DE327416C

DE327416C - Artificial arm with locking and clamping device for the fingers or grippers

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Publication number: DE327416C
Application number: DE1918327416D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1918-04-17
Filing date: 1918-04-17
Publication date: 1920-10-13

Description

Kunstarm mit Sperr- und Festspannvorriehtung für die Finger oder Greifer. Die vermittels' eines Zugorgans auf - die an einem Kunstarm angebrachten Finger oder Greifer übertragenen Bewegungen der Schulter, welche zwecks Ergreifens -und Festhaltens von Gegenständen ein Schließen der Finger oder Greiferteile hervorbringen sollen, vermögen selbst bei größter Muskelanstrengung kein festes und sicheres Anfassen und noch weniger ein länger andauerndes Festhalten des Gegenstandes zu erzielen. Der Träger des Kunstarmes ermüdet sehr rasch, und namentlich dünne, flache Gegenstände, wie Bücher u. dgl., welche bloß durch Klemmwirkung gehalten und nicht auf einem größeren Teil ihres Umfanges umfaßt werden können, entgleiten sehr leicht der Kunsthand oder dem Greifer, insbesondere wenn der Arm samt dem Gegenstand Beuge-, Schwenk-oder Drehbewegung ausführen soll.Artificial arm with locking and clamping device for the fingers or grippers. The by means of a pulling organ - the fingers attached to an artificial arm or gripper-transferred movements of the shoulder, which for the purpose of gripping and Holding onto objects can cause the fingers or parts of the gripper to close are not able to grip firmly and safely even with the greatest muscular exertion and even less to achieve a longer lasting hold of the object. The wearer of the artificial arm tires very quickly, especially thin, flat objects, like books and the like, which are only held by clamping action and not on one can be encompassed larger part of its scope, slip very easily out of the art or the gripper, especially when the arm and the object can be bent, swiveled or swiveled Should perform rotary movement.

Gegenstand der- Erfindung ist eine in die Unterarmhülse eingebaute Sperr- und Festspannvorrichtung für die künstlichen Finger oder Greiferteile, welche es ermöglicht; den Klemmdruck dieser letzteren auf den ergriffenen Gegenstand ganz außerordentlich zu steigern und beliebig lang andauern zu lassen, anderseits trotz des verstärkten Druckes das Zugorgan nachlassen. und somit .die Schultermuskel entlasten zu können.The subject of the invention is a built into the forearm sleeve Locking and clamping device for the artificial fingers or gripper parts, which allows; the clamping pressure of the latter on the gripped object entirely to be increased extraordinarily and to last indefinitely, on the other hand in spite of it the increased pressure relieve the pulling element. and thus. relieve the shoulder muscles to be able to.

Die diesem Zwecke - dienende Sperr- und Festspannvorrichtung besteht aus in federnd verschiebbaren Lagern drehbaren Hakenhebeln. und Klinkenhebeln, von denen die ersteren mit der an dem Zugorgan hängenden, federnd verschiebbaren Kuppelstange während des Anzuges in Eingriff stehen und beim Nachlassen des Zugorgans ausgelöst 'werden, wogegen die Klinkenhebel unter der Einwirkung federnder, mit der Kuppelstange sich verschiebender Stege in oder außer Eingriff mit Zahnstangen gelangen und im ersteren Falle bei. Nachlassen des Zugorgans die Feststellung der in die Unterarmhülse eingezogenen Kupplung zwischen Zugorgan und Fingern oder Greiferteilen bewirken,.The locking and tightening device used for this purpose consists made of hook levers rotatable in resiliently displaceable bearings. and ratchet levers, from which the former with the resiliently displaceable coupling rod hanging from the pulling element are engaged during the suit and triggered when the pulling organ slackens ', whereas the ratchet levers are more resilient under the action of the coupling rod moving webs get into or out of engagement with racks and im the former case. Slackening of the traction organ, the determination of the in the forearm sleeve cause retracted coupling between the pulling element and fingers or gripper parts.

Die Zahnstangen bilden Teile einer verschiebbaren Gewindehülse, die in der Nabe eines Handrades verschraubbar ist, dessen Kranz zwischen der Unterarmhülse und ihrer Abschlußkappe nach außen ragt, so daß das Rad gedreht werden kann und durch Vermittlung der Zahnstangen und Klinkenhebel die weitere Verschiebung der Kupplungsvorrichtung ohne Betätigung . des Zugorgans und eine kräftige Klemmwirkung der angelegten Finger oder Greiferteile und somit das Festspannen des erfaßten Gegenstandes hervorruft. .The racks form parts of a sliding threaded sleeve that can be screwed into the hub of a handwheel, the rim of which is between the forearm sleeve and its end cap protrudes outwards so that the wheel can be rotated and by arranging the racks and ratchet levers the further shifting of the Coupling device without actuation. of the pulling organ and a strong clamping effect the applied fingers or gripper parts and thus the clamping of the gripped object evokes. .

In den Fig. r und 2 der Zeichnung sind zwei rechtwinklig zueinander geführte Längsschnitte durch eine Unterarmhülse mit in derselben eingebauter Festspann- und Sperrvorrichtung samt der Kupplungsvorrichtung zwischen dem von der Schulter aus bewegbaren Zugorgan und den Greifern oder den Fingern der Kunsthand veranschaulicht, wobei in Fig. r die Stellung -der Teile in gelöstem und in Fig. 2 in nach Betätigung durch blas Zugorgan gesperrter Stellung ersichtlich gemacht ist.-Die Unterarmhülse a ist von einem Rohr b der Länge nach durchsetzt, das die Abschlußkappe c für die Unterarmhülse trägt.In Figs. R and 2 of the drawing, two perpendicular longitudinal sections through a forearm sleeve with built-in clamping and locking device together with the coupling device between the pulling element movable from the shoulder and the grippers or the fingers of the art hand are illustrated, wherein in Fig . r the position of -the parts in dissolved and in FIG. 2 after actuation blocked by blas traction member position made apparent ist.-the forearm sleeve a is from a pipe b lengthwise passes through, the c the end cap carries the forearm sleeve.

Innerhalb des Rohres b ist' die mit dem Zugorgan d verbundene Zugstange e verschiebbar, welche das topfförmige Widerlager f für die Schraubenfeder g durchsetzt und an ihrem, in die Abschlußkappe c hineinragenden Ende die Kupplungshaken k angelenkt hat, zwischen welche beim Aufschieben der die Kunsthand oder das Greiferwerkzeug tragenden Hülse ein an einer Stange i (Fig. z) sitzender Kegel f eindringt, um die Finger- oder Greiferbetätigungsorgane mit dem Zugorgan d zu kuppeln. Letzteres unterliegt dem Druck einer gegen den Kopf ei der Zugstange e sich stützenden Schraubenfeder k, welche beim Anziehen des Zugorgans zusammengedrückt wird und beim Nachlassen des Zugorgans die Zugstange e samt ihren Kupplungshaken h auswärts zu schieben sucht.Within the tube b, the pull rod e connected to the pulling element d can be displaced, which passes through the cup-shaped abutment f for the helical spring g and has articulated the coupling hooks k at its end protruding into the end cap c, between which the art hand or the sleeve carrying the gripper tool penetrates a cone f seated on a rod i (FIG. z) in order to couple the finger or gripper actuating elements to the pulling element d. The latter is subject to the pressure of a helical spring k supported against the head ei of the pull rod e, which is compressed when the pull element is tightened and tries to push the pull rod e together with its coupling hook h outwards when the pull element slackens.

An -der Zugstange ist ein Anschlagstück z (Fig.2) befestigt, welches mit zweiarmigen Hakenhebeln m in Eingriff kommen kann, die in Lagern ml an den mit dem Widerlager f verbundenen geschlitzten Stegblechen n drehbar sind und mit ihren Haken durch diese Schlitze greifen können, während die anderen Arme dieser Hebel keilförmig abgeschrägte Enden besitzen und nahe dem Hebeldrehpunkt stufenartig abgesetzt sind. Diese Hakenhebel m treten in Wechselwirkung mit durch Löcher der Wandung des Rohres b nach innen ragenden, an Federn o1 befestigten Stiften o, die das Ausheben der Hakenhebel in aus ihrem Eingriff mit dem Anschlagstück l herbeiführen, sobald. bei der Verschiebung der- Zugstange die abgeschrägten Arme der Hakenhebel m in den Bereich der federnden Stifte o gelangen.A stop piece z (FIG. 2) is attached to the tie rod, which can come into engagement with two-armed hook levers m which are rotatable in bearings ml on the slotted web plates n connected to the abutment f and can grip through these slots with their hooks , while the other arms of these levers have wedge-shaped bevelled ends and are stepped off near the fulcrum of the lever. These hook levers m interact with pins o which protrude inward through holes in the wall of the tube b and are fastened to springs o1 and which cause the hook levers to be lifted out of their engagement with the stop piece l as soon as. When moving the pull rod, the bevelled arms of the hook lever m get into the area of the resilient pins o.

An der Zugstange e sind außerdem noch die Blattfedern P (Fig. 2) befestigt, die je einen an beiden Enden zu einem- Steg P1 bzw. p2 aufgebogenen Blechstreifen tragen. Je nach Stellung der Zugstange e wirken die einen oder anderen dieser Stege auf den vorderen bzw. rückwärtigen Arm von in den federnden, verschiebbaren Stegblechen n drehbar gelagerten Klinkenhebel q (Fig. z) ein,, welche dadurch mit Zahnstangen v oder anderen geeigneten Klemmorganen in Eingriff gebracht oder aus diesen ausgehoben werden. Diese Zahnstangen ragen durch Längsschlitze des Rohres l- in dessen Inneres und sind fest verbunden mit einer Gewindehülse s, die in einer mit Muttergewinde versehenen Nabe t1 eines in die Stoßfuge zwischen Unterarmhülse a und Abschlußklappe c eingebauten Handrades t verschraubbar ist, dessen Kranz t2 wulstartig gestaltet ist und über die Fuge vorragt, so daß das Rad von Hand oder durch Darüberstreifen mit dem anderen (natürlichen -oder' künstlichen) Arm gedreht werden kann. Die Nabe t1 ist rohrförmig. bis zu einem in die Abschlußkappe -eingebauten Widerlager w verlängert, und eine von der anderen Seite gegen die Radnabe drückende, in die Radscheibe und in das Traglager x der Gewindehülse s eingehängte 1 Schraubenfeder u sichert- die leichte Rückdrehung des Handrades sowie der auf die Kappe c aufgesteckten Hand-oder Greiferhülse nach einer dieser letzteren erteilten Drehung.In addition, the leaf springs P (FIG. 2) are attached to the tie rod e, each of which has a sheet metal strip bent up at both ends to form a web P1 or p2. Depending on the position of the tie rod e, one or the other of these webs act on the front or rear arm of the ratchet lever q (Fig Intervention brought about or excavated from these. These racks protrude through longitudinal slots of the tube l- in the interior and are firmly connected to a threaded sleeve s, which can be screwed into a hub t1 provided with a nut thread of a handwheel t built into the butt joint between forearm sleeve a and cover flap c, the rim t2 of which is bead-like and protrudes over the joint so that the wheel can be turned by hand or by sliding over it with the other (natural or 'artificial) arm. The hub t1 is tubular. to a -eingebauten in the end cap abutment w prolonged, and a pressing from the other side against the wheel hub, in the wheel disc and in the supporting bearing of the threaded sleeve x s hinged 1 coil spring u sichert- the slight reverse rotation of the hand wheel and the cap on the c attached hand or gripper sleeve after one of the latter given rotation.

Die Hakenhebel m werden durch Federn z (Fig. 2) immer wieder in Eingriffstellung zu dem Anschlagstück l gebracht, und die diese Hebel beeinflussenden Stifte o bzw: deren Federn o1 besitzen knopfartige Vorsprünge v, gegen welche die verschiebbare Gewindehülse s drückt; wenn sie mittels des Handrades vorgeschraubt wird und über die Feder o1 sich schiebt.The hook levers m are repeatedly brought into engagement position with the stop piece l by springs z (FIG. 2), and the pins o influencing these levers or: their springs o1 have button-like projections v against which the displaceable threaded sleeve s presses; if it is screwed forward by means of the handwheel and slides over the spring o1.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Beim Anstecken der Kunsthand oder Greiferhülse an die Kappe c der Unterarmhülse a tritt in der in erstgenannter Hülse verschiebbar eingebaute Kupplungskegel y zwischen die innerhalb der Unterarmhülse verschieblichen und feststellbaren Kupplungshaken k und wird von diesen erfaßt und festgehalten, so daß durch die diese Haken tragende Stange e, an der das Zugorgan d angreift, die Kupplung zwischen letzterem und den Fingern der Kunsthand bzw. den Backen des Greifers herbeigeführt ist. Gleichzeitig wird die in die Unterarmhülse verschiebbar eingesetzte Sperrvorrichtung entgegen dem Drucke der auf die Zugstange e wirkenden Feder k nach innen verschoben. Wird nun auf das Zugorgan e durch Bewegung der Schulter ein Zug ausgeübt, so werden die abgeschrägten Arme der Hakenhebel m der Sperrvorrichtung, gegen welche die Stifte o drücken, beim Einwärtsziehen der Sperrvorrichtung in radialer Richtung einwärts gedreht, und die Hakenarme geben das an der Stange e sitzende Anschlagstück l frei. Infolgedessen können die an der Stange e befestigten Flachfedern P samt den an letzteren angebrachten Stegen p1, P2 unter den Klinkenhebeln q so weit zurückgezogen werden, däß' diese Hebel mit ihren vorne sitzenden Haken in Eingriff mit den Zahnstangen y gebracht werden: Bei einem weiteren Zug gleiten diese Haken über die Zähne hinweg, fallen aber bei Aufhören der Zugbewegung sofort -wieder in die Zahnstangen ein. Auf diese Weise wird der Greifer oder die Finger der Kunsthand an den zufassenden Gegenstand mit einem gewissen, aber- für ein sicheres-Festhalten noch nicht genügenden Druck angelegt.The mode of operation of the device is as follows: When the artificial hand or gripper sleeve is attached to the cap c of the forearm sleeve a, the coupling cone y, which is slidably built in the first-mentioned sleeve, occurs between the coupling hooks k, which are movable and lockable within the forearm sleeve, and is grasped and held by them so that by the rod e carrying these hooks, on which the pulling element d engages, the coupling between the latter and the fingers of the handicraft or the jaws of the gripper is brought about. At the same time, the locking device inserted displaceably into the forearm sleeve is displaced inwards against the pressure of the spring k acting on the pull rod e. If a train is now exerted on the pulling element e by moving the shoulder, the beveled arms of the hook lever m of the locking device, against which the pins o press, are rotated inward in the radial direction when the locking device is pulled inward, and the hook arms give this to the rod e seated stop l free. As a result, the flat springs P attached to the rod e, together with the bars p1, P2 attached to the latter, can be retracted under the ratchet levers q so far that these levers are brought into engagement with the racks y with their hooks in the front: When another pull These hooks slide over the teeth, but when the pulling movement stops, they immediately fall back into the racks. In this way, the gripper or the fingers of the art hand are applied to the object to be grasped with a certain pressure that is not yet sufficient for a secure hold.

Erfolgt seitens des Trägers des Kunstarmes ein Nachlassen des Zugorgans d, so geht die Stange e infolge des Druckes der Feder k wieder zurück, dabei bleiben aber die Haken der Klinkenhebel q infolge des -Druckes der Feder g in Eingriff mit den Zahnstangen v.If the wearer of the artificial arm slackens the traction organ d, the rod e goes back again as a result of the pressure of the spring k, stay there but the hooks of the ratchet lever q as a result of the pressure of the spring g in engagement with the racks v.

Um nun eine Steigerung des Klemmdruckes herbeizuführen, wird das zwischen Unterarmhülse a und deren Abschlußkappe c drehbar eingesetzte Handrad t an seinem aus der Trennungsfuge vorstehenden wulstartig ausgebildeten Kranz t2 erfaßt und gedreht. Dadurch wird die Gewindehülse s, die in dem Muttergewinde der Nabe t' dieses Handrades verschraubbar äst, einwärts verschoben, und die mit dieser- Hülse s fest verbundenen Zahnstangen r werden mitgenommen, so daß die ganze Sperrvorrichtung (ohne Anspannung des Zugorgans) die gekuppelten Teile noch weiter nach innen verschiebt und daher der Greifer oder die Finger der Hand noch fester zusammengeschlossen werden.In order to bring about an increase in the clamping pressure, this is done between Forearm sleeve a and its end cap c rotatably inserted handwheel t on his from the parting line protruding bead-like wreath t2 detected and rotated. This causes the threaded sleeve s, which is in the nut thread the hub t 'of this handwheel can be screwed, shifted inwards, and the with this- sleeve s firmly connected racks r are taken so that the whole Locking device (without tensioning the tension member) the coupled parts even further moves inwards and therefore the gripper or the fingers of the hand even tighter be merged.

Soll die verstärkte Klemmwirkung wieder aufgehoben werden, so wird durch Rückdrehen des Handrades t die Gewindehülse s samt deri Zahnstangen y auswärts geschoben und dadurch die Sperrvorrichtung so weit gelöst, daß der Druck der Feder k die Stange e samt Kupplung h, j in die der gewöhnlichen Klemmung entsprechende Stellung vorschieben kann.If the increased clamping effect is to be canceled again, then by turning back the handwheel t the threaded sleeve together with the racks y outwards pushed and thereby released the locking device so far that the pressure of the spring k the rod e together with the coupling h, j into the one corresponding to the usual clamping Position can advance.

Wenn nun an dem Zugorgan d abermals gezogen wird, so wird die Feder k wieder einwärts geschoben, und dadurch werden die Klinkenhebel q entlastet, so daß sie unter dem Druck der Feder P und der entsprechend eingestellten Stege P2 aus den Zahnstangen r ausgehoben werden.If the pulling element d is now pulled again, the spring becomes k is pushed in again, and this relieves the load on the ratchet lever q, see above that they are under the pressure of the spring P and the appropriately adjusted webs P2 be excavated from the racks r.

Es wird nun durch neuerliches Nachlassen des Zugorgans d eine Verschiebung der ausgelösten Sperrvorrichtung unter dem Druck ihrer Federn g, k bis hahezu in die Anfangslage bewirkt werden können, so daß die Hakenhebelm mit ihren vorderen abgeschrägten Enden unter die Stifte o gelangen und niedergedrückt werden, wodurch die an den hinteren Enden dieser Hebel befindlichen Haken außer Eingriff mit dem Anschlagstück l der Zugstange e kommen.By releasing the tension member d a shift of the triggered locking device under the pressure of its springs g, k can now be brought about almost in the initial position, so that the hook leverm get with their front beveled ends under the pins o and are depressed, whereby the hooks located at the rear ends of these levers disengage from the stop piece l of the pull rod e.

Die Vorrichtüng ist somit nach zweimaligem Anziehen und Nachlassen des Zugorgans -für die nächstfolgende Betätigung bereitgestellt.The device is thus after tightening and releasing twice of the pulling element - made available for the next actuation.

Bei nicht vollständig bewirktem Öffnen der. Greiferteile oder der Finger der Kunsthand kann durch entsprechend bemessenes Ziehen und Nachlassen des Zugorgans ein wiederholtes, mehr oder weniger rasch vor sich gehendes Schließen und Öffnen des Greifers oder der Finger ausgeführt werden. ' Die beiden Federn g, k können auch durch eine einzige stärkere Feder ersetzt werden. Statt der Zahnstangen y und der in sie eingreifenden Klinkenhebel q können auch die gleiche Wirkung hervorbringende Klemmorgane eingeordnet werden.If the opening of the. Gripper parts or the The hand of the hand can be removed by pulling and releasing the Pull organ a repeated, more or less rapid closing and opening of the gripper or fingers are performed. 'The two feathers g, k can also be replaced by a single, stronger spring. Instead of the racks y and the ratchet lever q engaging in it can also produce the same effect Clamping organs are classified.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Artificial, characterized by. one in the Arm sleeve built-in locking and clamping device for the clamping or gripping position brought fingers or grippers, which in connection with the same with the pulling element connecting coupling device when the tightened pulling element is released the inwardly pushed coupling device detects and for the purpose of tightening the clamped fingers or gripper parts an additional inward movement able to bring about the coupling device. 9-. Artificial arm according to claim i, characterized by resiliently displaceable, between them for coupling the fingers or Gripper parts with the pulling element (d) serving; resiliently displaceable rod (s) receiving Hook levers (m) and ratchet levers (q), of which the former are in engagement with a stop piece (L) of the rod (e) during the tightening and with their beveled arms under the release of the hook causing resilient Pins (o) arrive as soon as the spring pressure is released when the tension member is released The coupling rod (e) is pushed back, while the ratchet lever (q) is underneath the action of resilient webs (P1) or (P2) that can be moved with the rod (e) in or out of engagement with clamping pieces, e.g. B. Toothed racks (r) and in the former If the traction organ slackens, the detection of the retracted in the forearm sleeve Effect coupling (h, j). 3. Artificial arm according to claim i and 2, characterized by a handwheel (t) protruding between the forearm sleeve and its end cap, in its Hub (il) a threaded sleeve (s) carrying the clamping pieces (e.g. toothed racks v) can be screwed is whose inward movement caused by the rotation of the wheel through the mediation of the Toothed racks (v) and the inserted ratchet lever (q) the further inward movement the coupling device actuating the fingers or gripper parts without actuation of the tension member and thus causes the clamping of the jammed object. -