DE1478866A1 - Betaetigungsmechanismus fuer einen Manipulator - Google Patents

Betaetigungsmechanismus fuer einen Manipulator

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DE1478866A1
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Ellinger John Henry
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European Atomic Energy Community Euratom
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    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F7/00Shielded cells or rooms
    • G21F7/06Structural combination with remotely-controlled apparatus, e.g. with manipulators
    • G21F7/065Remotely manipulated machinery
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
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Description

Betätigungsmechanismus für einen Manipulator
Die Erfindung betrifft einen Betätigungsmechanismus für einen Manipulator und bezweckt die Schaffung eines solchen Mechanismus, der sich in einen Fernbetätigungsmanipulator so einbauen lässt, dass durch gesonderte Betätigung eines Eingangs eine von zwei Arbeitsfolgen durch Fernsteuerung bewirkt werden kann. Der Mechanismus nach der Erfindung bietet für den Fachmann auch ohne weiteres ersichtliche andere Anwendungsraöglichkeiten.
Die Erfindung führt einerseits zu einem Mechanismus, der zum Umwandeln der Drehbewegung eines umsteuerbaren Eingangs in eine Translationsbewegung eines ersten Ausgangs und eine Drehbewegung eines zweiten Ausgangs betätigbar ist, wobei die Ausgänge aufeinanderfolgend in einer durch den Drehsinn des Eingangs bestimmten Folge so betätigt werden, dass beim Umlaufen des Eingangs in einer Richtung der erste Ausgang betätigt wird, bevor der zweite Ausgang in eine Drehbewegung versetzt wird, und nach Umsteuerung des Eingangs der zweite
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Ausgang in eine Drehbewegung in entgegengesetzter Richtung versetzt wird, bevor der erste Ausgang eine Translationsbevegung in die andere Sichtung erhält.
Andererseits führt die Erfindung zu einem Fernbetätigungsmanipulator, der bei Drehung eines Eingangs in einer Sichtung einen mit Gewinde versehenen Einsatz erfassen und dann den erfassten Einsatz drehen kann, wobei der Manipulator nach Umsteuerung des Eingangs den Einsatz (in entgegengesetzter W Sichtung) drehen und dann die Erfassung des Einsatzes lösen kann.
In jedem der beiden vorstehend erörterten Fälle kann die Erfindung die Form eines Umlaufgetriebes mit Einzel- oder Mehrfach-Umlaufräderträgern haben, dessen Mehrfach-Umlaufräder auf die jeweiligen Ausgänge wirken.
Ferner kann die Erfindung ein solches Getriebe aufweisen, bei dem die Mehrfach-Uml auf räder durch zvei ungleich verzahnte f Umlaufräder ersetzt sind, die an in axialer Sichtung voneinander getrennten Stellen auf einem federnden Verdrehungskörper befestigt sind, wobei der Unterschied der ungleichen UmIaufräder darin besteht, dass der Eingang mit geringem Eingangsdrehmoment angetrieben werden und beim Auftreten eines hohen Gegendrehmoments in dem federnden Verdrehungskörper Spannenergie speichern kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten, beispielsweise jedoch nicht beschränkend einige Ausführungsforraen
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der Erfindung darstellenden Zeichnung näher erläutert. Bs seigent
Fig. 1 einen axialen Schnitt durch eine kraftbetätigte Schraubvorrichtung,
Fig. 2, 3» 4 und 5 Ansichten entsprechend Fig. 1 zur Darstellung der Arbeitsweise der Vorrichtung,
Fig. 6, 7 und θ Diagrame zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der Ausftthrungsform nach Fig. 1 «it drehfedernd ausgebildeten Teilen,
Fig. 9A und 9B einen axialen Schnitt durch eine einen
Verschluss» einen Schraubkopf und eine Verstelleinheit sowie ein Ausbauwerkzeug umfassende Bauteilgruppe,
Fig. 10 einen axialen Schnitt durch eine Gassperre mit einem Verschluss* die an einen ait Gewinde versehenen Einsatz, beispielsweise ein Ventil, angebaut ist,
Fig. 11 und 12 erläuternde Diagramme,
Fig. 13 ein den Ir&fteausgleich in dem Mechanismus nach Fig. 10 darstellende» Diagramm,
Fig. 14A - 14J die aufeinanderfolgenden Betätigung3stufen des Mantels nach Fig. 10 bei Veranschaulichung der Betätigungsfolge des Verschlussmechanismus und
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Fig. 15Ä - 15D die aufeinanderfolgenden Betätigungsstufen für einen besonders konstruierten Schwenkansohluss,
» 1 und 2 bis 5 zeigen ein Manipulatorwerkaeug, bei dem die Drehbewegung eines Motors mit geringer leistung in einer Richtung zunächst das Erfassen eines mit Gewinde versehenen Einsatzes duroh die Translationsbewegung eines Ausgangs und dann sein Herausschrauben bewirkt, während die Drehbewegung des Motors in entgegengesetzter Richtung zunächst das Einschrauben des mit Gewinde versehenen Einsatzes in ein Gehäuse mit Hilfe der Drehbewegung eines anderen Ausgangs und dann sein Loslassen bewirkt.
Der Manipulator weist einen äusseren Mantel 1 auf, der ein zu ihm koaxial angeordnetes Gehäuse 2 trägt, das an einem Ende einen Elektromotor umsehliesst, dessen Stator 5 an dem Gehäuse 2 befestigt ist, Der Rotor enthält einen zum Stator konzentrischen Anker 4 sowie einen mit Hilfe von Bolzen 6 an einer Stirnseite des Ankers befestigten rohrförmigen Umlaufräderträger 5. Der Anker ist in von einer mit einer Öffnung versehenen Stirnplatte 2a des Gehäuses getragenen lagern 4a und in auf einer nachstehend beschriebenen zentralen axialen Welle angeordneten Lagern 4b angebracht. Der rohrförmige Umlaufrädertrager 5 weist an dem Gehäuse 2 angebrachte Nadellager 5a, 5b auf.
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Der Träger ist so ausgebildet, dass an um die Achse herum symmetrisch voneinander getrennt angeordneten Stellen fünf Lagerbefestigungesätze entstehen, die je zwei in axialer Richtung voneinander getrennt angeordnete Paare 8, 9 enthalten, die eine Halterung für die an den entgegengesetzten Enden eines Drehfederstabes 10 angebrachten Umlaufräder B und C bilden· In dem Schnitt naoh Fig. 1 ist nur einer der fünf Lagerbefestigungseätze mit den Umlaufrädern B und C sowie dem Drehfederstab 10 dargestellt. In jedem Falle ist das Umlaufrad C mit Silberlot auf dem Drehfederstab 10 befestigt, während das Umlaufrad B auf den Drehfederstab aufgekeilt ist. Für die Nachgiebigkeit der Einheit sind das Längen/Durohmesser-Verhältnis und das Material des Drehfederstabes massgebend.
Die Umlaufräder B und C stehen ständig mit den Sonnenrädern A bzw. D in Eingriff. Das Sonnenrad A hat eine mit axialen Keilnuten versehene Bohrung 11, deren Keilnuten mit den
axialen Keilnuten am Aussenumfang eines inneren Drehfeder- ( rohres 12 in Eingriff stehen, das sich duroh die Bohrung des Sonnenrades A erstreckt. Das Drehrohr 12 ist bei 12a mit Innengewinde versehen.
Das Sonnenrad D weist eine mit Schraubenkeilnuten versehene Bohrung 13 auf, mit der die auf dem Aussenumfang einer Antriebsmutter 14 vorhandenen komplementären Aussenkeilnuten in Eingriff stehen. Die Bohrung der Mutter 14 ist axial auf
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einen rohrförmigen Ansatz 15a einer Buchse 15 gekeilt. Das Sonnenrad D hat auf jeder seiner Stirnflächen ausgebildete Anschlagsflächen D1, D2, die in einer Drehriohtung mit den Anschlags flächen 14a und 14b der Antrieb smut t er 14 in Anschlag gebracht werden können. Somit wird das Sonnenrad D bei seinem Umlaufen zusammen mit der Mutter in axialer Richtung naoh rechts verstellt oder es kann die Antriebsmutter, sofern die Anschlagsflächen D2 und 14b sich bei der Dr ehbewegung des Sonnenrades in entgegengesetzter Richtung einander nähern, nach links verstellt werden.
Nach der Darstellung hat die Buchse 15 im Vergleich zu ihrem Ansatz 15a einen vergrösserten Durchmesser, wobei sie zwei an der Aussenseite mit Keilnuten versehene Abschnitte 15b und 15c, die mit axialen Keilnuten 15e des Mantels 1 in Eingriff stehen, und einen inneren Abschnitt 15d aufweist, der bei axialer Verstellung der Buchse durch die Antriebsmutter in axialer Richtung über eine Innere Schraubvorrichtung gleitet.
Die Schrappvorrichtung enthält zwei Greiferbacken 16, die aus einem Schraubkopf 17 herausstehen, der auf einem Ende einer zentralen Welle 18 getragen wird. Der Schraubkopf 17 hat mehrere gefederte Kugelrasten 19» die bei der in der Zeichnung dargestellten Stellung der Buchse in ihren inneren Abschnitt 15d eingreifen, um eine nachgiebige Sperrwirkung auszuüben, die bestrebt ist, eine gegenseitige axiale Verschiebung zwisohen der Buchse und dem Schraubkopf 17 zu verhindern.
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Die von den Klemmbacken entfernt gelegene Seite des Schraubkopfes 17 ist in ihrem Bandabsohnitt zu einer teilweise konischen Kupplungsfläohe 20a ausgebildet, die einen in axialer Richtung feststehenden Teil einer Reibkupplung 20 darstellt. Auf einer angrenzenden Seite einer Kupplungsscheibe 21, die mit dem Ende des aus dem Buchsenansatz herausstehenden Drehrohrs 12 aus einem Stück gefertigt ist, ist eine zu der Kupplungsfläohe 20 komplementäre Kupplungsfläche 20b ausgebildet.
Die Kupplungsscheibe 21 ist zur Betätigung der Kupplung in Axialer Richtung auf die Kupplungsfläche zu und von ihr fort verstellbar, wobei die axiale Verstellung der Kupplungsscheibe 21 nach linke oder rechts durch einen zwischen dem linken, mit Gewinde versehenen Abschnitt 18a der zentralen Welle 18 und einem dazu komplementären, mit Gewinde versehenen Abschnitt 12a des Drehrohrs 12 ausgebildeten, aus Mutter und Spindel bestehenden Antrieb beim Antrieb des Drehrohrs durch das Sonnenrad A bewirkt wird.
Die Wanddicke, die Länge sowie das Material des Drehfederrohrs 12 sind für den Betrieb und die Arbeitsweise der Schraubvorrichtung massgebend.
Fig. 2 bis 4 zeigen den Manipulator angesetzt zum Herausschrauben eines in ein Bauteil S eingeschraubten, mit Gewinde versehenen Einsatzes X. Wie gezeigt, ist der Einsatz X absichtlich so ausgebildet, dass die Backen 16 über den heraus-
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stehenden Abschnitt des Einsatzes hinweggleiten und sich hinter einen geeigneten Absatz anlegen können, wobei sich die Flächen des Schraubkopfes gegen entsprechende« an dem Einsatz vorgesehene Flächen anlegen. Jedoch wird vor dem Eingriff der Schraubkopfbacken mit dem Einsatz das Aussengehäuse des Manipulators durch die Verschraubung T auf dem Bauteil S festgelegt.
Darauf wird der Motor eingeschaltet, wobei der be'i Draufsieht auf die Stirnfläche des Einsatzes im Gegenuhrzeigersinn umlaufende Rotor den Umlaufräderträger 5 antreibt. Durch den Umlaufrädertrager 5 wird der Antrieb auf die Umlaufräder C und B aufgeteilt. Bei der in Fig. 2 dargestellten Stellung wird das Sonnenrad D an seinem Umlaufen gehindert, da das grobe Gewinde in seiner Bohrung die durch die Buchse 15» die durch die Kugelrasten 19 in axialer Richtung gehemmt wird und so als Gegenkraftteil dient, ihm entgegengesetzt wirkende Gegenkraft nicht überwinden kann, während die Umlaufräder B und C die Achse des Motors umkreisen. Die Drehfederstäbe laufen um, so dass das Sonnenrad A angetrieben wird. Das Sonnenrad A treibt das Drehrohr 12 in axialer Richtung auf der zentralen Welle 18, mit der es in Schraubeingriff steht, an (wobei nur ein geringes Gegendrehmoment auftritt), bis sich die Kupplungsfläche 20b leicht gegen die feststehende Fläche 20a (Fig. 3) anlegt.
Sobald Jedoch die Kupplungsflächen 20a und 20b fassen, ist die durch den mit Schraubgewinde versehenen Einsatz über das
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fassen der Kupplungeflächen geleistete Gegenkraft grosser als die duroh die Kugelraste 19 aufgewendete Gegenkraft, die überwunden wird, so dass die Wirkung der Sonnenräder A und D umgesteuert wird. Das Sonnenrad A wird Jetzt das entgegenwirkende Seil, während das Umlaufrad C das Sonnenrad D antreibt. Beim Kreisen der Drehfederstäbe um die Sonnenräder ist das auf die Drehfederstäbe wirkende Drehmoment wieder gering.
Beim Umlaufen des Sonnenrades D wird die Mutter 14 mitgenommen und, da sie mit dem Sonnenrad D in Schraubeingriff steht, nach links verateilt, wobei sie jedooh duroh den Eingriff ihrer inneren axialen Keilnuten mit der drehfesten jedooh axial verschiebbaren Buohse 15 drehungsmässig festgelegt ist. Bei ihrer Verstellung nach links (Pig. 5 - Fig. 4) verstellt die Mutter 14 die Buohse 15 ebenfalls, wobei sich der Ansatz 15a der Buohse in axialer Sichtung auf dem Drehfederrohr 12 verschiebt, jedoch durch seine Aussenumfangskeilnuten drehungsmässig festgehalten wird. Die Buchse 15 gleitet über die Backenteile 16, wobei sie sie radial naoh innen drüokt und so bewirkt, dass sie den Einsatz X (Fig* 4) erfassen.
Am Ende der Verstellungsbewegung liegen die Anschlagsflächen 14b, D2 der Mutter bzw. des Sonnenrades D aneinander an, so dass das Sonnenrad D plötzlich angehalten wird. Der Antrieb geht naoh dem Anschlag zwischen der Fläche 14b und der Fläohe D2 von dem Rotor und dem Umlaufrädertrager für das Umlaufrad B-
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auf das Sonnenrad A über. Die Keilnuten der Bohrung des Sonnenradea A wirken mit den Keilnuten auf der Aussenseite des Drehfederrohrs 12 zusammen, so dass das Drehror 12 angetrieben wird und über die Kupplung 20a, 20b den Sehraubkopf 17 antreibt und so den Ansatz herausschraubt. Di· Gegenkraft geht von dem Umlaufrad 0 über das Sonnenrad D auf seine Anschlagflächen über, von wo die Gegenkraft auf die Anechlagsflache der Mutter und auf die Bohrung der Mutter 14 über ihre Keilnuten auf den Ansatz 15a der Buchse und von dort auf die Keilnuten 1a des Mantels 1 übertragen wird. Von dem Hantel 1 "-wird die Gegenkraft auf das Bauteil S geleitet.
Bei dem Vorgang des Anbring ens eines mit Gewinde versehenen Einsatzes wird der Einsatz durch die Backen 16 und die Keilnuten 17 des Schraubkopfes gehalten und durch die Buchse 15 bei festem Anliegen der Kupplungsflächen 20a, 20b festgelegt. Der Einsatz wird an das mit Schraubgewinde versehene Loch, in das er eingeschraubt werden soll, herangebracht, wobei der Mantel 1 an dem Bauteil des Loches befestigt wird, indem man ihn so dreht, dass die Gewindegänge miteinander in Eingriff kommen. Die Teile des Mechanismus befinden sich in den in Pig. 4 dargestellten Stellungen. Darauf wird der Motor eingeschaltet, so dass sein Rotor den Umlaufräderträger antreibt. Anfänglich sperrt das Haften des Gewindes an dem Einsatz die Drehbewegung des Schraubkopfes, so dass das Sonnenrad A als Gegenkraftteil wirkt, wobei der Ausgang über das Umlaufrad C auf das Sonnenrad D übergeht, das sich nun im Gegenuhrzeigersinn dreht, um die Antriebsmutter 14 aus ihrer äussersten
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linken Stellung (flg. 4-).in ihre äusserete rechte Stellung au führen (Fig. 5).
Gleichzeitig läuft der Mechanismus an, bis eich die an dem Sonnenrad D vorhandene Anschlagsflache D1 gegen die Anschlagsfläohe Ha der Mutter 14 anlegt. Dadurch wird das Sonnenrad D gesperrt, da die Gegenkraft des Sonnenrades D die Gegenkraft auf das Sonnenrad A aus dem mit Schraubgewinde versehenen Einsatz übersteigt.
Das von dem Sonnenrad D herrührende Gegendrehmoment wird von den Kellnuten der Bohrung der Mutter 14 auf die Keilnuten 15c, 15d am Umfang der Buchse übertragen, die durch den Eingriff der Keilnuten am Auseenumfang der Buchse drehungsmässig festgelegt ist. Die Keilnuten am Aussenumfang der Buchse stehen mit den Keilnuten des Mantels 1 in Eingriff.
Das Antriebedrehmoment wird von dem Umlaufräderträger 5 über das Umlaufrad B auf das Sonnenrad A und dann über die Keilnuten in der Bohrung des Sonnenrades auf die Keilnuten am Aussenumfang des Drehfederrohrs 12 übertragen. Das Drehfederrohr überträgt den Antrieb auf die aneinander anliegenden Kupplungsflächen, die den Schraubkopf im Uhrzeigersinn drehen.
Somit wird der mit Gewinde versehene Einsatz eingeschraubt (Fig. 5), wobei, wenn der Einsatz das Ende seines Gewindes erreicht, der Schraubkopf plötzlich zum Stehen kommt, während der Motor und der Antrieb in gleicher Richtung weiterlaufen.
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Dadurch wird das Lösen der Kupplungsflächen (Fig. 2) beim Zurückschrauben, des Drehrohrs 12 auf dem Linksgewinde der zentralen Welle 18 voneinander gelöst. Die Kupplungsplatte 20b bewegt sich also naoh rechts, wobei sie die Buchse 15 mitnimmt, so dass diese die Backen 16 dee Schraubkopfes fraigibt.
Es sei bemerkt, dass die beschriebene Auswechseltechnik einen ^ Vorlauf- und einen Rücklaufmechanismus für den Schraubkopf und, sofern die durch diese bewirkten Vorgänge sich in einem abgedichteten Behälter abspielen, eine Fernanzeige-Einrichtung' zum Anzeigen der axialen Stellung des Schraubkopfes erfordert. Ein für diesen Zweck geeigneter Mechanismus wird nachstehend beschrieben.
Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel können die Drehfederstäbe 10 bei gleicher Zahnzahl an den Umlaufrädern C und D verhältnismässig unnachgiebig ausgebildet sein, wobei das Getriebe in diesem Falle wie ein herkömmliches Umlaufrädergetriebe wirkt und zu einem Mechanismus führt, der im Zusammenhang mit einem mit Gewinde versehenen Einsatz benutzt werden kann, den er bei Betätigung eines Motors erfasst und anschliessend in Drehbewegung versetzt. Bei der Umsteuerung wird die Arbeitsfolge nicht umgekehrt, sondern es wird der Einsatz zunächst in entgegengesetzter Richtung in Drehbewegung versetzt, worauf er dann !Losgelassen wird.
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Andererseits können die Drehstäbe 10 bei sehr geringem Unterschied in der Zahnzahl der Verzahnungen der Umlaufräder C, D drehfedernd ausgebildet werden, wobei -in diesem Falle die Drehfederstäbe durch Verdrehung bei Zulassung eines Antriebs des Umlaufräderträgers Spannenergie speichern können.
Nach einer geringen Winke!verstellung des Planetenräderträgers um seine Drehmitte hat sich das um das Sonnenrad D kreisende Uralaufrad C infolge des Unterschiedes in der Zähnezahl der Bäderverzahnungen um einen kleineren Drehwinkel auf der Achse des Drehfederstabes verstellt als das Umlaufrad B. Somit wird also während der Verlangsamung des Umlaufräderträgers der Drehfederstab allmählich verdreht, während er um die Drehmitte des Käfigs kreist. Dadurch wird dem Umlaufrad C ein sich allmählich vermehrendes Drehmoment vermittelt. Der Antrieb kommt nach einer Anzahl Umdrehungen des Käfigs schliesslich zur Ruhe, wenn in den Drehfederstäben die maximale Spannenergie gespeiohert ist.
Das zum Einschrauben oder Herausschrauben des Einsatzes erforderliche Drehmoment ist infolge der gewählten Bauart geringer als die maximale Spannenergie. In Fig. 8 ist die Energieumwandlung in einem Diagramm dargestellt.
Das gesamte unter den beiden vorstehend beschriebenen Bedingungen auf einen Drehfederstab wirkende Kräfte- und Drehmoment-System ist in Eig - bzw. Pig. 7 aufgelöst, die den verdrehten und unverdreJhx^n . .-x ~ aas Drehfederstabes wiedergeben»
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Beim Leerlauf (Pig. 6) können die gleichen und einander entgegengesetzten Zahnradkräfte D1 und C1 in Drehmomente D1, Dp um die Radmitte (D) und Drehmomente. C1 und C? um das Had (C) sowie Kräfte d, und o, aufgelöst werden. Der Kraft d, steht die von dem Gehäuse aufgenommene Lagergegenkraft r-j. entgegen. Der Kraft c,, wirkt die Kraft M1I am Umlaufradlager ^C) entgegen. Die Kraft M.. I kann ihrerseits in das Drehmoment M.. I MpI um die Mitte des UmIaufrädertragers 5 und die Lagerkraft nu1, der die Käfiglagergegenkraft r 1 entgegensteht, zerlegt werden. Ein entsprechendes System von Kräften und Kräftepaaren kann zwischen den Rädern A und B eingezeichnet werden. Die Räderzahnkräfte A1 B1 sind im Vergleich zur Reibung und den Trägheitskräften gering, so dass das Umlaufrad (B) um das Sonnenrad (A) umläuft. Während des Leerlaufs ist die Verdrehung des Drehfederatabee vernachlässigbar, wobei dia Umlaufräder (B) und (C) eine Zahnbelastung in gleicher Richtung ausüben. Polglich ist das Kräftesystem in den Teilen (A) und (B) in gleicher Richtung vorhanden wie das der Umlaufräder (C) und (D). Die Lagergegenkräfte r I und r II des Käfigs (M) wirken in gleicher Richtung.
Zum Übertragen von Energie wird der Drehfederstab (10) in maximalem Ausmass verdreht (Fig. 7)» wobei die Umlaufräder (B) und (C) eine Zahnbelastung in entgegengesetzter Riohtung ausüben. Das System der Kräfte in den Teilen (A) und (B) ist in den Kräften der Umlaufräder (C) und (B) entgegengesetzten Richtungen vorhanden.
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Die Lagergegenkräfte rl und r II des Umlaufräderträgers sind entgegengesetzt gerichtet. Bei Verwendung eines einzigen Drehfederetabes erfordert die Neigung des Käfigs zum Verdrehen eine grosszügige Lagerkonstruktion und einen maximalen Abstand zwischen den Nadellagerlauffläohen·
Zum Vor- und Rückwärtsbewegen der beschriebenen Schraubvorrichtung sowie zum Erfühlen ihrer Stellung in dem verschlossenen Mantel 1 erstreckt dieser sich wie in Fig. 9A - 9B bei 1a gezeigt» nach hinten» um die nachfolgenden Hauptteile aufzunehmen! Einen Vorsohub- und Rückführmotor 60, ein Umlaufrädergetriebe 61 und eine induktive Vorrichtung 62 zum Erfühlen der Lage des Einsatzes» "Des hintere Ende des Mantels ist durch einen Endstopfen 63 veτ cnlossen.
Das von dem Umlaufrädertrager 5 entfernt gelegene Ende der Rotorspindel des Motors 3 ist mit einer Stange 64 gekuppelt, die sich in dem Portsatz 1a dee Mantels 1 koaxial zu ihm erstreckt.
Ein nach rückwärts herausstehender Rand 2b der Stirnplatte 2a steht mit dem Rand eines Motorlagerarmkreuzes 60a des Elektromotors 60 mit Rotor 60b und Stator 60c in Eingriff.
Der Stator 60c ist an einem Gehäuse 65 befestigt, das an seiner Aussenseite mit den Abschnitten 65a eines unterbrochenen Sohraubgewindes versehen ist, die mit einem auf der Innenseite
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des Mantelfortsatzes 1a ausgebildeten komplementären Gewinde in Eingriff stehen.
' Der Rotor 60b ist bei 6Od auf eine in den Lagern 67 und 68 gehaltene rohrförmige Spindel 66 gekeilt. Der Keil 6Od ist ausserdem durch eine Mutter 69 gegen axiale Verschiebung gesichert.
Wie dargestellt, liegt die rohrförmige Spindel 66 zu der Stange 64 etwas exzentrisch, damit sie an der Stelle, an der sie sioh bei 66a durch den Stator erstreckt, einen Träger für ' das Verbundumlaufrad 73 bildet, das sie auf Nadellagern 70 und Druoklagern 71 und 72 trägt. Ein Verbundumlaufrad 73 steht mit dem feststehenden Zahnkranz 74 auf dem Sonnenrad 75 in Eingriff, das auf einer bei 76a mit Keilnuten versehenen rohrförmigen Ausgangswelle 76 befestigt ist. Die Keilnuten 76a stehen mit an einer Kupplungsscheibe 17 vorhandenen Keilnuten 77a in Eingriff, wobei die Kupplungsscheibe federbeaufschlagte Zapfen 79 besitzt, die in in der Scheibe vorhandenen Löchern angeordnet sind und aus ihr nach Unten so herausstehen, dass sie in angrenzende, zu ihnen ausgerichtete, in einer Scheibe vorhandene Löcher 80 eingreifen können. Der Aussenumfang der Scheibe 81 ist als Schraubspindel 81a ausgebildet, die mit den im Inneren des Mantelfortsatzes 1a vorhandenen Schraubenkeilnuten in Eingriff steht.
Somit wird der Antrieb aus dem Motor über das Umlaufrädergetriebe 61 auf du' tfosy*»yjwt//c und die Leitspindel so über-
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'tragen, dass» wenn der Mantel 1 bei Drehung der Schraubspindel In axialer Richtung festgelegt ist, die Einheit sioh im Inneren des Gehäuses axial verstellt.
Wie gezeigt, wird die Kupplungsscheibe 77 von Lagern 82 gehalten, die von einem Käfig 83 getragen werden, der einen Teil der induktiven Tastvorrichtung zum Erfühlen der axialen Lage des Schraubkopfes bildet.
•Der Käfig 83 hat drei konzentrische und naoh vorn herausstehende Randabsohnitte 83a, 83b, 83o, die mit naoh rüokwärta herausstehenden Randabschnitten 84a, 84b einer mit dem Gehäuse 65 versohraubten Hülse 84 ineinandergreifen. Zwischen auf den Randabschnitten 83a, 84a bzw. 83c, 84b befestigten Anschlägen sind Druckfedern 85, 86 so angeordnet, dass eine axiale Verstellung der Kupplungsscheibe über die Lagerfläohen auf den Käfig 83 und eine axiale Verstellung des Käfigs in beiden Richtungen über die eine oder andere der Druckfedern 85, 86 auf das Gehäuse 65 übertragen wird.
Das Erfühlen der Lage des Schraubkopf es. erfolgt durch das Erfühlen der Lage eines Magnetkernes 87 in Bezug auf die Transformatorwioklungen, von denen 88 die Primärwioklung und Θ9, 90 die Sekundärwicklungen sind.
der HtgLichkeit des Ausfalls des vorstehend beschriebenen T«r»WHf(C- , ist eine Einrichtung vorgesehen,
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die mit Hilfe einer in einer in dem Endetopfen 63 -vorhandenen Buohee 92 drehbar angebrachten Drehspindel 91 eine Verstellung von Hand ermöglicht. Eine abnehmbar· Behälterkappe 93 umschliesst das aussere Ende der Spindel 91f die, wie dargestellt, in geeigneter Weise zur Aufnahme einer Kurbel ausgebildet ist. Das innere Ende der Spindel 91 ist mit einem Senkloch mit Schraubgewinde versehen, so dass es mit dem mit Gewinde versehenen Ende der Stange 64 in Eingriff gebraoht werden kann.
Somit kann bei Ausfall des Verstellmotors die Kappe 93 abgenommen werden, damit eine Kurbel auf die Spindel 91 gesetzt werden kann. Die Spindel wird dann vorgeschoben und mit dem mit Gewinde versehenen Ende der Stange 64 gekuppelt, so dass der Schraubkopf von Hand betätigt werden kann.
In Pig. 10 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die besser verständlioh ist, wenn zuvor auf Fig. 11 und 12 Bezug genommen wird. In allen drei figuren sind für die gleichen !Teile gleiche Bezugsziffern verwendet worden.
Mg. 11 zeigt einen Motorstator 30 mit einem Rotor 32, dessea Rotorwelle 2 zur Rotoraohse exzentrisch angeordnete Lager trägt. Auf den Lagern 33 ist ein Mehrfachzahnrad 34 mit ungleichen Verzahnungen 35, 36 angeordnet. Di· Verzahnungen 35, ' 36 stehen mit Innenverzahnungen 38 bzw. 39 in Singriff, die ! als auf der Rotoraohse drehbare Zahnkränze auegebildet sind.
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Somit läuft das Mehrfacheahnrad 34 um seine Achse um, wenn beidt Zahnkränze 38 - 39 frei sind, wobei das Mehrfaohzahnrad eioh jedoch axial verdreht.
Pig. 12 eeigt die Anordnung der Teile nach Pig. 11 um den zentralen Stator 30 herum, der hohl sein kann, wobei der Eotor 32 zur Rotoraohee eieentrisohe Lager 33 trägt· Auf den Lagern 33 wird eine TJmlaufbuohse 34 getragen, die unterschiedlich verzahnte Ringtriebe 351 36 aufweist, die mit den Verzahnungen 38 bzw. 39 in Eingriff stehen.
Die Differenzialdrehbewegung zwischen den Verzahnungen 33, 39 aussert sich bei ihrem Umlaufen in einer Verdrehung des Mehrfaoheahnrades iH<
Wie nachstehend erläutert, ist dieser Trieb ohne weiteres in der Lage, VerdrehungB- und Biegekräften, die ein Auesereingriff bring en der Zähne 35, 38 oder 36, 39 bewirken könnten, zu widerstehen.
Pig. 10 zeigt eine Ausführungβform der Erfindung, bei der der Mechanismus in einen Teil einer Gassperre eingebaut ist, die auf ein Bauteil geschraubt werden kann, mit dem der mit G-ewinde versehene Einsatz in Eingriff steht. Ein Ventil versohLiesBt das von dem Bauteil entfernt gelegene Ende der Gassperre, wobei das Ventil durch den Mechanismus betätigt werden kann· Ein Transportkolben kann abnehmbar mit dem Ventil verbunden werden.
Ein abnehmbarer Hochdruckbehälter, an dem der Mechanismus in dem Kolben befestigt ist, und die Drehriohtung des Motors sind so eingerichtet, dass wahlweise die Folge von vier mögliohbn Vorgängen, nämlich die Herstellung oder die Unterbrechung der Verbindung mit dem Behälter oder das Öffnen oder das Schliessen des Ventile, bewirkt werden können.
Nach Pig. 10 enthält der Motor einen inneren ringförmigen Stator 30, der mit seinem Innendurchmesser auf einem zylindrischen Mantel 31 befestigt ist, der wie nachstehend erläutert, einen Teil einer Kapsel oder Gassperre zur Aufnahme eines Teiles X aus einem unter Druck stehenden Behälterbauteil S1 bildet. Der ringförmige Rotor 32 trägt den inneren Laufring 33 von Lagern für einen zur Achse des Rotors 32 exzentrischen äusseren ringförmigen Umlaufräderträger 34·. Der Umlauf rad ertrag er 34 besitzt an in axialer Richtung voneinander getrennten Stellen innere Umlaufverzahnungen 35 und 36 (entsprechend dem Umlaufrad 0 bzw. dem Umlaufrad B nach Fig. 1),
Die Umlaufverzahnungen 35 und 36 Btehen mit den Sonnenrädern 38 bzw. 39 in Eingriff. Das Sonnenrad 38 ist zum Betätigen eines das Verschliessen eines Endes des Mantels bewirkenden Verschlussventils 40 mit dem Betätigungsmechanismus gekuppelt, während das Sonnenrad 39 die Form einer mit einer Aussenverzahnung versehenen Mutter mit einer inneren Kugelraste 37 und einem äusseren Schraubgewinde 39a hat.
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Die Kugelraete ist In eine der zahlreichen axialen Keilnuten 41 am Auesenumfang des Hantele 31 eingerastet. Sie Mutter lässt sioh bei ihrer Drehbewegung auf Grund des Eingriffes ihres Sohraubgewindes 39a mit einem Innengewinde 39b auf dem Aussenumfang des Mantels in axialer Riohtung verstellen.
Es gibt zwei Teilkräfte, die sioh der Drehbewegung des Sonnenrades 39 und folglich den axialen Verschiebungen der. Mutter entgegenstellen, von denen die eine die von der Mutter getragene gefederte Kugelraste 37 mit ihrer eine Kugel mit einer an dem Mantel vorhandenen Keilnut 41 in Eingriff drüokenden Feder und die andere eine verformbare elastische Ringdichtung 42 ist, die auf dem Mantel zwisohen der Stirnseite der Mutter und einem auf den Aussenumfang des Mantels geschraubten Metallring 43 getragen wird, wobei der Metallring der axialen Verstellung der Mutter entgegenwirkt.
Die der Drehbewegung des Sonnenrades 38 entgegenwirkenden Kräfte sind die zum Betätigen des Versohlussventils 40 an dem von der Ringdichtung 42 entfernt gelegenen Ende des Mantels erforderlichen Kräfte· Das Ventil 40 ist ein mit einem Durchlass versehenes Kugelventil, und für den vorliegenden Zweck brauoht nur gesagt zu werden, dass das Umlaufen des Sonnenrades den Antrieb eines Hinges 44 und das Umlaufen von vier Kitzeln bewirkt, von denen eines 46 bei 46a auf einer 1 -^racht ist, die bei 47a Sohraub- epindelgevljute au:· ..ieeee ist mit axialen Keilnuten
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versehen. Diese Schraubspindelgewinde wirken je mit einer nioht dargestellten Zahnstange zusammen, u» den kugeligen Ventilkörper beim Umlaufen der Ritzel 46 zu drehen. Der Ventilkörper 40 wird somit um eine zur Ebene der Zeiohnung senkreohte Achse gedreht, um dem in dem Mantel vorhandenen Durohlaas entweder eine kugelige fläche des Ventilkörpers oder, in seiner dargestellten Stellung, die Öffnung 49a gegenüberzustellen. Die Grenzen der !Drehbewegung werden duroh Anschläge 101 und 102 bestimmt, die eine weitere Drehbewegung des Ritzels 46 über eine völlig geöffnete bzw. ■ völlig geschlossene Stellung hinaus unterbinden. Der Abstand zwisohen den Zähnen des Ritzels 46 ist ausreichend, um einen Antrieb des Ringes 44 bei geringem Drehmoment zu ermöglichen. Die Anschläge 101 und 102 begrenzen die Drehbewegung des Ritzels 46 und des Verschlussventils 40. In der Darstellung ist das Ende des Mantels durch einen Stopfen 50 verschlossen.
fig. 13 zeigt eine aufgeschnittene perspektivische Sarstellung des Manipulators naoh fig. 10 mit den jeweiligen Zahnbelastungen sowie ihren Lagergegenkräften. Bei den miteinander in Singriff stehenden Verzahnungen 35» 33 und 36, 391 die den Sonnenrädern und Umlaufrädern A, B und C, D entsprechen, sind die Zahnbelastungen A1, B1 gleioh und entgegengesetzt geriohtet, wobei jede dieser Kräfte duroh eine Kraft ersetzt werden kann, die in gleioher Richtung, wie die Zahnbelastung, jedoch über die mit A2 bzw. B2 bezeichneten Rotationsachsen und die Kräftepaare A1, A2 und B1, Β2 wirkt.
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Di· Kräfte A2, B2 üben auf den mit M1, M2 bezeichneten Trieb ein Drehmoment aus, wobei ein entsprechendes Kräftesyetem zwischen den Zahnrädern C und D ein entgegengesetztes Drehmoment M3» M4 ereeugt.
Bei einer Anwendung dee Vereohlusses ist der Mantel 31 mit einem Behälterbauteil S1 verbunden, der einen mit Gewinde rersehenen Einsatz, wie beispielsweise ein mit X bezeichnetes Austauschbares Ventil, trägt» Der vorstehend beschriebene Manipulator ermöglicht ohne Druokverlust das Entfernen des mit Gewinde versehenen Einsatzes X aus dem Bauteil S . Das Gewinde 39a der Mutter 39 wird zunächst mit einem entsprechenden Gewinde 39b des Gehäuses in Eingriff gebracht, das so ausgebildet ie. ass die Ringdichtung 42 in radialer Richtung zwischen dem Mantel 31 und dem Bauteil S eingeschlossen wird· Dann wird der Motor über elektrische Kon- , takte eingeschaltet, wobei der sioh der Drehbewegung des Sonnenrades 39 entgegenstellende Widerstand duroh den Eingriff der Kugelraste 37 in die axiale Keilnut grosser ist als der Drehwiderstand des Sonnenrades 38. Dadurch wird der Ventilkörper 40 in eine das Ende des Mantels versohliessende Stellung gebracht· Sobald das Ventil gesohloseen ist, stellt dieses der Drehbewegung des Sonnenrades 38 einen grosseren Widerstand entgegen als die Kugelraste dem Sonnenrad 39» so dass die Mutter in eine Drehbewegung versetzt wird und sioh in axialer Richtung auf das Gehäuse zu bewegt. Dadurch wird der Dichtungsring 42 verformt und mit , den mit ihm in Anschlag kommenden Fläohen des Gehäuses und
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des Mantels in abdichtende Berührung gebracht. Sobald jedoch der Druck im Inneren des Mantels infolge der Verbindung dieser Zone mit dem Inneren des Gehäuses ansteigt, wirkt der auf die Stirnfläche des kugeligen Ventilkörpers 4-0 ausgeübte Druck autfh auf den Haltering 43 ein und drückt den Mantel mit dem Haltering weiter gegen den Dichtungsring 42«
Der Dichtungsring 42 bietet bei dieser Verformung einen
Reibwiderstand, der die Drehbewegung des Sonnenrades 39 in beiden Richtungen so unterbindet, dass beim erneuten Einschalten des Motors das Sonnenrad 39 als Gegenkraftteil wirkt, während das Sonnenrad 38 in eine Drehbewegung versetzt wirde
In Fig. HA bis 14Jf die einen vollständigen Instandhaltungszyklus darstellen, der ohne Druckverlust zum Ausbau und erneuten Einbau eines mit Gewinde versehenen, einen Verschlussteil eines Abschnittes eines unter Druck stehenden Systems bildenden Einsatzes X führt, ist eine Anwendungsmöglichkeit des automatischen Verschlusses beschrieben.
In diesen Figuren ist der Manipulator lediglich in seinem Umriss dargestellt, wobei Jedoch die zum Bezeichnen der Teile verwendeten Bezugsziffern mit den in den vorgehenden Figuren verwendeten übereinstimmen. Beispielsweise entsprechen das Behält einbauteil S und der Einsatz X1 den gleichen Teilen nach Mg4 10. Die Einheit U1 ist in Wirklichkeit der in Fig. 10 dargestellte Manipulator, jedoch bei abge-
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nommenein Endstopfen naoh Pig. 10 zum Ermöglichen des Einsetzens einer zweiten Einheit U2 in das von dem Stopfen 50 freigemachte Schraubgewinde. Die Einheit U2 entspricht wieder der in Pig. 10 dargestellten Einheit bei ebenfalls abgenommenem Endetopfen, wobei in diesem fall Jedoch der Endstopfen durch einen Kolben F ersetzt worden ist. Bei den verschiedenen Stufen der nachfolgenden Vorgänge werden diese Einheiten entleert oder unter Druck gesetzt - jede beliebige herkömmliche Füllanschlussieitung kann verwendet ,werden - es ist jedooh in diesen Figuren keine dargestellt. Auch ist der zum Transportieren der Teile von einem Ort zum anderen verwendete Kran oder eine sonstige Vorrichtung sowie das unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 5 beschriebene, im Inneren des Behälters oder Mantels arbeitende Sohraubwerkzeug nicht dargestellt. Der Hauptzweok von Fig» 14A bis Fig. HJ ist die Veranschauliohung einer Folge von Vorgängen, die mit den bereits vollständig beschriebenen Manipulatoren ausgeführt werden kann.
In diesen Figuren sind die Druokuntersohiede für atmosphärisohen Druok in strichpunktierten linien und für Hochdruok in horizontaler Schraffierung dargestellt. Das Spülgas ist duroh doppelte Strichpunktierung dargestellt.
In Fig. HA ist das Ventil 40' geschlossen und das Ventil 40" geöffnet, wobei das Innere der Einheit U2 einen verringerten Druck aufweist» Darauf wird das mit Schraubgewinde versehene
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Ende der Einheit U1 duroh Einschalten dta Motors in Ü1 an das Gewinde des Gehäuses herangebraoht, so dass der den geringeren Widerstand bietende Schraubvorgang das Gewinde 39a in das Gehäuse einschraubt, während das Haften des Ventils 4-0* dieses an seiner Betätigung hindert, bis die Gewindeabschnitte vollständig miteinander in Eingriff sind.
Erst dann und nur dann öffnet sioh das Ventil 40'. Bei geöffneten Ventilen 40' und 40" wird das Sohraubwerkzeug in dem Kolben P so vorbewegt, dass es den Einsatz erfasst, ihn " aussohraubt und naoh Pig. 14C in den Kolben P hineinzieht. Als näohstes wird der Motor M1 in entgegengesetzter Hiohtung eingeschaltet und, da das Ventil 40' den geringsten Widerstand entgegenstellt, wird dieses eher geschlossen, als dass das Schraubgewinde 39a ausser Eingriff gebracht wird. Als nächstes wird der Druck in dem Kolben abgelassen, wobei durch das Ualaufen des Motors M2 der Kolben abgesohraubt wird, während 40· die Gegenkraft auf den Ansohlag 102 (Pig, 14D) überträgt.
Die abgenommene Einheit U2 wird darauf zu einem Lager für ausgebaute Einsätze transportiert und an ein Lagereingangsrohr E (Pig. 140) herangebracht. Der Motor wird betätigt und, da das Einschrauben der Einheit U2 in das Lagereingangsrohr E den geringsten Widerstand entgegensetzt, erfolgt dies, bevor das Ventil 40" geöffnet wird.
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Der EineatB wird durch den Schraubmechanismus in das Lager für auegebaute Einsätze eingebracht, worauf das Ventil 40" durch Betätigung dee Motors in umgekehrter Richtung geschlossen wird (Pig. HP). Dann wird die Einheit von dem Lager für ausgebaute Einsätze abgeschraubt und zur Aufnahme eines Ersatzeinsatzes zu einem Lager für Ersatzeinsätze geführt· Die Vorgänge entsprechen den vorstehend beschriebenen Vorgängen nach Pig. HE und HP.
Pig. HGr zeigt den Ersatzeinsatz in dem Transportkolben P.
Darauf wird die Einheit U2 wieder an dem Ende der Einheit Ul angebracht und durch Einschalten des Motors in die geeignete Richtung eingeschraubt. Dabei öffnet sich das Ventil 40". Die Einheit U2 kann dann erforderlichenfalls entleert und erneut mit Behältergas bis auf den Druck des Behälterbauteiles S (Pig. HH) gefüllt werden.
Darauf wird der Motor der Einheit U1 zum Öffnen des Ventils 40· eingeschaltet, worauf der Einsatz aus dem Transportkolben vorbewegt und in das Bauteil eingesetzt werden kann (Pig. HI)·
Schliesslioh wird das Ventil 40' geschlossen, wobei das Innere der Einheit U1 drucklos gemacht und die Einheit abgeschraubt wird.
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Bei den unter Bezugnahme auf Pig. 10 vorstehend beschriebenen beiden Beispielen hat der Mechanismus unter der Voraussetzung, dass in die das oder jedes Paar Umlaufräder B, C bzw. 35, 36 verbindenden Teile eine ausreichende Verdrehungselastizität eingebaut ist, und der Unterschied zwischen der Zähnezahl der miteinander in Eingriff stehenden Umlauf- und Sonnenräder so ist, dass die Umlaufbewegung des Umlaufräderpaares um die Mittenlinie des Mechanismus in Bezug auf die Drehbewegung der Umlaufräder um ihre eigenen Mitten gross ist, eine' erhebliche Elastizität. Eine "ausreichende Verdrehungselastizität" kann so sein, dass bei der vorstehend beschriebenen Schraubvorrichtung der Käfig und der Motor drei Umdrehungen ausführen, bevor sie bei gesperrten Sonnenrädern zum Stehen kommen.
Somit ist. der Mechanismus mit erheblicher Elastizität zum Antreiben einer Last mit einem hohen wirksamen Trägheitsmoment hervorragend geeignet, da das anfängliche Eingangsdrehmoment mit der Übertragung der Last durch das elastische Verdrehungsteil stetig zunimmt.
Bei Verlangsamung kann der Mechanismus, sofern das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil hoch ist, UDd der Mechanismus eine ausreichende wirksame Trägheit aufweist, eine andere dynamische Charakteristik zeigen« Die wirksame Trägheit des Mechanismus ist durch das Massenträgheitsmoment seiner Bestandteile verstärkt mit dem Quadrat des Übersetzungsverhältnisses bedingt. Die ursprüngliche Geschwindigkeit
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der Verlangsamung des Mechanismus kann durch Beeinflussung der Motordrehzahl gesteuert werden. Wenn unter diesen Umständen der Ausgang in einer Betriebsstufe plötzlioh angehalten wird, wird die in dem System gespeicherte kinetisohe Energie allmählioh in dem drehfedernden Teil in Spannenergie umgewandelt, bis die UmIaufbewegung aufhört oder das Gegenkraftteil unter der Einwirkung des Drehmoments der drehfedernden Teile nachgibt, während duroh den Meohanismus ein stetig zunehmendes Drehmoment ausgeübt wird·
Das höchste Drehmoment, das somit auf das Gegenkraftteil, und zwar beim Anhalten des angetriebenen Teiles, ausgeübt werden kann, ist nur eine Punktion der äquivalenten Trägheitselastizität und der Eingangsdrehzahl und ist in Wirklichkeit von der Reibung im Mechanismus unabhängig· Wenn der Mechanismus die Gegenkraft, duroh die das drehfedernde Teil verdreht wird, nicht überwinden kann, bevor die gegenseitige Drehbewegung zwisohen den Umlaufrädern (auf ihren eigenen Achsen) aufhört, ist der Mechanismus bestrebt, in sioh selber zurückzulaufen, d.h. die Umlaufräder werden bei Abgabe der Spannenergie durch die verdrehten Drerfederstäbe in entgegengesetzter Richtung angetrieben. Zur Verringerung der Spannenergie können die Gegenkraft und die maesgebende Trägheit des Rotors und des Käfigs eine hohe wirksame Trägheit ergeben, die sioh im Verein mit der begrenzten Elastizität und der gesteuerten Drehzahl bei Erreichen des Anschlags in einem stetig zunehmenden Drehmoment äussert, dessen Maximum vorbeβtimmbar ist und bei Stillstand erreioht wird.
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Bei den in Zusammenhang mit Fig. 1 erörterten Drehfederstäben 10 kann somit der Planetenräderträger 34 drehfedernd gemacht werden, indem er aus zwei Schichten 34·» 34b hergestellt wird, die in entgegengesetzter Riohtung schräggestellte Sohlitze aufweisen. Auf diese Weise bildet der Planetenräderträger 34 das den Drehfederstäben nach Fig. 1 äquivalente Teil, wobei die Trägheit und Drehfederung des Mechanismus in gleicher Weise, wie in Zusammenhang mit dieser Abbildung beschrieben, genutzt werdenο
Das als automatischer Pernbetätigungsmanipulator verwendete kombinierte System zur Instandhaltung von abgedichteten Verschlüssen mit kleinem Durchmesser ist in Fig. 9a und Pig. 9b dargestellt. Es sei bemerkt, dass, sofern der Manipulator in einem geeigneten Kran, beispielsweise naoh Art einer Holmenfräsmasohine mit zwei Transportkolben, von denen der eine eine Sohraubvorrichtung und eine Verstelleinheit und der andere eine Gassperre enthält, angeordnet ist, eine solche Maschine sorgfältig voneinander getrennte kleine Verbindungen bei erhöhter Temperatur und erhöhtem^ Druck und bei erheblioher Gesohwindigkeit ohne die normalen Gefahrenmomente fernbetätigt instandhalten lassen kann. Bei einem Ausfall eines Teiles des gesamten Mechanismus können am äuasersten Ende des Transportkolbens angebrachte Ausbauwerkzeuge zum Lösen dor schadhaften Teile verwendet werden«
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Die vorstehend beschriebene Sohraubvorrichtung ist für einen mehrere verschiedene Durchmesser aufweisenden Einsatz benutzbar. Beispielsweise kann unter Verwendung der in Pig. 15A bis 15D dargestellten Vorgangsfolge ein besonders konstruierter Schwenkansohluss bedient werden·
In Pig. 15A wird die die Verbindung zwischen den Leitungen und 104 herstellende Kupplung über die Kammer 105 vorgenommen, die eine zentrale Buchse 106 mit einem Kronenende 106a und einer Seitenöffnung 106b besitzt. Das offene Ende der Buchse 106 und das Aussengehäuse 107 sind durch eine Kappe 108 ver-Bchlossen, die bei 108b auf das Gehäuse 107 geschraubt und duroh Metallscheiben 109 abgedichtet ist. An dem Gehäuse 107 iet eine Hingnut 107a ausgebildet zur Aufnahme des Endes eines in Pig. 10 beschriebenen Mantels, wobei in dem Mantel ein nach Pig. 9A, 9B beschriebenes Schraubwerkzeug vorhanden ist.
Wie dargestellt, ist der erste Vorgang da« Entfernen der Kappe 108, die zunächst herausgeschraubt und entsprechend dem in Pig. 15A - 15D dargestellten Vorgang entfernt wird.
Unter Verwendung des gleichen Greiferkopfes wird als nächstes zum Abdichten der Leitung 104 (Pig. 15B) eine Buchse 110 eingesetzt, dann wird ein zweiter Schraubkopf 111 auf die Baoken aufgesetzt zum Erfassen eines Stopfens 112 mit kleinerem Durchmesser, der als nächstes in die zentrale Buchse 106 eingesetzt wird. Dadurch wird die Leitung 103 wirksam abgedichtet. Der
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Raum zwischen der Buchse 110 und dem Stopfen 112 sowie der Werkzeugbehältermantel wird dann mit Gas gespült, wobei schliesslioh eine Zwischengrösse der Greiferbaoke 113 zum Entfernen der Buchse 106 verwendet wird. Jetzt lässt sich der Schwenkanschluss entfernen.
Patentansprüche t
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Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    ( 1.!Betätigungsmechanismus, daduroh gekennzeichnet,- dass er die Drehbewegung eines umsteuerbaren Eingangs in eine Translationsbewegung eines ersten Ausgangs und eine Drehbewegung eines zweiten Ausgangs umwandelt, wobei die Ausgänge aufeinanderfolgend in einer duroh den Drehsinn des Eingangs bestimmten Folge so betätigt werden, dass beim Umlaufen des Eingangs in einer Richtung der erste Ausgang betätigt wird, bevor der zweite Ausgang in eine Drehbewegung versetzt wird, und naoh Umsteuerung des Eingangs der zweite Ausgang in eine Drehbewegung in entgegengesetzter Richtung versetzt wird, bevor dem ersten Ausgang eine Translationsbewegung in der anderen Riohtung erteilt wird.
    2. Mechanismus naoh Anspruoh 1, gekennzeichnet duroh Mittel, die den der Drehbewegung der Eingänge entgegengesetzten Widerstand so verändern, dass die Betätigung eines Ausgangs bewirkt, dass dadurch der andere Ausgang in den Betätigungszustand gebraoht wird.
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    3. Mechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dasa der andere Ausgang in seinen Betätigungszustand gebraoht wird, indem man Mittel betätigt, die der Drehbewegung dea einen Ausgangs einen grösseren Widerstand entgegenstellen als dem anderen Ausgang.
    4. Mechanismus naoh Anspruoh 3» dadurch gekennzeichnet, dass einer der Ausgänge eine Greifervorrichtung und der andere Ausgang einen der Vorrichtung eine Drehbewegung vermittelnden Mechanismus betätigt.
    5. Meohanismus naoh Anspruch 4» daduroh gekennzeichnet, dass die Greifervorrichtung bei einer Drehbewegung des Eingangs in einer Richtung durch einen translatorisch bewegten Ausgang vor der Betätigung des anderen Ausgangs betätigt
    wird und der andere Ausgang vor dem Iiösen der Greifervorrichtung eine umgekehrte Drehbewegung erhält, die durch
    die nachfolgende Betätigung des anderen Ausgangs bewirkt wird.
    6. Meohanismus nach Anspruch 5t gekennzeichnet durch einen
    Umlaufräderträger, der durch die in dem Umlaufraderträger angebrachten Eingangsumlaufräder angetrieben wird, wobei die Umlaufräder mit einzelnen gesondert mit den Ausgängen verbundenen Sonnenrädern in Eingriff stehen.
    7. Mechanismus naoh Anspruoh 6, gekennzeichnet duroh Mittel zum Verändern des Drehwiderstandes der Sonnenräder entsprechend der erforderlichen Betätigungefolge.
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    θ. MeohaniemuB nach Anspruch 6 oder 7« dadurch gekennzeichnet» dass der Umlaufräderträger ein oder mehrere drehfedernde Teile enthält, wobei an in axialer Richtung
    voneinander entfernten Stellen des Umlaufräderträgers
    ungleiche Umlaufräder angebracht sind.
    9· Mechanismus nach Anspruoh 8, daduroh gekennzeichnet, dass die Umlaufräder von inneren Ringverzahnungen gebildet
    werden·
    10. Mechanismus nach Anspruch 9, daduroh gekennzeichnet, dass
    • die mit den Ringvereahnungen in Eingriff stehenden Sonnenräder auf einem Hohlmantel angeordnet sind, der durch Betätigung eines Ausgange mit einem feststehenden Bauteil lösbar verbunden werden kann.
    11. Mechanismus naoh Anspruoh 10, daduroh gekennzeichnet) dass der Hohlmantel duroh ein von dem anderen Ausgang betätigbares Ventil verschlossen werden kann.
    909815/0395 Wb/In - 15 615
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GB11762 1962-01-02

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