DE19530651A1 - Einrichtung zur statischen oder dynamischen Abstützung und Führung eines Körpers auf einem näherungsweise konstanten Niveau - Google Patents
Einrichtung zur statischen oder dynamischen Abstützung und Führung eines Körpers auf einem näherungsweise konstanten NiveauInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur statischen oder
dynamischen Abstützung und Führung eines Körpers auf einem
näherungsweise konstanten Niveau über einem von einer Be
zugsebene bestimmten Untergrund, mit mindestens einem
Stützorgan.
Zum besseren Verständnis der Erfindung seien folgende all
gemeine Betrachtungen vorausgeschickt:
Die Abstützung und Führung eines Massepunktes oder des Schwerpunktes einer Masse in bestimmter Höhe über einem ho rizontalen, idealerweise ebenen Untergrund derart, daß sich der Massepunkt oder die Masse auf einer Parallelen zu dem horizontalen Untergrund in dem vorgegebenen Niveau bewegt, kann durch Geradführungen erreicht werden, die entweder auf der Seite des Massepunktes oder der Masse oder auf der Seite des Untergrundes installiert sind, wobei Stützen den Niveauunterschied zwischen dem Massepunkt bzw. der Masse einerseits und dem Untergrund andererseits überwinden.
Die Abstützung und Führung eines Massepunktes oder des Schwerpunktes einer Masse in bestimmter Höhe über einem ho rizontalen, idealerweise ebenen Untergrund derart, daß sich der Massepunkt oder die Masse auf einer Parallelen zu dem horizontalen Untergrund in dem vorgegebenen Niveau bewegt, kann durch Geradführungen erreicht werden, die entweder auf der Seite des Massepunktes oder der Masse oder auf der Seite des Untergrundes installiert sind, wobei Stützen den Niveauunterschied zwischen dem Massepunkt bzw. der Masse einerseits und dem Untergrund andererseits überwinden.
So ist es denkbar, entweder auf der Seite eines eine Masse
darstellenden Körpers oder auf der Seite des Untergrundes
eine Geradführung zu installieren, welche im soeben ange
sprochenen Beispiel horizontal verlaufende Gleitflächen
oder Rollführungen aufweist, wobei die erwähnten Stützen
das Gewicht der abzustützenden Masse bei der statischen Ab
stützung auf den Untergrund übertragen und im Falle einer
dynamischen Abstützung auch die Biegemomente aufgrund von
Beschleunigungskräften bei horizontaler Bewegung und Be
schleunigung des abzustützenden Körpers aufnehmen, wenn die
Einrichtungen zur dynamischen Abstützung und Führung des
betreffenden Körpers auch Bestandteil des Antriebs zur Ho
rizontalbewegung des Körpers sind.
Das klassische Mittel zur Abstützung und Führung eines Kör
pers auf bestimmtem Niveau über einem von einer Bezugsebene
bestimmten Untergrund ist das Rad, welches insofern unter
den in der Technik verwendeten technischen Mitteln eine
Sonderstellung einnimmt, als es in der Natur kein Vorbild
hat und in seinen Gesetzmäßigkeiten vom Erfindergeist le
diglich aus den abstrakten naturgegebenen Gesetzen, oder
besser Regeln, abgeleitet worden ist.
Betrachtet man zur Analyse des Abstützungs- und Führungs
problems ein Speichenrad, so stellt sich dieses im Falle
eines in Horizontalrichtung über einem Untergrund angetrie
benen Körpers als ein System rotierender Stützen in Gestalt
der Speichen dar, welche die Last eines Massepunktes oder
eines eine Masse repräsentierenden Körpers unter Druckbean
spruchung der Speiche jeweils von einem mit der Last des
Körpers beaufschlagten Achslager über eine Achse, die Rad
nabe, die betreffende vertikal gelegene Speiche und darauf
den zwischengeschalteten Radreifen auf den Untergrund über
tragen und bei Verlagerung des Körpers in Horizontalrich
tung von der jeweils benachbarten Speiche übernehmen, so
bald die benachbarte Speiche aus der Vertikalrichtung weg
geschwenkt und die neuerliche Speiche in Vertikalrichtung
gelangt ist.
Selbstverständlich sind Radkonstruktionen denkbar, bei de
nen Speichen nicht Druckkräfte, sondern nur Zugkräfte auf
nehmen. In diesen Fällen überträgt sich die auf das Achsla
ger wirkende Kraft aufgrund des Gewichtes des abzustützen
den und zu führenden Körpers über die Radachse und die Rad
nabe als Zugkraft vertikal nach aufwärts auf den dem Ab
stützungspunkt des Rades diametral gegenüberliegenden
Scheitelpunkt des Radreifens, um von diesem, von weiteren
zugbelasteten Speichen des Rades in Form gehalten, als
Druckkraft auf den Abstützungspunkt gegenüber dem Unter
grund übertragen zu werden.
Bedeutsam ist, daß der Kontakt zwischen dem Radreifen und
dem Untergrund, wenn dieser Kontaktbereich nicht in beson
derer Weise ausgestaltet ist, auf einen kleinen Flächenbe
reich beschränkt ist, in dem im wesentlichen ein Kraft
schluß zwischen der Einrichtung zur statischen oder dynami
schen Abstützung des Massepunktes oder Körpers und dem Un
tergrund zustandekommt.
Bedeutsam ist ferner, daß es sich bei dem Rad als Einrich
tung zur statischen oder dynamischen Abstützung und Führung
eines Körpers über dem Untergrund um ein technisches Mittel
handelt, welches, sobald eine Führung des Körpers über meh
rere Umfangslängen des Rades in Betracht zu ziehen ist, ei
ne vollständige Trennung zwischen dem abzustützenden und zu
führenden Körper einerseits und der Abstützeinrichtung an
dererseits im Bereich des Lagerspaltes zwischen Radlager
und Rad erforderlich macht, was körperliche Verbindungen,
etwa zur Steuerung bestimmter Bauteile auf der Einrichtung
zur statischen oder dynamischen Abstützung, welche von dem
Körper ausgehen, weitestgehend ausschließt. Dies erklärt
das Fehlen eines Vorbildes des Radsystems in der Natur und
die Schaffung der durch den menschlichen Erfindergeist vor
gesehenen Hilfsmittel etwa in Gestalt von hydraulischen
Kraftzuleitungen zu rotierenden Systemen
(Verstellpropeller) oder mechanischen Kraftzuleitungen
(Planetengetriebe) oder elektrischen Kraftzuleitungen
(Schleifringsysteme, Kabeltrommeln), wobei hier nur einige
Beispiele genannt seien.
Die Vorteile der konstruktiven Einfachheit, Funktionssi
cherheit, universellen Einsetzbarkeit, des preiswerten Auf
baus und insbesondere der übersichtlichen physikalischen
Verhältnisse bei hohen Fortbewegungsgeschwindigkeiten des
statisch oder dynamisch abzustützenden und zu führenden
Körpers hinsichtlich Beschleunigungs- und Verzögerungskräf
ten an der Abstützungs- und Führungseinrichtung haben aber
bewirkt, daß das Rad auch in den Fällen bisher bevorzugt
Einsatz gefunden hat, in denen besondere Maßnahmen ergrif
fen werden mußten, um Nachteile eben dieses Abstützungssy
stems zu überwinden, etwa für seinen Einsatz zur statischen
oder dynamischen Abstützung und Führung eines Körpers mit
bestimmter Last in bestimmten Niveau über einem Untergrund,
ohne daß dieser vorbereitet ist, insbesondere eben und fest
ist. Hindernisse lassen sich vom Rad nicht ohne weiteres
überwinden. Hindernisse in der Höhe des Radhalbmessers sind
im allgemeinen unüberwindbar. Der Kontaktbereich zwischen
Rad und Untergrund ist klein. Der Reibschluß in diesem
kleinen Bereich kann manchmal für eine Fortbewegung nicht
ausreichend sein. Praktisch ist dieser Fall jedem Kraftfah
rer bekannt, der an einer geringen Straßensteigung einen
schweren Sattelzug mit durchdrehenden Rädern der Zugma
schine beobachtet, obwohl wenige Zentimeter vor den ange
triebenen Rädern der Zugmaschine die Fahrbahn wieder grif
fig wäre, so daß dort die Radsektoren der angetriebenen Rä
der wieder ausreichenden Halt auf dem Untergrund fänden, um
den Sattelzug in Fahrtrichtung vorwärtszudrücken. Doch die
Radsektoren sind zu kurz und erreichen die griffigen Stel
len des Untergrundes nicht, sondern rutschen über den etwa
vereisten Fahrbahnbereich hinweg, ohne Reaktionsmomente auf
die Radlager zu übertragen.
Schreitbeinsysteme haben jahrmillionenalte Vorbilder in der
Natur und werden heute als Einrichtungen zur statischen
oder dynamischen Abstützung und Führung eines Körpers auf
einem näherungsweise konstanten Niveau über einem Unter
grund dort eingesetzt, wo ihre Vorteile die inhärenten
Nachteile überwiegen.
Schreitbeinsysteme haben den Nachteil von insbesondere bei
hohen Bewegungsgeschwindigkeiten des abzustützenden Körpers
auftretenden hohen Beschleunigungs- und Verzögerungskräften
in im wesentlichen sämtlichen Elementen des Systems und,
soweit es sich um bisher bekannte Schreitbeinsysteme han
delt, den Nachteil einer sehr komplizierten Steuerung der
Elemente, wenn ein näherungsweise konstantes Niveau der
Fortbewegung des abzustützenden und zu führenden Körpers
über dem Bezugsniveau gefordert ist.
Der Vorteil besteht jedoch in einer zielgerichteten und ex
akten Abstützung der von dem Körper dargestellten Last auch
gegenüber einem unvorbereiteten Untergrund, der Abstützung
und Führung über Hindernisse hinweg, der Abstützung und
Führung über einem bereichsweise nur vorbereiteten Unter
grund, etwa einem Untergrund mit vorbereiteten Auftrittflä
chen, ferner in der Möglichkeit, den Kontaktbereich zwi
schen der Abstützungs- und Führungseinrichtung und dem Un
tergrund, soweit dieser Abstützungsbereich günstige Kraft
schluß- oder Formschlußeigenschaften bietet, länger als nur
für einen Augenblick auszunützen. Und schließlich besteht
ein wesentlicher Vorteil eines Schreitbeinsystems gegenüber
einer Radabstützung darin, daß sämtliche Elemente des
Schreitbeinsystems für Steuerungsmaßnahmen einer an oder in
dem Körper befindlichen Steuerzentrale über flexible Steu
er- und Energiezuleitungsstränge ständig zur Verfügung ste
hen.
Selbstverständlich sind die vorstehend angesprochenen Ge
sichtspunkte dem Fachmann seit vielen Jahrzehnten bekannt,
weshalb Schreitbeinsysteme entwickelt wurden, die dem
menschlichen oder tierischen Schreitbein nachempfunden ent
sprechend gesteuerte Antriebe zwischen Hebelgelenken auf
wiesen, um mit vorgegebenen Steuereinrichtungen aus der Na
tur bekannte Bewegungsabläufe des menschlichen und tieri
schen Körpers nachzuempfinden.
Diese technischen Lösungen (Forstmaschinen, Schreitbagger,
Industrieroboter, Körperprothesen) blieben aber auf ver
gleichsweise langsame Fortbewegungsgeschwindigkeiten
und/oder kurze Fortbewegungsstrecken beschränkt.
Ein Grund für den beschränkten Einsatz von Schreitbeinsy
stemen zur statischen oder dynamischen Abstützung und Füh
rung eines Körpers über längere Strecken und mit höherer
Geschwindigkeit auf einem näherungsweise konstanten Niveau
über einem von einer Bezugsebene bestimmten Untergrund be
steht offenbar darin, daß der Fachmann bisher die über
sichtliche Radgeometrie und die hieraus resultierende Ver
haltensweise der Radabstützung einer Schreitbeinabstützung
als Vorgabe auferlegt hat, derart, daß die Vorteile der
Schreitbeinabstützung in vielen Anwendungsfällen einen
nicht ausreichenden Anstoß für die Weiterentwicklung des
Schreitbeinsystems geben konnten.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin,
für die statische oder dynamische Abstützung und Führung
eines Körpers auf einem näherungsweise konstanten Niveau
über einem von einer Bezugsebene bestimmten Untergrund eine
Näherungsbasis zu schaffen, welche durch ein außerordent
lich einfaches Stützorgan in Gestalt mehrerer über Drehge
lenke verbundener Hebel derart vorgegeben ist, daß das He
bel- oder Lenkersystem mit hohen Beschleunigungs- oder Ver
zögerungskräften beaufschlagt werden kann und geringfügige
Korrekturbewegungen im Bereich der Anlenkstellen des Hebel- oder
Lenkersystems an dem abzustützenden und zu führenden
Körper die Qualität der Näherung der Näherungsbasis verbes
sern. Auch zusätzliche Bewegungen der Einrichtung zu stati
schen oder dynamischen Abstützung können erzeugt werden,
die dem jeweiligen Gebrauchszweck, dem jeweiligen Unter
grund, der Art und Weise der Abstützung und Führung oder
Fortbewegung sowie dem jeweiligen Bewegungszustand angepaßt
werden können.
Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß im
Hinblick auf die beschränkte Speicherungsmöglichkeit elek
trische Energie und damit in Hinblick auf die beschränkte
Mitführbarkeit von Vorräten elektrischer Energie auf mobi
len Fahrzeugen Generationen von Antrieben Verbrennungs-Kol
benmotoren waren und sind. Kolbenmotoren enthalten hin- und
hergehende Maschinenelemente, deren Beanspruchung unter Be
schleunigungs- und Verzögerungskräften bis zu sehr hohen
Arbeitsgeschwindigkeiten beherrscht werden. Es ist durchaus
vernünftig, diese hohen Beanspruchungen auch den Elementen
eines Schreitbeinsystems aufzuerlegen, um die speziellen
Vorteile von Schreitbeinsystemen gegenüber Radabstützungs
systemen und Radantriebssystemen ausnützen zu können.
Aufgabe der Erfindung ist mit vorstehendem, eine Einrich
tung zur statischen oder dynamischen Abstützung und Führung
eines Körpers auf einem näherungsweise konstanten Niveau
über einem von einer Bezugsebene bestimmten Untergrund, mit
mindestens einem Stützorgan aus
- a) einem an dem Körper schwenkbar gelagerten ersten Hebel,
- b) einem am unteren Ende des ersten Hebels schwenkbar angeschlossenen zweiten Hebel, der sich mit seinem unteren Ende mittelbar oder unmittelbar gegen den Untergrund zumindest zeitweise abstützt, und
- c) Mitteln zur Einstellung des Winkels zwischen dem ersten und zweiten Hebel abhängig von dem Winkel zwischen der Bezugsebene und dem zweiten Hebel,
derart auszugestalten, daß eine näherungsweise Parallelfüh
rung des Körpers relativ zu der Bezugsebene mit einer ein
fachen Ausgestaltung des Hebelsystems möglich ist und die
mechanische Beanspruchung der Elemente der Einrichtung un
ter statischer und dynamischer Belastung vergleichsweise
gering bleibt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich
nenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Mittel ge
löst.
Die Anlenkstellen des am Körper schwenkbar angelenkten er
sten Hebels, des im Anspruch 1 genannten, am Körper ange
lenkten dritten Hebels und des zwischen dem unteren Ende
des ersten und des dritten Hebels verlaufenden Abschnittes
des zweiten Hebels jeweils am ersten und dritten Hebel sind
die Ecken eines unregelmäßigen Vierecks, das bei Verformung
unter Verschwenkung des ersten und dritten Hebels gegenüber
dem Körper den zweiten Hebel derart bewegt, daß sich dessen
unteres Ende, welches sich mit einem Fußteil gegen den Un
tergrund abstützt, in einem weiten Bewegungsabschnitt par
allel zu der vom Untergrund bestimmten Bezugsebene bewegt.
Werden Stützorgane der hier angegebenen Art in größerer
Zahl an einem Körper vorgesehen, so kann es sich um ein
zweibeiniges Schreitbeinsystem handeln, das einen Körper
durch im Gegentakt arbeitende Stützorgane nach dem Vorbild
des aufrechtstehenden oder aufrechtlaufenden menschlichen
Körpers abstützt oder es kann ein vierbeiniges, sechsbeini
ges oder dergleichen mehrbeinigen Schreitbeinsystem mit im
Gegentakt arbeitenden Schreitbeinpaaren vorgesehen sein,
welches das Vorbild eines vierbeinigen oder sechsbeinigen
oder dergleichen Tieres verwirklicht. Auch können Systeme
mit einer Vielzahl von Schreitbeinsystemen in der hier an
gegebenen Weise verwirklicht werden.
Gemäß einer Weiterbildung können die Stützorgane jeweils in
im Gleichtakt arbeitenden, unmittelbar in Bewegungsrichtung
nebeneinander liegenden, gekoppelten Paaren vorgesehen
sein, die jeweils einem Fußteil zugeordnet sind und dieses
bei den Schreitbewegungen translatorisch parallel zu der
Bezugsebene des Untergrundes bewegen.
Im übrigen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbil
dung der hier angegebenen Einrichtung Gegenstand der dem
Anspruch 1 nachgeordneten Ansprüche.
Ausführungsformen sind in der nachfolgenden Beschreibung
anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung
zur statischen oder dynamischen Abstützung und Füh
rung eines Körpers auf einem näherungsweise kon
stanten Niveau über einem Untergrund mit einem ein
zigen Stützorgan,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung
der hier vorgeschlagenen Art mit zwei in Bewegungs
richtung hintereinander angeordneten, gekoppelten
Stützorganen des Aufbaus gemäß Fig. 1,
Fig. 3 eine Einrichtung mit Stützorganen der in Fig. 2 an
gegebenen Art zur Verwirklichung eines
"Spinnenbeinsystems" in perspektivischer Darstel
lungsweise,
Fig. 4 eine Aufsicht auf die Einrichtung gemäß Fig. 3, und
Fig. 5 eine Ausführungsform des Gelenkträgers und des An
triebsmittels zur Einstellung der Anlenkstelle des
dritten Hebels am abzustützenden Körper in der Ein
richtung nach Fig. 1.
Die in Fig. 1 schematisch gezeigte Einrichtung enthält ei
nen Körper 100, der durch eine im idealen Fall reibungslose
Schiebeführung 101 in einer Höhe H über einem horizontalen
ebenen Untergrund 102 gehalten ist und parallel zu der
durch den Untergrund 102 bestimmten Horizontalebene geführt
ist. An dem Körper 100 ist über ein Gelenk 103 mit einer
quer zur Führungsrichtung und parallel zu dem Untergrund
102 orientierten Achse ein erster Hebel 104 angelenkt, an
dessen unterem Ende über eine Gelenkstelle 105 mit zur
Achse der Gelenkstelle 103 paralleler Achse ein zweiter He
bel 106 seinerseits angelenkt ist. Das untere Ende 107 des
Hebels 106 stützt sich gegen den Untergrund 102 ab. Auf der
vom unteren Ende 107 abgewandten Seite ist der zweite Hebel
106 nach rückwärts über die Gelenkstelle 105 hinaus durch
einen Hebelabschnitt 108 verlängert, dessen freies Ende
über eine weitere Gelenkstelle 109 mit einem dritten Hebel
110 verbunden ist. An dem der Gelenkstelle 109 gegenüber
liegenden Ende ist der Hebel 110 wiederum über eine Gelenk
stelle 111 mit dem Körper 100 verbunden. Die Gelenkstelle
111 ist jedoch nicht unmittelbar an den Körper 100 ange
schlossen, sondern befindet sich auf einem Gelenkträger
112, der zur Ausführung bestimmter Korrekturbewegungen in
einer parallel zur Führungsrichtung des Körpers 100 und
senkrecht zur Bezugsebene des Untergrundes 102 orientieren
Ebene durch Antriebsmittel 113 und 114 willkürlich ver
schiebbar ist. In Fig. 1 sind die zwei Antriebsmittel 113
und 114 schematisch eingezeichnet, die in zwei zueinander
senkrechten Koordinatenrichtungen Verschiebungen bewirken
können. In vielen praktischen Fällen genügt ein einziger
Antrieb, der Hin- und Herbewegungen der Gelenkstelle 111
relativ zu dem Körper 100 etwa in der in Fig. 1 gezeigten
Richtung des dritten Hebels 110 auszuführen vermag, wobei
der Zweck und die Wirkung der Verschiebungsbewegungen des
Gelenkträgers 112 nachfolgend angegeben wird.
Eine obere Verlängerung des ersten Hebels 104 über die Ge
lenkstelle 103 hinaus ist mit einer Schlitzführung 115 ver
sehen, in die ein Gleitstein 116 der Kolbenstange 117 eines
Hin- und Herbewegungen erzeugenden Antriebs 118 eingreift,
derart, daß mittels des Antriebs 118 der erste Hebel 104 zu
Schwenkbewegungen um die Lagerstelle 103 herum veranlaßt
werden kann. Dabei beschreibt die Gelenkstelle 105 am unte
ren Ende des ersten Hebels 104 einen Kreisbogen 119, der in
Fig. 1 in gestrichelter Linie angegeben ist.
Wird bei solchen Schwenkbewegungen des ersten Hebels 104
das untere Ende 107 des zweiten Hebels 106 auf der durch
die Oberfläche des Untergrundes 102 vorgegebenen Ebene ent
langgeführt, so beschreibt während solcher Schwenkbewegun
gen des ersten Hebels 104 die Gelenkstelle 109 am freien
Ende der Verlängerung 108 des zweiten Hebels 106 eine durch
kleine Kreise in Fig. 1 angedeutete Kurve 120.
Die Kurve 120 hat für die Wirkungsweise der hier angegebe
nen Einrichtung besondere Bedeutung. Die Kurve 120 hat näm
lich für einen verhältnismäßig weiten Bereich von in Fig. 1
willkürlich angegebenen Bewegungswegen D des unteren Endes
107 des zweiten Hebels 106 über den Untergrund 102 hinweg
näherungsweise die Gestalt eines Kreisbogens. Für interes
sierende Abschnitte des Bewegungsweges D können Abschnitte
der Kurve 120 ausgewählt werden, die jeweils näherungsweise
Kreisbogen sind.
Für diese näherungsweise kreisbogenförmigen Abschnitte der
Kurve 120 kann der Krümmungsmittelpunkt durch zweimalige
Mittelsenkrechtenkonstruktionen von Kreisbogensehnen gefun
den werden, wodurch sich dann die Lage des Gelenkpunkts 111
bestimmen läßt, derart, daß man bei der Konstruktion der
hier angegebenen Einrichtung die Länge des dritten Hebels
110 erhält.
Es ergibt sich somit durch die bisher beschriebene Kon
struktion ein durch die Gelenkpunkte 103, 105, 109 und 111
bestimmtes unregelmäßiges Viereck, dessen Verformung bei
Verschwenkung des ersten Hebels 104 mittels des Antriebs
118 für einen bestimmten Bereich von Verschiebungen des un
teren Endes 107 des zweiten Hebels 106 über den Untergrund
102 hinweg so verläuft, daß der Fußpunkt 107 im wesentli
chen parallel zu der von der Untergrundoberfläche bestimm
ten Bezugsebene bewegt wird und daher der Körper 100 in
sämtlichen Lagen der Hebel innerhalb des angegebenen Bewe
gungsbereiches von der Einrichtung gegenüber dem Untergrund
102 abgestützt werden kann, oder aber, falls der Fußpunkt
107 auf dem Untergrund 102 festliegt, eine im wesentlichen
gleichmäßige Abstützung des Körpers 100 in der Höhe H über
dem Untergrund 102 erfolgt, wenn der Körper 100 über den
Untergrund hinwegbewegt wird.
In dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel sind die wirksamen He
bellängen zwischen den Gelenkstellen 103 und 105 des ersten
Hebels 104 und zwischen der Gelenkstelle 105 und dem unte
ren Ende 107 des Hebels 106 im wesentlichen gleich groß und
der Hebelabschnitt 108 des zweiten Hebels 106 ist annähernd
halb so lang wie der Abstand zwischen dem Hebelende 107 und
der Gelenkstelle 105. Diese Längenverhältnisse lassen sich
je nach Anwendungsfall der hier angegebenen Einrichtung in
verhältnismäßig weiten Grenzen variieren, wobei der Fach
mann die für solche Fälle jeweils vorzusehenden Längen des
dritten Hebels 110 durch folgende Konstruktionsregeln auf
finden kann. Zunächst wird um den durch die Gelenkstelle
103 vorgegebenen Punkt ein Kreisbogen in einer gewünschten
Hebellänge des ersten Hebels 104 geschlagen und dann werden
von der durch die Oberfläche des Untergrundes 102 repräsen
tierenden Gerade aus Hebellängen entsprechend dem Abstand
zwischen dem Fußpunkt 107 und der Gelenkstelle 105 des
zweiten Hebels 106 von verschiedenen Punkten der genannten
Geraden aus zu dem Kreisbogen hin abgetragen und die jewei
ligen Strecken entsprechend dem Hebelabschnitt 108 über die
jeweiligen Punkte entsprechend der Gelenkstelle 105 aufge
tragen, um die Ortskurve des durch die Gelenkstelle 109 be
stimmten Punktes, nämlich die Kurve 120 aufzufinden. Der
für einen interessierenden Abschnitt der Kurve 120 gültige
Krümmungsmittelpunkt stellt dann die Gelenkstelle 111 dar.
Je kürzer der Hebelabschnitt des zweiten Hebels 106 zwi
schen dem Fußpunkt 107 und der Gelenkstelle 105 ist, desto
kürzer wird die verwertbare Schrittlänge D auf der Oberflä
che des Untergrundes 102, wie eine kurze Betrachtung von
Extremfällen dem Fachmann ohne weiteres erkennbar macht.
Wird in der in Fig. 1 beispielsweise dargestellten Anord
nung das Niveau des Untergrundes 102 angehoben und die zu
vor beschriebene Konstruktion zur Auffindung der Gelenk
stelle 111 wiederholt, so zeigt es sich, daß diese nun eine
neue Lage etwas in Längsrichtung des dritten Hebels 110
nach abwärts verschoben (mit Bezug auf die in Fig. 1 darge
stellte Augenblickslage der Hebel) einnimmt.
Wenn also durch die Antriebsmittel 113 und 114 der Gelenk
träger 112 nach Durchführung einer Verschiebungsbewegung
des unteren Endes 107 des zweiten Hebels 106 die Gelenk
stelle 111 in eine neue, abwärts verschobene Lage bringt,
so hebt sich das untere Ende 107 des zweiten Endes 106 vom
Untergrund ab und kann durch entsprechende Betätigung des
Antriebs 118 in einer Parallelbewegung in eine Ausgangslage
zurückgeführt werden, wonach die Antriebsmittel 113 und 114
die Gelenkstelle 111 in die in Fig. 1 gezeigte Lage zurück
bewegen und nun das untere Ende 107 des Hebels 106 auf dem
Untergrund 102 aufliegend unter Abstützung des Körpers 100
neuerlich eine Parallelbewegung zur Führungsrichtung des
Körpers 100 ausführt.
Die Antriebsmittel 113 und 114 sind also dafür verantwort
lich, durch Einstellung der Lage der Gelenkstelle 111 das
Bewegungsniveau des unteren Endes 107 des zweiten Hebels
106 und damit auch die Anpreßkraft des Fußpunktes 107 ge
genüber der Oberfläche des Untergrundes 102 zu bestimmen.
Auf diese Weise ist es möglich, durch Betätigung des hin- und
hergehenden Antriebs 118 den Körper 110 gegenüber dem
Untergrund 102 an beliebig einstellbaren Punkten abzustüt
zen oder den Körper 100 gegenüber dem Untergrund 102 unter
Mitwirkung der Geradführung 101 zu bewegen oder den Unter
grund 102, bei Festsetzung des Körpers 100 relativ zu der
Geradführung 101, anzutreiben.
Werden Weiten des Verschiebungsweges D gewählt, in denen
eine bestimmte Position der Gelenkstelle 111 nicht mehr ei
ne ausreichend gute Näherung des Krümmungsmittelpunktes der
Kurve 120 ist, so reichen geringfügige Stellbewegungen der
Antriebsmittel 113 und 114 aus, um jeweils besser gültige
Krümmungsmittelpunkte aufzusuchen und auf diese Weise die
Bewegungsweiten D zu vergrößern.
Im Rahmen des hier angegebenen Prinzips kann eine in Fig. 1
schematisch angedeutete Einrichtung auch so umgestaltet
werden, daß die Gelenkstelle 111 relativ zu dem Körper 100
festliegend ausgebildet ist, der Hebel 110 also im Sinne
der Lehre des anliegenden Anspruchs 1 der erste Hebel ist,
während die Gelenkstelle 103 relativ zu dem Körper 100
durch Antriebsmittel nach der Art der Antriebe 113 und 114
verschiebbar ist, der Hebel 104 also im Sinne der Lehre des
anliegenden Anspruchs 1 der dritte Hebel ist. Zum Abheben
des unteren Endes 107 des zweiten Hebels 106 vom Untergrund
102 muß in einem solchen Falle die Gelenkstelle 103 des He
bels 104 an dem Körper etwas aufwärts verschoben werden.
Durch Aufwärts- und Abwärtsverschieben des Antriebs 118 re
lativ zu dem Körper 100 in Richtung des in Fig. 1 angedeu
teten Doppelpfeiles 121 kann die Weite der Schwenkbewegun
gen des Hebels 104 um die Gelenkstelle 103 herum und damit
die Weite der Verschiebungswege des unteren Endes 107 des
Hebels 106 über dem Untergrund 102 hinweg verändert werden,
wenn der Antrieb 118 Hin- und Herbewegungen des Gleitstei
nes 116 veranlaßt. Durch Vorwärtsschieben oder Zurückziehen
des Antriebs 118 relativ zu dem Körper 100 in Richtung des
in Fig. 1 angedeuteten Doppelpfeiles 121 kann der Bereich
der Bewegungen des unteren Endes 107 des zweiten Hebels 106
über den Untergrund 102 hinweg relativ zu einer Projektion
des Körpers 100 auf dem Untergrund 102 verändert werden.
Es sei hier angemerkt, daß unter einer Hinwegbewegung des
unteren Hebelendes des zweiten Hebels 106 über den Unter
grund 102 selbstverständlich auch eine Bewegung zu verste
hen ist, bei der das untere Ende 107 des Hebels 106 dem Un
tergrund folgt, wenn sich dieser relativ zu dem Körper 100
in dem Abstand H parallel verschiebt, wie dies bei der Be
wegung des Körpers 100 über den Untergrund hinweg der Fall
ist.
Soll ein ein bestimmtes Gewicht aufweisender Körper 100 un
ter Verzicht auf eine Geradführung 101 gemäß Fig. 1 über
dem eine Bezugsebene bestimmenden Untergrund 102 abgestützt
und gegebenenfalls angetrieben werden, so ist es notwendig,
insgesamt mindestens vier Einrichtungen der in Fig. 1 ge
zeigten Art an dem Körper 100 vorzusehen, nämlich zwei Ein
richtungen am in Bewegungsrichtung vorderen Teil und zwei
Einrichtungen am in Bewegungsrichtung hinteren Teil des
Körpers 100. Zu den einzelnen Einrichtungen gehörige An
triebe 118 werden bei einer solchen Ausgestaltung eines
Schreitbeinsystems zu phasenverschobenen Hin- und Herbewe
gungen derart veranlaßt, daß der Körper 100 während der An
hebung und Rückholbewegung eines aus den Hebeln 104, 106
und 110 gebildeten Stützorgans durch die Fußpunkte der wäh
renddessen sich gegen den Untergrund anlegenden Hebelfuß
punkte stabil abgestützt bleibt. Ist dies nicht in allen
Fällen gewährleistet oder soll eine zusätzliche Stabilisie
rung erreicht oder auch eine bestimmte gegenseitige Phasen
verschiebung der Betätigung bestimmter Stützorgane einge
halten werden, so können weitere Stützorgane vorgesehen
werden, wodurch beispielsweise sechsbeinige, achtbeinige
und dergleichen Schreitbeinsysteme entstehen.
Das Stützorgan der Einrichtung gemäß Fig. 1 enthält als
sich gegen die Oberfläche des Untergrundes 102 abstützendes
Teil lediglich einen sich verjüngenden und gegebenenfalls
im Scheitel abgerundeten Ansatz des unteren Endes des zwei
ten Hebels 106. Bei vergleichsweise großem abzustützendem
Gewicht des Körpers 100 kann die Flächenpressung zwischen
dem unteren Ende 107 des zweiten Hebels 106 und der Ober
fläche des Untergrundes 102 so groß werden, daß das Hebel
ende 107 etwas in das Material des Untergrundes 102 ein
sinkt und dadurch ein Formschluß zwischen dem unteren He
belende und dem Untergrund zustande kommt. Während bei ei
nem solchen Einsinken eines Abstützmittels in den Unter
grund in Gestalt des Rades die Funktionsfähigkeit der Ab
stützung und Führung des Körpers über dem Untergrund leiden
kann, ist in den meisten Fällen des Einsatzes der hier an
gegebenen Einrichtung ein solcher Formschluß aufgrund eines
Eingedrücktwerdens des unteren Endes 107 des Hebels 106 in
den Untergrund wünschenswert, da ein Formschluß zwischen
dem Fußpunkt 107 und dem Untergrund die Übertragung größe
rer Kräfte ermöglicht, wenn durch entsprechende Betätigung
des Antriebs 118 erhöhte Beschleunigungskräfte auf den Kör
per 100 zur Wirkung gebracht werden sollen und demgemäß
entsprechend erhöhte Reaktionskräfte im Kontaktbereich zwi
schen dem Hebelfußpunkt 107 und dem Untergrund 102 auftre
ten, welche bei Bestehen eines Kraftschlusses oder Rei
bungsschlusses allein möglicherweise nicht übertragen wer
den könnten.
Soll aber eine punktförmige Berührung zwischen den Stützor
ganen der hier angegebenen Einrichtung und dem Untergrund
vermieden werden, so sind an dem abzustützenden und zu füh
renden Körper 100 zweckmäßig Stützorganpaare entsprechend
der schematischen Darstellung von Fig. 2 vorgesehen, deren
Stützorgane nicht im Gegentakt sondern im Gleichtakt arbei
ten und mindestens an ihren unteren Enden über Fußteil 123
miteinander gekoppelt sind.
Das mit Bezug auf die Darstellung von Fig. 2 links einge
zeichnete Stützorgan ist in seinen Teilen mit denselben Be
zugszeichen bezeichnet wie das Stützorgan der Einrichtung
nach Fig. 1, während das vollkommen gleich ausgebildete, in
Fig. 2 auf der rechten Seite eingezeichnete Stützorgan je
weils entsprechende Bezugszeichen mit dem Zusatz "a" auf
weist.
Die Gelenkträger 112 und 112a für die Gelenkstellen 111
bzw. 111a sind mittels eines gemeinsamen Antriebs oder mit
tels durch geeignete Steuereinrichtungen synchronisierter
Antriebsmittel gleichsinnig und gleichzeitig betätigbar,
was in Fig. 2 durch die Antriebseinheit mit der Kennzeich
nung 113, 114, 113a, 114a, deutlich gemacht ist.
Werden die Stützorgane der Einrichtung nach Fig. 2 etwa
durch einen gemeinsamen Antrieb zu Schwenkbewegungen veran
laßt, so kann der Körper 100 auf einem im wesentlichen kon
stanten Niveau über die Oberfläche des Untergrundes 102
hinwegbewegt werden, wobei das Fußteil 123 mit einer fla
chen oder profilierten Auflagesohle auf der Oberfläche des
Untergrundes 102 aufliegt. Am Ende einer derartigen Bewe
gung des Körpers 100 unter Abstützung durch das Stützorgan
paar nach Fig. 2 kann die Abstützung des Körpers 100 durch
andere Stützmittel, beispielsweise durch ein weiteres, ganz
entsprechendes und im Gegentakt arbeitendes Stützorganpaar
mit einem weiteren Fußteil ähnlich dem Fußteil 123 übernom
men werden. Dann werden die Gelenkträger 112 und 112a durch
die mit ihnen gekoppelte Antriebseinheit synchron schräg
nach abwärts bewegt. Das Fußteil 123 wird angehoben und die
Schwenkbewegungen der Stützorgane veranlassenden Antriebs
mittel bewegen das Stützorganpaar in eine Ausgangsstellung
zurück. In dieser Ausgangsstellung werden dann die Gelenk
träger 112 und 112a synchron angehoben und das Fußteil 123
gegen die Oberfläche des Untergrundes 102 abgesenkt, um
neuerlich die Abstützung des Körpers 100 zu übernehmen.
Die Auf- und Abbewegung der Gelenkträger 112 und 112a und
der entsprechenden Gelenkstellen 111 und 111a im Synchro
nismus bewirkt ein Abheben und Wiederaufsetzen des Fußteils
123 relativ zum Untergrund 102 steil nach aufwärts und
steil nach abwärts. Dies bedeutet, daß das Fußteil 123
nicht Schlurfschritte ausführt, sondern über Hindernisse
gleichsam hinwegzusteigen vermag.
Die Gelenkträger 112 und 112a können jedoch durch eine vom
Synchronismus abweichende Ansteuerung auch so betätigt wer
den, daß das Fußteil 123 beim Abheben vom Untergrund oder
beim Aufsetzen auf den Untergrund zuerst die Fußspitze an
hebt oder absenkt oder zuerst die Ferse abhebt oder ab
senkt.
Bei den in den Fig. 1 und 2 gezeigten Einrichtungen der
hier angegebenen Art ist der Antrieb 118 für die Lage der
Stützorgane relativ zu dem Körper 100 und, falls eine Füh
rung und ein Antrieb des Körpers 100 relativ zum Untergrund
102 erfolgen soll, auch für die Bewegung des Körpers 100
relativ zum Untergrund verantwortlich. Ein Stützorgan der
in Fig. 1 gezeigten Art kann jedoch auch allein die Funkti
on der Abstützung des Körpers 100 gegenüber dem Untergrund
übernehmen, während der Antrieb in einer bestimmten Füh
rungsrichtung durch gesonderte Antriebsmittel erreicht
wird. Ein solcher Verwendungsfall der Einrichtung nach Fig. 1
ist in Fig. 3 gezeigt, die in schematischer Darstellung
ein Spinnenbein-Schreitbeinsystem wiedergibt. Zur Vereinfa
chung der Darstellung sind nur zwei Beinpaare gezeigt, wäh
rend praktisch drei oder vier Beinpaare vorzusehen sind.
Das in Fig. 3 gezeigte System dient zur Abstützung eines
beispielsweise quaderförmigen Körpers 100, der von einem
Fahrzeuggehäuse, einer Arbeitsmaschine oder dergleichen ge
bildet werden kann und gegenüber dem Untergrund 102 in ei
nem bestimmten, näherungsweise konstanten Niveau abzustüt
zen und fortzubewegen ist. An den Längsseiten des Körpers
100 sind über in der Gebrauchslage im wesentlichen verti
kale Schwenklagerungen 125, Trägergehäuse 126 angeschlos
sen, welche durch in dem Körper 100 oder in den Trägerge
häusen 126 befindliche Antriebe mit bestimmter gegenseiti
ger zeitlicher oder räumlicher Phasenbeziehung gegenüber
dem Körper 100 in einem Winkelbereich von maximal 180° mit
Bezug auf eine zum Untergrund 102 etwa parallele Ebene ver
schwenkbar sind.
An den Flanken der schwenkbaren Trägergehäuse 126 sind je
weils Stützorgane des im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrie
benen Aufbaus angelenkt. Diese Tatsache ist durch Bezeich
nung derjenigen Teile der Stützorgane, welche der Einrich
tung nach Fig. 1 entsprechen, jeweils auch mit gleichen Be
zugszahlen für den Fachmann in hinreichender Weise deutlich
gemacht.
Aufgrund der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen nähe
rungsweisen Geradführung der unteren Enden 107 der Hebel
106 relativ zu einer durch den Untergrund 102 bestimmten
Bezugsebene bei Bewegungen des Körpers 100 parallel und im
Abstand H gegenüber der Bezugsebene 2 ist es möglich, bei
einer bestimmten Einstellung der Gelenkträger 112 bestimmte
der Stützorgane, deren Fußpunkte 107 Kontakt mit dem Unter
grund 102 haben, unter Verschwenkung der Trägergehäuse 126
zur fortwährenden Abstützung und zur Fortbewegung des Kör
pers 100 zu verwenden, während andere Stützorgane bei je
weils anderer Einstellung der Gelenkträger 112 vom Unter
grund abgehoben sind und zur späteren Unterstützung des
Körpers 100 in Ausgangsstellungen zurückgeführt werden.
Die in Fig. 4 schematisch gezeigte Aufsicht läßt erkennen,
daß bei Verschwenkung und Antrieb der Trägergehäuse 126 und
auf dem Untergrund aufsitzenden unteren Enden 107 der Hebel
106 die unteren Enden 107 bei geradliniger Fortbewegung des
Körpers 100 in Richtung des Pfeiles 127 auf zur Fortbewe
gungsrichtung parallelen Spuren 128 bzw. 129 des Untergrun
des 102 verweilen und folglich die jeweils ersten und zwei
ten Hebel 104 bzw. 106 von einer stärker gestreckten Stel
lung in eine mehr abgewinkelte Stellung und dann wiederum
in eine stärker gestreckte Stellung übergehen, wenn die
Fortbewegung des Körpers 100 fortschreitet, ohne daß hier
bei die einzelnen Stützorgane ihre Stellung so verändern,
daß das Abstützniveau H verändert wird.
Den einzelnen Stützorganen zugeordnete Antriebe nach der
Art des Antriebs 118 von Fig. 1 sind zwar für die Fortbewe
gung des Systems nach den Fig. 3 und 4 in einem Spinnen
gang nicht erforderlich, sie können jedoch die Fortbewegung
und den Antrieb des Körpers 100 über dem Untergrund 102 un
terstützen, wobei Stützorgane, die in Vorwärtsbewegungs
richtung entsprechend dem Pfeil 127 vorgestreckt sind, von
den zugehörigen Antrieben nach der Art des Antriebs 118 von
Fig. 1 aus einer stärker gestreckten Stellung eingezogen
werden und dadurch den Körper 100 wirkungsmäßig ziehen,
während entgegen der Fortbewegungsrichtung weisende Stütz
organe von den Antrieben stärker gestreckt werden und damit
den Körper 100 bei der Fortbewegung schiebend unterstützen.
Soweit im vorstehenden Antriebe oder Antriebsmittel erwähnt
sind, können diese von Kolbenmaschinen unter Verwendung
gasförmiger oder flüssiger Druckmittel, von elektrischen
rotierenden Maschinen oder elektrischen Linearmotoren, von
Verbrennungsmotoren und dergleichen gebildet sein. Der An
griffspunkt der zur Durchführung der Schwenkbewegung des
ersten, zweiten und dritten Hebels des oder jedes Stützor
ganes kann je nach Anwendungsfall beliebig gewählt werden,
derart, daß eine Verlängerung des ersten oder dritten He
bels über die Gelenkstelle 103 bzw. 111 hinaus keineswegs
erforderlich ist. Ein Beispiel für eine entsprechende Ab
wandlung sei ohne entsprechende zeichnerische Darstellung
in der Weise angegeben, daß beispielsweise ein Hydraulikzy
linder, der über flexible Leitungen mit Druckmitteln ver
sorgt wird, zur Erzeugung der genannten Schwenkbewegung
zwischen dem ersten Hebel 104 und dem zweiten Hebel 106 zur
Erzeugung von Zugkräften und Druckkräften vorgesehen sein
kann.
Dadurch, daß erfindungsgemäß eine Einrichtung zur stati
schen oder dynamischen Abstützung und Führung eines Körpers
auf einem näherungsweise konstanten Niveau über einen von
einer Bezugsebene bestimmten Untergrund als eine mechani
sche Näherungsbasis eines Schreitbeinsystems aus mechanisch
hochbelastbaren Elementen (Drehlager und vornehmlich auf
Druck und Zug belastete Lenker) ausgebildet wird, ergibt
sich die Möglichkeit von Weiterbildungen von Schreitbeinsy
stemen, wobei solche Weiterbildungen bisher für herkömmli
che Schreitbeinsysteme offenbar nicht in Betracht gezogen
wurden.
Eine solche Weiterbildung selbständiger Bedeutung besteht
beispielsweise darin, an einem abzustützenden und zu bewe
genden Körper mit Bezug auf die Fortbewegungsrichtung auf
der rechten Seite und auf der linken Seite jeweils ein
Stützorgan der hier angegebenen Art vorzusehen und die un
teren Enden der Stützorgane im Bereich des Kontaktes mit
dem Untergrund unter dem abzustützenden Körper hindurch
miteinander durch ein etwa balkenförmiges Fußteil miteinan
der zu kuppeln, wobei das rechte und das linke Stützorgan
durch Antriebsmittel synchron oder im wesentlichen synchron
angetrieben werden. Auf diese Weise können bei der Fortbe
wegung des abzustützenden Körpers auch die unter diesem
Körper gelegenen Teile des Untergrundes 102 als Fortbewe
gungsbahn oder Abstützungsfläche ausgenützt werden. Durch
zwar im wesentlichen synchrone aber jeweils unterschiedli
che Bewegungsweiten vorsehende Betätigung des rechten und
des linken Stützorgans auch bei Kopplung der unteren Stütz
organenden ist es möglich, bei der Fortbewegung des Körpers
Kurvenfahrten zu veranlassen, wobei hier noch nachzutragen
sei, daß bei Kurvenfahrten von Systemen der im Zusammenhang
mit den Fig. 1 bis 4 beschriebenen Art solche Kurven
fahrten des abzustützenden Körpers durch unterschiedlich
schnelle oder unterschiedlich weite Betätigung der Stützor
gane auf den beiden Seiten des abzustützenden Körpers ver
wirklicht werden.
Die zuvor erwähnte Kopplung etwa synchron betätigter Stütz
organe oder Stützorganpaare auf unterschiedlichen Seiten
des abzustützenden Körpers unter dem Körper hindurch ist
möglich, da die Stützorgane nur Schwenkbewegungen auszufüh
ren brauchen und nicht in rotierenden Bewegungen vom Ende
der Arbeitsbewegung in eine Ausgangsstellung zurückgeführt
werden. Im Gegensatz zu Gleiskettenfahrzeugen, bei denen
zur Verwirklichung von Kurvenfahrten die Gleisketten auf
verschiedenen Fahrzeugseiten unterschiedlich schnell ange
trieben werden, gestatten Schreitbeinsysteme der zuletzt
beschriebenen Art mit unter dem Körper hindurch mittels
balkenförmiger quer zur Fortbewegungsrichtung orientierter
Fußteile gekoppelten zweiten Hebeln den Aufbau von Fahrzeu
gen mit einer Kriechfläche etwa in Größe des Fahrzeuggrund
risses nach Art der Kriechfläche einer Raupe oder Schnecke.
Die Seiten und das Dach des Fahrzeuggehäuses bleiben hier
bei von Teilen des Fortbewegungssystems frei und unverlegt.
Es sei noch auf den besonderen Vorteil sämtlicher der hier
angegebenen Systeme verwiesen, daß der durch die angegebe
nen Stützorgane verwirklichte Zusammenwirkungsbereich mit
dem Untergrund den Verhältnissen bei einem Abstützorgan in
Gestalt eines Rades mit ganz außerordentlich großem Rad
durchmesser entspricht, ohne daß der bauliche Aufwand zur
Verwirklichung eines derartig großen Stützrades oder An
triebsrades getrieben werden muß.
Ein praktisches Ausführungsbeispiel eines in seiner Lage
einstellbaren Gelenkträgers 112 ist in Fig. 5 angegeben.
Der Gelenkträger 112 hat die Gestalt eines Schiebestückes,
das in einem Kanal zwischen an dem Körper 100 befestigten
Schiebeführungsleisten 140 und 141 geführt ist. Ein weite
res Schiebestück 142 ist ebenfalls in dem zwischen den Füh
rungsleisten 140 und 141 gebildeten Führungskanal ver
schieblich angeordnet. Von dem Schiebestück, welches den
Gelenkträger 112 bildet, ragt als Gelenkstelle 111 ein
Achsbolzen vertikal zur Zeichenebene ortiert weg. Von dem
Schiebestück 142 ragt parallel zu dem genannten Achsbolzen
ein weiterer Gelenkbolzen 143 weg. An den Achsbolzen bzw.
Gelenkbolzen 111 und 143 ist eine aus zwei Lenkern 144 und
145 gebildete Kniehebelanordnung gelagert, deren Kniegelenk
146 über einen Lenker 147 durch eine Kurbel 148 zu Hin- und
Herbewegungen veranlaßt wird.
Die Kurbel 148 ist über einen schematisch bei 149 angegebe
nen Kettentrieb mit einem Kegelrad 150 synchronisiert, das
zum Antrieb einer Nockenwelle 151 dient. Auf der Nocken
welle 151 sitzen zwei Nocken 152 und 153, welche zur Betä
tigung zweier in der Führungsleiste 141 verschieblicher
Sperrbolzen 154 und 155 dienen. Die Sperrbolzen 154 und 155
sind so ausgebildet, daß sie in Senkbohrungen des den Ge
lenkträger 112 bildenden Schiebestückes bzw. des gegenüber
liegenden Schiebestückes 142 jeweils abwechselnd eingrei
fen. Die Wirkungsweise des in Fig. 5 gezeigten Mechanismus
ist im wesentlichen folgende:
Die von der Kurbel 148 verursachten Hin- und Herbewegungen des Kniegelenkes 146 sind durch auf dem Körper 100 vorgese hene Triebbewegungen mit den Hin- und Herbewegungen des die Hebel 104 und 110 enthaltenden Hebelgestänges synchroni siert.
Die von der Kurbel 148 verursachten Hin- und Herbewegungen des Kniegelenkes 146 sind durch auf dem Körper 100 vorgese hene Triebbewegungen mit den Hin- und Herbewegungen des die Hebel 104 und 110 enthaltenden Hebelgestänges synchroni siert.
Sitzt der Fußpunkt 107 des in Fig. 1 dargestellten Hebels
106 auf dem Untergrund 102 auf und soll unter Abstützung
des Körpers 100 im Abstand H unter dem Körper hinwegbewegt
werden, so ist der Gelenkträger 112 durch Eingriff des
Sperrbolzens 104 in die Senkbohrung des Gelenkträgers ge
genüber den Führungsleisten 140 und 141 und damit gegenüber
dem Körper 100 blockiert, so daß die Gelenkstelle 111 in
Gestalt des Achsbolzens an dem Gelenkträger 112 Last aufneh
men kann. Eine Bewegung des Kniegelenkes 146 bei fort
schreitender Umdrehung der Kurbel 148 ist aber nicht blockiert,
da das Schiebestück 142 gegenüber den Führungslei
sten 140 und 141 nicht festgelegt ist.
Hat dann der Fußpunkt 107 unterhalb des Körpers 100 einen
Schritt vollendet, so gelangt durch die synchrone Drehung
der Kurbel 148 die Kniehebelanordnung aus den Lenkern 144
und 145 in die vollständig gestreckte Stellung, in der
durch Betätigung der Sperrbolzen 154 und 155 aufgrund ent
sprechender Phasenverschiebung der Wirkung der Nocken 152
und 153 ihre Stellung wechseln und nunmehr der Gelenkträger
112 in Gestalt des einen Schiebestückes freigegeben ist,
während das Schiebestück 142 mit seinem Gelenkbolzen durch
Eingriff des Sperrbolzens 155 in das Schiebestück 142 blockiert
wird.
Dreht sich jetzt die Kurbel 148 synchron mit einer Rückbe
wegung der Hebel 104 und 110 gegenüber der zuvor ausgeführ
ten Schwenkbewegung weiter, so wird die Kniehebelanordnung
aus den Lenkern 144 und 145 in die gegenüber der Darstel
lung von Fig. 5 entgegengesetzte Knickstellung bewegt und
der Gelenkträger 112 wird im Führungskanal zwischen den
Führungsleisten 140 und 141 schräg nach abwärts gezogen,
was bewirkt, daß sich der Fußpunkt 107 des Hebels 106 vom
Untergrund 102 abhebt und in einer freien Bewegung ohne Be
lastung durch das Gewicht des Körpers 100 in eine Ausgangs
stellung zurückgeführt werden kann. In der sich dann wieder
einstellenden gestreckten Stellung der Kniehebelanordnung
aus den Lenkern 144 und 145 erfolgt ein neuerlicher Wechsel
der Stellungen der Sperrbolzen 154 und 155 und damit eine
neuerliche Fixierung der Gelenkstelle 111 in der für eine
Lastaufnahme bestimmten Betriebsstellung.
Claims (7)
1. Einrichtung zur statischen oder dynamischen Abstützung
und Führung eines Körpers (100) auf einem näherungswei
se konstanten Niveau (H) über einem von einer Bezugs
ebene bestimmten Untergrund (102), mit mindestens einem
Stützorgan aus
- a) einem an dem Körper (100) schwenkbar gelagerten (103 oder 111) ersten Hebel (104 oder 110),
- b) einem am unteren Ende des ersten Hebels (104 oder 110) schwenkbar angeschlossenen zweiten Hebel (106), der sich mit seinem unteren Ende (107) mit telbar oder unmittelbar gegen den Untergrund (102) zumindest zeitweise abstützt, und
- c) Mitteln (110 oder 104, 112, 113, 114) zur Einstel lung des Winkels zwischen dem ersten und dem zwei ten Hebel abhängig von dem Winkel zwischen der Be zugsebene und dem zweiten Hebel,
dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel von einem
dritten Hebel (110 oder 104) gebildet sind, der mit
seinem unteren Ende (109 oder 105) entweder an eine vom
unteren Ende des zweiten Hebels (106) wegweisende Ver
längerung (108) des zweiten Hebels über seine Verbin
dungsstelle (105) zum ersten Hebel hinaus oder am zwei
ten Hebel (106) zwischen dessen unteren Ende (107) und
dessen Verbindungsstelle (109) zum ersten Hebel (110)
gelenkig angeschlossen ist, und der mit seinem oberen
Ende mit dem Körper (100) an einem Gelenkpunkt (111
oder 103) verbunden ist, welcher mit dem Krümmungsmit
telpunkt desjenigen Teiles der von dem Anlenkpunkt des
dritten Hebels (110 oder 104) an dem zweiten Hebel
(106) beziehungsweise an dessen Verlängerung (108) bei
Veränderung des Winkels des zweiten Hebels zu dem mit
ihm in Kontakt stehenden Untergrund (102) beschriebenen
Kurve (120) zusammenfällt, der angenähert ein Kreis
ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1 mit mindestens zwei Stütz
organen, die im wesentlichen im Gegentakt betätigbar
sind, dadurch gekennzeichnet, daß, insbesondere zum An
heben des jeweiligen zweiten Hebels (106) vom Unter
grund (102) für eine Rückbewegung in eine Ausgangsstel
lung, der Anlenkpunkt (111 oder 103) des jeweiligen
dritten (110) oder ersten Hebels (104) an dem Körper
(100) relativ zu diesem durch Antriebsmittel (113, 114)
verschiebbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß zur Erzeugung von Schwenkbewegungen des
ersten (104) und dritten Hebels (110) um ihre Anlenk
stellen (103, 111) an dem Körper (100) Antriebsmittel
(118) vorgesehen sind, die zwischen dem Körper (100)
einerseits und dem ersten und/oder dritten Hebel
und/oder Verlängerungen des ersten oder dritten Hebels
über ihre Anlenkstellen am Körper hinaus andererseits
wirksam sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das oder jedes Stützorgan in einer
zur Bezugsebene und zur Führungsrichtung parallelen Be
abstandung, vorzugsweise im wesentlichen in einer ge
meinsamen, zur Bezugsebene vertikalen Ebene, Paare von
ersten Hebeln, Paare von zweiten Hebeln (106, 106a) und
Paare von dritten Hebeln (110, 110a) aufweist, wobei
die unteren Enden (107, 107a) der Hebel des Paares von
zweiten Hebeln (106, 106a) gelenkig mit einem gemeinsa
men Fußteil (123) verbunden sind.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem Körper (100) über in der Ge
brauchslage im wesentlichen vertikale, an Seitenflächen
des Körpers angeordnete Schwenkachsen (125), Schwenkge
häuse (126) angeordnet sind, die durch Antriebe in ge
genseitiger Abstimmung phasenverschoben gegenüber der
horizontalen Längsachse des Körpers verschwenkbar sind
und an deren Flanken sich die Anlenkstellen des ersten
Hebels und des dritten Hebels befinden, derart, daß
durch mindestens vier, vorzugsweise sechs, Stützorgane
ein Spinnenbein-Schreitbeinsystem gebildet ist (Fig. 3
und 4).
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anlenkpunkt (111 oder 103) des
jeweiligen dritten (110) oder ersten Hebels (104) an
dem Körper (100) an einem Schiebestück (112) verankert
ist, welches in einer Schiebeführung (140, 141) einem
weiteren Schiebestück mit einem Anlenkpunkt (143) ge
genüberliegend verschieblich geführt und mit dem weite
ren Schiebestück über eine Kniehebelanordnung (144,
145) gekuppelt ist, dessen Kniegelenk synchron zu den
Schwenkbewegungen des ersten und dritten Hebels (104,
110) hin- und herbewegbar ist, wobei durch eine im Ge
gentakt arbeitende Anordnung von Sperrbolzen (154,
155), die mittels einer Nockenwelle (151, 152, 153) be
tätigt werden, unter Wechsel der Sperrbolzenstellung in
gestreckter Stellung der Kniehebelanordnung der Anlenk
punkt (111 oder 103) des ersten oder dritten Hebels
einmal in relativ zu dem Körper (100) angehober Stel
lung festgelegt und ein andermal für eine Absenkbewe
gung gegenüber dem Körper (100) freigegeben ist
(Fig. 5).
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995130651 DE19530651A1 (de) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | Einrichtung zur statischen oder dynamischen Abstützung und Führung eines Körpers auf einem näherungsweise konstanten Niveau |
AU69268/96A AU6926896A (en) | 1995-08-21 | 1996-08-21 | Device for guiding a support element along an essentially straight line |
PCT/EP1996/003687 WO1997007348A1 (de) | 1995-08-21 | 1996-08-21 | Einrichtung zur führung eines stützteiles längs einer im wesentlichen geraden linie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995130651 DE19530651A1 (de) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | Einrichtung zur statischen oder dynamischen Abstützung und Führung eines Körpers auf einem näherungsweise konstanten Niveau |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19530651A1 true DE19530651A1 (de) | 1997-02-27 |
Family
ID=7769968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995130651 Withdrawn DE19530651A1 (de) | 1995-08-21 | 1995-08-21 | Einrichtung zur statischen oder dynamischen Abstützung und Führung eines Körpers auf einem näherungsweise konstanten Niveau |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19530651A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2452647C1 (ru) * | 2011-02-09 | 2012-06-10 | Михаил Алексеевич Паюсов | Шагающий ход и самоходная машина на его основе |
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US3850259A (en) * | 1972-04-27 | 1974-11-26 | Agency Ind Science Techn | Walking vehicle |
US4095661A (en) * | 1977-05-09 | 1978-06-20 | Caterpillar Tractor Co. | Walking work vehicle |
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1995
- 1995-08-21 DE DE1995130651 patent/DE19530651A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |