DE1603745A1

DE1603745A1 - Fernhandhabungsvorrichtung oder Manipulator

Info

Publication number: DE1603745A1
Application number: DE19661603745
Authority: DE
Inventors: Marcel Fortin
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1965-06-11
Filing date: 1966-06-10
Publication date: 1971-01-14
Also published as: DE1603745C3; SE303461B; BE682074A; GB1136585A; FR1463917A; ES327848A1; CH458001A; NL6607858A; DE1603745B2; LU51286A1; FR1455925A; US3414137A

Description

Patentanwalt·
Dlpl.-Ing. R. Beet* u.
Dipl.-Ing. lawprecht

München 22,8t*lns<lorf«tr.«

410-11,516P 10.6.1966

Commissariat d 1'Energie Atomique, Paris (!Frankreich)

ITernhandhabungsvorrichtung oder Manipulator

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernhandhabungsvorrichttmg bzw. einen Manipulator mit starren Bewegungs-Übertragungsorganen, die über biegsame Verbindungen einerseits an einen Steuermechanismus und andererseits an ein durch den Steuermeelianismus zu bewegendes Arbeitsorgan angeschlossen und innerhalb eines Gelenkgestells angeordnet sind, welches je eine den Steuennechanismus und das Arbeitsorgan haltende Hülse und zwei relativ zueinander und parallel zu den starren Übertragungsorganen verschiebbare Elemente aufweist.

auch die Anwendung einer derartigen Handhabungsvorrichtung nicht auf das Gebiet der Kerntechnik beschränkt ist, kann ein solcher Manipulator doch besonders zweckmäßig für die Handhabung von radioaktiven Gegenständen benutzt werden, gleichgültig, ob diese Gegenstände sich beispielsweise in einem Wasserbecken oder in einer dicht abgeschlossenen ' · Zelle befinden; im letzteren Pail erfolgt die Handhabung der Gegenstände durch eine Schutzwand hindurch.

410-0«««)-» (6) _009883/0(U3

Die bisher für derartige Zwecke benutzten Manipulatoren enthalten ganz allgemein ein mechanisches Übertragungssystem, das mehr "oder-weniger-lang gestaltet ist *ani einen Steuersiechanismus mit einem zu steuernden Arbeite organ verbindet, beispielsweise mit einer Greifzange zum Erfassen und Bewegen-der Gegenstände.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Auslegung einer derartigen Pernhandhabungsvorrichtung, die es gestatten soll, durch alleiniges Betätigen des Steuenaechanismus die Greifzange mehr oder weniger gegenüber dem übertragungssystem zu neigen. Sie soll es ferner möglich machen, mit Hilfe der gleichen Vorrichtung eine Drehung der Zange um deren Achse und das öffnen oder .ichließen der Zange durch Verschieben einer Betätigungsstange zu bewirken.

Die bisher bekannten Vorrichtungen, die es gestatten, entsprechende Bewegungen zu übertragen und durchzuführen, enthalten üblicherweise lange tfbertragungsseile mit Umlenkseilrollen oder entsprechende Zahnrädergetriebe. Im ersteren Palle wird die Bewegungsübertragung infolge Inderungen der wirksamen Xänge der Seile bei gelenkigen Bewegungen des Gelenkgestells fehlerhaft und eine gesteuerte Drehbewegung der Zange ist oft zwangsläufig mit einem öffnen der Zange verbunden; außerdem verbietet die ungenügende Genauigkeit der Bewegungsübertragungen die Verwendung dieser

BAD ORIGINAL

009883/0049

bekannten Vorrichtungen - die überdies relativ große Abmesouncen haben - für die Handhabung von kleinen oder leicht zerbrechlichen Gegenständen. Bei der Bewegungsübertragung über Sahnrädergetriebe ergibt sich die Schwierigkeit, daß derartige Getriebe nicht in "Vorrichtungen mit geringen Abmessungen verwendet werden können, die dennoch in der Lage sein sollen, schwere Lasten aufzunehmen oder zu bewegen; die Widerstandsfähigkeit der Zahngetriebe wird bei kleinen Abmessungen ungenügend.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine Fernhandhabungs- Vorrichtung oder ein Manipulator geschaffen, der besser als die bisher bekannten Ausführungen den Forderungen der Praxis genügt und insbesondere die folgenden Vorteile aufweist: Der Manipulator hat eine größere Genauigkeit in der Bewegungsübertragung; er gestattet jede Bewegung der Greifzange, ohne das Öffnen der Zange dabei auszulösen, und er hat dennoch einen sehr einfachen Aufbau und eine einfache Wirkungsweise bei relativ Kleinen Abmessungen. Schließlich ist die Abdichtung an der Durchführungsstelle des Ilanipulators durch eine Schutzwand leicht auszuführen.

Die erfindungsgemäße Fernhandhabungsvorrichtung oder Manipulator mit starren Bewegungs-übertragungsorganen, die über biegsame Verbindungen einerseits an einen Steuermechanismus und andererseits an ein durch diesen zu bewegendes Arbeits-

009883/0049

organ angeschlossen und innerhalb eines Gelenkgestells angeordnet sind, welches je eine den Steuenaechanismus und das Arbeitsorgan haltende Hülse und zwei relativ zueinander parallel zu den starren ÜbertragungsOrganen verschiebbare Elemente aufweist, ist im wesentlichen gekennzeichnet durch ein Arbeitsorgan-Drehantriebssystem, das ein im Inneren des Gelenkgestells frei drehbar und längs verschiebbar gelagertes Rohr enthält, das über mehrere in Reihe geschaltete Kardangelenke einerseits mit in der Traghülse des Steuermechanisnius drehbar gelagerten Drehantriebsmitteln und andererseits mit dem drehbar in der entsprechenden Traghülse des Arbeitsorgaiis gelagerten Arbeitsorgankörper verbunden ist.

Bei diesem Manipulator i3t die gesamte Übertragungsanordnung, die starre Übertragungsorgane und biegsame Verbindungen umfaßt, nicht Änderungen in ihrer länge unterworfen, wenn die Elemente des Gelenkgestells winkelmäßig gegeneinander geschwenkt werden, wodurch 3ich eine große Genauigkeit in der Handhabung erzielen läßt.

Fach einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Manipulators sind die einzelnen Bauteile des Drehantriebssrsteme für das Arbeitsorgan, insbesondere einer Zange, koaxial zu den unterschiedlichen Bauelementen eines Systems zur Schwenkung oder Verschiebung des Arbeitsorgane angeordnet und schließlich auch koaxial zu einem System zum öffnen und Schließen der Handhabungszange.

■.■■■'

009883/0049

Das Tffnen der Zange kann insbesondere mit Hilfe einer Betätigungsstange durchgeführt werden, die auf einen Betätigungsstift wirkt und in die Stellung für das Schließen der Zange durch elastische Mittel, beispielsweise eine Feder, zurückbewegt wird.

Auo der folgenden Beschreibung eines ausgewählten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Manipulators werden sich weitere vorteilhafte Konstruktionseinzelheiten und zusätzliche Erfindungsmerkmale ergeben. Das in der Zeichnung veranschaiilichte Ausführungsbeispiel mit einer Variante ist jedoch nur als Beispiel zu werten und stellt keine Einschränkung der Erfindung dar. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1a und 1b eine Gesamtdarstellung eines erfindungsgemäßen Manipulators, wobei im wesentlichen der Steuermechanismus in der Pig., la und das Arbeitsorgan in Form einer Zange in der Fig. 1b dargestellt ist;

Pig. 2 einen ausführlicher gehaltenen Schnitt durch die Greifzange und ihre Verbindungen mit den Übertragungsorganen;

Fig. 3 einen Schnitt, der die Verbindungen zwischen dem Steuermechanismus und den ÜbertragungsOrganen erkennen läßt;

Fig. 4 die in den Manipulator verwendeten Zardangelenke;

Fig. 5 den Steuer- oder Handnabungsgriff im Schnitt längs seiner Mittelebene;_

- BAD ORiSiNAL

00088 370049

16 03-74

-s-

]?ig. 6 eine Einzelheit einer Bajonettverbindung zwischen der Zange und ihrer Traghülse;

Pig. 7 eine Einzelheit einer Verriegelungsvorrichtung zum Blockieren der Öffnungsbewegung der Zange, in größerem Maßstab.

Der erfindungsgenäSe Manipulator, wie er schematisch insgesamt in den Pig. 1a und 1b veranschaulicht ist, besteht in der Hauptsache aus einem Steuer- .oder Betätigungsgriff 1, einer Greifzange 2, die zum Ergreifen und Halten der zu handhabenden Gegenstände ausgelegt ist, und einem Gelenkgestell 3, in dem die Organe zur Übertragung der Bewegungen von dem Steuergriff 1 bis zur Zange 2 angeordnet sind.

Wie sich aus der folgenden Beschreibung ergeben wird, gestattet der Manipulator die folgenden Arbeitsbewegungen:

- Das Öffnen und das Schließen der Zange 2 durch Bewegen des Hebel-Drückers 5 am Handgriff 1;

- die Drehung der Zange 2 um ihre eigene Achse durch entsprechendes Drehen des Handgriffs 1;

- das Beigen oder Schwenken der Zange gegenüber dem mittleren rohrförmigen Bauteil 4 des Gelenkgestells 3 symmetrisch zur Neigung oder Schwenkbewegung des Handgriffs

Der rohrförmige Bauteil 4 des Gelenkgestells kann aus. mehreren zusammengefügten Elementen bestehen, um die ge-

BAD ORiQJNAL 009083/0049

wünschte Länge zu erhalten, ,die für die vorgeseheilen Arbeiten oder Anwendungen erforderlich ist. Das Gelenkgestell 3 umfaSt weiterhin zwei Hülsen 5 und L, die jeweils an einem der , Enden des rohrförmigen Bauteils angelenkt sind und einerseits den Steuerhandgriff 1 sowie andererseits die Zange 2 tragen oder halten, wobei der Handgriff und die Zange drehbar in diesen Ilülcen gehalten oder gelagert sind. In ■ dem. als 3eispiel ausgewählten Hanipulator sind die Hülsen 6 und 8 symmetrisch relativ zu einem zentralen Punkt des rohrförmigen Körpers 4 angeordnet.

Der rohi'iörmige Bauteil 4 hat an seinem einen Ende einen sich in Längsrichtung erstreckenlen Ansata 1C, an dem in Punkten ein entsprechender Ansatz 12 der Hülse β angelenkt ist, Diese Hülse 5 Ist außerdem an der Stelle 14 an eine Schwinge 15 angelenkt, deren anderes Ende in dem Gelenk 17 gelenkig mit einer Stange16 verbunden 1st. Die Achse des Gelenks 17 gleitet in einer Xängsschlitzführung 1-6, die in den rohrförmigen Bauteil 4 vorgesehen ist. Die Stange 16 selbst gleitet im Inneren des rohrförmigen Bauteils 4 parallel au dessen Ach;e. Sie ist an ihrem anderen Ende in des Gelenk 1 an einen Yerlängerungsvorsprung 20 der zweiten Hülse 3 angelenkt. Die Hülse S ist weiterhin mit einer Verlängerung 22 des rohrförmigen Bauteils 4 über eine Schwinge 23 gekuppelt, die an ihren "beiden Enden Gelenke aufweist.

009883/0049

Eine Blockiervorrichtung 24 gestattet es, die Stange relativ zu dem rohrförmigen Bauteil 4 festzulegen.

Der Steuerhandgriff 1 ist mittels einer Feststellmutter auf einer langgestreckten Buchse 26 festgelegt. Biese Buchse gleitet in der Hülse 6. Die Kutter 25 kann gegebenenfalls mit nicht dargestellten Abdichtungen versehen sein» Eine Ausgleichfeder 27 gestattet eine LängsverSchiebung des Handgriff es 1 gegenüber der Hülse 6.

Im Inneren der Buchse 26 ist eine Steuerstange 28 verschiebbar gelagert, auf deren Ende sich die Hase 29 des Hebel-Drückers 5 derart abstützt, daß die Betätigung dieses Drückers, der an dem Handgriff 1 schwenkbar angelenkt ist, ein Zurückdrücken der Steuerstange 28 in das Innere der Hülse 6 hinein gestattet. Die Steuerstange 28 tragt eine Verlängerung 65, die an der Rückseite des Handgriffs aus diesem heraustritt und in einem Handhabungsknopf 66 endet» Die "Verlängerung 65 und infolgedessen die Steuerstange 28 sind durch die Hase 29 des Drückers 5· an einer Drehbewegung gegenüber dem Handgriff gehindert. Diese Übertragung für das Öffnen der Zange über die Steuerstange 28 wird weiter unten erläutert, ebenso die Aufgabe des Handhabungsknopfes 66. Eine Elinkenrastvorrichtung (Klinke 72 in fig. 5) gestattet es, den Drücker 5 und die Steuerstange 28 in einer bestimmten oder gewünschten Stellung festzulegen, um das öffnen oder

,0.0.918 3/004 9-..

Schließen der Zange zu unterbinden. Eine Blockierungsvorrichtung 30 gestattet es weiterhin» die Buchse 26 gegenüber der • Hülse 6 festzulegen.

Die Greifzange 2 ist mit ihren Einzelheiten in der Pig. 2 veranschaulicht« Die Zange selbst weist zwei Klemmbacken 32 auf, die an dem Zangenkörper 33 angelenkt sind, der seinerseits mit der Hülse S über eine Bundmutter 34- verbunden ist. Dennoch ist diese Verbindung nicht starr\ der Zangenkörper 33 kann sich relativ zu der Hülse 8 frei drehen; zu einer Abdichtung können gegebenenfalls nicht dargestellte Dichtungen vorgesehen werden... . ■

Das Öffnen und das Schließen der Zangenbacke 32 wird durch Verschiebung eines Betätigungsstiftes 35 bewirkt, der seinerseits von einer Betätigungsstange 35 in Richtung auf die Zange vorgeschoben mrd, deren Verschiebung in der Hülse 8 durch Betätigung des Drückers 5 "und entsprechende Verschiebung der Steuerstange 28 bewirkt wjird, wie dies noch weiter unten erläutert werden soll. Der Betätigungsstift 35 der Zange

wird in seine Ruhestellung, in der* die Zange geschlossen ist, durch eine Druckfeder 38 zurückgeführt.',die sich einerseits auf das tellerartige Ende des Betätigungsstiftes 35 und andererseits auf den Körper der Zange abstützt. Ein nachgiebiger Balg 39 gewährleistet die Abdichtung des inneren Raumes des Zangenkörpers gegenüber der äußeren Atmosphäre.

0O9883/OQ49

- to *

Der Zangenkörper 33 ist mit einer Buchse 42 verbunden die in der Hülse 8 drehbar gelagert ist und, v/ie sich noch weiter unten zeigen wird, auch mit der Buchse 26 verbunden ist» die fest mit dem Betätigungshandgriff 1 in Verbindung steht. Die feste, aber lösbare Verbindung der Buchse 42 und des Zangenkörpere 33 erfolgt mittels einer Bajonettkupplung, die in der Pig. 6 veranschaulicht istj der Zangenkörper 33 trägt zwei radiale Zapfen 40» die sich in. Ausschnitte entsprechender Form in der Buchse 42 einfügen lassen» Diese Bajonettkupplung gestattet es, die Zange abzubauen, nachdem zuvor die Bundmutter 34 gelbst wurde. Jeder der Zapfen 40 ragt auch in eine langsnut 43 der Betätigungsstange 36 hinein und verhindert gleichzeitig die Drehung dieser Betätigungsstange, ohne Jedoch ihre längs verschiebung zu behindern· Schließlich ist eine Halteschraube 44 vorgesehen, die in eine umlauf ende Ringnut 45 in 4er Buchse 32 eingreift und so eine liängsverschiebung dieser Buchse in der Hülse 8 verhindert, ohne jedoch eine Drehung der Buchse gegenüber dieser Hülse zu unterbinden. .

Wie die Mg* 2 und 3 zeigen, ist die Betätigungsstange für die Steuerung der Zange mit der Schubstange 28, welche durch den Drücker 5 betätigt wird, über eine Schiebekuppel-* stange 46 verbunden, die die übertragung der Bewegung durct den Rohrbauteil 4 bewirkt, sowie durch zwei biegsame Druckstreben 47 und 48, die im Bereich der Gelenke des Gelenk-

009883/0049 bad

■."■"■ . - 11 - λ; - ; ■■■-. - ■■-. ,'

gestelle 3 vorgesehen sind. Von diesen 'Streben is.t die eine Streue 47 an die einander angewandten Enden der Betätigungsstange 56 und der Schiehekuppelstange 46 angeschweißt» während die andere biegsame -Strebe 46 an das andere Ende der 3,iliiebelcuppelstange 46 und an die Steuerstange .28 angeschweiät ist. Biese Einordnung gev/ährleistet so die ilbertragung der öifnungshewegung derZange* ; .;

Die Scliieliekuppelstange 4S gleitet im inneren eines Eohres 5O₁ das seinerseits in dem Eolirbauteil 4 gefülirt ist · undr selost die Übertragung der Drehbewegung von der drehfest nit dem Handgriff 1 verbundenen Buchse 26 bis au der drehfest mit dem Sangenlcörper 33 verbundenen Buchse 42 bevfirkt. Im Bereich Jedes der Selenlce des Gelenktes teils 3 (tig. 2 und 3) ist die biegsame Übertragung durch jeweils vier hohle Kardan-* geXeiike 15S gesickert, #ie ke'ttenartig in EeijBte geschaltet sind, > - . --\y~-\- -."■■ '.. ; .. ■-".-. -." ;^;-.

¹ Eines dieöer Kardangelenke ist in grÖSereä Haßstab in der Pig. 4 veranschaulicht. Ss enthält einen äußeren iting 53* der vier kleine nach innen ragende Zapfen |4 mit einander rechtwinklig kreuzenden Jtchsett aufweist. An zwei dieser Zapfen 54» die einander diametröi gegenüber liegen, ist ein Eohlzylinder 55 angelenict^ äer deinerseits in zwei Bi §0° gegenrtiber den ersten Inlenkzapfen versetzten Zapfen an dem Mußeren Ring aea folüenden Kardangelenkes angelenkt ist,

* 12 -

hohlen Kardangelenke haben im Inneren einen offenen Durchgang für die biegsame Strebe 47 (oder die entsprechende Strebe 4G) und sorgen ferner auch für die Führung dieser Strebe. Die beiden äußeren Hdizylinder der Kette von Kardangelenken in Fig. 2 sind fest mit der Buchse 42 einerseits und dem Rohr 50 andererseits verbunden; die beiden Zylinder-Endglieder der Kardangelenkkette in Fig. 3 sind fest mit dem Rohr 50 einerseits und der Buchse 26 andererseits verbunden.

Die Fig. 5 zeigt gewisse Ausführungseinzelheiten des Handgriffs 1 in Verbindung mit einer AusführungsVariante der Zange. Der mit vollen linien in der Fig. 1 in seiner normalen Ruhestellung dargestellte Drücker hat hier das Bezugszeichen -1 er stützt sich mit seiner liase auf das Ende der Steuerstange 28 ab und gestattet es, diese Steüerstange zu bewegen. Diese Ruhestellung der Steüerstange ist durch einen nachgiebigen Anschlag bestimmt, der beispielsweise durch die Abstützung einer Schulter 67 der Stangenverlängerimg 65 an. einer Kugel 68 erfolgt, die durch eine Feder belastet ißt. Die Rückführ- oder Schließfeder 38 der Zange (Pig.2) ärückt die Steuerstange 28 in Richtung auf ihre Ruhest ellung nur mit einer relativ geringen Kraft, die nicht ausreicht, um den* Widerstand dee elastisch nachgiebigen Anschlages zu überwinden. Wenn die Steuerstange 28 in ihrer Ruhestellung oder einer noch weites vorgeschobenen Stellung ist, die einer

■■■.;"■■. ■-■ ■;-■- ./ - ■ BAD 009003/0040

Öffnungsbewegung der Zange entspricht, verhindern die Längsnuten 7Ö der Buchse 36 eine Drehbewegung des Yerriegelungs-Zapfens 40 des Bajonettverschlusses und"verhindern so das Lösen der Zange nach Art einerentsprechenden Langsverkeilverbindung.

Wenn, nun eine Zugkraft auf den Endknopf 66 an der Verlängerung 65 der Steuerstange 28 ausgeübt wird, um den Drücker· an sowie die Steuerstange 28 und die Buchse 36 in eine Stellung zurückzuführen, in der sie mit strichpunktierten Linien in Pig. 5 dargestellt sind, wird der Ba j onettverschlußzapfen 40 zum Austritt freigegeben, Dies;?gestattet das Lösen oder Neuverbinden, der Zange 2 mit der Hülse 6 durch die Bajonettkupplung, wobei man jedoch den Knopf 66 dauernd in seiner Rüekziehlage»halten muß. Wenn man sodann den Drücker wieder in Richtung des Pfeiles f bewegt, kommen die !Beile 28 und 36 in ihre Ruhelage oder eine darüber hinaus liegende Stellung zurück und die Kugel 68 gelangt wieder in ihre

Verriegelungsstellung und verhindert: so jedes zufällige Lösen der Z^nge. ^

Um die Handhabung von empfindlichen Gregenständen zu ermöglichen, ohne daß der Bedienungsmann dauernd einen Druck auf den Drücker 5 ausüben muß, ist eine lösbare, bereits ,* erwähnte Rastsperrenvorrichtung vorgesehen, die aus einer ./mehrfach gezahnten Klinke 72 besteht* welche durch eine

00:1803/00-49

- H-

Peder 73 In Singriff mit einer "Verzahnung 74 gedrückt wird, die an der Steuerstangenverlängerung 65 vorgesehen ist. Das lösen dieser Sperrvorrichtung erfolgt durch Betätigen eines Freigabedruckstiftes 76 (Fig.7). Dieser Druckstift 76 hat einen kegelstumpfförmigen Teil 72, an den ein zylindrischer Teil von großem Durchmesser anschließt j durch ein Querhineindrücken des Druckstiftes in eine Bohrung des unteren Teiles der Klinke 72 kann diese in ihre Ausrückstellung gebracht und in dieser gehalten werden. Die Eindrucksteilung des Druckstiftes 76 ist in der Fig. ? mit strichpunktierten Linien angedeutet. In dieser Eindrückstellung kann der Druckstift belassen werden, um die Rastsperrvorrichtung außer Wirkung zu bringen. Diese Rastsperrvorrichtung kann jedoch keine absolute Sicherheit gegen eine zufällige Freigäbe der Steuerstange ergeben; es genügt beispielsweise ein Druck in umgekehrter Pd.ch.tung auf den Druckstift 76 in Zusammenhang mit einer falschen Betätigung des Drückers oder einer Bewegung der Zange, bei der eine der Klemmbacken an ein Hindernis anstößt, so daß die Zange sich öffnen kann. Um diese Gefahr zu vermeiden, ist an dem SteuermechanismUs noch ein Bio ckierungs organ vorgesehen, das aus einer mit Außengewinde versehenen Buchse 79 besteht (Fig.S), die in eine fest mit dem Handgriff verbundene, mit Innengewinde versehene Buchse eingeschraubt ist. Durch das Herausschrauben der Buchse 72 kann man sie in Berührung mit einer äußeren Schulter an dem Ende der Verlängerung 65 bzw. dem Knopf 66 bringen und dainit

009883/0049 ■/bad oaiffiNAL

die Verlängerung' 65 sowie die Stetie^stange in eine Stellung zurückziehen, die einer Schließstellung derZange Oenfe spricht. Da die Steuerstätige 28 tem in dieser Stellung festgehalten und nicht mehr durch denί Brlicfeer vorgeschobeii werden kann* wird so jedes zufällige Offnen deF Zange vermieden. Durch Hineinschrauben der Buchse bis au einer inneren Anschlags eliult er der Verlängerung kanndie £5ange in einer "■ffmingsstellung bioelfiert werden« , ■;.;■/

Die iernhetätigungsvorrichtung bzw. der Manipulator, wie er soeben beschrieben wurde, wird in folgender "Weise bedient:

\tewi man den Handgriff 1 in dem, einen oder den anderen Sinne in Richtung des Pfeiles 56 (l^ig. 1) schwenkt, wobei der rohrfönaige Bauteil 4 unbeweglich bleibt, bewirkt dies ein Verschieben der Schubstange 18 im Inneren des rohrförmigen Bauteils 4 und eine entsprechende Schwenkbewegung der Zange 2. In dem besonderen 3?all des beschriebenen Ausführungsbeispiels sind die ITeigungsänderungen des Handgriffes und der . Sänge symmetrisch zu einem zentralen Punkt des rohrförmigen Bauteils 4. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen speziellen Pail beschränkt und man könnte z»B. eine parallele Schwenkbewegung der Zange und des Handgriffs erreichen, wenn die Schubstange unmittelbar mit den beiden Hülsen 6 und S gelenkig verbunden wäre; diese beiden Hülsen wären dann ihrerseits außerdem mit dem Ronrkörper 4 über Schwingen verbunden.

009883/OCU 9 BAD orv;?/.H^-

Die Änderungen der Neigungen "bzw. der Sehwenkwinkel der Zange 2 gegenüber dem rohrförmigen Bauteil 4 werden auf diese Weise ohne Seil- oder Zahnräderübertragung durchgeführt, wobei die Anlenkpunkte außerhalb der Achsen der einzelnen Teile des Gelenkgestells 3 liegen. Der unmittelbare um diese Achsen herum befindliche Raum kann also zur Unterbringung von Übertragungsorganen ausgenutzt werden, welche die Drehbewegung der Zange und deren Öffnungsbewegung steuern oder bewirken. '

Die Drehung des Handgriffs 1 um die Achse der Hülse 6 gestattet - unabhängig von der vorher beschriebenen Bewegung - die Zange 2 um ihre Achse zu drehen. Die Möglichkeit der Drehung ist sowohl in dein einen als auch dem anderen Sinne unbegrenzt, da ihre Übertragung über die Kardangelenke 52 erfolgt. Eine derartige Drehung bringt auch Iceine änderung der relativen Stellung der Klemmbacken der Zange mit sich, solange die Stangen 47 unä 48 für die Übertragung der Öffnungsbewegung gleichzeitig mitgedreht werden.

Schließlich wird das Öffnen der Zange durch den Drücker bewirkt, der den Betätigungsstift 35 der Zange entgegen der Wirkung der Peder 38 in den Zangenkörper hineindrückt*

Die beschriebene Vorrichtung ergibt eine große Sicherheit und eine außerordentliche Genauigkeit in der Durchführung der gesteuerten Bewegungen; sie kann insbesondere für die Handhabung von gefährlichen Objekten benutzt werden, die in

0 09883/00U9

- - - BAD ORiG'NÄL

einer dichten Umhüllunguntergebracht sind. In diesem PaIl kann ein Abdichtungsbalg 27 benutzt werden _f um die Abdichtung ■ mit der Zellenwand zu gewährleisten. Die Bundmuttej: 54 ist zu diesem Zweck mit einer umlauf enden Dichtungsnut 38 versehen, die einen Dichtungswulst des Dichtungsbalges aufnimmt. In diesem Anwendungsfall hat die Vorrichtung noch den Torteil geringer Abmessungen; sämtliche Übertragungsorgane sind in einem im wesentlichen zylindrischen Tolumen enthalten, wenn die Hülsen 6_- und .8 in die Terlängerung des rohrförmigen Bauteils 4· gebracht werden. Die Torrichtung kann dann leicht nach dem Xösen der Zange durch die Durchgangsöffnung einer dichten Zellenwand herausgezogen werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung in keiner Weise auf die oben lediglich zur Erläuterung beschriebenen EinzeliieiteB. der Ausführungsbeispiele begrenztj sie umfaßt auch, sämtliche Tarianten. Insbesondere könnte der Betätigungsniechanismüit von einem elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antriebssystem bewegt werden.

O0988 3/00 49 ^BÄD

Claims

~ 18 Patentansprüche " 1 6 O 3 / 4 b

ίI.VPernhandhabungsvarrichtung oder Manipulator mit starren Bewegungs-tJbertragungsorganen» die über biegsame Verbindungen einerseits ar. einen Steuermechanisnius und andererseits an ein durch diesen zu bewegendes Arbeitsorgan angeschlossen und innerhalb eines Gelenkgestells angeordnet sind, welches je eine den Steuermechanismus und das Arbeitsorgan haltende Hülse und zwei relativ zueinander parallel zu den starren Übertragungsorganen verschiebbare Sienente aufweist, g e k e η η -zeichnet durch ein Arbeitsorgan-Drehantriebssystem, das ein im Inneren des Gelenlcgestells (5,4) frei drehbar und längs verschiebbar gelagertes Bohr (50) enthält, das über mehrere in Reihe geschaltete Kardangelenke (52) einerseits mit in der Traghülse (6) des Steuermechanismus (1,5) drehbar gelagerten Drehantriebsmitteln und andererseits mit dem drehbar in der entsprechenden Traghülse (S) des Arbeitsorgans (2) gelagerten Arbeitsorgankörper (55) verbunden ist.

2. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der relativ zueinander verschiebbaren Elemente (4,18) des Gelenkgestells an eine der Traghülsen (6 bzw. 8) direkt angelenkt und mit der anderen über eine Schwinge (15,25) gekuppelt ist, wobei die beiden Schwingen an einander entgegengesetzten Enden der verschiebbaren Elemente angelenkt sind.

^: BAD

00988 3/0 049

1003745

3. Vorrichtung nach Anspruch 2; dadurch gekennzeichnet,' da£ der Ärbeltsorgankörper (33) in seiner !Traghülse (S) derart gehalten i.vt-, da3 er deren Translationsbewegungen mitmacht,

4. Torrichtung nach Anspruoh 1,2 oder 3, gekennzeichnet durch ein System sum Burchfuhren der Translationsbewegungen, das eine starre Schubstange (46) umfaßt, die über biegsame Streben (48 und 47) einerseits an eine Steuerstange (28) des Steuermechanismus und andererseits an eine Betätigungs-. stange (36) des Arbeltsorgans (2) angeschlossen sind* die axial verschiebbar in der einen bzw. anderen Traghülse

(6 bzw. 6) geführt sind. '

5. Torrichtung nach; Anspruch 4 > dadurch gekennseichnet, daß die unterschiedlichen Elemente des Systems sum Bui*ehiühr*en von Translationsbewegungen koaxial zu deu unterschiedlichen Elementen des Drehantriebssystems angeordnet sind.

6. Torrichtung nach .Aspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daS das Arbeitsorgan eine Greifzange (2) ±st_t derett öffnungs- und Schließbewegung durch Terschieben der letatigungsstange (36) bewirlsrfe wird.

?. Torrichtung nach Anspruca 4> 5 oder 6-, gekennzeichnet durch miteinander zusaamenwlrkende Einrichtungen (40) zur festen Terblndung, die an dem Arbeitsorgankörper 03) der Greifzange (2) und der eätsprechenden Buchse (8) vorgesehen.

sind,und durch relative Drehung des Körpers gegenüber der
Buchse betätigt werden, ferner gleitende Eellverbindungsmittel (40,43) zum drehfesten Verbinden der Betätigungsstange (36) mit dem Zangenkörper (33) sowie einen elastisch nachgiebigen zurückziehbaren Sperranschlag (68), der an dem Steuermechanismus vorgesehen ist, um die Verschiebungen der Betätigungsstange auf einen Bereich zu begrenzen, indem die drehfeste Verbindung wirksam ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß der nachgiebige Sperranschlag (68) eine Verriegelungskraft ausübt, welche größer ist als eine gegebenenfalls
vorgesehene Kraft zum Rückführen der Betätigungsstange (36) in deren Ruhestellung«

BAD.

00 9883/0 04