DE2744903A1

DE2744903A1 - Kraftgetriebene gelenkverbindung

Info

Publication number: DE2744903A1
Application number: DE19772744903
Authority: DE
Inventors: Philip Nicholas Peter Ibbotson; Henry James Taylor
Original assignee: Spar Aerospace Products Ltd
Current assignee: Spar Aerospace Products Ltd
Priority date: 1976-10-13
Filing date: 1977-10-06
Publication date: 1978-04-20
Also published as: FR2367578A1; SE421897B; GB1560181A; FR2367578B1; JPS5347700A; SE7711485L; US4073201A; CA1034393A

Description

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Spar Aerospace Products Ltd., 825 Caledonia Road, Toronto, Ontario M6B 3X8, Kanada

"Kraftgetriebe Gelenkverbindung"

Die Erfindung bezieht sich auf eine kraftgetriebene Gelenkverbindung. Genauer: Die Erfindung bezieht sich auf eine Gelenkverbindung mit O-Länge,bei der sich die Abkipp-, Dreh- und Rollachsen in einem gemeinsamen Zentrum kreuzen.

In kraftgetriebenen Verbindungen, wie sie augenblicklich auf dem Markt sind, wird das Einstellen des kraftgetriebenen Ausgangsteiles dadurch erschwert, daß, wenn eine Feineinstellung vorgenommen worden ist, die die Bewegung einer Teileinheit um eine Achse zur Folge hat, es nötig ist, entsprechende Feineinstellungen um die anderen Achsen vorzunehmen. Diese Schwierigkeit ist bewältigt worden durch die Gelenkverbindung der vorliegenden Erfindung in welcher die Abkipp-, Dreh- und Rollachsen ein gemeinsames Zentrum haben und in der voneinander unabhängige Abkipp-, Dreh- und Rollantriebsvorrichtungen geschaffen werden, um unabhängige Bewegungen um jede Achse zu erreichen.

Es gibt viele Anwendungsgebiete, in denen eine kraftgetriebene Gelenkverbindung erforderlich sein kann, um eine sehr präzise Arbeit zu erzielen und in einem solchen Anwendungsgebiet ist es

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wichtig, eine Verbindung zu schaffen, in der eine kraftschlüssige Antriebsverbindung mit jedem angetriebenen Element geschaffen wird. Dies ist wichtig, um ein Spiel in der Verbindung zu vermeiden. Diese Erfordernis stellt sieh insbesondere bei Anwendungsgebieten in der Luftfahrt, bei denen die Verbindung in einer schwerkraftlosen Umgebung Anwendung finden kann, wobei ein gewisses Spiel die Kontrolle über die Bewegungen der Verbindung äußerst schwierig machen könnte. Zusätzlich ist es erstrebenswert, ein hohes Maß von winkliger Feineinstellung um jede der Achsen zu schaffen, um die die Verbindung kraftgetrieben ist. Bei der Gelenkverbindung der vorliegenden Erfindung wird ein hoher Grad von Feineinstellung durch den Gebrauch eines C-förmigen Abkippelementes erreicht, welches um die Abkippachse in einem Winkel von ungefähr 270° drehbar ist. Das Spiel in dem Abkippantrieb ist möglichst klein gehalten durch die Verwendung einer flexiblen Bandantriebsvorrichtung, in welcher eine Feineinstellung geschaffen ist, um die Spannung des Bandes genau einzustellen.

Die C-förmige Anordnung des Abkippelementes ist auch äußerst günstig, um eine Bewegung der Rollwelle um die Drehachse in einem Bogen von 180° zu erlauben. Dies wird dadurch erreicht, daß die Rollwelle so angeordnet ist, daß sie sich durch die maulförmige öffnung zwischen den Enden der C-förmigen Anordnung des Abkippelementes hindurch erstreckt.

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Einem Merkmal der vorliegenden Erfindung entsprechend, besteht eine kraftgetriebene Gelenkverbindung aus einem Basiselement, welches ein darauf montiertes Abkippelement für Drehbewegungen um eine Abkippachse aufweist und eine Abkippantriebsvorrichtung, welche auf der Basis befestigt ist, um das Abkippelement um die Abkippachse anzutreiben sowie eine Drehwelle, welche auf dem Abkippelement auf einer Drehachse angeordnet ist, welche sich rechtwinklig zu der Abkippachse erstreckt und diese schneidet. Weiterhin weist sie ein Gehäuse auf, welches auf der Drehwelle um die Drehachse drehbar befestigt ist, eine Drehantriebsvorrichtung, welche in dem Gehäuse angeordnet ist um das Gehäuse um die Drehachse anzutreiben und eine Rollwelle in dem Gehäuse, um eine Rollachse drehbar angeordnet, welche rechtwinklig zu der Abkipp- und Drehachse verläuft und welche die Abkipp- und Drehachsen an deren Schnittpunkt schneidet, um somit ein gemeinsames Zentrum von Abkipp-, Dreh- und Rolldrehbewegungen zu schaffen.

Die Erfindung wird leichter verstanden werden nach dem Lesen der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen, worin

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung einer Raumfähre

zeigt, die für die Wartung von kreisenden Satelliten benutzt wird und in der eine Gelenkverbindung der vorliegenden Erfindung Anwendung finden kann als ein Bestandteil eines Satelliteneinholarmes,

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Fig. 2 ist eine schaubildliche Darstellung einer Gelenkverbindung entsprechend dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung einer Gelenkverbindung nach Fig. 2, welche die verschiedenen Achsen herausstellt, um die die Verbindung angetrieben werden kann,

Fig. 4 zeigt eine Ansicht ähnlich der Fig. 3, wobei

die Gelenkverbindung in einer zweiten Position dargestellt ist,

Fig. 5 ist eine schaubildliche Darstellung der Abkippantriebsbänder,

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch den Abkippantrieb entlang der Linie 6-6 von Fig. 2,

Fig. 7 ist ein Schnitt durch den Bandspannmechanismus entlang der Linie 7-7 von Fig. 2,

Fig. 8 ist ein Schnitt durch die Wand der Aufwickeltrommel, wobei die Weise, in der die Enden der Antriebsbänder an der Trommel befestigt werden, dargestellt ist,

Fig. 9 ist ein Schnitt entlang der Linie 9-9 von Fig. 2,

Fig. 10 ist ein Schnitt entlang der Linie 10-10 von Fig. 2 und

Fig. 11 ist ein Schnitt entlang der Linie 11-11 von Fig.

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In Fig. 1 ist mit 10 eine Gelenkverbindung der erfindungsgemäßen Art bezeichnet, um eine Anwendungsmöglichkeit dieser Verbindung darzustellen. Die Gelenkverbindung 10 ist an dem Ende eines Satelliteneinholarmes 12 montiert, welcher dazu dient, den Satelliten 14 festzuhalten und den Satelliten in der Wartungsbucht einer Raumfähre 16 in Stellung zu bringen.

Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht die kraftgetriebene Gelenkverbindung 10 aus einem Basiselement, einem Abkippelement, einem Gehäuse und aus einer Rollwelle.

In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Basiselement 20 als eine unabhängige Teileinheit dargestellt, welche einfach an eine beliebige Stützvorrichtung montiert werden kann, wie z.B. den Arbeitsarm 12 in Fig. 1. Es ist jedoch offensichtlich, daß dieses und seine angegliederten Teileinheiten ebenso in eine Stützvorrichtung eingebaut werden können und einen einheitlichen Teil bilden können.

Der Aufbau des Basiselementes der bevorzugten Ausführungsform ist in den Fig. 2, 6 und 11 dargestellt. Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht das Basiselement aus einer Grundplatte 30 und einem Paar von gegenüberliegend angeordneten Seitenplatten 32, welche an der Grundplatte befestigt sind und davon nach außen parallel zueinander verlaufen. Die äußere Kante 34 jeder der Platten 32 hat eine bogenförmige Abrundung, die der Abrundung des AL'ipp-

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elementes entspricht. Zwei Abstützplatten 36 sind verbunden mit den Seitenplatten 32 und erstrecken sich quer zwischen ihnen in der Nähe des Abkippelementes 22 und dienen dazu, die Platten 32 in ihrem Abstand voneinander zu halten. Zwei Führungsrollen 38 sind an jeder der Seitenplatten 32 in der Nähe ihrer äußeren Enden in Abständen auf einem um die Abkippachse verlaufenden Kreisausschnitt befestigt.

Wie in den Fig. 2 und 6 gezeigt,wird eine Aufwickeltrommel 40 durch Lager 42 gestützt, welche durch die Seitenplatten 32 getragen werden für eine Drehung um eine Achse 44, welche sich parallel zu der Abkippachse erstreckt. Die Aufwickeltrommel 40 weist eine zylindrische äußere Oberfläche 46 auf, in welche vier flache rundumlaufende Kanäle 48 geformt sind, um die Antriebsbänder aufzunehmen, wie es weiter unten beschrieben ist. Ein Flansch 50 erstreckt sich radial ins Innere der Trommel 40 und weist einen zentralen Abschnitt 52 auf, der mittig angeordnet ist und sich auf der Achse 44 befindet.

Die Abkippantriebsvorrichtung besteht aus einem Abkippantriebsmotor 54 und einem harmonischen Untersetzungsgetriebe 56. Der Motor 54 weist einen Stator 58 auf, welcher an einer der Seitenwände 32 fest angebracht ist durch eine Vielzahl von Befestigungsschrauben (nicht dargestellt), welche sich von der Platte 32 durch einen Abstandskragen 60 zum Stator 58 erstrecken. Ein Rotor 62 weist eine Welle 64 auf, welche von seinem einen Ende

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über das andere Ende hinaus nach außen verläuft. Ein Ende der Welle 64 befindet sich in einem Lager 66, welches von einer der Seitenwände 32 getragen wird. Das andere Ende der Welle 64 befindet sich in einem Lager 68, welches gegen den Flansch 50 der Aufwickeltrommel 40 durch eine Frontplatte 70 gehalten wird. Ein Untersetzungsgetriebe-Stützgehäuse 72 ist mit Abstand von der Seitenplatte 32 durch eine Vielzahl von Befestigungsschrauben (nicht dargestellt) gesichert. Ein zusätzliches Lager 76 befindet sich in einer Position, in der es die Welle 64 mit Hilfe einer Endplatte 74 abstützt, welche durch das Gehäuse 72 getragen wird. Der harmonische Untersetzungsgetriebe-Antrieb weist einen Getriebering 78 auf, der an dem Gehäuse 72 durch Befestigungsschrauben 80 befestigt ist und ein zweites Getriebeelement 82, welches im Abstand von dem Flansch 50 der Aufwickeltrommel durch eine Vielzahl von Schrauben 84 befestigt ist. Der flexible Antriebsring 86 befindet sich innerhalb des Getrieberinges 78 und des Getriebeelementes 82 und ist mit ihm auf eine herkömmliche Weise im Eingriff. Ein exzentrischer Rotor 88 des harmonischen Untersetzungsgetriebe-Antriebes ist mit der Welle 64 verkeilt und eine frei laufende Kugellagerbaugruppe 90 ist zwischen dem Rotor 88 und dem flexiblen Antriebsring 86 angeordnet. Harmonische Antriebsuntersetzungsgetriebe dieser Art sind bekannt und haben den Vorteil einer sehr hohen Untersetzung, welche besonders in Einrichtungen wie der des vorliegenden Anwendungsbeispieles vorteilhaft sind. Wenn der Motor betätigt wird, wird der Rotor 62 drehend angetrieben und daraufhin wird

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die Aufwickeltrommel 40 durch das harmonische Untersetzungsgetriebe angetrieben.

Fig. 11 erläutert die Struktur der Wandführungsrollen und von Endplatten 100, von denen zwei in der Fig. 2 dargestellt sind. Jede Rollenbaugruppe umfaßt eine zylindrische Rolle 101, welche drehbar auf einer Welle 102 angebracht ist. Die Rolle 101 weist sich radial erstreckende Flansche 104 an ihren gegenüberliegenden Enden auf. Die Welle 102 besteht aus zwei miteinander verkuppelten Hälften, welche Endplatten 100 aufweisen, die an den Seitenplatten 32 befestigt sind.

Fig. 3 zeigt schematisch die Gelenkverbindung, die genauer in Fig. 2 dargestellt ist, in der, wie oben angedeutet, mit 20 das Basiselement, mit 22 das Abkippelement und mit 26 die Rollwelle bezeichnet sind. Für die Zwecke dieser schematischen Darstellung bezeichnet die Nummer .25 die Drehwelle. Der oben beschriebene AbkippantriebsmechanIsmus dient dazu, das Abkippelement 22 um eine Abkippachse 110 in den Richtungen anzutreiben, die durch den in zwei Richtungen weisenden Pfeil A angezeigt sind. Der Drehantrieb smechan ismus, der noch beschrieben werden muß, dient dazu, die von der Drehwelle 25 getragene Baugruppe um eine Drehachse 112 drehbar anzutreiben. Ähnlich dazu dient der noch zu beschreibende RoIlantriebsmechanismus dazu, die Rollwelle 26 um eine Rollachse 114 drehbar anzutreiben. Es ist offensichtlich, daß die Abkippachse 110, die Drehachse 112 und die Rollachse sich in einem gemeinsamen Zentrum schneiden, welches im Inneren

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des Abkippelementes liegt. Fig. 4 zeigt eine der vielen Stellungen, die die Gelenkverbindung während ihrer Tätigkeit einnehmen kann.

Das Abkippelement ist detailliert in den Fig. 2, 7 und 9 dargestellt, auf die jetzt Bezug genommen wird. Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht das Abkippelement aus einem C-förmigen Ring 120, welcher ein Paar gegenüberliegend angeordneter Seitenflächen 122 aufweist, in welche je ein U-förmiger Führungskanal 124 geformt ist. Der Kanal 124 verläuft um die gesamte Außenseite der Seitenflächen 122 und ist konzentrisch mit der Abkippachse 110 angeordnet. Der C-förmige Abkippring 120 stützt sich an dem Basiselement 20 durch die Führungsrollen 38 ab, welche genau in die Kanäle 124 eingepaßt angeordnet sind. Der C-förmige Ring 120 weist eine maulförmige öffnung 126 auf, welche sich zum Äußeren des Ringes hin zwischen Endflächen 128 öffnet. Die Endflächen 128 sind von der Fläche der Rollachse 114 gleich weit entfernt.

Das Abkippelement 120 weist eine äußere Aufwickeloberfläche 130 auf mit vier umlaufenden Kanälen 132, von denen jeder dazu vorbereitet ist, ein Antriebsband eng anliegend aufzunehmen, wie dies später beschrieben werden wird. Wie in Fig. 7 dargestellt, befindet sich eine Aussparung 134 in der Nähe jeder Endfläche des C-förmigen Ringes und ein Paar von Einstellschrauben 136 verläuft durch Abschnitte 138 in die Aussparungen 134. Eine Einstellstrebe 140 befindet sich in der Aussparung 134 und verläuft in deren Längsrichtung. Die Strebe 140 weist eine Weite auf,

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welche merklich kleiner ist als die der Aussparung 134 und ist schraubbar mit den Einstellschrauben 136 befestigt. Eine Drehung der Einstellschrauben 136 verschiebt die Strebe 140 von und zu der Endfläche 128. Flexible Antriebebänder 142 weisen jeweils einen Endabschnitt auf, der an der Einstellschrebe 140 befestigt ist, so daß die Einstellschraube 136 einreguliert werden kann, um die Spannung der Antriebsbänder 142 zu verändern.

Die Antriebsverbindung zwischen der Aufwickeltrommel 40 der Abkippantriebsvorrichtung und dem Abkippring 120 besteht aus vier flexiblen metallischen Antriebsbändern 146, 148 (s. Fig. 5). Wie oben mit Bezug auf die Fig. 7 beschrieben, sind die Enden der Bänder 146 an einer Einstellstrebe 140 befestigt. Wie in Fig. 5 gezeigt, sind die Enden der Bänder 148 an einer weiteren Einstellstrebe 140 befestigt. Die flexiblen Bänder 146 und 148 verlaufen innerhalb der in dem C-Ring 120 geformten Kanäle 132 und den in der Aufwickeltrommel 40 geformten Kanälen 48. Die Bänder 146 verlaufen im Uhrzeigersinn um den Abkippring 120 und im mathematischen Sinn um die Aufwickeltrommel 40, wie in Fig. 5 dargestellt. Die Bänder 148 verlaufen im mathematischen Sinn um den Abkippring 120 und im Uhrzeigersinn um die Aufwickeltrommel 40. Die Führungsrollen 101, welche in Fig. 5 schematisch dargestellt sind, befinden sich unmittelbar an dem Abkippring 120 anliegend und dienen dazu, die gebogene Kontaktfläche zwischen den Bändern 146 und 148 und dem Abkippring 120 zu erhalten.

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Wie in Fig. 8 gezeigt, ist die Aufwickeltrommel 40 mit einer flachen Fläche 150 ausgestattet, welche von der äußeren Kreisoberfläche der Trommel nach innen abweicht. Die Enden der Bänder 146 und 148 sind zwischen der Fläche 150 und einem gebogenen Segment 152 durch mehrere Schrauben 154 festgeklemmt. Das Segment 152 hat eine äußere, gebogene Oberfläche, die sich in der Ebene der zylindrischen Oberfläche der Aufwickeltrommel 40 erstreckt, so daß die Aufwickeltrommel eine Bandlänge von vollen 360° wickelnd aufnehmen kann.

Das Gehäuse 24 und der mit ihm verbundene Drehantrieb und eine Drehachsenstützvorrichtung sind in den Fig. 2 und 9 dargestellt.

Ein Paar von Achsschenkeln 160 und 162 erstrecken sich von dem Abkippring 120 an der Drehachse 112 entlang nach innen. Wie in Fig. 9 gezeigt, verlaufen die Schenkel 160 und 162 durch die Abschnitte 164, die in den Ring 120 geformt sind und sind darin durch Abschlußplatten 166 befestigt. Ein Lager-Stützteller 168 ist am inneren Ende des Achsschenkels 160 befestigt und stützt ein Lager 170, welches in einer Endplatte 172 des Gehäuses angebracht ist. Ein Paar von Seitenplatten 174 ist wie ein zweites Paar von Seitenplatten 176 an der Endplatte 172 befestigt (Fig. 2 und 10). Eine "hot plate" 178 ist an dem oberen Ende der Seitenplatten 174 und 176 um die Drehachse 112 drehbar befestigt. Ein Abschlußteller 180 ist an dem Achsschenkel 162 befestigt. Eine Befestigungsplatte 182 für einen Drehmotor ist innerhalb des Gehäuses

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angebracht und ist an den Seitenplatten 174 in einer Stellung befestigt, daß sie den Drehmotor 184 in einer mit der Drehachse 112 fluchtenden Richtung stützt. Der Drehmotor 184 weist einen Stator 186 auf, welcher an der Befestigungsplatte 182 befestigt ist und ein Rotor 188 ist drehbar darin angebracht. Eine Welle 190 des Rotors weist ein Ende auf, welches in einem Lager 192 befestigt ist, welches durch die Platte 182 getragen wird und ihr anderes Ende ist in Lagern 194 und 196 angebracht. Ein harmonisches Untersetzungsgetriebe 200 verbindet kraftschlüssig die Welle 190 mit dem Achsschenkel 162 durch den Abschlußteller 180. Der Aufbau des harmonischen Untersetzungsgetriebemechanismus 200 ist derselbe, wie der oben beschriebene, mit Bezug auf den Abkippantriebsmechanismus, und die in Fig. 9 verwendeten Bezugszeichen entsprechen denen der Fig. 6, jedoch weisen sie zusätzlich eine 2 auf, um das Drehelement ναι dem Abkippelement zu unterscheiden.

Wenn der Drehmotor in Betrieb ist, verursacht die Drehung des Rotors eine Drehung des Gehäuses auf den Lagern 170 und 171 um die Drehachse 112. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist ein Gehäuse 300 der Rollwelle auf einer Endplatte 176 des Gehäuses 24 befestigt und erstreckt sich davon nach außen in der Ebene der Rollachse 114. Die Rollwelle 26 weist einen inneren Abschnitt von verkleinertem Durchmesser auf, welcher drehbar in den Endplatten 176 durch Lager 304 und 306 angebracht ist. Ein Kegelrad 308 ist an der Welle an einem Ende des verkleinerten Abschnittes 302 befestigt und erstreckt sich nach innen in das Gehäuse 24.

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Wie in Fig. 9 dargestellt, ist ein Rollmotor 308 (!) auf einem Stützkragen 310 angebracht, welcher an der Seitenplatte 174 befestigt ist. Ein Stator 312 des Motors ist an einem Motorgehäuse 314 befestigt und ein Rotor 316 weist eine Welle 318 auf, welche von seinem einen zum gegenüberliegenden Ende verläuft. Lager 320, 322 und 324 stützen die Welle 318 drehbar ab. Ein harmonisches Untersetzungsgetriebe 326, von der gleichen Bauart wie der oben mit Bezug auf den Abkippmotor beschriebene, weist einen exzentrischen Ring 388 auf, der an der Welle 318 befestigt ist. Ein Kegelrad 330 ist an dem Drehring 382 des harmonischen Untersetzungsantriebes befestigt. Die Bezugsnummern des harmonischen Untersetzungsgetriebes des Rollmechanismus sind dieselben wie bei dem abgekippten Rollmechanismus, sie sind jedoch um 300 erhöht.

Wie in Fig. 10 dargestellt, ist das Kegelrad 330 des Rollantriebmechanismus im Eingriff mit dem Kegelrad 308 der Rollwelle, so daß, wenn der Rollmotor in Gang gesetzt wird, dieser die Rollwelle 26 durch den harmonischen Antriebs- und Untersetzungsmechanismus und die Kegelräder 330 und 308 drehend antreiben wird.

Aus dem vorher Erwähnten ist es offensichtlich, daß die Gelenkverbindung nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel in der Lage ist, genau kontrollierte Bewegungen um die Abkippdreh- und -rollachsen durchzuführen.

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Das Vorsehen von unabhängigen Antriebsmotoren und der Gebrauch von harmonischen Untersetzungsgetrieben in Verbindung mit jedem Antriebsmotor schafft, ein kompaktes und verläßliches Antriebssystem mit einem Minimum von beweglichen Teilen. Dieses erstrebenswerte Merkmal wird weiterhin dadurch verstärkt, daß die Dreh- und Rollmotoren direkt in dem Gehäuse angeordnet sind und daß die Rotoren jedes dieser Motoren als ein intregiertes Teil des Gehäuses ausgebildet sind.

Zusätzlich schafft der Gebrauch von Bändern und das Vorsehen von Einreguliervorrichtungen für die Spannung der Bänder einen sehr einfachen Antriebsmechanismus für den Abkippring.

Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden denen offensichtlich erscheinen, die mit der Technik vertraut sind.

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Leerseite

Claims

PATENTANWALT DIPL-INQ. H.-g. HABBEL

5.10.1977

κ» D-4J00 MÜNSTER

AM ΚΆΜΟΝΕΝςΚΑΒΕΝ 11 · TELEFON (0«S1) 4S«11 TELEX 898 897

MEINE AKTE: ;

(bitte angeben) F26/6537 j Lu/Sc

Spar Aerospace Products Ltd., 825 Caledonia Road, Toronto, Ontario M6B 3X8, Kanada

"Kraftgetriebene Gelenkverbindung"

Patentansprüche;

Kraftgetriebene Gelenkverbindung, gekennzeichnet durch

a) ein Basiselement (20),

b) ein Abkippelement (22) , welches eine Antriebskammer im innern aufweist und eine maulförmige Öffnung (126), welche sich von der Antriebskammer aus nach außen öffnet, wobei das Abkippelement (22) auf dem Basiselement (20) drehbar um eine Abkippachse (110) angebracht ist, welche durch die Antriebskammer verläuft,

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c) eine Abkippantriebsvorrichtung, welche auf der Basis (20) angebracht ist und kraftschlüssig mit dem Abkippelement (22) verbunden ist, um das Abkippelement (22) um die Abkippachse (110) zu drehen,

d) eine Drehwellenvorrichtung (25) , welche auf dem Abkippelement (22) angebracht ist und sich durch die Antriebskammer entlang einer Drehachse (112) erstreckt, welche sich rechtwinklig zu der Abkippachse (110) befindet und diese Abkippachse (110) schneidet,

e) ein Gehäuse (24), welches auf der Drehwellenvorrichtung (25) um die Drehachse (112) drehbar angeordnet ist,

f) eine Drehantriebsvorrichtung, welche in dem Gehäuse (24) eingebaut ist und welche kraftschlüssig mit der Drehwelle (25) verbunden ist, um das Gehäuse (24) um die Drehachse (112) drehbar anzutreiben,

g) eine Rollwelle (26), welche in dem Gehäuse (24) um eine Rollachse (114) drehbar angeordnet ist, wobei die Rollachse (114) rechtwinklig zu der Abkippachse (110) und der Drehachse (112) verläuft und diese an ihrem Schnittpunkt schneidet und dadurch ein gemeinsames Zentrum von Abkipp-, Dreh- und Rolldrehbewegungen schafft, wobei die Rollwelle (26) sich von der Antriebskammer nach außen erstreckt, in

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einer Drehebene/ welche durch die maulförmige öffnung hindurch verläuft und wobei eine RoI!antriebsvorrichtung in dem Gehäuse (24) eingebaut ist und kraftschlüssig mit der Rollwelle (26) verbunden ist, um die Rollwelle (26) um die Rollachse (114) drehbar anzutreiben .

2. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abkippelement (22) eine äußere Aufwickeloberfläche (130) aufweist, welche aus einem um die Abkippachse (110) verlaufenden Bogen besteht, wobei die Drehung des Abkippelementes (22) um die Abkippachse (110) die Aufwickeloberfläche (130) veranlaßt, sich um dij Abkippachse (110) zu drehen.

3. Gelenkverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkippantriebsvorrichtung eine Aufwickeltrommel (40) beinhaltet, welche in dem Basiselement (20) drehbar um eine Achse (44) angeordnet ist, welche parallel zu der Abkippachse (110) verläuft, wobei die Aufwickeltrommel (40) eine äußere zylindrische Oberfläche (46) aufweist, welche der äußeren Aufwickeloberfläche (130) des Abkippelementes (22) benachbart angeordnet ist und welche flexible Antriebsbänder (146) und (148) aufweist, welche mit der Aufwickeloberfläche (130) des Abkippelementes (22) und mit der zylindrischen Aufwickelober-

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fläche (4 6) der Aufwickeltrommel (4 0) verbunden sind und sich um diese beiden Oberflächen herum erstrecken, wobei die Abkippantriebsvorrichtung kraftschlüssig mit der Trommel (40) verbunden ist, um die Trommel (40) um ihre Achse (44) drehbar anzutreiben, um die flexiblen Antriebsbänder (146) und (148) auf der zylindrischen Oberfläche (46) der Trommel (40) und der Aufwickeloberfläche (130) des Abkippelementes (22) auf- bzw. abzuwickeln, um das Abkippelement (22) um die Abkippachse (110) drehbar anzutreiben.

4. Gelenkverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Antriebsbänder (146) und (148) zumindest ein Band (146) aufweisen, welches sich im Uhrzeigersinn um die Aufwickeloberfläche (130) des AL-kippelementes (22) erstreckt und im mathematischen Sinne um die zylindrische äußere Oberfläche (46) der Aifwickeltrommel (4 0) , und zumindest ein zweites Band (148), welches sich im mathematischen Sinn um die Aufwickeloberfläche (130) und im Uhrzeigersinn um die Aufwickeltrommel (40) erstreckt, wodurch das erste (146) und das zweite Band (148) eine positive Antriebsverbindung zwischen der Aufwickeltrommel (40) und dem Abkippelement (22) schaffen, um das Abkippelement (22) im Uhrzeigersinn und im mathematischen Sinn zu drehen

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5. Gelenkverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet/ daß zwei der ersten Bänder (146) und zwei der zweiten Bänder (148) vorgesehen sind, wobei die beiden ersten Bänder (146) nebeneinanderliegend angeordnet sind und die beiden zweiten Bänder (148) an den Außenseiten des Paares der ersten Bänder (146) angeordnet sind.

6. Gelenkverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwickeloberfläche (130) des Abkippelementes (22) so geformt ist, daß sie vier außen umlaufende Kanäle (132) schafft, wobei jedes der Bänder (146, 148) in einem Kanal (132) angeordnet ist und gegen einen Mangel an Bewegung in Bezug auf das Abkippelemert (22) festgehalten wird.

7. Gelenkverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Bandeinstellungsvorrichtung aufweist an zumindest einem Ende, um die Bänder (146) und (148) vorzuspannen, um ein Spiel der Antriebsvorrichtung auszuschalten.

8. Gelenkverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das übersetzungsverhältnis der Aufwickeloberfläche (130) zu dem Durchmesser der Trommel (40) 2:1 beträgt.

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9. Gelenkverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abkippelement (22) um die Abkippachse (110) in einem Bogen von 270° drehbar angeordnet ist.

10. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abkippelement (22) als C-förmiger Ring ausgebildet ist, welcher ein Paar von gegenüberliegend angeordneten Seitenflächen (122) aufweist sowie eine Führungsnut in jeder der Seitenflächen (122), welcher auf einem um die Abkippachse (110) verlaufenden Bogen liegt, wobei Führungsvorrichtungen an dem Basiselement (20) in die Führungsnut eingreifen, um das Abkippelement (22) um die Abkippachse (110) drehbar zu lagern.

11. Gelenkverbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Führungsnuten aus einer kanalförmigen Aussparung (124) besteht, und daß die Führungsvorrichtung Rollelemente (38) umfaßt, welche an der Basis (20) befestigt sind und sich in den Kanal (124) in auf einem Kreisausschnitt liegenden Abständen erstrecken.

12. Gelenkverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischenliegende Führungsrollen (101) umfaßt, welche an dem Gehäuse um parallel zu der Abkippachse

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(110) verlaufende Achsen drehbar angeordnet sind, wcbei die Rollen (101) zwischen der Aufwickeloberfläche

(130) und der Aufwickeltrommel (40) angeordnet sind und eng an der Aufwickeloberfläche (130) anliegen, um die Bänder (146) und (148) anzudrücken und um eine möglichst große bogenförmige Kontaktfläche zwischen den Bändern (146) und (148) und der Aufwickeloberfläche (130) in allen Stellungen des Abkippelementes

(22) zu schaffen.

13. Gelenkverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehwellenvorrichtung ein Paar von Achsschenkeln (160) und (162) umfaßt, welche sich von den gegenüberliegenden Seiten des Abkippelementes (22) aus nach innen erstrecken, wobei die Drehantriebsvorrichtung einen elektrischen Motor (184) umfaßt, welcher einen Stator (186) aufweist, der an dem Gehäuse (24) drehbar mit dem Gehäuse (24) befestigt ist und einen Rotor (188), welcher eine Ausgangsantriebswelle (190) aufweist, die sich gegen eine der Achsschenkelwellen (160, 162) auf der Drehachse (112) erstreckt, sowie ein harmonisches Untersetzungsgetriebe (200), welches die Rotorwelle (190) mit der Achsschenkelwelle (162) verbindet, wodurch, wenn der Motor (184) betätigt wird, das Gehäuse (24) drehbar um die Drehachse (112) mit Hilfe des Untersetzungsgetriebes (200) angetrieben wird.

- 8 809816/0664