DE1175169B - Manipulator mit einer fernzubetaetigenden Greiferzange - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: B 25 b

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 87 a-16

1175 169
C17333Ic/87a
9. August 1958
30. Juli 1964

Die Erfindung betrifft einen Manipulator mit einer fernzubetätigenden Greiferzange, die in einem vorzugsweise hinter einer Strahlungsschutzwand befindlichen Arbeitsraum am vorderen Ende eines Greifertragrohres mittels mindestens eines Kupplungsgliedes lösbar befestigt ist.

Manipulatoren mit einer fernzubetätigenden Greiferzange werden sehr häufig zur Handhabung von gefährlichen, z. B. stark radioaktiven Stoffen verwendet, und das die Greiferzange tragende Greifertragrohr befindet sich dann in einem Raum, der vom Bedienungspersonal nicht betreten werden darf. Ein besonderes Problem bei solchen Manipulatoren ist das Auswechseln des Greiferwerkzeuges, da für verschiedene Arbeiten häufig auch verschieden geformte Greiferwerkzeuge benötigt werden. Dieses Auswechseln muß möglich sein, ohne daß eine Gefährdung des Bedienungspersonals eintreten kann, d. h., die meist radioaktiv gewordene auszuwechselnde Greiferzange soll nicht aus dem Arbeitsraum entfernt werden und letzterer darf, wie erwähnt, vom Bedienungspersonal nicht betreten werden.

Greiferzangen, die mit Fernbetätigungsmitteln angekuppelt und entkuppelt werden können, sind bekannt. Eine bekannte Vorrichtung zum Kuppeln und Entkuppeln einer Greiferzange mit bzw. von ihren durch gleichachsig gegeneinander verschiebbare rohr- bzw. stabförmige Teile gebildeten Fernbetätigungsmitteln enthält einen ortsfest angebrachten Halter mit gabelförmigen Führungsteilen zur unverdrehbaren Aufnahme der Greiferzange, auf deren Anschlußteil ein rohrförmiges Fernbetätigungsmittel zum Ein- und Ausrücken einer Bajonettkupplung aufschiebbar und verdrehbar ist. Diese bekannte Anordnung ist für kleine, pistolenartige Manipulatoren bestimmt, sie ist verhältnismäßig kompliziert, durch die erforderlichen Drehbewegungen unbequem, zu handhaben und eignet sich schlecht für Manipulatoren größerer Leistung.

Es sind ferner Zangen mit auswechselbaren Backen bekannt. Die Backen werden durch in Bohrungen eingreifende und durch Federn nach innen gedrückte Stifte gegen ein unbeabsichtigtes Herausfallen gesichert. Zum Auswechseln der Backen müssen die Federn mit den Stiften angehoben werden, bei der bekannten Zange geschieht dies bei einem weiten öffnen der Zange dadurch, daß die Federn auf den Griffteilen der Zange aufliegen und von diesen nach außen gedrückt werden. Ein einfaches Herausziehen der Backen ist bei der bekannten Zange nicht möglich.

Es sind auch Zangen mit parallel geführten Backen bekannt.

Bei einem anderen bekannten Manipulator mit Manipulator mit einer fernzubetätigenden
Greiferzange

Anmelder:

Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris

Vertreter:

Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,

München 23, Dunantstr. 6

Als Erfinder benannt:

Guy Cherel, Clamart, Seine,

Claude Libois, Paris,

Henri Nectoux, St. Germain-en-Laye

(Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 13. August 1957 (745 450)

einer fernzubetätigenden Greiferzange werden die Backen der Greiferzange durch Federn in die geöffnete Lage gedrückt und können durch Betätigungshebel geschlossen werden.

Durch die Erfindung soll ein Manipulator mit einer fernzubetätigenden Greiferzange angegeben werden, welche besonders leicht ausgewechselt werden kann. Außerdem sollen die Backen der Greiferzange ebenfalls leicht ausgewechselt werden können.

Ein Manipulator mit einer fernzubetätigenden Greiferzange, die in einem vorzugsweise hinter einer Strahlungsschutzwand befindlichen Arbeitsraum am vorderen Ende eines Greifertragrohres mittels mindestens eines Kupplungsgliedes lösbar befestigt ist, das im durch Fernbedienung erfolgenden Zusammenwirken mit einem im Arbeitsraum an eine Ablagestelle für die Greiferzange ortsfest angeordneten Widerlager ausrückbar ist, ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß in einem die Betätigungs- und Führungsmittel für die Greiferbacken enthaltenden Greifergehäuse mindestens ein zweiarmiger Kupplungshebel um eine Achse schwenkbar gelagert ist, der unter Wirkung einer Kupplungsfeder mit einem hakenförmigen Kupplungsarm in eine am Greifertragrohr vorgesehene Kupplungsrast eingreift und nach dem Herabbewegen des Greifergehäuses auf die Ablagestelle mit einem Steuerarm vor einem ortsfesten Widerlageranschlag liegt, so daß lediglich durch Zurückziehen des Greifertragrohres sowohl der

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Kupplungshebel in die Ausrückstellung geschwenkt als auch das Greifertragrohr vom Greifergehäuse getrennt wird.

Die Erfindung soll an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden, dabei bedeutet

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Greiferzange mit einem Teil eines Greifertragrohres eines Manipulators gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Schnittansicht der Greiferzange und des vorderen Endes des Greifertragrohres in der gleichen Ebene wie Fig. 1,

Fig. 3 eine Schnittansicht längs einer Ebene III-III in Fig. 2,

F i g. 4 eine Schnittansicht längs einer Ebene IV-IV in F i g. 2,

F i g. 5 eine Schnittansicht längs einer Ebene V-V in F i g. 2.

Der Manipulator enthält ein Greifertragrohr 1, das in einen Kopf 2 ausläuft, der eine abkuppelbare Greiferzange trägt. Di,e Greiferzange enthält ein Gehäuse, in dem Bauelemente zur Steuerung der Schließbewegungen von Greiferbackenträgern 4 untergebracht sind.

Der Kopf 2 des Greifertragrohres 1 liegt an Wanden 5 des Greifergehäuses an. Zwischen dem Kopf 2 und dem Greifertragrohr 1 befindet sich eine Kupplungsrast 6, in die ein hakenförmiger Kupplungsarm 7 eingreift, der zur Verriegelung der Greiferzange mit dem Greifertragarm dient.

Die hakenförmigen Kupplungsarme 7 gehören zu Winkelhebeln 8, die um Lagerzapfen 9 drehbar sind. Auf der den hakenförmigen Kupplungsarmen 7 entgegengesetzten Seite der Lagerzapfen 9 laufen die Hebel 8 in Steuerarme 10 aus. Zwischen den Steuerarmen 10 und Widerlagern 12 im Gehäuse sind Druckfedern 11 angeordnet, die die Kupplungshebel 8 in die Verriegelungsstellung drücken. In Fig. 3 sind die Federn 11 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Die Greiferzange ist als Flachzange mit parallel geführten Greiferbackenträgern 4 ausgebildet. Die Greiferbackenträger 4 werden durch Rollen 13 geführt, die auf Führungsbahnen 14 laufen, die vom Gehäuse 3 gebildet werden. Die Greiferbackenträger reichen mit einem Teil 15 in das Innere des Greiferzangengehäuses 3. Der Teil 15 trägt zwei Rollen, nämlich eine auf einer Führungsbahn 17 laufende Führungsrolle 16 und eine Steuerrolle 18.

Wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, kreuzen sich die Teile 15 der Greiferbackenträger in der Mitte zwischen den Vorderenden der Greiferbackenträger. Ferner sieht man aus F i g. 2, daß die untere Steuerrolle 18 an dem zum oberen Greiferbackenträger 4 gehörenden Teil 15 befestigt ist, während die in F i g. 2 oben liegende Steuerrolle zur Betätigung des unten liegenden Greiferbackenträgers dient. Eine Annäherung der beiden Steuerrollen 18 bewirkt daher ein öffnen der Greiferbackenträger 4 und umgekehrt.

Die Rollen 18 werden durch Betätigungshebel 19 (F i g. 2) betätigt, die in die Rollen 18 umfassende Gabeln auslaufen. Die Hebel 19 können sich um dieselben Lagerzapfen 9 drehen, auf denen auch die Kupplungshebel 8 gelagert sind. Die Hebel 10 bilden an der rückwärtigen Seite der Greiferzange Steuernasen 20.

Das Schließen der Greiferzange wird durch eine Schubstange 21 gesteuert, die im Greifertragrohr 1 axial verschiebbar gelagert ist und deren Stirnfläche an den Steuernasen 20 angreift. Die Schubstange 21 kann auf beliebige Weise betätigt werden, z. B. durch einen Servozylinder oder durch mechanische Mittel. Beim Vorschieben der Schubstange 21 werden die Steuerrollen 18 voneinander entfernt und die Greiferzange dementsprechend geschlossen.

Das öffnen der Greiferzange erfolgt durch Federn 22 (F i g. 4), die einerseits über Bolzen 23 an den Betätigungshebeln 19 und andererseits an einem gehäusefesten Teil 12 (F i g. 2) befestigt sind. Wenn die Schubstange 21 im Greifertragrohr zurückgezogen wird, werden die Steuerrollen durch die Feder einander genähert, und die Greiferzange öffnet sich.

In die Greiferbackenträger 4 ("F i g. 2) sind auswechselbare Vorderteile oder Greiferbacken 24 einsetzbar. Die Greiferbacken 24 sind mit Ansätzen 25 versehen, die in entsprechende Ausnehmungen in den Greiferbackenträgern 4, 15 eingreifen. Die Greiferbacken werden durch Bolzen 28, die durch Federn 27 gegen die Ansätze 25 gedrückt werden, in den Greiferbackenträger arretiert. Die Federn 27 sind an Schrauben 28 befestigt.

Die Enden der Bolzen 26 sind mit Abschrägungen 29 versehen, so daß sie etwa keilförmig zulaufen, und greifen in entsprechend geformte Vertiefungen in den Ansätzen 25 ein. Zum Entfernen der Greiferbacken

24 wird auf diese ein Zug ausgeübt, und die Abschrägung 29 läuft an der schrägen Wand der Vertiefung hoch, und der Bolzen 26 gibt dann den Ansatz

25 frei.

Zum Einsetzen eines neuen Backens wird der Greiferbackenträger 4 hinter den Ansatz 25 des neuen Backens gebracht und gegen diesen vorgeschoben, bis der Bolzen 26 einrastet. Beim Einschieben des neuen Greiferbackens läuft der Bolzen 26 an einer Abschrägung 30 am Ende des Ansatzes 25 hoch.

Beim Auswechseln der Greiferbacken müssen diese natürlich in irgendeiner Weise festgehalten werden. Man kann die Greiferbacken beispielsweise mit Hilfe einer zweiten fernbetätigten Greiferzange, die sich im selben Raum befindet, auswechseln oder man kann die Aufbewahrungsstellen der Greiferbacken mit Anschlägen versehen, die sich den Greiferbacken eng anschmiegen und diese gegen axiale Bewegungen sichern.

Die Greiferbackenträger können durch Anschläge 31 einjustiert werden, die in F i g. 5 zu sehen sind: Die Einstellung der Anschläge erfolgt durch Schrauben 32, deren Köpfe 33 außerhalb des Greifergehäuses 3 liegen. Die Schrauben 32 sind in Längsrichtung durch Buchsen 35 gehaltert, an denen einerseits der Schraubenkopf 33 und andererseits ein an der Schraube angebrachter Bund 32 anliegt. Die Anschläge 31 sind mit einer Gewindehülse 36 versehen, in die die Schrauben 32 eingeschraubt sind. Die Gewindehülsen 36 sind durch in Schlitzen 38 laufenden Nasen 37 gegen Verdrehungen gesichert. Durch Drehen der Schrauben 32 läßt sich die Lage der am zugehörigen Greiferbackenträger 4,15 befestigten Führungsrolle 16 verschieben.

Die durch die Anschläge 31 gegebene Stellung der Greiferbackenträger kann durch Nasen 37 kontrolliert werden, die von außen sichtbar sind (F i g. 1). Die Nasen sind jeweils mit einer Marke 39 versehen, die sich längs einer Skala 40 verschiebt. Die parallel geführten Greiferbacken lassen sich bei der dargestellten Anordnung ausgezeichnet steuern.

Wenn die Greiferzange ausgewechselt werden soll, werden die Steuerarme 10 der Kupplungshebel 8 hinter feste Anschläge 41 (F i g. 2) gebracht. Zieht man dann das Manipulatortragrohr 1 zurück, so werden die Steuerarme 10 bei gleichzeitigem Zusammendrücken der Federn 11 zurückgeschwenkt, und die Kupplungsarme 7 verlassen die Kupplungsrast 6 im Kopf 2 des Greif ertragrohres. Der Kopf 2 kann daher aus dem Gehäuse der Greiferzange herausgezogen werden.

Zum Ankuppeln einer neuen Greiferzange genügt es, den Kopf 2 des Greif ertragrohres hinter die entsprechende Öffnung der neuen Greiferzange zu bringen und den Kopf in diese öffnung einzuschieben. Die Kupplungsarme 7 werden dabei nach außen geschwenkt und rasten schließlich in die Kupplungsrast 6 ein. Die neue Greiferzange ist damit angekuppelt. Damit die anzukuppelnde Greiferzange beim Einschieben des Kopfes des Greifertragrohres nicht nach vorn ausweicht, kann man den Aufbewahrungsort z. B. vor einer Wand vorsehen, die dann beim Einschieben des Kopfes 2 in die neue Greiferzange für diese als Widerlager dient.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Manipulator mit einer fernzubetätigenden Greiferzange, die in einem vorzugsweise hinter einer Strahlungsschutzwand befindlichen Arbeitsraum am vorderen Ende eines Greifertragrohres mittels mindestens eines Kupplungsgliedes lösbar befestigt ist, das im durch Fernbedienung erfolgenden Zusammenwirken mit einem im Arbeitsraum an einer Ablagestelle für die Greiferzange ortsfest angeordneten Widerlager ausrückbar ist, dadurchgekennzeichnet, daß in einem die Betätigungs- und Führungsmittel für die Greiferbacken (24) enthaltenden Greifergehäuse (3) mindestens ein zweiarmiger Kupplungshebel (8) um eine Achse (9) schwenkbar gelagert ist, der unter Wirkung einer Kupplungsfeder (11) mit einem hakenförmigen Kupplungsarm (7) in eine am Greifertragrohr (1) vorgesehene Kupplungsrast (6) eingreift und nach dem Herabbewegen des Greifergehäuses auf die Ablagestelle mit einem Steuerarm (10) vor einem ortsfesten Widerlageranschlag (41) liegt, so daß lediglich durch Zurückziehen des Greifertragrohres (1) sowohl der Kupplungshebel (8) in die Ausrücksteüung geschwenkt als auch das Greifertragrohr (1) vom Greifergehäuse (3) getrennt wird.

2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem ortsfesten Widerlageranschlag (41) zusammenwirkende Teil des Steuerarmes (10) des Kupplungshebels (8) aus dem Greifergehäuse (3) herausragt, während zwischen einem im Greifergehäuse (3) fest angeordneten Federwiderlager (12) und der diesem zugewandten Seite des Steuerarmes (10) die als Druckfeder vorgesehene Kupplungsfeder (11) eingespannt ist.

3. Manipulator nach Anspruch 1 oder 2, dessen Greiferbacken durch Öffnungsfedern in der Öffnungslage gehalten werden und durch Betätigungshebel schließbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungshebel (19) einerseits unter der Wirkung der Öffnungsfedern (22) mit Steuernasen (20) an der Stirnfläche einer im Greifertragrohr (1) axial geführten Schubstange (21) anliegen und andererseits an den Greiferbackenträgern (4, 15) derart angelenkt sind, daß die Greiferbacken (24) durch Vorschieben der Schubstange (21) im Greifertragrohr (1) schließbar sind.

4. Manipulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungshebel (19) für die Greiferbacken (24) im Greifergehäuse (3) um dieselben Achsen (9) schwenkbar sind, um die auch die Kupplungshebel (8) für das Greifertragrohr (1) schwenkbar sind.

5. Manipulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungshebel (19) für die Greiferbacken (24) an L-förmigen, im Greifergehäuse (3) quer zur Greifertragrohrachse verschiebbaren Greiferbackenträgern (4, 15) angelenkt sind.

6. Manipulator nach Anspruch 5 mit in die Greiferbackenträger einsteckbaren Backen, die durch unter dem Druck von Haltefedern stehende und in Vertiefungen der Backen eingreifende Bolzen verriegelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Vertiefungen eingreifenden Enden der Bolzen (26) keilförmig verlaufen und daß die Backen entsprechend geformte Vertiefungen (29) und eine Abschrägung (30) enthalten, so daß die Backen (24) bei Aufrechterhaltung des Druckes der Haltefedern (27) auf die Bolzen (26) aus den Backenträgern (4, 15) herausziehbar und in sie einsetzbar sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 960170;
französische Patentschrift Nr. 896 912;
USA.-Patentschriften Nr. 1 677 365, 2 606 471,
695 715.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409 638/47 7.64 © Bundesdruckerei Berlin