DE2020588A1

DE2020588A1 - Manipulator zur Bewegung von Lasten und Geraeten,insbesondere Hubschraubern,in einer Ebene

Info

Publication number: DE2020588A1
Application number: DE19702020588
Authority: DE
Inventors: Georges Dadon; Guennec Raymond Le; Gerard Mesnet
Original assignee: Etat Francais
Current assignee: Etat Francais
Priority date: 1969-04-28
Filing date: 1970-04-28
Publication date: 1971-11-04
Also published as: FR2036986B1; FR2036986A1; NL166434C; NL7005891A; NL166434B; GB1302910A; DE2020588C2; US3659813A; BE764404Q

Description

Dipl.-Ing. G. Schliebs ' 61 Darmstadt Ludwig-Büchner-Straße 14

Patentanwalt Telefon (06151) 62928 .

. Postscheckkonto: Frankfurt a.M. 111157

Bankverbindung: Deutsche Bank AG., Darmstadt AU aas Telegramme: inventron

Deutsche Patentamt

8 München ?
Zweibrückenstr. 12

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Betrifft: Ihr Schreiben Mein Zeichen E 1 21 tag 24·4°70

Patentanmeldung"

Anmelderί ETAT FRAlTCAIS, vertreten durch MInistre des Armees, Paris (Frankreich)

Manipulator zur Bewegung von Lasten und Geräten, insbesondere Hubschraubern, in einer Ebene.

Die Erfindung betrifft einen Manipulator zur Bewegung von Lasten und Geräten in einer Ebene. Diese Bewegung oder Verschiebung erfolgt längs einer Bahnlinie, die sich aus zwei z.B. orthogonalen Grundbewegungen mit festem oder veränderlichem Geschwindigkeitsverhältnis zusammensetzt. Zusätzlich zu dieser Bewegung kann eine Ausrichtung der Last oder des Gerätes relativ zur Bahnlinie erfolgen.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Manipulator, der ein auf Rädern laufendes Gerät auf einer Plattform bewegen solle Diese Bewegung erfolgt von einem bestimmten Punkt innerhalb einer definierten Kontur aus bis zu einem oder mehreren vorbestimmten Plätzen, und zwar in der natürlichen Rollrichtung des Gerätes, d.h., ohne Rutschen seiner Räder. Der Manipulator ist speziell, aber nicht ausschliesslich zur Bewegung eines Hubschraubers auf einem Schiffslandedeck vorgesehen und soll in diesem Fall den Hubschrauber auch bei schwerem Wetter bewegen können, ohne, dass die Verbindung zwischen Hubschrauber und Schiff

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Für das Auftragsverhältnis gilt die Gebührenordnung der Deutschen Patentanwaltskammer · Gerichtsstand für Leistung und Zahlung: Darmstadt

Gespräche am Fernsprecher haben keine rechtsverbindliche Wirkung I

Brief vom24.4.70 Blatt 2 Dipl.-ing. β. Schliebs

an das Deutsche Patentamt, München Patentanwalt

unterbrochen wird.

Der Manipulator nach der Erfindung besitzt zwei in Schächten unter der Ebene oder dem Landedeck geführte längslaufende Antriebswagen, die über Stützen, welche durch Schlitze ragen,.über der Ebene oder dem Landedeck eine Traverse tragen, in der ein längsauskragender Schlitten querlaufend angeordnet ist, der an seinem Ende einen Schwenkausleger trägt. Je ein Längsantriebsmotor in jedem Antriebswagen ist über je ein Längsvorschubgetriebe, je eine Steigwelle, je zwei Kegelräder und eine gemeinsame Zwischenwelle an der Traverse synchronisiert, und eine Quervor3chubspindel kann über ein Quervorschubgetriebe in der Traverse wahlweise unabhängig von einem Quervorschubmotor oder in festem oder wählbarem Geschwindigkeitsverhältnis von der Zwischenwelle angetrieben werden.

Der erfindungsgemässe Manipulator gestattet es so, Lasten, Geräte oder speziell Hubschrauber innerhalb eines durch seine Abmessungen festgelegten Bereiches beliebig zu verschieben. Durch die teilweise Anordnung des Manipulators unter der Bewegungsebene wird diese soweit wie möglich frei von Hindernissen gehalten, was insbesondere bei einem Landedeck ausserordentlich wertvoll ist. Hierzu dient insbesondere auch das Längsauskragen des querlaufenden Schlittens.

Vorzugsweise ist die zu bewegende Last oder das Gerät mit dem Schwenkausleger starr oder mit beschränktem Spiel namentlich in senkrechter .Richtung verbunden. Bei auf Rädern laufenden Lasten und speziell bei Hubschraubern ist der Schwenkausleger über ein Schneckengetriebe manuell oder motorisch in die der momentanen Bahnlinie entsprechende Fahr« richtung der Last schwenkbar.

Vorteilhaft wird der Angriffspunkt an der Last so gewählt, dass sich die Schwenkachse des Sehwenkauslegers mit der natürlichen Schwenkachse der last deckt. Hierdurch wird jegliches Rutschen der Hader bei der Bewegung auf dem Landedeck vermieden.

In einer bevorzugten Ausbildung des Traversenahtriebes greift in j edem Schacht ein vom Längsvorschubgetriebe angetriebenes -Ritzel in eine an einer Wand des Schachtes starr oder nachgiebig befestigte Zahnstange unter federnder Anpressung ein. Hierdurch kann sich der Manipulator in seinen Führungen Verformungen und Fluchtfehlern (namentlich bei einem Schiffsdeck) anpassen und dennoch mit grosser Genauigkeit geführt werden, ·■

Zweckmässig werden für die Längs- und Quervorschubantriebe Druckluftmotoren gewählt. Mit diesen lassen sich auch erhöhte Sicherheitsanforderungen, z.B. auf einem Flugzeugträger, erfüllen. Durch Anordnung auf einer Hebebühne kann der Manipulator axxch mit seinen äusseren Teilen unter das Landedeck eingezogen werden, wobei das Landedeck in ausgefahrener und in eingezogener Stellung des Manipulators voll abgedeckt ist. Hierdurch erweitert sich der Arbeitsraum des Landedecks.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines speziellen Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. 1 in Draufsicht einen erfindungsgemässen Manipulator und seine möglichen Bewegungsrichtungen in einer speziellen Ausführungsform zur Bewegung von Hubschraubern auf einem Landedeck und

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Fig. 2 schematisch in perspektivischer Ansicht den Manipulator mit seinen wichtigsten Einzelteilen.

Die Bahnlinie des vom Manipulator bewegten Hubschraubers setzt sich aus einer Folge gerader Linien L zusammen, zwischen denen Drehbewegungen erfolgen, mit denen der Hubschrauber parallel zur Bahnlinie ausgerichtet wird, der er jeweils, folgen soll. Der Drehpunkt liegt hierbei in der Schnittlinie zweier senkrecht zu einer Plattform oder einem Schiffsdeck D verlaufender Ebenen (Fig. 1), von denen die eine durch die gemeinsame Achse der Hauptfahrwerksräder des Hubschraubers geht und die andere die Längssymmetrieebene des Hubschraubers bildet.

Der Manipulator besitzt im wesentlichen zwei in Schächten S unter dem Landedeck D untergebrachte Führungs- und Antriebswagen W sowie über dem Landedeck eine mit den Antriebswagen über Stützen R verbundene und eine Längsbewegung ausführende Traverse A sowie einen quer auf der Traverse laufenden ■ Schlitten C mit Schwenkausleger E. Die Stützen R laufen durch Schlitze T im Landedeck (Fig. 2).

Die geradlinige Bewegung des Schwenkauslegers, an dem der Hubschrauber befestigt ist, erfolgt durch Zuordnung der Traversenlängsbewegung und der Schlittenquerbewegung.

Die Bahnrichtung bezüglich der Schiffsachse (WinkelcA -jr O) wird durch das Geschwindigkeit?· verhältnis gewählt, mit dem die Längs- und Querbewegungen, einander zugeordnet werden (k, 0, -k). Die Getriebe- und Ubertragungsorgane zur Ausführung der Längs- und Querbewegung stehen über Zahnräder 2 und Zahnstange 3 in festem Eingriff mit dem Schiffsaufbau.

Die Drehbewegung des Hubschraubers erfolgt durch Ausrichten

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des Sehwenkauslegers G tun feine senkrechte Achse ZZ¹, die sich aus der Verschneidung der senkrechten Lähgssymmetriiebene des Hubschraubers mit der senkrechten Ebene ergibt, welche duröh die Achsen der Hauptfahrwerksräder des Hubschraubers geht* Der Schwenkausleger und damit der Hub^ schrauber ,sind stets in einem Winkel ausgerichtet, welcher der gewählten Bahnrichtung entspricht §

Bahn des Hubschraubers ist so die tfolge einer ersten Drehung zu Beginn der Bewegung, einer geradlinigen Bahnlinie in entsprechendem Winkel, einer weiteren Drehungi einer zweiten geradlinigen Bahnlinie (z.B* mit dein Winkelt ) üsw« und führt zu einem freien Abstellplatz in einem Ab-*· stellraum am Ende des Landedecks. Dort kann noch eine Drehung im Stand erfolgen, um den Hubschrauber parallel gur Mitschiffslinie auszurichten. ,

Beim Arbeiten des Manipulators besteht eine andauernde feste Verbindung zwischen Hubschrauber und Landedeck. Diese ?er~ bindung wird durch den Manipulator selbst aufreahterhalteni der in den Schäohten. unter dem Landedeck geführt ist»

Euffi Ankoppeln des Hubschraubers an den Manipulator müssen dessen Längs- und Querbewegungen getrennt äuggeführt werden können* Hierzu ist einerseits je ein Haupt- oder liängsvor^ schubmotor M in den beiden Antriebswagen vorgesehen, Von denen jeder den Antrieb mit Verminderter Geschwindigkeit allein übernehmen kann, und andererseits ein Hilfe* oder Quervorsöhubmötor Ii, mit dem der SchwenkaualegeröGhlitten unabhängii von der Längsbewegung der traverse tritbtn wtrden kann»

Als M©töftn sind umiiteiierbart Druökluftmotören von je einer fltitiblen Leitung in ^edöffl Söhäeht

BAD ORtäWAt,

angetrieben werden. Druckluft ist' ein Antriebsmedium, welches die Sicherheitsanforderungen in einer Zone erfüllt, in der sich flüssiger oder gasförmiger Treibstoff befinden kann. Die flexiblen Druckluftleitungen laufen von Haspeln ab, die sich im Hubschrauberabstellraum befinden.

Die -fe'ührungs- und -"-ntriebsteile der Manipulatoren sind an die an Deck eines Schiffes möglichen Verformungen und Ausrichtfehler der Führungsbahnen angepasst* Zahnstangen 3 in den Schächten S sind über nachgiebige Halterungen an den Schachtwänden befestigt und werden gegen die mit ihnen kämmenden Ritzel 2 der Antriebswagen W federnd in Eingriff gehalten.

Um einerseits das Landedeck D möglichst frei von Hindernissen zu halten und andererseits den Hubschrauber frei bewegen zu können, sind die Antriebswagen t in Schächten unter dem Landedeck untergebracht» Um das Landedeck vollständig von jedem Hindernis freizuhalten, kann der Manipulator in einer Hebebühne achtern hinter dem Landedeck und unter diesem angeordnet sein. Das Landedeck läuft über der Bühnenverkleidung kontinuierlich durch, und zwar unabhängig davon, ob sich der Manipulator eingefahren unter der Verkleidung befindet oder ob er ausgefahren 1st*

Nach dieser Besehreibung grundlegender Merkmale der Ausführung werden weitere Einzelheiten, namentlich die Antriebs- und Führungselemente, anhand des Ausfilhrungsbeispieles in Fig» 2- beschrieben»

Je ein Längsvorsühub» oder Hauptmotor M ist mit je einem Antriöbswagan verbunden» der Quervorsöhüb· oder Hilfsmotor U ist direkt auf die traverse A aufgesetzt»

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Die Hauptmotoren treiben über Längsvorschubgetriebe 1 Ritzel 2, welche in die Zahnstangen 3 eingreifen, die an den Schaoätwänden angebracht sind; hierdurch wird die Längsbewegung des Manipulators erzeugt. Die beiden Hauptmotoren M sind mit Hilfe zweier Steigwellen 4 und einer Zwischenwelle über Kegelräder 14, 15 mechanisch synchronisiert. Die Zwischenwelle befindet sich im gewählten Ausführungsbeispiel über dem Landedeck an der Traverse A, und die Steigwelien laufen durch die Schlitze T in den Schachtabdeckungen. Die Zwischenwelle kann, wenn nur ein Hauptmotor in Betrieb ist, das ^itzel im anderen Antri'ebswagen mit antreiben. In diesem Pail ermöglicht eine Kupplung im Längsvorschubgetriebe 1, den nicht eingesetzten Hauptmotor M abzukuppeln.

Die Bewegung des Querschlittens G auf der Traverse A kann mit der Längsbewegung der Traverse gekuppelt werden. Hierzu wird ein Quervorschubgetriebe 6 in der Traverse von der Zwischenwelle 5 angetrieben und treibt seinerseits eine Gewindespindel 7 an, die über eine Mutter 8 die Querverschiebung des Schlittens bewirkt« Die gewählten Antriebsgesehwindigkeitsverhältnisse bestimmen den Koeffizienten k und damit die Bahnrichtung des Schlittens.

Ebenso kann die Bewegung des Querschlittens auf der Traverse unabhängig von der Bewegung dieser Traverse erfolgen. Im Getriebe 6 ist hierzu eine Umschaltung vorgesehen, mit welcher die Zwischenwelle 5 vom Getriebe abgekuppelt und der Hilfsmotor N angekuppelt werden kann* In diesem Pail steuern die Hauptmotoren lediglich die Längsbewegung des Manipulators, und der Hilfs- oder Quervorschubmotor steuert unabhängig die Gewindespindel 7 und so die Querbewegung des Schlittens. Der am Schlitten befindliche Schwenkausleger E ist um die Achse ZZ¹ schwenkbar. Zur Schwnkuhg ist ein Schneckengetriebe mit Motor- oder Handantrieb vorgesehene

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Die Ausführung kann gegenüber dem Beispiel im Nahmen der Erfindung abgewandelt werden, um sie besonderen örtlichen Verhältnissen optimal anzupassen.

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Claims

Patentansprüche

1. Manipulator zur Bewegung von Lasten .und Geräten in einer Ebene, insbesondere zur Bewegung von Hubschraubern auf einem Landedeck, gekennzeichnet durch zwei in Schächten (S) unter der Ebene oder dem Landedeck (D) geführte längslaufende Antriebswagen (W), die über Stützen (R), welche durch Schlitze (T) ragen, über der Ebene oder dem Landedeck eine Traverse (A) tragen, in der ein längsauskragender Schlitten (C) querlaufend angeordnet ist, der an seinem Ende einen Schwenkausleger (E) trägt, wobei je ein Längsantriebsmotor (M) in jedem Antriebswagen über je ein Längsvorschubgetriebe (1), je eine Steigwelle (4), je zwei Kegelräder (14» 15) und eine gemeinsame Zwischenwelle (5) an der Traverse synchronisiert ist und eine Quervorschubspindel (7) über ein Quervorschubgetriebe (6) in der Traverse wahlweise unabhängig von einem Quervorschubmotor (N) oder in festem oder wählbarem Geschwindigkeitsverhältnis (k) von der Zwischenwelle (5) antreibbar ist.

2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Last oder das Gerät mit dem Schwenkausleger (E) starr oder mit beschränktem Spiel, namentlich in senkrechter Richtung, verbunden ist.

3. Manipulator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei auf Rädern laufenden Lasten der Schwenkausleger (E) über ein Schneckengetriebe manuell oder motorisch in die der momentanen Bahnlinie entsprechende Fahrrichtung der Last schwenkbar ist.

4. Manipulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Schacht (S) ein vom Längsvorschubgetriebe (1) angetriebenes Ritzel (2) in eine

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an einer Wand des Schachtes starr oder nachgiebig befestigte Zahnstange (3) unter federnder Anpressung eingreift,

5. Manipulator nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 41 dadurch gekennzeichnet, dass die Längs- und Quervorschubmotoren (M, F) als Druckluftmotoren ausgebildet sind.

6. Anordnung eines Manipulators nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5 auf einem Schiffslandedeck, dadurch gekennzeichnet, dass er auf einer Hebebühne steht und mittels dieser mit seinen ausseren Teilen unter das Landedeck (D) einziehbar ist, wobei das Landedeck in ausgefahrener und in eingezogener Stellung des Manipulators voll abgedeckt ist.

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