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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fortbewegung oder zur Erzeugung
einer Bewegung eines mit der Vorrichtung in Verbindung stehenden Teils.
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Derartige
Vorrichtungen sind in unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Vorrichtungen zur
Fortbewegung weisen als Fortbewegungsmittel im Allgemeinen Räder, Ketten,
etc. auf. Als Vorrichtungen zur Erzeugung einer Bewegung eines Teils bzw.
einer Relativbewegung zwischen zwei Teilen sind beispielsweise Kolbenzylindereinheiten
bekannt, die unter anderem bei Baumaschinen zum Einsatz kommen und
beispielsweise die Bewegung eines Baggerarmes oder eines Teleskopauslegers bewirken.
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Es
ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Fortbewegung
oder zur Erzeugung einer Bewegung mit alternativen Fortbewegungsmitteln bereitzustellen,
die robust ausgeführt
ist und vielfältige
Einsatzmöglichkeiten
eröffnet.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Danach sind erste und zweite Fortbewegungsmittel vorgesehen, wobei
der Abstand der ersten Fortbewegungsmittel zueinander sowie der
Abstand der zweiten Fortbewegungsmittel zueinander vergrößerbar und verkleinerbar
ist. Schließlich
sind Mittel vorgesehen, durch die der Abstand der ersten Fortbewegungsmittel
zu den zweiten Fortbewegungsmitteln vergrößerbar und verkleinerbar ist.
Durch die Vergrößerung und
Verkleinerung des Abstandes der ersten Fortbewegungsmittel zueinander
sowie der zweiten Fortbewegungsmittel zueinander, die vorzugsweise
senkrecht oder im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der
Vorrichtung oder eines durch diese bewegten Teils erfolgt, kann
die Vorrichtung beispielsweise mit den Wandungen eines Schachtes oder
Rohres Kontakt aufnehmen bzw. diesen Kontakt lösen. Die Kontaktaufnahme dient
der Abstützung der
Vorrichtung an Wandungen oder einer beliebigen anderen Oberfläche, die
zur Erzeugung einer Fortbewegung der Vorrichtung selbst, eines mit
der Vorrichtung in Verbindung stehenden Teils oder der Relativbewegung
zwischen zwei Teilen dient. Aufgrund der Mittel, durch die der Abstand
der ersten Fortbewegungsmittel zu den zweiten Fortbewegungsmitteln vergrößerbar und
verkleinerbar ist, wird eine Fortbewegung der Vorrichtung relativ
zu einer Oberfläche bzw.
eine Relativbewegung zwischen zwei Teilen erzeugt.
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Die
ersten und die zweiten Fortbewegungsmittel können jeweils zwei verschwenkbare
Hebel aufweisen, deren Winkel zueinander veränderbar ist. Soll der Abstand
der Fortbewegungsmittel zueinander vergrößert werden, wird der von den
Hebeln eingeschlossene Winkel vergrößert, so dass eine Spreizung
erfolgt und sich die Vorrichtung entsprechend abstützen kann.
Die Hebel oder sonstigen Fortbewegungsmittel können je nach Bedarf Fußbereiche
aufweisen, mittels derer eine Relativbewegung zu der Oberfläche, auf
der sich die Fußbereiche
abstützen, unterbleibt,
oder Fußbereiche,
die eine derartige Relativbewegung zulassen.
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Anstelle
der mit Hebeln ausgeführten
Fortbewegungsmittel können
auch beliebige andere Fortbewegungsmittel eingesetzt werden, deren
Abstand zueinander veränderbar
ist. Denkbar ist beispielsweise auch, dass die Fortbewegungsmittel
an ihrem Umfang aufblasbare Bereiche aufweisen, so dass der Abstand
der Fortbewegungsmittel zueinander, d. h. der Abstand der aufgeblasenen
Randbereiche zueinander, veränderbar
ist. Möglich
ist es beispielsweise aufblasbare Bereiche gegenüberliegend an einem beispielsweise
kreisförmigen
Grundkörper
vorzusehen oder auch, den Grundkörper
mit einem den Umfang bildenden aufblasbaren Ring zu versehen. Wird der
Ring aufgeblasen, vergrößert sich
der Abstand der jeweils gegenüberliegenden
Umfangsbereiche zueinander.
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Weisen
die Fortbewegungsmittel jeweils zwei verschwenkbare Hebel auf, deren
Winkel zueinander veränderbar
ist, kann eine Kolben-Zylinder-Einheit vorgesehen sein, die mit
den Hebeln derart in Verbindung steht, dass der von den Hebeln eingeschlossene
Winkel von der Kolbenposition abhängt. Wird der Kolben aus dem
Zylinder ausgeschoben, wird der Winkel zwischen den Hebeln vergrößert. Möglich ist
es, einen Zylinder vorzusehen, in dem ein Kolben läuft, wobei
der Kolben mit einem Hebel und der Zylinder mit dem anderen Hebel
in Verbindung steht. Denkbar ist es ebenfalls, eine doppelt wirkende
Vorrichtung bereitzustellen, die zwei Zylinder oder einen gemeinsamen
Zylinderraum aufweist, in dem zwei Kolben laufen, deren Kolbenstangen
mit den Hebeln in Verbindung stehen.
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Weiterhin
ist es möglich,
dass je Fortbewegungsmittel zwei weitere zueinander verschwenkbare
Hebel vorgesehen sind, die mit den Hebeln der Fortbewegungsmittel
unmittelbar oder mittelbar schwenkbar in Verbindung stehen und deren Schwenkachsen
relativ zu den Schwenkachsen der Hebel der Fortbewegungsmittel verschiebbar
sind. Vorzugsweise verfügen
die weiteren Hebel über
eine gemeinsame Schwenkachse. Wird die Schwenkachse bzw. die Schwenkachsen
dieser Hebel relativ zu den Schwenkachsen der Hebel der Fortbewegungsmittel
verschoben, wird der durch die Hebel der Fortbewegungsmittel eingeschlossene
Winkel vergrößert oder
verkleinert, so dass ebenfalls eine Aufspreizung erfolgt, die zur
Fixierung der Fortbewegungsmittel relativ zu einer oder mehreren
Oberflächen
führt.
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Die
Mittel, durch die der Abstand der ersten Fortbewegungsmittel zu
den zweiten Fortbewegungsmitteln bzw. der Abstand der ersten und/oder der
zweiten Fortbe wegungsmittel zueinander vergrößerbar und verkleinerbar ist,
können
pneumatisch, hydraulisch oder mechanisch betrieben sein. Hinsichtlich
des Betriebes dieser Mittel gibt es keinerlei Beschränkungen.
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Denkbar
ist beispielsweise, dass die ersten und/oder die zweiten Fortbewegungsmittel
jeweils an einer Kolbenstange eines Kolbens angeordnet sind, der
in einem Zylinderraum der Vorrichtung bewegbar angeordnet ist. Dabei
kann vorgesehen sein, dass die ersten und die zweiten Fortbewegungsmittel
an jeweils einer Kolbenstange eines Kolbens angeordnet sind, wobei
die Kolben in einem gemeinsamen oder in voneinander getrennten Zylinderräumen laufen.
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Weiterhin
kann vorgesehen sein, dass die Kolben die Zylinderräume jeweils
in einen ersten und in einen zweiten Abschnitt unterteilen, die
jeweils mit einem Anschluss versehen sind, der mit einem Rücklauf oder
einer druckführenden
Leitung einer pneumatischen oder einer Hydraulikversorgung verbindbar
ist, wobei die Druckbeaufschlagung des ersten Abschnittes zu einem
Ausschieben der Kolbenstange und die Druckbeaufschlagung des zweiten
Abschnittes zu einem Einschieben der Kolbenstange führt. Wird
eine oder werden beide Kolbenstangen ausgeschoben, führt dies
zu einer Vergrößerung des Abstandes
der ersten zu den zweiten Fortbewegungsmitteln. Wird eine oder werden
beide Kolbenstangen eingezogen, wird entsprechend der Abstand der
ersten Fortbewegungsmittel zu den zweiten Fortbewegungsmitteln verkleinert.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuervorrichtung
vorgesehen, die den ersten Abschnitt eines ersten Zylinderraumes
mit Druck beaufschlagt, wenn der Abstand der zugehörigen ersten
Fortbewegungsmittel zueinander groß ist, deren Kolben in dem
ersten Zylinderraum läuft,
und den zweiten Abschnitt des ersten Zylinderraumes mit Druck beaufschlagt,
wenn der Abstand der zugehörigen
ersten Fortbewegungsmittel zueinander demgegenüber klein ist. Weiterhin kann
eine Steuervorrichtung vorgesehen sein, die den ersten Abschnitt
eines zweiten Zylinderraumes mit Druck beaufschlagt, wenn der Abstand
der zugehörigen
zweiten Fortbewegungsmittel zueinander klein ist und den zweiten Abschnitt
des zweiten Zylinderraumes mit Druck beaufschlagt, wenn der Abstand
der zugehörigen
zweiten Fortbewegungsmittel zueinander demgegenüber groß ist. Der erste und zweite
Zylinderraum liegen beispielsweise unmittelbar aneinander oder sind
voneinander getrennt angeordnet und nehmen in entgegengesetzte Richtungen
ausschiebbare Kolben auf.
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Denkbar
ist beispielsweise, dass eine Ausschubbewegung der Kolbenstange
erfolgt, die mit den ersten Fortbewegungsmitteln in Verbindung steht,
wenn diese mit der Oberfläche
verspannt sind, so dass eine Fortbewegung der Vorrichtung erfolgt. Dabei
kann gleichzeitig vorgesehen sein, dass auch die Kolbenstange ausgeschoben
wird, die mit den zweiten Fortbewegungsmitteln in Verbindung steht, wobei
sich diese Fortbewegungsmittel in einer eingezogenen, d. h. mit
der Oberfläche
nicht verspannten Position befinden, so dass eine Bewegung dieser Fortbewegungsmittel
gegenüber
den ersten, verspannten Fortbewegungsmitteln möglich ist.
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Anschließend kann
vorgesehen sein, dass der Abstand der zweiten Fortbewegungsmittel
zueinander sodann vergrößert wird,
so dass diese mit der Oberfläche
verspannt werden und die Verspannung der ersten Fortbewegungsmittel
durch Verringerung des Abstandes der ersten Fortbewegungsmittel
aufgehoben wird. Anschließend
erfolgt die Druckbeaufschlagung der zweiten Abschnitte der Zylinderräume, so
dass die Kolbenstangen eingezogen werden. Dieser Vorgang wiederholt
sich, so dass sich insgesamt eine Fortbewegung der Vorrichtung bzw.
die Bewegung der Vorrichtung relativ zu einer Oberfläche oder eine
Relativbewegung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Bauteilen
erzielt wird.
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Weiterhin
ist es möglich,
dass die ersten und/oder die zweiten Fortbewegungsmittel jeweils
an einer Stange angeordnet sind, die in Ihrem Endbereich schwenkbar
mit einem Hebel in Verbindung steht, der schwenkbar auf einer in
zwei Richtungen rotierbaren Scheibe angeordnet ist. Die Rotation
der Scheibe führt
zu einer Bewegung der darauf schwenkbar angeordneten Hebel und über diese
zu einer linearen Bewegung der mit diesem Hebel in Verbindung stehenden
Stangen. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass sowohl die ersten als
auch die zweiten Fortbewegungsmittel jeweils an einer Stange angeordnet
sind, die in ihrem Endbereich schwenkbar mit einem Hebel in Verbindung
steht, wobei die Hebel vorzugsweise diametral gegenüberliegend
auf der Scheibe angeordnet sind, so dass eine Drehbewegung der Scheibe
zu einer Einschub- oder Ausschubbewegung beider Stangen führt. Wird
die Scheibe in eine Richtung gedreht, werden die Stangen eingezogen
und der Abstand der ersten Fortbewegungsmittel zu den zweiten Fortbewegungsmitteln verkleinert.
Erfolgt eine Drehung der Scheibe in die entgegengesetzte Richtung,
werden die Stangen ausgeschoben und somit der Abstand der ersten Fortbewegungsmittel
zu den zweiten Fortbewegungsmitteln vergrößert. Um eine fortlaufende
Bewegung zu erzeugen, ist dabei vorzugsweise der oben beschriebene
Ablauf einzuhalten, wobei wechselseitig die ersten bzw. zweiten
Fortbewegungsmittel verspannt werden, so dass insgesamt eine Vorschubbewegung
möglich
ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Fortbewegung, insbesondere
zur Fortbewegung im Wasser mit wenigstens zwei aufeinander zubewegbare,
vorzugsweise zueinander verschwenkbare Verdrängungselemente aufweisenden
Fortbewegungsmitteln sowie mit Mitteln, durch die der zwischen den
Verdrängungselementen
oder Platten eingeschlossene Winkel verringerbar ist, so dass aufgrund
der Verdrängung
des zwischen den Elementen aufgenommenen Mediums ein Vorschub erfolgt.
Dabei kann die Vorrichtung gemäß einem
der Ansprüche
1 bis 12 ausgeführt
sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine ein- oder mehrfach
gekröpfte Welle
vorgesehen ist, an der ein Hebelmechanismus angeordnet ist, an dem
sich wenigstens eine Anordnung von wenigstens zwei zueinander verschwenkbaren
Verdrängungselmenten
befindet und dass Mittel vorgesehen sind, durch die der Winkel zwischen den
Verdrängungselementen
in Abhängigkeit
der Position des Hebelmechanismus veränderbar ist.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn die Welle mehrfach gekröpft ist und dass an den Kurbelzapfen mehrere
der Hebelmechanismen angeordnet sind. Die Mittel, durch die der
Winkel zwischen den Verdrängungselementen
in Abhängigkeit
von der Position des Hebelmechanismus veränderbar ist, können durch
Hebel gebildet wer den, die eine schwenkbare ortsfeste Lagerung aufweisen
und ferner schwenkbar mit den Verdrängungselementen in Verbindung
stehen.
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Die
Verdrängungselemente
können
beispielsweise als Platten ausgebildet sein.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Wasserfahrzeug mit Antriebsmitteln,
die eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17 aufweisen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Kran mit wenigstens
zwei teleskopierbaren Elementen, wobei der Kran eine Vorrichtung
nach einem der Ansprüche
1 bis 12 aufweist, mittels derer die Elemente ein- und/oder austeleskopierbar
sind.
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Dabei
können
die Vorrichtungen Ausschubmittel zum Ausschieben eines oder mehrerer
teleskopierbarer Elemente aufweisen. Die Ausschubmittel können durch
zwei Hebel gebildet werden, deren Winkel zueinander mittels einer
mit den Hebeln in Verbindung stehenden Kolben-Zylinder-Einheit veränderbar
ist.
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Bei
den Elementen kann es sich beispielsweise um die Schüsse eines
Kranauslegers handeln. Diese können
gerade oder auch gekrümmt
ausgeführt
sein.
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Die
Vorrichtung kann ortsfest oder auch mit den teleskopierbaren Elementen
bewegbar angeordnet sein. Denkbar ist es, dass die Vorrichtung nach dem
Austeleskopieren eines Schusses in diesen Schuss bewegt wird und
sodann den nächsten Schuss
ausschiebt. Dazu ist vorzugsweise vorzusehen, dass die die Ausschubmittel
bildenden Hebel zusammengeführt
werden, so dass die Vorrichtungen in den nachfolgenden Schuss hineinbewegt
werden kann.
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Alternativ
dazu ist es möglich,
dass die Vorrichtung nur mit einem Schuss lösbar oder unlösbar in
Verbindung steht und das Ausschieben dieses Schusses eine Ausschubbewegung
der nachfolgenden inneren Schüsse
mit sich bringt.
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Die
teleskopierbaren Elemente des Krans können nicht nur im Bereich des
Auslegers angeordnet sein, sondern auch zur Ausrichtung des Krans herangezogen
werden. Denkbar ist es beispielsweise, dass der Kran schwenkbar
oder linear verfahrbar angeordnet ist und mit einer gekrümmten oder
geraden Führung
in Verbindung steht, die relativ zu ebenfalls gekrümmten oder
geraden Stützen
verschiebbar ist, wobei die Relativbewegung zwischen Führung und
Stützen
durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 erzielt wird.
Denkbar ist es beispielsweise, dass die Stützen in der Führung aufgenommen
sind. Möglich
ist es ebenfalls, dass die Stützen
die Führung
aufnehmen.
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Die
Erfindung betrifft ferner einen Aufzug mit Antriebsmitteln, wobei
die Antriebsmittel eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
12 aufweisen. Anstelle einer üblichen
Seilführung
kann der Aufzug durch eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
12 bewegt werden. Im Notfall kann vorgesehen sein, dass die ersten
und zweiten Fortbewegungsmittel in eine Position bewegt werden,
in denen der Abstand der ersten Fortbewegungsmittel zueinander und
der Abstand der zweiten Fortbewegungsmittel zueinander vergrößert ist,
so dass eine Verspannung erfolgt, die den Aufzug in einer bestimmten Position
hält.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Fortbewegungsmittel mit einer kontrahierbaren
sowie expandierbaren Umhüllung
sowie mit von der Umhüllung umgebenen
und mit dieser in Verbindung stehenden Antriebsmitteln in Form einer
oder mehrerer Vorrichtungen gemäß einem
der Ansprüche
1 bis 12. Bei der Umhüllung
kann es sich beispielsweise um ein zumindest bereichsweise elastisches
Material handeln. Denkbar ist auch, dass die Umhüllung zumindest abschnittsweise
die Struktur einer Ziehharmonika aufweist, so dass eine Kontraktion
und Expansion möglich
ist. Das Fortbewegungsmittel bewegt sich ähnlich einem Wurm und kann
auch für
die Fortbewegung in unwegsamen Gelände herangezogen werden.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Förderband oder
Fortbewegungsmittel mit einem umlaufenden Band oder Riemen mit einem
oberen Trum und einem unteren Trum, wobei wenigstens eine Vorrichtung
gemäß einem
der Ansprüche
1 bis 12 vorgesehen ist, durch die das obere Trum und/oder das untere
Trum angetrieben wird.
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Die
Erfindung betrifft schließlich
einen Drehantrieb zum Antrieb von einem von zwei relativ zueinander
drehbaren Elementen, wobei der Drehantrieb eine Vorrichtung nach
einem der Ansprüche
1 bis 12 aufweist.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es
zeigen:
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1:
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Teleskopausleger
eines Krans,
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2a:
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Fortbewegung in
einem Rohr,
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2b:
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem weiteren Antriebskonzept,
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3:
eine schematische Darstellung eines Teleskopkrans mit gekrümmtem Ausleger
sowie einer gekrümmten
Führung
zur Ausrichtung des Krans sowie eine Detaildarstellung eines Ausschnittes
des Auslegers mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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4:
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Fortbewegung in
einem gekrümmten
Kanal (Option I) sowie eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
als Drehantrieb (Option II) sowie eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie
A-A,
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5:
eine schematische Darstellung des Einsatzes der Vorrichtung zum
Antrieb eines Aufzuges,
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6:
eine schematische Darstellung eines Teleskopauslegers eine Krans
mit ortsfest angeordneter erfindungsgemäßer Vorrichtung (oben) und eine
schematische Darstellung des gesamten Teleskopauslegers mit mehreren
erfindungsgemäßer Vorrichtungen
(unten),
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7:
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bewegung
eines Wagenzuges in einer Röhre,
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8:
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bewegung
zweier Wagenzüge
in zwei Richtungen,
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9:
eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Antriebseinrichtung
im Wasser,
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10:
eine schematische Darstellung eines Schiffsantriebes mit gekröpfter Welle
und mehrfacher Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (oben) und
eines schematische Darstellung eines Schiffes mit einem derartigen
Antrieb (unten),
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11:
eine schematische Darstellung eines Fortbewegungsmittels mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung
als Antriebsmittel und
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12:
eine schematische Darstellung eines Förderbandes, dessen oberes und
unteres Trum durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung angetrieben
wird.
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1 zeigt
in einer schematischen Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung 10,
mit einem Korpusteil, der zwei voneinander getrennte Zylinderräume 48, 49 aufweist.
In dem Zylinderraum 48 läuft der Kolben 44,
der mit der Kolbenstange 40 verbunden ist. In dem Zylinderraum 49 läuft der
Kolben 46, der mit der Kolbenstange 42 verbunden
ist. Die Kolbenstangen 40, 42 stehen in den von
den Kolben 44, 46 abgewandten Endbereichen schwenkbar
mit jeweils zwei Hebeln 20, 22 in Ver bindung,
die jeweils eine gemeinsame Schwenkachse aufweisen. Die Hebel 20, 22 stehen
untereinander jeweils mit einer doppelt wirkenden Kolbenzylindereinheit 24, 26 in Verbindung, über deren
Betätigung
der Winkel zwischen den Hebeln 20, 22 veränderbar
ist. In den von der gemeinsamen Schwenkachse abgewandten Endbereichen
der Hebel stehen diese vorzugsweise schwenkbar mit Fußstücken in
Verbindung, mittels sich die Hebel 20, 22 auf
einer Oberfläche,
im vorliegenden Ausführungsbeispiel
gemäß 1 auf
der Innenseite eines Schusses eines Kranauslegers abstützen. Wie
aus 1 ersichtlich, ist in den Schuss des Auslegers,
in dem sich die Vorrichtung befindet, ein weiterer Schuss ein- und
austeleskopierbar. Entsprechendes gilt für die weiteren Schüsse des
Auslegers. Mit der gemeinsamen Schwenkachse der links dargestellten
Hebel 22 stehen die Hebel 102 in Verbindung, deren
Winkel zueinander über
die Kolbenzylindereinheit 104 veränderbar ist. Die Endbereiche dieser
Hebel 102 stehen mit der stirnseitigen Kante des nächstfolgenden
Schusses fest oder lose in Verbindung und übertragen die von der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 bewirkte
Vorschubbewegung auf diesen Teleskopauslegerschuss.
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Die
Funktion der in 1 dargestellten Vorrichtung
gestaltet sich wie folgt. Zunächst
wird über die
Kolbenzylindereinheit 24 der Winkel zwischen den Hebeln 20 vergrößert, bis
deren Fußabschnitte an
der Innenwandung des Schusses anliegen. Die Kolbenzylindereinheit 26 wird
gleichzeitig derart eingestellt, dass der Winkel der Hebel 22 verringert
wird, so dass eine Relativbewegung zwischen den Fußbereichen
der Hebel 22 und der Innenwand des Teleskopschusses möglich ist.
Sodann wird der links von dem Kolben 44 befindliche erste
Abschnitt des Zylinderraums 48 mit Druck beaufschlagt,
wodurch sich die Zylinderräume 48, 49 und
die Kolbenstange 42, die Hebel 22 und 102 gegenüber den
fixierten Hebeln 20 nach links bewegen. Gleichzeitig oder
zeitlich versetzt wird der rechts von dem Kolben 46 befindliche erste
Abschnitt des Zylinderraumes 49 mit Druck beaufschlagt,
wodurch die Kolbenstange 42 ausgeschoben wird, was zu einer
weiteren Fortbewegung der Hebel 22, der Hebel 102 und
somit auch des auszuschiebenden Teleskopschusses führt.
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Sodann
wird die Kolbenzylindereinheit 26 mit Druck beaufschlagt,
so dass sich der Winkel zwischen den Hebeln 22 vergrößert und
diese über
ihre Fußabschnitte
auf der Innenseite des Teleskopschusses verspannt werden. Anschließend erfolgt über die
Kolbenzylindereinheit 24 eine Verringerung des Winkels
der Hebel 20, so dass diese relativ zu der Innenwandung
des Teleskopschusses bewegbar sind. Sodann werden die Kolbenstangen 40, 42 gleichzeitig
oder aufeinanderfolgend durch Druckbeaufschlagung der jeweiligen
zweiten Abschnitte der Zylinderräume 48, 49 eingezogen.
Die zweiten Abschnitte der Zylinderräume 48, 44 befinden
sich rechts von dem Kolben 44 und links von dem Kolben 46.
Die Einschubbewegung der Kolbenstangen 40, 42 führt dazu,
dass die Zylinderräume 48, 49 mit
Kolbenstange 40 und den Hebeln 20 an die verspannten Hebel 22 herangeführt werden,
so dass sich die Vorrichtung insgesamt verkürzt und auf die Hebel 22 zubewegt
wird. Anschließend
erfolgt erneut der oben beschriebene Vorgang der Verspannung der
Hebel 20 und der Ausschubbewegung der Kolbenstangen 40, 42,
so dass sich die Vorrichtung gemäß 1 weiter
nach links bewegt.
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Die
Hebel 102 können
fest oder lösbar
mit dem auszuschiebenden Schuss verbunden sein. Über die Kolben-Zylinder-Einheit 104 ist
deren Winkel verstellbar, so dass die Vorrichtung nach dem Ausschieben
des ersten teleskopierbaren Schusses in diesen hineinbewegt werden
kann und zum Ausschieben des nächstinneren
Schusses herangezogen werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
ist grundsätzlich
auch in der entgegensetzten Richtung zum Einziehen der Schüsse einsetzbar.
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2a zeigt
eine Vorrichtung, bei der der Winkel zwischen den Hebeln 20 bzw. 22 nicht
durch Kolbenzylindereinheiten, sondern durch die Hebelmechanismen 30, 32 verändert wird.
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Die
Hebel 30 und 32 bilden jeweils einen Kniehebel.
Die gemeinsame Schwenkachse der Hebel 30, 32 ist
gegenüber
der gemeinsamen Schwenkachse der Hebel 20, 22 in
Fortbewegungsrichtung der Vorrichtung 10 verschiebbar,
so dass je nach axialer Position der gemeinsamen Schwenkachse der Hebel 30, 32 eine
Spreizung oder eine Zusammenführung
der Hebel 20, 22 erfolgt.
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Der
weitere Bewegungsmechanismus entspricht dem zu 1 erläuterten.
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Alternativ
zu einem pneumatischen oder hydraulischen Antrieb der Vorrichtung
gemäß Anspruch 1
ist auch ein mechanischer Antrieb denkbar. 2b zeigt
eine derartige Ausgestaltung mit einer Scheibe 60, die
in zwei Richtungen rotierbar ist, wie dies durch den Doppelpfeil
angedeutet ist. Auf der Scheibe 60 sind drehbar die Hebel 54, 56 angeordnet,
deren Anlenkpunkte auf der Scheibe 60 diametral gegenüberliegend
gewählt
sind. Die Hebel 54, 56 stehen in ihren anderen
Endbereichen mit linear verfahrbaren Stangen 50, 52 in
Verbindung, an denen sich die Fortbewegungsmittel in Form der Hebel 20, 22 befinden.
Die Vergrößerung und
Verkleinerung des Abstandes der ersten Fortbewegungsmittel bzw.
Hebel 20 zueinander und der zweiten Fortbewegungsmittel
bzw. Hebel 22 zueinander wird durch die weiteren Hebelmechanismen 30, 32 bewerkstelligt,
wie dies zu 2a beschrieben wurde.
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Wird
die Scheibe 60 im Uhrzeigersinn gedreht, werden die Stangen 50, 52 eingezogen.
Erfolgt eine Drehung der Scheibe 60 in die entgegengesetzte
Richtung erfolgt ein Ausschub der Stangen 50, 52. Um
die Vorrichtung gemäß Pfeilrichtung
in 2b zu bewegen, erfolgt eine Bewegung der Scheibe 60 entgegen
dem Uhrzeigersinn, sobald die Hebel 20 verspannt sind und
eine Bewegung im Uhrzeigersinn, sobald die Hebel 22 verspannt
sind. Auf diese Weise kann die Vorrichtung in Pfeilrichtung gemäß 2b bewegt
werden.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann in vielfältigen
unterschiedlichen Anwendungsbereichen Einsatz finden, von denen
im folgenden einige exemplarisch beschrieben sind. Der Einsatz kann
die Fortbewegung der Vorrichtung selbst oder z. B. die Bewegung
eines Teils oder einer Oberfläche
relativ zu der Vorrichtung umfassen.
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3,
linke Darstellung zeigt in schematischer Ansicht den Kran 100 mit
den teleskopierbaren Schüssen 110, 112.
Eine Detaildarstellung ist in 3, rechts
wiedergegeben. In dem auszuschiebenden Endbereich des inneren Schusses 110 befindet
sich die erfindungsgemäße Vorrichtung 10,
die fest oder lösbar
mit diesem Endbereich verbunden sein kann. Über die Bewegung der Vorrichtung 10 kann
der innere Schuss 110 ausgeschoben oder eingezogen werden,
wobei es keine Rolle spielt, ob die Schüsse gerade oder gemäß 3 gekrümmt ausgeführt sind.
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Wie
aus 3, linke Darstellung weiter ersichtlich, weist
der Kran 100 eine Führung 120 auf, die
mit dem unteren Kranabschnitt verbunden ist. In die gekrümmte Führung 120 greifen
beidseitig ebenfalls gekrümmte
Stützen 130 ein,
relativ zu denen die Führung 120 bewegbar
ist. Die Ein- und Ausschubbewegung der Stützen 130 aus der Führung 120 wird mittels
der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 bewerkstelligt,
so dass die Neigung des im unteren Bereich schwenkbar gelagerten
Krans 100 veränderbar ist.
Dies ist schematisch in 3 angedeutet. In jedem der Endbereiche
der Stützen
befindet sich eine Vorrichtung 10. Auch ein lineares Verfahren
des Kranes 100 ist mittels der Vorrichtung 10 denkbar.
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Der
Kran 100 kann darüber
hinaus um seine Längsachse
drehbar angeordnet sein, wie dies durch den gekrümmten Pfeil unterhalb des Auslegers
in 3 dargestellt ist. Details zu einem derartigen Drehantrieb
werden in 4 erläutert.
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4 zeigt
zwei Optionen zum Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10.
Die Option 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung, deren Fortbewegungsmittel
ebenfalls als Hebel ausgeführt sind,
die sich jeweils zwischen beiden Wandungen erstrecken, so dass sich
zwei gekreuzte Hebel und somit vier Kontaktpunkte zu den Oberflächen ergeben.
Zwischen jeweils zwei Hebeln befindet sich eine Kolbenzylindereinheit,
mittels derer der Winkel zwischen den Hebeln veränderbar ist, um den bereits
zu 1 beschriebenen Fortbewegungsmechanismus zu realisieren.
Die Vorrichtung 10 kann beispielsweise in einem geschlossenen
Profil gemäß Schnittlinie A-A
laufen, deren Oberseite teilweise geöffnet ist. Die Vorrichtung 10 kann
beispielsweise zu Inspektionszwecken eingesetzt werden.
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Die
Fußbereiche,
die sich in den Endabschnitten der Hebel befinden, sind derart ausgeführt, dass
eine Relativbewegung zwischen diesen und den jeweiligen Oberflächen im
verspannten Zustand der Hebel verhindert wird.
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Alternativ
dazu ist es denkbar, die mit einer Oberfläche in Kontakt stehenden Fußbereiche
derart auszuführen,
dass eine Relativbewegung zwischen diesen und der jeweiligen angrenzenden
Oberfläche möglich ist,
was beispielsweise dadurch realisiert werden kann, dass diese mit
Rollen oder Walzen ausgeführt
sind. Eine derartige Ausführung
zeigt 4, Option II. In diesem Fall ist der Korpus der Vorrichtung 10 ortsfest
an dem inneren kreisförmigen Bauteil
angeordnet, um das das äußere kreisförmige Bauteil
bewegt werden soll. Dies wird durch eine Bewegung der Vorrichtung
in der zu 1 beschriebenen Vorgehensweise
erreicht, wobei der äußere dargestellte
Kreis relativ zu der Vorrichtung und relativ zu dem inneren Kreis
bewegt wird. Auf diese Weise ist ein Drehantrieb realisierbar, wie
er beispielsweise bei einem Kran gemäß 3 oder auch
in beliebigen anderen Anwendungen eingesetzt werden kann. Während die
mit dem äußeren Bauteil
in Verbindung stehenden Fußbereiche
der Hebel eine Relativbewegung zwischen Fußteil und Oberfläche verhindern
ist eine Relativbewegung zwischen den z.B. Rollen oder Walzen aufweisenden
Fußteilen
und der Oberfläche des
innenliegenden Bauteils möglich.
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5 zeigt
in schematischer Ansicht ein Gebäude
mit einem Aufzug und einem Schacht zur Bewegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Durch
die Verbindung der Vorrichtung 10 mit dem Korpus des Aufzuges
kann diese als Antriebsmittel für
den Aufzug verwendet werden. Die Anordnung von Seilen bzw. entsprechenden
Seilwinden und Antrieben ist nicht erforderlich. Im Notfall kann
die Vorrichtung 10 in eine Position gebracht werden, in
der die Fortbewegungsmittel verspannt sind, so dass der Aufzug angehalten
wird.
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6 zeigt
einen weiteren Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Anwendungsfall,
in dem zwei Rohre z. B. die Schüsse eines
Teleskopauslegers relativ zueinander verschoben werden sollen.
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Abweichend
zu der Ausführungsform
gemäß 1 ist
die Vorrichtung 10 ortsfest angeordnet und verschiebt das
jeweils innere Rohr relativ zu dem jeweils äußeren Rohr. Der Bewegungsablauf
entspricht dem zu 1 geschilderten. Durch Umstellung
des Bewegungsablaufes kann das innere Rohr in die andere Richtung
bewegt werden. 6, unten zeigt die schematische
Ansicht mehrerer Teleskopschüsse,
von denen jeder mit einem Paar der erfindungsgemäßen, jeweils ortsfest angeordneten
Vorrichtungen bewegt wird.
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In 7 ist
eine weitere Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 dargestellt.
In diesem Fall dient sie als Fördermittel
zum Ziehen eines Wagenzuges durch eine Röhre. Unmittelbar hinter der
Vorrichtung befindet sich eine Vorrichtung zum Antrieb des Fortbewegungsmechanismus
der Vorrichtung 10. Dabei kann es sich beispielsweise um
einen pneumatischen, hydraulischen oder auch mechanischen Antrieb
handeln.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann beispielsweise auch für
Inspektionen von schwer zugänglichen
Bereichen, z.B. von Schächten,
Kanälen und
dergleichen eingesetzt werden.
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8 zeigt
die Vorrichtung mit jeweils gekreuzten Hebeln zum Einsatz als Zugmaschine
für einen
Wagenzug, der je nach Bewegungsablauf in zwei unterschiedliche Richtungen
bewegt werden kann.
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In 9 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel der
Erfindung dargestellt. Die Ausführung
des Antriebes entspricht der zu 2b gezeigten
Ausführung und
dient in diesem Falle zur Fortbewegung im Wasser oder auch in der
Luft. Dazu ist vorgesehen, dass die Stangen 50, 52 mit
jeweils zwei Platten 70, 72 in Verbindung stehen,
deren Winkel zueinander veränderbar
ist, wie dies durch die gestrichelten Linien in
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9 angedeutet
ist. Durch eine Verringerung des Winkels zwischen den Platten 70, 72 wird Luft
bzw. Wasser zwischen den Platten 70, 72 verdrängt und
eine Vorschubbewegung erzielt. Anstelle des in 9 gezeigten
mechanischen Antriebes ist selbstverständlich auch ein pneumatischer
oder ein hydraulischer Antrieb beispielsweise gemäß 1 oder 2 oder auch ein beliebiger anderer Antrieb denkbar.
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In 10,
oben ist eine Anordnung dargestellt, bei der mehrere paarweise angeordnete
Platten 70 als Schiffsantrieb verwendet werden. Jeweils zwei
Paare von Platten 70 befinden sich an einem Hebelmechanismus 82,
der in seinem Endbereich an Kurbelzapfen der mehrfach gekröpften Welle 80 angeordnet
ist, wie dies in 10, oben dargestellt ist. Der
Hebelmechanismus 82 weist einen auf den Kurbelzapfen drehbar
gelagerten Bereich sowie einen damit schwenkbar in Verbindung stehenden
linear verfahrbaren Bereich auf, an dem die Platte 70 angeordnet
sind. Ferner sind Hebel 90, 92 vorgesehen, die
einerseits schwenkbar ortsfest an einem Korpus des Antriebes und
andererseits schwenkbar an den freien Enden der Platten 70 angelenkt
sind, wie die in 10, oben in der rechten Antriebseinheit
dargestellt ist. Werden die Hebelmechanismen 82 durch die
Welle 80 nach außen
bewegt erfolgt über
die Hebel 90, 92 eine Verkleinerung des Winkels
zwischen den Platten und somit ein Vorschub in die in 10 angegebene
Pfeilrichtung. Beim Einzug der Hebelmechanismen 82 erfolgt
aufgrund der Hebel 90, 92 eine Winkelvergrößerung zwischen
den Platten 70 wie dies in der zweiten und vierten Antriebseinheit dargestellt
ist. 10, unten zeigt die Anordnung eines derartigen
Antriebes als Antriebsmittel für
ein Wasserfahrzeug 500.
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11 zeigt
ein Fortbewegungsmittel 300 mit einer kontrahierbaren und
expandierbaren Umhüllung 310,
die die Struktur einer Ziehharmonika aufweist. In der Umhüllung 310 sind
mehrere Antriebsmittel in Form der Vorrichtungen 10 angeordnet.
Diese können
beispielsweise gemäß einer 1, 2 ausgeführt sein. Durch die Bewegung
der Vorrichtungen 10 innerhalb der Umhüllung 310 erfolgt
deren Kontraktion oder Expansion, so dass sich das Fortbewegungsmittel 300 entspre chend
der Fortbewegung eines Wurmes fortbewegt, wobei auch die Fortbewegung
durch unwegsames Gelände
möglich ist.
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12 zeigt
schließlich
den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung
in einem Förderband 400,
das ein um zwei Umlenkrollen umlaufendes Band 410 aufweist.
Das Band weist ein oberes Trum 420 und ein in die entgegengesetzte
Richtung laufendes unteres Trum 430 auf. Im mittleren Bereich
der Vorrichtung sind feststehende Platten angeordnet, auf denen
sich ortsfest mehrere der Vorrichtungen 10 befinden. Die
als Hebel ausgeführten
Fortbewegungsmittel sind gegenüber
den feststehenden Platten z. B. mittels Rollen oder Walzen bewegbar
und weisen auf ihren zu den Innenseiten des Bandes 410 gerichteten
Endbereichen Fußabschnitte
auf, die aufgrund des Reibschlusses des oberen Trums 420 sowie
des unteren Trums 430 deren Bewegung bewirken.