WO2006128405A1

WO2006128405A1 - Hubvorrichtung

Info

Publication number: WO2006128405A1
Application number: PCT/DE2006/000251
Authority: WO
Inventors: Dirk Pierson
Original assignee: Gebhardt Transport- Und Lagersysteme Gmbh
Priority date: 2005-06-02
Filing date: 2006-02-13
Publication date: 2006-12-07
Also published as: ES2356888T3; US20080095606A1; DE502006008474D1; DK1899256T3; ATE490939T1; PL1899256T3; EP1899256B1; EP1899256A1; DE202005008760U1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung, die bei der manuellen Verlagerung von Gegenständen wenigstens eine Hand unterstützt, die den Gegenstand greift.

Description

Hubvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung und ein Verfahren zum Bewe- gen von zu verlagernden Gegenständen.

Aus den Arbeitsabläufen in Lagern bzw. bei Kommissioniertätigkeiten ist es bekannt, zu bewegende bzw. zu verlagernde Gegenstände, Pakete, Gebinde etc. zwischen Paletten oder Regalen umzusetzen bzw. ein- oder auszuräumen. Bei Gegenständen mit ge- ringem Gewicht können solche Arbeiten von Arbeitskräften durchgeführt werden, ohne dass dazu spezielle Hilfsgeräte wie beispielsweise Kräne erforderlich wären.

Weiterhin ist es bekannt, bei schwereren Gegenständen solche Geräte einzusetzen, die beispielsweise über Greifarme, Saugvorrichtungen oder Hubelemente zum Aufnehmen bzw. Umsetzen dieser Gegenstände geeignet sind. Solche Geräte werden von dem Bedienpersonal gesteuert, um die manuelle Aufnahme der Gewichtskraft und die daraus resultierende Belastung für den menschlichen Körper zu vermeiden.

Bekannt sind auch sogenannte „Balancer", die das Gewicht eines an einer flexiblen Vorrichtung hängenden Gegenstands (Werkzeug, Behälter etc) so aufnehmen bzw. ausgleichen, dass ein das Werkzeug oder den Behälter bewegender Arbeiter dessen Gewicht nicht selbst tragen muss. Stattdessen erfordert die Bewegung des anhängenden Gegenstands im Wesentlichen nur die Kraft für die Bewegung der eigenen Hände oder Arme.

Als nachteilig gegenüber diesem Stand der Technik hat sich herausgestellt, dass für unterschiedlich geformte Gegenstände meist verschiedenartige Greifsysteme erforderlich sind, so dass bei der Zusammenstellung unterschiedlicher Gegenstände bzw. Waren eine befriedigende Umschichtung nicht oder nur schlecht stattfinden kann. Da die zu den Hilfsgeräten gehörenden Greifvorrichtungen nur schlecht an die individuelle äußere Form der umzusetzenden unterschiedlichen Gegenstände angepasst werden können, ist die Vielfalt der Einsatzmöglichkeiten für solche Hilfsgeräte meist beschränkt auf wenige Gegenstände bzw. konkret definierte Formen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine einfach zu bedienende Hubvorrichtung anzubieten, welche ein einfaches Umsetzen unterschiedlichst geformter Gegenstände bei geringem technischen Aufwand ermöglicht. Aufgabe ist weiterhin, ein entsprechendes Verfahren anzubieten.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Hubvorrichtung nach Anspruch 1 und ein Verfahren nach Anspruch 10.

Bei der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung wird die Erkenntnis zugrundegelegt, dass die menschliche Hand als vielfältigstes Werkzeug nahezu jede beliebige äußere Form eines Gegenstands zu greifen vermag und insbesondere auf unterschiedliche äußere

Formen sehr leicht angepasst werden kann. In erfinderischer Weise sieht die Hubvorrichtung daher ein Hubelement vor, welches wenigstens ein Halteelement zur Aufnahme eines Abschnitts eines menschlichen Armes aufweist, um eine Bewegung der Hand dieses Armes zu bewirken oder zu unterstützen, wenn die Hand einen zu verlagernden Gegenstand greift.

Die Bedeutung der Erfindung liegt also insbesondere darin, dass die menschliche Hand als solches weiterhin das eigentliche Greifwerkzeug bildet, während zur Unterstützung von Bewegungen, die durch diese menschliche Hand mit dem zu bewegenden Gegens- tand ausgeführt werden sollen, ein Hubelement vorgesehen ist, welches diese Bewegungen stützt oder sogar antreibt.

Das Verfahren, die in die gestützten Halteelemente eingelegten Armabschnitte bzw. deren Hände weiterhin als individuell anpassbare Greifwerkzeuge zu verwenden, wäh- rend die anschließend zu tragende Last weitgehend von der Vorrichtung aufgenommen wird, erleichtert erheblich die Umschichtung bzw. Verlagerung von Gegenständen. Der Vorteil liegt dabei insbesondere darin, dass schwerere Lasten, die ein Arbeiter nur mit Mühe und unter Gefährdung seines Gesundheitszustandes bewegen könnte, durch diese Hubvorrichtung erheblich einfacher umzusetzen sind. Das liegt insbesondere daran, dass das wenigstens eine Halteelement den menschlichen Arm bzw. die Hand unweit des Kraftangriffspunktes der Gewichtskraft des Gegenstandes so stützt, dass der Körper des Arbeiters ansonsten weitgehend unbelastet bleibt. Der relativ kurze oder sogar verschwindende Hebelarm zwischen dem Halteelement und dem Angriffspunkt der Gewichtskraft des Gegenstands (z. Bsp. im Bereich der Hand des Arbeiters) ermöglicht darüber hinaus das Bewegen von deutlich schwereren Gegenständen als dies ohne eine solche Unterstützung möglich wäre. Gleichzeitig wird vorteilhaft der apparative Aufbau sehr einfach gehalten.

In einer einfachsten Ausführungsform der Erfindung ist das Hubelement lediglich so ausgebildet, dass es eine über sein wenigstens eines Halteelement eingeleitete Gewichtskraft aufzunehmen vermag, ohne dabei notwendigerweise eine aktive Bewegung in vertikaler Richtung ausführen zu müssen. In diesem Fall stützt die Hubvorrichtung lediglich die Arme bzw. Hände des Arbeiters, so dass dieser eine Schwenkbewegung des von seinen Händen getragenen Gegenstands in im wesentlichen horizontaler Rich- tung leicht durchführen kann, ohne dabei mit dem ganzen Körper vertikale Gewichtskräfte des Gegenstands aufnehmen zu müssen. Lässt sich das gesamte Hubelement dabei in horizontaler Richtung bewegen, verfahren, verschwenken oder ähnliches, so kann der von den Halteelementen über die Hände des Arbeiters gestützte Gegenstand seitlich zu einem anderen Ort bewegt bzw. verschwenkt werden, ohne dabei besondere Muskelkraft zu erfordern.

Vorteilhafterweise ist die Hub Vorrichtung so ausgeführt, dass für jeden der zwei Arme eines Menschen jeweils ein Halteelement vorgesehen ist, so dass beide Hände eines

Arbeiters in gleicher Weise durch die Halteelemente gestützt sind. Denkbar ist grund- sätzlich aber auch die Ausführung mit nur einem Halteelement, wobei die dadurch gestützte Hand einen Teil oder auch die gesamte Gewichtskraft des zu bewegenden Gegenstands aufzunehmen vermag. Die zweite Hand würde in diesem Fall bevorzugt zur Ausrichtung und Stabilisierung des Gegenstands verwendet, ohne selbst eine tragende Funktion zu übernehmen.

Das wenigstens eine Halteelement, welches an dem Hubelement angebracht ist, weist in einer einfachsten Form eine Art Schlaufe auf, die den von dem Halteelement zu stützenden Armabschnitt umläuft. Der Vorteil einer solchen Schlaufe liegt darin, dass eine hindurchgesteckte Hand relativ sicher geführt wird und gegen ein seitliches Herausrut- sehen, also quer zur Längsrichtung des Unterarms, gesichert ist. Des Weiteren lässt sich ein Arm sehr leicht durch eine solche Schlaufe hindurchstecken bzw. wieder daraus lösen, so dass die Verwendung der Hubvorrichtung einfach und schnell möglich ist.

Als Hubelement ist im einfachsten Fall eine Art Seil, Gurt, Riemen etc. denkbar, wel- ches von der Hubvorrichtung herabhängt und an seinem unteren Ende das wenigstens eine Halteelement, hier also beispielsweise eine Schlaufe, aufweist. Entsprechend sind auch zwei voneinander vollständig getrennte Seile oder ein sich aufteilendes Seil so denkbar, dass jeder Teil bzw. jedes Seil ein Halteelement aufweist, so dass beide Arme einer Arbeitskraft durch das jeweilige Halteelement gestützt werden können.

Alternativ ist als Hubelement auch ein sich in vertikaler Richtung nach oben erstreckendes Element denkbar (beispielsweise ein hydraulisch oder pneumatisch angetriebener Hubzylinder), an dessen oberen Ende das wenigstens eine Halteelement angeordnet ist. Während im Fall des herabhängenden Seils der Raum oberhalb des zu bewegenden Gegenstands für eben dieses Hubelement (Seil) notwendigerweise frei bleiben muss, kann dieser Raum bei der Verwendung des beschriebenen Hubzylinders genutzt werden, etwa um Gegenstände auf ein bestimmtes Niveau anzuheben und sie auf dieser Höhe in bzw. unterhalb eines Regalfachs einzuschieben, welches ein herbhängendes Seil behindern würde. Je nach Länge und Art der Aufhängung des herabhängenden Hubelements (beispielsweise Seil) sind solche Hub- bzw. Umsetzbewegungen aber auch damit möglich.

Eine alternative Ausflihrungsform der Hubvorrichtung sieht vor, dass das wenigstens eine Halteelement eine seitliche und/oder nach oben offene Ausnehmung zum Einlegen des Arrnabschnitts aufweist. Im Gegensatz zur vorbeschriebenen Schlaufe besteht hier die Möglichkeit, auch durch eine seitliche, also quer zur Längsrichtung des Unterarms erfolgende Bewegung den relevanten Armabschnitt mit dem Halteelement in Eingriff zu bringen, um mit der Hubvorrichtung zu arbeiten. Denkbar ist insbesondere eine im Querschnitt C-förmige Gestalt eines Halteelements, welches in seinem oberen Abschnitt mit dem herabhängenden Hubelement verbunden ist. Durch die seitliche Aussparung lässt sich der Arm eines Arbeiters leicht dort hindurch bewegen, um dann im inneren unteren Bereich des C-förmigen Körpers aufzuliegen. Auch eine im wesentlichen U- förmige Gestalt eines Halteelements ist denkbar, wobei ein Schenkel des U's wieder mit einem herabhängenden Hubelement (Seil) verbunden wäre. In diesem Fall würde der

Arm des Arbeiters im wesentlichen oben durch die Ausnehmung eingelegt und käme wiederum im unteren Teil des U's zu liegen. Während die vorbeschriebene schlaufen- förmige Gestalt des Halteelements einen sicheren Halt des zu stützenden Arms gewährleistet, liegt der Vorteil in der U- oder C-förmigen Gestalt darin, dass die Arme eines Arbeiters besonders leicht in das Halteelement einzulegen bzw. daraus heraus zu nehmen sind.

Eine weitere alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das wenigstens eine Halteelement im wesentlichen als Handschuh ausgebildet ist, wobei der Handschuh an das Hubelement gekoppelt ist und gleichzeitig zur Aufnahme der Hand eines Arbeiters vorgesehen ist. In diesem Fall verkürzt sich vorteilhaft der Hebelarm zwischen dem Angriffspunkt der Gewichtskraft des Gegenstands an der Hand einerseits und dem Angriffspunkt des Hubelements an dem Halteelement unter Umständen bis auf 0, so dass die von dem Arbeiter zu übertragenden Gewichtskräfte weiter reduziert werden können und nur noch in der Hand auftreten. Darüber hinaus bietet ein als Handschuh ausge- führtes Halteelement einen besonders sicheren Halt der Hand innerhalb dieses Halteelements.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Hubvorrichtung sieht vor, dass das wenigstens eine Halteelement zu einer vertikalen und/oder horizontalen Bewegung durch das Hubelement antreibbar ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass das Hubelement die eingelegten Arme bzw. Hände eines Arbeiters nicht nur stützt, sondern auch aktiv zu bewegen und insbesondere anzuheben vermag. Dies erleichtert die Bewegung der zu versetzenden Gegenstände zwischen unterschiedlichen Höhen, da die eigentliche Hubarbeit nicht durch den Arbeiter, sondern durch die Hubvorrichtung ausgeführt wird. Li diesem

Fall umgreift der Arbeiter mit einer, vorzugsweise aber mit beiden Händen, die jeweils durch ein Halteelement gestützt werden, den zu bewegenden Gegenstand, woraufhin das Hubelement zur vertikalen oder horizontalen Bewegung so angetrieben wird, dass der in dem Halteelement ruhende Armabschnitt (Hand, Unterarm, Handgelenk etc.) die ge- steuerte Bewegung leicht nachfuhren kann, ohne dafür selbst nennenswerte Hubkräfte aufbringen zu müssen. Auf diese Weise wird das Umsetzen der Gegenstände besonders erleichtert, so dass beispielsweise von in Bodenhöhe angeordneten Paletten Gebinde angehoben und in ein Regal geschoben oder in umgekehrter Richtung bewegt werden können. Da die eigentliche Hubarbeit hierbei durch die erfindungsgemäße Hubvorrich- tung ausgeführt wird, wird der Arbeiter, obwohl er mit seinen Händen als individuell einstellbares und flexibles Greifwerkzeug beteiligt ist, nur in diesem Bereich mit der eigentlichen Gewichtskraft des umzusetzenden Gegenstands belastet, während sein sonstiger Körper weitgehend unbelastet bleibt. Dies stellt eine erhebliche Vereinfachung gegenüber dem Stand der Technik dar, und erlaubt darüber hinaus auch die Aufnahme von solchen Gewichtskräften, die ohne die erfindungsgemäße Hubvorrichtung nicht gleichzeitig bewältigt werden könnten (mehrere Gebinde, schwerere Gegenstände etc.).

Für den Fall, dass die Hubvorrichtung zu einer vertikalen und horizontalen Bewegung des wenigstens einen Halteelements ausgebildet ist, lässt sich ein zu versetzender Ge- genstand also nicht nur anheben bzw. absenken, sondern auch insbesondere in horizon- taler Richtung verschwenken oder verschieben, ohne dass währenddessen die Gewichtskraft voll durch den Arbeiter zu tragen wäre.

Li einer weiteren Ausmhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Ansteuerung der angetriebenen Bewegungen des wenigstens einen Halteelements wenigstens ein

Bedienteil vorgesehen ist. Dieses Bedienteil verursacht die entsprechende Hub- oder Schwenkbewegung über den Antrieb, so dass der Arbeiter dieser Bewegung nur zu folgen braucht, ohne dafür selber nennenswerte Kräfte aufbringen zu müssen. Das Bedienteil kann in geeigneter Weise mit einer Steuerung zusammenwirken, wobei insbe- sondere eine drahtlose Kommunikation sinnvoll ist. Dann lässt sich das Bedienteil nämlich im Bereich des wenigstens einen Halteelements bzw. einer Hand des Arbeiters so anordnen, dass während des Greifens des zu bewegenden Gegenstands auch die Bedienung der Hubvorrichtung möglich ist. Auch jede andere Anbindung des Bedienteils (beispielsweise Fußschalter, Sprachsteuerung, Neigesensor etc.) ist denkbar.

Eine besonders vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die Hubvorrichtung als solche verfahrbar ausgebildet ist. In diesem Fall lässt sich der anzuhebende Gegenstand gegebenenfalls über größere Entfernung bewegen, in dem sich die Hub Vorrichtung mit dem den Gegenstand haltenden Arbeiter in die gewünschte Richtung verfahren lässt, um den Gegenstand dort abzusetzen. Neben der Steuerung der vertikalen oder horizontalen Bewegung des wenigstens einen Halteelements durch das Hubelement lassen sich erfmdungsgemäß auch die Verfahrbewegungen der gesamten Hubvorrichtung über ein Bedienteil steuern, welches ebenfalls im Sinne des vorbeschriebenen Bedienteils oder sogar einteilig mit diesem ausgeführt sein kann.

Das erfmdungsgemäße Verfahren setzt die vorgenannten Erkenntnisse um und erleichtert die Abwicklung von Ein- und Ausräumarbeiten. Während die unübertroffene Flexibilität der menschlichen Hand als Greifwerkzeug beibehalten wird, wird der sonstige menschliche Körper von den bei der Verlagerung aufzubringenden Kräften entlastet und geschont. Insbesondere Rückenprobleme lassen sich so auf einfache Weise vermeiden. Weitere vorteilhafte Ausfuhrungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachfolgend wird eine Ausflihrungsform der Erfindung anhand eines Figurenbeispiels erläutert. Die einzige Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer erfmdungsgemä- ßen Hubvorrichtung.

Wie dort zu erkennen ist, weist die Hubvorrichtung 1 einen Kragarm auf, an dessen äußerem Ende ein Hubelement 2, welches hier als Seil ausgebildet ist, herabhängt. Am unteren freien Ende des Hubelements 2 sind - aufgeteilt auf zwei Stränge - zwei Halte- elemente 3 a und 3b angeordnet.

Diese Halteelemente sind als Schlaufen ausgebildet, durch welche jeweils ein Arm eines Arbeiters so hindurchgestreckt werden kann, dass der Arm mit einem Abschnitt in dem Halteelement 3 a, 3b ruht bzw. von diesem gestützt wird.

Der in der Figur 1 nicht dargestellte Arbeiter vermag dann mit seinen durch die schlau- fenförmigen Halteelemente 3 a, 3b hindurchgesteckten Hände einen ebenfalls nicht dargestellten Gegenstand zu greifen.

Über ein schematisch angedeutetes Bedienelement 4 lässt sich ein Antrieb 5 der Hubvorrichtung so ansteuern, dass das Hubelement 2 mit den daran angeordneten Halteelementen 3a, 3b angehoben oder herabgesenkt wird. Das Bedienteil 4 kann dabei insbesondere zur drahtlosen Kommunikation mit einer nicht dargestellten Steuerung der Hubvorrichtung ausgebildet sein.

Die Hubvorrichtung 1 ist so verfahrbar, dass sie beispielsweise in einer Lagerhalle frei bewegbar ist.

Claims

Patentansprüche

1. Hub Vorrichtung (1) zum Bewegen von zu verlagernden Gegenständen, mit einem

Hubelement (2) ,

dadurch gekennzeichnet, dass

das Hubelement (2) wenigstens ein Halteelement (3) zur Aufnahme eines Abschnitts eines menschlichen Armes aufweist, um eine Bewegung der Hand dieses Armes zu bewirken oder zu unterstützen, wenn die Hand einen zu verlagernden Gegenstand greift.

2. Hubvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für jeden der zwei Arme eines Menschen jeweils ein Halteelement (3a, 3b) vorgesehen ist.

3. Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (3) den Armabschnitt oberhalb der Hand im Sinne einer Schlaufe vollständig umläuft.

4. Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (3) eine seitliche und/oder nach oben offene Ausnehmung zum Einlegen des Armabschnitts aufweist.

5. Hubvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (3) als Handschuh ausgebildet ist.

6. Hubvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (3) zur einer vertikalen und/oder horizontalen Bewegung durch das Hubelement (2) antreibbar ist.

7. Hubvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ansteuerung der angetriebenen Bewegungen des wenigstens einen Halteelements (3) wenigstens ein Bedienteil (4) vorgesehen ist.

8. Hubvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Bedienteil (4) an dem wenigstens einen Halteelement (3) angeordnet und/oder zur drahtlosen Steuerung des Hubelements (2) ausgebildet ist.

9. Hubvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtung (1) verfahrbar ausgebildet ist.

10. Verfal en zum Bewegen von zu verlagernden Gegenständen, insbesondere unter Verwendung einer Hubvorrichtung nach einem der vorigen Ansprüche, bei dem ein Hubelement (2) mit wenigstens einem Halteelement (3) eingesetzt wird, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Einführen eines Abschnitts eines menschlichen Arms in das Halteelement (3); b) Greifen des zu verlagernden Gegenstands durch die Hand des in das Halteelement (3) eingeführten Arms; c) Bewegen des Gegenstands unter Ausnutzung einer Unterstützung durch das Halteelement (3).

11. Verfahren nach dem vorigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Arme jeweils mit einem Abschnitt in jeweils ein Halteelement (3a, 3b) eingeführt werden und das Greifen durch beide Hände erfolgt.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Armabschnitt in ein Halteelement (3) eingeführt wird, welches den Armabschnitt oberhalb der Hand im Sinne einer Schlaufe vollständig umläuft.

13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Armabschnitt in ein Halteelement (3) eingeführt wird, welches eine seitliche und/oder nach oben offene Ausnehmung zum Einlegen des Armabschnitts aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Armab- schnitt in ein als Handschuh ausgebildetes Halteelement (3) eingeführt wird.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Halteelement (3) für die Bewegung des Gegenstands zur einer vertikalen und/oder horizontalen Bewegung durch das Hubele- ment (2) angetrieben wird.

16. Verfahren nach dem vorigen Verfahrensanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (5) des Hubelements (2) durch ein Bedienteil (4) gesteuert wird.

17. Verfahren nach dem vorigen Verfahrensanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung des Antriebs (5) ein Bedienteil (4) verwendet wird, welches an dem wenigstens einen Halteelement (3) angeordnet und/oder zur drahtlosen Steuerung des Hubelements (2) ausgebildet ist.