DE2028087C2 - Gelenkkopf mit einer Zange für einen Fernbetätigungsmanipulator - Google Patents

Description

los möglich, da der Gelenkkopf in sich, mit Ausnahme der Bewegungsmöglichkeiten der Zange, starr ist Da die Zahnrad-Getriebeverbindung eine Untersetzungsstufe aufweist, muß nicht die Zangenschließ craft in der erheblichen, erforderlichen Größe durch ein Band übertragen werden, sondern die hohe Schließkraft wird erst dort aufgebaut, wo sie gebraucht wird, nämlich nahe an der Zange. Somit ist das Zugband wesentlich geringer beansprucht und weniger dehnungsgefährdeL

Aus der US-PS 27 71 199 ist ein Fernbetätigungsmanipulator mit einem durch die Stütze führenden Band nur zur Zugkraftübertragung der Zangenschließbewegung und mit Federn zur Zangenöffnungsbewegung bekannt

Es ist ferner an sich bekannt, im Gelenkkopf eines Manipulators einen zwangsläufigen Zangenantrieb mit einem Untersetzungsgetriebe anzuordnen (US-PS 32 U2 449), wobei jedoch keine Bandübertragung zu einem Steuerarm vorhanden ist

Der erfindungsgemäOe Gelenkkopf läßt sich besonders günstig bei einem Fernbetätigungsmanipulator der in der US-PS 27 71 199 bescnriebenen Art einsetzen, aber auch bei anderen Fernbetätigungsmanipulatoren, z. B. solchen mit Servoantrieb.

In den Unteransprüchen sind bevorzugte konstruktive Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand von Zeichnungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert

F i g. 1 ist eine Seitenansicht des Gelenkkopfs nach der Erfindung und zeigt drei in senkrechter Richtung voneinander trennbare Abschnitte;

F i g. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1 in Richtung der Pfeile gesehen;

F i g. 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 in F i g. 1 in Richtung der Pfeile gesehen;

F i g. 4 ist eine Draufsicht auf den Gelenkkopf nach der Erfindung;

Fi g. 5 ist ein horizontaler Schnitt durch den oberen Bereich des Zwischenteils des Gelenkkopfs nach der Erfindung längs der Linie 5-5 in F i g. 1;

F i g. 6 ist ein horizontaler Schnitt durch den unteren Bereich des Zwischenteils längs der Linie 6-6 in F i g. 1 nach oben gesehen;

F i g. 7 ist eine Draufsicht auf den unteren Abschnitt des Gelenkkopfs nach der Erfindung;

F i g. 8 ist ein Grundriß einer zwangsläufig angetriebenen Zange in geöffneter Stellung;

F i g. 9 ist eine Ansicht ähnlich F i g. 8 in verkleinertem Maßstab und zeigt die Zange in geschlossener Stellung;

F i g. 10 ist eine Stirnansicht der Zange;

F i g. 11 ist ein Schnitt längs der Linie 11 -1 Hn F i g. 8 in Richtung der Pfeile gesehen in vergrößertem Maßstab;

Fig. 12 ist eine schematische, perspektivische Darstellung, die zeigt, wie die Betätigung des Handgriffs am Steuerarm das öffnen und Schließen der vom gesteuerten Arm getragenen Zange bewirkt.

In den Fig.8 bis 11 ist der Gelenkkopf um 180° gedreht gegenüber der Darstellung der F i g. 1 bis 3 gezeichnet.

Der in Fig. 1 im Aufriß gezeigte Gelenkkopf stellt vom Standpunkt der Bedienungsperson des Manipulators eine Ansicht eines Gelenkkopfs am gesteuerten Arm in normaler Ruhestellung von rechts gesehen dar. Ein weiterer Gelenkkopf in der gleichen relativen Stellung ist am Steuerarm Vorgesehen. Bei dem Gelenkkopf am Steuerarm kann es sich allgemein um ein Handgelenk entsprechend der DE-OS 19 54 015 bzw. dem DE-GM 69 41 770 handeln. Es ist aber auch jeder beliebige andere Gelenkkopf geeignet, vorausgesetzt, daß er Handgriffbewegungen übertragen kann. Nur muß der Zangenantrieb entsprechend der vorliegenden Beschreibung ausgebildet sein. In praktisch allen Fällen werden die Manipulatoren, von denen die Gelenkköpfe einen Teil bilden, in im Abstand voneinander vorgesehenen Paaren benutzt, so daß die Bedienungsperson durch Betätigung von zwei Steuerarmen zwei gesteuerte Arme handhaben kann, um damit die Wirkung eines Handpaars in dem von der Bedienungsperson abgewandten Bereich jenseits der abschirmenden Wand zu reproduzieren. Soweit möglich, sind zum Erleichtern ei nes Vergleichs mit dem Gelenkkopf nach der oben er wähnten früheren Anmeldung die gleichen Bezugszeichen verwendet

Der insgesamt mit 10 bezeichnete Gelenkkopf ist von einem Gehäuse umgeben, dessen Oberteil aus zwei ein ander entsprechenden, im allgemeinen halbzylindri schen Schalen oder Mantelteilen U und 12 aufgebaut ist und dessen Unterteil aus zwei einander entsprechenden, sich nach unten und vorn erstreckenden, hohlen Mantelteilen oder Schalen 13 und 14 besteht Ober- und Unter- teil des Gehäuses sind durch ein weiter unten näher erläutertes Zwischenteil 70 miteinander verbunden. Die Oberseite des Gehäuses ist offen. Jede der Schalen 11 und 12 des Gehäuseoberteils ist mit zwei nach oben ragenden, gekrümmten Nasen 15 versehen, mittels de nen das Gehäuse des Gelenkkopfs am unteren Ende eines Auslegerrohrs des gesteuerten Arms angebracht und beispielsweise mittels Schrauben befestigt werden kann. Der Rest des Gehäuses ist mit Ausnahme eines breiten, mittleren Schlitzes 17 in den sich nach vorn und unten erstreckenden Flächen des Gehäuseunterteils geschlossen. Dieser Schlitz ermöglicht die Übertragung von Hebebewegungen des Handgriffs und der Zange über den rohrförmigen Schaft 18 eines konisch verzahnten Ritzels 19, welcher sich durch den Schlitz erstreckt Lagerzapfen 23 eines Jochs 24 sind in zwei Kugellagern 35 drehbar gelagert, die in den einander gegenüberliegenden Seitenwänden des unteren Gehäuseteils abgestützt sind. Eine rohrförmige Hohlwelle 26 erstreckt sich vom Joch 24 und trägt zwei Kugellager .27 und 28, mit deren Hilfe der rohrförmige Schaft 18 des Ritzels 19 um eine Achse senkrecht zur Drehachse der Lagerzapfen für das Joch drehbar gelagert ist. Die Zange des Manipulators ist vom rohrförmigen Schaft 18 abgestützt. Das Ritzel 19 kämmt mit zwei Differential getriebe-Kegelrädem 29, die über zwei Kugellagerpaa re 30 um die Lagerzapfen 23 des Jochs 24 drehbar gelagert und beispielsweise mittels Schrauben 31 mit Stirnrädern 32 zur gemeinsamen Umdrehung verbunden sind.

Eine ortsfeste Welle 33, deren Enden in den einander gegenüberliegenden Seiten des unteren Abschnitts des Gehäusezwischenteils abgestützt sind, trägt zwei mit zweifacher Verzahnung ausgebildete Zahnräder 34—35, die mittels zwei Kugellagerpaaren 36 drehbar gelagert sind. Die Stirnradabschnitte 34 der zweifach verzahnten Zahnräder kämmen mit den mit den Kegelrädern 29 verbundenen Stirnrädern 32. Die Kegelradabschnitte 35 der zweifach verzahnten Zahnräder kämmen mit Kegelrädern 71 an den Enden von Wellen 72, die im

b5 mittleren Gehäuseteil 70 drehbar gelagert sind, wie weiter unten näher erläutert. Kegelräder 74 an den gegenüberliegenden Enden der Wellen 72 kämmen mit den Kegelradabschnitten 75 von zweifach verzahnten Zahn-

rädern 75—37, die jeweils über Lagerpaare 38 drehbar gelagert sind, weiche von einer in den einander gegenüberliegenden Seitenwänden des oberen Abschnitts des Gehäusezwischenteils abgestützten, ortsfesten Welle 39 getragen sind.

Zweiteilige Anhebe- und Verdrehbandtrommeln sind von einer horizontalen, ortsfesten Welle 41 getragen, deren Enden in den einander gegenüberliegenden Seitenwänden des Gehäuseoberteils des Gelenkkopfs abgestützt sind. Jede Trommel besteht aus einem inneren, mit Flanschen versehenen Trommelabschnitt 42 und aus einem äußeren, gleichfalls mit Flanschen versehenen Trommelabschnitt 44, die auf einer Nabe 43 angeordnet sind, welche eine sich nach außen erstreckende, gezahnte Verlängerung 45 aufweist, deren Zähne mii den Zähnen des Stirnradabschnitts 37 des zweifach verzahnten Zahnrades 75—37 kämmen. Die Bandtrommelanordnung ist mittels Lagerpaaren 46 um die Welle 41 drehbar gelagert Beide Trommelabschnitte haben den gleichen Durchmesser und sind beispielsweise mittels Schrauben 47 an der gezahnten Verlängerung 45 der Nabe 43 befestigt, so daß sie sich als Einheit drehen.

Für den Fachmann liegt es auf der Hand, daß die die Hebe- und Verdrehbewegungen übertragenden Bänder oder ähnliche, eine lineare Bewegung übertragende Elemente sich in entgegengesetzten Richtungen in ihren jeweiligen Nuten oder Rinnen der zusammengesetzten Bandtrommel erstrecken, so daß bei einer Umdrehung der Trommel ein Band auf die Trommel aufgewickelt wird, während das andere abgewickelt wird.

Eine Winkelbewegung des Jochs 24 um die Lagerzapfen 23 ist durch die Enden der Schlitzöffnung 17 im Gelenkkopfgehäuse begrenzt, durch die sich der Schaft des konisch verzahnten Ritzels 19 erstreckt Ein in das Differentialgetriebe 29—32 eingesetzter Zapfen oder Stift 62 begrenzt die Bewegung der Zahnräder dieses Getriebes in beiden Richtungen, indem er mit einer Schraube 62A im Joch in Eingriff tritt Dies hat zur Folge, daß die Bandbewegungen der Trommeln, die unmittelbar mit dem Differentialgetriebe verbunden sind, begrenzt sind.

Der im allgemeinen zylindrische Gehäusezwischenteii 70 ist mit dem Gehäuseunterteil vorzugsweise in einer hier gezeigten, halb überlappten Stoßverbindung fest verbunden. Zwei sich senkrecht erstreckende, gekrümmte Seitenplatten 76 und 77 sitzen auf Schultern an der Oberseite an einander gegenüberliegenden Seiten des Zwischenteils 70. Die Enden der Welle 39 sind in diesen Seitenplatten abgestützt Das Gehäuseoberteil ist vorzugsweise mit einer halb überlappten Stoßverbindung mit der Oberseite des Zwischenteils verbunden. Die oberen Gehäuseschalen 11 und 12 sind so gestaltet und erweitert, daß sie die im Inneren angeordneten Drehelemente umhüllen, wie am besten aus F i g. 4 zu entnehmen ist Die die Zahnräder 7 umhüllenden vorderen, unteren Abschnitte der Schalen 11 und 12 überlappen die Seitenplatten 76 und 77, wie am besten aus F i g. 2 zu entnehmen ist

Durch das Gehäusezwischenteil 70 erstrecken sich mehrere Kanäle 78, in denen Wellen 72 angeordnet sind. Jede Welle 72 ist von einem in den entsprechenden Kanal 78 eingepaßten Lagerpaar 79 abgestützt. Wie aus der Zeichnung hervorgeht ist jede Welle 72 von zwei im Abstand voneinander vorgesehenen, federnd nachgiebigen Dichtungsringen 80 umgeben. Jeder dieser Dichtungsringe 80 ist in einem mit Flanschen versehenen Haltering 71 aufgenommen, der in enger Passung auf einer Innenschulter im Kanal 78 sitzt

Die drehbare Zangenschließanordnung ist wie folgt aufgebaut: Eine zweiteilige Bandtrommel zum öffnen und Schließen der Zange, die mit Flanschen versehene Trommelabschnitte 95 und 96 sowie ein Zahnrad 97 umfaßt, welche beispielsweise mittels Schrauben 98 untereinander verbunden sind, ist auf der ortsfesten Welle 41 mittels eines Lagerpaars 99 drehbar gelagert. Diese Trommel ist zur Aufnahme von Bändern geeignet, welche in entgegengesetzter Richtung um die Trommel ge- wickelt sind, wie bereits in Zusammenhang mit den Hebe- und Verdrehbewegungen erwähnt.

Wie am besten aus F i g. 3 hervorgeht, kämmt das Zahnrad 97 mit dem Stirnradabschnitt 100 eines zweifach verzahnten Zahnrads, welches auch noch einen Ke- geiradabschnitt 101 aufweist Mittels eines Lagerpaares 102 ist dieses zweifach verzahnte Zahnrad 100—101 auf einer ortsfesten Welle 103 drehbar gelagert, die im oberen Bereich des Gehäusezwischenteils 70 abgestützt ist. Der Kegelradabschnitt 101 steht seinerseits mit dem Kegelrad 74 in Eingriff, welches von einem Ende einer der Wellen 72 getragen ist, die sich durch das trennende Zwischenteil 70 erstrecken und einen Teil der beschriebenen drehbaren Dichtung umfassen. Das Kegelrad 71 am entgegengesetzten Ende der Welle 72 an der entge gengesetzten Seite der doppelten Dichtung steht seiner seits mit einem zweifach verzahnten Zahnrad in Eingriff, welches einen Kegelradabschnitt 105 und einen Stirnradabschnitt 106 aufweist Das doppeltwirkende Zahnrad 105—106 ist über ein Lagerpaar 107 auf einer ortsfe- sten Welle 108 drehbar gelagert, die im unteren Abschnitt des Gehäusezwischenteils 70 abgestützt ist.

Der Zahnradabschnitt 106 steht in Eingriff mit einem Zahnrad 109, welches über ein Lagerpaar 110 auf einer ortsfesten Welle 111 drehbar gelagert ist die von den unteren Gehäuseteilen 13 und 14 abgestützt ist. Das Zahnrad 109 kämmt mit dem Stirnradabschnitt 112 eines doppeltwirkenden Zahnrades, welches auch noch einen Kegelradabschnitt 113 aufweist Das Differentialgetriebe 112—113 ist mittels eines Lagers 114 um die Lagerzapfen 23 des Jochs 24 drehbar. Der Kegelradabschnitt 113 kämmt mit einem Kegelrad 115, welches an einem Ende einer sich durch das Joch und die rohrförmige Hohlwelle 26 erstreckenden, drehbaren Welle 116 befestigt ist. Ein Ende der Welle 116 ist in einem Lager 117 im Joch 24 drehbar gelagert während das andere Ende in einem Lager 118 in einem am Ende der Hohlwelle 26 befestigten Kragen 119 drehbar gelagert ist Das untere Ende der Welle 116 trägt ein Antriebszahnrad 120 zum Übertragen von Zangenschließ- und öff- nungsbewegungen vom Handgriff am Ende des Steuerarms auf die hier nicht gezeigte Zange.

Wie aus den Zeichnungen hervorgeht sind die in sich geschlossenen Abschnitte des Gehäuses in teilweise teleskopartigen Verbindungen zusammengesetzt und bil- den einen kompakten, starren Aufbau. Die Verbindung kann in bekannter Weise durch Schrauben hergestellt sein. In der Oberseite des Gehäusezwischenteils 70 ist ein senkrechtes Loch 123 zum Einsetzen eines die Lage bestimmenden Zapfens ausgebildet Ein entsprechen des, hier nicht gezeigtes Loch ist in der Unterseite des oberen Gehäuseteils vorgesehen, um die richtige Orientierung der Bauelemente innerhalb des Gehäuses zu gewährleisten. In ähnlicher Weise sind Löcher 124 in der Oberseite des Gehäuseuntcrteils zum Einsetzen von die Lage bestimmenden Stiften vorgesehen, die in entsprechende Löcher 125 in der Unterseite des Gehäusczwischcnteils 70 passen und zur l^agebcstimmung der Vorrichtungen in den jeweiligen Gehäuseabschnitten die-

nen. Unter Abdichtung angebrachte Befestigungsmittel I23A im Gehäusezwischenteil 70 verbinden das Zwischenteil mit dem Oberteil des Gehäuses.

Die Art und Weise, in der die drehbare ZangenschlieOanordnung des Gelenkkopfes am gesteuerten Arm in Abhängigkeit von einer vom Steuerarm übertragenen Bewegung betätigt wird, ist schematisch in Fig. 12 dargestellt. Die entsprechenden Bauteile des Gelenkkopfs am Steuerarm sind mit den gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines »M« gekennzeichnet. Wenn die Bedienungsperson eine Schließkraft auf den Handgriff am Steuerarm aufbringt, wird diese Kraft auf das Antriebszahnrad 120Af an einem Ende der Antriebswelle 116Af aufgebracht, deren entgegengesetztes Ende das Kegelrad 115M trägt.

Die Welle 116Af dreht sich frei um ihre eigene Längsachse und schwenkt (mit dem Joch 24 und dem Schaft 18 des konisch verzahnten Ritzels 19) um die Achse der Lagerzapfen 23Af. Die Zähne des Kegelrades H5Af kämmen mit denen des Kegelrades 113Af, welches sich mit dem Stirnrad 112Af um die Achse der Lagerzapfen dreht. Die Zähne des Stirnrades 1!2Af kämmen ihrerseits mit denen des Zahnrades 109Af, welche mit den Zähnen des Stirnradabschnitts 106Af des zweifach verzahnten Zahnrads kämmen, das auch noch den Kegelradabschnitt 105Af aufweist. Die Zähne dieses Kegelradabschnitts 105Af kämmen mit dem Kegelrad 71Af an einem Ende der Welle 72Af, deren entgegengesetztes Ende des Kegelrad 74Af trägt, dessen Zähne mit dem Kegelradabschnitt 101Af des zweifach verzahnten Zahnrades kämmen, dessen anderer Teil von dem Stirnradabschnitt 100Af gebildet ist.

Die Zähne des Stirnrades 100Af kämmen mit denen des Stirnrades 97Af, welches zur Umdrehung mit den Bandtrommelabschnitten 95Af und 96Af angebracht ist. Bänder 140 und 141 sind an den Trommelabschnitten 95Af bzw. 96Af derartig befestigt, daß sie sich in entgegengesetzten Richtungen erstrecken, so daß bei der Drehung der Trommel ein Band auf die Trommel aufgewickelt wird, während das andere abgewickelt wird.

Wie dem Fachmann bekannt ist, erstrecken sich die Bänder nach oben und über zwei Leitrollen 142 an der Oberseite eines Auslegerrohrs des Steuerarms, von dort nach unten um zwei Leitrollen 143, die einen Teil der Scheitelanordnung unten am Hauptrohr des Steuerarms bilden, dann nach oben um zwei Leitrollenpaare 144 und 145, die einen Teil der Schwenkanordnung oben am Hauptrohr des Steuerarms aufweisen, durch die horizontale Stütze, um Leitrollen 146 und 147 am oberen Ende des Hauptrohrs des gesteuerten Arms und von dort zu den Trommelabschnitten 95 und 96 des Gelenkkopfs am gesteuerten Arm.

Die Bänder 140 und 141 sind in entgegengesetzter Richtung von den entgegengesetzten Enden, an denen sie an den Trommelabschnitten 95Af und 96Af befestigt sind, um die Trommelabschnitte 95 und 96 gewickelt Wenn also das Band 141 um den Trommelabschnitt 96Af gewickelt wird, wickelt es sich vom Trommelabschnitt 96 ab und umgekehrt Gleichzeitig wird beim Abwickeln des Bandes 140 vom Trommelabschnitt 95Af dieses Band um den Trommelabschnitt 95 gewickelt

Das sich mit der Bandtrommel 95—96 drehende Stirnrad 97 kämmt mit den Zähnen des Stirnradabschnitts 100 des zweifach verzahnten Zahnrads, dessen Kegelradabschnitt 101 mit den Zähnen des Kegelrades 74 an einem Ende der abgedichteten Welle 72 kämmt. Das Kegelrad 71 am gegenüberliegenden Ende der Welle 72 kämmt mit dem Kegelradabschnitt 105 des zweifach verzahnten Zahnrades, dessen Stirnradabschnitt 106 mit den Zähnen des Zahnrades 109 kämmt, welches seinerseits mit den Zähnen des Stirnradabschnitts 112 des Differentialgetriebes in Eingriff steht, dessen Kegelradabschnitt 113 das Kegelrad 115 an der Antriebswelle 116 für die Zangenschließbewegung antreibt. Das Antriebsritzel 120 betätigt die Schließvorrichtung der Zange. Wenn der Handgriff und die Zange in Hebedrehbe wegung angetrieben werden, schwenken die Antriebs wellen 116 und 116Af um die gleichen Winkel um die Achse der Lagerzapfen 23 und 23Af mit den Jochen 24 und 24Af. In ähnlicher Weise werden bei einer Verdrehdrehbewegung die konsich verzahnten Ritzel 19 und

is 19Ai um die gleichen Winkel um die Achsen 116 und 116Af gedreht. Diese Drehbewegungen führen zu identischen Drehungen gegenüber einem festen Bezugssystem aus den Kegelrädern 113 und 113Af, so daß trotz der durch diese Gelenkkopfdrehbewegungen verur sachten Bewegungen der Zanrädervorgelege und Kupplungsbänder der Schließanordnung keine Drehbewegung der Weiien 116 und 1 ί 6 Ai gegenüber der Zange und dem Handgriff erfolgt, so daß die Zangenöffnung unverändert bleibt, wenn die Handgriff öffnung am Steuerarm gleichbleibt. Die Schließanordnung ist also aufgrund ihres Aufbaus automatisch kompensiert und von Hebe- und Verdreh-Drehbewegungen des Gelenkkopfs unabhängig. Wenn auch die drehbare Zangenschließanordnung nach der Erfindung im Zusammenhang mit einem abgedichteten Gelenkkopf nach der eingangs erwähnten früheren Anmeldung beschrieben wurde, so sei doch darauf hingewiesen, daß sie nicht auf die Verwendung in derartigen Gelenkköpfen beschränkt ist Stattdessen können z. B. die drehbaren Dichtungen und die dazugehörigen Bauteile einschließlich der Welle 72, der Kegelräder 7ί :>nH /4 und der zweifach verzahnten Zahnräder 100—101 sowie 105—106 weggelassen sein und die Zähne der Kegelräder 97 und 109 so angeordnet sein, daß sie direkt oder über entsprechende Leerlaufräder in Eingriff stehen.

Eine Zangenanordnung mit zwangsläufigem Antrieb, die besonders zur Verwendung mit dem Gelenkkopf nach der Erfindung geeignet ist, ist in den F i g. 8 bis 11 gezeigt. Die insgesamt mit 126 bezeichnete Zangenanordnung ist am Schaft 18 des konisch verzahnten Ritzels 19 mittels einer Hülse 127 und zwei durch Schrauben 128 in ihrer Lage gehaltene Keile befestigt Das Gehäuse der Zangenanordnung weist zwei parallele, an der

so Hülse 127 angebrachte Platten 129 und 130 auf. Die Zangenbacken 13! und 132 sind von einem doppelten Parallelgestänge 133—136 abgestützt, welches an einem Ende an Wellen, die im Boden der Backen gehalten sind, und am anderen Ende in Wellen, die zwischen den Plat ten 129 und 130 abgestützt sind, angelenkt ist

Ein die Bewegung der Backe 131 steuerndes Verbindungsstück bzw. ein Betätigungsarm 137 ist an einem Ende einer im Boden der Backe 131 getragenen Welle 138 angelenkt Das entgegengesetzte Ende des Betäti gungsarms 137 ist bei 139 an einem verhältnismäßig kürzeren Verbindungsstück 140 angelenkt dessen entgegengesetztes Ende mit einer Welle 141 schwenkbar verbunden ist die zwischen den Platten 129 und 130 an der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses der Zange abgestützt ist In ähnlicher Weise ist die Backe 132 durch ein Verbindungsstück bzw. einen Betätigungsarm 142 gesteuert, der an einem Ende an einer Welle 143 im Boden der Backe und am gegenüberliegenden Ende bei

144 an einem kürzeren Verbindungsstück 145 angelenkt ist, dessen entgegengesetztes Ende mit einer Welle 146 im Gehäuse der Zangenanordnung schwenkbar verbunden ist.

Die inneren, konvex gekrümmten Randflächen der Verbindungsstücke 137 und 142 sind jeweils mit einer Stirnradverzahnung 147 versehen (F i g. 8). Diese Zähne 147 an den Verbindungsstücken 137 und 142 kämmen mit einem Stirnradpaar 148, welches an Kegelrädern 149 dauerhaft befestigt und über Lagerpaare 150 auf to einer in den Seitenplatten des Gehäuses der Zangenanordnung befestigten Welle 151 drehbar gelagert ist. Um die Verbindungsstücke 137 und 142 in entgegengesetzten Richtungen zu bewegen, werden die zusammengesetzten Stirn- und Kegelräder 148—149 durch ein koni- sches Antriebsrad 152, dessen Zähne mit den Zähnen der Kegelradabschnitte kämmen, in entgegengesetzten Richtungen gedreht.

Das konische Antriebsrad 152 ist innerhalb einer Hülse 153 im Gehäuse der Zangenanordnung mitteis eines Lagerpaars 154 drehbar gelagert. Bei diesem Antriebsrad 152 handeit es sich um das Stützrad für ein Planeten-Untersetzungsgetriebe, bei dem mehrere Stirnräder 155 mittels Lagern 156 auf Wellen 157 drehbar angebracht sind. Die Drehachsen der Stirnräder 155 des Planetengetriebes erstrecken sich parallel zur Achse des Antriebsrades 152. Die Wellen 157 sind im Körper des Antriebsrades und in einem mittels einer Schraube 159 oder dergl. am Körper des Antriebsrades befestigten Ring 158 gehalten. Die Zähne der Stirnräder 155 kammen mit denen eines am Ende der Welle 116 des Gelenkkopfs befestigten Antriebsritzels 120A und mit einem in der Hülse 153 abgestützten Sonnenradkranz 160. Das Planetengetriebe wird in Abhängigkeit von der Betätigung des Handgriffs am Steuerarm gedreht, wie be- reits erwähnt. Durch das Planetengetriebe wird das von der kleinen Welle 116 zu übertragende Drehmoment herabgesetzt

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

1 2 Die Erfindung bezieht sich auf einen Gelenkkopf mit Patentansprüche: einer Zange für einen Fernbetäligungsmanipulator des Typs, der eine eine Abschirmwand für einen abge-

1. Gelenkkopf mit einer Zange für einen Fernbetä- schirmten Raum durchsetzende Stütze, einen an einer tigungsmanipulator des Typs, der eine eine Ab- s Seile der Stütze angeordneten Steuerarm sowie einen schirmwand für einen abgeschirmten Raum durch- an der anderen Seite der Stütze angeordneten Arbeitssetzende Stütze, einen an einer Seite der Stütze an- arm aufweist, wobei eine zwangsläufige Bewegungsgeordneten Steuerarm sowie einen an der anderen Übertragungsverbindung für die Zangenschließbewe-Seite der Stütze angeordneten Arbeitsarm aufweist, gung und für die Zangenöffnungsbewegung von einer wobei eine zwangsläufige Bewegungsübertragung*- ίο Bedienungsstelle am Steuerarm zur Zange führt
verbindung für die Zangenschließbewegung und für Ein derartiger Gelenkkopf unterscheidet sich vorteildie Zangenöffnungsbewegung von einer Bedie- haft von Gelenkköpfen, bei denen nur die Zangen· nungsstelle am Steuerarm zur Zange führt, ge- schließbewegung mittels zwangsläufiger Bewegungskennzeichnet durch eine Bandtrommel (95, Übertragung erfolgt und zur Zangenöffnung Federn 96), an der ein durch die Stütze führendes Band zur 15 vorgesehen sind, weil man die Zangenöffnungskraft bes-Zugübertragung der Zangenschließbewegung und ser dosieren und die Zangenreibung gezielter überwinein durch die Stütze führendes Band zur Zugüber- den kann.

tragung der Zangenöffnungsbewegung befestigt Bei einem bekannten Gelenkkopf der eingangs gesind; und durch eine von der Bandtrommel (95, 96) nannten Art (DE-AS 12 91 084) geschieht die zwangszur Zange (126) führende, eine Untersetzungsstufe 20 läufige Bewegungsübertragung für die Zangenschließ- (120,155,160,152) aufweisende Zahnrad-Getriebe- bewegung und für die Zangenöffnungsbewegung mitverbindung (97,100,101, 74, 71,105,106,109,112, tcls einer Welle, was insbesondere bei allfälligen Rich-113,115,120,155,160,152,149,148). tungsänderungen des Bewegungsübertragungsweges

2. Gelenkkopf nach Anspruch 1, dadurch gekenn- konstruktiv aufwendig ist. Außerdem ist die Welle durch zeichnet, daß die beiden Zangenbacken (131, 132) 2s relativ hohe Torsionsmomente beansprucht

jeweils von einem Parallelgestänge (133, 134; 135, Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kon-

136) gehalten sind; daß mit jeder Zangenbacke (131, struktiv problemlosere, die Übertragungsglieder weni-

132) ein eine Verzahnung (147) aufweisender Betäti- ger belastende Zwangssteuerung für die Gelenkkopf-

gungsarm (137,142) verbunden ist; und daß das zan- zange sowohl in Zangenschließrichtung als auch in Zangenseitige Ende der Zahnrad-Getriebeverbindung 30 genöffnungsrichtung zu schaffen.

(97,100,101,74,71,105,106,109,112,113,115,120, Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Gelenkkopf erfin-

155,160,152,149,148) durch zwei sich gegensinnig dungsgemäß durch eine Bandtrommel, an der ein durch

drehende, jeweils mit der Verzahnung (147) eines die Stütze führendes Band zur Zugübertragung der

Betätigungsarms (137, 142) kämmende Zahnräder Zangenschließbewegung und ein durch die Stütze füh- (148) gebildet ist. 35 rendes Band zur Zugübertragung der Zangenöffnungs-

3. Gelenkkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch bewegung befestigt sind, und durch eine von der Bandgekennzeichnet, daß die Zangenbacken (131, 132) trommel zur Zange führende, eine Untersetzungsstufe von einem Zangentragteil (126) getragen sind; und aufweisende Zahnrad-Getriebeverbindung gekenndaß eine vom restlichen Gelenkkopf in das Zangen- zeichnet.

tragteil (126) ragende Welle (116) zur Übertragung 40 Der Begriff »Band« steht bei der Erfindung allgemein sowohl der Zangenschließbewegung als auch der für Linearbewegungen übertragende, umlenkbare Bau-Zangenöffnungsbewegung vorgesehen ist. elemente, z.B. auch Seilzüge. Die Bänder können fe-

4. Gelenkkopf nach Anspruch 3, dadurch gekenn- dernd vorgespannt sein, damit auch nach einer Dehnung zeichnet, daß von einem drehbar gelagerten Joch der Bänder kein Spiel im Bewegungsübertragungsweg (24) ein sich in Richtung zum Zangentragteil (126) 45 vorhanden ist.

erstreckender Hohlschaft (26) getragen ist; daß die Bei der Erfindung ist dasjenige Teilstück des Übertra- j£f. Welle (116) sich quer zu dem Joch (24) und durch den gungsweges, das mit Bändern überbrückt wird, konj;;i Hohlschaft (26) erstreckend drehbar in dem Joch struktiv wesentlich einfacher als mit einer Welle bewäl-(24) gelagert ist; daß auf dem Hohlschaft (26) eine ligbar. Richtungsänderungen sind mit Bändern durch i| Hohlwelle (18) drehbar gelagert ist, von der das Zan- 50 einfache Umlenkung um entsprechende Umlenkrollen h* gentragteil (126) getragen ist und die mit einer Ke- bzw. Umlenkscheiben ohne jede Schwierigkeit bewälgelverzahnung (19) versehen ist; und daß auf dem tigbar. Bänder werden im Unterschied zu Wellen auf ;,;; Joch (24) zwei mit der Kegelverzahnung (19) der Zug statt auf Torsion beansprucht, wodurch sie wesenlij| Hohlwelle (18) kämmende Kegelräder (29) drehbar lieh schwächer dimensioniert werden können. Außeri^:: gelagert sind, die bei gleichsinniger Drehung die 55 dem kann der erfindungsgemäße Gelenkkopf wegen U Hohlwelle (18) und damit das Zangentragteil (126) der in den Übertragungsweg eingeschalteten Bänder *] um das Joch (24) schwenkend anheben bzw. absen- prcbcmlos für unterschiedliche Arten von Fernbetäti-ϊ>' ken und die bei gleichsinniger Drehung die Hohlwel- gurigsmanipulatoren, beispielsweise eine ganze Baurei-■"'■; Ie (18) und damit das Zangentragteil (126) um den he von Manipulatoren eingesetzt werden, da zusätzli- £>. Hohlschaft (26)drehen. bo chen Bewegungsmöglichkeiten des Manipulators, ande- |·^;

5. Gelenkkopf nach Anspruch 3 oder 4. dadurch ren Abmessungen usw. ohne Schwierigkeiten durch Abgekennzeichnet, daß ein von der Welle (116) ange- Wandlung der Bandführung und Änderung der Bandläntriebene Planetengetriebe (120, 155, 160, 152) als gen Rechnung getragen werden kann. Beider Erfindung IJntersetzungssUife in dem Zangentragteil (126) an- wird jedoch nicht der gesamte Bewegungsübertrageordnet ist. h^r> giingsweg für die Zwangssteuerung der Zange durch

Bänder bewältigt, sondern es wird im Gelenkkopf auf

eine Bewegungsübertragung durch eine Zahnrad-Ge-

triebeverbindung übergegangen. Dort ist das problem-