DE1954016A1 - Abgedichtetes,durchgehendes Rohr fuer einen Master-Slave-Manipulator - Google Patents
Abgedichtetes,durchgehendes Rohr fuer einen Master-Slave-ManipulatorInfo
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Description
DR. ELISABETH JUNG DR. VOLKER VOSSlUS DIPL-ING G. COtDEWEY
PATENTANWÄLTE 8 München 23, Cltmmntr. 3·
Teleton: 34E0 07
u.S.t 1 769/Π0 (My/Cy)
C 4.t3.80
CBMSRAL BSSSARCH LABORATORIES, HO. ltd Wing» Minnesota, Y.St.A.
Abgedichtetes f durchgehendes Rohr für einen
Master-SlaTe-Manipulator
Prieriteti Θ. loremDer 1963 / T.St.A»
ABMlde-Ir.t 774 46Θ
Sie Brfin&Kng betrifft einen Master-SlaTe-Manipulator
■It fernsteuerong, sei de« eine Btdienungepereon gewisse
Sfendhabungen in eine» Ton der Bedienungsperson entfernten Bereich» itw Beispiel auf der gegenüberliegenden Seite einer
aesehlraendta Sperrwand ausführt. Insbesondere betrifft die
Srfindung eim abgedichtet··· durchgehendes Rohr für einen
■eaipttlator der eben erwähnten Art.
Xn vielen IiIIeA ist es wegen der Art der behandelten
Stoff· und der amsgeführten Arbeit wünschenswert, dafl der
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Bereich, in den der Slave-Arm des Manipulators arbeitet,
gegenüber der Umgebung der Bedienungsperson Töllig abgedichtet ist» Zum Beispiel erfordert bei Strahlenschutzζeilen
(Alpha-Gammastrahlung) mit hoher Aktivität die Sicherheit der Bedienungsperson eine derartige Abdichtung. Andere Zellen erfordern eine umfassende Atmosphärensteuerung, wenn luftentzündliche oder anderweitig gegenüber der Atmosphäre empfindliche Stoffe behandelt werden. In wiederum anderen Zellen
werden stark giftige gasförmige Stoffe oder in der Luft sehwebend· Teilchen unter Bedingungen behandelt, die die
Gefahr einer Verbreitung dieser Stoffe durch eine Explosion oder einen anderen Unfall einschließen. Manche Zellen erfordern eine Yakuumumgebung oder werden durch abwechselndes
Evakuieren und Spülen mit einem Schutzgas von Luft und Feuchtigkeit gereinigt.
Manipulatoren dieser allgemeinen Bauart umfassen eine
horizontale Stütz·, die sich durch die abschirmende Wand bezw. die Sperrwand erstreckt, wobei ein Master-Arm an einem Ende
der Stütze im sicheren Bereich und ein Slave-Arm am anderen Ende der horizontalen Stütz· im Arbeitsbereich angebracht ist.
Durch die Bewegung eines Handgriffs, den die Bedienungsperson am Master-Ars erfaßt, werden Bewegungen über die horizontale
Stütz· auf den Slave-Arm übertragen, um in dem von der Bedienungsperson entfernten Bereich an der gegenüberliegenden Seite
der Sperrwand eine Arbeit auszuführen.
Sie Erfindung betrifft insbesondere eine abgedichtete, horizontale Stütz· besw. ein abgedichtetes, durchgehendes Rohr
für einen Manipulator und zeichnet sich dadurch aus, daß mehrere mit einem fluid gefüllt·, zwangsläufige, drehbar·
Dichtungen vorgesehen sind, die das Übertragen einer Drehbewegung durch die Sperrwand ermöglichen und dabei gewährleisten,
daß voll· Sicherheit für die Bedienungsperson besteht und die Arbeitsseil· intakt bleibt. Der Manipulator, der das abgedichtete, durchgehend· Rohr gemäß der Erfindung als ein
Bauelement umfaßt, ist von der Bauart, bei der linear· Bewegungen des Handgriffs am Master-Ar* in Drehbewegungen umg·-
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wandelt, mit Hilfe mehrerer drehbarer Wellen durch die horizontale
Stütze übertragen und dann wieder in lineare Bewegungen zurück ver„andelt werden, um eine Zange am ϊ.lave-Ana zu
"betätigen, dumit die gewünschte Arbeit ausgeführt werden kann.
Ein derartiger Manipulator und eine Ausführungsform eines abgedichteten,
durchgehenden Rohres gehen aus der U.B,Ao-Patentschrift
3 295 389 hervor.
Das abgedichtete, durchgehende Rohr gemäß der Erfindung
stellt eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik dar, indem zv/angsläufige, mit einem Fluid gefüllte Dichtungen an
beiden Enden des durchgehenden Rohrs vorgesehen sind. Diee ermöglicht
eine Steuerung des Drucks in dem zwischen jedem Dichtungspaar vorhandenen Raum sov/ie zv/ischen jedem Doppelsatz
von Dichtungen an den einander gegenüberliegenden Enden des durchgehenden Rohrs, um Druckunterschiede an entgegengesetzten
leiten der Dichtungen auf ein Minimum einzuschränken oder gan«
aufzuheben. Hicirdurch kann der Manipulator in Umgebungen eingesetzt
werden, in denen große Druekunterschiede zwischen der Llave-Zelle und dem Bereich der Bedienungsperson bestehen. Es
ermöglicht auch, die Dichtungen intaktzuhalten, falls raoche
Druckveränderungen auftreten, was zum Beispiel bei einer Explosion in der Llave-Zelle vorkommen kann.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
Fig. 1 iet eine Seitenansicht einer abgedichteten, horizontalen Stütze bezw. einet? abgedichteten, durchgehenden
Rohrs für einen liaster-Clave-Manipulator zur Fernsteuerung
gemäß der Erfindung;
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1 in Richtung der Pfeile gesehen?
Fig. 3 zeigt einen Längsr-chniti; in etwas vergrößertem
Maßstab durch die horizontale Stütze, die in eine -perrwand
eingebaut istj
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Fig. 4 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch das
Glare-Zellenende der abgedichteten, horizontalen Stütze in
etwas stärker vergrößertem Maßstab;
Fig· 5 ißt ein vergrößerter Schnitt durch einen nachgiebigen Dichtungering und zeigt die Einzelheiten seines
Aufbaust
Fig· 6 ist eine schematische Ansicht eines in ein· Sperrwand eingebauten, durchgehenden Manipulatorrohres aiit
einer Drucksteuerungsanordnung·
Die insgesamt mit 10 bezeichnete horizontale Manipulatorstütz· bezw. das durchgehende Rohr umfaßt einen äußeren, zusammengesetzten, rohrförmigen, ortsfesten Mantel 11-12 sowie
einen inneren, drehbaren, rohrförmigen Mantel 13t der innerhalb des Außenmantels angeordnet ist und sich über die Enden
desselben hinaus erstreckt. Das durchgehend· Eohr 10 1st in eine kreisförmige Öffnung 14 in einer die Slave-Zelle vom Bereich der Bedienungsperson trennenden Sperrwand 15 eingebaut.
Di· Enden d«s äußeren Mantel segment es 11 sind in zwei Stützringen 16 abgestützt, deren Außenflächen als Schultern für
Druokring· 17 aus Gummi dienen. Um den Einsatz des durchgehenden Rohres in die Öffnung 14 in der Sperrwand 15 zu erleichtern, sind Torzugsweise mehrere Rollen 13 im Außenmantel angeordnet, die sich durch Öffnungen im Mantelteil 11 erstrecken·
Die Enden des äußeren Mantelteils 12 sind mit Au»engewind·
verschen und tragen zwei alt ß«winde versehene Hinge 19 und
am Master-Armend· des durchgehenden Rohrs sowie einen entsprechende^ mit Gewinde versehenen Ring 21 am Slave-Armend«.
Am Master-Airaende ist ein Abstandsring 22 zwischen dem mit
Gewinde verafhenen Hing 19 und dem Druekring 17 angeordnet.
Bar sit Gewinde versehene ling 21 dient als Verankerung bezw.
Ansehlag filff auf die Bz-uokringe aufgebracht· Kräfte. Die Druckringe 1I Ψ~* tv, in Iiängsrichtung zusamengepreSt und dehnen
sich rad1.il J <i Berührung alt der Wand d#r öffnung 14 in d«r
Sperrwaitf Λ. ,um auf diese Weis· nicht nur d«n Saum zwischen
dem öffnungßrand und dem durchgehenden Rohr abzudichten» sondern
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auch das durchgehende Rohr fest in der Sperrwand zu halten.
Der mit Gewindt rersehene Ring 19 ist so fest angezogen» daß
er gegen dtn Abstandsring 22 drückt, welcher am Druckring 17 am Master-Bnde anliegt, der seinerseits am äußeren Mantelsegment 11 und den Halteringen 16 anliegt, um den Druckring 17
am Slave-Bnde gegen den mit Gewinde versehenen Ring 21 zu
drücken· Mit Hilfe mehrerer, um den Umfang des Ringes im Abstand voneinander angeordneter Stellschrauben 23 ist der mit
Gewinde versehene Ring 19 in seiner Lage festgelegt·
Das Innenrohr 13 ist in Kugellagern 24 drehbar gelagert,
welch· in ringförmige Ausnehmungen an einander gegenüberliegenden Baden der Innenfläche des Außenmantelsegments 12 und der
Außenfläche &·■ Innenrohrs 13 eingesetzt sind. Die Lager Bind
durch Sprengring« 25 gehalten, welch· unter Schnappwirkung in
Ringnuten in der Außenseite dee Innenrohrs 13 sitzen und durch
BmIterläge 26 in ihrer tage gehalten sind, welche ihrerseits
durch im Abstand voneinander um den Umfang der Ringe herum vorgesehene Stellschrauben 27 befestigt sind. Ha Hohtungestütsrlng 28 ist am mit Gewinde versehenen Ring 20 am Master-Armende des durchgehenden Rohrs mit Hilfe mehrerer Schrauben
29 befestigt· Hn 0-ling 30 bildet eine Sichtung zwischen dieses Stütsring 28 und dem Bnde des AuBenmantelsegments 12· Uo
ähnlicher Diohtungsstütering 31 ist am mit Gewinde versehenen
Ring 21 mittels Schrauben 32 am Slave-Amend· des durchgehenden
Rohre befestigt, und ein 0-ling 33 bildet eine Dichtung zwischen
diesem ling 31 und dem Slave-Araende des Innensegments 12 des
ortsfesten Außenmantele.
In den Außenfläohen jedes indes des drehbaren Innen»
rears 13 1st eine Ringnut ausgebildet, in der mit Sehnappsite
•in Sprengring 54 eitst. Die Lippe eines mit Hansen versehenen lefeetigumgsringes 35 Hegt aa Sprengring an» der
ve« Tnnemmifaiig 4ee lef«stigitng»rlagvB la seiner lege gehalten
1st, Am Aleeen lefestigungsringen sind todplatte* 36 und 3?
em Master- bc*w· Slave-ArmenAe i«s tvrekgeneaAen lakr· bei·*
altiels Sehrauben 30 befeetlgt. He InneÄfläelie
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jeder dieser Endplatten hat eine kreisförmige Ausnehmung mit
etwas größerem Durchmesser als dem Durchmesser des inneren, drehbaren Rohrs 13* Sine radial geflanschte Innenplatte 39 ist
in dit Ausnehmung eingesetzt, wobei die Innenfläche des Flanschte am Ende des Sohrs 13 anliegt und mittels einer zusammenpreßbaren Ringdichtung 40 aus Kunststoff abgedichtet ist,
während die gegenüberliegende Fläche des Flansches an einer erhabenen Schulter in dem ausgesparten Bereich der jeweiligen
Endplatte anliegt und jeweils durch einen O-Ring 41 abgedichtet ist.
Zwei Ansatz· 42 sind zum Stützen des Master-Arms des
Manipulators an der Master-Araendplatte 36 befestigt. An der
Platte 37 as Slave-End· ist «in« Hilfsendplatt· 43 befestigt,
die ihrerseits zwei Ansät*· 44 sum Stützen des Slave-Arms des
Manipulators trägt« Die Hilfaendplatte ist mit dem drehbaren,
durchgehenden lohr mittels einer zweiteiligen, mit Gewinde rergthenen Zugstange drehfest verbunden. Dabei ist ein Ende 45
der Zugstange beispielsweise mittels eints Zapfens 46 in der
Hilfsplatte 43 am Slare-Ende Terankert und erstreckt sieh durch
Buchsen 47 und 48. Das andere Snd« 49 der Zugstange erstreckt
eich durch Buchsen 50 und 5t in der Platte am Master-Ende und
ist in das zuerst genannte lad· der Zugstange eingeschraubt. Duron Ansiehen der beiden Snden der Zugstange wird die Hilfsplatte 43 as Slare-OBnd· nui Anbringen dta Slave-Aras gegen dl·
Platt· 37 as Slave-lnde gesogen, um eine feste» drehbar« Anordnung SU bilden«
Wi* am »eettn aus figur 2 zu entnehmen ist und wie es
dta Fachmann geläufig ist, «rotreektn sich mehrere drehbare
Wellen 52-57 aus de* Bertich der Bedienungsperson am Master-*
Aimende des durchgehenden lohrea durch die Bndplatten und
das Inntr« de· rohrförmigen Mantel· 13 sur SIaTe-ZeIl* und
dienen ium übertragen ron 2-Beweguag, Aaimutbewegung, langen- .
■owtgvng, Anhebt- und Terdrthfcewegungen b*iw, T-Sewegung·
Sie felle 52 mm übertreten τβη X-Bewe«uni iat hier eis Bei«
epitl im einzelnen geieigt· Wie *ue figitr 3 3wrrepg«Ät, sind
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•β *7 <·»
die einander gegenüberliegenden Snden der Welle 52 in Lagern 58 drehbar gelagert, die von den Endplatten an den entgegengesetzten
Snden des durchgehenden Bohre getragen sind· Es ist
dem Fachmann auch geläufig, daß an den entgegengesetzten Snden der Wellen entsprechende Kupplungseinrichtungen zum Kuppeln
mit dem Haster- und Slave-Arm zwecks Übertragung der entsprechenden
Bewegung befestigt sind«
Jedes der drehbaren Elemente, d.h. der vom inneren rohrförmigen Mantel 13 getragene drehbare Teil des durchgehenden
Rohrs, die Zugstange 45 und die Bewegung übertragenden V/eilen 52-5? ist mit einer mit Fluid gefüllten, nachgiebigen
Dichtung gegen den Durchlaß giftiger oder anderer gefährlicher
Stoffe oder gegen Druck- oder Vakuumverlust zwischen im Verhältnis zueinander drehbaren Oberflächen im Verlauf der
Benutzung des Manipulators versehen» Der rohrförmige Innenmantel
13 ist Im Verlauf seiner Umdrehung durch zwei doppelte Sätze nachgiebiger Dichtungsringe abgedichtet, und^wSr^durcjfe
die Dichtungsringe 59 und 60 am Master-Armende und die Dichtungsringe
61 und 62 am Slave-Anaende, Die Dichtungsringe
sind von den Dichtungsstützringen 28 bezw. 31 getragen. In ähnlicher Weise sind die Zugstange und die drehbaren Wellen
durch zwei doppelte Sätze von paarweise angeordneten Dichtungsringen abgedichtet, und zwar den von der Bndplatte am Master-Arm
getragenen Dichtungsringen 63 und 64 und den von der Endplatte
am Slave-Arm getragenen Dichtungsringen 65 und 66.
Wie am besten aus figur 5 hervorgeht, haben alle Dichtungsringe
den gleichen allgemeinen Aufbau» der aus einem nachgiebigen, Unförmigen, vorzugsweise aus einem ©lastischen
Nitrilkautsehuk hergestellten Körper 67, welcher mit eiaem
ge fl anseht en Hing 68 verklebt ietf besteht <· Biss, SöSns&teeX d©s
U-fÖraigen Kautschukkörpere ist Kit einer aaÄ saioEi ve^st©-.
henden Lippe 69 versehes» &@Γ·η Haie als Bi©ktmsü|p©leii£läe&e
dient. Bin U-förmiger Slag 70» der ia &®τ llssäö €gq
Kautsohukkörpers sitzt, preßt die laden tea KSspQg-e
ander, wodurch die Abdichtungsüppe 69 la engen Eingriff mit
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der drehbaren Oberfläche gepreßt ist.
Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, besteht jede Sichtung
aus einem Paar im Abstand voneinander vorgesehener Dichtungsringe,
die gemeinsam eine ringförmige Kammer bilden, welche mit einem von nachfolgend näher beschriebenen Behältern zugeführtem
Fluid, beispielsweise Öl (Vakuumöl, wenn die Slave-Zelle
luftleer ist) gefüllt ist. Eine Öleinfüllöffnung 71 in
der Oberseite des Außenmantels steht mit der zwischen den hauptsächlichen Dichtungsringen 59 und 60 am Master-Armende
dee durchgehenden Rohrs gebildeten ringförmigen Kammer 72
in Verbindung. Sine von der ringförmigen Kammer 72 durch das Innenrohr 13 führende Öffnung 13 steht über eine Leitung 74
und eine öffnung 75 mit einer Ölkammer 76 in Verbindung, die
zwischen den einzelnen Seilen der Plattenanordnung am Master-Armende ausgebildet ist. Diese Kammer 76 steht direkt mit den
verschiedenen ringförmigen Kammern zwischen den Dichtungsringen 63 und 64 in Verbindung, die die sich durch die Master-Armendplatte
erstreckenden Wellen abdichten. Eine weitere öffnung 77» die durch einen Stopfen mit Gewinde verschließbar ist, ist zum
Entlüften der Anlage beim Einfüllen des Öls vorgesehen.
line Öffnung 73 in der Oberseite der Platte 36 am Master-Anaende
steht mit einem sich durch die Bndplattenteile 36 und 39 erstreckenden Kanal 79 in Verbindung. Dieser Kanal 79 ist
gegenüber der Kammer 76 abgedichtet und steht über eine Leitung 80 mit einem Verteilerrohr 31 in Verbindung, welches
seinerseits durch eine sich durch den inneren, rohrförmigen Mantel 13 erstreckende öffnung 32 mit dem ringförmigen Raum
83 zwischen den Hauptdichtungsringen 61 und 62 am Slave-Bnde
verbunden ist. Das Verteilerrohr 31 ist auch an eine Öffnung
34 angeschlossen, die in Verbindung steht mit einer ölkammer
35» welche zwischen den einaelnen fellen der Endplatte am
Slave-Ar» gebildet ist und alt den ringfurmigen Bäumen zwischen
den Bichtuagsringen 65 und 66 verbunden let« die die eich durch,
die Slave-Kndplatte erstreckenden Wellen abdichten, line durch
ein«mit Schraubgewinde versehenen Stopfen geschlossene Öffnung
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86 ist zum Entlüften der Abdichtungsanordnung am Slave-Bad·
beim Einfüllen von 01 in diese Anordnung vorgesehen· An
Master-Ende ist eine öffnung 8? vorgesehen» die sich durch
die Wand des inneren, rohrförmigen Mantels 13 erstreckt,
damit der Innenraum unter Druck gesetzt werden kann» und
zum Druckausgleich an einander gegenüberliegenden Seiten einiger der verschiedenen Dichtungsringe beizutragen« Sine
Öffnung 88 ist vorgesehen* um den Druck in dem Baum zwischen
den rohrförmigen Hanteln 13 und 12 mit dem im linieren des
rohrförmigen Mantels 13 auszugleichen.
figur 6 zeigt schematised, den Einbau eines abgedichteten» durchgehenden Rohrs gemäß der Erfindung in eine
Sperrwand 15» die den Bereich der Bedienungsperson an de?
linken Seite der Wand vom Bereich der Slave-Zelle an der
rechten Seite trennt· Der hier gezeigte Einbau ist besonders geeignet für Verhältnisse, wo die Slave-Zella unter Yalcuue
gehalten oder Ton Luft und Feuchtigkeit durch abwechselndes Evakuieren der Zelle und füllen mit einem Schutsgas bekannter
Zusaaaensetzuqe erneutes Srakaleren unäjso weite? gereinigt ist»
eis die gewünschte Umgebung der Slave-Zelle erreicht ist. Vm
die verschiedenen mit fluid gefüllten Dichtlingsanordnungen des durchgehenden Hohrs auf dem gleichen Druck (positiv oder
negativ) wie die Slave-Zelle halten zu können» erstreckt eich
eine Leitung 39 durch die Sperrwand· filter 90 vmä 91 sind
vorgesehen, um jeden giftigen Stoff zu entfernen» der aöglicherweise in der Slave-Zelle vorhanden ist. An die öleinlaßCffnungen 71 und 78 in die Abdichtungsanordniing am Master*
IaAe bezw. as Slave-Snde sind Behälter 92 und 93 angeschlossen.
Jeder Behälter ist mit einem Schauglas 94 versehen, so daß
Aer Ölstand festgestellt mnxam Kann um zu gewäk^leieten»
fftf eine entsprechende ülmenge vorhanden ist« Der die Diehtumiseaordnung em Slave-Araendt des durchgehenden Eokre nit
öl vtrsorfend· Behiltex- %% 1st über eine Leitung 95 an Mit
®9 e»«e»cÄloBeen, deait er unter 4t» gleichen Druek
wie ASi Elave-Iell·· Die öffiang $7 in ten Ä*um
009823/12S1
- to -
inneren rohrförmigen Mantel ist gleichfalls an die Leitung
89 über eine Leitung 96 angeschlossen. Der öl für die Dichtungsanordnung
am Haster-Armende des durchgehend en Rohrs enthaltende Behälter 92 ist in ähnlicher Weise über eine
Leitung 97 angeschlossen. Um den Behälter 92 an den Umgebungsdruck an der Slave-Zelle oder am Master-Arm anzuschließen»
ist ein Dreiwegehahn 98 vorgesehen, so daß der auf die Dichtungsanordnung am Master-Ende ausgeübte Druck vom
Slave-Ende unabhängig sein kann.
Um die Umgebung der Slave-Zelle und die Dichtungen intaktzuhalten darf kein Ul aus den die Dichtungen versorgenden
Ölkaamern in die Umgebung fließen» besonders nicht in die Slave-Zelle, Der durch die erfindungsgemäße Anordnung ermöglichte
Druckausgleich schaltet die Möglichkeit eines solchen Lecks praktisch aus. Wenn zum Beispiel die Slave-Zelle luftleer
sein soll, so sind die unabhängigen Dichtungsanordnungen für* das Mast er-Ana- und Slave-Azmende des durchgehenden Rohrs
und der Baum zwischen den doppelten Sätzen der Haupt dichtungen»
die den drehbaren feil des durchgehenden Rohrs abdichten,
alle über die Leitung 89 so angeschlossen, daß sie unter dem
gleichen Druck etehen wie die Slave-Zelle. Das bedeutet, daß
der Druek au beiden Seiten jeder der wichtigsten Slare-Diehtungen
6 T und 62 gleich ist, und daß in ähnlicher Weise der
Druck zu beiden Seiten jeder der Slave-Wellendiehtungen 65 und
66 ebenfalls gleich ist« Der Druck zu beiden Seiten der wichtigsten Master-Dichtung 60 1st gleich» Der an der Seite
der Bedienungsperson der Master-Dichtung 59 herrschende Druck
let holier als der an der anderes fluidseite, jedoch 1st wegen
der Anordnung der Dichtungsringe §9 dieser höhere Druck "bestrebt,
die Diohttmgslippe der Dichtung 59 in engen Eingriff
mit dea rohrförmigen Mantel 15 *u prefien, uä diese Sichtung
intaktKUhalt§tte Ie ähnlicher Weist ist der Druck an den einander
gegenüberliegend«n Seiten der Maeter-Vellendichtungen ·
64 sleieh. Der an dt* S»ite der Bedienungsperson der Master-.
Itllendiohtungea 63 herrechende Druck ist höher ale der Druok
an der 4eg«iüberli*g«ndeB Seite, eo da£ die Dichtun«ilijftien j
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der Dichtungen 63 in engem, abdichtendem Eingriff mit den
Wellen gehalten sind·
Wenn die Slave-Zelle tinter Vakuum gehalten wird, bleibt
die Anordnung so aufrechterhalten wie oben beschrieben, "flenn
aber die Slave-Zelle nach dem Spülen mit einem Schutzgas oder
einem anderen gewünschten Gas unter einem höheren, nahezu der Umgebung entsprechenden Druck gehalten wird, dann wird nach
beendetem Evakuieren und Pullen der Slave-Zelle mit Hilfe des
Ventils 98 der Druck auf die Dichtungsanordnung am Master-Arm wieder auf den im Bereich der Bedienungsperson herrschenden
Umgebungsdruck gebracht, während der Raum zwischen den doppelten Sätzen der Hauptdichtungen und die Slave~ArmdichtungBanordnung
unter gleichem Druck gehalten werden wie die Slave-Zelle· Falle es zu einem plötzlichen Druckaufbau in der Slave-Zelle kommen
sollte, was beispielsweise durch eine Explosion geschehen könnte, so würde dieser Druckaufbau durch die Leitung 89 auf
die Dichtungsanordnung am Slave-Ende und den Raum zwischen den doppelten Sätzen der Hauptdichtungen übertragen· Der Druck
wäre also immer noch an beiden Seiten jeder der Hauptdichtungen
61 und 62 am Slave-Ende und jje&er der Slave-Wellendichtungen
65 und 66 ausgeglichen. Der,Druck wäre auch an
den einander gegenüberliegenden Seiten der Hauptdichtung 59 am Master-Ende und der Master-Wellendichtungen 63 ausgeglichen,
und zwar handelte es sich dabei um den Umgebungsdrucke Der an der der Bedienungsperson zugewandten Seite der Hauptdiehtung
60 am Master-Ende und der Master-Wellendichtungen 64 herrschende Umgebungsdruck wäre niedriger als der Explosionsdruck an der
gegenüberliegenden Seite dieser Dichtungen Wegen der Ausrichtung der Dichtungsringe 60 und 64 wäre jedoch wiederum der
höhere Druck bestrebt, dit Abdichtungslippen der Dichtungen in engen Eingriff mit den an ihnen anliegenden, drehbaren
Oberflächen zu preßen, um die Dichtungen intaktzuhalten und
der Bedienungsperson Schutz zu gewähren· Es zeigt sich also, daß die Dichtungsanordnung gemäß der Erfindung immer wlrksaa
1st, gleichgültig ob die Slave-Zelle unter höheren oder
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niedrigerem Druck steht als der Bereich der Bedienungsperson»
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Claims (1)
- Ans ρ r ü ο h e1· Abgedichtetes, durchgehendes Rohr für einen Master-Slave-Manipulator mit Pern steuerung, bei des Bewegungen rom Bereich der Bedienungsperson an einer Seite einer Sperrwand su einer Slare-Zell· an der gegenüberliegenden Seite der Wand mittels mehrerer drehbarer Elemente übertragen werden» dadurch gekftnnseich.net , daß ein doppelter Satz im Abstand Toneinander und paarweise angeordneter nachgiebiger Sichtungsring· (63-64» 65*66) mit jede· der drehbaren Xl«mentβ in Singriff steht t τοη denen ein Paar Dichtungsringe (63-64) dem Master-Armande jedes der drehbaren Hemente benachbart ist» während das andere Paar Dichtungsringe (65-66) dem SlaTe-Araende der drehbaren Uement· benachbart angeordnet istt dad der Baum (76» 85) swischen den doppelten Sätzen der Dichtungsringe abgedichtet ist« und daß der Baum zwischen den Sichtungen 4er Bichtungsrlngpaav« mit einem abdichtendem fluid gefüllt ist, und daß eine Einrichtung (98) sum unabhängig an legulieren der Brüsk« innerhalb dieser B&ume «wischen den einseinem Dichtungen Torgeeeh·» ist·2· Abgedichtetes, durchgehende» lohr nach Anspruch 1, immure* gekennzeichnet , daß die ringförmigen Bäume (76) swiechen den des Master-Armende der drehbaren Uimente (52·57) benachbart angeordneten Hdchtungeringpaar·» in gemeinsamer Terbindung stehen mit einem Behälter (92) für ein Bichtungsfluid, daß die ringförmigen Bäume (85) zwischen den Ami Slare-lrmende der drehbaren Uemente (52-57) benachbarten Biahtungezing»aaaeefl in gemeinsamer Terbindung stehen mit einem Behälter (93) für elm Dichtungsfluid, und daß ein« öffnung (37) reygeiehen ist, die mit de« Bau» »wieehern den doppelten Sätsen der paarweise angeortoeten HoAtangerlnge (65-*4, 65-^6) In fervimtemg steht.vBA0 OBtGlNAl.009823/1261 !■- u -3· Abgedichtetes, durchgehendes Bohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet » daß die DichtungsfluidbehMlter (92, 93) für die paarweise angeordneten Dichtungsringe (63-64» 65-66) in der Hähe der entgegengesetiten Soden der drehbaren Elemente (52*57) voneinander getrennt und unabhängig sind» und dad jede der Fluiddichtungsanordnungen (72» 75* 76f 79» 80» 85) ait einor Öffnung (71» 78) versehen ist» durch die die Anordnungen getrennt und unabhängig voneinander drucfcbeaufschlagbar sind.4· Abgediente tee, durchgehendes lohr nach Anspruch 1» gekennzeichnet durch einen äußeren, rohrförmigen Hantel (11» 12) der in einer Sperrwand (15) befestigbar ist» einen 1»neren» rohrförmigen Mantel (13)» der zur Umdrehung innerhalb its äußeren Mantels drehbar gelagert 1st» ein Paar Üchtungerlafe (59-60» 61-62) «wischen ten Mänteln (11-12» 13) in der Urne der einander gegenüberliegenden Inden derselben» eine Jtodmlatte (36» 37) am jedem lade de» Inneren Mantels, mehrere drehbare WeIItB (52-57}» aie eich torch den Innenmamtel «ad «ie »adplatte» erstrecken» und eis f aar Jichtungsringe (6>-64· 65-^«)» Ale innerhalb aer IaApI at ten sind m& »ie* m jede der Wellen hervm eretreoken.5» Abeediomtetee, darchgehende· lamr nach Anspruch 4tdadmxoa gekemmselohaet » dai der aulere rohrförmi«e Mantel (11-12) mit einem *aar la Längsrichtung «u-•ammeajpreebarer und radial demnbarer Hage (17) In der Mähe jede» Bade» m Abdichten dee durchgehenden lohre in einer Sperrwand (15) und mm ortsfestem Maltern dee äußeren Mantels der Bperrwand venemea let·6» Abcediohtete·» dmremfeAemdee Bahr nach Anspruch 4»dadureh |t ki&iiiieknl » dm· die rimfförmigen Ittiaee (76) «wleaaea den lichtTimeerlÄfpaarem (63*64) Ia der Mem· dee Master-Jrmiiea der drekbarem Sleewnte (52-57) Je-Terblndmmff etekem alt eimern lemllter (92) eiaee UM die rlmsflmlcem tiume (§») swl»ckem009823/1251 BAD original1 95A016den Dichtungsringpaaren (65-66) in der ITahe des Slave-Armendes der drehbaren Elemente (52-57) in gemeinsamer Verbindung stehen mit einem Behälter (93) eines Dichtungsfluidst und daß eine öffnung (87) vorgesehen iot, die mit dem Raum zwischen den doppelten Sätzen der paarweise angeordneten Dichtungsringe in Verbindung steht«7· Abgedichtetes» durchgehendes Bohr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet 9 daß der Innenmantel (13) mit mindestens einer öffnung (38), die zwischen den Sätzen der Sichtungsringpaare (59-6O9 61-62) an den einander gegenüberliegenden Enden des Mantels angeordnet ist und mit dem Baum zwischen dem Innen- und Außenmantel in Verbindung steht und mit einer weiteren öffnung (73) am Master-Armende rersehen ist, die mit dem Baum innerhalb des Innenmantels in Verbindung steht·8. Abgedichtetes, durchgehendes Bohr nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Außenmantel (11-12) des durchgehenden Bohre in einer Sperrwand (15) drehfest gehalten und abgedichtet ist, daß «in Druckausgleichekanal (89) vorgesehen ist, der sich durch die Wand erstreckt und mit der Seite der Wand in Verbindung steht, an der die Slare-Zelle angeordnet ist, daß eine Einrichtung (95, 96, 97) vorgesehen ist, um den Druckausgleichskanal mit jeder der öffnungen zu verbinden, und daß ein Ventil (98) sum Steuern der Verbindung zwischen dem Druokauagleichskanal und den Öffnungen vorgesehen ist·9« Abgedichtetes, durchgehendes Bohr nach Anspruch S9 dadurch gekennzeichnet , daß der Druckausgleichskanal (89) mit filtern (90-91) versehen int, die den Durchlaß giftiger Stoffe von der Slave-Zelle verhindern, während sie einen Druckausgleich ermöglichen·10. Abgedichtetes, durchgehendes Bohr nach Auspruoh 1, dadurch gekennzeichnet , daß jeder der009823/1251einen U-förmigen, nachgiebigen Körper (67) G elaßtiociicm .erk-toff, eine vorspringende Abdichtungslippe (69)* die f-;ich τοη einer reite des Körpern in der Ilälie der. offenen Ende." nach außen ore treckt, und eine nachgiebige Feder (70) innerhalb den Körpero umfaßt, die die reiten der? Körporr. nach außen preßt.11. Abgedichteter;» durchgehondec Rohr nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet-- ,daß die Diehtungsringpaare (65-64)in der Wsiie dec Manter-Armendes der drehbaren Elemente (5'--57) Rücken an Rücken, angeordnet sind, und daß die Dichtung, nrincpaare (65-6G) in der ITälie der Slave-Armendee der drehbaren Elemente (52*-57) Vorderoeite an Rüekceite angeordnet f:ind, wobei die offen η Flächen in Richtung zxm Bereich der Bedienungßpernon weisen·BAD ORIGINAL
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