DE2059143A1

DE2059143A1 - Kontinuierlich veraenderbare Flaeche

Info

Publication number: DE2059143A1
Application number: DE19702059143
Authority: DE
Inventors: Lennart Bergholm; Eriksson Jan Eije; Signar Karlsson; Anders Persson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-12-02
Filing date: 1970-12-01
Publication date: 1971-06-03
Also published as: GB1339018A; SE346292B; CA935755A; JPS4941234B1

Description

Dipl. Phys. Dr. rer. nat. Wolfgang Kempe 2059143

PATENTANWAt-T

68OO Mannheim 25

DUraratraSa 91 Fernsprecher: (Oe 21) 4Ο95 91

30. November 1970 St 9

Anders Persson, Kalix /Schweden Jan EiJe Eriksson, Sundsvall /Schweden Signar Karlsson, Sundsvall /Schweden Lennart Bergholm» Umea /Schweden

"Kontinuierlich veränderbare Fläche"

Die Erfindung bezieht sich auf eine kontinuierlich veränderbare Fläche.

Veränderbare Flächen, beispielsweise flexible Flächen, sind in Form von Segmenten bekannt, die durch Gelenke miteinander verbunden sind, um eine kontinuierliche Fläche zu bilden, wobei diese durch die Endkanten der Segmente gebogen wird, die in festen Führungen oder dergleichen geführt werden. Eine derartige Fläche kannjedoch niemals kontinuierlich veränderbar hergestellt werden, weil die festen Führungen die Kurvenform der Fläche bestimmen. Die Führungen beschränken darüberhinaus die Verwendung der Fläche auf solche Anwendungen, die

109823/1719

30. November 1970

St 9

eine Installation derartiger Führungen erlauben. Der Erfindung ig die Aufgabe zugrunde, eine veränderbare Fläche zu entwickeln, bei der die Änderung oder Verstellung kontinuierlich bewirkt werden kann und ohne daß Führungen benötigt werden. Dabei soll es möglich sein, daß die Änderung in der Kurvenform der Fläche nur durch Regelglieder bewirkt wird, die in Wirkverbindung mit einem Ende der Fläche stehen, wonach die Übertragung der Bewegung durch die Konstruktion der eigentlichen Fläche erfolgen soll und sozusagen in die Flächenkonstruktion eingebaut sein soll.

Diese Aufgabe, wird bei einer Fläche der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fläche in wenigstens zwei Reihen von Flächeneleinenten geteilt ist, wobei die Flächenelemente einer Reihe mit denjenigen einer benachbarten Reihe in der Flächenebene drahbar derart verbunden sind, daß jedes Flächenelement zwei Drehpunkte hat, von denen jeder einer der zwei Drehpunkte von zwei verschiedenen Flächeenelementen in benachbarten Reihen ist, und daß die Flächenelemente in der gleichen Reihe derart durch Bewegungsübertragungsteile untereinander verbunden sind, daß die Fläche in ihrer Ebene flexibel ist.

Die Erfindungen und ihre zweckmäßigen Weiterbildungen werden nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben jjnd erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1a eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fläche;

Fig. 1b die Draufsicht auf die Fläche gemäß Fig. 1a in nicht gebogenem Zustand;

Fig. 1c ebenfalls eine Draufsicht auf die gleiche Fläche

- 3 -109823/1719 ^{BAD 0RIGINAL}

2059U3-

30. November 1970 St 9

in gebogenem Zustand;

Fig. 2 die Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispieles, das sich auf eine gebogene Fläche bezieht; ' . '

Fig. 3a die Seitenansicht einer geneigten Fläche gemäß der Erfindung;

Fig. 3b die Draufsicht auf die Fläche gemäß Fig. 3a;

Fig, 4 die Draufsicht auf eine Fläche mit abgeänderten Bewegungsübertragungsteilen;

Fig. 5a die Draufsicht auf eine Fläche gemäß der Erfindung, die geeiget ist, zu einer Spirale gebogen zu werden;

Fig. 5b die Draufsicht auf ein Teilstück einer Fläche, die ebenfalls geeignet ist, zu einer Spirale gebogen zu werden;

Fig. 6a die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fläche, die in einer Ebene flexibel und einer dazu senkrechten Ebene drahbar ist;

Fig. 6b die Draufsicht auf die Fläche gemäß Fig, 6a;

Fig. 7 die Draufsicht auf eine Fläche gemäß der Erfindung,¹^ zwei Ebenen flexibel ist;

Fig. 8 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel einer Fläche, die ebenfalls in zwei Ebenen flexibel ist;

Fig. 9a und 9b die Draufsicht auf ein Hebegerät, in welchem

109823/1719

2059U3

30. November 1970 St 9

eine erfindungsgemäße Fläche dazu benutzt wird, den Greifradius des Hebegerätes zu variieren;

Fig. 10 die Draufsicht auf eine andere Ausführungsform eines Hebegerätes;

Fig. 11a teilweise geschnittene Draufsicht auf eine Spannbacke mit veränderbarem inneren Durchmesser, in der eine erfindungsgemäße Fläche verwendet ist;

Fig. 11b einen Querschnitt durch die Spannbacke gemäß Fig. 11a;

Fig. 12a und 12b die teilweise geschnittene Seitenansicht einer Ablenkklappe in der Form einer erfindungsgemäßen Fläche;

Fig. 13 den Querschnitt durch eine Ablenkklappe, die in eine Regulierungsvorrichtung oder Ventil eingebaut ist;

Fig. 14a die Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Fläche, die als Abspannung für eine Brücke für Schnellmont tage verwendet ist;

Fig. 14b die Seitenansicht eines Teilstückes der Fläche gemäß Fig. 14a und

Fig. 14c die Draufsicht auf die Fläche gemäß Fig. 14a.

In den Fig. 1a bis 1c ist das Grundeleinent für die kontinuierlich veränderbare Fläche gemäß der Erfindung dargestellt. Die Fläche ist in minbstens zwei Reihen von Flächenelementen 1 geteilt, wobei die Flächenelemente einer Reihe

BAD ORIGINAL 1098?3/ 17 19

2059H3

30. November 1970

St 9

mit denjenigen in einer benachbarten Reihe durch Achsen 2 verbunden sind, die in dem Ausführungsbeispiel als durchgehende Achsen dargestellt sind, derart, daß jedes Flächenelement zwei Drehpunkte oder Achsen besitzt. Die zwei Achsen 2 in jedem Flächenelement 1 sind dabei gleichzeitig Drehachsen für zwei benachbarte Elemente 1, d. h. jedes Flächenelement hat eine Achse gemeinsam mit jedem der beiden benachbarten flächenelemente. Somit sind die Flächenelemente in benachbarten Reihen um die Hälfte eines Intervalles D gegeneinander versetzt. Der Ausdruck "In-tervall" ist hierbei als der Abstand zwischen den Verbindungsstellen oder Intervallbegrenzungslinien L eines Flächenelementes 1 und seines bsnachbarten Flächenelementes zu verstehen. Im folgenden wird auch der Ausdruck "Schwenkradius" benutzt, um den Abstand zwischen dem Drehpunkt oder der Achse 2 und der Verbindungsstelle· zweier Flächenelemente 1 zu definieren. In Fig. la ist der Schwenkradius mit d bezeichnet. Der Abstand zwischen den Achsen in der Reihe der Flächenelemente ist mit A bezeichnet.

Infolge der Teilung der Fläche in Flächenelemente 1 die mittels Achsen 2 untereinander verbunden sind, ist die Fläche in ihrer eigenen Ebene flexibel. Um eine Biegebewegung von einem Flächenelement 1 auf das andere zu übertragen und sn eine kontinuierliche gleichförmige Kurvenform der Fläche herzustellen, sind die Flächenelemente mit Bewegungsübertragungsteilen 3, 4 versehen, die miteinander in Eingriff stehen und die Enden von benachbarten Flächenelementen in der selben Reihe

109823/1719

2Q59M3

30. November 1970
St 9

bewegbar miteinander verbinden. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a bis 1c besitzen diese Bewegungsübertragungsteile die Form von zahnähnlichen Vorsprüngen 3, die im Eingriff mit zahnlückenähnlichen'Einschnitten am Endstück
des benachbarten Flächenelementes 1 stehen. Durch diese
Verbindung der Flächenelemente 1 wird die Drehbewegung eines k Flächenelementes, die beispielsweise dvrch eine Regelvorrichtung, eine Führung oder dergleichen, wie sie im einzelnen weiter unten beschrieben ist und die in Wirkverbindung mit dem Flächenelement steht, eine Weitergabe dieser Bewegung durch die Bewegungsübertragungsteile 3, 4 und die Drehachsen 2 auf die übrigen Flächenelemente ergeben, so daß ein kontinuierlicher, gleichförmiger Kurvenzug oder -bogen erhalten wird, wie er in Fig. 1c dargestellt ist.

Im folgenden sollen einige Varianten der Grundidee der Erfindung beschrieben werden, wobei jedoch zu bemerken ist, daß eine große Zahl anderer Ausführungsbeispiele erdacht werden können, die alle von dem allgemeinen Erfindungsgedanken Ge- W brauch machen, und daß weitere Anwendungen als die hier in den Beispielen erwähnten denkbar sind. Die Drehachsen 2 brauchen natürlich keine durchgehenden Achsen zu sein, sondern können Achszapfen sein, die integraler Bestandteil der Flächenelemente 1 sind oder in diese eingesetzt sind. Die B-festigungsmöglichkeiten können ebenfalls unterschiedlich
sein. Die Bewegungsübertragungsteile brauchen nicht Zahnform oder Zahnsegmentform zu haben, sondern können S_cheibenform besitzen oder Stifte aus flexiblem Material, z. B. Federmetall, Plastik, Gummi oder dergleichen sein, die in Nuten in den

— 7 —
109823/1719 ^BAD ORiGiNAL

2059U3-

30. November 1970 St 9

Endstücken der Flächenelemente eingesetzt sind. Auch andere Ausführungsformen können erdacht werden; einzige Voraussetzung ist lediglich, daß die Übertragung der Drehbewegung von einem Flächenelement auf das nächste Element in der Reihe sichergestellt werden kann. ■

In Fig. 2 ist eine gebogene Fläche dargestellt, die einen Bogen in einer Ebene senkrecht zur Flächenebene.bildet, d. h. die Ränder 15 der Flächenelemente 11 besitzen eine Kurvenform. Auch eine Fläche dieser Art kann durch Teilung in eine geeignete Anzahl von Flächenelenenten 11 flexibel gemacht werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Drehachsen und die Bewegungsübertragungsteile mit 13, 14 bezeichnet. Die Fläche kann auch die Form eines Polygonzuges mit stufenförmigen Kanten 15 aufweisen.

In Fig. 3 ist eine Fläche mit schräg laufenden Rändern dargestellt. Teilt man diese Fläche in Flächenelemente 21, so bilden die Intervallbegrenzungslinien L zwischen den Flächeneleinenten einen Winkel mit der Kante 25 der Fläche und die Drehachsen 22 der Flächenelemente verlaufen parallel zu den Intervallbg renzungslinien L. Fig. 3b zeigt die entsprechende Draufsicht auf die erfindungsgemäße Fläche gemäß Fig. 3a; aus ihr sind insbesondere die Bewegungsübertragungsteile 23, 24 ersichtlich.

In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei welchem die Fläche in einzelne Flächenelemente 31 unterteilt ist. Die Bewegungsübertragungsteile besitzen die Form

BAD ORIGINAL

1098?3/1719

2059U3

30. November 1970 St 9

von Zahnsegmenten 35, wobei die Zähne 33 mit entsprechenden Zahnlücken 34 in den benachbarten Flächenelemente!") 31 in Eingriff stehen. Durch diese Ausgestaltung kann eine Biegung oder Krümmung der FlL'.ehe erreicht v/erden, die diejenige nach dem Ausführungsbeispiel gernäß Fig. 1 beträchtlich übersteigt, weil das Ausmaß der erreichbaren Krümmung im wesentlichen nur durch das Zusammenwirken der Bewegungsübertragungsteile bestimmt wird.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 zeigt eine Fläche, die so in Flächenelemente 41 unterteilt ist, daß eine spiralförmige Biegung der Fläche erreicht werden kann. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5a wird dies dadurch erreicht, daß die Flächenelemente 41 unterschiedliche Achsabstände A zwischen den Achsen 42 aufweisen, jedoch einen Schwenkradius d haben, der stets gleich dem halben Achcabrrband, also A/2 ist. Dadurch v/ird ein veränderlicher Krümmungsradius, aber ein konstanter Winkel (X zwischc-η jedem der Elemente erhalten, so daß die Fläche beim Biegen eine Spirale bildet. Eine derartige spiralförmige Fläche kann gemäß dem in Fig. 5d dargestellten /msführungrjbeispiel auch erreicht v/erden, v/enn die Fläche in Flächenelemente mit einem konstanten /.chnabstand A und einem unbersdi iedlichen Schwnnkradius d unterteilt wird. In dierjci Fall ist die Teilung von dem Achsabstand nicht abhängig. Hierdurch v/ird (.-in verümicrJ icher IVi ;^sgeradius und ein veränderlicher -j'irikel (X zwischen jedem der Elemente erhalten, so daß die Fläche bu i μ biegen (moiiso eine Spiralform bildet, v/i¹: das b< i dem Ausyibrungsboii^picl goiAäfJ Fig. ba dargestellt ist.

BAD ORIGINAL-

'i ι) M !■ :■ '■ ■■ ι ι ι Q

2059 H3

30. November 1970 St 9

In Fig. 6 ist eine erfindungsgemäße Fläche dargestellt, die in der einen Ebene gebogen und in einer anderen Ebene gedreht werden kann. Die Fig. 7 und 8 zeigen unterschiedliche Ausführungsformen von Kupplungsgliedem für Flächen, die ' dafür bestimmt sind, daß die Fläche in zwei Ebenen gebogen werden kann.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 enthält ein Verbindungsglied für zwei benachbarte Flächenelemente 51 in Form einer gabelförmigen seitlichen Auslenkung 55· Die Auslenkungen 55 sind durch Querachsen- 56 nach der Art eines Scharnieres miteinander verbunden und ermöglichen somit, die Fläche in einer Ebene,die senkrecht auf der Biegeebene der Flächenelemente steht, zu drehen. Das Ausmaß der Biegung wird natürlich durch das Ineinandergreifen der beiden Bewegungsübertragungsteile 53, 54 begrenzt, die an den Endstücken der beiden durch die Kupplungen miteinander verbundenen Flächenelemente 52 angebracht sind. Es ist natürlich möglich, mehrere Verbindungsglieder hintereinander vorzusehen und dadurch die Fläche kontinuierlich zu biegen oder zu drehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 ist jedes Flächenelement 61 U-förmig gestaltet und an jedem Endstück mit einer Querachse 65 versehen, die so mit den die Flächenelemente verbindenden Biegeachsen 62 zusammengebaut sind, daß ein Kreuzgelenk gebildet wird. Bei dieser Ausgestaltung der Flächenelemente kann die Fläche sowohl in ihrer Ebene als auch in einer Ebene senkrecht dazu gebogen werden. Es soll besonders darauf hingewiesen v/erden, daß die unteren 'Flächenele-

- 10 -

10 9 8 7 3/1719 ^{ßAD 0R1G1NAL}

2059H3 - ίο -

30. November 1970 St 9

mente 61' in dem Ausführungsbeispiel gemäi3 Fig. 7 identisch mit den oberen Flächenelenienten 6ί sind, jedoch gegenüoer diesen um 90 verdreht angeordnet sind. Somit ist die Achse des unteren Flächonelemeriles 61' eine Craerc-chce IiXr dieses Flächenelement. Die Bev/egungsübertragungsteile 63, 64 haben hier die Form von runden, quadratischen oder polygonalen Stiften, die mit entsprechenden Einschnitten mit den benachbarten Flächenelementen in Eingriff stehen. Die Bev/egungsübertragungsteile 63, 64 sind somit symmetrisch in Bezug auf zv/ei Ebenen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 sind die Achsen 72, die die Flächenelemente 71 miteinander verbinden, in Blöcken 75 gelagert, die mittels Zapfen 76 mit einem mantelrohr.förmigen Gehäuse 77 verbunden sind, das die Flächenelemente umgibt, damit eine glatte Außenseite der flexiblen Fläche gebildet wird. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Bev/egungsübertragungsteile als Stifte 73 ausgebildet, die symmetrisch in z\7ei Ebenen sind und mit korrespondierenden Einschnitten 74 in Eingriff stehen. Das umgebende Gehäuse ist mit einem stiftförmigen Endstück 78 versehen, daß mit einem sich entsprechend erweiternden Endstück 79 des benachbarten Gehäuses in Eingriff steht, so daß ein im wesentlichen glatter und gleichförmiger Übergang zv/isehen den Gehäusen gebildet wird.

Im vorstehenden wurden einige spezielle Grundausfuhrungsformen des Erfindungsgegensiundes beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungcforinen beschränkt, sie k:um

1098??/ 1719

- 11 -

BAD ORIGINAL

2059H3

30. November 1970 St 9

vielmehr in mannigfacher v/eise im Rahmen des allgemeinen Erfindungngeä-üikeni.·. 'jb^e;5ndert v/erden. Die in die einzelnen Flächenelemente unterteilte Fläde kann ferner mit einem {Ajcrzui; ^u,", ein'.-in c-henen flexiblen i-interial stvbt des beispiellhuft in i'ig. B dargestellten Gehäuses 77 versehen v/erden, wenn eine glatte ununterbrochene Fläche gewünscht wird.

Im folgenden solleneinige Anwendungsfälle der Erfindung beschrieben v/erden, um Beispiele für ihre Arbeit in der Praxis zu geben.

In den Fig. 9a und 9b ist ein Hebegerl-t 80 dargestellt, das zürn Heben von ebenen oder zylindrisehen Objekten mit Hilfe von oaugplatten, die an der Oberfläche des Objektes anliegen, verwendet v/erden k°.nn. \]enn Icispielswebe Papierrollen oder dergleichen gehoben werden sollen, können diese Rollen unterschiedliche Durchmesser aufweisen. Dies stellt für herkömmliche Hebegerütc ein großes Problem dar, weil ein und die selbe I^Tebeanneit nicht für alle Rollen verwendet werden kann, ohne d.--ß mühsanc und zeitraubende Unterbrechungen und Kachrege Jungen des Gerätes durchgeführt v/erden.

'Gemäß der Erfindung werden die Rollen oder dergleichen mit ein und denselbc-r.· iiebegeriit angehoben, das die Rollen greift, wenni-ptjr;lich mit IlilL'e von ,'jMugplatteii, die an verschiedenen Stellen der Heb: olotte angebracht sind, in dor Zeichnung cbor nicht mehr dar^crrLoJ It sind. Um eine· rösche .Aiipassung des

- 12 -

BAD ORIGINAL

2059U3

- 12 -

30. November 1970 St 9

Hebegerätes an unterschiedliche Durchmesser zu ermöglichen, ist de Hebefläche, die die zu hebenden Objekte umfaßt, in Flächenelemente 81 gemäß der Erfindung unterteilt. Die Flächenelemente- 81 sind untereinander durch Achsen 82 verbunden und die Bewegungsübertragungsteile 83, 84 sind nach dem Prinzip des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 ausgestaltet. Die Hebefläche ist außerdem mit einer Platte 85 aus flexiblem Material, die u. U. in der Zeichnung nicht dargestellte Unterdrucksauger aufweist, bedeckt. Eine Verstellvorrichtung, z. B. ein nach zwei Seiten wirkender hydraulischer Zylinder 86, ist mit zwei Flächenelementen 81 des Hebegerätes verbunden, beispielsweise wie in der Zeichnung dargestellt mit dem ersten und dsm letzten Flächenelement mittels zweier Halter 87, 88. Beim Ausfahren der Kolbenstange der Verstellvorrichtung kann die Fläche kontinuierlich gebogen v/erden, um die unterschiedlichen Durchmesser des zu hebenden Objektes einzustellen (Fig. 9b). Das lediglich schematisch dargestellte Hebegerät enthält in seiner tatsächlichen Ausgestaltung außerdem Befestigungsvorrichtungen für die Hebearme usw., die jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit v/eggelassen worden sind und auch keinen Teil dr Erfindung darstellen. Die Hebefläche gleitet beim Biegen in Endlagern 89.

In Fig. 10 ist eine Variante eines Hebegera'tes 90 gemäß der Erfind\mg dargestellt, das mit Greifern 90a, 90b ausgerüstet ist und Flächenelemente 91 enthält, die durch Achsen 92 und Bewegungsübertragungsteile 93, 94 gemäß der Erfindung untereinander verbunden sind. Der rechtsseitige Greifer 90c

- 13 -

BAD ORIGINAL

109871/1719

2059U3

30. November 1970 St 9

ist in gestrichelten Linien in einer nach innen gebogenen Position dargestellt. Aus dieser Darstellung wird deutlich, daß die zu erhaltende Biegung so groß ist, daß der Greifer das zu hebende Objekt vollständig umfassen kann. Aus Vereinfachungsgründen ist die Verstellvorrichtung für das Hebegerät nicht dargestellt, sie kann von der gleichen Art sein, wie sie in Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 beschrieben worden ist. ι

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 11 zeigt ein Spannfutter 100 zum Spannen von Stangen oder Rohren, die dabei nicht deformiert werden sollen. Bei dem Spannfutter 100 sind die Spannbacken 1OQa in Flächenelemente 101 gemäß der Erfindung unterteilt. Die Flächenelemente 101 sind durch Bewegungsübertragungsteile 103, 104 und Drehachsen 102 nach dem erfindungsgemäßen Prinzip miteinander verbunden. Das äußerste Flächenelement 101 in Jeder Spannbacke 100a ist mit Führungsarmen 105 versehen, die über Rollen 106 mit Nuten 107 in dem Spannfutterring 10ö und mit Nuten 109 in dem Spannfuttergehäuse 100 in Eingriff stehen. Die Einstellung des Spannfutters 100 wird durch Drehen des Ringes 108 gegenüber dem Gehäuse 100 bewirkt. Die Nuten 107 sind in geeigneter Weise ausgestaltet, so daß die Einstellung des Spannfutters eine kontinuierliche Biegung der Greiffläche an jeder Spannbacke 100a bewirkt, die bei jedem Durchmesser des zu greifenden Objektes mit der äußeren Kontur des Objektes korrespondiert. Die Spannbacken 100 a sind in ihrer äußeren Position in ausgezogenen Linien und in ihrer inneren Position in gestrichelten Linien dargestellt'.

- 14 -

109873M719 BADOWQWAL

30. November 1970 St 9

Die gleiche Idee mit unterschiedlicher praktischer Ausgestaltung kann bei der Konstruktion eines Spannfutters mit veränderbarem äußeren Durchmesser benutzt werden, Derartige Spannfutter können beispielsvreise als Drehköpfe in Bearbeitungsmaschinen verwendet v/erden, beispielsv/eise zumFräsen mit einem Fräsdurchmesser, der während des Arbeitsablaufes kontinuierlich veränderbar ist. Ein weiteres Anwendungsfeld. k ist die Verwendung des Spannfutters als Trommelbremse mit / symmetrisch expandierenden Spannbacken, ferner als Werkzeug für die symmetrische Deformation von zylindrischen Röhren usw.

Ein weiteres Teilgebiet für die Anwendung einer erfindungsgemäßen Fläche ist ihre Verwendung als Leitfläche für strömende Gase oder Flüssigkeiten. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 zeigt als einen derartigen Anwendungsfall eine Fläche 110, die als Klappe in einem Flügel oder einer Tragfläche ausgebildet ist. Die Fläche oder Klappe 110 ist in Flächenelemente 111 unterteilt, die untereinander durch Drehachsen 112 und Bewegungsübertragungsteile 113, 114 mitein- W ander verbunden sind. Die Klappe läuft in einer Nut 105 in dem Flügel 106 und wird durch eine Verstellvorrichtung 107, beispielsweise einen hydraulischen Zylinder ausgefahren. Wenn die Klappe ihre äußerste ausgefahrene Stellung erreicht, trifft ein an dem innersten Flächenelement 111 angebrachter Führungsarm 108 auf eine Hockenbahn 109. Dadurch wird der Führungsarm 108 gesenkt und das innerste Flächenelement wird niedergebogen, so daß eine erzwungene Biegebewegung auf die gesamte Fläche oder Klappe 110 einwirkt und'das äußere

- 15 -

BAD ORiGiNAL

30, November 1970 St 9

Ende dieser Klappe wie in Fig. 12b dargestellt niedergebogen wird. Die Verstellvorrichtung 107 kann natürlich so ausgestaltet werden, daß sie sowohl eine Biegung der Klappe nach oben v/ie nach unten· bewirkt.

Andere'Anwendungsfälle für die Fläche 111 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 sind beispielsweise ein Steuerruder, eine Trimmfläche und/oder eine Tragfläche für Schiffe, Flugzeuge usw, ein flexibler Flügel, eine flexible Takelung für Segelboote, für den Antrieb von Schiffen, beispielsweise die sogenannte Rollbewegung, usw.

Eine flexible Klappe oder Fläche kann außerdem als Leitfläche zum Ablenken von strömendem Matrial benutzt werden. In Fig. ist in schetnati scher Weise ein Schnitt dürfe eine Fördertrommel oder/Rohrleitung 126 dargestellt, die mit einer drehbaren Klappe 120 gemäß der Erfindung versehen ist. Die Klappe ist in Flächenelemente 121 mit Drehachsen 122 und Bewegungsübertragungsteilen 123, 124 unterteilt. Wenn die mit dem letzten Flächenelement 121a fest verbundene Achse 122a gedreht wird, so schwenkt die gesamte Klappe auf die andere Seite der Rohrleitung 125 und lenkt dadurch das strömende Material von· dem einen Rohrzweig 127 zu dem anderen Rohrzweig 123 der Rohrleitung 126 um. Dieses Prinzip kann bei Ablenksystemen in pneumatischen Auspurnpvorrichtungen oder Einspritzsystemen, bei Leitsehauf ein in Ventilen, !Kompressoren, Ventilatoren usw. angewandt werden. ,

Die Fig. 14a bis 14c zeigen eine erfindungsgemäße Fläche,

- 16 109853/1719 "

2059H3

30. November 1970 St 9

die als Brückenspannbogen 130 ausgebildet ist, der einen an ihm aufgehängten B_rückensteg 130aträgt. "V/enn es zweckmäßig erscheint, kann die Brückenabspannung natürlich selbst den Brückensteg bilden. Die Brückenabspannung 130 ist in Flächenelemente 131 unterteilt, die durch Drehachsen 132 und Bewegungsübertragungsteile 133> 134 gemäß der Erfindung untereinander verbunden sind, wie aus Fig. 14b hervorgeht, die einen Ausschnitt aus der Abspannung 130 in vergrößertem Maßstab darstellt. Fig. 14 zeigt die entsprechende Draufsicht von oben. Eine derartige Brückenabspannung besitzt einen großen Vorteil hinsichtlich des leichten Auf- und Abbaues, beispielsweise für militärische Zwecke oder dergleichen. Nachdem die Enden der Abspannung 130 fixiert sind, ergibt sich die gewünschte Kurvenform automatisch. Bei der Demontage nimmt die Abspannung ihre gestreckte Form wieder an und kann demgemäß leicht transportiert werden.

Andere Anwendungen der erfindungsgemäßen Fläche gemäß den Fig. 5 und 14 können bei Dachgerüsten ersonnen werden, bei zu öffnenden Dachkonstruktionen, bei Toren, insbesondere Garagen- und Industrietoren, bei Deckeln, Verschalungen, wie Gleitverschalungen usw. Mehrere dieser Anwendungsfälle beziehen sich vorzugsweise auf e^ne Spiralform wie sie in Fig. 5 dargestellt ist.

Die beschriebenen Ausführungen sind lediglich Beispiele für die Anwendbarkeit der Erfindung und eine größere Anzahl von Anwendungsfällen kann, wie oben bereits erwähnt, ersonnen werden. Mit der erfindungsgemäßen Fläche erhält man eine

-M-

BAD ORIGINAL

30. November 1970 St 9

zusammenhängende biegbare Fläche, in welcher die Verbindung der Flächenelemente eine Übertragung der Drehbewegung von einem Flächenelement auf die anderen Flächenelemente, die in der Fläche enthalten sind, erzwingt. Obwohl in den Zeichnungen nicht besonders dargestellt, versteht es sich doch von selbst, daß geeignete Mittel vorgesehen sind, die die gegenseitige Beweglichkeit der Flächenelemente festlegt, so daß whindert wird, daß die Flächenelemente an ihren Intervallbegrenzungslinien außer Eingriff kommen. Selbst wenn die Anzahl der Reihen von Flächenelementen mindestens zwei betragen muß, so scheint natürlich jede Anzahl von Reihen, abhängig von der Größe der Fläche und der Größe der einzelnen Flächenelemente geeignet für die fragliche Anwendung. Aus Gründen der Symmetrie mag in manchen Fällen eine ungerade Anzahl von Reihen z. B drei oder fünf usw. vorzuziehen sein, so daß die äußersten Reihen der Flächenelemente das gleiche Aussehen haben.

- 18 -

109873/1719

Claims

-ie- 2059U3

30. November 1970 St 9

Ansprüche

Kontinuierlich veränderbare Fläche, dadurch gekennzeichnet , daß die Fläche in wenigstens zwei Reihen von Flächenelementen (1) geteilt ist, wobei die Flächenelemente einer Reihe mit

denjenigen einer benachbarten Reihe in der Flächenebene drehbar derart verbunden sind, daß jedes Flächenelement zwei Drehpunkte hat, von denen jeder einer der zwei Drehpunkte von zwei verschiedenen Flächenelementen in benachbarten Reihen ist, und daß die Flächenelemente in der gleichen Reihe derart durch Bewegungsübertragungsteile (3, 4) untereinander verbunden sind, daß die Fläche in ihrer Ebene flexibel ist.

2. Fläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelemente (1) mittels benachbarte Flächenelemente gemeinsam durchdringender Achsen (2) drehbar verbunden sind.

3. Fläche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

- 19 -

109821/1719

,_. 2059H3

30. November 1970 St 9

Flächenelemente (1) mittels Drehzapfen und entsprechender Löcher in den benachbarten Flächenelementen drehbar verbunden sind. .

4. Fläche nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragungsteile (3, 4) nachgiebig sind und im Eingriff und in Verbindung mit den Endstücken der benachbarten Flächenelemente (1) in der gleichen Reihe stehen.

5· Fläche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertregungsteile (3, 4) die Form von vorzugsweise zahnförmigen Vorsprüngen und entsprechenden zahnlückenartigen Einschnitten in den benachbarten Flächenelementen (1) in der gleichen Reihe aufweisen. ■

6. Fläche nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsübertragungsteile die Form von Zahnsegmenten (35) besitzen.

7. Fläche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn-

- 20 -

1098?3/1-719

_ ₂₀ _ 2059H3

30. November 1970 St 9

zeichnet, daß die Kanten (15) der Flächenelemente (11) bogenförmig ausgebildet sind.

8. Fläche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenrffiichnet, daß die Kanten (25) der Flächenelemente (21) und die Intervallbegrenzungslinien (L) zwischen den

fe Flächenelementen einen spitzen Winkel miteinander bilden und daß die Drehachsen (22) der Flächenelemente parallel zu den Intervallbegrenzungslinien verlaufen.

9. Fläche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelemente (41) unterschiedliche Krümmungsradien besitzen, damit die Fläche zu einer Spiralform gebogen werden kann.

10. Fläche nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der untffi-schiedliche Krümmungsradius durch einen unbrschiedlichen Achsabstand (A) und einen konstanten Winkel zwischen jedem Flächenelement (41) bewirkt wird, und zwar in der Weise, daß die Flächenelemente einen konstanten Schwenkradius (d) gleich dem halben Achsabstand haben.

- 21 109823/1719

30. November 1970 St 9

■11. Fläche nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der unterschiedliche Krümmungsradius durch einen konstanten Achsabstand (A) und einen unterschiedlichen Winkel zwischen jedem Flächenelement (41) bewirkt wird, und zwar in der Weise, daß die Flächenelemente unterschiedliche Schwenkradien (d) besitzen.

12. Fläche nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche in zwei aufeinander senkrecht stehenden Ebenen flexibel ist.

13· Fläche nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegung in der zusätzlichen Ebene durch an sich bekannte Kupplungsmittel zwischen denjenigen benachbarten Flächenelementen bewirkt wird, wo die Biegung in der zusätzlichen Ebene gewünsht wird.

14. Fläche nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsmittel aus seitlichen Vorsprüngen (55) an den Flächenelementen (51) besteht, die durch Achsen (56) verbunden sind, welche rechtwinklig zu den Drehachsen (.52) der Flächenelemente verlaufen.

- 22 109871/1719

2059Ί43

30. November 1970 St 9

15. Fläche nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von Flächenelementen (61) mittels Achsen (65) drehbar untereinander verbunden ist, die rechtwinklig zu den Achsen in der anderen Reihe oder den anderen Reihen von Flächenelementen (61·) verlaufen, und zwar in Form eines Achsenkreuzes, mittels deaen die Flächenelemente, gegeneinander verdrehbar und um 90° schwenkbar sind.

16. Fläche nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächenelemente als untereinander in Eingriff stehende Kupplungsglieder (71) ausgebildet sind, die mit Außenelementen in Form von Mantelrohren (77) mittels eines Dreh- oder Kugelgelenkes (72, 76) zur Biegung der Elemente in zwei Ebenen verbunden sind.

17. Fläche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Verstellvorrichtung zur Veränderung der Kurvenform der Fläche mit wenigstens einem Flächenelement verburrfen ist.

- 23 -

109871/1719

30. November 1970 ■ St 9

18. Fläche nach einem der Ansprüche 1 bis 17» dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche mit einem flexiblen Überzug oder einer flexiblen Platte an einer oder mehreren Seiten versehen ist, um eine glatte, ununterbrochene flexible Oberfläche zu erhalten.

19· Fläche nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch die Verwendung als Greiffläche (80) mit veränderbarem Greifradius in eirem Hebegerät zum Greifen von vorzugsweise zylindrischen Objekten, die unterschiedliche Durchmesser haben. - .

20. Fläche nach einem der Ansprüche 1 bis 18,.gekennzeichnet durch ihreVerwendung als Spannbacke (100a) mit veränderbarem Krümmungsradius, insbesondere als nach innen oder außen spreizbare Spannbacke für Bremsen, Werkzeughalter oder- dergleichen.

21. Fläche" nach einem - der Ansprüche 1 bis 18, gekenne kennet durch ihre Verwendung als Leitfläche oder Leitklappe (110, 120) zum Leiten von strömenden Gasen, Flüssigkeiten, Teilchenmaterial oder dergleichen.

- 24 109873/1719-

-24- 2059U3

30. November 1970 St 9

22. Fläche nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch ihre Verwendung als biegbare Wand (130) in Formen, Gehäusekonstruktionen, Möbelausstattungen und dergleichen.

109823/1719

L e e r s e i t e