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Die
Neuerung betrifft einen selbstfahrenden Transportroboter mit einer
Kippvorrichtung nach dem Oberbegriff des Schutzanspruches 1.
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Transportroboter
in Fördersystemen, ausgestattet mit einer Kippvorrichtung,
sind in einer Vielzahl von Patentanmeldungen des gleichen Anmelders
bekannt geworden. Es wird hiermit beispielsweise auf die Offenbarung
in der
DE 198 42 774
C1 verwiesen oder auf die
EP
0 600 5346.9 .
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Mit
den genannten Druckschriften werden selbstfahrende Transportroboter
auf einem Schienensystem beschrieben, die autonom arbeiteten. Dies
bedeutet, dass die entsprechenden Arbeitsaufgaben eines jeden Transportroboters
in einem Fördersystem nicht von den Steuerungsbefehlen
einer zentralen Steuerung abhängig sind.
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Die
Transportroboter erhalten zu Beginn ihres Auftrages lediglich einen
bestimmten Fahrauftrag, der eine Vielzahl von Unterbrechungen an
verschiedenen Bearbeitungsstationen beinhalten kann und führen
dann alle Fahraufträge selbsttätig durch. Wichtig
hierbei ist, dass die Transportroboter eventuelle Änderungen
der Fahrroute, Wartezeiten und dergleichen an den Bearbeitungsstationen
selbst empfangen und in Abhängigkeit von anderen Transportrobotern,
die auf dem gleichen Schienensystem arbeiten, funktionieren.
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Bei
dem Transport von Gütern durch die selbstfahrenden Transportroboter
besteht das Problem, dass das Schienensystem nicht in der gleichen Höhe
wie die Aufstellebene für die zu bearbeitenden oder zu
transportierenden oder zu prüfenden Güter angeordnet
ist.
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Beispielsweise
kann es vorkommen, dass das Transportsystem sogar in Höhen
von 3 bis 5 m über der Aufstellebene der zu transportierenden,
bearbeitenden oder zu prüfenden Güter angeordnet
ist. Bisher hat man sich dadurch beholfen, dass man an bestimmten
Haltestationen einen sogenannten Hublift anordnete. Ein solcher
Hublift besteht aus einer Hubplattform, die von einem pneumatischen
Zylinder oder einem Elektromotor angetrieben ist und in der Lage
ist, die Güter auf einer unteren Aufstellebene aufzunehmen,
diese in Richtung auf das Schienensystem zu transportieren und auf
der Oberseite des Transportroboters abzulegen.
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Nachteil
der an dem Schienensystem verteilt angeordneten Hublifte ist jedoch,
dass die Hublifte nur an bestimmten Stellen angeordnet werden können
und dass deshalb die Transportroboter auch nur an diesen Stellen
die Güter aufnehmen können.
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Weiterer
Nachteil ist, dass damit ein großer Aufwand betrieben werden
muss, da die Hublifte nur an den bestimmten Stellen angeordnet werden
konnten und kostenaufwändig ausgebildet sind.
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Die
Erfüllung der Hubaufgabe verursacht deshalb auch einen
großen Aufwand, da die aufzunehmende Last zunächst
von einem Querförderer auf die Hubplattform aufgebracht
werden muss. Die Hubplattform muss dann die Last in vertikaler Richtung
nach oben in Richtung auf das Schienensystem verbringen und am oberen
Teil des Schienensystems muss wiederum ein Querförderer
angeordnet sein, der die auf der Hubplattform ruhende Last auf die Oberseite
des Transportroboters aufschiebt.
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Damit
sind auch sehr hohe Hubzeiten in Kauf zu nehmen, da die Hubzeit
sich aus den Förderzeiten der beiden Querförderer
und aus der Hubzeit des Hubliftes zusammensetzt.
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Aus
diesem Grunde werden für die Überwindung von derartigen
Höhenunterschiede Kippvorrichtungen verwendet, welche auf
einem Transportroboter angeordnet sind und das zu transportierende
Gut mittels einer Kippbewegung einer angeordneten Plattform an eine
nachgeschaltete Transportvorrichtung, wie zum Beispiel ein Förderband
oder eine Rollenbahn oder dergleichen, übergeben.
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Das
Anheben der Kippplattform einer Kippvorrichtung wird gemäß dem
Stand der Technik zum Beispiel mittels pneumatischer oder hydraulischer Zylinder,
Wippgelenke oder elektrischer Antriebe ausgeführt, welche
für den Antrieb einer Kippplattform geeignet sind.
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Darüber
hinaus ist die Verwendung eines Drehantriebes zum Kippantrieb einer
Kippplattform ebenfalls möglich.
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Ein
wesentlicher Nachteil ist, dass die aus dem Stand der Technik bekannten
Kippantriebe zum Antrieb (Anheben und Absenken) einer Kippplattform als
so genannte „passive Antriebe” ausgebildet sind.
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Dies
bedeutet, dass ein von „Außen” angeordneter
Kippantrieb an die Kippplattform angreift, um diese anzuheben.
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Dies
führt dazu, das ein im Transportweg stationär
angeordneter und von Außen angreifender Kippantrieb lediglich
an vorbestimmten Positionen der Transportbahn angeordnet wird und
die auszuführende Kippaufgabe der Kippplattform lediglich
an diesen Positionen ausgeführt werden kann, wodurch ein „passiver
Antrieb” einer derartigen Kippplattform einer Kippvorrichtung
ausgeführt wird.
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Eine
variable Ausführung einer Kippaufgabe an jeder beliebigen
Position der Transportbahn ist somit nicht möglich.
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Müssen
mehrere Kippentladevorgänge entlang der Transportbahn des
Transportroboters vorgenommen werden, müssen eine Vielzahl
von außenliegenden Kippantrieben, wie zum Beispiel ein
Kippzylinder angeordnet werden, um die passive Kippplattform zu
bewegen.
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Hier
setzt nun die Neuerung ein, welche vorsieht, dass anstelle der „passiv” angetriebenen
Kippplattform eine „aktiv” angetriebene Kippplattform
eingesetzt wird, um die Kippplattform zu betätigen.
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Der
Neuerung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen selbstfahrenden
Transportroboter der eingangs genannten Art derart weiterzubilden,
dass ein wesentlich flexiblerer Einsatz einer Kippvorrichtung mit
kurzen Hubzeiten und mit einem geringen Aufwand gewährleistet
ist.
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Zur
Lösung der gestellten Aufgabe ist die Neuerung durch die
technische Lehre des Schutzanspruches 1 gekennzeichnet.
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Wesentliches
Merkmal der Neuerung ist, dass der Antrieb für die Kippplattform
selbst mit dem Transportroboter verbunden ist, mit diesem verfährt und
von dessen autonomer Intelligenz angesteuert ist.
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Mit
der gegebenen technischen Lehre ergibt sich nun der wesentliche
Vorteil, dass nun die vorher erwähnten, stellenweise entlang
der Fahrstrecke verteilt angeordneten Hublifte entfallen können
und dass stattdessen der selbstfahrende Transportroboter selbst
mit einem Kippantrieb für eine Kippvorrichtung ausgestattet
ist.
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Wichtig
hierbei ist, dass der Kippantrieb der Kippvorrichtung von dem Antrieb
des Transportroboters bzw. von dessen Stromversorgung mit gespeist wird.
Damit ergibt sich eine vollkommen autonom arbeitende Kippvorrichtung,
deren Antrieb von der Stromversorgung des Transportroboters mit
versorgt wird und welcher vor allem auch von der zentralen Intelligenz
des Transportroboters mitgesteuert wird.
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Damit
bedarf es keiner außenstehenden Kontroll- und Steuerungsmechanismen,
wie sie bei den vorher erwähnten Hubliften der Fall war,
die ja in Abhängigkeit von den Fahrbewegungen des Transportroboters
ihre Hubaufgaben ausführten.
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Mit
der gegebenen technischen Lehre wird also die Kippaufgabe von der
Intelligenz des Transportroboters selbst verwirklicht, so dass der
Transportroboter sehr schnell arbeiten kann, denn die Fahrbewegungen
und die Kippaufgaben sind in seinem Fahrauftrag gespeichert, wodurch
sich ein besonders einfacher Aufwand bei der Übertragung
und der Abarbeitung der Fahr- und Kippdaten ergibt.
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Somit
ergibt sich der Vorteil, dass der Transportroboter seine Kippaufgaben
vollkommen flexibel entlang der Fahrstrecke ausführen kann,
denn er ist nicht mehr darauf angewiesen, dass an einem bestimmten
Punkt die Förderung der aufzunehmenden Last erfolgt. Er
kann irgendwo und überall längs der Fahrstrecke
die aufzunehmenden Lasten zu höher oder tiefer gelegenen
Absetzpunkten bzw. nachgeschalteten Transportvorrichtungen bringen.
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Weiterer
Vorteil der Anordnung eines derartigen Kippantriebes für
eine Kippplattform auf dem Transportroboter ist, dass der Transportroboter
während der Aufnahme oder des Transportes der Last gleichzeitig
auch weitere Aufgaben an der Last durchführen kann. Solche
Aufgaben können z. B. Prüfaufgaben sein, so dass
der Transportroboter die von ihm mitgenommene Last während
des Transportes zu einem anderen Absetzpunkt auch prüfen
kann. Somit können am Transportroboter nicht nur Kippplattformen
und Kippantriebe angeordnet sein, sondern auch zusätzliche
Prüf- und Bearbeitungsgeräte, die alle von der
zentralen Intelligenz des Transportroboters gesteuert sind.
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Für
die Ausbildung eines Kippantriebes der Kippplattform am Transportroboter
gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die alle vom Neuerungsgedanken
der vorliegenden Neuerung umfasst sein sollen. Wenn in der folgenden
Beispielsbeschreibung nur einige Kippantriebe für Kippvorrichtungen
genannt sind, so ist dies nicht einschränkend zu verstehen.
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In
einer bevorzugten Ausgestaltung der Neuerung weist der Transportroboter
eine Kippvorrichtung mit einer Kippplattform auf, welche mittels
einem daran angeordneten Kippantrieb einseitig anhebbar bzw. absenkbar
ausgebildet ist, wobei die Kippplattform mittels eine Drehlagerung
auf der Oberseite des Transportroboters einseitig drehgelagert angeordnet ist.
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Aufgrund
des angeordneten Kippantriebes ist es möglich, einen auf
der Oberfläche der Kippplattform angeordneten Gegenstand
durch den aktiven Antrieb der Kippplattform an ein weiterführendes Transportsystem
weiterzugeben oder auf einer entsprechenden Transportstation abzulegen
bzw. weiterzugeben.
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Die
Steuerung des Kippantriebes und Ausführung der Kippaufgabe
wird von der autonomen Steuerung des Transportroboters übernommen.
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Dadurch
ist ein Transport eines Gegenstandes auf einem Transportroboter
möglich, der an jeder beliebigen Position der Transportbahn
an ein weiterführendes Transportsystem weiter gegeben werden kann,
wobei die auf dem Transportroboter angeordnete Kippvorrichtung einen
aktiven Antrieb aufweist, der von der autonomen Steuerung des Transportroboters
angesteuert und überwacht wird.
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An
dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass die Übergabe
eines zu transportierenden Gegenstandes auf dem Transportroboter
dann ausgeführt wird, wenn dieser in Gegenüberstellung
eines weiterführenden Transportsystems oder einer Bearbeitungsstation
in dem Transportsystem ist.
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Selbstverständlich
kann der Transportroboter zum Weitertransport eines Gegenstandes
auf unterschiedlichen Ebenen die erforderliche Kippaufgabe auch
mit Unterstützung der eingangs beschriebenen Hebezeuge
ausführen, wie zum Beispiel mittels einem Seilsauger, welcher
am Ende eines von einem Seil angetriebenen Lastaufnahmemittels einen
Sauger aufweist, der zur Aufnahme von Lasten geeignet ist.
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Statt
der Ausbildung des Hebezeuges als Seilsauger kann das Hebezeug auch
als Hubplattform, als Kranhaken oder als Spindelplattform ausgebildet
sein.
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Neben
der Ausbildung der Hebezeuge nach den vorgenannten Möglichkeiten
gibt es selbstverständlich noch weitere Möglichkeiten.
Beispielsweise kann das Hebezeug als mechanischer Greifer, als Hubgreifer
oder als Magnetgreifer ausgebildet sein.
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Selbstverständlich
können bei der vorliegenden Neuerung als Hebezeuge auch
pneumatisch oder hydraulisch betätigte Hebezeuge verwendet werden,
die im Rahmen der vorliegenden Neuerung nicht weiter beschrieben
werden, die jedoch auch allgemein Schutz für die Ausbildung
eines Hebezeuges zur Unterstützung einer Kippaufgabe an
einem Transportroboter 1 genießen sollen.
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Wichtig
ist, dass bei der Ausbildung der Kippvorrichtung mit unterstützenden
Hebezeugen auch möglicherweise große Hublängen überwunden
werden müssen. Für die Überwindung derartiger
großer Hublängen im Bereich von z. B. 3 bis 5
m sind Hebewerkzeuge, die mit Seilen arbeiten, besonders geeignet.
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Geht
es um geringere Hublängen im Bereich von z. B. 50 cm bis
10 cm, dann werden Hubplattformen beansprucht, deren Hubbewegung
entweder über Seile oder über Spindelantriebe
funktioniert.
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Selbstverständlich
ist es möglich, mit dem unterstützenden Hebezeug
auch noch andere – für die Erfüllung
der Kippaufgabe – notwendige Elemente zu kombinieren. Solche
Elemente können z. B. Lastbegrenzungselemente, Messinstrumente
zur Messung der Aufnahmelast und dergleichen verwendet werden.
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Bereits
eingangs wurde schon erwähnt, dass der Transportroboter
neben seiner Kippvorrichtung auch noch Prüf- und Bearbeitungsgeräte
mit sich führen kann, so dass er die zu transportierende
Last während des Transportes zu einem anderen Absetzpunkt
prüfen und gegebenenfalls auch bearbeiten kann.
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Im
Folgenden wird die Neuerung anhand von mehrere Ausführungswege
darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei
gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere neuerungswesentliche
Merkmale und Vorteile der Neuerung hervor.
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Es
zeigen:
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1:
schematisiert eine erste Grundform eines Transportroboters mit einer
Kippvorrichtung
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2:
schematisiert eine Seitenansicht eines Transportroboters mit Einer
Kippvorrichtung in Kippstellung
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3:
schematisiert eine Schnittdarstellung des Transportroboters mit
der Kippvorrichtung in Grundstellung
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Im
Ausführungsbeispiel nach 1 ist ein Transport-
bzw. Förderband 2 dargestellt, welches in Förderrichtung 5 einen
Gegenstand (nicht näher bezeichnet), wie zum Beispiel ein
Karton, eine Kiste, ein Werkstück oder ein sonstiges Objekt
auf eine Kippplattform 4 eines selbstfahrenden Transportroboters 1 übergibt
bzw. aufschiebt.
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Anschließend
wird der selbstfahrende Transportroboter 1 auf dem Schienensystem 6 in
Gegenüberstellung zur Rollenbahn 3 verfahren.
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Aufgrund
der angeordneten, autonomen Intelligenz auf dem Transportroboter 1 erkennt
der Transportroboter 1, dass dieser in Gegenüberstellung
zu der Rollenbahn 3 ist.
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Die
auf dem Transportroboter 1 angeordnete, autonome Intelligenz
steuert einen an der Kippplattform 4 angeordneten Kippantrieb 9,
welcher die Kippplattform 4 aktiv anhebt, wodurch der abzuladende
Gegenstand durch die nun entstehende Neigung der Kippplattform 4 von
dem Transportroboter 1 auf die Rollenbahn 3 aufgebracht
und in Transportrichtung 5 weitertransportiert wird.
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Eine
derartige Transportaufgabe mittels einer Kippplattform 4 ist
an jeder beliebigen Position der Transportbahn ausführbar,
da sowohl der Transportroboter 1 als auch die Kippplattform 4 ein
autonom arbeitendes Antriebssystem aufweisen, wobei der Kippantrieb 9 der
Kippplattform 4 zur Ausbildung einer Kippbewegung der Kippplattform 4 von
der auf dem Transportroboter 1 angeordneten, autonomen Intelligenz
angesteuert wird.
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Die 2 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel der Neuerung einer Kippplattform 4 mit
einem unterhalb der Plattform angeordneten, angetriebenen Teleskopstab 7 als
Kippantrieb 9.
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Die
Kippplattform 4 weist an einem ersten Ende eine Drehlagerung 16 auf,
welche die Kippplattform 4 mit dem autonom verfahrbaren
Transportroboter 1 drehgelagert verbindet.
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Wird
der angetriebene Teleskopstab 7 in Antriebsrichtung nach
oben bewegt, führt die Kippplattform 4 eine Schwenkbewegung
in Schwenkrichtung 8 aus und hebt die Kippplattform 4 an,
wobei ein darauf angeordneter Gegenstand in Transportrichtung 5 auf
eine nachfolgende Rollenbahn 3 rutscht bzw. übergeben
wird.
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Mittels
eines unter der Kippplattform angeordneten, angetriebenen Teleskopstabes 7 bildet
die Kippplattform 4 eine Schwenkbewegung in Schwenkrichtung 8 aus
und ein auf der Kippplattform 4 angeordneter Gegenstand
wird aufgrund der sich einstellenden Neigung der Kippplattform 4 an
eine sich daran anschließende Rollenbahn 3 in
Transportrichtung 5 übergeben, wodurch eine störungsfreie Übergabe eines
Gegenstandes zwischen zwei unterschiedlichen Transportebenen gewährleistet
ist.
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Nach
der Übergabe des Gegenstandes wird die leere Oberfläche
der Kippplattform 4 zum Beispiel selbsttätig durch
zum Beispiel einen angeordneten Drucksensor oder dergleichen erkannt
und ein entsprechendes Signal an die autonome Steuerung des Transportroboters 1 weitergeleitet,
wobei die Steuerung des Transportroboters 1 mittels einem
entsprechenden Steuersignal den Teleskopstab 7 in seine Grundstellung
in Antriebsrichtung 17 nach unten verfährt. Der
Transportroboter 1 ist nunmehr in der Lage auf den Transportschienen 5 zur
Aufnahme weiterer Gegenstände zu verfahren.
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Dabei
ist wesentlich, dass der selbstfahrende Transportroboter 1 in
der Gegenüberstellung einer sich anschließenden
Förderband 3 und während der Ausführung
einer Kippaufgabe für die Weiterfahrt auf dem Schienensystem 6 durch
die autonome Intelligenz des Transportroboters 1 gesperrt
ist.
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Die 3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei die auf einem Transportroboter 1 angeordnete
Kippplattform 4 unterhalb der Plattform eine Kippantriebsvorrichtung
aufweist.
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Ein
aus dem Stand der Technik bekannter Drehantrieb 18 ist
mit einer Spindelwelle 10 verbunden, welche drehend mittels
des Antriebes 9 angetrieben ist.
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Auf
der Spindelwelle 10 ist eine Spindelmutter 11 angeordnet,
die sich je nach Drehrichtung des Drehantriebes 18 auf
der Spindelmutter 10 axial nach vorne oder nach hinten
verschiebt.
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Die
Spindelmutter 11 ist mit einem ersten Ende eines Kniehebels 15 im
Drehpunkt 13 verbunden und setzt mit seinem zweiten Ende
an das schwenkbare Teil (Plattform) der Kippplattform 4 im Drehpunkt 14 an.
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Wird
die Spindelmutter 11 durch entsprechende Drehrichtung der
Spindelwelle 10 in Richtung des Drehpunktes 14 verschoben,
so wird die Plattform der Kippplattform 4 in Schwenkrichtung 8 nach oben
verschwenkt und ein auf der Kippplattform 4 des autonom
verfahrbaren Transportroboter 1 angeordneter Gegenstand
wird auf ein nach geschaltetes Förder- bzw. Transportband übergeben.
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Neben
diesen Kippantrieben gibt es eine Vielzahl weiterer Kippantriebe,
die alle aktiv ausgebildet sind und auf dem Transportroboter angeordnet sind.
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Derartige
Kippantriebe sind z. B. pneumatische Zylinder, hydraulische Zylinder,
Wippgelenke oder elektrische Antriebe, die alle geeignet sind, eine derartige
Kippplattform 4 anzuheben.
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Selbstverständlich
ist es auch möglich, einen solchen Drehantrieb 18 für
eine Kippplattform 4 unmittelbar in der Drehachse der Kippplattform 4 selbst anzuordnen.
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Der
Erfindungsgegenstand der vorliegenden Neuerung ergibt sich nicht
nur aus dem Gegenstand der einzelnen Schutzansprüche, sondern
auch aus der Kombination der einzelnen Schutzansprüche
untereinander.
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Alle
in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten
Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche
Ausbildung, werden als neuerungswesentlich beansprucht, soweit sie
einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik
neu sind.
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- 1
- Transportroboter
- 2
- Transportband
- 3
- Rollenbahn
- 4
- Kippplattform
- 5
- Transportrichtung
- 6
- Schienensystem
- 7
- Teleskopvorrichtung
- 8
- Schwenkrichtung
- 9
- Kippantrieb
- 10
- Spindelwelle
- 11
- Spindelmutter
- 12
- Lagerung
(Spindelwelle)
- 13
- Drehpunkt
(Spindelmutter)
- 14
- Drehpunkt
(Kippplattform)
- 15
- Kniehebel
- 16
- Drehlagerung
- 17
- Antriebsrichtung
(Teleskopstab)
- 18
- Drehantrieb
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19842774
C1 [0002]
- - EP 06005346 [0002]