DE2162938B2 - Schub- und zugelement - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Schub- und Zugelement der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und durch die FR-PS 12 00 405 bekanntgewordenen Art.

Derartige Schub- und Zugelemente haben einen weiten Anwendungsbereich. Sie werden beispielsweise als in Längsrichtung verstellbare starre Zahnstangen verwendet oder auch als teleskopartig ausziehbare« hydraulisch betriebene, insbesondere in Verbindung mit Greifern stehende, Elemente. Diese bekannten Elemente haben jedoch einen verhältnismäßig großen Raumbedarf, so daß es nicht oder höchstens in begrenztem Umfang möglich ist, sie in Behältern, wie Ziehflaschen, sogenannten Containern od. dgl, wie sie beispielsweise in der Kernreaktortechnik verwendet werden, anzuwenden. So ist es beispielsweise, um einen Körper aus einem Reaktorkanal durch ein Strahlenfluchtrohr in eine Ziehflasche zu ziehen, notwendig, daß die Ziehflasche, das Strahlenfluchtrohr und der Reaktorkanal eine geschlossene Einheit bilden, die außerdem vakuumdicht miteinander verbunden sein müssen und höchstens eine Leckrate von <10-³ Torr/L/sek aufweisen dürfen. Die Ziehlänge beträgt dabei etwa 6 bis 8 m. Man hat sich zwar dadurch zu helfen versucht, daß an Zugelementen Ketten oder Seil-Triebe, die über Umlenkrollen geleitet werden, verwendet werden. Einerseits ist jedoch eine genaue Handhabung der .Zugelemente schwierig, andererseits beanspruchen sie einen verhältnismäßig großen Raum, und schließlich sind dieie Elemente nur als Zug- nicht aber auch - wie dies vielfach gewünscht ist - als Schubelemente verwendbar.

Bekannt sind auch Gliederbänder, deren Gliederteile in der t von Laschenketten aneinandergereiht sind, vgl. Fk I¹S 12 00 405, FR-PS 14 19 042, FR-PS 15 51 649, US-PS 25 /4 657. Nachteilig ist bei Laschenketten, daß sich entgegen der Drehrichtung der einzelnen Laschen eine Biegesteifigkeit der zusammengefügten Glieder nur mit erheblichem technischen Aufwand, insbesondere hinsichtlich der an die Passungen zu stellenden Anforderungen, erreichen läßt. Die Verbindungen der Laschenglieder mittels Nieten oder Bolzen benachteiligt - insbesondere nach längerer Betriebszeit - das einwandfreie Zusammenfügen der einzelnen Gliederteile.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin. Schub- und Zugelemente der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen und durch die FR-PS 12 00 405 bekanntgewordenen Art insoweit zu verbessern, daß die einzelnen Gliederbänder eine hohe Flexibilität aufweisen und sich leichtgängig zu einem biegesteifen Körper zusammenfügen lassen, dessen Länge genau einstellbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei der Erfindung die im kennzeichenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen, wobei noch die Merkmale der Unteransprüche 2 bis 4 vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen sind.

Durch Verwendung eines Stahlbandes als Träger der einzelnen Gliederteile weisen die Gliederbänder in vorteilhafter Weise nicht nur während ihres Einsatzes konstante Längen auf, so daß sich die erforderlichen Längen des gebildeten biegsamen Körpers sehr genau einstellen lassen. Infolge ihrer unveränderten, versetzten Zuordnung zueinander lassen sich die Gliederteile auch leicht zu einem Körper großer Biegesteifigkeit zusammenfügen. Als Werkstoff für die Gliederteile der Gliederbänder ist es zweckmäßig, Edelstahl, Aluminium oder beispielsweise auch harten Kunststoff zu verwenden. Als Werkstoff für das Stahlband hat sich ungehärteter Federstahl mit einer Dicke von etwa 0,3 bis 0,5 mm und einer Festigkeit von etwa 60 kg/mm² bewährt. Das Aufbringen eines an sich bekannten Korrosionsschutzes auf die Stahlbänder kann im Bedarfsfall zweckmäßig sein. Die Verbindung der Glieder mit den Stahlbändern erfolgt zweckmäßig mittels Nieten od. dgl., die mit ihrem großen Senkkopf

von der Bandseite her in das Stahlband versenkt genietet werden.

Damit der Entgliederungsvorgang beim Aufspulen der Gliederbänder möglichst störungsfrei abläuft, ist oberhalb der Drehpunkte der Trommel ein Pendel, dessen Merkmale im Anspruch 2 wiedergeben sind! angeordnet Die Führung der Gliederbänder wird gemäß Anspruch 3 durch einseitiges Anbringen einer Verzahnung und durch ein in die Verzahnung eingreifendes Zahnrad erleichtert. Bei dieser Ausbildung entsteht nach Vereinigung der sich selbständig nicht mehr voneinander losenden Gliederbänder eine starre Zahnstange. Es ist zweckmäßig, Gliederbänder dieser Art in der Weise herzustellen, daß die Zähne der Zahnstange für beide Gliederbänder gemeinsam, nach Vergliederung der Gliederbänder gefräst werden. Zur störungsfreien Handhabung ist es fernei zweckmäßig, die Lagerachsen der Trommeln gegenüber der Horizontalen geneigt anzuordnen und die Trommeln kraftschlüssig auf den Lagerachsen in der nach Anspruch 4 angegebenen Weise anzuordnen. Dabei ist die Breite der Trommeln so bemessen, daß die Gliederbänder !agenweise nebeneinander aufgespult werden. Bei dieser Ausführungsform der Schub- und Zugelemente gemäß der Erfindung wird eine Rückstellkraft erzeugt, wenn die Trommel infolge ihres Gewichtes sich senkt. Notwendig ist es dabei, daß die vorgesehenen Federn eine solche Vorspannung aufweisen, daß nach Abspulen der Trommeln die Kraft der Federn größer ist als die dem Eigengewicht der Trommel entsprechende Kraft, um den Aufspulvorgang in die Wege zu leiten.

Die Vorzüge des Schub- und Zugelements gemäß der Erfindung in der Ausbildung aufspulbarer Zahnstangen bestehen somit darin, daß trotz geringen Raumbedarfs ein langer Arbeitsweg erzielt wird und daß ein Einbau in ein vakuumdicntes Gehäuse, wie dies in der Kerntechnik häufig erwünscht ist, ohne weiteres möglich ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

F i g. 1 eine Draufsicht auf ein Schub- und Zugelement, teilweise im Schnitt,

F i g. 2 einen Schnitt durch das Schub- und Zugelement gemäß F i g. i nach der Linie A-A,

Fig.3 einen Ausschnitt aus einer anderen Seitenan- ^₅ sieht des Schub- und Zugelements gemäß F i g. 1,

Fig.4 eine perspektivische Wiedergabe des als Zahnstange ausgebildeten Schub- und Zugelements,

F i g. 5 die vergrößerte Wiedergabe eines Ausschnitts aus F ig. 1.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht das Schub- und Zugelement aus zwei aus den Gliederteilen 1 gebildeten Gliederbändern. Die Anordnung der Gliederteile 1 zu Gliederbändern erfolgt dabei entweder durch feste Verbindung der Gliederteile 1, beispielsweise mittels Nieten, mit flexiblen Stahlbändern 2 oder aber auch — wie in der Zeichnung nicht dargestellt ist — mittels Scharnieren. Beide Gliederbänder sind auf je einer Trommel 3, 4 aufspulbar. Die Gliederteile 1 der Gliederbänder sind so ausgebildet, daß sie nach Abspulen von den Trommeln 3, 4 formschlüssig ineinandergreifen; sie sind dabei auf den Stahlbändern 2 so angeordnet, daß jeweils mit Ausnahme des freien Endgliedteiles la eines der beiden Gliederbänder ein Gliedteil des einen Gliederbandes je zur Hälfte zwei Gliedteile des anderen Gliederbandes übergreift. Um sicherzustellen, daß die Gliedteile beider Gliederbänder störungsfrei ineinandergreifen, sind zwei drehbar gelagerte Rollen 5, 6 vorgesehen, deren Lauffläche der Breite der Gliederbänder entspricht, wobei der Abstand der Laufflächen gleich oder nahezu gleich der Dicke der formschlüssig miteinander verbundenen Gliederbänder ist Wie am besten aus F i g. 5 hervorgeht, sind die Rollen 5,6 so gegeneinander versetzt gelagert, daß der Abstand ihrer Drehpunkte größer ist als die halbe Länge a eines Gliedteils 1, und zwar ist es günstig, daß, wenn der Winkel, um den jedes Gliedteil eines Gliederbandes schwenkbar ist, 20° beträgt, die Anordnung der Rollen 5, 6 so ist, daß der Winkel, den der senkrechte Radius durch den Berührungspunkt der in der am weitesten ausgeschwenkten Stellung eines Gliedteils angelegten Tangente parallel zu der Längsachse eines Gliedteiles 1 an die Lauffläche einer Rolle 5 oder 6 mit der Waagerechten durch den Berührungspunkt der Tangente mit der Lauffläche bildet, etwa 15° beträgt. Durch die Rollen 5, 6 wird somit erreicht, daß die Gliedteile 1 beider Gliederbänder aus der Kippstellung, mit der sie zunächst miteinander in Berührung kommen, in die Richtung der Längsachse des Schub- und Zugelements gedruckt werden. Zur weiteren Sicherung einer störungsf^reien Handhabung ist außerdem oberhalb der Rollen 5,6 zwischen den getrennten Gliederbändern ein Pendel 7, dessen Drehpunkt auf der Verlängerung der Mittellinie der beiden miteinander verbundenen Gliederbänder liegt, schwenkbar angeordnet. An dem freien Ende des Pendels 7 ist dabei eine Rolle 8 ode; ein Nocken od. dgl. angeordnet. Drehpunkt und Schwenkbereich des Pendels 7 sowie der Durchmesser der Rolle 8 sind dabei so aufeinander abgestimmt, daß — wie aus Fig. 5 hervorgeht — die miteinander in Kontakt zu bringenden Gliedteile beider Gliederbänder vor dem Ineinandergreifen um 20° aus der Senkrechten ausgeschwenkt sind. Um eine möglichst feste Vergliederung zu erreichen, sind die nach der Vergliederung miteinander im Eingriff stehenden Flächen 9, 10 der Gliedteile 1 klauenartig ausgebildet. Außerdem ist, um auch in senkrechter Richtung eine Verschiebung der Glieder beider Bänder gegeneinander auszuschließen, in den Gliedern je eines Gliederbandes eine Ausnehmung und in den Gliedern des anderen Gliederbandes je eine nach der Vergliederung der Glieder beider Gliederbander in die Ausnehmung 11 eingreifende Feder 12 od. dgl. vorgesehen.

Wie in Fig.4 dargestellt, ist an einer der beiden von den Gliederteilen beider Gliederbänder gebildeten Fläche eine die ineinandergreifenden Gliedteile 1 übergreifende Verzahnung 13 vorgesehen. Mit der Verzahnung 13 steht ein mittels eines Elektromotors 14 od. dgl. angetriebenes Zahnrad 15 im Eingriff. Mittels des angetriebenen Zahnrades 15 werden die Gliederbänder von den Spulen oder Trommeln 3,4 abgezogen und nach Vergliederung durch eine Führung 16 geführt. Um eine möglichst gute Vergliederung und Führung zu erzielen, sind am äußeren Umfang der Rollen 5, 6 schräge Führungsflächen angebracht.

Wie besonders deutlich aus F i g. 4 hervorgeht, ist das i^tztc Gliedteil la eines der beiden Gliederbänder so ausgebildet, daß es auf einfache Weise — beispielsweise durch Ein- und Ausklinken — möglich ist, ein Greifwerkzeug oder ein anderes Werkzeug mit dem Gliedteil la zu verbinden. Für eine Reihe von Zwecken genügt es dabei, in dem Gliedteil la rechtwinklige Aussparungen vorzusehen.

Um ein möglichst reibungsfreies Aufspulen und Abspulen der beiden Gliederbänder auf den Trommeln

3 und 4 zu gewährleisten, ist die Breite der Trommeln so groß, daß mehrere Lagen der Gliederbänder nebeneinander Platz haben. Außerdem ist — wie in Fig.3 dargestellt — die Lagerachse 17 je der Trommel 3, 4 mit Neigung gegenüber der Horizontalen angeordnet und auf der Innenwandung der Trommeln 3,4 ist ein auf der Lagerachse vorgesehenes Gewinde 18 eingreifendes Gewinde vorgesehen. Die Gliedteile sind mit den Gliederbändern, beispielsweise durch Nieten, fest verbunden. Die Trommeln 3, 4 sind jeweils in der tiefsten Stellung, wenn die Gliederbänder ganz abgespult sind. Zur Erleichterung des Aufspulvorganges sind

die Trommeln 3, 4 jeweils mit einer Spiralfeder 19 so fest verbunden, daß die Federkraft der auf die Trommeln 3, 4 einwirkenden Schwerkraft entgegen gerichtet ist. Dazu sind die Federn 19 mit dem Gehäuse 20, in dem das Schub- und Zugelement angeordnet isi, fest verbunden. Für den Rückspulvorgang ist es günstig, wenn die Federkraft etwas größer ist als die auf die Trommeln 3, 4 wirkende Schwerkraft. Im Bedarfsfalle kann das Gehäuse 20 so ausgebildet sein, daß es

ίο evakuierbar ist und beispielsweise mit einer in der Reaktortechnik häufig verwendeten Ziehflasche in Verbindung gebracht werden kann.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Schub- und Zugelement veränderbarer Länge, bestehend aus zwei aufwickelbaren, jeweils mit einem ihrer Enden mit einer drehbar gelagerten Trommel verbundenen GHederbändern mit Gliederteilen, die beim Zusammenfügen der Gliederteile des einen Bandes mit den Gliederteilen des anderen Bandes zur Bildung eines Körpers hoher Biegesteifigkeit formschlüssig ineinandergreifen, wobei zumindest ein die Länge des biegesteifen Körpers veränderndes, mit den Gliederbändern in Eingriff stehendes Antriebsorgan und eine den Körper streckenweise stützende Führung vorgesehen ist, wobei mit Abstand von der Führung zwei die Gliederteile der Gliederbänder zwischen ihren Laufflächen zusammenfügende Rollen drehbar gelagert angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gliederbänder aus flexiblen, die Gliederteile (1) tragenden, Ablaufbahnen für die Laufflächen der Rollen (5,6) bildenden Stahlbändern (2) bestehen, wobei die Rollen (5, 6) so gegeneinander versetzt angeordnet sind, daß ihre Drehachsen in Bewegungsrichtung des biegesteifen Körpers gesehen etwa der Hälfte der Länge (a) eines Gliedteiles (1) entsprechenden Abstand voneinander aufweisen.

2. Schub- und Zugelement nach Anspruch 1 mit einem Führungsteil zwischen den von den Trommeln ablaufenden Gliederbändern, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsteil ein Pendel (7) mit einer an seinem freien Ende angeordneten Rolle (8) oder einem Nocken od. dgl. ist, wobei die Drehachse des Pendels (7) auf der Verlängerung der Mittellinie der beiden miteinander verbundenen Gliederbänder angeordnet ist.

3. Schub- und Zugelement nach Anspruch 1 oder 2 mit einem Zahnrad-Verzahnungs&ntrieb, wobei das Zahnrad mit einem Antrieb verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der beiden von den Gliedteilen (1) beider Gliederbänder gebildeten Seiten die die ineinandergreifenden Glieder (1) übergreifende Verzahnung (13), sowie das mit der Verzahnung (13) im Bereich der Führung (16) des biegesteifen Körpers in Eingriff stehende und mit dem Antrieb (14) verbundene Zahnrad (15) vorgesehen sind.

4. Schub- und Zugelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerachsen (17) für die Trommeln (3,4) gegenüber der Horizontalen geneigt angeordnet sind und ein in ein an der Innenwandung der Trommeln (3, 4) vorgesehenes Gewinde eingreifendes Gewinde (18) aufweisen, wobei die Trommeln (3,

4) mit einer der Schwerkraft entgegenwirkenden Spiralfeder (19) od. d^l. verbunden sind.