DE2621021C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automati­ schen Handhabung von Handwagen, insbesondere von Kran­ kenhauswagen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine solche Einrichtung ist aus der US-PS 36 47 014 bekannt.

Bekanntlich ist es in Gemeinschaftsanstalten, insbesondere in Krankenhäusern, nötig, den Transport und die Verteilung verschiedener Dinge wie Wäsche, Es­ sen, Medikamente usw. zu organisieren, und zwar im all­ gemeinen über große Entfernungen und auf verschiedenen Etagen, ausgehend von einer oder mehreren Zentralstel­ len, wie die Wäscherei, die Küche usw. Hierzu verwendet man Handwagen, die bekannterweise meistens von Hand über die ganze Länge ihres Weges durch das Krankenhaus­ personal befördert werden, was für dieses ersichtlich eine beträchtliche Belastung darstellt. Die Einrichtung nach der US-PS 36 47 014 gestattet die automatische Handhabung der Handwagen über wenigstens einen Teil ihres Weges. Bei dieser Einrichtung werden die selbst­ fahrenden Transportmaschinen jeweils unter die Unter­ seite eines Wagens gefahren, um ihn mittels einer Hub­ einrichtung anzuheben und in angehobener Stellung zu transportieren. Dabei ist aber eine genaue Positionie­ rung unter dem Wagen erforderlich, damit dieser beim Beschleunigen und Verzögern und in Kurvenfahrten nicht kippen kann. Es muß auch vermieden werden, daß der Wa­ gen wegen ungenügend genauer Positionierung nur ein­ seitig angehoben wird.

Aus der US-PS 17 72 939 ist bereits eine Container- Transporteinrichtung bekannt, bei der die Container auf fahrbare oder selbstfahrende Untersätze abgeladen werden, die mit vier Zentrierstiften versehen sind, welche mit konischen Vertiefungen an der Unterseite der Container zusammenwirken. Beim Absetzen der Con­ tainer auf die fahrbaren Untersätze muß eine Korrektur der Containerstellung gegebenenfalls manuell vorgenom­ men werden.

Aus der US-PS 34 74 877 ist ferner die Anordnung von Magneten und Detektoren sowie die Verwendung einer Adresseninformation zur Steuerung von schienenlosen Fahrzeugen bekannt. Jedes Fahrzeug bildet aber eine eigenständige Einheit.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik nach der US-PS 36 47 014 die Aufgabe zugrunde, geeig­ nete, insbesondere betriebssichere Positionier- und Aufnahmeeinrichtungen für die Handwagen auf den Transportmaschinen zur Verfügung zu stellen.

Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist ein Handwa­ gen aufgrund der Zentrierstifte auf der Hebebühne, die mit den Vertiefungen an der Unterseite zusammenwirken, immer genau auf der Transportmaschine positioniert und kann sich auf keinen Fall unversehens verschieben. Die­ se Genauigkeit in der Positionierung des Wagens ermög­ licht außerdem, wie nachstehend dargelegt wird, die leichte Sicherstellung einer Schlüsselverbindung mit der Transportmaschine, die im Hinblick auf die Steue­ rung des Wagens zu seinem Bestimmungsort von Bedeutung ist. Man erhält ferner durch die vorherige Verlangsa­ mung der Transportmaschine ein genügend genaues Anhal­ ten unter der Unterseite des zu transportierenden Wa­ gens, wobei kleine Abweichungen beim Anheben der Hebe­ bühne durch die Zentrierstifte, die in den konischen Vertiefungen geführt werden, automatisch korrigiert werden.

Vorzugsweise dienen zum Anheben der Hebebühne vier Schraubenwinden mit Muttern und auf diesen befestigten Zahnkränzen, die mittels einer endlosen Kette synchro­ nisiert sind. Eine ähnliche Hubeinrichtung ist an sich bereits aus der US-PS 38 51 854 bekannt. Man erhält auf diese verhältnismäßig einfache Weise ein Heben der Hebebühne mit immer genau horizontaler Ebene, also oh­ ne irgendeine Gefahr für die Dinge, die im Wagen unter­ gebracht sind.

Vorzugsweise ist jeder Magnet am Ende eines Supports gehaltert, welcher schwenkbar zur Unterseite montiert ist, derart, daß er bei Bedarf unter der Wirkung einer Rückstellfeder nach unten vorspringt. Auf diese Weise bewegt sich der Magnet sehr nahe an den zugeordneten Detektoren auf der Transportmaschine vorbei. Hierdurch wird jede Gefahr eines Irrtums ausgeschaltet, und der Magnet kann sich anschließend einziehen beim Anheben der Hebebühne.

Zweckmäßig weist die Unterseite des Wagens einen Hal­ ter auf zur Aufnahme einer auswechselbaren verschlüs­ selten Magnetkarte, die die Zieladresse trägt, an wel­ che sich der betreffende Wagen begeben soll, und es ist ein unmittelbar auf der selbstfahrenden Transport­ maschine angebrachter Schlüsselleser vorgesehen, der mit der Magnetkarte zusammenwirkt. Man erkennt, daß dieses verhältnismäßig einfache System dr Adressie­ rung möglich geworden ist durch die Tatsache, daß der Wagen immer auf seiner Transportmaschine mit Genauig­ keit positioniert ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist als Beispiel nachstehend beschrieben unter Bezugnahme auf die Zeichnung. In der Zeichnung stellen die Figuren folgen­ des dar

Fig. 1 eine Ansicht von unten auf die Un­ terseite eines der Handwagen;

Fig. 2 eine Seitenansicht von diesem Wagen;

Fig. 3 eine Draufsicht in größerem Maßsta­ be von einer Magnetkarte, die verschlüs­ selt ist bzw. Informationen trägt und die zur Aufnahme durch den Wagen be­ stimmt ist;

Fig. 4 eine schematische Seitenansicht ei­ ner Transportmaschine;

Fig. 5 eine teilweise aufgebrochene gezeich­ nete Draufsicht auf diese Transportma­ schine;

Fig. 6 eine andere Ansicht von oben auf die Transportmaschine, die die Anord­ nung gewisser ihr zugehöriger Elemente zeigt;

Fig. 7 und 8 stark schematisierte Ansichten, die das System des Hebens der Hebebühne auf der Transportmaschine wiedergeben;

Fig. 9 und 10 eine Seitenansicht und eine Drauf­ sicht vom Wagen zwischen den Startschie­ nen; und

Fig. 11 bis 15 Seitenansichten zur Darstellung der Übernahme eines Wagens durch die Transportmaschine.

Die nachstehend als Beispiel beschriebene Einrichtung ist insbesondere geschaffen für die auto­ matische Handhabung von Handwagen, die in den Kranken­ häusern verwendet werden. Hierzu hat jeder der Wagen eine gleiche Unterseite in Form eines flachen Rahmens, wie sie mit 1 bezeichnet ist in den Fig. 1 und 2. Auf dieser kann man verschiedene Typen von Karosserien an­ ordnen, die jedem besonderen Verwendungszweck angepaßt sind. Die Unterseite 1 ruht normalerweise mit vier Rä­ dern auf dem Boden, und man erkennt, daß nur zwei dieser Räder schwenkbar sind, mit 2 bezeichnet, während die beiden an­ deren Räder 3 fest sind. Es ist also möglich, den Wagen leicht von Hand zu führen, wenn dies nötig ist.

Die Unterseite 1 ist zweckmäßig aus elektrisch ge­ schweißten Profilen hergestellt, damit sie eine gute mechanische Festigkeit hat. Sie trägt an ihrer Unter­ fläche vier Vertiefungen 4 von konischer Form, die im Rechteck angeordnet sind. Die Rolle dieser Vertiefungen wird weiter unten genauer beschrieben. An dieser Unter­ fläche befinden sich außerdem zwei Magnete 5 und 6, die in der Nähe der beiden Enden der Unterseite auf der Mittelachse angeordnet sind. Die Rolle, die diese Mag­ nete spielen, ist ebenfalls weiter unten im einzelnen beschrieben. Jeder dieser Magnete ist gehaltert durch einen Support 7, welcher schwenkbar zur Unterseite mon­ tiert ist und normalerweise unter der Wirkung einer nicht gezeichneten Rückstellfeder nach unten vorspringt, wie es Fig. 2 zeigt.

Die Unterseite des Wagens 1 ist schließlich vervoll­ ständigt durch einen Halter aus Schienen 8, der an der Seite sitzt und der zur Aufnahme durch Einschieben einer verschlüsselten bzw. mit Informationen versehenen Magnetkarte dient, wie sie mit 9 in der Fig. 3 bezeich­ net ist. Diese Karte hat eine Auskehlung 10 als Hand­ griff sowie eine gewisse Zahl von Einsatzstellen 11, in welche nach Bedarf Codiermagnete 12 eingesetzt werden können gemäß einem Schlüssel, der stellvertretend die Adresse bestimmt, zu der sich der betreffende Wagen be­ geben soll.

Die automatische Handhabung der Wagen erfolgt erfin­ dungsgemäß mittels einer oder mehreren selbstfahrender elektrischer Transportmaschinen vom Typ, wie er in den Fig. 4 bis 6 mit 13 bezeichnet ist. Diese Transport­ maschine besteht im wesentlichen aus einem länglichen Chassis 14 von rechteckiger, verhältnismäßig schmaler Form. Ihre Höhe ist derart, daß sie ohne Schwierigkeit unter die Unterseite des Wagens 1 gleiten kann, und zwar zwischen seine zwei Paar Räder bei beliebiger Stellung der schwenkbaren Räder 2 , die kleinen Durchmesser auf­ weisen. Die Transportmaschine bewegt sich auf dem Boden mit drei Tragrädern, und zwar selbständig durch eine Speisung mittels einer Akkumulatorenbatterie.

Das Vorderrad 15 ist das Lenkrad, während die beiden Hinterräder 16 sowohl den Antrieb als auch die Brem­ sung der Transportmaschine bewirken. Hierzu ist das Rad 15 schwenkbar am Chassis 14 montiert, und es ist gekuppelt mit einem Steuermotor 17. Die Hinterräder 16 sind jedes gekuppelt mit einem Reduktionsgetriebe 18 und einer elektromagnetischen Bremse 19. Die beiden Motoren sind in bezug auf die Batterie in Serie ge­ schaltet, damit man bei einer gegebenen Lineargeschwin­ digkeit in Kurven verschiedene Radgeschwindigkeiten erhalten kann.

Der obere Teil der Transportmaschine 13 wird im we­ sentlichen gebildet durch eine Hebebühne 20, die ver­ tikal bewegbar auf dem Chassis 14 montiert ist und die vier Zentrierstifte 21 trägt, die dem Zusammenarbeiten mit den vier konischen Vertiefungen 4 der Unterseite des Wagens 1 dienen. Die Enden der Zentrierstifte sind zweckmäßig durch Kugeln gebildet, um Reibungen zu ver­ meiden.

Die Hebebühne 20 trägt außerdem, wie es in der Fig. 6 dargestellt ist, drei Magnetdetektoren 22, 23 und 24, die mit Zwischenräumen in der Längsrichtung entlang der Mittelachse angeordnet sind und die mit den Magneten 5 und 6 an der Unterseite des Wagens 1 zusammenwirken, um das Anhalten der Transportmaschine unter diesem zu bewirken. Ein Schlüsselleser 25 ist auf jeder der Längs­ seiten der Hebebühne vorgesehen, so daß die auf der Mag­ netkarte 9, die sich im Halter 8 des Wagens befindet, geschriebene Adresse entschlüsselt werden kann, einer­ lei welches auch immer die Richtung der Zuführung der Transportmaschine in bezug auf den Wagen sei. Es sei be­ merkt, daß die Transportmaschine sowohl vorwärts als auch rückwärts fahren kann.

Vorzugsweise erfolgt das Heben der Hebebühne 20, wie die Fig. 7 und 8 zeigen, durch vier Schraubenwin­ den 26 in der Verlängerung der Zentrierstifte 21 . Die­ se Schraubenwinden sind vom Typ Schraube und Mutter und sind synchronisiert mittels einer Kette 27 ohne Ende, die gleichzeitig mit vier die Zahnkränze 28 aufweisenden Ritzeln 28 im Ein­ griff sind, welche diesbezüglich auf den vier Muttern der Schraubenwinden befestigt sind. Die Kette ist ge­ spannt gehalten durch eine Rolle 29. Zwei Reduktions­ getriebe 30 und 31 treiben diesbezüglich zwei von diesen Muttern direkt an und bewirken so entsprechend ihrer Drehrichtung, daß die Hebebühne 20 in bezug auf das Chassis 14 sich hebt oder senkt.

Die nachstehend beschriebene Transportmaschine ist in an sich bekannter Weise ferngesteuert von einem zentra­ len Steuerschrank aus mittels eines versenkt im Boden liegenden Leitungsnetzes, was so eine gewisse Anzahl von vorherbestimmten Bahnen darstellt, denen die ver­ schiedenen Wagen folgen müssen. Hierzu ist die Trans­ portmaschine mit zwei Empfängern 32 und 33 ausgerüstet, die in der Fig. 5 dargestellt sind und die für die Vor­ wärtsfahrt bzw. die Rückwärtsfahrt vorgesehen sind. Diese Empfänger sind in der Längsachse der Transport­ maschine angeordnet, und zwar beiderseits der Hinter­ achse. Sie gewährleistet den Empfang des elektromagne­ tischen Feldes, das den betreffenden Draht umgibt und das die Bahn darstellt mittels eines Tonfrequenzsignales, das den Draht durchfließt.

Diese besondere Art der Empfänger ermöglicht auch in Kurven indentische Hin- und Herbewegungen am Boden bei Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt. Darüber hinaus kann die Transportmaschine bei kleinem Abstand der Empfänger von der Hinterachse auch Kurven von sehr kleinem Radius nehmen und dabei stets ihrer Bahn folgen.

Die Transportmaschine weist Sicherheitsorgane an sich bekannter Art auf, die an beiden Enden angeordnet sind und angelenkte Halter 34 umfassen sowie seitlich herausragende Elemen­ te 35, die als "Schnurrbart" bezeichnet werden. Diese verschiedenen Organe bewirken automatisch das unmittel­ bare Anhalten der Transportmaschine, wenn die Organe durch irgendein Hindernis angeregt werden, auf das sie während der Fahrt stoßen.

Die Anlage und Einrichtung zur automatischen Handhabung gemäß der Erfindung umfaßt auch eine gewisse Anzahl von Startschienen 36, wie sie in den Fig. 9 und 10 dargestellt sind, zwischen welche die Wagen von Hand gestellt wer­ den müssen, ehe sie durch eine Transportmaschine 13 übernommen werden. Diese dem Start dienende Schienen sind mittels Stützen 37 in einer gewissen Höhe über dem Boden befestigt, derart, daß sie zusammenarbeiten mit dem flachen Rahmen der Unterseite des Wagens. Sie sind an verschiedenen Stellen für die Übernahme der Wagen an­ geordnet. Es ist nötig, daß die Wagen beim Start vollständig über dem Führungsdraht der Transport­ maschine positioniert sind, damit sie von dieser über­ nommen werden können.

Nachstehend wird in kurzer Form die Funktion der er­ findungsgemäßen Einrichtung beschrieben. Dabei wird insbesondere Bezug genommen auf die Fig. 11 bis 15, die im einzelnen die Übernahme eines Wagens durch eine Transportmaschine darstellen.

In der Fig. 11 erkennt man einen Wagen, der von Hand zwischen zwei Startschienen 36 gestellt worden sei, wie sie in den Fig. 9 und 10 dargestellt sind. Man er­ kennt in den Fig. 11 bis 15, daß diese Schienen 36 zur besseren Klarstellung fortgelassen worden sind. Der Wa­ gen enthält in seinem Halter 8 eine Schlüsselkarte 9 mit der Adresse, zu welcher er geschickt werden soll.

Die Anwesenheit eines Wagens zwischen den Startschie­ nen 36 löst automatisch das System aus, das durch bekannte, nicht dargestellte Mittel gebildet ist, beispielsweise durch Mikrokontakte. Eine freie Ma­ schine 13 wird dann unmittelbar zu den betreffenden Schienen gelenkt aufgrund von Befehlen aus dem zentra­ len Steuerschrank, die von einem geeigneten Empfänger 32 bzw. 33, je nach der Fahrtrichtung, empfangen werden.

Da die Hebebühne 20 der Transportmaschine dann in unte­ rer Stellung ist, kann die Transportmaschine leicht unter die Unterseite des Wagens 1 gleiten, die dabei vollständig auf den Führungsdraht ausgerichtet ist. Dabei bewegt sich in dem hier beschriebenen Beispiel der Magnet­ detektor 24 auf der Transportmaschine richtig unter dem Magneten 5 entlang, welcher unter der Unterseite des Wagens 1 vorspringt, wie es in der Fig. 12 dargestellt ist, und bewirkt so die Verlangsamung der Transport­ maschine auf eine genügend kleine Geschwindigkeit, um schließlich am Bestimmungsort anzuhalten.

Am Magneten 5 kommt dann der Detektor 23 vorbei, wie es in der Fig. 13 dargestellt ist, und das langsame Vor­ rücken der Transportmaschine unter dem Wagen setzt sich fort, bis der Magnetdetektor 22 sich unter demselben Magneten 5 vorbeibewegt, was den Stillstand der Trans­ portmaschine in der in Fig. 14 dargestellten Stellung bewirkt. Die Schraubenwinden 26 werden dann betätigt durch ein zugeordnetes Reduktionsgetriebe 30 bzw. 31, zum Anheben der Hebebühne 20.

Die Funktion der Detektoren 22 und 24 können vertauscht sein je nach der Fahrtrichtung der Transportmaschine. Ebenso haben die Magnete 5 und 6 ähnliche Funktion, je nachdem, ob die Transportmaschine von einer Seite oder der anderen Seite mit dem Wagen in Eingriff kommt. Im übrigen wird jeder Durchlauf eines Magneten über einen der Detektoren 22 bis 24 gespeichert, um die Gefahr von Irrtümern zu vermeiden. Diese Speicherung wird danach auf Null gesetzt beim Abschalten der Transportmaschine nach dem Absetzen des transportierten Wagens durch den Detektor 23, der durch einen der Magnete 5 und 6 angeregt wird.

Bei der Aufwärtsbewegung der Bühne 20 ziehen sich die Magnete 5 und 6 ein, während die Kugeln an den Enden der Zentrierstifte 21 in Kontakt kommen mit den koni­ schen Vertiefungen 4 an der Unterseite des Wagens 1, wodurch automatisch kleine Zentrierabweichungen korri­ giert werden. Der Wagen ist so immer vollkommen posi­ tioniert auf der Transportmaschine und ist im übrigen etwas über den Boden angehoben, wie es in der Fig. 15 dargestellt ist. Von diesem Augenblick an bilden der Wagen und die Transportmaschine somit ein Ganzes, dessen Bahn allein durch die Bewegung der Transportmaschine be­ stimmt ist, da die Räder des Wagens nicht mehr in Be­ rührung mit dem Boden sind.

Man erkennt auch, daß wegen der Synchronisation der Schraubenwinden 26 durch die Kette die Hebebühne 20 immer vollständig horizontal bleibt, derart, daß der Wagen ebenfalls horizontal gehoben wird, also ohne ir­ gendeine Gefahr für die Dinge, die er trägt.

Wegen der genauen Positionierung des Wagens in bezug auf die Transportmaschine und weil letztere zwei identische Schlüsselleser 25 trägt, befindet sich die Schlüssel­ karte 9 am Wagen immer richtig plaziert in bezug auf einen dieser Leser. Die Adresse der Schlüsselkarte kann also entziffert werden und wird anschließend an den zentralen Steuerschrank übermittelt mittels eines Senders, der in die Transportmaschine eingebaut ist.

Der Schlüsselleser 25 enthält beispielsweise kleine Schalter mit biegsamen Kontaktfedern, die auf die Codiermagnete 12 auf der Karte 9 ansprechen. Wenn diese Karte gegenüber dem Schlüsselleser plaziert ist, schließen die entsprechenden Magnete die gegenüberliegenden Schalter, was nach der Entschlüsselung einer bestimm­ ten Frequenz entspricht, die durch den Führungsdraht bis zum zentralen Schrank übertragen wird. Aus diesem Schrank werden dann die notwendigen Befehle an die Transportmaschine geschickt, die sich automatisch an den Bestimmungsort begibt, welcher der Adresse ent­ spricht, wobei, wenn es nötig ist, ein Fahrstuhl genom­ men werden kann, welcher in diesem Fall direkt von der Transportmaschine gesteuert wird.

Man kann auf allen Karten 9 einen gesonderten Codiermagneten vorsehen, welcher die Richtung erkennen läßt, in wel­ cher die Karte in ihren Halter 8 gesteckt ist, und welcher folglich die Adresse in der richtigen Richtung zu lesen gestattet, wodurch eine mechanische Fehler­ sperre entbehrlich ist.

Wenn die Transportmaschine 13 am Bestimmungsort an­ gekommen ist, setzt sie den Wagen auf den Boden ab durch Absenken der Hebebühne 20 und fährt anschließend unmittelbar zu einem anderen Auftrag oder etwa zu einer Wartestation. Der Wagen wird dann von Hand übernommen und kann leicht bis zu seiner endgültigen Bestimmungs­ station geführt werden, beispielsweise zu einem Kranken­ zimmer. Dabei ist es von Vorteil, daß der Wagen nur zwei schwenkbare Räder hat wie die üblichen Handwagen.

Claims (5)

1. Einrichtung zur automatischen Handhabung von Hand­ wagen, insbesondere Krankenhauswagen, mit wenigstens einer selbstfahrenden elektrischen Transportmaschine mit elektronischer Führung durch in der Erde verlegte Drähte, wobei die Transportmaschine unter die Unter­ seite des Wagens fahren und ihn anheben kann und hier­ zu eine Hubeinrichtung aufweist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hubeinrichtung als exakt vertikal beweg­ bare Hebebühne (20) ausgebildet ist, die vier Zentrier­ stifte (21) aufweist, welche mit konischen Vertiefun­ gen (4) an der Unterseite (1) des Wagens zusammenwir­ ken, wobei jeder Wagen an seiner Unterseite (1) min­ destens einen Magneten (5, 6) trägt, der mit wenigstens zwei Magnetdetektoren (22, 23, 24) zusammenarbeitet, die in Abständen in Längsrichtung auf der selbstfah­ renden Transportmaschine (13) angeordnet sind und de­ ren Verzögerung bis zum Stillstand steuern.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß zum Anheben der Hebebühne (20) vier Schrau­ benwinden (26) mit Muttern und auf diesen befestigten Zahnkränzen (28) dienen, die mittels einer endlosen Kette (27) synchronisiert sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der wenigstens eine Magnet (5, 6) am Ende eines Supports (7) gehaltert ist, welcher schwenkbar zur Unterseite (1) montiert ist, derart, daß er bei Bedarf un­ ter der Wirkung einer Rückstellfeder nach unten vorspringt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite (1) des Wagens einen Halter (8) aufweist zur Aufnahme einer auswechselbaren ver­ schlüsselten Magnetkarte (9), die die Zieladresse trägt, und daß ein auf der Transportmaschine (13) angebrachter Schlüsselleser (25) vorgesehen ist zur Zusammenarbeitet mit der Magnetkarte (9).

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch auf dem Boden angeordnete Startschienen (36), zwischen die die Wagen von Hand gestellt werden vor der Übernahme durch die Transportmaschine (13).