie Kräne oder Stapler zur Verfügung. Ein manueller Austausch ist aufgrund des Batteriegewichts ausgeschlossen
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Der Transport derartiger Antriebsbatterien hin zu kleineren Werkstätten und weg von kleineren Werkstätten muss hinreichend sicher erfolgen können. Denn die Antriebsbatterien werden im weitesten Sinne als Gefahrgut angesehen, insbesondere wenn sie eine Chemie auf Lithiumbasis oder dergl. haben.
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Der Transport von Fahrzeugbatterien sollte ferner so erfolgen, dass die Batterien einen gewissen Schutz gegenüber Fremdeinwirkungen von außen haben.
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Vor diesem Hintergrund ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zum Transport eines Bauteils, insbesondere einer Elektrofahrzeug-Antriebsbatterie, sowie ein verbessertes Verfahren zum Austauschen von Bauteilen, insbesondere Elektrofahrzeug-Antriebsbatterien, unter Verwendung einer derartigen Transportvorrichtung anzugeben.
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Die obige Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch eine Vorrichtung zum Transport eines Bauteils, insbesondere einer Elektrofahrzeug-Antriebsbatterie, mit einem ersten Bauteilträger, der einen ersten Trägerrahmen und eine an dem ersten Trägerrahmen befestigte erste Bauteilaufnahme aufweist, und mit einem zweiten Bauteilträger, der einen zweiten Trägerrahmen und eine an dem zweiten Trägerrahmen befestigte zweite Bauteilaufnahme aufweist, wobei der erste und der zweite Bauteilträger stapelbar sind, derart, dass der erste Bauteilträger auf den zweiten Bauteilträger stapelbar ist und der zweite Bauteilträger auf den ersten Bauteilträger stapelbar ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Transport eines Bauteils, insbesondere einer Elektrofahrzeug-Antriebsbatterie, mit einem ersten Bauteilträger, der einen ersten Trägerrahmen und eine an dem ersten Trägerrahmen befestigte erste Bauteilaufnahme aufweist, und mit einem zweiten Bauteilträger, der einen zweiten Trägerrahmen und eine an dem zweiten Trägerrahmen befestigte zweite Bauteilaufnahme aufweist, wobei die Transportvorrichtung ferner ein Zwischenteil aufweist, das zwischen den ersten Bauteilträger und den zweiten Bauteilträger stapelbar ist.
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Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Austauschen von Bauteilen, mit den Schritten: Bereitstellen einer Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, und zwar in einer ersten Transportkonfiguration mit einem ersten Bauteil, Abnehmen des oberen ersten Bauteilträgers von dem Zwischenteil, Anordnen des ersten Bauteilträgers in einer Übergabeposition, Laden eines zweiten Bauteils auf den ersten Bauteilträger und Versetzen des ersten Bauteilträgers von der Übergabeposition in eine Abtransportposition, Abnehmen des Zwischenteils von dem unteren zweiten Bauteilträger, Anordnen des zweiten Bauteilträgers, auf dem das erste Bauteil angeordnet ist, in der Übergabeposition, Entladen des ersten Bauteils von dem zweiten Bauteilträger, Stapeln des Zwischenteils auf den ersten Bauteilträger, und Stapeln des zweiten Bauteilträgers auf den Zwischenteil, um eine zweite Transportkonfiguration mit dem zweiten Bauteil bereitzustellen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt folglich Bauteilträger bereit, an denen ein Bauteil wie eine Elektrofahrzeug-Antriebsbatterie aufgenommen werden kann.
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Die hierzu verwendete Bauteilaufnahme kann es bspw. ermöglichen, das Bauteil fest an der Bauteilaufnahme zu verzurren, um beispielsweise ein Verrutschen oder Ähnliches an der Bauteilaufnahme zu verhindern. Der Trägerrahmen weist vorzugsweise eine größere Grundfläche auf als die Bauteilaufnahme, wobei das auf der Bauteilaufnahme aufgenommene Bauteil nicht gegenüber dem Trägerrahmen vorsteht und folglich gegenüber Einwirkungen von außen geschützt ist.
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Ferner können zwei Bauteilträger übereinander gestapelt werden. Hierdurch kann erreicht werden, dass das Bauteil, das auf dem unteren Bauteilträger angeordnet ist, von oben abgedeckt wird. Auch Fremdeinwirkungen von oben können daher während des Transports des Bauteils verhindert oder eingeschränkt werden.
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Die Bauteilträger können beliebig übereinander gestapelt werden, so dass ein Austausch von Bauteilen vereinfacht wird.
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Bei dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit dem ersten Aspekt beliebig kombinierbar ist, ist ein Zwischenteil zwischen den ersten und den zweiten Bauteilträger stapelbar.
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Hierdurch kann eine Höhe zwischen dem ersten und dem zweiten Bauteilträger geeignet eingestellt werden, insbesondere angepasst an die Höhe eines jeweiligen Bauteils.
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Ferner kann durch das Zwischenteil ein weiterer gewisser Schutz gegenüber Fremdeinwirkungen von der Seite erreicht werden.
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In einer Draufsicht hat das Zwischenteil vorzugsweise eine ähnliche oder identische Konfiguration wie die Bauteilträger.
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Die Bauteilträger sind vorzugsweise so ausgebildet, dass ein auf dem Boden stehender Bauteilträger mittels eines Hubwagens angehoben und in der Ebene verschoben werden kann.
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Ferner ist jeder Bauteilträger vorzugsweise dazu ausgebildet, von einer Hebebühne angehoben zu werden. Hierdurch ist es möglich, eine Hebebühne, wie sie in kleineren Werkstücken typischerweise vorhanden ist, zum Anheben des Bauteilträgers mit einer darauf gelagerten Batterie zu verwenden.
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Vorzugsweise sind die Bauteilträger so ausgebildet, dass von den zwei Bauteilträgern, die übereinander gestapelt sind, mit oder ohne dazwischen angeordnetem Zwischenteil, der obere Bauteilträger und/oder das Zwischenteil mittels einer Hebebühne von dem Stapel abhebbar ist.
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In manchen Ausführungsformen kann daher ein hinreichender Abstand zwischen den Trägerrahmen und einem Boden vorhanden sein, um einen Schwenkbügel einer Hebebühne unter dem Trägerrahmen anordnen zu können. In anderen Ausführungsformen können an dem Trägerrahmen ausschwenkbare Träger angebracht sein, an deren Unterseite die Schwenkbügel von Hebebühnen angreifen können.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist in einer sogenannten Transportkonfiguration ein Bauteil auf einem unteren von dem ersten und dem zweiten Bauteilträger angeordnet, ist das Zwischenteil auf den unteren Bauteilträger gestapelt und ist ein oberer von dem ersten und dem zweiten Bauteilträger auf das Zwischenteil gestapelt.
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In dieser Transportkonfiguration kann ein auf dem unteren Bauteilträger angeordnetes Bauteil wie eine Antriebsbatterie sicher und gut handhabbar transportiert werden. Beispielsweise kann ein Hubwagen dazu verwendet werden, um die Transportkonfiguration auf einem Hallenboden zu verschieben oder bspw. von einer oder auf eine Hebebühne eines LKW zu verfahren. Alternativ ist es in manchen Ausführungsformen denkbar, dass ein mit einem LKW mitgeführter Stapler die so ausgebildete Transportkonfiguration von unten ergreift und zum An-/Abtransport anhebt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist in einer Übergabekonfiguration ein Bauteil auf einem unteren von dem ersten und dem zweiten Bauteilträger angeordnet, ohne dass das Zwischenteil auf den unteren Bauteilträger gestapelt ist und ohne dass ein oberer von dem ersten und dem zweiten Bauteilträger auf das Zwischenteil gestapelt ist.
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In dieser Übergabekonfiguration liegt das auf dem unteren Bauteilträger befindliche Bauteil frei. In diesem Zustand kann der untere Bauteilträger beispielsweise in eine Übergabeposition gefahren werden, also beispielsweise unterhalb eines Kraftfahrzeuges, das mittels einer Hebebühne angehoben ist. Durch eine Höhenverstellung der Hebebühne kann dann das Kraftfahrzeug vorzugsweise auf eine auf dem Bauteilträger befindliche Antriebsbatterie aufgesetzt werden, bis diese über geeignete Montagemittel mit dem Fahrzeug verbindbar ist.
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Anschließend kann das Fahrzeug mit der montierten Antriebsbatterie wieder mittels der Hebebühne angehoben werden, und der untere Bauteilträger kann aus der Übergabeposition entfernt werden.
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Desgleichen kann ein Bauteilträger ohne darauf angeordnetes Zwischenteil und ohne darauf angeordnetem weiteren Bauteilträger in einem „leeren“ Zustand in die Übergabeposition verfahren werden, um dann ein Kraftfahrzeug mittels der Hebebühne so weit abzusenken, bis eine an dem Kraftfahrzeug montierte Batterie demontiert werden kann und auf den unteren Bauteilträger aufgesetzt werden kann.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung weist jeder Bauteilträger eine Fußanordnung auf, mittels der der Trägerrahmen gegenüber einer Sohlenebene der Fußanordnung um eine erste Trägerrahmenhöhe beabstandet ist.
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Die erste Trägerrahmenhöhe ist vorzugsweise hinreichend, um einen Hubwagen unter den Trägerrahmen zu schieben und/oder um eine Staplergabel unter den Trägerrahmen zu verfahren.
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Ferner ist die erste Trägerrahmenhöhe hinreichend, um in vielen Fällen Schwenkbügel von Hebebühnen unter den Trägerrahmen verschwenken zu können.
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Die erste Trägerrahmenhöhe kann beispielsweise in einem Bereich von 8 cm bis 20 cm liegen, vorzugsweise in einem Bereich von 10 cm bis 15 cm.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Zwischenteil und weist jeder Bauteilträger einen unteren Stapelabschnitt und einen oberen Stapelabschnitt auf, wobei zum Stapeln ein unterer Stapelabschnitt in Eingriff gelangt mit einem oberen Stapelabschnitt.
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Die Stapelabschnitte dienen dazu, die Bauteilträger und/oder das Zwischenteil geeignet aufeinander stapeln zu können. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Stapelabschnitte zum einen eine definierte Stapelhöhe einrichten können. Zum anderen ist es aber auch bevorzugt, wenn die Stapelabschnitte dazu ausgebildet sind, eine vorbestimmte Relativpositionierung der übereinander zu stapelnden Elemente in einer horizontalen Ebene zu erreichen.
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Von besonderem Vorzug ist es daher, wenn einer von dem unteren Stapelabschnitt und dem oberen Stapelabschnitt eine Zapfenaufnahme aufweist und wenn der andere von dem unteren Stapelabschnitt und dem oberen Stapelabschnitt einen Zapfen aufweist, der zum Eingriff in eine Zapfenaufnahme ausgebildet ist.
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Hierdurch kann erreicht werden, dass das Zwischenteil und die Bauteilträger beliebig übereinander gestapelt werden können, wobei jeweils ein Zapfen in eine Zapfenaufnahme eingreift. Hierdurch wird eine Positionierung des Zwischenteils und der Bauteilträger in einer Horizontalebene erreicht.
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Zudem ist es möglich, übereinander gestapelte Elemente aneinander zu sichern. Generell ist es dabei bevorzugt, wenn ein unterer Stapelabschnitt und ein oberer Stapelabschnitt, die miteinander in Eingriff liegen, aneinander gesichert werden können, um für den Zeitraum des Transports ein unbeabsichtigtes Lösen zu vermeiden.
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Hierbei können ein Zapfen und eine Zapfenaufnahme beispielsweise Querbohrungen aufweisen, durch die hindurch Sicherungsstifte gesteckt werden können, so dass vermieden werden kann, dass sich ein oberes Teil von einem unteren Teil löst, beispielsweise aufgrund von Vibrationen während des Transportes oder dergleichen.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist jeder Bauteilträger bedarfsweise mit stelzenartigen Rollfüßen verbindbar, mittels denen der Trägerrahmen gegenüber einer Sohlenebene der Rollfüße um eine zweite Trägerrahmenhöhe beabstandet ist.
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Hierdurch ist es möglich, insbesondere die Übergabekonfiguration, die oben beschrieben wurde, so abzuändern, dass der untere Bauteilträger, auf dem ein Bauteil angeordnet ist, auf die stelzenartigen Rollfüße aufgesetzt ist, um für die Montagearbeiten (beispielsweise Montage einer Antriebsbatterie an einem Kraftfahrzeug) eine angenehme Arbeitshöhe zu erreichen.
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Zum Montieren der stelzenartigen Rollfüße ist es beispielsweise möglich, den unteren Bauteilträger, ggf. mit einem darauf angeordneten Bauteil, mittels einer Hebebühne anzuheben, anschließend die Rollfüße an der Unterseite des Bauteilträgers anzubringen, und den so erhöhten Bauteilträger wieder auf dem Boden abzusetzen, so dass er anschließend beliebig verfahrbar ist. Die Verfahrbarkeit des Bauteilträgers ermöglicht zudem, dass eine Relativpositionierung zwischen dem Bauteil und einem Kraftfahrzeug bei einem Montagevorgang erleichtert werden kann.
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Die stelzenartigen Rollfüße weisen an ihrer Oberseite vorzugsweise einen Stapelabschnitt auf, der dem Stapelabschnitt zum Stapeln des Zwischenteils und der Bauteilträger entspricht. Insbesondere kann jeder Rollfuß mit einem Zapfen versehen sein, der in eine Zapfenaufnahme im Bereich eines Fußes des zugeordneten Bauteilträgers greift.
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Gemäß einer weiteren insgesamten bevorzugten Ausführungsform weist der Trägerrahmen von jedem Bauteilträger einen rechteckigen Rahmenabschnitt auf, von dessen Ecken Füße einer Fußanordnung nach unten vorstehen.
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Ferner ist es insgesamt bevorzugt, wenn ein Zwischenteil, das zwischen den ersten und den zweiten Bauteilträger stapelbar ist, zwei übereinander angeordnete rechteckige Rahmenabschnitte aufweist, die über Pfosten miteinander verbunden sind.
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Durch diese Maßnahme kann das Zwischenteil zum einen eine solche Höhe und Stabilität erlangen, um einen hinreichenden Abstand zwischen einem unteren Bauteilträger und einem oberen Bauteilträger zur Aufnahme eines Bauteils einzurichten.
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Zum anderen können die zwei Rahmenabschnitte des Zwischenteils auch eine gewisse Schutzfunktion erzielen.
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Von besonderem Vorzug ist es, wenn zwischen den zwei übereinander angeordneten rechteckigen Rahmenabschnitten Befestigungsabschnitte für Rollfüße angeordnet sind.
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Hierdurch ist es möglich, in der Transportkonfiguration an den vier Seitenkanten des vorzugsweise rechteckigen Zwischenteils vier Rollfüße zu befestigen, mittels denen ein Bauteilträger in eine angenehme Montagehöhe angehoben werden kann, wie oben beschrieben.
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Der erste und der zweite Bauteilträger können an ihre jeweilige Funktion angepasst sein und unterschiedlich ausgebildet sein. Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn der erste und der zweite Bauteilträger als Gleichteile ausgebildet sind.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist an wenigstens einem Bauteilträger eine Überwachungseinheit für das zu transportierende Bauteil angeordnet.
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Hierdurch ist es möglich, das Bauteil während des Transports zu überwachen. Beispielsweise beinhaltet die Überwachungseinheit eine Temperaturüberwachung. Hierdurch kann beispielsweise ein zulässiges Temperaturfenster für den Transport einer Antriebsbatterie eines Kraftfahrzeugs überwacht werden.
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Vorzugsweise beinhaltet die Überwachungseinheit zudem Kommunikationsmittel, wie Bluetooth, ZigBee, WLAN, etc., um insbesondere kabellos Warnmeldungen an Endgeräte (z.B. Mobiltelefon) übersenden zu können.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden mit Bezug auf diese nachstehend näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer Transportvorrichtung in einer Transportkonfiguration;
- 2 eine perspektivische Ansicht eines Trägerrahmens eines Bauteilträgers von schräg unten;
- 3 eine Querschnittsansicht eines Details III der 2;
- 4 eine perspektivische Ansicht einer Bauteilaufnahme eines Bauteilträgers von schräg unten;
- 5 eine perspektivische Ansicht eines Zwischenteils von schräg oben;
- 6 eine Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Bauteilträgers von unten;
- 7 eine weitere Ausführungsform einer Transportvorrichtung mit einem Bauteilträger der 6;
- 8 eine schematische Darstellung einer Transportvorrichtung in einer ersten Transportkonfiguration und anschließende Verfahrensschritte einer ersten Phase eines Verfahrens zum Austauschen einer Antriebsbatterie;
- 9 eine schematische Darstellung einer zweiten Phase des in 8 gezeigten Verfahrens zum Austauschen einer Antriebsbatterie; und
- 10 eine schematische Ansicht einer zweiten Transportkonfiguration nach Abschluss des Verfahrens der 8 und 9.
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In 1 ist eine Transportvorrichtung 10 perspektivisch dargestellt. Die Transportvorrichtung 10 weist einen ersten Bauteilträger 12A und einen zweiten Bauteilträger 12B auf. Ferner beinhaltet die Transportvorrichtung 10 ein Zwischenteil 14. Das Zwischenteil 14 ist auf den ersten Bauteilträger 12A gestapelt. Der zweite Bauteilträger 12B ist auf das Zwischenteil 14 gestapelt.
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Auf dem unteren ersten Bauteilträger 12A ist ein Bauteil 16 angeordnet, das beispielsweise als Antriebsbatterie eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein kann.
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Der erste Bauteilträger 12A weist einen ersten Trägerrahmen 20A und eine erste Bauteilaufnahme 22A auf. Die erste Bauteilaufnahme 22A ist an dem ersten Trägerrahmen 20A festgelegt. Das Bauteil 16 ist auf der Bauteilaufnahme 22A angeordnet.
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Der zweite Bauteilträger 12B weist einen zweiten Trägerrahmen 20B auf, an dem eine zweite Bauteilaufnahme 22B festgelegt ist. Die zweite Bauteilaufnahme 22B bildet eine Oberseite der Transportvorrichtung 10.
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Der erste Trägerrahmen 20A weist einen ersten Rahmenabschnitt 26A auf. Der zweite Trägerrahmen 20B weist einen zweiten Rahmenabschnitt 26B auf. Die Rahmenabschnitte 26A, 26B der Bauteilträger 12A, 12B weisen in einer Draufsicht eine rechteckige Form auf und sind sowohl in der Längserstreckung als auch in der Quererstreckung größer als das Bauteil 16 in der Draufsicht.
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Das Zwischenteil 14, das zwischen dem ersten Bauteilträger 12A und dem zweiten Bauteilträger 12B angeordnet ist, weist einen unteren Rahmenabschnitt 28 und einen oberen Rahmenabschnitt 30 auf. Die Rahmenabschnitte 28, 30 haben vorzugsweise die gleichen Abmessungen wie die Rahmenabschnitte 26A, 26B. Der untere Rahmenabschnitt 28 und der obere Rahmenabschnitt 30 sind über Pfosten 32 an den vier Ecken miteinander verbunden, derart, dass sie voneinander in vertikaler Richtung beabstandet sind.
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An einem Pfosten 32 oder an jedem Pfosten 32 ist ein Befestigungsabschnitt 34 oder sind zwei Befestigungsabschnitte 34, 36 festgelegt, an denen Rollfüße 38 befestigbar sind. Die Rollfüße 38 sind stelzenartige Rollfüße und dienen zum Erhöhen eines Bauteilträgers, was nachstehend noch beschrieben wird. Die Rollfüße 38 sind mittels der Befestigungsabschnitte 34, 36 so an dem Zwischenteil 14 festgelegt, dass sie sich parallel zu Längs- bzw. Querstreben der Rahmenabschnitte 28, 30 erstrecken.
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Mittels der Fußanordnung 24A ist der Trägerrahmen 20A des unteren ersten Bauteilträgers 12A gegenüber dem Boden um eine erste Trägerrahmenhöhe H1 beabstandet, die beispielsweise in einem Bereich von 8 cm bis 20 cm liegen kann, vorzugsweise in einem Bereich von 10 cm bis 15 cm.
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Das Zwischenteil 14 weist eine Zwischenteilhöhe Hz auf, die an die Höhe des Bauteils 16 angepasst sein kann und die vorzugsweise größer ist als die erste Trägerrahmenhöhe H1.
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Zwischen dem Trägerrahmen 20A des unteren Bauteilträgers 12A und dem Trägerrahmen 20B des oberen Bauteilträgers 12B kann folglich ein Abstand eingerichtet werden, der gleich Hz + H1 ist.
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Diese Gesamthöhe ist hinreichend, um das Bauteil 16 zwischen der Oberseite der unteren Bauteilaufnahme 22A und der Unterseite der oberen Bauteilaufnahme 22B anzuordnen.
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Bei der Transportvorrichtung 10 ist das Bauteil 16 durch die Rahmenabschnitte 26, 28, 30 seitlich geschützt im Inneren der Transportvorrichtung 10 angeordnet. Ferner liegt das Bauteil 16 in vertikaler Richtung zwischen den Bauteilaufnahmen 22A, 22B, so dass es rundherum gut für den Transport geschützt ist.
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Die Bauteilträger 12A, 12B sind vorzugsweise als Gleichteile ausgebildet.
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Die Bauteilträger 12A, 12B sind vorzugsweise so ausgebildet, dass ein Hubwagen unter den unteren Bauteilträger eingefahren werden kann, um die gesamte Transportvorrichtung 10 anzuheben und in der Ebene zu verfahren. Die erste Trägerrahmenhöhe H1 ist folglich größer als das Fahrwerk eines Hubwagens.
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Ferner ist die erste Trägerrahmenhöhe H1 dazu ausgebildet, dass ein Gabelstapler die Transportvorrichtung 10 von unten ergreifen kann.
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Die Bauteilträger 12A, 12B sind so ausgebildet, dass sie direkt übereinander stapelbar sind oder mittels des Zwischenteils 14 übereinander stapelbar sind.
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Insbesondere sind die Bauteilträger 12A, 12B derart stapelbar, dass der erste Bauteilträger auf den zweiten Bauteilträger stapelbar ist und der zweite Bauteilträger auf den ersten Bauteilträger stapelbar ist. In beiden Fällen kann das Zwischenteil zwischen dem ersten Bauteilträger 12A und dem zweiten Bauteilträger 12B angeordnet werden.
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Aus der in 1 gezeigten Transportkonfiguration kann die Transportvorrichtung 10 in eine Übergabekonfiguration umkonfiguriert werden. Hierzu werden der obere zweite Bauteilträger 12B und das Zwischenteil 14 abgenommen. In der Übergabekonfiguration liegt folglich das Bauteil nach oben hin frei auf der ersten Bauteilaufnahme 22A des unteren ersten Bauteilträgers 12A.
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Im Folgenden werden Einzelteile der Transportvorrichtung 10 der 1 beschrieben. Da die Bauteilträger 12A, 12B vorzugsweise als Gleichteile ausgebildet sind, wird nur ein Bauteilträger beispielhaft beschrieben.
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In den 2 und 3 ist ein Trägerrahmen 20 eines Bauteilträgers 12 gezeigt.
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Der Trägerrahmen 20 weist die Fußanordnung 24 auf, die durch pfostenartig nach unten gegenüber dem Rahmenabschnitt 26 vorstehende Füße gebildet ist. Die Füße sind an den vier Ecken des Rahmenabschnittes 26 angeordnet. Eine Unterseite der Füße ist jeweils mit einer Fußplatte 41 verbunden.
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Die Füße der Fußanordnung 24 weisen jeweils einen unteren Stapelabschnitt 42 in Form einer Zapfenaufnahme 44 auf. Die Zapfenaufnahme kann als kreisförmige Zapfenaufnahme im Inneren des vierkantförmigen Pfostens des Fußes der Fußanordnung 24 ausgebildet sein.
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An einer Oberseite des Trägerrahmens 20 und in vertikaler Ausrichtung mit der Zapfenaufnahme 24 weist der Trägerrahmen 20 einen oberen Stapelabschnitt 46 auf, der vorliegend als Zapfen ausgebildet ist, der gegenüber dem Rahmenabschnitt 26 nach oben vorsteht.
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Eine Zapfenaufnahme 44 und ein vertikal hiermit ausgerichteter Zapfen 48 sind an jeder der vier Ecken des Rahmenabschnittes 26 angeordnet.
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Wie es in 3 zu erkennen ist, ist in der Zapfenaufnahme 44 eine Querbohrung 49 ausgebildet. In dem Zapfen 48 ist eine Querbohrung 50 ausgebildet.
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Sofern ein Zapfen 48 in eine Zapfenaufnahme 44 greift, kann ein Querstift in die Querbohrungen 49, 50 eingeführt werden, um die übereinander gestapelten Bauteile aneinander zu sichern.
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In 2 ist ferner zu erkennen, dass der Trägerrahmen 20 neben dem rechteckigen Rahmenabschnitt 26 eine Mehrzahl von vorliegend zwei Längsstreben 52 und eine Mehrzahl von vorliegend zwei Querstreben 54 aufweisen kann, so dass der Trägerrahmen 20 eine gitterartige Struktur hat.
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Im Bereich der Querstreben des Rahmenabschnittes 26 können an der Unterseite zudem Stützfüße 56 vorhanden sein.
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Ferner sind an der Unterseite des Rahmenabschnittes 26 in der Nachbarschaft der vier Ecken jeweilige Hebebühnenauflagen 58 angeordnet. Die Hebebühnenauflagen 58 dienen dazu, um Schwenkbügel einer Hebebühne unter den Trägerrahmen 20 einschwenken zu können und um den Trägerrahmen 20 insgesamt mittels einer derartigen Hebebühne anheben zu können.
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Die Hebebühnenauflagen 58 sind insbesondere durch Verstärkungsplatten und/oder Kratzschutzbeläge gebildet.
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In 4 ist eine Bauteilaufnahme 22 eines Bauteilträgers 12 gezeigt.
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Die Bauteilaufnahme 22 weist zwei Längsträger 60 auf, die an ihren Enden mit den Querstreben des Rahmenabschnittes 26 verbunden, insbesondere verschraubt werden können.
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Ferner weist die Bauteilaufnahme 22 eine Mehrzahl von vorliegend vier Querträgern 62 auf, die über jeweilige Pfosten mit Oberseiten der Längsträger 60 verbunden sind.
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Auf den Querträgern 62 ist eine Platte 68 angeordnet, an deren Längsseiten und Querseiten C-Schienen festgelegt sein können. Die C-Schienen können alternativ auch an den Pfosten 64 festgelegt sein.
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Die Platte 68 ist so dimensioniert, dass bspw. eine Antriebsbatterie für ein Kraftfahrzeug darauf positioniert werden kann.
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Die C-Schienen 66 können dazu dienen, um eine auf der Platte 68 angeordnete Fahrzeugbatterie beispielsweise zu verspannen oder auf eine sonstige Art und Weise zu sichern.
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In 4 ist ferner schematisch eine Überwachungseinheit 70 dargestellt, mittels der es möglich ist, ein auf der Bauteilaufnahme 22 angeordnetes Bauteil 16 zu überwachen, beispielsweise hinsichtlich der Temperatur oder anderer Parameter.
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In 5 ist das Zwischenteil 14 gezeigt.
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Wie oben erläutert, weist das Zwischenteil 14 einen unteren Rahmenabschnitt 28 und einen oberen Rahmenabschnitt 30 auf, die über jeweilige Pfosten 32 an den vier Ecken verbunden sind.
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An den Pfosten 32 können Befestigungsabschnitte 34, 36 angeordnet sein, an denen Rollfüße 38 festlegbar sind. Die Befestigungsabschnitte 34, 36 können beispielsweise als Zapfenaufnahmen ausgebildet sein, die gleich den Zapfenaufnahmen 44 ausgebildet sind.
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Vertikal ausgerichtet mit den vier Pfosten 32 weist das Zwischenteil 14 zudem an einer Unterseite jeweils einen unteren Stapelabschnitt in Form einer Zapfenaufnahme 44 auf und weist an einer Oberseite jeweils einen oberen Stapelabschnitt 46 in Form eines Zapfens auf.
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Die Stapelabschnitte 42, 44 sind identisch ausgebildet zu den Stapelabschnitten 42, 44 des Bauteilträgers 12.
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Folglich ist es möglich, die Bauteilträger 12A, 12B beliebig übereinander zu stapeln, und dabei das Zwischenteil 14 beliebig dazwischen oder darauf zu stapeln.
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6 zeigt einen alternativen Bauteilträger 12', der hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise identisch aufgebaut ist zu dem Bauteilträger 12, wie er in den 1 bis 4 dargestellt ist.
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Vorliegend sind jedoch anstelle der Hebebühnenauflagen 58 Schwenkträger vorgesehen, die in einer ersten Schwenkposition ausgerichtet sind mit den jeweiligen Längsstreben des Rahmenabschnittes 26. Der Trägerrahmen 20' ist hierzu entsprechend angepasst.
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In einer Ausschwenkposition, wie sie in 6 gezeigt ist, stehen die Schwenkträger 58' in horizontaler Richtung gegenüber dem Rahmenabschnitt 26 vor, so dass Schwenkbügel einer Hebebühne darunter angreifen können, um den Bauteilträger 12 anzuheben.
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7 zeigt eine Transportvorrichtung 10', die hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell der Transportvorrichtung 10 der 1 entspricht.
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Zumindest der obere Bauteilträger 12' ist ausgebildet, wie es in Bezug auf 6 beschrieben worden ist. Die Schwenkträger 58' sind ausgeschwenkt, so dass der obere Bauteilträger 12' von der Transportvorrichtung 10' abgehoben werden kann.
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Vorzugsweise ist auch der untere Bauteilträger 12 so ausgebildet, dass er die verschwenkbaren Tragarme aufweist.
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Anhand der nachstehenden 8 bis 10 wird nunmehr ein Verfahren zum Austauschen eines Bauteils in Form einer Fahrzeugbatterie an einem Fahrzeug beschrieben.
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In 8 wird links oben eine Transportvorrichtung 10 in einer ersten Transportkonfiguration 72A bereitgestellt, bei der eine neue Antriebsbatterie 16-N auf einem unteren zweiten Bauteilträger 12B angeordnet ist. Auf dem unteren Bauteilträger 12B ist ein Zwischenteil 14 angeordnet. Auf dem Zwischenteil 14 ist ein erster Bauteilträger 12A angeordnet.
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Die Transportvorrichtung 10 kann einer beliebigen der oben beschriebenen Transportvorrichtungen 10 entsprechen.
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Ausgehend von der in 8 dargestellten ersten Transportkonfiguration 72A wird in einem ersten Schritt der obere Bauteilträger 12A abgenommen und wird auf stelzenartigen Rollfüße 38 aufgesetzt, um eine Übergabekonfiguration 74B zu bilden.
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Ferner wird das Zwischenteil 14 abgenommen, und der untere Bauteilträger 12B wird auf stelzenartige Rollfüße 38 aufgesetzt, wobei die neue Antriebsbatterie 16-N sich auf dem zweiten Bauteilträger 12B befindet. Dies bildet eine weitere Übergabekonfiguration 74A. Sofern nur vier Rollfüße 38 vorhanden sind, kann dieser Schritt auch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen (s.u.).
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Der erste Bauteilträger 12A mit den Rollfüßen 38 wird anschließend in den Bereich einer Hebebühne 78 gefahren, mittels der ein Fahrzeug 76 mit einer darin eingebauten und auszutauschenden alten Antriebsbatterie 16-0 angehoben ist.
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Die durch den unteren Bauteilträger 12A und die Rollfüße 38 gebildete Übergabekonfiguration 74B wird unter das Fahrzeug 76 so gerollt, dass die auszutauschende Antriebsbatterie 16-0 durch Absenken des Fahrzeugs mittels der Hebebühne 78 auf den ersten Bauteilträger 12A abgesenkt werden kann und anschließend von dem Fahrzeug 76 demontiert werden kann.
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Anschließend können die Rollfüße 38 von dem ersten Bauteilträger 12A entfernt werden. Hierzu kann wiederum die Hebebühne 78 verwendet werden. Zu diesem Zweck wird zunächst das Fahrzeug 76 von der Hebebühne 78 heruntergenommen, und die Hebebühne 78 wird dann dazu verwendet, um den ersten Bauteilträger 12A abzustützen. Anschließend können die Rollfüße 38 entfernt werden. Anschließend kann der erste Bauteilträger 12A mit der alten Antriebsbatterie 16-O auf den Boden abgestellt werden, von wo er mit einem Hubwagen oder dergleichen zu einer Abtransportposition verfahren werden kann, die in 10 gezeigt ist.
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Die nunmehr freigewordenen Rollfüße 38 können, wie es in 8 gezeigt ist, dazu genutzt werden, um eine weitere Übergabekonfiguration 74A einzurichten. Hierzu wird der zweite Bauteilträger 12B mittels der Hebebühne angehoben. Die Rollfüße 38 werden daran montiert.
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Anschließend wird, wie es in 9 unten gezeigt ist, der zweite Bauteilträger 12B mittels der Rollfüße 38 in die Übergabeposition verfahren, derart, dass der zweite Bauteilträger 12B mit der darauf befindlichen neuen Antriebsbatterie 16-N unterhalb der Montageposition für die Fahrzeugbatterie an dem Fahrzeug 76 angeordnet ist, das mittels der Hebebühne 78 angehoben ist. Anschließend wird das Fahrzeug 76 mittels der Hebebühne 78 abgesenkt, bis die Montageposition sich auf Höhe der neuen Antriebsbatterie 16-N befindet. Die neue Antriebsbatterie 16-N wird an dem Fahrzeug 76 montiert. Anschließend wird das Fahrzeug kurz angehoben und der nunmehr leere Bauteilträger 12B wird weggefahren.
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Anschließend können wiederum die Rollfüße von dem zweiten Bauteilträger 12B entfernt werden, ähnlich wie es oben für den ersten Bauteilträger 12A beschrieben worden ist.
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Gemäß 10 wird auf den auf dem Boden befindlichen ersten Bauteilträger 12A, auf dem sich die alte Antriebsbatterie 16-O befindet, der Zwischenträger 14 aus 8 aufgesetzt. Anschließend kann der zweite Bauteilträger 12B, von dem die neue Antriebsbatterie 16-N entfernt worden ist, auf der Oberseite des Zwischenträgers 14 angeordnet werden. Hierdurch wird eine zweite Transportkonfiguration 72B eingerichtet, wie sie in 10 gezeigt ist. Hierbei ist nunmehr der erste Bauteilträger 12A der untere Bauteilträger, auf dem die alte Antriebsbatterie 16-O angeordnet ist, und der zweite Bauteilträger 12B, auf dem die neue Antriebsbatterie 16-N angeordnet war, ist nun der obere Bauteilträger der Transportkonfiguration 72B.
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Bezugszeichenliste:
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- 10
- Transportvorrichtung
- 12A/B
- erster/zweiter Bauteilträger
- 14
- Zwischenteil
- 16
- Bauteil
- 20A/B
- Trägerrahmen
- 22A/B
- Bauteilaufnahme
- 24A/B
- Fußanordnung
- 26A/B
- Rahmenabschnitt (20)
- 28
- unterer Rahmenabschnitt (14)
- 30
- oberer Rahmenabschnitt (14)
- 32
- Pfosten (14)
- 34
- Befestigungsabschnitt (38)
- 36
- Befestigungsabschnitt (38)
- 38
- Rollfuß
- 41
- Fußplatte
- 42
- unterer Stapelabschnitt
- 44
- Zapfenaufnahme
- 46
- oberer Stapelabschnitt
- 48
- Zapfen
- 49
- Querbohrung in 44
- 50
- Querbohrung in 48
- 52
- Längsstreben (20)
- 54
- Querstreben (20)
- 56
- Stützfüße
- 58
- Hebebühnenauflage
- 60
- Längsträger (22)
- 62
- Querträger (22)
- 64
- Pfosten (22)
- 66
- C-Schienen
- 68
- Platte
- 70
- Überwachungseinheit für 16
- 72A/B
- erste/zweite Transportkonfiguration
- 74A/B
- erste/zweite Übergabekonfiguration
- 76
- Fahrzeug
- 78
- Hebebühne
- H1
- erste Trägerrahmenhöhe
- H2
- erste Trägerrahmenhöhe
- Hz
- Zwischenteilhöhe
