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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Manipulator zur Manipulation von Behältern gemäß des Oberbegriffs von Schutzanspruch 1.
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Manipulatoren zum Manipulieren von Behältern sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Beispielsweise ist in der
DE 299 00 843 U1 ein Hubwagen für mit einem Kragen versehende Behälter beschrieben.
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Der Hubwagen der
DE 299 00 843 U1 dient beispielsweise dazu gleiche Behälter hochheben zu können, um diese stapeln zu können. Dazu weist der Hubwagen an den Zinken kleine Blechstreifen auf, die entlang der Zinken verlaufen und drehbar an diesen Zinken befestigt sind und für das Anheben der Behälter in die Horizontale geschwenkt werden.
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Nachteilig bei diesem Hubwagen sind der komplizierte Aufbau und die aufwändige Handhabung. Weiterhin können die Behälter bei dem Hubwagen des Standes der Technik, wenn die Zinken des Hubwagens nicht in exakter Position positioniert sind, von den Blechstreifen rutschen.
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Ausgehend vom genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Manipulator zum sicheren und einfachen Manipulieren von Behältern bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch den Manipulator gemäß des unabhängigen Schutzanspruchs 1. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
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Gemäß des Aspekts der Erfindung wird ein Manipulator zur Manipulation von Behältern bereitgestellt. Der Behälter weist eine Rangiereinrichtung sowie eine Hebeeinrichtung auf. Die Rangiereinrichtung weist einen Rangierrahmen und wenigstens zwei Rangierrollen, die zumindest teilweise über die Unterseite des Rangierrahmens nach unten überstehen, auf. Der Rangierrahmen weist eine Basis und zwei Schenkel auf. Die Hebeeinrichtung ist mit der Rangiereinrichtung verbunden. Der Manipulator ist dadurch gekennzeichnet, dass die Hebeeinrichtung einen Fixierkamm aufweist, der über eine Höhenverstelleinrichtung mit dem Rangierrahmen verbunden ist, und dass der Fixierkamm mindestens ein nach oben gerichtetes Eingreifmittel aufweist.
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Der erfindungsgemäße Manipulator ist zur Manipulation von Behältern gedacht, bei denen es sich beispielsweise um Müllbehälter, insbesondere um Müll-Großbehälter handeln kann.
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Bei den Behältern handelt es sich insbesondere um ineinander gesteckte Behälter. Die Behälter, welche ineinander gesteckt sind, können jeweils die gleichen Abmessungen aufweisen. Es ist aber auch denkbar, dass ineinander gesteckte Behälter mit unterschiedlichen Abmessungen manipuliert werden sollen. Auch ist es möglich mehrere nebeneinander stehende Behälter zu manipulieren.
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Bei ineinander gesteckten Behältern handelt es sich um Behälter, die ineinander gestapelt sind oder auf andere Weise miteinander verbunden sind. Vorzugsweise sind Behälter gleicher Abmessungen ineinander gesteckt. Diese ineinander gesteckten Behälter sollen manipuliert werden.
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Die Abmessungen eines Behälters ergeben das Volumen oder das Fassungsvolumen oder das Fassungsvermögen der Behälter. Die Abmessungen werden im Allgemeinen in Länge, Breite und Höhe angegeben.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Begriffe wie Volumen oder Fassungsvolumen oder Fassungsvermögen beschränkt. Im Folgenden wird der Begriff „Volumen” als Synonym für Fassungsvolumen oder Fassungsvermögen gewählt. Unter dem Begriff „Volumen” wird im Lichte der Beschreibung der räumliche Inhalt verstanden, den die Behälter aufnehmen können.
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Ebenso wird im Folgenden oftmals beschrieben, dass ein Behälter mit dem Manipulator manipuliert wird. Der vorliegende Manipulator kann für die Manipulation nur eines Behälters oder mehrerer Behälter verwendet werden. Aus ist es möglich, den Manipulator für die Manipulation wenigstens eines gefüllten Behälters zu verwenden. Der Manipulator verwendet zur Manipulation von beispielsweise ineinander gesteckten Behälter jedoch nur den äußeren beziehungsweise unteren Behälter. Sofern im Verlauf der Beschreibung die Manipulation von einem Behälter beschrieben ist, so wird darunter beispielsweise verstanden, dass nur ein Behälter mit dem Manipulator manipuliert werden soll. Alternativ beziehungsweise zusätzlich dazu wird darunter verstanden, dass mehrere ineinander gesteckte Behälter manipuliert werden, wobei der Manipulator nur den äußeren der ineinander gesteckten Behälter zur Manipulation aller Behälter verwendet.
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Die Behälter können sich in ihrem Volumen unterscheiden. Da das Volumen von den Abmessungen der Behälter abhängig ist, führt ein Volumenunterschied zwischen zwei Behältern zu Unterschieden in deren Abmessungen.
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Beispielsweise können mit dem erfindungsgemäßen Manipulator Behälter mit einem Volumen von einhundertzwanzig, einhundertvierzig, einhundertachzig oder zweihundertvierzig Litern manipuliert werden. Die Unterschiede in den Abmessungen zwischen den Behältern können sich beispielsweise aus der Höhe oder der Breite ergeben. Beispielsweise können Behälter mit einem Volumen von einhundertzwanzig, einhundertvierzig und einhundertachzig Litern die gleiche Behälterbreite aufweisen. Ein Behälter mit einem Volumen von zweihundertvierzig Litern kann im Vergleich dazu eine größere Breite aufweisen.
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Zusätzlich oder alternativ können Behälter mit einem Volumen von einhundertvierzig, einhundertachzig und zweihundertvierzig Litern die gleiche Höhe aufweisen. Ein Behälter mit einem Volumen von einhundertzwanzig Litern kann im Vergleich dazu eine geringere Behälterhöhe aufweisen.
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Durch den erfindungsgemäßen Manipulator ist es möglich, Behälter, insbesondere Müllbehälter, welche beispielsweise ein hohes Gewicht aufweisen und auch gefüllt sein können, anzuheben und an jede beliebige Position zu verfahren. Vorzugsweise können Behälter unterschiedlicher Abmessungen transportiert werden, wobei dann der Manipulator auf verschiedene Behälterabmessungen eingestellt werden kann. Weiterhin können ineinander gesteckte beziehungsweise gestapelte Behälter manipuliert werden. So kann beispielsweise der Manipulator zur Manipulation von insgesamt fünfzehn ineinander gesteckten Behältern mit einem Volumen von jeweils zweihundertvierzig Litern verwendet werden.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den Begriff Manipulator beschränkt. Durch den Begriff Manipulator soll deutlich gemacht werden, dass mittels des Manipulators Behälter, beispielsweise Müllbehälter, angehoben und verfahren werden können. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Begriffe wie „anheben” und/oder „verfahren” beschränkt. Als Synonyme für den Begriff „verfahren” kann beispielsweise auch „positionieren” verwendet werden. Der Manipulator weist eine Hebeeinrichtung und eine Rangiereinrichtung auf. Die Hebeeinrichtung, welche im weiteren Verlauf der Beschreibung noch im Detail beschrieben wird, dient zum Anheben des oder der Behälter. Mittels der Rangiereinrichtung, welche ebenfalls im weiteren Verlauf der Beschreibung im Detail beschrieben wird, dient zum Rangieren also zum Verfahren oder Positionieren des oder der Behälter.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf einen oder mehrere Behälter beschränkt. Zur besseren Lesbarkeit wird im Folgenden zumeist das Manipulieren eines Behälters beschrieben. Diese Beschreibung schließt das Manipulieren von mehreren Behältern oder von gefüllten Behältern jedoch nicht aus.
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Sofern eine Vorrichtung ein Anheben und Verfahren ermöglicht, handelt es sich um einen Manipulator in Sinne der Erfindung. Dieser Manipulator kann auch anders bezeichnet werden, beispielsweise als Vorrichtung, Einrichtung oder System oder dergleichen. Zudem kann der Manipulator beispielsweise auch als Hubvorrichtung, Lift, Transportvorrichtung, Transportsystem, Hublader, Umsetzvorrichtung, Lasttrageeinrichtung, Verfahreinrichtung oder dergleichen bezeichnet werden.
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Mittels eines Manipulators soll möglich sein, dass die Position eines Behälters verändert werden kann. Dies erfolgt beispielsweise zunächst durch Anheben des Behälters. An das Anheben kann sich eine Positionsveränderung des Behälters anschließen. Beim Anheben des Behälters können die Behälterrollen beziehungsweise die Behälterrollen beispielsweise in Kontakt mit dem Boden bleiben.
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Ein Behälter, der mit dem erfindungsgemäßen Manipulator manipuliert werden kann, kann beispielsweise als Tonne, Container, Gefäß, Tank, Wanne oder Sammelbehälter bezeichnet werden.
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Erfindungsgemäß weist der Manipulator zwei Einrichtungen auf. Diese sind eine Rangiereinrichtung und eine Hebeeinrichtung.
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Bei der Rangiereinrichtung, die auch als Rangiereinheit oder Rangiergruppe bezeichnet werden kann, handelt es sich um eine Einrichtung, mit der eine Bewegung durchgeführt werden kann. Diese Bewegung ist für die geforderte Positionsveränderung erforderlich.
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Bei der Hebeeinrichtung handelt es sich um eine Einrichtung, mit der die Behälter angehoben werden können. Bei dem Anheben werden die Behälter derart vertikal angehoben, dass ein einfaches Rangieren der Behälter möglich ist.
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Die Rangiereinrichtung weist einen Rangierrahmen und wenigstens zwei Rangierrollen auf. Die Rangierrollen sind an dem Rangierrahmen derart angeordnet, dass ein Rangieren des Rahmens möglich ist.
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Bei dem Rangierrahmen handelt es sich beispielsweise um einen Rahmen, insbesondere einen flachen Rahmen, welcher vorzugsweise beim Verfahren des Manipulators parallel zu einer Fahrbahnoberfläche liegt.
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Unter dem Begriff Fahrbahnoberfläche wird im Lichte der vorliegenden Erfindung die Oberfläche verstanden, auf der der Manipulator verfahren werden soll beziehungsweise auf der die Behälter positioniert sind. Als Synonym für den Begriff Fahrbahnoberfläche kann auch der Begriff Oberfläche oder dergleichen verwendet werden.
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Der Rahmen weist eine Basis sowie zwei Schenkel auf. Als Basis wird im Sinne der Erfindung ein Verbindungselement zwischen den beiden Schenkeln bezeichnet.
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Die Basis und die zwei Schenkel können einteilig ausgebildet sein. Eine solche Ausbildung kann beispielsweise vorliegen beziehungsweise sinnvoll sein, wenn runde Behälter manipuliert werden sollen. In einem solchen Fall weist der Rangierrahmen eine runde beziehungsweise gekrümmte Form auf. Die Hebeeinrichtung mit den Komponenten ist dann entsprechend ausgebildet.
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Sofern die Basis und die zwei Schenkel nicht einteilig ausgebildet sind, so können die Basis sowie die zwei Schenkel derart miteinander verbunden sein, dass bei senkrechter Draufsicht auf den Rangierrahmen, dieser eine „U”-Form aufweist. Bei einer solchen „U”-Form ist jeweils ein Ende eines Schenkels senkrecht an einem Ende der Basis angeordnet.
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Es ist aber auch denkbar, dass der Rangierrahmen derart ausgebildet ist, dass der Rangierrahmen in senkrechter Draufsicht auf den Rangierrahmen eine „V”-Form aufweist. Dies kann für die Manipulation von beispielsweise dreieckigen Behältern nützlich sein.
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Beispielsweise kann es sich bei der Basis und/oder den zwei Schenkeln um Profile handeln, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Profilgeometrien beschränkt ist.
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Bei einem Profil handelt es sich vorzugsweise um ein langgestrecktes Bauteil, dessen Längenabmessung deutlich größer ist als die Breitenabmessung und/oder die Höhenabmessung. Das Profil kann beispielsweise ein Hohlprofil oder ein Vollprofil sein.
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Wie bereits erwähnt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Profilgeometrien beschränkt. Sofern die Basis und/oder die Schenkel als Profil ausgebildet sind, können die Querschnitte der Profile rund, dreieckig, viereckig, quadratisch, vieleckig oder dergleichen sein.
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Die Rangiereinrichtung weist neben dem Rangierrahmen noch wenigstens zwei Rangierrollen auf. Diese Rangierrollen sind derart an dem Rangierrahmen angeordnet, dass die Rangiereinrichtung auf einer Fahrbahnoberfläche verfahren werden kann. Die Rangierrollen bilden den Kontakt zwischen Fahrbahnoberfläche und Rangiereinrichtung und somit den Kontakt zwischen Fahrbahnoberfläche und Manipulator.
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Zudem können die Rangierrollen einen Sperr- und/oder Feststellmechanismus aufweisen.
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Damit ein Rangieren der Rangiereinrichtung beziehungsweise des Manipulators möglich ist, stehen die Rangierrollen teilweise über die Unterseite des Rangierrahmens nach unten über beziehungsweise erstrecken sich über die Unterseite. Dies ist beispielsweise erforderlich, wenn die Rangierrollen seitlich an dem Rangierrahmen angeordnet sind. Bevorzugt sind die Rangierrollen aber an der Unterseite des Rangierrahmens angeordnet. Auch in einem solchen Fall stehen die Rangierrollen über die Unterseite des Rangierrahmens über.
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An dem Rangierrahmen sind wenigstens zwei Rangierrollen angeordnet. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine gewisse Anzahl von Rangierrollen beschränkt. Bevorzugt sind an dem Rangierrahmen vier Rangierrollen angeordnet. Wie diese angeordnet sein können, wird im weiteren Verlauf der Beschreibung im Detail noch beschrieben.
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Der Rangierrahmen weist wenigstens zwei Rangierrollen auf, damit das Rangieren des Rangierrahmens und somit des Manipulators grundsätzlich möglich ist.
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Sofern vier Rangierrollen verwendet werden, so liegen bevorzugt die Drehachsen von jeweils zwei der Rangierrollen in einer gedachten Linie.
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Eine Rangierrolle kann beispielsweise auch als Rad, Trommel oder Walze bezeichnet werden.
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Der Manipulator weist neben der Rangiereinrichtung auch eine Hebeeinrichtung auf, wobei die Hebeeinrichtung mit der Rangiereinrichtung verbunden ist. Die Verbindung kann auf unterschiedliche Weise ausgestaltet sein. Beispielsweise kann die Hebeeinrichtung fest an der Rangiereinrichtung fixiert oder befestigt sein. Die Hebeeinrichtung kann beispielsweise in einem Winkel zur Rangiereinrichtung stehen. Hierbei kann die Hebeeinrichtung senkrecht zur Rangiereinrichtung stehen.
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Die Hebeeinrichtung weist erfindungsgemäß einen Fixierkamm auf, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte Ausgestaltungen des Fixierkamms beschränkt ist. Vorgesehen ist, dass der Fixierkamm mindestens ein nach oben gerichtetes Eingreifmittel aufweist.
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Als Eingreifmittel können alle Mittel verstanden werden, die dazu dienen können, den Behälter oder die Behälter anzuheben. Das Eingreifmittel kann beispielsweise auch ein einteiliges Eingreifmittel sein, welches sich über die Längsrichtung des Fixierkamms erstreckt. Der Fixierkamm kann aber auch mehrere Eingreifmittel aufweisen.
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Weist ein Behälter einen Kragen, beispielsweise in Form einer nach unten geöffneten Mulde, auf, so ist das Eingreifmittel vorzugsweise derart ausgestaltet, dass es unterhalb des Kragens des Behälters platziert werden kann und in diesen eingreifen kann. Statt eines Kragens kann ein andersartig ausgestalteter Eingriff an dem Behälter vorgesehen sein. Der Eingriff weist in jedem Fall eine Öffnung auf, in die das Eingreifmittel eingeführt werden kann.
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Das wenigstens eine Eingreifmittel kann insbesondere an nur einer Seite des Behälters in die Öffnung des Eingriffs eingreifen. Dies bedeutet, dass bei einem Behälter, welcher beispielsweise einen umlaufenden Kragen als Eingriff aufweisen kann, das wenigstens eine Eingreifmittel vorzugsweise nur an einer Seite des Behälters, vorzugsweise an der Vorderseite des Behälters, in die Öffnung des Eingriffs eingreift. Durch diese Art des Eingreifens können die Eingreifmittel des Fixierkamms einfacher und schneller unterhalb der Öffnung des Eingriffs ausgerichtet werden.
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Das Eingreifmittel ist nach oben ausgerichtet. Dadurch kann das Eingreifmittel von unten nach oben beziehungsweise aufwärts gerichtet in den Behälter eingreifen und somit ein Anheben des Behälters ermöglichen.
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Als Synonym für das Wort „ausgerichtet” kann beispielsweise auch „orientiert” oder dergleichen verwendet werden.
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Wie bereits oben beschrieben, weist der Rangierrahmen eine Unterseite auf. Bei dieser Unterseite handelt es sich um die Seite, die gewöhnlich auf die Fahrbahnoberfläche orientiert ist. Die Unterseite des Rangierrahmens kann aber auch derart definiert werden, dass die Unterseite die Seite ist, die bei gewöhnlichem Gebrauch des Manipulators bei senkrechter Projektion auf den Manipulator durch den Rangierrahmen verdeckt ist. Bei einer solchen Draufsicht ist die Oberseite des Rangierrahmens zu sehen.
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Das Eingreifmittel ist nach oben gerichtet. Dabei kann das Eingreifmittel beispielsweise in der Vertikalen liegen. Vorzugsweise kann das Eingriffsmittel entsprechend der Normalen der Oberseite des Rangierrahmens orientiert sein. Es ist allerdings auch möglich, dass das Eingriffsmittel in zu der Vertikalen oder der Normalen geneigt angeordnet ist.
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Ein Eingreifmittel kann im Sinne der Erfindung auch als Eingreifelement oder dergleichen bezeichnet werden.
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Der Manipulator kann erfindungsgemäß ein oder mehrere Eingreifmittel aufweisen. Für eine bessere Lesbarkeit wird im weiteren Verlauf der Beschreibung vornehmlich auf mehrere Eingreifmittel Bezug genommen. Die diesbezüglichen Beschreibungen gelten selbstverständlich und soweit anwendbar auch bezüglich eines Eingreifmittels.
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Die Hebeeinrichtung weist einen Fixierkamm auf. Unter einem Fixierkamm wird erfindungsgemäß eine Komponente verstanden, mittels derer ein Behälter oder mehrere Behälter an dem Manipulator gehalten. Zusätzlich kann der Fixierkamm beim Anheben des Behälters als Kraftaufbringungselement der Hebekraft auf den Behälter dienen. insofern unterstützt der Fixierkamm das Anheben und ermöglicht ein sicheres Verfahren des Behälters.
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Beispiele für mögliche Ausgestaltungen des Fixierkamms werden in der weiteren Beschreibung der vorliegenden Erfindung noch gegeben, so dass an dieser Stelle auf diese Ausführungen verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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Der Fixierkamm ist über eine Hohenverstelleinrichtung mit dem Rangierrahmen verbunden. Bei einer Höhenverstelleinrichtung handelt es sich um eine Einrichtung, die es ermöglicht, die Position des Fixierkamms in Bezug zu dem Rangierrahmen zu ändern.
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Sofern die Hebeeinrichtung senkrecht zu dem Rangierrahmen angeordnet ist, kann auch die Höhenverstelleinrichtung senkrecht zu dem Rangierrahmen angeordnet sein. Dadurch wird ein senkrechtes oder vertikales Anheben von Behältern ermöglicht. Durch die Höhenverstelleinrichtung wird dazu der Abstand des Fixierkamms zum Rangierrahmen verändert.
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Die Höhenverstelleinrichtung kann wenigstens einen Hohenverstellzylinder aufweisen. An diesen Hohenverstellzylinder kann der Fixierkamm mit dem unteren Ende, das auch als Fundus bezeichnet werden kann, befestigt sein.
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Die Betätigung der Höhenverstelleinrichtung kann beispielsweise über ein Pedal oder einen Griff erfolgen. An dem Manipulator ist vorzugsweise ein Griff vorgesehen, der dazu dient, den Manipulator zu positionieren oder zu verfahren. Bei dem erfindungsgemäßen Manipulator kann dieser Griff auch zur Betätigung der Höhenverstelleinrichtung verwendet werden.
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Zusätzlich kann der Manipulator Greifschalen aufweisen. Diese Greifschalen können vorzugsweise derart an den zwei Schenkeln der Rangiereinrichtung angeordnet werden, dass ein Anheben des Manipulators möglich ist. Solch ein Anheben kann beispielsweise durch einen Gabelstapler oder dergleichen erfolgen. Damit ein solches Anheben möglich ist, sind an jedem der beiden Schenkel des Rangierrahmens vorzugsweise jeweils zwei Greifschalen angeordnet.
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Zudem kann der Manipulator vollständig oder auch nur bestimmte Komponenten des Manipulators, wie beispielsweise die Hebeeinrichtung und/oder die Rangiereinrichtung aus Stahl gefertigt sein. Weiterhin können der Manipulator oder auch nur bestimmte Komponenten des Manipulators mit Korrosionsschutz bedeckt, beispielsweise lackiert, und/oder behandelt sein.
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Indem an dem Manipulator ein Fixierkamm mit Eingreifmitteln an einer Höhenverstelleinrichtung vorgesehen ist, können Behälter mittels einer einzigen Vorrichtung festgehalten und angehoben werden. Indem die Eingreifmittel nach oben gerichtet sind, wird die Sicherheit während des Anhebens der Behälter und dem Verfahren des Manipulators erhöht. Die Sicherheit wird erhöht, da die Eingreifmittel von unten nach oben in einen Eingriff an dem Behälter eingreifen können oder eingeführt werden können und damit ein Abrutschen der Behälter von dem Manipulator verhindert werden kann. Indem die Eingreifmittel mit einem verfahrbaren Rangierrahmen verbunden sind, ist mit dem Manipulator auch ein Positionieren der Behälter möglich. Ein Wechsel der Behälter von einer Hebeeinrichtung auf eine Verfahreinrichtung ist dadurch nicht erforderlich. Indem der Manipulator keinen durchgehenden Boden aufweist, sondern einen offen Rangierrahmen, können die Eingreifmittel in eine relative Position zu dem Eingriff gebracht werden, ohne die Behälter bewegen zu müssen. Durch die Ausgestaltung des Rahmens mit zwei Schenkeln können die Behälter zwischen den Schenkeln aufgenommen werden und die Schenkel dabei eine Führung darstellen. Die Führung unterstützt das einfache Positionieren der Eingreifmittel bezüglich des Eingriffs, in den die Eingreifmittel eingreifen sollen. Das Positionieren wird vereinfacht, da die Bewegungsfreiheit der Behälter zwischen den Schenkeln eingeschränkt ist. Das heißt, dass sich die Behälter zwischen den Schenkeln seitlich nicht oder nur begrenzt bewegen können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Manipulator eine Kippvorrichtung in Form eines Kipphebels auf. Der Kipphebel kann an dem Rangierrahmen angeordnet sein. In senkrechter Projektion auf den Rangierrahmen kann sich der Kipphebel über ein Längsende des Rangierrahmens erstrecken.
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Die Kippvorrichtung dient dazu, den Manipulator zu kippen. Durch ein solches Kippen ist es beispielsweise möglich, den Manipulator in eine gewünschte Ausrichtung bezüglich des Behälters zu bringen. Als Synonym des Begriffs „Kippen” kann auch „Kippung” oder dergleichen verstanden werden. Diesen Begriffen ist gemein, dass damit ein Verschwenken des Manipulators verbunden ist.
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Wie beispielsweise weiter oben ausführlich beschrieben, kann der Rangierrahmen des Manipulators als „U”-Form ausgebildet sein. Bei einer solchen Ausbildung kann beispielsweise der Manipulator mittels der Rangierrollen vor einem zu transportierenden Behälter positioniert werden. Der Abstand der beiden Schenkel, wobei es sich vorzugsweise um den minimalen Abstand der beiden Schenkel handelt, kann beispielsweise der Breite des zu transportierenden Behälters entsprechen. Sofern der zu transportierende Behälter seitlich überstehende Rollen aufweist, kann es erforderlich sein, dass die freien Enden der Schenkel des Manipulators über die Rollen des Behälters gehoben werden müssen. Dies kann unter Verwendung der Kippvorrichtung erfolgen. Beispiele zur Verwendung der Kippvorrichtung werden im weiteren Verlauf der Beschreibung noch ausgeführt, so dass an dieser Stelle auf diese Ausführungen verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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Bei einem Kipphebel, der die Kippvorrichtung des Manipulators darstellen kann, handelt es sich beispielsweise um einen Hebel, welcher einen mechanischen Kraftwandler darstellt. Der Kipphebel ist ein starrer Körper, der beispielsweise an dem Rangierrahmen drehbar oder starr befestigt sein kann.
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Bei einem starr angeordneten Kipphebel erstreckt sich dieser vorzugsweise in senkrechter Projektion auf den Rangierahmen über ein Längsende des Rangierrahmens. Ein Längsende beschreibt vorzugsweise ein Ende des Rangierrahmens in Längsrichtung des Rangierrahmens. Die Längsrichtung entspricht im Allgemeinen der Längsausrichtung eines und/oder der beiden Schenkel.
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Wenn der Rangierrahmen als „U”-Form ausgebildet ist, so bezeichnen die Längsenden des Rangierrahmens die Enden, welche durch die Enden einer oder beider Schenkel gebildet werden.
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Der Kipphebel soll sich über ein Längsende des Rangierrahmens erstrecken. Wenn an einem Längsende des Rangierrahmens beispielsweise die wenigstens zwei Rangierrollen befestigt sind, so kann der Kipphebel beispielsweise in einem Bereich angeordnet sein, der bei senkrechter Projektion auf den Rangierrahmen im Bereich des Rangierrahmens liegt. Erstrecken kann sich der Kipphebel dann aus diesem Bereich und das Längsende des Rangierrahmens heraus.
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Der Kipphebel kann zudem in einem Winkel zum Rangierrahmen nach oben geneigt sein. Durch eine solche Neigung wird der Winkelbereich, in dem ein Kippen des Manipulators möglich ist, vergrößert.
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Der Kipphebel kann in Form eines Pedals ausgebildet sein.
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Wie bereits weiter oben ausgeführt, kann der Kipphebel an dem Rangierrahmen angeordnet sein. Die vorliegende Erfindung ist auf eine solche Ausgestaltung jedoch nicht beschränkt. Auch kann der Kipphebel beispielsweise an der Hebeeinrichtung angeordnet sein.
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Indem der Manipulator eine Kippvorrichtung aufweist, kann der Rangierrahmen über seitliche Hindernisse, insbesondere seitlich überstehende Ränder des Behälters, bewegt werden, so dass eine einfache Ausrichtung der Eingreifmittel unterhalb des Eingriffs erfolgen kann. Zudem ist es bei dicht nebeneinander stehenden Behältern in der Regel nicht möglich den Abstand zwischen den Schenkeln so groß zu wählen, dass diese an seitlichen Hindernissen seitlich vorbeigeführt werden können. Durch die Kippvorrichtung, die eine solche Bewegung des Rangierrahmens über seitliche Hindernisse ermöglicht, kann der Manipulator auch bei solch dicht nebeneinander stehenden Behältern verwendet werden. Bei einem starr an dem Manipulator befestigten Kipphebel ist der Gesamtaufbau des Manipulators einfach und durch Überstand des Kipphebels über ein Längsende kann dennoch auf einfache Art eine ausreichende Kraft zum Kippen des Manipulators aufgebracht werden.
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Vorzugsweise weist die Kippvorrichtung zusätzlich eine Kipprolle auf. Die Kipprolle ist beispielsweise an dem Rangierrahmen angeordnet und mit dem Kipphebel über eine Gelenkverbindung verbunden. In senkrechter Projektion auf den Rangierrahmen erstreckt sich die Kipprolle in entgegengesetzter Ausrichtung zu der Ausrichtung des Kipphebels.
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Diese Kipprolle kann, wie auch der Kipphebel, an dem Rangierrahmen angeordnet sein. Es ist aber auch denkbar, dass die Kipprolle und/oder der Kipphebel an der Hebeeinrichtung angeordnet sind.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Kipprolle mit dem Kipphebel über eine Gelenkverbindung verbunden ist. Dabei kann die Kipprolle beispielsweise einen Kipparm umfassen, über den die eigentliche Rolle der Kipprolle mit der Gelenkverbindung verbunden ist. Durch eine solche Gelenkverbindung kann bei Betätigen des Kipphebels beispielsweise die Kipprolle derart betätigt werden, dass diese bezüglich des Rangierrahmens nach unten verschoben oder verschwenkt wird und dadurch der Manipulator, wie vorstehend ausführlich beschrieben, gekippt wird. In einem solchen Fall ist die Betätigung der Kipprolle ein Resultat beziehungsweise eine Folge der Betätigung des Kipphebels.
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Die Verbindung zwischen Kipphebel und Kipprolle kann durch eine Gelenkverbindung realisiert werden, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf eine Gelenkverbindung beschränkt ist.
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Es muss bei der Verbindung zwischen Kipphebel und Kipprolle nur sichergestellt werden, dass eine mechanische Kraft und/oder Bewegung, die auf den Kipphebel ausgeübt wird, auf die Kipprolle übertragen wird.
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Die mechanische Kraft oder Bewegung drückt die Kipprolle auf die Fahrbahnoberfläche. Da die Fahrbahnoberfläche als ein Gegenlager agiert, wird der Manipulator angehoben und somit gekippt. Wie das Kippen beziehungsweise Anheben erfolgt, wird im Detail im weiteren Verlauf der Beschreibung beschrieben, so dass an dieser Stelle auf diese Ausführungen verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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Wie bereits erwähnt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine Gelenkverbindung beschränkt. So kann die vorliegende Erfindung auch mehrere Gelenkverbindungen oder eine Gelenkverbindung mit mehreren Gelenken umfassen.
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Dies kann beispielsweise erforderlich sein, damit die beiden von dem Bediener weiter entfernten Rangierrollen über seitlich herausstehende Rollen des zu transportierenden Behälters gehoben werden können. Durch eine Kippung beziehungsweise ein Kippen des Manipulators kann der Manipulator einfacher positioniert werden. Durch die Verwendung der Kipprolle kann der Manipulator gekippt und gleichzeitig rangiert werden. Dadurch kann der Manipulator auf sehr einfache Art und Weise vor den Behältern positioniert werden. Vorzugsweise ist die Kippvorrichtung, insbesondere die am Kipparm angeordnete Kipprolle, deshalb zum Kippen und gleichzeitigen Rangieren des Manipulators ausgebildet.
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Auch ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine Kipprolle beschränkt. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Kippvorrichtung mehrere Kipprollen aufweist.
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Wie bereits weiter oben beschrieben, bedeutet der Vorgang des Kippens im Allgemeinen eine Rotation oder ein Verschwenken um eine horizontale Drehachse. Damit dieses erfolgen kann, können der Kipphebel auf einer Seite der Drehachse und die Kipprolle auf der anderen Seite der Drehachse für diese Rotation angeordnet sein. Die Drehachse liegt vorzugsweise in der Ebene, die durch den Rangierrahmen aufgespannt wird. Die Drehung erfolgt vorzugsweise in dieser Ebene und senkrecht zur Längsachse des Rangierrahmens. Bei einem solchen Kippen wird ein Längsende des Rahmens nach unten, ein anderes nach oben gedreht. Vorzugsweise bleibt beim Kippen des Manipulators stets ein paar der Rangierrollen am Längsende der Schenkel in Kontakt mit der Fahrbahnoberfläche.
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Weiterführende Beispiele, inwieweit das Kippen des Manipulators erfolgen kann, werden im weiteren Verlauf der Beschreibung gegeben, so dass an dieser Stelle auf diese Ausführungen verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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Ein Vorteil des Vorsehens einer Kipprolle besteht darin, dass die Kraft zum Kippen des Manipulators verringert wird.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Rangierrahmen eine Breitenanpassungseinrichtung auf und die zwei Schenkel sind über die Breitenanpassungseinrichtung miteinander verbunden. Durch eine solche Breitenanpassungseinrichtung kann der Aufnahmebereich für den Behälter, der durch den Abstand der Schenkel definiert wird, vergrößert oder verkleinert werden. Beispielsweise wird die Breitenanpassungseinrichtung durch wenigstens zwei ineinander gesteckte Profile gebildet.
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Die Breitenanpassungseinrichtung ist eine Einrichtung, mit der vorzugsweise der Abstand zwischen den zwei Schenkeln verändert werden kann. Weiterhin ist die Breitenanpassungseinrichtung eine Einrichtung, mit der der Manipulator derart angepasst werden kann, dass damit Behälter unterschiedliche Breiten transportiert werden können. Auch ist es damit möglich mehrere nebeneinander stehende Behälter zu manipulieren.
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Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird unter dem Abstand zwischen den zwei Schenkeln der minimale Abstand zwischen den zwei Schenkeln verstanden. Dies gilt sowohl für „U”-förmige Rangierrahmen, bei denen die zwei Schenkel parallel zueinander verlaufen als auch für Rangierrahmen, bei denen die zwei Schenkel nicht parallel zueinander verlaufen.
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Die Breitenanpassungseinrichtung wird vorzugsweise durch wenigstens zwei ineinander gesteckte Profile gebildet. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Anzahl von Profilen zur Bildung der Breitenanpassungseinrichtung beschränkt.
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Ebenso ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausbildung der Breitenanpassungseinrichtung in Form von Profilen beschränkt. Weiterhin ist die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte Profilform oder Profilgeometrie beschränkt. Bezüglich der Beschreibung von Profilen wird an dieser Stelle auf die Ausführungen weiter oben verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen.
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Um den Abstand zwischen zwei Schenkeln verändern zu können, ist die Breitenanpassungseinrichtung vorzugsweise zwischen den beiden Schenkeln angeordnet. Sofern die Breitenanpassungseinrichtung durch wenigstens zwei ineinander gesteckte Profile gebildet wird, so ist vorzugsweise jeweils ein Profil an einem Schenkel befestigt. In einem solchen Fall weist jeweils ein Schenkel des Rangierrahmens ein Profil der Breitenanpassungseinrichtung auf.
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Um die wenigstens zwei Profile der Breitenanpassungseinrichtung ineinander stecken zu können, müssen die wenigstens zwei Profile entsprechend ausgebildet sein. Die wenigstens zwei Profile der Breitenanpassungseinrichtung können beispielsweise in Innenprofil und/oder Außenprofil unterschieden werden. Das innere Profil wird als Innenprofil, das äußere Profil als Außenprofil bezeichnet.
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Vorzugsweise wird die Breitenanpassungseinrichtung durch vier Profile gebildet. In diesem Fall können zwei Profile als Außenprofile und zwei Profile als Innenprofile ausgebildet sein, wobei an jedem der beiden Schenkel zwei Profile vorgesehen sind.
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Um zwei Profile ineinander stecken zu können, ist es erforderlich, dass bei einem Innenprofil der Außendurchmesser oder Außenquerschnitt geringer beziehungsweise kleiner ist als der Innendurchmesser oder Innenquerschnitt des Außenprofils.
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Der Abstand der beiden Schenkel kann durch die Breitenanpassungseinrichtung beispielsweise in definierten Abständen oder frei wählbar verändert und eingestellt werden.
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Zum Einstellen der vorgegeben und/oder frei wählbaren Abstände der beiden Schenkel können an der Breitenanpassungseinrichtung, insbesondere an dem Innenprofil und/oder dem Außenprofil, Abstandmarkierungen vorgesehen sein.
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Wenn der Abstand zwischen den beiden Schenkeln unter Verwendung der Breitenanpassungseinrichtung verändert wird, ist es hilfreich, die Position der Schenkel zueinander, also den Abstand der Schenkel zueinander zu fixieren. Dies ist auch vor dem Hintergrund von Sicherheitsaspekten hilfreich, da durch eine solche Sicherung ein ungewolltes Verbreitern des Abstands der beiden Schenkel des Rangierrahmens, insbesondere während der Manipulation der Behälter, verhindert wird. Eine Sicherung des Abstands der beiden Schenkel des Rangierrahmens kann beispielsweise durch Sicherungsstifte erfolgen. Diese können beispielsweise von außen durch die Profile hindurch gesteckt werden. Auch ist es möglich, dass die Sicherung des Abstands der beiden Schenkel des Rangierrahmens mittels Hydraulikzylinder oder Gasdruckzylinder erfolgt. Hydraulikzylinder oder Gasdruckzylinder können auch zur Realisierung der Breitenanpassung verwendet werden. Vorzugsweise kann die Breitenanpassungseinrichtung deshalb auch wenigstens einen Hydraulikzylinder und/oder wenigstens einen Gasdruckzylinder aufweisen.
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Durch die Breitenanpassungseinrichtung ist es möglich, dass Behälter unterschiedlicher Breite zwischen den Schenkeln des Rangierrahmens so positioniert werden können, dass die Eingreifmittel des Manipulators unterhalb des Eingriff der Behälter ausgerichtet werden können, und damit ein einfaches Eingreifen der Eingreifmittel in den Eingriff möglich ist.
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In einer Ausführungsform weist die Hebeeinrichtung vorzugsweise eine Höhensicherungseinrichtung auf und die Höhensicherungseinrichtung wird durch wenigstens ein Sicherungselement, welches an der Höhenverstelleinrichtung angeordnet ist, gebildet.
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Der Manipulator dient neben dem Rangieren von Behältern auch zum Anheben von Behältern. Zum Anheben des Behälters ist eine Hebeeinrichtung mit Höhenverstelleinrichtung vorgesehen. Sofern ein Behälter angehoben werden soll, erfolgt dies unter Verwendung der Höhenverstelleinrichtung der Hebeeinrichtung, indem die Höhe des Fixierkamms, also der Abstand des Fixierkamms zum Rangierrahmen, entsprechend angepasst wird. Die Anpassung der Höhe des Fixierkamms kann durch den Nutzer oder Bediener des Manipulators mittels der Höhenverstelleinrichtung erfolgen.
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Die Höhensicherungseinrichtung kann als Einrichtung zum Festlegen einer Grundstellung für eine bestimmte Behälterhöhe oder aber als Sicherung einer eingestellten Höhe des Fixierkamms verwendet werden.
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Im ersten Fall kann die Höhensicherungseinrichtung beispielsweise als Höhenschnellanpassung bezeichnet werden. In diesem Fall wird die Höhensicherungseinrichtung vor dem Anheben der Behälter verwendet. Im zweiten Fall wird die Höhensicherungseinrichtung verwendet, nachdem der Behälter angehoben wurde.
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Durch die Höhensicherungseinrichtung kann daher bei einem Ausfall der Höhenverstelleinrichtung verhindert werden, dass angehobene Behälter herunterfallen beziehungsweise auf die Fahrbahnoberfläche fallen können. Dadurch können Verletzungen von Personen verhindert werden und damit die Sicherheit des Bedieners oder des Nutzers gesteigert werden.
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Wird die Höhensicherungseinrichtung als Höhenschnellanpassung zur Anpassung der Hebeeinrichtung an unterschiedliche Behälterhöhen verwendet, so kann dadurch ein schnelleres Manipulieren der Behälter erreicht werden, da hierbei lediglich eine Bewegung aus der eingestellten Grundstellung notwendig ist. Die Höhenverstelleinrichtung der Hebeeinrichtung muss daher weniger häufig beziehungsweise oft betätigt werden.
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Das wenigstens eine Sicherungselement kann beispielsweise durch einen Sicherungsstift gebildet werden. Die Höhensicherungseinrichtung kann beispielsweise auch als Sicherungsbügel ausgebildet sein, der zwei Sicherungselemente umfasst. Ein solches Zusammenfassen von Sicherungselementen ermöglicht ein schnelleres Anbringen der Höhensicherungseinrichtung.
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Durch die Höhensicherungseinrichtung kann zum einen ein schnelles Einbringen der Eingreifmittel in den Eingriff der Behälter erfolgen, wenn die Höhensicherungseinrichtung als Höhenschnellanpassung verwendet wird. Zum anderen stellt die Höhensicherungseinrichtung sicher, dass auch bei ungewollten Absinken des Fixierkamms, beispielsweise bei einem Ausfall der Höhenverstelleinrichtung, die Behälter in der angehobenen Position verbleiben, indem die Eingreifmittel im Eingriff der Behälter verbleiben.
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Vorzugsweise ist die Basis des Rangierrahmens zwischen den zwei Schenkeln des Rangierrahmens angeordnet.
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Dies hat zum Vorteil, dass der Rangierrahmen, wie weiter oben bereits beschrieben, als „U”-Form ausgebildet sein kann. Diese „U”-Form erleichtert das Manipulieren des/der Behälter, da der Manipulator die Behälter seitlich umfassen kann. Dies erfolgt, indem die Schenkel des Manipulators an der Seite der Behälter derart verlaufen, dass der/die Behälter zwischen den Schenkeln angeordnet ist oder sind.
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Durch die Anordnung der Basis zwischen den zwei Schenkeln des Rangierrahmens kann die Anordnung der Hebeeinrichtung leichter erfolgen.
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Insbesondere kann die Basis mit den beiden Schenkeln den flachen Rangierrahmen bilden, wobei die Basis im rechten Winkel mit den Schenkeln verbunden ist. Die Verbindung ist vorzugsweise derart ausgestaltet, dass die Basis an jeweils einem Ende der beiden Schenkel angeordnet ist.
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Die Basis kann durch ein Basisprofil oder aber durch eine andere Komponente des Manipulators gebildet werden.
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Indem die Basis zwischen den beiden Schenkeln angeordnet ist und insbesondere keinen seitlichen Überstand über die Schenkel aufweist, kann der Manipulator auch in beengten Umgebungen einfach rangiert werden. Dadurch können die Eingreifmittel einfacher unterhalb des Eingriffs von dicht nebeneinander stehenden Behältern ausgerichtet werden.
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Wenn die Basis zwischen den zwei Schenkeln des Rangierrahmens angeordnet ist, kann die Hebeeinrichtung beispielsweise in einem Abstand parallel zu der Basis angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Hebeeinrichtung auf der Basis des Rangierrahmens angeordnet.
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In beiden Fällen kann die Hebeeinrichtung bei Draufsicht auf den Rangierrahmen mittig oder außermittig zwischen den Schenkeln angeordnet sein. Bei einer außermittigen Anordnung der Hebevorrichtung zwischen den zwei Schenkeln des Rangierrahmens kann, bei Draufsicht auf den Manipulator, die Hebeeinrichtung beispielsweise an einen Schenkel angrenzen beziehungsweise an einem Schenkel anliegen. In diesem Fall ist der Abstand zwischen der Hebeeinrichtung und dem Schenkel an dem die Hebeeinrichtung angrenzt minimal. Der Abstand zu dem gegenüberliegenden Schenkel ist dagegen maximal.
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Wenn die Hebeeinrichtung an einem Schenkel des Rangierrahmens anliegt, kann an dem gegenüberliegenden Schenkel beispielsweise die Breitenanpassungseinrichtung vorgesehen sein. Da die Breitenanpassungseinrichtung eine Verbindung zwischen den beiden Schenkeln darstellt, kann die Breitenanpassungseinrichtung beispielsweise an der Basis und/oder an der Hebeeinrichtung angeordnet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Hebeeinrichtung zu einem Längsende wenigstens eines Schenkels des Rangierrahmens beabstandet.
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Wie weiter oben bereits beschrieben, kann die Hebeeinrichtung auf der Basis angeordnet sein. Es kann aber auch sein, dass die Hebeeinrichtung nicht auf der Basis angeordnet ist. In diesem Fall kann die Hebeeinrichtung in einem Abstand zur Basis angeordnet sein.
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Wie ebenfalls weiter oben bereits beschrieben, verlaufen die beiden Schenkel des Rangierrahmens in senkrechter Draufsicht auf den Rangierrahmen vorzugsweise parallel zu einander, wobei die vorliegende Erfindung nicht auf eine bestimmte Ausrichtung beziehungsweise Orientierung der Schenkel zueinander beschränkt ist.
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Wenn die beiden Schenkel des Rangierrahmens in senkrechter Draufsicht auf den Rangierrahmen parallel verlaufen, so weisen die beiden Schenkel vorzugsweise die gleiche Länge auf. Zudem können die Schenkel des Rangierrahmens in Längsrichtung den gleichen Ursprung aufweisen.
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Die Hebeeinrichtung kann parallel zur Basis auf dem Rangierrahmen des Manipulators angeordnet ist. In diesem Fall ist die Hebeeinrichtung nicht auf der Basis angeordnet. Wenn beispielsweise die Basis an den Längsenden der Schenkel des Rangierrahmens angeordnet ist, kann die Hebeeinrichtung zu den Längsenden der Schenkel des Rangierrahmens beabstandet sein. Dies hat den Vorteil, dass der Schwerpunkt des Manipulators in Richtung der Mitte der Schenkel des Rangierrahmens verlagert wird. Durch diese Verlagerung ist ein sicheres Manipulieren der Behälter möglich.
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Wenn der Kipphebel beispielsweise an der Hebeeinrichtung angeordnet ist und die Hebeeinrichtung von einem Längsende eines Schenkels beabstandet ist, so kann sich der Hebel über das Längsende hinaus erstrecken. Durch diesen vergrößerten Abstand wird der Hebelarm zum Kippen des Manipulators vergrößert und das Kippen beziehungsweise das Verschwenken des Manipulators erleichtert.
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Vorzugsweise ist der Fixierkamm parallel zur Basis des Rangierrahmens ausgerichtet.
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Der Fixierkamm ist, wie weiter oben bereits ausführlich beschrieben, auf der Hebeeinrichtung positioniert. Dabei ist der Fixierkamm insbesondere parallel zur Hebeeinrichtung ausgerichtet. Zudem kann der Fixierkamm parallel zur Basis des Rangierrahmens ausgerichtet sein. In diesem Fall sind der Fixierkamm, die Hebeeinrichtung und die Basis parallel zueinander ausgerichtet. Außerdem können der Fixierkamm, die Hebeeinrichtung und die Basis die gleiche Länge aufweisen.
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Wenn der Fixierkamm, die Hebeeinrichtung und die Basis des Rangierrahmens parallel zueinander ausgerichtet sind und der Rangierrahmen die Form eines „U” aufweist, können die zu manipulierenden Behälter derart von dem Manipulator aufgenommen werden, dass ein sicheres Manipulieren der Behälter möglich ist. Der Manipulator kann so positioniert werden, dass sich die zu manipulierenden Behälter zwischen den beiden Schenkeln des Rangierrahmens befinden. Die Behälter sind dabei vorzugsweise mit ihrer Vorderseite oder Frontseite auf die Hebeeinrichtung und den Fixierkamm gerichtet. Der Fixierkamm mit dem wenigstens einen nach oben gerichteten Eingreifmittel kann dann unter einen Kragen des Behälters an der Vorderseite beziehungsweise der Frontseite ausgerichtet werden. Durch eine Aufwärtsbewegung des Fixierkamms können die Eingreifmittel in den Eingriff greifen, damit die Behälter anschließend manipuliert werden können. Die bereits weiter oben beschrieben greift das Eingreifmittel beziehungsweise greifen die Eingreifmittel vorzugsweise an der Vorderseite des Behälters in die Öffnung des Eingriffs, Der Manipulator kann, wie oben beschrieben, eine Breitenanpassungseinrichtung aufweisen. Damit trotz der Breitenanpassungseinrichtung die Behälter manipuliert werden können, ist die Hebeeinrichtung und somit der Fixierkamm insbesondere außermittig zwischen den beiden Schenkeln angeordnet. Bei dieser außermittigen Anordnung der Hebeeinrichtung mit dem Fixierkamm, die weiter oben bereits beschrieben wurde, muss die Länge des Fixierkamms derart gewählt werden, dass bei der mehreren Eingreifmitteln eine ausreichende Anzahl von Eingreifmittel für ein Eingreifen in die Öffnung des Eingriffs zur Verfügung stehen.
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Indem der Fixierkamm parallel zur Basis und die Basis parallel zur Hebeeinrichtung angeordnet ist, kann der Manipulator an die Vorderseite des Behälters geführt werden. Dies erleichtert das Ausrichten der Eingreifmittel unterhalb der Öffnung des Eingriffs.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Fixierkamm einen Fundus auf, auf dem das wenigstens eine Eingreifmittel angeordnet ist. Der Fixierkamm ist in diesem Fall auf der Höhenverstelleinrichtung der Hebeeinrichtung angeordnet.
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Der Fundus stellt somit vereinfacht gesagt den Boden oder das Fundament oder die Basis des Fixierkamms dar. Von dem Fundus erstrecken sich die Eingreifmittel, mit denen ein Manipulieren, insbesondere ein Anheben, der zu manipulierenden Behälter ermöglich wird.
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Der Fixierkamm ist weiterhin vorzugsweise mit dem Fundus auf der Höhenverstelleinrichtung der Hebeeinrichtung angeordnet.
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Wie bereits weiter oben beschrieben, ist die vorliegende Erfindung nicht auf einen bestimmten Fixierkamm beschränkt. Wesentlich ist nur, dass der Fixierkamm neben dem Fundus wenigstens ein Eingreifmittel aufweist. Bevorzugt weist der Fixierkamm mehrere, besonders bevorzugt weist der Fixierkamm insgesamt vier Eingreifmittel auf.
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Wenn der Fixierkamm zwei oder mehr Eingreifmittel aufweist, so können diese derart angeordnet sein, dass der Fixierkamm die Form eines Kamms aufweist. Das heißt, dass die Eingreifmittel derart auf dem Fundus des Fixierkamms angeordnet sind, dass sich zwischen den Eingreifmitteln ein Spalt beziehungsweise eine Lücke befindet.
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Der Abstand der Eingreifmittel zueinander ist vorzugsweise so gewählt, dass diese unter den Kragen der Behälter, die manipuliert werden sollen, greifen können.
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Zur Versteifung des Kragens an dem Behälter kann zudem vorgesehen sein, dass in dem Kragen des Behälters Versteifungselemente angeordnet sind. Diese Versteifungselemente können beispielsweise dazu führen, dass ein Fixierkamm mit einem durchgehenden Eingreifmittel nicht unter den Kragen des Behälters greifen kann. In diesem Fall kann ein Eingreifen ermöglicht werden, wenn zwischen den Eingreifmitteln ein Spalt oder eine Lücke besteht, die Eingreifmittel also zueinander beabstandet sind.
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Indem der Fixierkamm einen Fundus aufweist, können die Eingreifmittel zueinander beabstandet sein aber dennoch über eine gemeinsame Basis miteinander verbunden sein. Durch diese Basis, welche an der Höhenverstelleinrichtung angeordnet ist, können alle Eingreifmittel mit einem Ausrichtungsschritt unterhalb der Öffnung des Eingriffs ausgerichtet werden.
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Vorzugsweise ist das wenigstens eine Eingreifmittel als Zapfenelement ausgebildet.
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Unter einem Zapfen wird allgemein ein Fortsatz eines Bauteils verstanden. Beispielsweise kann ein Zapfen dazu dienen ein Bauteil mit einem anderen Bauteil zu verbinden. Zudem kann ein Zapfen eine zylindrische oder quaderförmige Form aufweisen.
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Wie bereits weiter oben beschrieben, kann der Fixierkamm auch mehrere Eingreifmittel aufweisen. Besonders bevorzugt kann der Fixierkamm mindestens vier Eingreifmittel aufweisen.
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Wenn der Fixierkamm mehr als ein Eingreifmittel aufweist, so sind insbesondere in einem solchen Fall, die Eingreifmittel als Zapfenelemente ausgebildet.
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Die Eingreifmittel sind auf dem Fundus des Fixierkamms befestigt und nach oben gerichtet. Sofern die Eingreifmittel als Zapfenelemente ausgebildet sind, so sind die einzelnen Zapfenelemente ebenfalls nach oben ausgerichtet.
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Indem die Eingreifmittel als Zapfenelemente ausgebildet und nach oben ausgerichtet sind, können die Eingreifmittel in einer Aufwärtsbewegung in unterschiedlich gestaltete Öffnungen des Eingriffs eingreifen. Dadurch kann der Manipulator beispielsweise zur Manipulation von unterschiedlichen Behältern verwendet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist an jedem Ende der zwei Schenkel des Rangierrahmens jeweils eine Rangierrolle angeordnet.
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Bei einer solchen Ausführungsform umfasst der Rangierrahmen insgesamt vier Rangierrollen, die jeweils an einem Ende der Schenkel angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine Anordnung der Rangierrollen an den Schenkeln beschränkt. Ebenso ist es denkbar, dass die Rangierrollen auch an der Basis oder an einer anderen Komponente des Manipulators angeordnet sind.
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Durch die Anordnung der Rangierrollen an den Enden, insbesondere an den Längsenden der beiden Schenkel des Rangierrahmens ist ein sicherer Stand des Manipulators gewährleistet. Dieser sichere Stand ist auch dann gewährleistet, wenn der Abstand der beiden Schenkel zueinander mittels der Breitenanpassungseinrichtung verändert wird.
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Bei den Rangierrollen kann es sich beispielsweise um drehbare und/oder starre Rangierrollen handelt. Diese Bezeichnungen beziehen sich nicht auf die Drehbarkeit der Rollen bezüglich des Rangierens von Behältern, sondern vielmehr auf eine zusätzliche Funktion, die die Rollen ermöglichen. Vereinfacht gesagt, besitzt eine drehbare Rangierrolle eine zusätzliche Funktion im Vergleich zu einer starren Rangierrolle. Eine drehbare Rangierrolle besitzt neben der allgemeinen Rotationsfähigkeit noch die Möglichkeit um eine weitere Achse, die beispielsweise als Hochachse bezeichnet werden kann, gedreht zu werden. Eine starre Rangierrolle weist die Möglichkeit nicht auf. Beispielsweise kann der Manipulator an jedem Schenkel des Rangierrahmens jeweils eine drehbare und eine starre Rangierrolle aufweisen. Beispiele zu starren und drehbaren Rangierrollen werden im Zusammenhang mit der Figurenbeschreibung noch erwähnt, so dass an dieser Stelle auf diese Ausführungen verwiesen und vollinhaltlich Bezug genommen wird.
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Vorzugsweise ist die Höhenverstelleinrichtung als hydraulische Höhenverstelleinrichtung ausgebildet.
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Die Höhenverstelleinrichtung dient dazu, dass die Behälter entsprechend angehoben werden können. Durch das Anheben ist ein Rangieren beziehungsweise Verfahren der Behälter möglich. Eine Möglichkeit des Anhebens besteht darin, dass die Höhenverstelleinrichtung als hydraulische Höhenverstelleinrichtung ausgebildet ist. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf bestimmte Ausgestaltungsformen beschränkt. Eine hydraulische Höhenverstelleinrichtung hat den Vorteil, dass bei einer kompakten Bauform der Hydraulikeinheit große Kräfte realisiert werden können. Dadurch können mehrere beispielsweise ineinander gestapelte Behälter manipuliert werden. Dazu kann die Höhenverstelleinrichtung einen oder mehrere entsprechend ausgebildete Hydraulikzylinder aufweisen. Der Hydraulikzylinder kann derart ausgebildet sein, dass dieser zunächst dreiviertel aufwärts und dann ein Viertel abwärts verfahren kann.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
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1 in perspektivischer Darstellung einen erfindungsgemäßem Manipulator zum Manipulieren von Behältern;
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2 in seitlicher Darstellung das Positionieren des Manipulators vor den zu manipulierenden Behältern;
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3 eine perspektivische Darstellung der Betätigung der Hebeeinrichtung des Manipulators;
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4 eine perspektivische Darstellung des Fixierkamms während des Anhebens von Behältern;
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5 eine perspektivische Darstellung der Höhensicherungseinrichtung des Manipulators;
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6 eine perspektivische Darstellung der Breitenanpassungseinrichtung des Manipulators; und
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7 eine seitliche Darstellung Manipulators mit ineinander gesteckten Behältern gezeigt.
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In 1 ist in perspektivischer Darstellung ein erfindungsgemäßer Manipulator 1 zum Manipulieren von Behältern dargestellt. Weiterhin ist zur besseren Orientierung ein rechtshändiges Koordinatensystem, mit den entsprechenden Koordinatenachsen x, y und z, dargestellt.
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Bevor die Funktionsweise des Manipulators 1 beschrieben wird, sollen zunächst die wesentlichen Komponenten des Manipulators 1 beschrieben werden. Zudem wird, wie bereits weiter oben geschehen, darauf hingewiesen, dass die Manipulation eines Behälters als Synonym für die Manipulation von mehreren Behältern und umgekehrt angesehen wird.
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Der erfindungsgemäße Manipulator 1 weist eine Rangiereinrichtung 2 sowie eine Hebeeinrichtung 3 auf. Die Rangiereinrichtung 2 wird unter anderem aus dem Rangierrahmen 20 und den Rangierrollen 21, 22 gebildet. Bei den Rangierrollen 21, 22 kann es sich um drehbare Rangierrollen 21 oder starre Rangierrollen 22 handeln.
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Der Manipulator 1 kann mittels der Rangierrollen 21, 22 auf einer Oberfläche (nicht gezeigt), die beispielsweise eine Fahrbahnoberfläche sein kann, verfahren werden. Die Fahrbahnoberfläche verläuft parallel zu der x-y-Ebene. Um ein Verfahren beziehungsweise ein Rangieren des Manipulators 1 auf der Fahrbahnoberfläche, also in der x-y-Ebene, zu ermöglichen, sind die Rangierrollen 21, 22 entsprechend ausgebildet.
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Bei einer drehbaren Rangierrolle 21 handelt es sich vorzugsweise um eine Rolle, bei der neben der Rotation um die y-Achse noch eine weitere Rotation möglich ist. Bei dieser Rotation handelt es sich insbesondere um eine Rotation um die z-Achse, die auch als Hochachse der Rangierrolle 21 bezeichnet werden kann. Durch die Rotation der drehbaren Rangierrolle 21 um die z-Achse kann der Manipulator 1 ebenfalls um die z-Achse gedreht werden. Dies erleichtert die Handhabung des Manipulators 1.
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Bei einer starren Rangierrolle 22 ist eine solche zusätzliche Drehung um die z-Achse nicht möglich. Eine starre Rangierrolle 22 kann nur um die y-Achse gedreht werden.
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Der in 1 dargestellte Manipulator 1 weist zwei drehbare Rangierrollen 21 und zwei starre Rangierrollen 22 auf. Der Manipulator 1 ist jedoch nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt. Beispielsweise kann der Manipulator 1 auch vier drehbare Rangierrollen 21 aufweisen.
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Wie aus 1 ersichtlich weist der Rangierrahmen 20 des Manipulators 1 eine „U”-Form auf. Die „U”-Form wird durch eine Basis 200 sowie zwei Schenkel 201 gebildet.
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Bei der Basis 200 und den zwei Schenkeln 201 handelt es sich um Profile, also um lang gestreckte Bauteile. Die Bauteillängenabmessung ist bei Profilen im Allgemeinen deutlich größer als die Querschnittabmessungen. Weiterhin können die Basis 200 und/oder die zwei Schenkel 201 als Hohlprofile ausgebildet sein. Die Ausbildung der Basis 200 und/oder der zwei Schenkel 201 als Hohlprofile reduziert das Gewicht bei Erhöhung der Steifigkeit des Manipulators 1.
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Die Basis 200 und die zwei Schenkel 201 weisen jeweils zwei Längsenden L auf. Mit den Längsenden L werden somit die jeweiligen Enden der Basis 200 und der zwei Schenkel 201 verstanden. Wenn die Basis und/oder die zwei Schenkel 201 als Profile ausgebildet sind, so entsprechen die Längsenden L der Basis 200 und der zwei Schenkel 201 den Enden des jeweiligen Profils.
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Die zwei Schenkel 201 weisen ein freies Ende G und ein belegtes Ende F auf, Ein freies Ende G und ein belegtes Ende F stellen somit jeweils ein Längsende L dar. Unter einem belegten Ende F wird insbesondere das Ende eines Schenkels 201 verstanden, an dem die Basis 200 angeordnet ist. Im Gegensatz dazu ist an dem freien Ende G keine Basis 200 oder Schenkel 201 angeordnet.
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Der Rangierrahmen 20 des Manipulators 1 in 1 weist in senkrechter Draufsicht auf den Rangierrahmen eine „U”-Form auf. In diesem Fall ist, wie oben bereits beschrieben, die Basis 200 jeweils an den belegten Enden F der beiden Schenkel 201 angeordnet. Der Rangierrahmen 20 des Manipulators 1 erstreckt sich somit in einer Ebene, die parallel zur x-y-Ebene liegt.
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Die Basis 200 ist an die beiden Schenkel 201 in einem Winkel von 90°, also jeweils senkrecht zu den beiden Schenkeln 201 in der Ebene, die parallel zur x-y-Ebene verläuft, angeordnet.
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Bei dem in 1 dargestellten Manipulator 1 sind die Rangierrollen 21, 22 jeweils an den Längsenden L der beiden Schenkel 201 angeordnet. Die Anordnung der Rangierrollen 21, 22 gewährleistet, dass der Rangierrahmen 20 beziehungsweise der Manipulator 1 auf der Fahrbahnoberfläche rangiert werden kann. Dies wird dadurch erzielt, dass die Rangierrollen 21, 22 über die Unterseite U des Rangierrahmens 20 nach unten überstehen. Die Rangierrollen 21, 22 des Manipulators 1 sind genauer gesagt an der Unterseite U des Rangierrahmens 20 angeordnet und erstrecken sich in negativer z-Richtung vom Rangierrahmen 20 zur Fahrbahnoberfläche.
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Neben der Rangiereinrichtung 2 weist der Manipulator 1 eine Hebeeinrichtung 3 auf. Die Hebeeinrichtung 3 des Manipulators 1 weist einen Fixierkamm 30 und eine Höhenverstelleinrichtung 31 auf.
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Die Hebeeinrichtung 3 ist an der Rangiereinrichtung 2 des Manipulators 1 derart angeordnet, dass die Hebeeinrichtung 3 zwischen den beiden Schenkeln 201 des Rangierrahmens 20 angeordnet ist. Durch eine solche Anordnung wird die Stabilität des Manipulators 1 erhöht.
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Weiterhin ist in 1 gezeigt, dass sich die Hebeeinrichtung 3 von dem Rangierrahmen 20 ausgehend nach oben, also in Richtung der z-Achse erstreckt. Da der Rangierrahmen 20 parallel zur x-y-Ebene verläuft beziehungsweise liegt und sich die Hebeeinrichtung 3 in z-Richtung von dem Rangierrahmen 20 nach oben erstreckt, beträgt der Winkel zwischen dem Rangierrahmen 20 und der Hebeeinrichtung 3 90°.
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Bei dem Manipulator 1 ist die Hebeeinrichtung 3 parallel zu der Basis 200 des Rangierrahmens 20 beabstandet. Dies bedeutet, dass der Schwerpunkt des Manipulators 1 von den Längsenden L der beiden Schenkel 200 in Richtung der Mitte der Schenkel 200, also in x-Richtung, verlagert wird. Dies führt ebenfalls zu einer Erhöhung der Stabilität des Manipulators 1 bei der Manipulation von Behältern.
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Der Fixierkamm 30 der Hebeeinrichtung 3 weist einen Fundus 301 sowie Eingreifmittel 300 auf. Bei dem in 1 gezeigten Fixierkamm 30 sind insgesamt vier Eingreifmittel 300 in Form von Zapfenelementen dargestellt. Die Eingreifmittel 300 sind auf dem Fundus 301 des Fixierkamms 30 angeordnet und erstrecken sich von den Fundus 301 nach oben, entsprechend der z-Achse. Die Eingreifmittel 300 des Fixierkamms 30 aus 1 weisen eine quaderförmige Geometrie auf, wobei die Eingreifmittel 300 auch jede andere Geometrie, beispielsweise eine zylindrische Geometrie, aufweisen können.
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Die Position des Fixierkamms 30 der Hebeeinrichtung 3 kann unter Verwendung der Hohenverstelleinrichtung 31 in Richtung der z-Achse verändert werden. Die Höhenverstelleinrichtung 31 besteht dazu aus verschiedenen Komponenten. Eine Komponente der Höhenverstelleinrichtung 31 kann beispielsweise ein Pedal sein, womit die Höhenverstelleinrichtung 31 betätigt wird. Bei Betätigung des Pedals kann mittels der Höhenverstelleinrichtung 31, bei der es sich um eine hydraulische Höhenverstelleinrichtung 31 handeln kann, die vertikale Position des Fixierkamms 30, welche der z-Richtung entspricht, verändert werden. Diese Positionsveränderung des Fixierkamms 30 kann stufenlos oder gestuft erfolgen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine besondere Ausführungsform beschränkt.
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Durch die Positionsveränderung des Fixierkamms 30 können zunächst die Eingreifmittel 300 unterhalb der Öffnung des Eingriffs ausgerichtet werden. Durch ein Anheben des Fixierkamms 30 mittels der Höhenverstelleinrichtung 31 können die Eingreifmittel in die Öffnung des Eingriffs eingeführt werden. Durch ein weiteres Anheben des Fixierkamms 30 können Behälter B angehoben werden. Entsprechend können die Behälter B auch abgelassen werden. Die Begriffe „angehoben” beziehungsweise „anheben” wird im Sinne der vorliegenden Erfindung derart verstanden, dass die Position von Gegenständen, insbesondere Behältern, derart verändert wird, dass ein Abstand zwischen Fahrbahnoberfläche und Behälterboden entsteht. Wenn ein Abstand zwischen Fahrbahnoberfläche und Behälterboden besteht, können die Behälterrollen R weiterhin Kontakt mit dem Boden aufweisen. Die Begriffe „ablassen” oder „absenken” wird erfindungsgemäß derart verstanden, dass die Position des Behälters geändert wird, so dass ein Kontakt zwischen Behälterboden und Fahrbahnoberfläche besteht.
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Die Hebeeinrichtung 3 des Manipulators 1 kann, wie in 1 gezeigt, über eine Stütze S abgestützt beziehungsweise stabilisiert werden. Die Stütze S ist an der Hebeeinrichtung 3 und der Basis 200 des Rangierrahmens 20 angeordnet.
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Neben der Rangiereinrichtung 2 und der Hebeeinrichtung 3 weist der Manipulator 1 aus 1 noch eine Kippvorrichtung 4 auf. Diese Kippvorrichtung 4 weist einen Kipphebel 40, eine Kipprolle 41 und eine Gelenkverbindung 42 auf. Der Kipphebel 40 ist über die Gelenkverbindung 42 mit der Kipprolle 41 verbunden. Der Kipphebel 40 ist an der Hebeeinrichtung 3 angeordnet, Die Kipprolle 41 ist über einen Kipparm ebenfalls an der Hebeeinrichtung 3 angeordnet. Die Kipprolle 41 kann derart angeordnet sein, dass die Kipprolle 41 auf der Fahrbahnoberfläche aufliegt. Es besteht somit ein Kontakt zwischen der Kipprolle 41 und der Fahrbahnoberfläche.
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In 1 ist die Kipprolle 41 parallel zur Ausrichtung der Schenkel 201 des Rangierrahmens 20 ausgerichtet. Dies bedeutet, dass sich die Kipprolle 41 um die y-Achse drehen kann. Die Ausrichtung der Kipprolle 41 entspricht der Ausrichtung der starren Rangierrollen 22, welche an dem freien Ende G der Schenkel 201 angeordnet sind.
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Die Kippvorrichtung 4 dient dazu, den Manipulator 1 zu kippen beziehungsweise zu verschwenken. Wie dies erfolgt, wird im größeren Detail hinsichtlich 2 beschrieben.
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Weiterhin weist der Manipulator 1 Greifschalen 700 auf. Der Manipulator 1 weist insgesamt vier Greifschalen 700 auf, wobei jedoch nur zwei Greifschalen 700 sichtbar sind. Zwei dieser Greifschalen 700 sind in 1 an jeweils dem freien Ende G der beiden Schenkel 201 des Rangierrahmens 20 angeordnet. Die anderen beiden Greifschalen 700 sind dazu in negativer x-Richtung versetzt an den beiden Schenkeln 201 angeordnet. Die vier Greifschalen 700 sind von oben auf die Oberseite der Schenkel 700 aufgesetzt und befestigt. Die Greifschalen 700 sind derart ausgebildet, dass der Manipulator 1 beispielsweise mittels eines Gabelstaplers (nicht gezeigt) angehoben werden kann. Dazu sind die jeweils zwei Greifschalen 700, welche auf einem Schenkel 201 angeordnet sind, in einer Linie parallel zur x-Achse beziehungsweise der Längsausrichtung des Schenkels 201 angeordnet. Zu den beiden Greifschalen 700, die auf einem Schenkel 201 angeordnet sind, sind die beiden Greifschalen 700, die auf dem gegenüberliegenden Schenkel 201 angeordnet sind, parallel beabstandet. Beispielsweise sind die beiden Greifschalen 700, die an den jeweils freien Enden F der beiden Schenkel G angeordnet sind, parallel in y-Richtung zueinander versetzt. Durch diese Anordnung können beispielsweise Zinken eines Gabelstaplers in die Greifschalen 700 eingeführt werden und der Manipulator 1 kann angehoben werden.
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Zusätzlich weist der Manipulator 1 in 1 einen Griff 701 auf. Dieser Griff 701 ist an der Hebeeinrichtung 2 befestigt. Mittels des Griffs 701 kann der Manipulator 1 rangiert werden.
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In 2 ist in seitlicher Darstellung das Positionieren des Manipulators 1 vor einem zu manipulierenden Behälter B dargestellt. In 2 ist zwar nur ein Behälter B dargestellt, jedoch können auch mehrere Behälter B ineinander gesteckt sein. Dazu sind die Behälter B entsprechend ausgebildet. Weiterhin ist zur besseren Orientierung ein rechtshändiges Koordinatensystem, mit den entsprechenden Koordinatenachsen x, y und z, dargestellt.
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Das Positionieren des Manipulators 1 umfasst unter anderem das Ausrichten des Manipulators 1 vor dem Behälter B. Der Behälter B weist eine annähernd rechteckige Grundplatte auf. Von jeder Seite der Grundplatte erstrecken sich vier Seitenwände nach oben. Weiterhin kann der Behälter B jeweils zwei seitlich überstehende Behälterrollen R sowie einen Behälterdeckel D aufweisen. Der Behälterdeckel D ist insbesondere drehbar an dem Behälter B angeordnet. Weiterhin weist der Behälter B eine Vorderseite V auf, die der Seite an dem der Behälterdeckel D angeordnet ist, gegenüberliegt.
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Wenn ein Behälter B oder ineinander gesteckte Behälter B manipuliert werden sollen, so kann der Manipulator 1 derart vor den Behälter B positioniert werden, dass der Behälter beziehungsweise der äußere Behälter B von den beiden Schenkeln 201 des Manipulators 1 eingefasst ist. Der Behälter B ist in einem solchen Fall zwischen den beiden Schenkeln 201 angeordnet. In diesem Fall ist die Vorderseite V des Behälters B parallel zu der Hebeeinrichtung 3 orientiert.
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Wie bereits weiter oben beschrieben, sind die beiden Schenkel 201 des Rangierrahmens 20 zueinander beabstandet. Durch diese Beabstandung der beiden Schenkel 201 zueinander ist es möglich, dass der Behälter B zwischen den beiden Schenkeln 201 positioniert werden kann. Dabei muss der Abstand der beiden Schenkel 201 zueinander größer als die Behälterbreite sein. Der Abstand der beiden Schenkel 201 zueinander sollte jedoch nicht viel größer als die Behälterbreite sein. In dem in 2 gezeigten Fall, ist der Abstand zwischen den beiden Schenkeln 201, also der Abstand in y-Richtung, etwas größer als die Behälterbreite, so dass der Behälter B zwischen die beiden Schenkel 201 positioniert werden kann. Der Abstand der beiden Schenkel 201 zueinander kann so gewählt sein, dass die beiden Behälterrollen R nicht zwischen den beiden Schenkel 201 positioniert werden können. In einem solchen Fall ist der minimale Abstand der beiden Schenkel 201 zueinander geringer als der maximale Abstand der Behälterrollen R zueinander.
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In einem solchen Fall kann der Manipulator 1 mittels der Kippvorrichtung 4 derart gekippt werden, dass sich nach dem Kippen, wie in 7 gezeigt, die Behälterrollen R unterhalb der Schenkel 201 befinden. Dies kann durch Verschwenken der freien Enden G des Rangierrahmens 20 über die seitlich von dem Behälter B abstehende Behälterrollen R erreicht werden. Nach der Verschwenkung der freien Enden G des Rangierrahmens 20 über die seitlich von Behälter B abstehenden Behälterrollen R kann das Ausrichten der Eingreifmittel 300 erfolgen.
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Zum Verschwenken, was auch als Rotation bezeichnet werden kann, wird der Kipphebel 40 beispielsweise durch den Nutzer beziehungsweise Bediener des Manipulators 1 betätigt. Die Kraft, welche auf den Kipphebel 40 ausgeübt wird, wird über die Gelenkverbindung 42 an die Kipprolle 41 übertragen. Die Kipprolle 41, welche wiederum auf der Fahrbahnoberfläche aufliegt. Da die Kraft des Kipphebels 40 jedoch auf die Kipprolle 41 wirkt und die Kipprolle an dem Manipulator 1 angeordnet ist, wird die Kraft der Kipprolle 41 in den Manipulator 1 eingeleitet. Die Folge dieser Krafteinleitung, welche durch Abstützen der Kipprolle 41 an dem Manipulator 1 erfolgt, ist ein Kippen, also ein Verschwenken des Manipulators 1 um die y-Achse. Bei dem Verschwenken des Manipulators 1 werden die freien Enden G der Schenkel 201 angehoben. Der Kontakt zwischen Fahrbahnoberfläche und den starren Rangierrollen 22 wird aufgehoben. Im Gegensatz dazu bleibt der Kontakt zwischen Fahrbahnoberfläche und den drehbaren Rangierrollen 21 erhalten.
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Durch das Verschwenken des Manipulators 1 können folglich die starren Rangierrollen 22 über die Behälterrollen R gehoben werden, so dass der Manipulator 1 mit der Hebeeinrichtung 3 vor die Vorderseite V der Behälter positioniert werden kann. Sofern eine Kippung des Manipulators 1 aufgrund der Behälterrollenbreite erforderlich ist, so muss der Abstand zwischen der Unterseite U der Schenkel 201 und der Fahrbahnoberfläche ausreichend groß sein, damit die Schenkel 201 in z-Richtung über den Behälterrollen R positioniert werden können.
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In 3 ist eine perspektivische Darstellung der Betätigung der Hebeeinrichtung 3 des Manipulators 1 gezeigt. Der Manipulator 1 ist gemäß 2 so positioniert worden, dass die Vorderseite V des/der Behälter B parallel zu der Längsausrichtung der Hebeeinrichtung 3 verläuft. Damit der Behälter B mit dem Manipulator 1 manipuliert werden kann, ist es beispielsweise möglich, dass die Vorderseite V des Behälters B an die Hebeeinrichtung 3 stößt, also ein Kontakt beziehungsweise eine Berührung zwischen der Vorderseite V des Behälters B und der Hebeeinrichtung 3 besteht. Die beiden Schenkel 201 der Rangiereinrichtung 2 liegen in einem solchen Fall seitlich dazu an dem Behälter B an.
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Der Behälter B weist einen Behälterkragen K auf. Dieser Behälterkragen K ist insbesondere an der Vorderseite V des Behälters B angeordnet. Darüber hinaus kann sich der Behälterkragen K über die Außenseite des Behälters erstrecken. Der Behälterkragen K ist derart ausgebildet, dass der Fixierkamm 30 mit den Eingreifmitteln 300 von unten in den Behälterkragen K, eine nach unten geöffnete Öffnung in Form einer Mulde, eingreifen kann. Der Behälterkragen K kann sich insbesondere am oberen Ende der Vorderseite V des Behälters B über die gesamte Vorderseite V erstrecken.
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Der Fixierkamm 30 des Manipulators 1 kann zum Manipulieren des Behälters B beispielsweise mit der Hebeeinrichtung 3 an der Vorderseite V des Behälters B positioniert werden. Zur Positionierung befindet sich der Fixierkamm 30 vorzugsweise in einer Stellung, dass der Fixierkamm 30 unterhalb des Behälterkragens K positioniert werden kann.
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Die Stellung des Fixierkamms 30 wird durch die Höhenverstelleinrichtung 31 verändert. Damit kann die vertikale Position des Fixierkamms 30 verändert werden. Wie hinsichtlich der 1 beschrieben kann der Fixierkamm in Richtung der z-Achse nach oben, in positiver z-Richtung, oder nach unten, in negativer z-Richtung, verfahren werden.
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Der Fixierkamm 30 befindet sich während der Positionierung des Manipulators 1 vorzugsweise in der unteren Stellung, die auch als Basisstellung bezeichnet werden kann. Aus dieser Stellung heraus, kann der Fixierkamm 30 durch die Höhenverstelleinrichtung 31 nach oben, in positiver z-Richtung, verfahren fahren. Es ist selbstverständlich, dass der Fixierkamm 30 durch die Höhenverstelleinrichtung 31 auch von einer höheren Position in eine niedrigere Position, beispielsweise die Basisstellung verfahren werden kann.
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Wenn der Fixierkamm 30 unterhalb des Behälterkragens K positioniert ist, kann durch Betätigen der Höhenverstelleinrichtung 31 der Fixierkamm 30 angehoben werden, so dass die Eingreifmittel 300 in den Behälterkragen K eingreifen. Durch das Eingreifen der Eingreifmittel 300 in den Behälterkragen K erfolgt ein Formschluss zwischen Manipulator 1 und Behälter B derart, dass der Behälter B angehoben wird.
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In 4 ist eine perspektivische Darstellung des Fixierkamms 30 während des Anhebens von ineinander gestapelten Behältern B in größerem Detail dargestellt.
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Der Manipulator 1 wurde entsprechend der vorstehenden Beschreibung vor dem zu manipulierenden Behälter ausgerichtet. Nach dieser Ausrichtung wurde der Fixierkamm 30 durch Betätigung der Höhenverstelleinrichtung 31 angehoben, so dass die Eingreifmittel 300 des Fixierkamms 30 in den Behälterkragen K eingreifen. Dieses Eingreifen der Eingreifmittel 300 führte zu einem Formschluss zwischen Manipulator 1 und Behälter B. Wie die Eingreifmittel 300 von unten in den Behälterkragen K eingreifen können, ist in 4 gezeigt.
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Weiterhin ist in 4 gezeigt, wie der Fixierkamm 30 durch Verwendung einer Höhensicherungseinrichtung 32 gesichert ist.
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Die Hebeeinrichtung 3 umfasst eine Höhenverstelleinrichtung 31. Diese Höhenverstelleinrichtung 31, welche als hydraulische Höhenverstelleinrichtung 31 ausgebildet sein kann, funktioniert derart, dass bei Betätigung einer Hydraulik zwei Höhenverstellzylinder 33, die an dem Fixierkamm 30 befestigt sind, aus dem Grundkörper der Hebeeinrichtung 3 in z-Richtung verfahren werden können. Dadurch kann die Position des Fixierkamms 30 verändert werden. Damit der Fixierkamm 30 bei einem Ausfall der Höhenverstelleinrichtung 31 nicht ungewollt nach unten in den Grundkörper der Hebeeinrichtung 3 verfährt, was dazu führen würde, dass ein begonnener Manipulationsprozess abgebrochen werden müsste, kann die Position des Fixierkamms 30 mittels der Höhensicherungseinrichtung 32 gesichert werden. Dazu weist die Höhensicherungseinrichtung 32 beispielsweise zwei Sicherungselemente 302 auf. Diese Sicherungselemente 302 können beispielsweise oberhalb des Grundkörpers der Hebeeinrichtung 3 durch Öffnungen in den Höhenverstellzylindern 33 gesteckt werden. Durch dieses Sicherungsverfahren ist der Fixierkamm 30 mechanisch vor einem Ausfall gesichert.
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Zusätzlich oder alternativ dazu kann die Höhensicherungseinrichtung 32 als Höhenschnellanpassung zur Anpassung der Hebeeinrichtung 3 an unterschiedliche Behälterhöhen beziehungsweise Höhen des Behälterkragens K verwendet werden. Da sich der Behälterkragen K vorzugsweise am oberen Ende des Behälters B befindet, wird im Folgenden, auch für das bessere Leseverständnis, die Behälterhöhe als Synonym für die Höhe des Behälterkragens K verwendet.
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Der Manipulator 1 kann somit zum Manipulieren von Behältern B mit unterschiedlichen Behälterhöhen verwendet werden. Beispielsweise können Behälter B mit einem Volumen von einhundertzwanzig Litern eine kleinere Behälterhöhe und somit Kragenhöhe aufweisen als Behälter B mit einem Volumen von einhundertvierzig, einhundertachzig oder zweihundertvierzig Litern. Beispielsweise kann die Behälterhöhe der Behälter B mit einhundertvierzig Litern gleich der Behälterhöhe von Behältern mit einhundertachzig und zweihundertvierzig Litern sein.
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In 5 ist eine perspektivische Darstellung der Höhensicherungseinrichtung 32 des Manipulators 1 in größerem Detail dargestellt.
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Erkennbar ist, dass die Höhenverstellzylinder 33 aus dem Grundkörper der Höhenverstelleinrichtung 3 nach oben hinausragen. Auf diese Höhenverstellzylinder 33 ist der Fixierkamm 30 mit seinem Fundus 301 befestigt. Von dem Fundus 301 ausgehend, sind die Eingreifmittel 300 des Fixierkamms 30 nach oben ausgerichtet.
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Ebenfalls ist erkennbar, dass die Höhensicherungseinrichtung 32 mit zwei Sicherungselementen 302, welche durch jeweils einen Hohenverstellzylinder 33 gesteckt sind, den Fixierkamm 30 sichert.
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In 6 ist eine perspektivische Darstellung der Breitenanpassungseinrichtung 23 des Manipulators 1 gezeigt.
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Mit der Breitanpassungseinrichtung 23 ist es möglich, den Abstand der beiden Schenkel 201 zueinander zu verändern. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Manipulator 1 für das Manipulieren von Behältern B unterschiedlicher Breiten zu verwenden.
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Beispielsweise können Behälter B mit einem Volumen, insbesondere einem Fassungsvolumen von einhundertzwanzig Litern die gleiche Breite aufweisen, wie Behälter B mit einem Volumen von einhundertvierzig und einhunderachzig Litern. Demgegenüber kann ein Behälter B mit einem Volumen von zweihundertvierzig Litern eine größere Breite aufweisen. Um Behälter B mit größerer Breite manipulieren zu können, weist der Manipulator 1 die in 6 gezeigte Breitenanpassungseinrichtung 23 auf.
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Die Breitenanpassungseinrichtung 23 ist zwischen den beiden Schenkeln 201 des Rangierrahmens 20 angeordnet und wird insbesondere durch ineinander gesteckte Profile 202 gebildet. Weiterhin befindet sich die Breitenanpassungseinrichtung 23 in paralleler Ausrichtung zur Basis 200 des Rangierrahmens 20.
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Damit die Profile 202 ineinander gesteckt werden können, muss der Innendurchmesser beziehungsweise Innenquerschnitt eines Profils 202 größer sein, als der Außendurchmesser beziehungsweise Außenquerschnitt des anderen Profils 202, wie dies aus 6 ersichtlich ist. Das Profil 202, bei dem der Innendurchmesser beziehungsweise Innenquerschnitt größer ist als der Außendurchmesser beziehungsweise Außenquerschnitt des anderen Profils 202 kann beispielsweise als Außenprofil bezeichnet werden. Entsprechend kann das Profil 202, bei dem der Außendurchmesser beziehungsweise Außenquerschnitt kleiner ist als der Innendurchmesser beziehungsweise Innenquerschnitt des anderen Profils 202 als Innenprofil bezeichnet werden.
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Die Breitenanpassungseinrichtung 23 kann entweder stufenlos oder gerastert ausgebildet sein. In 6 ist die Breitenanpassungseinrichtung 23 gerastert ausgebildet. Das heißt, dass die Breite des Manipulators 1 in vorgegebenen Abständen verändert werden kann.
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Zur Fixierung des gewünschten Abstandes zwischen den beiden Schenkeln 201 des Rangierrahmens kann, wie in 6 gezeigt, ein Sicherungsbügel 203 verwendet werden. Dieser kann durch die ineinander gesteckten Profile 202 gesteckt werden. Dies kann beispielsweise dann erfolgen, wenn sich die Löcher, welche durch die einzelnen Profile 202 gebohrt wurden, überlappen. Der Sicherungsbügel 203 kann, ebenso wie die Höhensicherungseinrichtung 32, vor einem eventuellen Lösen zusätzlich gesichert werden. Die Breitenanpassungseinrichtung 23 sowie die Fixerung des Abstandes der Profile 202 kann auch mittels Hydraulikzylinder oder Gasdruckzylinder aufweisen/erfolgen.
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In 7 ist eine seitliche Darstellung des Manipulators 1 mit ineinander gesteckten Behältern B gezeigt. Das Verfahren zum Manipulieren von einem Behälter B oder mehreren ineinander gesteckten Behältern B mittels des erfindungsgemäßen Manipulators 1 kann beispielsweise wie nachfolgend beschrieben erfolgen.
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Der Manipulator 1 wird derart vor die zu manipulierenden ineinander gesteckten Behälter B positioniert, dass die Behälter B mittels der Öffnung des Rangierrahmens 20 zwischen den Schenkeln 201 des Manipulators 1 aufgenommen werden kann. Damit die Behälter B zwischen den Schenkeln 201 aufgenommen werden können, muss der minimale Abstand der Schenkel 201 zueinander größer sein, als die Breite des Behälters B. Der Behälter kann beispielsweise seitliche Behälterrollen R aufweisen, die über die Behälterbreite überstehen. Wenn der minimale Abstand zwischen den Schenkeln 201 geringer ist als der maximale Abstand der seitlich überstehenden Behälterrollen R zueinander, ist es erforderlich, dass die Rangierrollen 22 des freien Endes G und somit der Rangierrahmen 20 über die seitlichen Behälterrollen R gehoben oder geschwenkt werden. Dieses Anheben beziehungsweise Schwenken des Rangierrahmens 20 kann unter Verwendung der Kippvorrichtung 4 erfolgen.
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Durch Betätigung des Kipphebels 40 der Kippvorrichtung 4 wird eine Kraft auf den Kipphebel 40, der an der Hebeeinrichtung 3 angeordnet sein kann, aufgebracht. Über die Gelenkverbindung 42 wird diese Kraft auf die Kipprolle 41 übertragen. Die Kipprolle 41 stützt sich auf der Fahrbahnoberfläche ab. Durch das Abstützen der Kipprolle 41 auf der Fahrbahnoberfläche und den drehbaren Rangierrollen 21, die an den belegten Enden F der Schenkel 201 befestigt sind, erfolgt ein Anheben der freien Enden G der Schenkel 201 des Rangierrahmens 20. Dieses Anheben der freien Enden G bedeutet gleichzeitig eine Verschwenkung des Rangierrahmens 20. Diese Verschwenkung des Rangierrahmens 20 ermöglicht ein Heben der Rangierrollen 22 über die seitlich von dem Behälter B hinausstehenden Behälterrollen R.
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Nach dem Anheben der freien Enden G des Rangierrahmens 20 und dem, insbesondere gleichzeitigen Positionieren der Rangierrollen 22 hinter den Behälterrollen R befindet sich der Behälter B zwischen den beiden Schenkeln 201 des Rangierrahmens 20. Genauer gesagt ist der Behälter B in diesem Zustand vollständig von dem Rangierrahmen 20 umfasst, indem die beiden Schenkel 201 seitlich an der Behälterseite anliegen und sich über diese erstrecken.
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Nachdem der Behälter B von dem Rangierrahmen 20 umfasst ist, wird der Manipulator 1 mit der Hebeeinrichtung 3 an die Vorderseite V des Behälters B geführt.
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Damit der Behälter B angehoben werden kann, weist der Behälter B an seinem oberen Ende einen Kragen auf. Der Kragen ist nach unten geformt, dass der Kragen mit der Vorderseite V des Behälters ein nach unten geöffneter Eingriff, beispielsweise in Form einer Mulde ergibt.
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Um den Behälter B anheben zu können weist die Hebeeinrichtung 3 des Manipulators 1 eine Höhenverstelleinrichtung 31 auf. An deren oberen Ende ist ein Fixierkamm 30 befestigt, der nach oben gerichtete Eingreifmittel 300 aufweist. Das Anheben der Behälter B erfolgt, indem die Eingreifmittel 300 in den Eingriff des Behälters B eingreifen und anschließend der Fixierkamm 30 unter Verwendung der Höhenverstelleinrichtung 31 angehoben wird. Dazu wird der Manipulator 1 mit der Hebeeinrichtung 3 an die Vorderseite V des Behälters B geführt und anschließend der Fixierkamm 30 so ausgerichtet, dass sich die Eingreifmittel 300 unmittelbar unterhalb des Eingriffs des Behälters B befinden.
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Wenn die Eingreifmittel 300 unmittelbar unterhalb des Eingriffs des Behälters B ausgerichtet sind, wird die Höhenverstelleinrichtung 31 betätigt. Durch die Betätigung der Höhenverstelleinrichtung 31 können zwei Höhenverstellzylinder 33 abhängig von der Art der Betätigung aufwärts beziehungsweise abwärts verfahren werden. Die Betätigung der Höhenverstelleinrichtung 31 führt dazu, dass der Fixierkamm 30, der an den Enden von zwei Höhenverstellzylindern 33 befestigt ist, ebenfalls aufwärts beziehungsweise abwärts verfahren wird. Die Höhenverstelleinrichtung 31 wird derart betätigt, dass der Fixierkamm 30 nach oben verfährt, so dass die Eingreifmittel 300 in den Eingriff des Behälters B eingreifen können. Wenn der Fixierkamm 30 mittels der Höhenverstelleinrichtung 31 weiter nach oben verfahren wird, wird der Behälter B angehoben.
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Nachdem der Behälter B angehoben ist, kann mittels der Höhensicherungseinrichtung 32 die Position des Fixierkamms 30 vor einem ungewollten Absenken gesichert werden, indem jeweils ein Sicherungselement 302 der Höhensicherungseinrichtung 32 durch Öffnungen in jeweils einen Höhenverstellzylinder 33 oberhalb des Grundkörpers der Hebeeinrichtung 3 gesteckt wird.
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Nachdem der Behälter B mit der Hebeeinrichtung 3 angehoben und vor einem ungewollten Absinken gesichert wurde, können sich, wie in 7 gezeigt, die Behälterrollen R des Behälters B von unten an die Unterseite U des Rangierrahmens 20 anlegen. in diesem Fall herrscht ein Kontakt zwischen den Behälterrollen R und dem Rangierrahmen 20 an der Unterseite der Schenkel 201. Beispielsweise kann durch diesen Kontakt der Kontakt zwischen Behälter B und/oder Behälterrollen R und der Fahrbahnoberfläche aufgehoben sein. In diesem Fall können die ineinander gesteckten Behälter B mittels des Manipulators 1 an die gewünschte Stelle gefahren oder positioniert werden. Nach der Positionierung der Behälter B können die Behälter B wieder auf die Fahrbahnoberfläche abgelassen werden, indem die Komponenten des Manipulators 1 entsprechend verwendet beziehungsweise betätigt werden.
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Wenn nach dem Manipulieren eines Behälters B ein weiterer Behälter B manipuliert werden muss, dieser weitere Behälter B jedoch eine größere oder kleinere Breite als der erste Behälter B aufweist, so kann der Abstand der beiden Schenkel 201 und somit die Breite des Manipulators 1 durch die Breitenanpassungseinrichtung 23 angepasst werden.
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Der erfindungsgemäße Manipulator 1 kann auch zur Manipulation von dicht nebeneinander gestellten Behältern B verwendet werden, da der Manipulator 1 zum Manipulieren der Behälter B nicht breiter als die Behälter B sein muss.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Manipulator
- 2
- Rangiereinrichtung
- 3
- Hebeeinrichtung
- 4
- Kippvorrichtung
- 20
- Rangierrahmen
- 21
- Rangierrolle (drehbar)
- 22
- Rangierrolle (starr)
- 23
- Breitenanpassungseinrichtung
- 30
- Fixierkamm
- 31
- Höhenverstelleinrichtung
- 32
- Höhensicherungseinrichtung
- 33
- Hohenverstellzylinder
- 40
- Kipphebel
- 41
- Kipprolle
- 42
- Gelenkverbindung
- 200
- Basis
- 201
- Schenkel
- 202
- Profil
- 203
- Sicherungsbügel
- 300
- Eingreifmittel (Zapfenelement)
- 301
- Fundus
- 302
- Sicherungselement
- 700
- Greifschalen
- 701
- Griff
- B
- Behälter
- D
- Behälterdeckel
- F
- belegtes Ende
- G
- freies Ende
- K
- Behälterkragen
- L
- Längsende
- R
- Behälterrolle
- S
- Stütze
- U
- Unterseite
- V
- Behältervorderseite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 29900843 U1 [0002, 0003]