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Die
Erfindung betrifft ein Flurförderzeug,
insbesondere Staplerfahrzeug, mit einer fahrbaren Basis, einem Lastaufnahmemittel
und einer an der fahrbaren Basis angeordneten Vorrichtung zum Bewegen
des Lastaufnahmemittels relativ zur fahrbaren Basis.
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Flurförderzeuge
der vorstehend genannten Art sind in verschiedenen Ausführungsformen
realisiert worden, so z.B. als Hochregalstapler bzw. Kommissionier-/Dreiseitenstapler.
Eine gängige
Bauform eines solchen konventionellen Kommissionier-/Dreiseitenstaplers
umfasst eine fahrbare Basis (Basisfahrzeug) mit einem Hubgerüst, welches
zum Heben und Senken einer Plattform mit einer Fahrerkabine vorgesehen
ist. An der Fahrerkabine ist frontseitig ein Anbaugerät befestigt,
welches eine sogenannte Schwenk-Schubvorrichtung
für ein
Lastaufnahmemittel umfasst. Die Schwenk-Schubvorrichtung weist einen
Lastaufnahmemittelhalter auf, der an einem Zusatzhubgerüst vertikal
verfahrbar und gemeinsam mit dem Zusatzhubgerüst um eine vertikale Schwenkachse
schwenkbar ist, um das Lastaufnahmemittel, etwa eine Lasttraggabel,
vertikal zu verstellen und in Geradeaus-Fahrtrichtung der fahrbaren Basis
oder quer dazu zu orientieren. Das Zusatzhubgerüst ist an einem Seitenschubschlitten
befestigt, der an einer Linearführung
quer zur Geradeaus-Fahrtrichtung des Basisfahrzeuges verschiebbar ist.
Das Lastaufnahmemittel hat somit mehrere Bewegungsfreiheitsgrade
relativ zum Basisfahrzeug, nämlich
einen vertikalen Bewegungsfreiheitsgrad (Haupthub und ggf. Zusatzhub),
einen horizontalen Bewegungsfreiheitsgrad in Richtung quer zur Geradeaus-Fahrtrichtung
des Basisfahrzeugs und einen Schwenkfreiheitsgrad um die vertikale
Schwenkachse des Zusatzhubgerüsts.
Die Bewegungsfreiheitsgrade können
z.B. in einem Hochregal-Schmalganglager
ausgenutzt werden, um Paletten in beiderseits des vom Basisfahrzeug
befahrenen Regalganges vorgesehenen Regalen ein- bzw. auszustapeln
sowie ggf. einzelne Artikel aus dem Regal zu kommis sionieren. Solche
Fahrzeuge haben meistens einen Elektromotor als Fahrantrieb, der
aus einer On-Board-Batterie mit elektrischer Energie versorgt wird.
Eine hydraulische Anlage dient üblicherweise als
Antrieb für
den Hub, den Seitenschub und die Schwenkbewegungen des Lastaufnahmemittels. Derartige
Staplerfahrzeuge haben sich in vielfältigen Einsätzen gut bewährt, insbesondere
in Standard-Regallagerumgebung mit Gangbreiten, die an die Aktionsradien
des Flurförderzeugs
angepasst sind.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Flurförderzeug,
insbesondere einen Kommissionier-Stapler bereitzustellen, der verglichen
mit konventionellen Flurförderzeugen
für einen erweiterten
Einsatzbereich mit vielfältigeren
Möglichkeiten
der Lasthandhabung geeignet ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Vorrichtung
zum Bewegen des Lastaufnahmemittels relativ zur fahrbaren Basis
einen mehrgliedrigen Gelenkarm als steuerbar bewegbaren Träger für das Lastaufnahmemittel
aufweist, wobei die Glieder des Gelenkarmes durch Schwenklager miteinander
verbunden – und
relativ zueinander bewegbar sind, um das Lastaufnahmemittel zu handhaben.
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Der
Gegenstand der Erfindung kann somit grob umrissen auch als Flurförderzeug
mit einem mehrgliedrigen Roboterarm als Handhabungsmittel für Paletten
oder dgl. bezeichnet werden.
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Vorzugsweise
ist der mehrgliedrige Gelenkarm im Wesentlichen vertikal bewegbar
an einem Hubgerüst
angeordnet, so dass er vermittels einer Hubeinrichtung an dem Hubgerüst in verschiedene Hubpositionen
positioniert werden kann, und zwar vorzugsweise gemeinsam mit einer
Fahrerkabine, die z.B. unmittelbar über dem Gelenkarm angeordnet und
gemeinsam mit dem Gelenkarm an dem Hubgerüst auf- und abwärts bewegt
werden kann.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist der Gelenkarm mittels einer Hauptschwenklageranordnung
um eine normalerweise vertikale Schwenkachse verschwenkbar an der
Hubeinrichtung angelenkt, so dass er Schwenkbewegungen in der horizontalen
Ebene seiner jeweiligen Hubstellung ausführen kann. Die Schwenkbewegungen
der Gelenkarmglieder erfolgen gesteuert und koordiniert mittels
einer Steuereinrichtung, um z.B. im Wesentlichen geradlinige Verschiebebewegungen
des Lastaufnahmemittels, etwa einer Lasttraggabel, zu realisieren.
Dabei können
insbesondere gleichmäßige und
ruhige Bewegungsabläufe
erreicht werden. Ein wesentlicher Vorteil eines solchen Flurförderzeugs nach
der Erfindung liegt darin, dass der mehrgliedrige Gelenkarm eine
größere Reichweite
des Lastaufnahmemittels bei dessen Bewegung relativ zu der fahrbaren
Basis ermöglicht,
wobei das Lastaufnahmemittel durch entsprechendes Verschwenken des mehrgliedrigen
Gelenkarms überdies
flexibler positioniert werden kann, als dies bei Kommissionier-/Dreiseitenstaplern
herkömmlicher
Bauart der Fall ist.
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Gemäß einer
Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine das Lastaufnahmemittel tragende
Lastaufnahmemittelhalterung mittels einer äußeren Schwenklageranordnung
am freien Ende des Gelenkarmes schwenkbar angeordnet ist, wobei die äußere Schwenklageranordnung
ein Verschwenken der Lastaufnahmemittelhalterung um eine normalerweise
vertikale Schwenkachse ermöglicht.
Die Lastaufnahmemittelhalterung kann ein Zusatzhubgerüst aufweisen,
an dem das Lastaufnahmemittel vertikal verchiebbar geführt ist.
Eine solche Zusatzhubfunktion ist an sich schon von konventionellen
Kommissionier-/Dreiseitenstaplern her bekannt.
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Vorzugsweise
haben die die Glieder des Gelenkarmes miteinander verbindenden Schwenklager im
Wesentlichen vertikale Schwenkachsen. In abgewandelten Ausgestaltungen
der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, dass wenigstens ein
Gelenkarmglied aufwärts
und abwärts
schwenkbar gelagert ist.
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Zur
Vermeidung eines komplizierten Aufbaus wird vorgeschlagen, dass
der Gelenkarm lediglich zwei Gelenkarmglieder aufweist. Dabei kann
es vorgesehen sein, dass wenigstens eines der Gelenkarmglieder längsverschiebbar relativ
zu dem es schwenkbar haltenden Schwenklager an diesem Schwenklager
angeordnet oder teleskopierbar ist. Vorzugsweise ist das unmittelbar
mittels der Hauptschwenklageranordnung an der Hubeinrichtung angeordnete
Gelenkarmglied längsverschiebbar
relativ zu der Hauptschwenklageranordnung geführt, so dass es einander überlagerte
Bewegungen des Verschwenkens um die Schwenkachse und des Verschiebens
quer zur Schwenkachse der Hauptschwenklageranordnung ausführen kann.
Auf diese Weise ist es möglich,
einander überlagerte
Bewegungen des Verschwenkens und Verschiebens auszuführen, um
einen bestimmten, insbesondere linearen Bewegungsablauf für das Lastaufnahmemittel
zu erzeugen.
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Vorzugsweise
ist das Lastaufnahmemittel in der jeweiligen Hubposition in eine
seitliche Ausrichtstellung positionierbar, in der es allenfalls
minimal von der fahrbaren Basis quer zu dessen Geradeaus-Fahrtrichtung
seitlich nach außen
absteht und in einer Ausrichtung quer zu Geradeaus-Fahrtrichtung der
fahrbaren Basis nahe an diese herangeführt ist, wobei der Gelenkarm
dazu aktivierbar ist, das Lastaufnahmemittel längs einer zumindest näherungsweise
geraden Linie aus der Ausrichtstellung heraus seitlich nach außen zu verschieben
und wieder in die Ausrichtstellung zurück zu bewegen. Ein solcher
Bewegungsablauf ist z.B. zum seitlichen Einstapeln bzw. Ausstapeln
von Paletten oder dgl. nutzbar.
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Andererseits
kann es auch vorgesehen sein, dass das Lastaufnahmemittel in der
jeweiligen Hubposition in eine Geradeaus-Ausrichtstellung positionierbar
ist, in der es allenfalls minimal von der fahrbaren Basis quer zu
dessen Geradeaus-Fahrtrichtung seitlich nach außen absteht, in Geradeaus-Fahrtrichtung
orientiert ist und nahe an die fahrbare Basis herangeführt ist.
Vorzugsweise ist der Schwenkarm dazu aktivierbar, das Lastaufnahmemittel
längs einer zumindest
näherungsweise
geraden Linie aus der Geradeaus-Ausrichtstellung
heraus vor – und
wieder in die Geradeaus-Ausrichtstellung zurück zu bewegen.
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Weiterhin
ist es bedarfsweise möglich,
dass der Schwenkarm das Lastaufnahmemittel schräg zur Geradeaus-Fahrtrichtung
der fahrbaren Basis oder längsgekrümmter Bahnen
bewegt. Diese Beispiele zeigen bereits, dass der mehrgliedrige Gelenkarm eine
sehr flexible Handhabung des Lastaufnahmemittels und einer darauf
befindlichen Last ermöglicht.
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Gemäß einer
Variante der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Bewegung des
Lastaufnahmemittels mit einem Betätigungselement, etwa einem drehbaren
Joystick oder dgl., frei in der jeweiligen horizontalen Ebene gesteuert
werden kann. Eine programmierte Steuereinrichtung koordiniert dabei
die Bewegungen der Gelenkarmglieder. Gemäß einer anderen Variante ist
es vorgesehen, dass nur bestimmte, mittels der Steuereinrichtung
kontrollierte Bewegungsprofile möglich
sind.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist die Hauptschwenklageranordnung des Gelenkarms
quer zur Hubrichtung verschiebbar an der Hubeinrichtung angeordnet,
um Ausgleichsbewegungen des Gelenkarmes durchführen zu können.
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Ein
besonderes Merkmal einer Ausführungsform
der Erfindung besteht darin, dass der Gelenkarm dazu aktivierbar
ist, das Lastaufnahmemittel seitlich neben die fahrbare Basis zu
positionieren, und zwar so, dass in Seitenansicht das Lastaufnahmemittel
und die fahrbare Basis einander überlappen.
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Als
Antriebsmittel zum Bewegen der Schwenkarmglieder kommen insbesondere
Hydraulikmotoren oder/und Elektromotoren zum Einsatz.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform kann
der Gelenkarm bei Bedarf platzsparend gefaltet werden, so dass seine
Glieder nahezu parallel aneinander anliegen.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
näher erläutert.
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1 zeigt
in einer perspektivischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel
eines Flurförderzeugs
nach der Erfindung, welches z.B. als Hochregalstapler verwendbar
ist.
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2a–2c zeigen
in einer schematischen Draufsichtsdarstellung das Anbaugerät des Flurförderzeugs
aus 1 mit verschiedenen Stellungen des Gelenkarmes.
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3 zeigt
in einer der 1 ähnlichen Perspektive das Anbaugerät eines
zweiten Ausführungsbeispiels
der Erfindung.
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4a–4d zeigen
das Anbaugerät
aus 3 in einer Draufsichtsdarstellung mit verschiedenen
Stellungen des Gelenkarmes.
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5 zeigt
in einer schematischen Draufsichtsdarstellung das Anbaugerät eines
dritten Ausführungsbeispiels
eines Flurförderzeugs
nach der Erfindung.
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1 zeigt
in einer Perspektivdarstellung mit Blick auf den Frontbereich ein
Flurförderzeug nach
der Erfindung, welches als Hochregalstapler einsetzbar ist. Das
Flurförderzeug
weist ein Basisfahrzeug 2 auf, das im Wesentlichen konventioneller Bauart
ist und über
einen Elektromotor-Antrieb verfügt.
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Im
hinteren Bereich des Fahrzeugs 2 befinden sich unter der
Haube 4 Batterien für
die elektrische Versorgung des Fahrzeugs, Hydraulikaggregate, Teile
der Lenkvorrichtung, elektronische bzw. elektrische Komponenten
usw. An dem Basisfahrzeug 2 ist ein Hubgerüst 6 (teilweise
gezeigt) vorgesehen, weiches in bekannter Weise ein starres unteres
Hubgerüstelement
und ein daran teleskopisch vertikal verschiebbares oberes Hubgerüstelement aufweist,
an dem eine Plattform mit einer Fahrerkabine 8 vertikal
verfahrbar geführt
ist. Der Hubantrieb erfolgt im Beispielsfall hydraulisch, wie dies
bei Staplerfahrzeugen der hier betrachteten Art üblich ist.
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Das
Anbaugerät 10 des
Flurförderzeugs nach 1 unterscheidet
sich jedoch wesentlich von den Anbaugeräten herkömmlicher Bauart für Kommissionier-/Dreiseitenstapler.
Als Handhabungsvorrichtung für
das als Lasttraggabel ausgebildete Lastaufnahmemittel 12 ist
bei dem Flurförderzeug
nach 1 ein Gelenkarm 14 mit den Gelenkarmgliedern 14a, 14b und 14c vorgesehen.
Das distale Gelenkarmglied 14a trägt an seinem äußeren Ende
eine Lastaufnahmemittelhalterung 16, die einen Zusatzhubmast 18 und
einen daran aufwärts
und abwärts bewegbaren
Gabelhalter 20 aufweist. An dem Gabelhalter 20 sind
die Gabelzinken der Lasttraggabel 12 angeordnet. Der Zusatzhubmast 18 ist
um eine vertikale Schwenkachse schwenkbar, so dass die Gabelzinken
der Lasttraggabel 12 in unterschiedliche Richtungen relativ
zur Geradeaus-Fahrtrichtung des Basisfahrzeugs 2 orientiert
werden können.
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Nicht
erkennbar in den Figuren sind hydraulische Zylinder-Kolben-Aggregate,
die zwischen den Gelenkarmgliedern 14a, 14b und
den Gelenkarmgliedern 14b, 14c wirken, um die
Gelenkarmglieder relativ zueinander um die vertikalen Schwenkachsen der
Schwenklager 22, 24 nach Maßgabe des gewünschten
Bewegungsprofils zu verschwenken. Mit 26 ist in 1 das
Schwenklager des Zusatzhubmastes 18 bezeichnet, dessen
Drehung um die vertikale Schwenkachse des Schwenklagers 26 vorzugsweise
ebenfalls mittels hydraulischer Antriebseinrichtungen erfolgt. Das
gilt auch für
die Hubbewegungen des Gabelhalters 20.
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In 1 ist
eine symbolische Last 30 mit unterbrochenen Linien dargestellt.
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In
den 2a–2c ist
in einer schematischen Draufsichtsdarstellung das Anbaugerät des Flurförderzeugs
aus 1 in verschiedenen Momentaufnahmen bei einer Seitenschuboperation
dargestellt. Zur Vereinfachung der Darstellung sind Elemente des
Basisfahrzeugs in den 2a–2c nicht
einge zeichnet worden. Zu erkennen ist aber die Bodenplattform 7 der
Fahrerkabine. Die Geradeaus-Fahrtrichtung ist mit einem Pfeil X
angedeutet. In der 2a ist das Lastaufnahmemittel 12 in
einer seitlichen Ausrichtstellung positioniert, in der es in Front
zu dem Basisfahrzeug positioniert ist, so dass es nur minimal seitlich über die
Kontur des Basisfahrzeuges nach außen absteht. Ferner ist das
Lastaufnahmemittel 12 nahe an das Basisfahrzeug herangeführt. Durch
Bewegen des Gelenkarmes 14 kann das Lastaufnahmemittel 12 aus
der Position gemäß 2a heraus
längs einer
im Wesentlichen geraden Linie seitlich ausgeschoben werden, etwa
um die Last 30 in ein Regal einzustapeln. 2b zeigt
einen Zwischenschritt eines solchen Seitenschubs.
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Das
Hauptschwenklager 32 hält
den Gelenkarm 14 an der Hubeinrichtung (in 2a–2c nicht
gezeigt) und definiert die vertikale Schwenkachse für das Gelenkarmglied 14c.
Die Winkeleinstellungen der Gelenkarmglieder 14a, 14b, 14c relativ
zueinander und relativ zum Basisfahrzeug erfolgen gesteuert durch
entsprechende Kontrolle der (nicht gezeigten) hydraulischen Stelleinrichtungen
nach Maßgabe
des vom Fahrer mittels einer Betätigungseinrichtung
gewählten
Bewegungsprofils. Die Betätigungseinrichtung
und die zur Steuerung der Bewegungsabläufe des Lastaufnahmemittels
vorgesehene Steuereinrichtung sind in den Zeichnungen nicht dargestellt.
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Wie
insbesondere in 2c erkennbar, hat der Gelenkarm 14 eine
relativ große
Reichweite vom stehenden Basisfahrzeug aus betrachtet. Er kann somit
das Lastaufnahmemittel bei Bedarf vergleichsweise tief in ein seitliches
Regalfach einschieben.
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Der
Gelenkarm 14 ermöglicht
jedoch nicht nur Seitenschubbewegungen des Lastaufnahmemittels 12,
sondern eine Vielzahl weiterer Bewegungsabläufe und Ausrichtungen des Lastaufnahmemittels 12.
Damit eignet sich das Flurförderzeug
nach der Erfindung insbesondere auch für Kommissionieraufgaben oder
Sortieraufgaben in nicht standardisierter Regallagerumgebung.
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In 3 ist
in einer perspektivischen Darstellung das Anbaugerät eines
zweiten Ausführungsbeispiels
der Erfindung gezeigt. Elemente in 3, die Elementen
in 1 bzw. 2a–2c strukturell oder
wirkungsmäßig entsprechen,
sind mit jeweils korrespondierenden Bezugszeichen gekennzeichnet,
so dass sich die folgenden Erläuterungen
im Wesentlichen auf die Unterschiede des zweiten Ausführungsbeispiels
zu dem ersten Ausführungsbeispiel beschränken können.
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Der
Gelenkarm 14 umfasst bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
gemäß 3 zwei
Gelenkarmglieder 14a, 14b. Das Gelenkarmglied 14b ist
mittels einer Linearführung
des an der Hubeinrichtung mittels des Hauptschwenklagers drehbar
gelagerten Führungskäfigs 36 relativ
zu diesem längsverschiebbar
und zusammen mit dem Führungskäfig 36 um
die vertikale Schwenkachse des Hauptschwenklagers 32 schwenkbar.
Der Antrieb für
die Längsverschiebung
des Gelenkarmgliedes 14b relativ zu dem Führungskäfig 36 kann
z.B. ein hydraulischer oder/und ein elektrischer Antrieb sein.
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In
den 4a–4d sind
in Draufsichtsdarstellungen Momentaufnahmen unterschiedlicher Bewegungsabläufe des
Lastaufnahmemittels 12 dargestellt. Wie schon in den 2a–2c sind
in den 4a–4d Elemente
des Basisfahrzeugs nicht eingezeichnet.
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4a zeigt
das Lastaufnahmemittel 12 in einer Position, die der Position
des Lastaufnahmemittels 12 in 2a entspricht.
Die Gelenkarmglieder 14a und 14b stehen näherungsweise
orthogonal aufeinander, wobei das Gelenkarmglied 14b in
seiner maximalen Ausschubstellung bezogen auf den Führungskäfig 36 ist.
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4b zeigt
das Lastaufnahmemittel 12b während eines Seitenschubvorgangs
längs einer
im Wesentlichen geraden Linie, ausgehend von der Situation gemäß 4a.
Der Gelenkarm 14 hat beim Übergang von der Situation gemäß 4a zur
Situation gemäß 4b eine
Schwenkbewegung um die vertikale Schwenkachse des Hauptschwenklagers 32 erfahren.
Zusätzlich
ist das Gelenkarmglied 14b in Bezug auf den Führungskäfig 36 weiter
eingezogen worden. Das Verschieben des Gelenkarmgliedes 14b relativ
zu dem Führungskäfig 36 erfolgt
mittels einer Kurbel 38, die bei 40 um eine vertikale
Drehachse drehbar gelagert ist.
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Auch
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt
die jeweilige Winkeleinstellung der Gelenkarmglieder 14a, 14b relativ
zueinander bzw. relativ zum Basisfahrzeug unter Kontrolle einer
Steuereinrichtung und nach Maßgabe
des vom Fahrer mittels einer Betätigungseinrichtung
vorgewählten
Bewegungsprofils des Lastaufnahmemittels.
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In 4c ist
eine Betriebssituation des Flurförderzeugs
nach der Erfindung dargestellt, die mit herkömmlichen Staplerfahrzeugen
der hier betrachteten Art nicht realisierbar ist. Gemäß der gezeigten Betriebssituation
in 4c ist das Lastaufnahmemittel 12 seitlich
neben das Flurförderzeug
positioniert worden, etwa um eine Last abzusetzen oder aufzunehmen.
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4d zeigt
eine Betriebssituation, in der das Lastaufnahmemittel in Vorwärts-Fahrtrichtung des
Basisfahrzeugs orientiert und nahe an das Basisfahrzeug herangeführt ist.
Ausgehend von der Situation gemäß 4d kann
das Lastaufnahmemittel 12 nun geradlinig (oder bedarfsweise
auch auf gekrümmten
Bahnen) nach vorne – und
wieder zurück bewegt
werden, um eine Last zu handhaben. Auch dabei kann die große Reichweite
des Gelenkarms 14 vorteilhaft ausgenutzt werden.
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5 zeigt
in einer schematischen Draufsicht ein Anbaugerät eines dritten Ausführungsbeispiels
nach der Erfindung. Das Anbaugerät
nach 5 weist einen Gelenkarm 14 mit zwei Gelenkarmgliedern 14a und 14b auf.
Die Besonderheit des Ausführungsbeispiels
nach 5 ist, dass das Hauptschwenklager 32 in
einer jeweiligen X-Y-Hubebene verschiebbar ist, um Ausgleichsbewegungen des
Gelenkarms 14 ausführen
zu können.
Als Verschiebeantrieb dienen zwei Zylinder-Kolben-Aggregate 42, 44,
die gelenkig an der betreffenden Hubeinrichtung angeordnet sind
und mit ihren Kolbenstangenseiten bei 46 an dem Hauptschwenklager
angelenkt sind. Je nach Ausschubstellung der Kolbenstangen der Zylinder-Kolben-Anordnungen 42, 44 ergibt
sich eine bestimmte Position des Hauptschwenklagers 32 in
der X-Y-Ebene.
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Bei
den vorstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläuterten
Ausführungsbeispielen sind
die Gelenkarmglieder 14a, 14b unterhalb der Kabinenplattform 7 angeordnet.
Eine Bedienungsperson in der Kabine kann somit bei Bedarf bequem auf
die Last 30 zugreifen, ohne durch störende Aufbauten behindert zu
werden.
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Das
Flurförderzeug
nach der Erfindung kann mit einer vergleichsweise günstigen
Gewichtsverteilung realisiert werden und erlaubt eine relativ große Kabinentiefe.
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Nicht
detailliert erläutert
wurden Ausführungsformen
der Erfindung, bei denen der Gelenkarm auch in vertikalen Ebenen
verschwenkbar ist, um Lasthuboperationen auszuführen. Varianten derartiger
Ausführungsformen
kommen ohne Zusatzhubgerüst
oder/und ohne Haupthubgerüst
aus.