DE1179349B - Fernbetaetigbares Handhabungsgeraet (Manipulator) - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 66 c

Deutsche Kl.: 35 b-6/25

Nummer: 1179 349

Aktenzeichen: C 22107 XI/35 b

Anmeldetag: 9. August 1960

Auslegetag: 8. Oktober 1964

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handhabungsgerät, insbesondere ein fernbetätigbares Handhabungsgerät (Manipulator), mit dessen Hilfe man von einer »Steuerstelle« aus an einer entfernt gelegenen »Empfangsstelle« befindliche Gegenstände behandeln, d. h. erfassen, bewegen und wieder absetzen kann, insbesondere radioaktive Gegenstände.

Die bisher bekannten fernbetätigbaren Handhabungsgeräte haben an der Steuerstelle einen Steuerkopf und an der Empfangsstelle einen gesteuerten Kopf, der — über geeignete Gleichlaufverbindungsmittel zwischen den beiden Köpfen — genau die gleichen Bewegungen ausführt, die von einer Bedienungsperson mit dem Steuerkopf durchgeführt werden.

Der fernzusteuernde Kopf trägt eine Zange oder ein anderes ähnliches Werkzeug, mit dem man ein zu behandelndes Objekt ergreifen, bewegen und wieder absetzen oder irgendeine andere Arbeit verrichten kann. Der Steuerkopf hat ein Betätigungsorgan, das einerseits eine Führung oder Bewegung des am gesteuerten Kopf sitzenden Werkzeuges erlaubt und anderseits ein Betätigen, z. B. ein Öffnen und Schließen dieses Werkzeuges, wobei sämtliche Bewegungen des Werkzeuges identisch zu denjenigen Bewegungen sind, die der Bedienungsmann mit dem Betätigungsorgan durchführt; sie sind auch gleichlaufend zu den Steuerbewegungen, da die beweglichen, einander entsprechenden Teile der beiden Köpfe durch Seile oder andere Übertragungsmittel gekuppelt sind.

Es ist insbesondere bereits ein Handhabungsgerät (Manipulator) bekannt, das mittels zweier mit Schwenk- und Drehgelenk versehener Köpfe — eines Steuerkopfes und eines gesteuerten Kopfes — betätigt wird, die je einen rohrförmigen Bauteil enthalten, der an einem um eine fest im Gehäuse des Kopfes vorgesehene Schwenkwelle schwenkbaren Träger drehbar gelagert und durch Gleichlauf-Übertragungsmittel mit dem entsprechenden Bauteil des anderen Kopfes zur Erzielung gleichlaufender Bewegungen der beiden rohrförmigen Bauteile gekuppelt ist, durch deren Bohrungen ein Seil axial hindurchführt, das ein Steuerorgan des Steuerkopfes mit einem zu steuernden Organ des gesteuerten Kopfes verbindet, in beiden Köpfen zunächst über eine im Gehäuse des Kopfes achsparallel zur Schwenkwelle des Trägers drehgelagerte Seilführungsrolle läuft und sodann über eine in dem schwenkbaren Träger gelagerte Seilrolle axial in den rohrförmigen Bauteil geführt wird.

Fernbetätigbares Handhabungsgerät
(Manipulator)

Anmelder:

Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. Beetz, Patentanwalt,

München 22, Steinsdorfstr. 10

Als Erfinder benannt:

Pierre Pesenti, Montrouge, Seine (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 31. August 1959 (803 960)

Die Achse jedes der zusammen mit ihren Trägern schwenkbaren rohrförmigen Bauteile bildet mit einer festen, durch die Schwenkwelle des schwenkbaren Trägers gehenden Richtung einen Winkel, der sich mit der Schwenkung des Trägers verändert. Damit sich dabei die Spannung im Seil nicht in Abhängigkeit von diesem Schwenkwinkel ändert, müßte die Bedingung erfüllt sein, daß das Seil in jedem der beiden Köpfe durch den festen Schnittpunkt der Schwenkachse des Trägers und der obenerwähnten festen Richtung hindurchgeht; dieser Schnittpunkt liegt in der Schwenkachse des schwenkbaren Trägers mit der festen Richtung.

Bei bekannten Handhabungsgeräten mit Schwenk- und Drehgelenk hat man versucht, die obengenannte Bedingung möglichst weitgehend zu erfüllen, d. h. die Richtungsänderung des Seiles in einem Punkt vorzunehmen, der in der Schwenkachse des Trägers liegt. Es ist jedoch nicht möglich, eine Seilumlenkung oder -abstützung zu erhalten, die eine Richtungsänderung des Seiles in einem Punkt, d. h. eine Knickung des Seiles in Form eines exakten Winkels ergibt. Um zumindest näherungsweise eine relativ scharfe Umlenkung zu erreichen, hat man bei diesen Handhabungsgeräten die folgende Anordnung benutzt: Der schwenkbare Träger schwenkt um zwei koaxiale Zapfen, die jedoch durch einen größeren axialen Abstand voneinander getrennt sind, so daß zwischen ihnen ein zentraler freier Raum verbleibt, in dem zwei mit je einer umlaufenden Seilrille versehene Seilrollen angeordnet sind, die tangential zur

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gemeinsamen Achse der beiden Zapfen liegen, in Der genaue Ausgleich der Längenänderungen des

dem schwenkbaren Träger gelagert und dazu be- Seiles läßt sich insbesondere bei zwei unterschiedstimmt sind, das Seil so genau wie möglich in seiner liehen Anordnungen und Ausbildungen der Köpfe theoretisch günstigsten Lage zu halten. erreichen; bei der ersten ist der gesteuerte Kopf

Diese Lösung hat mehrere Nachteile: einerseits 5 — bezogen auf eine senkrechte, parallel zu den wird die Länge und damit die Spannung in dem Seil Achsen der Seilscheiben und -rollen beider Köpfe bei einer Schwenkbewegung des Trägers — die zwischen diesen liegende Ebene — symmetrisch zu zwangläufig eine Schwenkung der an ihm gelagerten dem Steuerkopf ausgebildet, und das Seil umschlingt Rollen und damit eine Änderung der Richtung und die Seilscheibe jedes der Köpfe nur teilweise; im Länge des Seiles innerhalb des Kopfes herbei- 10 zweiten Falle weist der gesteuerte Kopf zwar die führt — nicht genau konstant gehalten; anderseits ist gleiche Anordnung auf wie der Steuerkopf, aber die die Konstruktion verhältnismäßig kompliziert, da Seilrollen für die Führung des Seiles axial in den man die Schwenkachse des schwenkbaren Trägers in rohrförmigen Bauteil sind — bezogen auf eine senkzwei koaxiale Zapfen aufteilen muß. rechte, parallel zu den Achsen der Seilscheiben und

Die Erfindung hat den Zweck, ein verbessertes 15 -rollen beider Köpfe zwischen diesen liegende fernbetätigbares Handhabungsgerät (Manipulator) zu Ebene — symmetrisch angeordnet, und das Seil umschaffen, das mittels zweier mit Schwenk- und Dreh- schlingt die Seilscheibe des einen Kopfes nur teilgelenk versehener Köpfe — eines Steuerkopfes und weise, umfaßt jedoch die Seilscheibe des anderen eines gesteuerten Kopfes — betätigt wird und bei Kopfes mit einer ungefähr vollständigen Umschlindem in einfacher Weise die obenerwähnten Nachteile 20 gung. Der Nachweis für den einwandfreien Ausgleich vermieden sind, insbesondere die Spannung des Seiles der Längenänderungen wird in der Beschreibung an stets genau gleich gehalten wird. zwei ausgewählten Ausführungsbeispielen gegeben,

Diese Aufgabe wird nicht dadurch gelöst, daß man die in der Zeichnung veranschaulicht sind; es zeigt versucht, die Umlenkung des Seiles in einem Punkt Fig. 1 einen Schnitt, ungefähr längs der Schnitt-

der Schwenkachse vorzunehmen, sondern dadurch, 25 linie 1-1 der Fig. 2, durch einen Kopf eines ferndaß der bzw. die Köpfe derart ausgebildet werden, betätigbaren Handhabungsgerätes, das die Merkmale daß die bei einer Schwenkung des Trägers um seine der Erfindung zeigt,

Schwenkachse auftretenden Längenänderungen des F i g. 2 im Schnitt längs der Linie 2-2 der F i g. 1

Seiles, die in dem einen der Köpfe auftreten, durch eine mögliche Anordnung der beiden in sich entim umgekehrten Sinne erfolgende Längenänderungen 30 sprechender Weise ausgeführten Köpfe — eines des Seiles im anderen Kopf genau ausgeglichen werden. Steuerkopfes und eines gesteuerten Kopfes — eines

Das dieser Bedingung entsprechende, fernbetätig- fernbetätigbaren Handhabungsgerätes, bare Handhabungsgerät (Manipulator), das mittels F i g. 3 eine ähnliche Anordnung mit einer ab-

zweier mit Schwenk- und Drehgelenk versehener weichenden Ausführungsform der beiden Köpfe des Köpfe — eines Steuerkopfes und eines gesteuerten 35 Handhabungsgerätes.

Kopfes — betätigt wird, die je einen rohrförmigen Bei dem in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten

Bauteil enthalten, der an einem um eine fest im Ge- Ausführungsbeispiel der Erfindung handelt es sich häuse des Kopfes vorgesehene Schwenkwelle um die Aufgabe, von einer Steuerstelle I eine schwenkbaren Träger drehbar gelagert und durch Klemmzange ρ oder ein ähnliches Werkzeug an Gleichlauf-Übertragungsmittel mit dem entsprechen- 40 einem Empfangsort II über eine Entfernung fernzuden Bauteil des anderen Kopfes zur Erzielung steuern, die verhältnismäßig groß ist. Außerdem gleichlaufender Bewegungen der beiden rohrför- kann der Empfangsort II durch irgendeine Wand migen Bauteile gekuppelt ist, durch deren Boh- oder eine andere Einrichtung von der Steuerstelle I rungen ein Seil axial hindurchführt, das ein Steuer- getrennt sein, beispielsweise durch eine physioloorgan des Steuerkopfes mit einem zu steuernden 45 gische Abschirmung, wenn das Handhabungsgerät Organ des gesteuerten Kopfes verbindet, in beiden nach der Erfindung für die Fernbehandlung von Köpfen zunächst über eine im Gehäuse des Kopfes radioaktiven Körpern oder Stoffen benutzt wird; die achsparallel zur Schwenkwelle des Trägers dreh- räumliche Trennung zwischen der Steuerstelle I und gelagerte Seilführungsrolle läuft und sodann über der Empfangsstelle II ist in der F i g. 2 durch die eine in dem schwenkbaren Träger gelagerte Seilrolle 50 Ebene P-P angedeutet.

axial in den rohrförmigen Bauteil geführt wird, ist Der Bedienungsmann befindet sich an der Steuer-

erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß in stelle I und betätigt zum Zwecke der Fernsteuerung beiden Köpfen das Seil — zwecks Ausgleichs seiner der Klemmzange p, die er einerseits beliebig in dem in einem der Köpfe beim Schwenken des Trägers Raum bewegen, anderseits aber auch öffnen und auftretenden Längenänderungen durch gleiche, aber 55 schließen muß, die beiden Steuerorgane, von denen gegensinnige Längenänderungen im anderen Kopf — das eine durch einen Handgriff m und das andere zwischen der Seilführungsrolle und der es axial in durch einen Betätigungshebel oder ein ähnliches den rohrförmigen Bauteil führenden Seilrolle zumin- Organ g gebildet wird. Der Handgriff m dient dazu, dest einen Teil des Umfanges einer Seilscheibe um- die räumlichen Bewegungen der Klemmzange ρ zu schlingt, die frei drehbar auf der den Kopf quer 60 steuern, wobei diese entweder offen oder auch gedurchsetzenden Schwenkwelle des Trägers dreh- schlossen sein kann, und der Betätigungshebel g ist gelagert ist und demjenigen Teil des Seiles, der für das öffnen und das Schließen der Klemmzange ρ zwischen der Seilführungsrolle und der Seilscheibe bestimmt. Die an der Steuerstelle I angeordneten liegt, eine unveränderliche Richtung gibt. Organe m und g, welche in der oben erläuterten

Die Seilrolle, die das Seil axial in den rohrför- 65 Weise zur Betätigung dienen, sind Teile eines Steuermigen Bauteil führt, ist zweckmäßigerweise um eine kopfes T₁, der mit einem Schwenk- und Drehgelenk mit dem rohrförmigen Bauteil schwenkbare Achse versehen ist. An der Empfangsstelle II bildet die drehbar. Klemmzange ρ einen Teil eines gesteuerten Kopfes

T₂, der in zumindest sehr ähnlicher Weise aus-

sprechenden Träger 3 befestigt, beispielsweise mit einer Schraube la an ihn angeschraubt ist.

Die Drehungen des rohrförmigen Bauteils 5 des Kopfes T₁ um die Längsachse B₁-B₁ werden ihrer-5 seits an den entsprechenden Bauteil des Kopfes T₂ in folgender Weise übertragen:

Jeder Bauteil 5 ist über einen Übertragungsmechanismus mit einer frei drehbar auf der entsprechenden Schwenkwelle 4 gelagerten Seilscheibe 9 gekup-

l d Übhi

₂
geführt ist.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 1 und 2 sind die beiden Köpfe T₁ und T₂ nach der Erfindung ausgeführt, ihre Einzelteile — bis auf die Organe g, m und ρ — sind vollkommen symmetrisch in bezug auf die Ebene P-P.

Jeder dieser beiden Köpfe T₁, T₂ hat ein tragendes

Gehäuse oder Gerüst, das den gesamten Mechanis- gg gp mus trägt und beispielsweise als halboffenes Ge- io pelt; der Übertragungsmechanismus kann beispielshäuse 1 ausgeführt ist, das zwei zueinander parallele, weise aus einem Ritzel 10 bestehen, das am Ende des an einem Arm 2 sitzende Wangen aufweist. Die Bauteils 5 angeordnet ist, und einem Zahnkranz 11, beiden einander in den beiden Köpfen T₁, T₂ ent- der seinerseits fest mit der Seilscheibe 9 verbunden sprechenden Arme werden von einer nicht dar- ist. Die beiden sich entsprechenden Seilscheiben 9 gestellten Haltevorrichtung getragen, über diese 15 der beiden Köpfe T₁, T₂ stehen über ein endloses Haltevorrichtung laufen Kupplungsverbindungen Seil 12 miteinander in Wirkverbindung, das in jedem zwischen den beiden Köpfen T₁, T₂, die weiter unten der Köpfe T₁, T₂ über eine Umlenkrolle, beispielsnäher beschrieben werden sollen. Diese Haltevorrich- weise die Rolle 13, läuft.

tung und die Kupplungsverbindungen sind in der Schließlich ist der Betätigungshebelf des Steuer-

F i g. 2 durch die strichpunktierte Linie L versinn- 20 kopfes T₁ mit der Zange ρ des gesteuerten Kopfes T₂

bildlicht. durch ein Seil 14 verbunden, dessen Endabschnitte

In dem halboffenen Gehäuse 1 jedes der Köpfe T₁, in den Längsachsen B₁-B₁ und Bj-S₂ im Inneren der T₂ ist ein Träger3 um eine QuerachseA₁-A₁ oder beiden entsprechenden Bauteiles liegen. ^: A₂-A₂ schwenkbar gelagert, der seinerseits auch die Wie leicht zu erkennen ist, muß das Seil 14 die Form eines U-förmigen halboffenen Gehäuses hat. 25 Bewegungen des Betätigungshebels g in synchroner Bei den bekannten Ausführungen derartiger Köpfe Weise und im gleichen Sinne sowie in der gleichen ist der Träger 3 durch seine beiden Wangen auf je Größe auf die Zange ρ übertragen; die Zange ρ wird einem besonderen Zapfen gelagert, die ihrerseits ko- in den Bauteil 5 des Kopfes T₂ hineingezogen, wenn axial liegen und durch einen größeren freien sie geschlossen werden soll, indem der Bedienungs-Zwischenraum getrennt sind, der Träger 3 gemäß der 30 mann den Betätigungshebel g in Richtung auf den vorliegenden Erfindung schwenkt jedoch um eine Handgriff m hin bewegt.

Schwenkwelle 4, die das halboffene Gehäuse 1 von Nun soll aber selbstverständlich die Zange ρ sich

einer bis zur anderen seiner beiden Wangen quer gegenüber dem Bauteil 5, welcher die Zange dreht,

durchsetzt. nicht bewegen, wenn der Bedienungsmann nicht auf

In der Längsachse des schwenkbaren Trägers 3 ist 35 den Betätigungshebel g drückt, und zwar ganz un-

ein rohrförmiger Bauteil 5 drehbar um eine Längs- abhängig davon, welche Bewegungen dem Bauteil 5

achse JS₁-B₁ oder B₂-B₂ gelagert, die senkrecht zu der des Kopfes T₂ übermittelt werden, um es zusammen

Querachse A _X-A_x bzw. A₂-A₂ verläuft. mit seiner Zange ρ zu bewegen, d. h., die Zange ρ

Bei dem Steuerkopf T₁ trägt der rohrförmige Bau- soll gegenüber dem Bauteil 5 in Ruhe bleiben, wenn

teil 5 den Handgriff m und den Betätigungshebel g. 40 der Bedienungsmann mit Hilfe des Handgriffes m

Bei dem gesteuerten Kopf T₂ dient das entsprechende den Bauteil 5 des Steuerkopfes T₁ in irgendeiner

l h f di f di i Wi b

g ₂

Element als Führung für die Zange p, auf die eine Feder q im Sinne ihres Herausdrückens aus dem rohrförmigen Element einwirkt und die sich selbst in dem Maße öffnet, wie sie aus dem Bauteils heraustritt, wogegen sie bei ihrem Zurückziehen in den Bauteil 5 geschlossen wird.

Weiterhin sind Verbindungs- oder Kupplungsmittel vorgesehen, einerseits zwischen den schwenkbaren Trägern 3 der beiden Köpfe T₁ und T₂ d anderseits zwischen den beiden rohrförmigen Bauteilen 5, die jede Schwenkbewegung des Trägers 3 in dem Steuerkopf T₁, die der Träger 3 um die Querachse A₁-A₁ ausführt, in eine Schwenkbewegung lih Ri

Weise bewegt.

Es ist klar, daß die Drehbewegungen der Bauteile 5 um ihre eigenen Längsachsen B^B₁ und B_%-B₂ 45 keinen Einfluß auf das Seil haben feöfineairweil dj.eses Seil in Achsenrichtung durch diese Bauteile hindurchtritt. Dagegen sind Maßnahmen notwendig, um zu vermeiden, daß die Schwenkbewegungen der Bauteile 5 mit ihren Trägern 3 um die Querachsen A₁-A₁ und 50 und A₂-A₂ zu einer Längsverschiebung des Seiles 14 führen können.

Die zu diesem Zweck vorgesehenen Maßnahmen ergeben zusammen mit der Symmetrie der Köpfe T₁

d dll A

g y ₁

und T₂ des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausd Abild d Shk

_{11 2} g

gleicher Richtung des entsprechenden Trägers 3 im 55 führungsbeispiels und der Ausbildung der Schwenkgesteuerten Kopf T₂ (um die Querachse A₂-A₂ über- wellen 4 als zusammenhängende einstückige Zapfen tragen und außerdem auch jede Drehung oder eine Ausführungsform eines fernbetätigbaren Hand-Schwenkung des rohrförmigen Bauteils S, das die habungsgerätes gemäß der Erfindung. Organe m und g trägt und um die Längsachse B₁-B₁ In jedem Kopf T₁, T₂ ist auf der Schwenkwelle 4 drehbar ist, in eine synchrone, im gleichen Sinne er- 60 zwischen den beiden Seilscheiben 7 und 9 eine lose folgende Drehung genau gleicher Winkelweite des oder frei drehbar auf dieser WeHe gelagerte Seil-Zangenträgers des gesteuerten Kopfes T₂, wobei auch scheibe 15 mit einer einzigen SeilriHe vorgesehen, hier die Drehung um die Längsachse B₂-B₂ erfolgt. über die das Seil mit einem bestimmten Umschlin-Die Schwenkungen des Trägers 3 um die Quer- gungswinkel C₁, d_v e_t oder e₂, a\, e₂ lauft, dessen achsQ A₁-A₁ im Steuerkopf T₁ werden an den ent- 65 Zentriwinkel veränderlich ist. sprechenden Träger 3 des gesteuerten Kopfes T₂ mit An der einen und der anderen Seite dieser Seil-Hilfe eines Seiles 6 übertragen, das in jedem Kopf scheibe 15 sind zwei Führungsvorrichtungen für das T₁, T₂ über eine Seilscheibe 7 läuft, die an dem ent- Seil 14 vorgesehen.

Eine dieser Führungsvorrichtungen besteht aus einer Rillenscheibe oder einer Seilrolle 16, die frei drehbar auf einer Achse 17 gelagert ist, welche ihrerseits in einer Wangenhalterung 18 sitzt, die mittels einer Platte 19 starr mit dem entsprechenden schwenkbaren Träger 3 verbunden ist. Diese Seilrolle 16 ist derart angeordnet, daß der Abschnitt a_v b_t oder a₂, b₂ des Seiles 14, der axial in dem entsprechenden Bauteil 5 liegt, diese Seilrolle 16 im Grund ihrer Seilnut tangiert.

Die andere Führungsvorrichtung besteht aus einer Seilscheibe 20, die frei drehbar auf einer von dem Gehäuse 1 des Kopfes T₁ bzw. T₂ getragenen Achse 21 gelagert ist. Diese Seilscheibe 20 ist so angeordnet, daß der Abschnitt Z₁, ^₁ oder /₂, g₂ des Seiles 14 der zwischen dieser Seilrolle 20 und dem der Halterung dienenden Arm 2 liegt, in Richtung der Achse dieses Armes verläuft.

Dank dieser Führungsvorrichtungen für das Seil 14 ändern sich die Seilabschnitte e_v J₁ und e₂, /₂, die ao zwischen der zentralen Seilscheibe 15 und der weiteren Seilscheibe 20 der Köpfe T₁ und T₂ liegen, bei den Schwenkungen der Träger 3 um ihre Querachse A₁-A₁ und A₂-A₂ nicht.

Das gleiche gilt für die Abschnitte b_v C₁ und b₂, c₂, von denen jeder zwischen der Seilrolle 16 und der Seilscheibe 15 liegt. Dagegen verändern sich die Umschlingungswinkel C₁, d_v e_r und C₂, d₂, e₂ im umgekehrten Sinne, aber um gleiche Beträge, so daß das Seil 14 sich am Punkte C₁ von dem Steuerkopf T₁ abrollt und sich an der Stelle c₂ im gesteuerten Kopf T₂ um einen gleichen Betrag aufwindet, wenn diese Köpfe T₁, T₂ in Richtung der Pfeile F₁ und F₂ (oder im umgekehrten Sinne bei entgegengesetzter Bewegung) geschwenkt werden. In sämtlichen Fällen erfolgt ein ganz genauer Ausgleich der Seilabschnitte a_v b₁ und a₂, b,, die an den Betätigungshebel g und an die Zange ρ angeschlossen sind, und die daher keine Lagenänderung erfahren.

In dem Seil 14 tritt infolgedessen keine auch noch so geringe Änderung der Spannung auf, und die Zange ρ bleibt genau in ihrer unveränderlichen Lage gegenüber dem rohrförmigen Bauteil 5, welches diese Zange ρ trägt, wenn während der Ortsveränderungen dieses Bauteils 5 und damit der Zange ρ der Betätigungshebel g nicht gegenüber dem Handgriff m bewegt wird.

In der F i g. 3 ist eine andere Ausführungsform der Köpfe T₁ und T₂ dargestellt. Der Steuerkopf T₁ ist dabei genauso ausgebildet wie in dem Beispiel gemäß Fig. 2; der gesteuerte Kopf T₂ ist dagegen nicht mehr symmetrisch zu dem Steuerkopf T₁, bezogen auf die Ebene P-P. Dieser zweite Kopf T₂ hat nun die gleiche Ausrichtung und Anordnung wie der Kopf T₁. Lediglich die schwenkbaren Träger 3 mit den in ihnen gelagerten Seilrollen 16 sind noch symmetrisch in bezug auf diese Ebene F-P.

Der Umschlingungswinkel C₁, b_v e_t des Seiles 14 um die Seilscheibe 15 im Steuerkopf T₁ hat sich nicht geändert, dagegen ist die Umschlingung c₂, b₂, e., der Seilscheibe 15 im gesteuerten Kopf T₂ derart, daß das Seü um die Seilscheibe 15 eine praktisch vollständige Windung bildet, wenn die Seilabschnitte b₂, c₂ und e₂, J₂ in ihrer gegenseitigen Verlängerung liegen, d. h. der Umschlingungswinkel ist etwa 360°, wenn, wie dargestellt, die beiden Abschnitte zwischen sich einen kleinen Winkel einschließen.

Es ist ohne weiteres einzusehen, daß an Stelle der frei drehbaren Seilrollen 16 und Seilscheiben 20 auch in anderer Weise ausgeführte Umlenkorgane verwendet werden könnten, und zwar könnten es einfache Umlenkachsen sein. In einem solchen Falle würde jedoch eine Reibung des Seiles 14 beim Betätigen der Zange ρ im Sinne ihres öffnens oder ihres Schließens auftreten, wogegen die drehbaren Seilführungen 16 und 20 — wie auch die Seilscheibe — praktisch eine schädliche Reibung vermeiden und infolgedessen auch die Gefahr einer raschen Abnutzung des Seiles 14.

Es sei noch betont, daß die Erfindung sich nicht auf die weiteren Mittel der Betätigung der Köpfe bezieht und auch nicht auf die Betätigungs- und Arbeitsvorrichtungen, die mit den beiden Enden des Seiles 14 verbunden werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Fernbetätigbares Handhabungsgerät (Manipulator), das mittels zweier mit Schwenk- und Drehgelenk versehener Köpfe — eines Steuerkopfes und eines gesteuerten Kopfes — betätigt wird, die je einen rohrförmigen Bauteil enthalten, der an einem um eine fest im Gehäuse des Kopfes vorgesehene Schwenkwelle schwenkbaren Träger drehbar gelagert und durch Gleichfeuf-Ubertragungsmittel mit dem entsprechenden Bauteil des anderen Kopfes zur Erzielung gleichlaufender Bewegungen der beiden rohrförmigen Bauteile gekuppelt ist, durch deren Bohrungen ein Seil axial hindurchführt, das ein Steuerorgan des Steuerkopfes mit einem zu steuernden Organ des gesteuerten Kopfes verbindet, in beiden Köpfen zunächst über eine im Gehäuse des Kopfes achsparallel zur Schwenkwelle des Trägers drehgelagerte Seilführungsrolle läuft und sodann über eine in dem schwenkbaren Träger gelagerte Seilrolle axial in den rohrförmigen Bauteil geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Köpfen (T₁, T₂) das Seil (14) — zwecks Ausgleiches seiner in einem der Köpfe (T₁ bzw. T₂) beim Schwenken des Trägere (3) auftretenden Längenänderungen durch gleiche, aber gegensinnige Längenänderungen im anderen Kopf (T₂ bzw. T₁) — zwischen der Seilführungsrolle (Seilscheibe 20) und der es axial , in den rohrförmigen Bauteil (5) führenden Seilrolle (16) zumindest einen Teil des Umfanges einer Seilscheibe (15) umschlingt, die frei drehbar auf der den KoPf(T₁ oder T₂) quer durchsetzenden Schwenkwelle (4) des Trägers (3) drehgelagert ist, und demjenigen Teil des Seiles, der zwischen der Seilführungsrolle (Seilscheibe 20) und der Seilscheibe (15) liegt, eine unveränderliche Richtung gibt.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrolle (16) zur axialen Führung des Seiles (14) in den rohrförmigen Bauteil (5) um eine mit dem rohrförmigen Bauteil (5) schwenkbare Achse drehbar ist.

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der gesteuerte Kopf (T₂)- bezogen auf eine senkrechte, parallel zu den Achsen der Seilscheiben (15, 20) und -rollen (16) beider Köpfe (T₁, T₂) zwischen diesen liegende Ebene (P-P) — symmetrisch zu dem Steuerkopf (T₁) ausgebildet ist und daß das Seil (14) die Seil-

scheibe (15) jedes der Köpfe (T₁, T₂) nur teilweise umschlingt (F i g. 1 und 2).

4. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesteuerte Kopf (T'₂) die gleiche Anordnung aufweist wie der Steuerkopf (T₁), aber die Seilrollen (16) — bezogen auf eine senkrechte, parallel zu den Achsen der Seilscheiben (15, 20) und -rollen (16) beider Köpfe (T₁, T₂) zwischen diesen liegende Ebene (P-P) —

10

symmetrisch angeordnet sind, und daß das Seil (14) die Seilscheibe (15) des einen Kopfes (Steuerkopf T₁) nur teilweise umschlingt, jedoch die Seilscheibe (15) des anderen Kopfes (T'j) mit einer ungefähr vollständigen Umschlingung umfaßt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 695 715, 2 774 488.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 690/93 9. 64