DE19922728A1 - Auslegersystem - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Auslegersystem (1) mit wenigstens zwei Auslegerarmen (A, A1, A2, A3), die über wenigstens ein Knickgelenk (G1, G2, G3) relativ zueinander schwenkbar miteinander verbunden sind, mit einer Betätigungseinrichtung (B1, B2, B3), die zum Antrieb der Schwenkbewegung der Auslegerarme (A1, A2, A3) mit einem Koppelgetriebe (K1, K2, K3) versehen ist, das eine geschlossene kinematische Kette bildet. Das Koppelgetriebe (K1, K2, K3) wirkt mit einem Rotationskörpergetriebe (R1, R2, R3) zusammen, das einen Abtriebskörper (10) und einen Antriebskörper (9) aufweist. Der Antriebskörper (9) des Rotationskörpergetriebes (R1, R2, R3) ist über ein Schubglied (5) des Koppelgetriebes (K1, K2, K3) angetrieben und der Abtriebskörper (10) des Rotationskörpergetriebes (R1, R2, R3) ist derart mit dem zweiten Auslegerarm (A1, A2, A3) fest verbunden, daß diese nur koaxial und synchron miteinander drehbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Auslegersystem mit wenigstens zwei Auslegerarmen, die über wenigstens ein Knickgelenk relativ zueinander schwenkbar miteinander verbunden sind, mit einer Betätigungseinrichtung, die zum Antrieb der Schwenkbewegung der Auslegerarme mit einem Koppelgetriebe versehen ist, das eine geschlossene kinematische Kette bildet.

Derlei Auslegersysteme werden für sogenannte Manipulatoren verwendet. Hierbei handelt es sich um mobile oder stationäre Systeme, für Handhabungs- und/oder Transportaufgaben.

Mit Manipulatoren sind Arbeitsmittel innerhalb eines Arbeits­ bereichs nahezu frei im Raum handhabbar und können an schwer erreichbare Einsatzorte manövriert werden. Zumeist kommen Auslegersysteme mit drei oder mehr hintereinander geschalteten Auslegerarmen zum Einsatz. Es sind Großmanipulatoren bekannt geworden, deren Auslegersysteme Reichweiten bis zu 60 Meter aufweisen.

Anwendung finden Manipulatoren zum Beispiel als Betonverteil­ ermasten, als flexible Baukräne, zur Handhabung von Reini­ gungsgeräten für Flugzeuge, Schiffe oder Gebäude, als Ret­ tungsgeräte für schwer zugängliche Einsatzorte oder zur Bewe­ gung von Arbeitsbühnen mit Wartungspersonal, wie beispiels­ weise zur Inspektion von Brücken.

Die über Knickgelenke hintereinander geschalteten Auslegerarme des Auslegersystems bilden für sich betrachtet eine offene Auslegerkette mit einem freien Ende. Dabei ist jedem Knickge­ lenk eine eigene Betätigungseinrichtung zugeordnet, mit der die durch das Knickgelenk schwenkbar verbundenen Auslegerarme relativ zueinander antreibbar sind.

Die Betätigungseinrichtungen der bekannten Auslegersysteme weisen zum Antrieb der relativen Schwenkbewegung zweier Aus­ legerarme Koppelgetriebe mit lokalen kinematische Ketten auf, die wiederum in sich geschlossen sind. Die kinematischen Ket­ ten dieser Koppelgetriebe sind aufwendig gebaut und aus mehre­ ren geschlossenen kinematischen Schleifen zusammengesetzt. Sie weisen daher eine Vielzahl von Gelenken auf. Die Auslegerarme sind Bestandteile der Koppelgetriebe und in die kinematischen Schleifen integriert.

Als bevorzugte Koppelgetriebe wurden in der Vergangenheit zwei Getriebevarianten eines Sechsgelenkgetriebes eingesetzt, weil diese über einen bestimmten Schwenkbereich mit vertretbaren Antriebskräften bewegbar sind. Es handelt sich bei den Getrie­ bevarianten um die sogenannte Watt'sche Kette beziehungsweise die Stephenson'sche Kette. Als Antriebsmittel für das Koppel­ getriebe dienen vorzugsweise Hydraulikzylinder.

Bei vertretbarem Gewicht und vertretbaren Kosten für die An­ triebsmittel des Koppelgetriebes, liegt der maximale Schwenk­ bereich eines Koppelgetriebes nach der Watt'schen Kette etwa innerhalb eines Winkels von 280°. Bei einem Koppelgetriebe nach der Stephenson'schen Kette sind hingegen nur etwa Winkel von 200° realisierbar.

Grundsätzlich überzeugen Koppelgetriebe durch ihren einfachen Aufbau mit langgestreckten balkenförmigen Getriebegliedern, die im wesentlichen zug- und/oder druckbeansprucht werden. Die einfache Beanspruchung der herkömmlichen Getriebeglieder erleichtert die Dimensionierung der Bauteile des Koppelgetrie­ bes.

Bei der Watt'schen Kette und der Stephenson'sche Kette kommt nachteiligerweise ein Getriebeglied mit drei Drehgelenken hin­ zu. Dieses Getriebeglied unterliegt einer kombinierten Zug-, Druck- und Biegebeanspruchung und verkompliziert und verteuert die Konstruktion des Auslegersystems. Koppelgetriebe mit der Kinematik einer Watt'schen oder einer Stephenson'sche Kette weisen insgesamt fünf Drehgelenke auf. Wenigstens drei der fünf Drehgelenke sind an den Auslegerarmen angeordnet. Sie verschlechtern die Festigkeit der Auslegerarme, indem deren tragende Querschnitte geschwächt werden.

Es wurde stets angestrebt, Koppelgetriebe mit einer geringen Anzahl von Drehgelenken zu bauen und möglichst auf Getrie­ beglieder zu verzichten, die mehr als zwei Drehgelenke auf­ weisen. Trotzdem waren bisher Koppelgetriebe mit der Kinematik einer Watt'schen Kette oder einer Stepenson'schen Kette der günstigste Kompromiß.

Weiterhin wird es als hinderlich empfunden, daß die Antriebs­ geschwindigkeit sowie der Antriebsweg des Antriebsmittels als Funktion des Schwenkwinkels zweier Auslegerarme in starkem Maße nichtlinear sind. Dies erhöht den Aufwand, der zur Rege­ lung der Schwenkbewegung getrieben werden muß. Um beispiels­ weise einen Auslegerarm mit konstanter Drehgeschwindigkeit zu schwenken, muß die Antriebsgeschwindigkeit des Antriebsmittels stetig angepaßt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Beibe­ haltung der Vorteile bekannter Auslegersysteme ein einfach regelbares, dimensionierbares und einfach aufgebautes Aus­ legersystem vorzuschlagen, das einen größeren Schwenkbereich der Auslegerarme ermöglicht als Koppelgetriebe mit der Kinema­ tik einer Watt'schen Kette oder einer Stepenson'schen Kette, wobei das Koppelgetriebe weniger Drehgelenke aufweisen soll als die genannten Koppelgetriebe und auf Getriebeglieder mit mehr als zwei Drehgelenken verzichtet wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Kop­ pelgetriebe mit einem Rotationskörpergetriebe zusammenwirkt, das einen Abtriebskörper und einem Antriebskörper aufweist, daß der Antriebskörper des Rotationskörpergetriebes über ein Schubglied des Koppelgetriebes angetrieben ist und daß der Abtriebskörper des Rotationskörpergetriebes mit dem zweiten Auslegerarm fest verbunden ist derart, daß diese nur koaxial und synchron miteinander drehbar sind. Der Abtriebskörper und der Antriebskörper des Rotationskörpergetriebes sind vorzugs­ weise derart bewegungsgekoppelt, daß sie im Betrieb gegen­ sinnig rotieren.

Bei der vorgeschlagenen Konstruktion wird auf einen Getriebe­ teil der bekannten sechsgliedrigen Koppelgetriebe verzichtet. Das erfindungsgemäße Koppelgetriebe weist vorzugsweise nur noch eine einzige geschlossene kinematische Schleife auf. Die Anzahl der Drehgelenke des Koppelgetriebes läßt sich auf drei reduzieren. Nach der erfindungsgemäßen Lehre wird ein Aus­ legerarm mit zwei Drehgelenken und ein weiteres Drehgelenk an dem zweiten Auslegerarm benötigt. Ein Getriebeglied mit drei Drehgelenken entfällt bei der erfindungsgemäßen Lösung ganz.

Die große Vereinfachung des erfindungsgemäßen Auslegersystems wird in dem Rotationskörpergetriebe gesehen. Letzteres bietet die Möglichkeit, das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Ab­ triebskörper und dem Antriebskörper an den Einsatzzweck des Auslegersystems anzupassen. So kann das Übersetzungsverhältnis so groß gewählt werden, daß sich mit einer Antriebsbewegung des Schubglieds des Koppelgetriebes entlang eines kurzen Weges eine Schwenkbewegung der Auslegerarme über einen großen Schwenkwinkel ergibt. Damit lassen sich beispielsweise Arbeits­ mittel schnell an ihren Einsatzort manövrieren. Andererseits kann das Übersetzungsverhältnis so klein gewählt werden, daß eine Antriebsbewegung des Schubglieds über einen relativ lan­ gen Weg des Schubglieds eine Schwenkbewegung der Auslegerarme über einen kleinen Schwenkwinkel ergibt. Mit einem kleinen Übersetzungsverhältnis kann beispielsweise ein Arbeitsmittel langsam und sehr genau positioniert werden.

Der Antriebskörper des Rotationskörpergetriebes führt im Be­ trieb keine Rotation um seine Mittelachse aus. Er ist vielmehr von dem Schubglied des Koppelgetriebes vor und zurück schieb­ bar. Der Antriebskörper und das Schubglied des Koppelgetriebes bewegen sich gemeinsam. Die Bewegung setzt sich aus einer translatorischen Bewegung sowie aus einer Drehung zusammen. Die Drehung vollzieht sich um ein an dem Auslegerarm angeord­ netes Drehgelenk des Koppelgetriebes.

Wird von der tatsächlichen Bewegung des Rotationskörpergetrie­ bes im Raum einmal abgesehen und nur die relative Bewegung zwischen dem Antriebskörper und dem Abtriebskörper des Rota­ tionskörpergetriebes betrachtet, so kann festgestellt werden, daß der Antriebskörper vorzugsweise innerhalb eines Winkel­ bereichs von weniger als 180° rotierbar ist. Innerhalb dieses Winkelbereichs wird der Antriebskörper des Rotationskörper­ getriebes von dem Schubglied des Koppelgetriebes zwischen zwei Totpunkten bewegt, um die Schwenkbewegung der Auslegerarme zu erzeugen.

Das Auslegersystem kann durch eine geeignete Wahl des Überset­ zungsverhältnisses so ausgelegt werden, daß beispielsweise ein Hydraulikzylinder zum Antrieb des Schubglieds keine großen Hübe ausführen muß.

Das Rotationskörpergetriebe ist für die konstruktive Auslegung des Auslegersystems und die Dimensionierung der Antriebsmittel förderlich. Das Rotationskörpergetriebe kann zum Beispiel so optimiert sein, daß sich für einen Hydraulikzylinders zum Antrieb des Schubglieds kompakte Abmessungen ergeben. Es kann so ausgelegt werden, daß die Größe des Hydraulikzylinders vorgegebene Raumgrenzen nicht überschreitet.

Auch auf die maximal möglichen Schwenkwinkel zweier Ausleger­ arme kann während der Planung eines Auslegersystems Einfluß genommen werden. Dies wiederum über das Übersetzungsverhältnis des Rotationskörpergetriebes.

Je nach Formgestaltung der Auslegerarme sind mehr oder weniger große Schwenkbereiche zweier Auslegerarme realisierbar. Mit Auslegerarmen, die eine gerade langgestreckte Form aufweisen ist beispielsweise bei einem Übersetzungsverhältnis von etwa 2 : 1 ein Schwenkbereich über einen Winkel von 315° möglich.

Ein Schwenkbereich über einen Winkel von 360° ist realisier­ bar, wenn die Auslegerarme eine Kröpfung aufweisen und derart in ihrer Schwenkebene verkröpft sind, daß sie sich nach einer vollen Drehung um einen Schwenkwinkel von etwa 360° nahezu aneinander anschmiegen. Noch größere Schwenkwinkel als 360° sind erreichbar, wenn die Auslegerarme in parallelen Schwenk­ ebenen vorgesehen sind, die einen seitlichen Versatz zuein­ ander aufweisen.

Die Nichtlinearität der bekannten Koppelgetriebe wird gemäß der Erfindung vermindert. Die Antriebsgeschwindigkeit sowie der Antriebsweg des Antriebsmittels als Funktion des Schwenk­ winkels zweier Auslegerarme sind gleichmäßiger, weil das Rota­ tionskörpergetriebe eine lineare Bewegungsübertragung schafft.

Die Antriebsgeschwindigkeit wird als Funktion des Schwenkwin­ kels umso linearer, je kürzer der maximale Antriebsweg des Schubglieds ist. Um trotz eines kurzen Antriebswegs des Schub­ glieds einen großen Schwenkbereich zweier Auslegerarme zu erhalten, wird einfach ein entsprechend großes Übersetzungs­ verhältnis gewählt.

Erstmals kann mit dem neu geschaffenen Auslegersystem eine seitlich neben dem Auslegersystem gehaltene Last gewissermaßen über Kopf hinweggehoben und auf die gegenüberliegende Seite des Auslegersystems bewegt werden. Diese Eigenschaft soll als Überschlagfähigkeit bezeichnet werden.

Eine vertikale Drehachse, um die das gesamte Auslegersystem gedreht werden muß ist nicht mehr unbedingt erforderlich. Diese Konstruktion gestattet zum Beispiel einen Einsatz des Auslegersystems in engen Räumen, in denen für eine vertikale Drehung des gesamten Auslegersystems kein ausreichender Platz Vorhanden ist.

Das erfindungsgemäße Auslegersystem weist also in seiner be­ vorzugten Arbeitsrichtung sowie in der gegenüberliegenden Arbeitsrichtung eine beträchtliche Reichweite auf. Die gesamte Reichweite ist deutlich größer als bei bekannten Ausleger­ systemen ohne vertikale Drehachse.

Ein alternatives Auslegersystem weist ein Koppelgetriebe mit einer einzigen geschlossenen kinematischen Schleife auf. Diese kinematische Schleife ist auch ein Bestandteil einer Watt'schen Kette. Das alternative Auslegersystem weist demnach ein Koppelgetriebe mit einem Viergelenkgetriebe auf, wobei ein erster Auslegerarm als Gestellglied des Viergelenkgetriebes dient, daß Gestellglied über ein erstes Drehgelenk mit einem Schublagerglied verbunden ist, ein Schublagerglied vorgesehen ist, das mit dem Schubglied zusammenwirkt und mit diesem ein Schubgelenk bildet, und wobei das Schubglied über ein zweites Drehgelenk mit einem Koppelglied verbunden ist und das Koppel­ glied anderen Endes über ein drittes koaxial zu dem Knickge­ lenk der Auslegerarme angeordnetes Drehgelenk mit dem Gestell­ glied verbunden ist, ist vorteilhaft so gestaltet, daß der Antriebskörper des Rotationskörpergetriebes im wesentlichen in einer relativ zu dem Schubglied des Viergelenkgetriebes festen Position mit diesem in Verbindung steht, und daß der Abtriebs­ körper des Rotationskörpergetriebes koaxial zu dem Knickgelenk der Auslegerarme drehgelagert ist.

Durch diese Maßnahme bilden das Koppelgetriebe und das Rota­ tionskörpergetriebe eine sehr kompakte Betätigungseinrichtung. Es werden nur wenige Baueinheiten benötigt. Bauteile, wie beispielsweise eine Drehachse für das Knickgelenk zweier Aus­ legerarme sowie ein Drehgelenk des Koppelgetriebes, können in einer Baueinheit integriert werden.

In einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, daß der An­ triebskörper des Rotationskörpergetriebes starr mit dem Schub­ glied des Koppelgetriebes verbunden ist. Durch die an dem Antriebskörper angreifenden Getriebekräfte wird ein Biegemo­ ment in die Kolbenstange geleitet.

Diese Ausführungsform eignet sich zum Beispiel für ein Aus­ legersystem für geringe Lasten, bei dem zur Bewegung des Schubglieds keine sehr großen Kräfte aufgebracht werden müs­ sen. Die in der Kolbenstange wirkenden Biegemomente bleiben erträglich. Die Ausführungsform kann auch für große Lasten Anwendung finden. Hierfür ist es möglich, ein besonderes Schubglied vorzusehen, beispielsweise einen Hydraulikzylinder mit einem verstärkten Kolben, der auf einer größeren Länge geführt ist als ein Kolben eines herkömmlichen Hydraulikzylin­ ders. Weiterhin kann die Kolbenstange verstärkt sein, um grö­ ßere Biegemomente zu ertragen und es können verstärkte Dich­ tungen für den Hydraulikzylinder vorgesehen sein.

Eine verbesserte Ausführungsform des Auslegersystems sieht eine Führungseinrichtung vor, mit der die Bewegungsbahn des Antriebskörpers des Rotationskörpergetriebes festgelegt ist, wobei der Antriebskörper über ein Drehlager mit dem Schubglied des Koppelgetriebes verbunden ist. Wegen des Drehgelenks zwi­ schen dem Schubglied und dem Antriebskörper wird verhindert, daß durch die an dem Antriebsglied angreifenden Kräfte das Schubglied mit einem Biegemoment beansprucht wird.

Einfacherweise ist die Führungseinrichtung als fluchtend zu dem Schublied angeordnete Geradführung ausgebildet, in der der Antriebskörper verschiebbar ist.

In einer alternativen Ausführungsform ist die Führungsein­ richtung als separates Koppelgetriebe ausgebildet, wobei der Antriebskörper des Rotationskörpergetriebes eine Koppel bil­ det, die über zwei an einem Auslegerarm angelenkte Schwing­ glieder geführt ist.

Als weiterer Vorteil kann die Betätigungseinrichtung ein zwi­ schen den Abtriebskörper und den Antriebskörper des Rotations­ körpergetriebes geschaltetes Getriebe aufweisen, mit dem das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Abtriebskörper und dem Antriebskörper des Rotationskörpergetriebes änderbar ist.

Einfacherweise sind der Antriebskörper und der Abtriebskörper des Rotationskörpergetriebes als Verzahnungskörper ausgebil­ det. Prinzipiell kann es sich um Verzahnungskörper handeln, die direkt miteinander bewegungsgekoppelt oder indirekt über ein Zugmittel miteinander bewegungsgekoppelt sind.

In einer günstigen Ausprägung sind die Verzahnungskörper di­ rekt miteinander in Eingriff, und weist das Koppelglied des Viergelenkgetriebes, das zwischen dem zweiten und dem dritten Drehgelenk angeordnet ist, einen Lagerabstand zwischen diesen Drehgelenken auf, der dem Achsabstand zwischen den Mittel­ achsen der Verzahnungskörper entspricht. Das Koppelglied dient dazu die Zähne der Verzahnungskörper in kämmendem Eingriff zu halten. Durch die direkte Bewegungskoppelung der Rotations­ körper kann die Anzahl der Bauteile gering gehalten werden. Außerdem ist das Rotationskörpergetriebe in dieser Form sehr wartungsarm.

Bei einer Verbesserung dieses Rotationskörpergetriebes ist der Antriebskörper als Zahnradsegment und der Abtriebskörper als vollständiges Abtriebszahnrad ausgebildet. Dem Antriebskörper steht dabei ein Umfangsbereich von weniger als 180° zur Verfü­ gung, der mit dem Abtriebszahnrad kämmt. Das Zahnradsegment ist nur so groß wie nötig und somit einer kompakten Bauart des Auslegersystems dienlich.

Die Verzahnungskörper des Rotationskörpergetriebes sind zweck­ mäßig mit einer Ausgleichseinrichtung versehen, die zur Redu­ zierung oder zur Eliminierung des zwischen den Zahnflanken der Verzahnungskörper möglichen Flankenspiels dient. Die Zähne der Verzahnungskörper weisen Zahnflanken auf, die entsprechend der Rotationsrichtung als Linksflanken beziehungsweise Rechts­ flanken bezeichnet werden können. Je nach Schwenkrichtung der Auslegerarme stehen entweder die Rechtsflanken oder die Links­ flanken der Verzahnungskörper miteinander in Kontakt. Die in Kontakt stehenden Zahnflanken werden als Arbeitsflanken und die Zahnflanken ohne Kontakt als Rückflanken bezeichnet. Übli­ cherweise ergibt sich das Flankenspiel zwischen den Rückflan­ ken der Verzahnungskörper. Es handelt sich dabei um den Ab­ stand der Rückflanke eines Verzahnungskörpers zu der Rück­ flanke des anderen Verzahnungskörpers. Bei einer Änderung der Schwenkrichtung der Auslegerarme werden Arbeitsflanken und Rückflanken der Verzahnungskörper vertauscht. Die ehemaligen Rückflanken werden zu Arbeitsflanken und müssen miteinander in Kontakt gebracht werden. In diesem Moment muß zunächst das freie Flankenspiel zwischen den Rückflanken überwunden werden, bevor diese in Kontakt kommen und ein Antrieb in entgegenge­ setzter Schwenkrichtung erfolgen kann. Mit der vorgeschlagenen Ausgleichseinrichtung wird eine unkontrollierte Bewegung der Auslegerarme vermindert beziehungsweise vermieden.

Eine Ausführungsform des Auslegesystems weist eine Ausgleichs­ einrichtung mit einer Verstelleinheit auf, mit der das Flan­ kenspiel indirekt einstellbar ist, durch Veränderung des Achs­ abstands der Verzahnungskörper.

Um den Ausgleich des Flankenspiels mit einfachen Mittel zu ermöglichen, ist die Verstelleinheit in das Koppelglied des Viergelenkgetriebes integriert.

Eine zusätzliche Verbesserung bietet ein Auslegersystem mit einer Betätigungseinrichtung, deren Getriebe als Wechselge­ triebe mit manuell auswechselbaren Verzahnungskörpern ausge­ bildet ist. Auf diese Weise kann das Auslegersystem sehr leicht an unterschiedliche Anforderungen an die Dynamik der Auslegerbewegung angepaßt werden. Manuell auswechselbare Ver­ zahnungskörper sind einfach anwendbar und kostengünstig herzu­ stellen.

Die Anpaßbarkeit des Auslegersystems an Dynamikanforderungen für die Auslegerbewegung kann vereinfacht werden, wenn das Getriebe als schaltbares Wechselgetriebe ausgebildet ist, wobei unterschiedliche Verzahnungskörperpaare schaltbar sind. So kann eine Umschaltung zwischen Verzahnungskörperpaaren zum Beispiel durch axiale Verschiebung von Verzahnungskörpern oder durch axiale Verschiebung eines Kupplungskörpers einer Wellen­ kupplung schaltbar sein.

Ein weiterer Nutzen ergibt sich, wenn das Wechselgetriebe mit einer Synchronisationseinrichtung zum Drehzahlausgleich zwi­ schen kuppelbaren Verzahnungskörpern versehen ist. Auf diese Weise wird es möglich, daß Wechselgetriebe während einer Schwenkbewegung der Auslegerarme zu schalten. Ein Arbeits­ mittel kann auf diese Weise schnell zu seinem Einsatzort be­ wegt werden und dann in einer anderen Schaltstellung des Wech­ selgetriebes langsam und positionsgenau an der Einsatzstelle manövriert werden.

Zweckmäßig weist die Betätigungseinrichtung zum Antrieb der Schwenkbewegung der Auslegerarme einen Hydraulikzylinder oder einen Gewindespindeltrieb auf, über den das Schubglied in dem Schublagerglied verschiebbar ist. Mit einem Hydraulikzylinder können besonders große Kräfte zur Bewegung der Auslegerarme aufgebracht werden. Ein Gewindespindeltrieb ist in Kombination mit einem modernen Elektromotor sehr genau verschiebbar. Letz­ terer Antrieb weist eine höhere Steifigkeit als ein hydrau­ lischer Antrieb auf, weil die Elastizität einer Hydraulik­ flüssigkeit entfällt.

Bei einer alternativen Ausführungsform eines Auslegersystems, dessen Rotationskörper indirekt bewegungsgekoppelt sind, ist um die Rotationskörper des Rotationskörpergetriebes ein Zug­ mittel gelegt. Mit diesem bilden die Rotationskörper ein Zug­ mittelgetriebe. In dieser Ausführungsform des Rotationskörper­ getriebes kann das Zugmittel vorteilhaft zur Begrenzung der Belastung eines Auslegerarms herangezogen werden. Hierfür kann das Zugmittel so ausgelegt sein, daß bei Überschreitung eines maximalen Drehmoments Schlupf zwischen dem Zugmittel und einem Rotationskörper auftritt und der Auslegerarm geschont wird. Selbstverständlich kann auch ein Rotationskörpergetriebe mit direkt bewegungsgekoppelten Verzahnungskörpern eine Überlast­ sicherung aufweisen, die das übertragbare Drehmoment des Rota­ tionskörpergetriebes begrenzt. Als Überlastsicherung kann einfacherweise eine drehmomentabhängige Wellenkupplung vor­ gesehen sein.

Um einen gegensinnigen Antrieb der Rotationskörper des Rota­ tionskörpergetriebes zu erhalten, kann das Zugmittel sich überkreuzend um die Rotationskörper gelegt sein, die in einer Ebene oder in parallelen Ebenen angeordnet sind.

Eine bessere Drehmomentübertragung wird erreicht, wenn das Zugmittel formschlüssig mit den Rotationskörpern in Eingriff steht. Beispielsweise kann das Rotationskörpergetriebe aus einem Zahnriemen und Zahnriemenscheiben ausgebildet sein. Für eine Überkreuzung eines Zahnriemens muß dieser in dem Bereich der Überkreuzungsstelle in sich verdreht sein, damit die ver­ zahnte Seite des Zahnriemens mit beiden Zahnriemenscheiben in Eingriff steht.

Alternativ besteht auch die Möglichkeit, als Zugmittel ein ober- und unterseitig mit Zähnen versehenen Zahnriemen vor­ zusehen, dessen Laufflächen an der Stelle der Überkreuzung mittels einer Führung berührungsfrei aneinander vorbei gelei­ tet sind. Ein solcher Zahnriemen muß speziell für die über­ kreuzte Verwendung hergestellt sein. Der Zahnriemen muß bei der Herstellung in Form einer "8" gelegt und die Enden dann miteinander verbunden werden. Dabei darf der Zahnriemen nicht in seiner Längsrichtung verdreht sein. Eine Riemenscheibe steht dabei mit einer Seite des Zahnriemens in Eingriff und die andere Riemenscheibe mit der anderen Seite des Zahnrie­ mens.

Schließlich ist es für einen großen Aktionsradius nützlich, wenn eine vertikale Drehachse vorgesehen ist, um die das ge­ samte Auslegersystem drehbar gelagert ist.

Nachfolgend ist die Erfindung in einer Zeichnung beispielhaft dargestellt und anhand der Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Auslegersystems mit einer Standsäule und drei Auslegerarmen im zusammengelegten Zustand,

Fig. 2 eine ausschnittsweise schematische Darstellung des Auslegersystems gemäß Fig. 1 in einer ausgeschwenkten Stellung,

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Auslegersystems in ausschnittsweiser schematischer Darstellung,

Fig. 3A ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Auslegersystems in ausschnittsweiser schematischer Darstellung,

Fig. 4 eine ausschnittsweise schematische Darstellung eines Auslegersystems dessen Betätigungseinrichtungen mit Wechselgetrieben versehen sind,

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Wechselgetriebes einer Betätigungseinrichtung,

Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Wechselgetrie­ bes einer Betätigungseinrichtung,

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines Koppelglieds mit einer Ausgleichseinrichtung zur Reduzierung des Flan­ kenspiels zwischen den Zahnflanken von Verzahnungs­ körpern eines Rotationskörpergetriebes,

Fig. 8 eine schematische Darstellung eines Rotationskörper­ getriebes für eine Betätigungseinrichtung mit einer indirekten Bewegungskopplung zwischen den Rotations­ körpern,

Fig. 9 eine Ansicht auf einen Ausschnitt eines Zugmittels gemäß IX,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des Auslegersystems gemäß Fig. 1,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht des Auslegersystems gemäß Fig. 1 in einer buckelförmigen Stellung,

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht des Auslegersystems gemäß Fig. 1 in aufgerichteter Stellung,

Fig. 13 eine perspektivische Ansicht des Auslegersystems gemäß Fig. 1 mit überschlagenem zweitem und drittem Aus­ legerarm,

Fig. 14 eine Seitenansicht des Auslegersystems gemäß Fig. 1 mit nach unten geneigtem zweitem und drittem Ausleger­ arm,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht des Auslegersystems gemäß Fig. 1 mit überschlagenem erstem, zweiten und dritten Auslegerarm,

Fig. 16 eine perspektivische Ansicht des Auslegersystems gemäß Fig. 1 mit überschlagenem ersten und senkrecht nach unten hängendem zweiten und dritten Auslegerarm,

Fig. 17 eine perspektivische Ansicht des Auslegersystems gemäß Fig. 1 mit weit überschlagenen Auslegerarmen,

Fig. 18 eine perspektivische Ansicht des Auslegersystems gemäß Fig. 1 mit überschlagenem nach unten reichenden ersten Auslegerarm und nach oben reichendem zweiten und drit­ ten Auslegerarm,

Fig. 19 eine perspektivische Ansicht des Auslegersystems gemäß Fig. 1 in zusammengelegtem Zustand mit überschlagenem nach unten gerichtetem ersten Auslegerarm.

Nach der Fig. 1 der Zeichnung besteht das Auslegersystem 1 im wesentlichen aus vier Auslegerelementen, die eine offene kine­ matische Kette bilden. Es handelt sich bei den vier Ausleger­ elementen um eine feststehende Standsäule A und drei in einer Reihe hintereinander geschaltete Auslegerarme A1, A2 und A3.

Der Standsäule A gegenüberliegend weist die offene Kette einen Auslegerarm A3 mit einem freien Ende auf, an dem ein Arbeits­ mittel (nicht dargestellt) oder dergleichen angebracht werden kann.

Die vier Auslegerelemente sind an ihren einander zugewandten Enden über drei Knickgelenke G1, G2 und G3 schwenkbar mitein­ ander verbunden.

Da die Standsäule A über das Knickgelenk G1 mit dem ersten Auslegerarm A1 schwenkbar verbunden ist, kann sie im Sinne der Erfindung als feststehender vertikaler Auslegerarm betrachtet werden. Die Standsäule A ist im vorliegenden Ausführungsbei­ spiel stationär. Sie kann selbstverständlich auch auf einem Fahrzeug installiert sein.

Den drei Knickgelenken G1, G2 und G3 des Auslegersystems sind drei Betätigungseinrichtungen B1, B2 und B3 zum Antrieb der Schwenkbewegung der Auslegerarme A1, A2 und A3 zugeordnet.

In der Fig. 1 ist das Auslegersystem im zusammengeklappten Zustand mit dem geringst möglichen Raumbedarf gezeigt.

Die drei Betätigungseinrichtungen B1, B2 und B3 weisen je ein Koppelgetriebe K1, K2 und K3 auf, das mit einem Rotations­ körpergetriebe R1, R2 und R3 zusammenwirkt. Die Koppelgetriebe K1, K2 und K3 bilden jeweils eine geschlossene kinematische Kette mit einer einzigen Schleife.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bestehen die Koppel­ getriebe K1, K2 und K3 aus Viergelenkgetrieben, deren ge­ schlossene kinematische Schleife aus je vier Getriebegliedern und je vier Gelenken gebildet ist.

Die Funktion der Viergelenkgetriebe soll an dem Beispiel des Koppelgetriebes K1 erläutert werden, das dem ersten Knickge­ lenk G1 zugeordnet ist. Die Standsäule A, die wie oben er­ wähnt, als feststehender vertikaler Auslegerarm betrachtet wer­ den kann, dient als Gestellglied 2 des Viergelenkgetriebes. Das Gestellglied 2 ist über ein erstes Drehgelenk 3 mit einem Schublagerglied 4 verbunden. In diesem wiederum ist ein Schub­ glied 5 längsverschiebbar gelagert. Das Schublagerglied 4 und das Schubglied 5 bilden gemeinsam ein Schubgelenk S. Das Ende des Schubglieds 5 ist über ein zweites Drehgelenk 6 mit einem Ende eines Koppelglieds 7 verbunden. Dieses Koppelglied 7 ist an seinem anderen Ende über ein drittes Drehgelenk 8 mit dem Gestellglied 2 verbunden. Die kinematische Schleife ist somit geschlossen. Das dritte Drehgelenk 8 ist dabei koaxial zu dem Knickgelenk G1 zwischen der Standsäule A und dem ersten Aus­ legerarm A1 angeordnet. Die kinematische Schleife weist drei Drehgelenke 3, 6 und 8 sowie ein Schubgelenk S auf. Da eines der vier Gelenke als Schubgelenk 5 ausgebildet ist, umspannen die Getriebeglieder 2, 4, 5 und 7 des Viergelenkgetriebes in jeder Betriebslage eine dreieckige Fläche. Die Länge der Seite der Dreiecksfläche, auf der das Schublagerglied 4 und das Schubglied 5 angeordnet sind, wird im Betrieb durch Vor- und zurückschieben des Schubglieds 5 variiert und auf diese Weise die Bewegung des Viergelenkgetriebes erzeugt. In dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel bildet ein Hydraulikzylinder das Schubgelenk S.

Die Bewegbarkeit des Viergelenkgetriebes dient zum Antrieb des Rotationskörpergetriebes R1, welches eine Schwenkbewegung auf den ersten Auslegerarm A1 überträgt. Das Rotationskörperge­ triebe R1 weist hierfür einen Antriebskörper 9 und einem Ab­ triebskörper 10 auf.

Bei dem Antriebskörper 9 und dem Abtriebskörper 10 des disku­ tierten Ausführungsbeispiels handelt es sich um direkt mitein­ ander bewegungsgekoppelte Verzahnungskörper 11 und 12. Diese schaffen eine Bewegungsübertragung durch miteinander in Ein­ griff stehende Verzahnungen. Der Antriebskörper 9 ist in dem Ausführungsbeispiel als Zahnradsegment 11 und der Abtriebs­ körper 10 als volles Zahnrad 12 ausgebildet.

Das gesamte Auslegersystem ist in der gezeigten Ausführungs­ form um eine vertikale Drehachse, nämlich die Längsachse L der Standsäule A drehbar gelagert.

Der Antriebskörper 9 ist in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 starr mit dem Schubglied 5 des Viergelenkgetriebes verbunden und gemeinsam mit diesem vor- und zurückschiebbar. Diese star­ re Verbindung ist zur Verdeutlichung nochmals in der aus­ schnittsweisen schematischen Darstellung der Fig. 2 angedeu­ tet. Der koaxial mit dem Knickgelenk K1 gelagerte Abtriebs­ körper 10 des Rotationskörpergetriebes R1 ist, wie ebenfalls in der Fig. 2 zu sehen, mit dem ersten Auslegerarm A1 derart verbunden, daß diese nur gemeinsam und synchron drehbar sind.

Das Koppelglied 7 des Viergelenkgetriebes, das zwischen dem zweiten Drehgelenk 6 und dem dritten Drehgelenk 8 angeordnet ist, weist einen Lagerabstand zwischen diesen beiden Drehge­ lenken auf, der dem Achsabstand zwischen den Mittelachsen der Verzahnungskörper 11 und 12 entspricht. Das Koppelglied 7 des Viergelenkgetriebes hält dadurch die Verzahnungskörper 11 und 12 in jeder Betriebslage des Viergelenkgetriebes in stetem Eingriff.

Während des Ausfahrens des Schubglieds 5 aus dem Schublager­ glied 4 versetzt das Zahnradsegment 11 das Zahnrad 12 des Rotationskörpergetriebes R1 in eine rotatorische Bewegung. Der mit dem Zahnrad 12 verbundene erste Auslegerarm A1 schwenkt aus. Hierbei ist zum einen das Übersetzungsverhältnis zwischen dem relativ zu dem Antriebskörper 9 rotierenden Abtriebskörper 10 wirksam. Zum anderen ist der relativen Rotation der Rota­ tionskörper eine kombinierte Dreh- und Schubbewegung des An­ triebskörpers 10 überlagert. Diese von dem Koppelgetriebe K1 herbeigeführte Bewegung überträgt das Schubglied 5 des Koppel­ getriebes K1 auf den Antriebskörper 9 des Rotationskörper­ getriebes R1. Die kombinierte Bewegung führt den Antriebs­ körper - Zahnradsegment - nach Art einer Planetenbahn um das Zentrum - Zahnrad - herum und sorgt für eine Verstärkung der Gesamtübersetzung von Koppelgetriebe und Rotationskörperge­ triebe.

Die Betätigungseinrichtungen 82 und 83 sind in der gleichen Weise aufgebaut, wie die Betätigungseinrichtung 81. In dem Ausführungsbeispiel ist an jedem Knickgelenk K2 und K3 stets derjenige Auslegerarm A2 beziehungsweise A3 mit dem Vierge­ lenkgetriebe versehen, der der Standsäule A zugewandt ist. Der der Standsäule A abgewandte Auslegerarm ist dagegen jeweils mit dem Abtriebskörper des Rotationskörpergetriebes R2 bezie­ hungsweise R3 verbunden. Die Anordnung von Viergelenkgetriebe und Rotationskörpergetriebe R2, R3 an der Standsäule A und den Auslegerarmen A1, A2 und A3 ist jedoch umkehrbar. Selbstver­ ständlich können erfindungsgemäße Auslegersysteme weitere in gleicher Weise schwenkbare Auslegerarme aufweisen.

Eine andere Ausführungsform von Betätigungseinrichtungen B1 und B2 ist in der schematischen Darstellung der Fig. 3 erkenn­ bar. Diese basiert auf der Betätigungseinrichtung gemäß Fig. 2. Abweichend von letzterer ist der Antriebskörper 9 des Rota­ tionskörpergetriebes R1 aber in einer Geradführung 20 ver­ schiebbar gelagert. Die Geradführung 20 ist in einer Flucht mit dem Schublagerglied 4 angeordnet und gemeinsam mit diesem um das Drehgelenk 3 drehbar. Das Schubglied 5 ist über ein Drehlager 21 mit dem Antriebskörper 9 des Rotationskörper­ getriebes R1 verbunden. Durch die Verbindung über das Dreh­ lager 21 ist gewährleistet, daß die an der Verzahnung des Antriebskörpers 9 wirkenden Kräfte keine Biegemomente in dem Schubglied 5 verursachen können. Es können daher beispiels­ weise einfache und kostengünstige Hydraulikzylinder als an­ treibbares Schubgelenk 5 verwendet werden. Die das Schubglied 5 bildende Kolbenstange des Hydraulikzylinders wird frei von Biegemomenten gehalten.

Eine weitere für das Schubglied 5 biegemomentenfreie Konstruk­ tion ist in der Fig. 3A anhand der Betätigungseinrichtung B1 für das erste Knickgelenk G1 gezeigt. Diese Ausführungsform sieht eine Führungseinrichtung F vor, mit der die Bewegungs­ bahn des Antriebskörpers 9 des Rotationskörpergetriebes durch ein separates Koppelgetriebe P festgelegt ist. Dabei ist der Antriebskörper 9 über ein Drehlager 21 mit dem Schubglied 5 verbunden. Dies verhindert ebenfalls die Einleitung eines Biegemoments in das Schubglied 5. Der Antriebskörper 9 des Rotationskörpergetriebes R1 bildet eine Koppel 15, die über zwei an dem Auslegerarm A1 angelenkte Schwingglieder 16 und 17 geführt ist. In dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind die Schwingglieder 16 und 17 gleich lang und parallel zueinander angeordnet. Die Führungseinrichtung bildet somit eine Par­ allelschwingenführung des Antriebskörpers 9. Gelagert sind die Schwingglieder 16 und 17 an dem Auslegerarm A1.

In der Fig. 4 ist ein Auslegersystem dargestellt, dessen Be­ tätigungseinrichtungen B1 und B2 prinzipiell so aufgebaut sind, wie die Betätigungseinrichtung des Auslegersystems gemäß Fig. 2. In dieser Weiterbildung weisen die Betätigungseinrichtungen B1 und B2 zwischen den Antriebskörper 9 und den Abtriebskörper 10 des Rotationskörpergetriebes R1 geschaltete Getriebe 22 und 23 auf, mit denen das Übersetzungsverhältnis i zwischen den Antriebskörpern 9 und den Abtriebskörpern 10 änderbar ist. Die in Fig. 4 gezeigten Getriebe 22 und 23 der Betätigungsein­ richtungen B1 und B2 sind als Wechselgetriebe mit manuell auswechselbaren Verzahnungskörpern ausgebildet.

Alternative schaltbare Getriebearten für eine Betätigungsein­ richtung sind in den schematischen Figs. 5 und 6 gezeichnet. Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist ein Wechselgetrie­ be 24 vorgesehen, das durch axiale Verschiebung von Zahnrädern 25 drei unterschiedliche Zahnradpaare 25a, 25b und 25c mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen i in Gang setzen kann. Eine andere Form eines Wechselgetriebes 26 zeigt Fig. 6. Dieses weist ebenfalls drei schaltbare Zahnradpaare 26a, 26b und 26c mit je einem Zahnrad und einem Gegenzahnrad auf. Eine Gruppe von drei Zahnrädern sitzt auf einer Hohlwelle 27. Jedes dieser Zahnräder steht permanent mit seinem Gegenzahnrad in Eingriff. In der Hohlwelle 27 ist ein sogenannter Ziehkeil 28 als Mitnehmer vorgesehen, über den wahlweise eines der drei auf der Hohlwelle 27 gelagerten Zahnräder in Gang gesetzt werden kann. Die anderen auf der Hohlwelle 27 gelagerten Zahn­ räder drehen sich auf der Hohlwelle 27 mit einer anderen Dreh­ zahl als diese selbst.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung soll nochmals anhand der Fig. 1 erläutert werden, nämlich das Flankenspiel an den Zäh­ nen der Verzahnungskörper 11 und 12 des Rotationskörpergetrie­ bes R1. Die Zähne weisen Zahnflanken auf, die entsprechend der Rotationsrichtung als Rechtsflanken 11a, 12a beziehungsweise Linksflanken 11b, 12b bezeichnet werden können. Dies ist am besten in Fig. 1 anhand der Betätigungsrichtung B1 erkennbar. Es gilt jedoch in gleichem Maße für alle Betätigungseinrich­ tungen der Ausführungsbeispiele der Fig. 1, 2, 3 und 4.

Je nach Schwenkrichtung des Auslegerarms A1 stehen entweder die Rechtsflanken 11a, 12a oder die Linksflanken 11b, 12b der Verzahnungskörper 11 und 12 miteinander in Kontakt. Die in Kontakt stehenden Zahnflanken können auch als Arbeitsflanken und die Zahnflanken ohne Kontakt als Rückflanken bezeichnet werden. Üblicherweise ergibt sich ein Flankenspiel zwischen den Rückflanken der Verzahnungskörper 11 und 12. Es handelt sich dabei um den Abstand der Rückflanke eines Verzahnungs­ körpers 11 zu der Rückflanke des anderen Verzahnungskörpers 12. Bei einem Wechsel der Schwenkrichtung muß zunächst das freie Flankenspiel zwischen den Rückflanken durchquert werden, bevor diese miteinander in Kontakt kommen und ein Antrieb in entgegengesetzter Schwenkrichtung erfolgen kann.

Das Auslegersystem 1 weist Ausgleichseinrichtungen 30 auf, die in die Koppelglieder 7 der Viergelenkgetriebe integriert sind.

In der Fig. 7 ist ein Ausführungsbeispiel eines entsprechenden Koppelglieds 7 mit einer Ausgleichseinrichtung 30 dargestellt. Letztere ist mit einer Verstelleinheit 31 versehen. Die Ver­ stelleinheit 31 dient zur indirekten Einstellung des Flanken­ spiels durch Veränderung des Achsabstands der Verzahnungs­ körper. Das Koppelglied 7 weist hierfür eine ortsfeste Auf­ nahmeöffnung 32 für eine Drehachse 33 eines Rotationskörpers auf. Eine Drehachse 34 für den zweiten Rotationskörper ist in einer Längsführung 35 derart verschiebbar gelagert, daß der Abstand zu der ersten Drehachse 33 veränderbar ist. Beispiel­ haft ist eine Einstellschraube 36 zur Veränderung des Abstands zwischen den Drehachsen 33 und 34 vorgesehen. Selbstverständ­ lich können auch andere Einstellmittel, zum Beispiel ein Hy­ draulikzylinder, zur Veränderung des Abstands zwischen den Drehachsen 33 und 34 vorgesehen sein. Der Achabstand der Ver­ zahnungskörper könnte alternativ über eine exzentrisch gela­ gerte Drehachse 34 (nicht dargestellt) veränderbar sein.

In der Fig. 8 ist ein Ausschnitt einer Ausführungsform des Auslegersystems 1 veranschaulicht, die zur Bewegungsübertra­ gung eine indirekte Bewegungskopplung zwischen den Rotations­ körpern 40 und 41 eines Rotationskörpergetriebes R1 vorsieht. Sie ist mit einem um die Rotationskörper gelegten Zugmittel 42 versehen. Es handelt sich bei dem Rotationskörpergetriebe R1 um ein Zugmittelgetriebe. Um eine gegensinnige Rotation zwi­ schen dem Antriebskörper 40 und dem Abtriebskörper 41 zu er­ halten, ist das Zugmittel 42 sich überkreuzend um die Rota­ tionskörper 40 und 41 gelegt.

Das Zugmittelgetriebe weist vorliegend einen Zahnriemen als Zugmittel 42 und Zahnriemenscheiben als Antriebs- und Abtriebs­ körper 40 beziehungsweise 41 auf. Durch den formschlüssigen Eingriff zwischen dem Zugmittel 42 und den Rotationskörpern 40 und 41 wird eine gute Drehmomentübertragung erreicht.

In der Fig. 9 ist eine Ansicht gemäß der Einzelheit IX aus Fig. 8 zu sehen. Diese läßt erkennen, daß der Zahnriemen 42 wegen der Überkreuzung in dem Bereich der Überkreuzungsstelle in sich verdreht ist. So wird erreicht, daß beide Zahnriemen­ scheiben 40 und 41 mit der verzahnten Seite des Zahnriemens 42 in Eingriff stehen.

Das Auslegersystem gemäß Fig. 10 entspricht der Konstruktion der Fig. 1. Um die Variabilität des erfindungsgemäßen Ausleger­ systems zu verdeutlichen, werden in den folgenden Figuren einige mögliche Auslegerstellungen erläutert. Dies anhand perspektivischer Darstellungen, ausgehend von der zusammen­ geklappten Stellung der Fig. 10. Bei den gezeigten Stellungen handelt es sich nur um eine kleine Auswahl. Anhand dieser Auswahl ist leicht ersichtlich, daß das erfindungsgemäße Aus­ legersystem innerhalb eines großen Arbeitsbereichs nahezu frei im Raum zu jedem Einsatzpunkt manövriert werden kann.

Von der Standsäule A ist in der Fig. 11 der erste Auslegerarm A1 ein Stück weit aufgerichtet. Der zweite Auslegerarm A2 ist in einem flachen Winkel aus der Horizontalen geneigt und der dritte Auslegerarm A3 ist nach unten gerichtet und weist mit seinem unteren Ende nach Innen in Richtung der Standsäule A. Das Auslegersystem ist buckelförmig ausgerichtet.

Eine aufgerichtete Stellung ist in Fig. 12 zu erkennen. Hier reichen alle Auslegerarme A1, A2 und A3 aufwärts.

In Fig. 13 hat der erste Auslegerarm A1 seine Stellung gemäß Fig. 12 beibehalten. Der zweite und der dritte Auslegerarm A2 und A3 sind über die Standsäule A hinweg geschwenkt worden. Sie haben einen Überschlag über die Standsäule A ausgeführt. Der dritte Auslegerarme A3 hat die vertikale Längsachse L der Standsäule A vollständig überquert. Der zweite Auslegerarm A2 reicht mit dem Knickgelenk G2 gerade über die vertikale Längs­ achse L. Eine solche Stellung der Auslegerarme läßt sich mit einem konventionellen Auslegersystem mit der Kinematik einer Watt'schen Kette beziehungsweise einer Stephenson'sche Kette nicht erreichen.

In Fig. 14 behält der erste Auslegerarm A1 die in Fig. 12 gezeigte Stellung in etwa bei. Der zweite und der dritte Aus­ legerarm A2 und A3 sind aus der Horizontalen nach unten ge­ neigt.

Die Fig. 15 zeigt eine Stellung, in der auch der erste Aus­ legerarm A1 die vertikale Längsachse L der Standsäule A über­ quert hat. Von dem ersten Knickgelenk G1 aus betrachtet reicht der erste Auslegerarm A1 in dieser Stellung aus der Horizonta­ len nach oben. Der zweite und der dritte Auslegerarm A2 und A3 hängen von dem ersten Auslegerarm A1 nach unten herab.

In der Fig. 16 ist der erste Auslegerarm A1 von dem ersten Knickgelenk G1 aus betrachtet aus der Horizontalen nach unten geneigt. Der zweite und der dritte Auslegerarm A2 und A3 hän­ gen etwa, wie in Fig. 15, von dem ersten Auslegerarm A1 nach unten herab.

Der erste Auslegerarm A1 hält in Fig. 17 die Stellung aus der Fig. 16 bei. Der zweite und der dritte Auslegerarm A2 und A3 sind in etwa gerade ausgestreckt und reichen von dem Knickge­ lenk G2 des ersten und zweiten Auslegerarms betrachtet aus der Horizontalen in einem flachen Winkel nach oben.

In der Fig. 18 behalten der zweite und der dritte Auslegerarm A2 und A3 ihre ausgestreckte Stellung bei. Gegenüber der Fig. 17 ist das Knickgelenk G2 des ersten und zweiten Auslegerarms vollständig zusammengeklappt, so daß der erste und der zweite Auslegerarm A2 und A3 beieinander liegen.

Der dritte Auslegerarm A3 ist in der Fig. 19 zusammengeklappt und liegt nahezu an dem zweiten Auslegerarm A2 an. Einzig das erste Knickgelenk G1 ist noch weit ausgeschwenkt. Durch Ein­ ziehen des Schubglieds 5 - Kolbenstange des Hydraulikzylinders S - der ersten Betätigungseinrichtung B1 läßt sich wieder die Ausgangsstellung der Fig. 10 einnehmen.

Bezugszeichenliste

1

Auslegersystem
A Standsäule
A1 Auslegerarm
A2 Auslegerarm
A3 Auslegerarm
B1 Betätigungseinrichtung
B2 Betätigungseinrichtung
B3 Betätigungseinrichtung
F Führungseinrichtung
G1 Knickgelenk
G2 Knickgelenk
G3 Knickgelenk
K1 Koppelgetriebe
K2 Koppelgetriebe
K3 Koppelgetriebe
P Koppelgetriebe
R1 Rotationskörpergetriebe
R2 Rotationskörpergetriebe
R3 Rotationskörpergetriebe
S Schubgelenk

2

Gestellglied

3

Drehgelenk

4

Schublagerglied

5

Schubglied

6

Drehgelenk

7

Koppelglied

8

Drehgelenk

9

Antriebskörper

10

Abtriebskörper

11

Verzahnungskörper (Zahnradsegment)

11

a Rechtsflanke

11

b Linksflanke

12

Verzahnungskörper (Zahnrad)

12

a Rechtsflanke

12

b Linksflanke

15

Koppel

16

Schwingglied

17

Schwingglied
L vertikale Längsachse

20

Geradführung

21

Drehlager

22

Getriebe

23

Getriebe

24

Wechselgetriebe

25

Zahnrad

25

a Zahnradpaar

25

b Zahnradpaar

25

c Zahnradpaar

26

Wechselgetriebe

26

a Zahnradpaar

26

b Zahnradpaar

26

c Zahnradpaar

27

Hohlwelle

28

Ziehkeil

30

Ausgleichseinrichtung

31

Verstelleinheit

32

Aufnahmeöffnung

33

Drehachse

34

Drehachse

35

Längsführung

36

Einstellschraube

40

Rotationskörper

41

Rotationskörper

42

Zugmittel

Claims (22)

1. Auslegersystem mit wenigstens zwei Auslegerarmen (A, A1, A2, A3) die über wenigstens ein Knickgelenk (G1, G2, G3) relativ zueinander schwenkbar miteinander verbunden sind, mit einer Betätigungseinrichtung (B1, B2, 83), die zum Antrieb der Schwenkbewegung der Auslegerarme (A1, A2, A3) mit einem Koppelgetriebe (K1, K2, K3) versehen ist, das eine geschlossene kinematische Kette bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelgetriebe (K1, K2, K3) mit einem Rotationskörpergetriebe (R1, R2, R3) zusammenwirkt, das einen Antriebskörper (9) und einem Abtriebskörper (10) aufweist, daß der Antriebskörper (9) des Rotationskörpergetriebes (R1, R2, R3) über ein Schub­ glied (5) des Koppelgetriebes (K1, K2, K3) angetrieben ist und daß der Abtriebskörper (10) des Rotationskörpergetrie­ bes (R1, R2, R3) mit dem zweiten Auslegerarm (A1, A2, A3) fest verbunden ist derart, daß diese nur koaxial und syn­ chron miteinander drehbar sind.

2. Auslegersystem nach Anspruch 1 mit einem Koppelgetriebe (K1, K2, K3), das ein Viergelenkgetriebe aufweist, wobei ein erster Auslegerarm (A, A1, A2) als Gestellglied des Viergelenkgetriebes dient, daß Gestellglied über ein er­ stes Drehgelenk (3) mit einem Schublagerglied (4) verbun­ den ist, ein mit dem Schublagerglied (4) zusammenwirkendes Schubglied (5) vorgesehen ist, das mit diesem ein Schubge­ lenk (S) bildet, daß Schubglied (5) über ein zweites Dreh­ gelenk (6) mit einem Koppelglied (7) verbunden ist und daß Koppelglied (7) anderen Endes über ein drittes koaxial zu dem Knickgelenk (G1, G2, G3) der Auslegerarme (A1, A2, A3) angeordnetes Drehgelenk (8) mit dem Gestellglied verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskörper (9) des Rotationskörpergetriebes (R1, R2, R3) in einer relativ zu dem Schubglied (5) des Viergelenk­ getriebes festen Position mit diesem in Verbindung steht, und daß der Abtriebskörper (10) des Rotationskörpergetrie­ bes (R1, R2, R3) koaxial zu dem Knickgelenk (G1, G2, G3) der Auslegerarme (A1, A2, A3) drehgelagert ist.

3. Auslegersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebskörper (9) des Rotationskörpergetriebes (R1, R2, R3) starr mit dem Schubglied (5) des Koppelgetriebes (K1, K2, K3) verbunden ist.

4. Auslegersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Führungseinrichtung (F) vorgesehen ist, mit der die Bewegungsbahn des An­ triebskörpers (9) des Rotationskörpergetriebes (R1, R2, R3) festgelegt ist, wobei der Antriebskörper (9) über ein Drehlager (21) mit dem Schubglied (5) des Koppelgetriebes (K1, K2, K3) verbunden ist.

5. Auslegersystem nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (F) als fluchtend zu dem Schublied (5) angeordnete Geradfüh­ rung (20) ausgebildet ist, in der der Antriebskörper (9) verschiebbar ist.

6. Auslegersystem nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Führungseinrichtung (F) als Koppelgetriebe (P) ausgebildet ist, wobei der An­ triebskörper eine Koppel bildet, die über zwei an einem Auslegerarm angelenkte Schwingglieder geführt ist.

7. Auslegersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Betäti­ gungseinrichtung (B1, B2, B3) ein zwischen den Abtriebs­ körper (10) und den Antriebskörper (9) des Rotationskör­ pergetriebes (R1, R2, R3) geschaltetes Getriebe (22, 23, 24, 26) aufweist, mit dem das Übersetzungsverhältnis zwi­ schen dem Abtriebskörper (10) und dem Antriebskörper (9) des Rotationskörpergetriebes (R1, R2, R3) änderbar ist.

8. Auslegersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Antriebs­ körper (9) und der Abtriebskörper (10) des Rotationskör­ pergetriebes (R1, R2, R3) als Verzahnungskörper (11, 12) ausgebildet sind.

9. Auslegersystem nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verzahnungskörper (11, 12) miteinander in Eingriff stehen, und daß das Koppel­ glied (7) des Viergelenkgetriebes, das zwischen dem zwei­ ten Drehgelenk (6) und dem dritten Drehgelenk (8) angeord­ net ist, einen Lagerabstand zwischen diesen Drehgelenken aufweist, der dem Achsabstand zwischen den Mittelachsen der Verzahnungskörper (11, 12) entspricht.

10. Auslegersystem nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Antriebskörper (9) des Rotationskörpergetriebes (R1, R2, R3) als Zahnradsegment und der Abtriebskörper (10) als vollständiges Zahnrad ausgebildet ist.

11. Auslegersystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnungskörper (11, 12) des Rotationskörpergetriebes (R1, R2, R3) mit einer Ausgleichseinrichtung (30) versehen sind, die zur Reduzierung oder zur Eliminierung des zwischen den Zahn­ flanken der Verzahnungskörper (11, 12) möglichen Flanken­ spiels dient.

12. Auslegersystem nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausgleichseinrichtung (30) eine Verstelleinheit (31) aufweist, mit der das Flan­ kenspiel indirekt einstellbar ist, durch Veränderung des Achsabstands der Verzahnungskörper (11, 12).

13. Auslegersystem nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Verstelleinheit (31) in das Koppelglied (7) des Viergelenkgetriebes integriert ist.

14. Auslegersystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß das Getriebe der Betätigungseinrichtung (B1, B2, B3) als Wechselgetrie­ be (22, 23) mit manuell auswechselbaren Verzahnungskörpern (11, 12) ausgebildet ist.

15. Auslegersystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß das Getriebe als schaltbares Wechselgetriebe (24, 26) ausgebildet ist, wobei unterschiedliche Verzahnungskörperpaare (25a, 25b, 25c, 26a, 26b, 26c) schaltbar sind.

16. Auslegersystem nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Wechselgetriebe (24, 26) mit einer Synchronisationseinrichtung zum Drehzahlaus­ gleich zwischen kuppelbaren Verzahnungskörpern versehen ist.

17. Auslegersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die Betäti­ gungseinrichtung (B1, B2, B3) zum Antrieb der Schwenkbewe­ gung der Auslegerarme (A1, A2, A3) einen Hydraulikzylinder oder einen Gewindespindeltrieb aufweist, über den das Schubglied (5) in dem Schublagerglied (4) verschiebbar ist.

18. Auslegersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß um die Rota­ tionskörper (40, 41) des Rotationskörpergetriebes (R1, R2, R3) ein Zugmittel (42) gelegt ist, mit dem diese ein zug­ mittelgetriebe bilden.

19. Auslegersystem nach Anspruch 18, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zugmittel (42) sich über­ kreuzt und die Rotationskörper (40, 41) des Rotations­ körpergetriebes (R1, R2, R3) in einer Ebene oder in parallelen Ebenen angeordnet sind.

20. Auslegersystem nach Anspruch 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Zugmittel (42) form­ schlüssig mit den Rotationskörpern (40, 41) in Eingriff steht.

21. Auslegersystem nach Anspruch 20, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Zugmittel (42) ein ober- und unterseitig mit Zähnen versehener Zahnriemen vorgese­ hen ist.

22. Auslegersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21, da­ durch gekennzeichnet, daß eine vertika­ le Drehachse (L) vorgesehen ist, um die das gesamte Aus­ legersystem drehbar gelagert ist.