DE3419877A1

DE3419877A1 - Handhabungseinrichtung

Info

Publication number: DE3419877A1
Application number: DE19843419877
Authority: DE
Inventors: James L. van Mt. Clemens Mich. Camp
Original assignee: SINE PRODUCTS Co
Current assignee: SINE PRODUCTS Co
Priority date: 1983-06-06
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1984-12-20
Also published as: CA1211421A; JPS608585A; GB2141091A; US4582281A; GB8412589D0; SE8403013L; GB2141091B; SE8403013D0

Description

naohgereichtI

Anwaltsakte: P + G- 1156 Sine Products Company

Mt. Clemens, V.St.A.

Handhabungseinrichtung

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Trag- und Handhabungseinrichtungen, und zwar insbesondere solche Einrichtungen, die während des Tragens oder Handhabens beweglich sind.

Beim Stande der Technik werden solche Geräte häufig als "Kabel- und -Schlauch-Träger" bezeichnet, beispielsweise im Zusammenhang mit Werkzeugmaschinen und/oder Robotern. Diese bekannten Träger oder Handhabungseinrichtungen dienen zum Tragen und Steuern der Position von Gegenständen, wie elektrischen Antrieben, Signal- und -Regel-Leitern, Schläuchen für Kühlmittel und andere Gegenstände. Mit Hilfe dieser Trag- und Steuereinrichtungen sollen sich die genannten Gegenstände zusammen mit einem sich bewegenden oder bewegten Teil der zugehörenden Werkzeugmaschine oder einer sonstigen Maschine bewegen können, ohne daß sich der bewegende oder bewegte Teil der zugeordneten Maschine selbst bewegen muß, um das volle Gewicht der Gegenstände zu tragen.

Häufig ist der bewegte oder sich bewegende Teil der Maschine, beispielsweise bei Schweißrobotern, armförmig gestaltet und muß sich über eine relativ große Entfernung ohne Unterstützung hinwegbewegen, um seine Funktionen, also beispielsweise das Schweißen, wahrnehmen zu können. Auch wird häufig während des Schweißens das Werkstück bewegt. Somit ist es notwendig, daß auch die zugehörenden Leiter, Kabel und/oder Schläuche zusammen mit der armförmigen Konstruktion eine Bewegung ausführen. Im Hinblick auf den ausgefahrenen Zustand des Armes sowie auf das Gewicht der zugehörenden Leiter, Kabel und Schläuche sowie der erforderlichen Kühlmittel sind ganz besonders starke Ausbildungen der armförmigen Konstruktion notwendig; diese erhält daher abermals ein Mehrgewicht und verlangt starke Motoren, alleine um die armförmige Konstruktion sauber bewegen zu können.

Die vorbekannten Handhabungsgeräte sollten vermeiden, daß die bewegten oder beweglichen Teile der Werkzeug- oder sonstigen Maschine das volle Gewicht der zugeordneten Leiter, Kabel oder Schläuche zu tragen haben, während sie sich zusammen mit den bewegenden oder bewegten Teilen der Maschine ebenfalls bewegen.

Es wird auf eine bekannte Ausführungsform eines solchen Handhabungsgerätes, genannt "GORTRAC", Bezug genommen, veröffentlicht in dem Verkaufsprospekt PR 100-E der A and A Manufacturing Company, Inc.. Wie typisch für die bisher bekannten Einrichtungen dieser Art ist auch die genannte Einrichtung nur für eine hin- und hergehende Bewegung anwendbar. Dies begrenzt natürlich die zugehörenden Leiter, Kabel oder Schläuche bezüglich ihrer Bewegung auf eine Bewegung in nur einer einzigen Ebene, und innerhalb dieser Ebene auf nur zwei Richtungen, die einander entgegengesetzt sind.

Wenn auch derartige Einrichtungen in gewissen Anwendungsfällen befriedigend arbeiten, so sind sie jedoch vergleichsweise schwer gebaut und haben eine unerwünscht hohe Trägheit. AuSerdem vermögen sie eben nichts anders als nur Bewegungen in einer einzigen Ebene auszuführen. In der modernen Robotertechnik braucht man aber gerade das Gegenteil; das Gewicht und die Trägheit der gesamten Trag- und Handhabungseinrichtung sollten so klein wie möglich sein. Außerdem sollten die Bewegungsmöglichkeiten viel größer sein, wobei die zugeordneten Leiter, Kabel und Schläuche eine gleichzeitige Bewegung mit dem bewegten Teil der zugeordneten Maschine ausführen können, und zwar falls notwendig, in drei Bewegungsrichtungen.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, Handhabungseinrichtungen mit Bewegung in einer einzigen Ebene miteinander zu kombinieren, um beispielsweise eine Bewegung in zwei Ebenen zu schaffen. So könnte beispielsweise eine dieser vorbekannten Handhabungseinrichtungen dazu verwendet werden, um eine zweite, vorbekannte Handhabungseinrichtung zu tragen. Mit einer derartigen Kombination ließen sich die Bewegungsbahnen senkrecht zueinander gestalten. Es versteht sich jedoch, daß die aus dieser Kombination resultierenden Kombinationen ganz besonders schwer und träge sind. Außerdem bewegen sich jene Teile der zugeordneten Leiter, Kabel oder Schläuche, die mit den bewegten Teilen der Maschine verbunden sind, wiederum nur in einer einzigen Ebene.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die die Nachteile der vorbekannten Einrichtungen nicht hat, die somit leicht und trägheitsarm aufgebaut ist und die sich nach Möglichkeit in mehreren Ebenen bewegen kann.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Figur 1 zeigt in vereinfachter, perspektivischer Darstellung eine flexible Trag- und Handhabungseinrichtung gemäß der Erfindung.

Figur 2 zeigt eine stirnseitige Ansicht eines der in Fig. 1 dargestellten Elemente in vergrößertem Maßstab, und zwar in einer Form, so wie diese in einer Fertigungsphase vorliegen könnte.

Figur 3 ist eine Querschnittsansicht gemäß der Schnittlinie 3-3 in Fig. 2 und in Pfeilrichtung gesehen.

Figur 4 ist eine Querschnittsansicht gemäß der Schnittlinie 4-4 in Fig. 3, in Pfeilrichtung gesehen.

Figur 5 ist eine Ansicht ähnlich jener gemäß Fig. 3, jedoch ein anderes Element darstellend, das ebenfalls in Fig. 1 enthalten ist und das mit den anderen Elementen, beispielsweise jenem gemäß Fig. 3, zusammenarbeitet.

Figur 6 ist eine Seitenansicht des Elementes gemäß Fig. 3 in einer anderen Phase der Herstellung.

Figur 7 ist eine Ansicht in Richtung der Pfeile 7 in Fig.6. Figur 8 ist eine Ansicht gemäß der Pfeile 8 der Fig.7.

Figur 9 ist eine Seitenansicht des Elementes gemäß Fig. 5 in einer Gestalt während einer weiteren Herstellungsphase.

Figur 10 ist eine Ansicht gemäß der Pfeile 10 in Fig. 9. Figur 11 ist eine Ansicht gemäß der Pfeile 11 in Fig. 10.

Figur 12 ist eine Seitenansicht zweier zusammengebauter Elemente der Figuren 6 und 9.

Figur 13 ist eine Ansicht gemäß der Pfeile 13 in Fig. 12. Figur 14 ist eine Ansicht gemäß der Pfeile 14 in Fig. 12. Figur 15 ist eine Ansicht gemäß der Pfeile 15 in Fig. 14.

Figur 16 ist eine Seitenansicht zweier Unter-Baugruppen, die in Fig. 12 veranschaulicht und wirksam miteinander montiert sind.

Figur 17 ist eine Ansicht ähnlich jener gemäß Fig. 16, wobei jedoch die Elemente in einer anderen Arbeitsposition als jener gemäß Fig. 16 dargestellt sind.

Figur 18 zeigt dieselben Elemente wie Fig. 12, jedoch um
90° in bezug aufeinander um ihre gemeinsame Mittelachse verdreht.

Figur 19 ist eine Ansicht gemäß der Pfeile 19 in Fig. 18.

Figur 20 ist ein Axialschnitt durch einen Teil der Einrichtung.

Figur 21 ist ein Axialschnitt durch den in Fig. 20 dargestellten Gegenstand mit Federn.

Die Figuren 22 bis 24 veranschaulichen in vereinfachter Aufrißansicht, teilweise weggebrochen, mögliche Anordnungen der offenbarten Elemente, gegenüber den Darstellungen der Figuren 2 bis 21 maßstäblich verkleinert.

Die Figuren 25 bis 27 stellen im Querschnitt

Aufhängevorrichtungen gemäß der Erfindung dar, die Verwendung finden können.

Figur 28 gibt in vereinfachter Darstellung einen Roboter wieder, beispielsweise einen Schweiß-Roboter, in Kombination mit einer flexiblen Trag- und Handhabungseinrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte, flexible Trag- und Handhabungseinrichtung 10 umfaßt einen langgestreckten Hauptkörper 12 (im folgenden "Hauptträger¹¹ genannt). Dieser hat einen ersten Endbereich 14, der auf einer Basis 16 befestigt ist sowie einen zweiten Endbereich 18, der am beweglichen Teil 20 einer zugehörenden Maschine oder dergleichen befestigt ist. Der bewegliche Teil 20 vermag die folgenden Bewegungen auszuführen:

(a) In einer Horizontalebene hin- und hergehend, durch den Doppelpfeil 22 veranschaulicht;

(b) in einer Querebene hin- und hergehend, quer zur Richtung des Doppelpfeiles 22, veranschaulicht durch den Doppelpfeil 24; und

(c) in vertikaler Richtung hin- und hergehend, veranschaulicht durch den Doppelpfeil 26.

In Fig. 1 erkennt man ferner eine Reihe von Hängeeinrichtungen 28, die in gewissen Abständen am Hauptkörper 12 angreifen können. Diese Hänger 28 weisen weiteres Zubehör 30, 32, 34 und 36 auf, das zu der zugeordneten Maschine gehört. Dieses Zubehör

könnte im einzelnen aus folgenden Elementen bestehen:

(a) Flexible Kühlleitungsschläuche oder Kühlleitungen, deren Enden im unteren Teil von Fig. 1 jeweils an Kühlmittelquellen und einen Kühlmittelsumpf angeschlossen sind;

(b) elektrische Leiter 34 zum Leiten von Antriebsenergie und von Steuersignalen zur zugeordneten Maschine, wobei das im unteren Teil von Fig. 1 dargestellte Ende an eine elektrische Kraftquelle und möglicherweise an elektronische Steuereinrichtungen angeschlossen ist, während das obere Ende an einen elektrischen Verbraucher angeschlossen ist, der beispielsweise die zugeordnete Maschine antreibt, ferner möglicherweise an elektrische Signal-Feedback-Einrichtungen angeschlossen ist;

(c) die flexible Rohrleitung oder Schlauchleitung 36 kann beispielsweise Inertgas zu einer Schweißelektrode heranführen.

Wie im folgenden im einzelnen beschrieben werden soll, besteht der Hauptträger 12 vor allem aus einer Mehrzahl von aneinandergereihten, gehäuseartigen Gliedern 40. Diese sind derart aneinandergekoppelt, daß sie eine gegenseitige Gelenkbewegung erlauben. Diese genau bemessene und somit kontrollierte Gelenkigkeit der Glieder erlaubt es beispielsweise, daß das obere Ende des Hauptträgers 12 (in Fig. 1 gesehen) völlig frei den verschiedenen möglichen Bewegungen folgt, die durch die Doppelpfeile 22, 24 und 26 veranschaulicht sind. Somit kann auch ein weiter unten befindlicher Bereich des Hauptträgers 12 beispielsweise Bewegungen gemäß dem Doppelpfeil 42 ausführen. Hierdurch wird wiederum die Gesamtlänge des Hauptträgers 12 an den Zustand angepaßt, der durch die Position von Maschinenteil 20 definiert ist.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht jedes der Glieder 40 aus Gliederteilen 4OA und 4OB (siehe beispielsweise Fig. 12). Diese Glieder 4OA und 4OB werden gelegentlich im Englischen auch als "Bell" und "Spigot" bezeichnet, da Glied 4OB

von Glied 4OA aufgenommen wird. Aus Fig. 12 erkennt man, wie zwei solcher Glieder 4OA und 4OB ineinander montiert sind.

Nun zu den Figuren 2 bis 4. Glied 4OA ist derart bearbeitet, daß es eine zylindrische Mantelfläche 44 aufweist, mit einer ebenen axialen Stirnfläche 46 sowie einer becherartigen Ausnehmung 48, die am gegenüberliegenden axialen Ende angebracht ist, um einen Boden 50 zu bilden, der eine Bohrung 52 aufweist. Ausnehmung oder Kammer 48 weist einen sprunghaft vergrößerten Kammerabschnitt 54 auf. Dieser nimmt einen entsprechenden Bereich eines Gliedes 4OB sauber auf. Glied 4OA weist eine Mehrzahl von Kanälen 56, 58, 60 und 62 auf. Dabei sind die Kanäle 56 und 60 derart miteinander und mit ihrer gemeinsamen Achse ausgerichtet, die normal zur Achse der Mantelfläche 44 verläuft. Die Kanäle und 62 sind ebenfalls miteinander ausgerichtet; ihre gemeinsame Achse verläuft normal zur Achse der Mantelfläche 44 und zur gemeinsamen Achse der Kanäle 56 und 60.

Der obere Bereich von Glied 4OA (in den Figuren 2 und 3 gesehen) ist mit einer lid-artigen Erstreckung 64 (Lid) versehen, wie im folgenden noch im einzelnen zu beschreiben sein wird. Dieses wird zum Bilden einer Mehrzahl von Rippen verwendet. Wie man am besten aus den Figuren 2 und 4 erkennt, ist in die Stirnfläche 46 ein halbzylindrischer Kanal 66 eingedreht, und zwar quer zu dieser Stirnfläche, so daß seine Längsachse im wesentlichen mit einem Durchmesser von beispielsweise der Mantelfläche 44 zusammenfällt. Wie man ferner aus Figur 2 erkennt, befindet sich das Lid 64 auf einer Seite des Kanales 66, und zwar oberhalb dieses Kanales. Die Stirnfläche 46 ist ferner mit halbzylindrischen Lagerausdrehungen 68 und 70 versehen, die axial miteinander sowie mit Kanal 66 fluchten. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der obere Bereich von Kanal 52 abgerundet - siehe Sektor 72 in Figur 2 und Figur 3. Der untere Bereich von Kanal 52 ist ebenfalls abgerundet - siehe den bogenförmigen Sektor 74 in Figur 2 und in Figur 3.

Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Glieder 4OA und 4OB identisch miteinander, ausgenommen das Merkmal, daß der relativ erweiterte Innendurchmesser 54 bei Glied 4OA den verringerten Außendurchmesser 76 eng gleitend aufnimmt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind alle Elemente von Glied 4OB, die jenen des Gliedes 4OA gleich sind, mit dem Zusatz "b" gekennzeichnet.

Im folgenden soll näher auf die Figuren 6, 7 und 8 eingegangen werden, die Glied 4OA bei einer weiteren Phase seiner Herstellung veranschaulichen. Dabei sind Lid 64 wie auch der untere Bereich von Boden 50 (d.h. unter der Achse oder Mittelebene 80 in Fig. 6) mit einer Mehrzahl von Schlitzen versehen, die sich vertikal und senkrecht zur Achse der Lager erstrecken, die in Ausnehmungen 68 und 70 aufgenommen werden. Die Schlitze sind derart gelegt, daß sie vertikal sich erstreckende Zwischenräume bilden (siehe Figuren 6 und 7), so daß Rippen entstehen, die sich natürlich ebenfalls vertikal erstrecken. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die oberen und unteren Schlitze - so wie beispielsweise in den Figuren 6 und 7 gesehen - miteinander ausgerichtet und zum leichteren Verständnis mit jeweils verschiedenen Bezugszeichen versehen. Die Schlitze sind derart in das Lid 64 eingearbeitet, daß sie in bezug auf eine Vertikalebene 82, die durch die mittlere Ebene des Gliedes 4OA verläuft, nicht symmetrisch liegen.

Die obere Schar von Rippen 84, 86, 88, 90, 92 und 94 sind von gleicher Stärke, entsprechend der gleich großen Weite der Schlitze 96, 98, 100, 102, 104, 106. Die Weite dieser Schlitze ist größer als die Stärke der Rippen. Wie man am besten aus den Figuren 7 und 8 erkennt, sind die Rippen 84, 86, 88, 90,· 92 und 94 derart angeordnet, daß Rippe 88 auf einer Seite der Vertikalebene 82 liegt. Die oberen Schlitze 96 bis 106 enden an einer gemeinsamen Ebene 108, die geneigt sein kann.

Die unteren Schlitze und Rippen fluchten mit den oberen Schlitzen und Rippen. Die unteren Rippen 110, 112, 114, 116, 118 und 120 sind durch Schlitze 122, 124, 126, 128, 130 und 132 voneinander getrennt. Die unteren Schlitze 122 bis 132 enden an einer gemeinsamen Ebene 134, die ebenfalls geneigt sein kann.

Wie man am besten aus Figur 7 erkennt, ist der Boden 50 (siehe auch Fig. 3) mit Durchbrechungen 136, 138 und 140 versehen, die lediglich der Verringerung des Gewichtes von Glied 4OA dienen.

Die Figuren 12 und 14 veranschaulichen, in welcher Weise ein Glied 4OA und ein Glied 4OB zu einem einzigen Glied 40 zusammengebaut sind. Am besten erkennt man noch aus Figur 13, in welcher Weise ein hülsenförmiges Lager 142 in der halbzylindrischen Aussparung 70 aufgenommen und hierin durch mit Finnen ve.rsehene Bereiche 144 und 146 gehalten wird. Jedes Glied 4OA und 4OB braucht nur ein solches Lager 142 zu haben, da das einzelne Lager eines jeden Gliedes 4OA oder 4OB beim Zusammenbringen der beiden Gliedelemente zwei miteinander fluchtende Lagerteile bilden.

Die beiden Gliedelemente 4OA, 4OB werden durch Einführen von Durchmesser 76 des Gliedes 4OB in den erweiterten Innendurchmesser 54 des Gliedes 4OA zusammengebaut, und zwar derart, daß die Kanäle 56, 58, 60 und 62 des Gliedelementes 4OA mit den Kanälen 56b, 58b, 60b und 62b des Gliedelementes 4OB jeweils fluchten. Nach dem Fluchten werden Nieten 148, 150, 152 und 154 in die miteinander fluchtenden Kanäle eingebracht und verriegelt. Wie man aus den Figuren 12 bis 14 erkennt, werden die Gliedelemente 4OA und 4OB jeweils derart miteinander zusammengebraucht, daß die beiden Satz Rippen 84 bis 94 und 84b bis 94b des oberen Teiles des Gliedes 40 oberhalb der Achse der Lager 142 und 142b zu liegen kommen.

Die Figuren 16 und 17 veranschaulichen in einer Seitenansicht, in welcher Weise zwei einander benachbarte Glieder wirksam miteinander verbunden sind. Hierbei greifen die Rippen des einen Gliedes verzahnungsartig in die Schlitze des anderen Gliedes. Befindet sich Glied 40 - in der Darstellung von Figur 16 links - , und Glied 40 in der Darstellung von Figur 16 rechts jeweils in seiner neutralen Position (Null-Position oder Ausgangsposition), so befinden sie sich in der in Figur 16 veranschaulichten Position. Werden die Glieder 40, 40 jedoch zu einem gegenseitigen Verschwenken oder Abwinkein veranlaßt, und zwar um die Schwenkzapfen 142 und 142b, so daß sie eine maximale Abwinklung einnehmen, so nehmen das links dargestellte Glied 40 und das rechts dargestellte Glied 40 die in Position 17 veranschaulichten Pasitionen ein.

Beim Zustand gemäß Figur 16 befindet sich die Rippen 84b bis 94b mit den Rippen 84 bis 94 in ihrer maximalen Eingriffsposition, während sich die unteren Rippen 110 bis 118 und 110b und 118b in ihrer geringsten Eingriffsposition befinden. Sind die Glieder 40, 40 hingegen soweit wie möglich gegeneinander ausgelenkt, so wie in Figur 14 veranschaulicht, so befinden sich die Rippen 84b bis 94b in ihrem am wenigsten im Eingriff befindlichen Zustand mit den Rippen 84 bis 94, während die unteren Rippen 110 und 118 und 110b bis 118b einen Zustand erreichen, in dem sie sich in einem maximalen Eingriff miteinander befinden. Es versteht sich, daß die miteinander kämmenden Rippen verhindern sollen, daß Gegenstände oder die Finger der Bedienungsperson in die Zwischenräume zwischen einander benachbarte Glieder gelangen.

Bei den in den Figuren 12 bis 17 dargestellten Gliedern 40 befinden sich die Rippen 84 bis 94 und 84b bis 94b auf denselben allgemeinen oder relativen Höhen. Zur Folge der Kanäle 56 bis 62 und 56b bis 62b können die Glieder 4OB jedoch selektiv verdreht (indexiert) werden, und zwar um Schritte von 90° relativ zueinander; sodann können sie in diesen relativen Positionen durch Nieten 148 bis 154 gesichert werden.

Die Figuren 18 und 19 veranschaulichen lediglich ein Glied 40-1. Dieses veranschaulicht willkürlich, daß Glied 4OB bei der Ausführungsform gemäß der Figuren 18 und 19 (vor dem Verriegeln) 90° verdreht wurde, und zwar im Uhrzeigersinn in Figur 13 gesehen, relativ zur Position gemäß Figur 12, während die Position von Glied 4OA beibehalten wurde. Demzufolge sind die Achsen der Lager 142 (von Glied 4OA getragen) sowie die Achsen der von Glied 4OB getragenen Lager senkrecht, jedoch verdreht zueinander, während die jeweiligen Achsen bei der.Ausführungsform parallel zueinander verlaufen.

Die Figuren 18 und 19 lassen ferner folgendes erkennen: Wird ein Glied 40 gemäß Figur 12 an der linken Seite des Gliedes 40-1 von Figur 18 angeschlossen und in seiner Ausgangsposition placiert, so würde dies eine relative Position annehmen, wie Glied 40 auf der linken Seite von Figur 16 relativ zu Glied 40 auf der rechten Seite von Figur 16. Beim Verschwenken oder Abkröpfen würde sich das Glied um die miteinander zusammenarbeitenden Lager im Gegenzeigersinn verdrehen, um sodann nach unten zu weisen, so wie in Figur 17 veranschaulicht. Wird jedoch ein Glied 40 - so wie in Figur 12 veranschaulicht - an die rechte Seite des Gliedes 40-1 von Figur 19 angeschlossen und in seine Null-Position placiert, so würde dieses Glied 40 die relative Position gemäß Figur 16 einnehmen, jedoch mit dem unteren zu oberst gekehrt. Wird ein solches Glied abgeknickt oder abgekröpft, so schwingt es im wesentlichen um die miteinander zusammenarbeitenden Lager nach oben. Hieraus ergibt sich, daß Glied 40-1 einen Übergang (in diesem Falle um 90°) der aufeinanderfolgenden Gelenkachsen erbringt.

Ein weiteres Glied, das derart angeordnet ist, daß Gliedelement 4OB um 180° relativ zu Gliedelement 4OA indexiert wird, ist mit Bezugszeichen 40-2 versehen, wobei das Indexieren in bezug auf die relativen Positionen gemäß der Figuren 12 bis 14

vorgenommen wird. Bei einer solchen Anordnung wäre das Gelenk eines Gliedes im Bereich eines Endes des Gliedes 40-2 dem Gelenk eines Gliedes gegenüberliegend, das sich im Bereich des anderen Elementes des Gliedes 40-2 befände. Weiterhin läßt sich ein viertes Glied derart anordnen, daS Gliedelement 4OB im Gegenzeigersinne - in Figur 13 gesehen - um 90° relativ zu der in Figur 12 dargestellten Position indexiert ist, während die Position des Gliedelementes 4OA beibehalten wird. Die Gelenkachsen an beiden Enden wären dann jene in den Figuren 18 und 19 dargestellte; lediglich die relative Gelenkrichtung wäre jener entgegengesetzt, die in den Figuren 18 und 19 veranschaulicht ist.

In den Figuren 22 bis 24 sind verschiedene Glieder in Wirkverbindung miteinander gebracht, wobei zwischen einander benachbarten Gliedern Lager verwendet werden; die Glieder sind durch nachgiebige Mittel miteinander zusammengekoppelt und in Wirkverbindung gehalten, was noch beschrieben werden soll.

Die in Figur 22 dargestellten, zahlreichen Nieten 176 sind vereinfacht veranschaulicht. Funktional entsprechen sie den Nieten 148 bis 154. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist durch die aufeinanderfolgenden Glieder ein Kabel hindurchgeführt. Dieses dient dazu, die Glieder in Arbeitsstellung zu halten und die gewünschten Arbeitskräfte zu übertragen. Dieses Kabel ist an seinem einen Ende an einem Anker befestigt, während es mit seinem anderen Ende an einer Last- oder Kraftzelle angreift.

Figur 20 zeigt eine Verankerungseinrichtung 180. Diese weist ein hülsenförmiges Gehäuse 184 mit Schrauben 186 auf, die durch den Mantel des Gehäuses hindurchgeführt sind, um ein Gliedelement 4OB zu befestigen. Die Schrauben 186 sind in Gewindebohrungen 56b bis 62b des Gliedelementes 4OB eingeschraubt. Eine Abstandshülse 188 bildet den Anschlag für eine Ankerplatte 190, die ihrerseits den Anschlag für eine Unterlegscheibe 192 und

eine Mutter 194 bildet. Die Mutter 194 ist auf eine Gewindespindel 196 aufgeschraubt, die durch eine Bohrung 197 in Ankerplatte 190 hindurchgeführt ist und deren Ende zum Ansetzen eines Schlüssels mit entsprechenden Angriffsflächen 198 versehen ist. Das andere Ende 200 der Gewindespindel 196 greift an einem Fitting an, der seinerseits an Stahlkabel 202 angreift. Bei dieser Ausführungsform ist das Stahlkabel 202 von einer Scheide 204 umgeben, und zwar vorzugsweise auf seiner gesamten Länge. Die Scheide kann dabei auch als Perlonschlauch ausgebildet sein. Kabel 202 und Scheide 204 sind durch die Bohrung 52b hindurchgeführt. Gliedelement 40b von Figur 20 ist zwar mit Rippen 84b bis 94b und 110b bis 120b versehen; diese sind jedoch hier nicht dargestellt.

Die in Figur 21 dargestellte Last- oder Kraftzelle 182 umfaßt ein zylindrisches Gehäuse 206. Dieses ist in der Figur links mit einem Gliedelement 4OB durch Schrauben 208 verbunden, die durch den Gehäusemantel hindurchgeführt sind. Die Schrauben 208 können in Kanäle 56b bis 62b des Gliedelementes 4OB eingeschraubt sein. Man erkennt ferner einen hülsenförmigen Halter 210, dessen innere Enden 212 radial eingezogen sind. Halter 210 befindet sich innerhalb des Gehäuses 206 und liegt axial an den axialen Stirnflächen des Gliedelementes 408 an.

An den beiden einander gegenüberliegenden Enden befinden sich Endscheiben 214 und 216, die von Stirnwänden 212 gehalten sind. Zum Positionieren von Federn 224, 226 dienen Positionierelemente 218, 220, die an den Scheiben 214, 216 anliegen. Die Positionierelemente 218 und 220 haben Augen 222-222; zwischen jedem Augenpaar befindet sich je eine der genannten Druckfedern 224, 226. Die Druckfedern 226 können in einer gewissen Anzahl radial außerhalb der Druckfedern 224 angeordnet sein.

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Eine axial angeordnete Gewindespindel 228 greift mit ihrem einen Ende 230 an einem Fitting an, der von Kabel 222 getragen ist, tritt durch Bohrungen 232 und 234 der Stirnplatten 214 und 216 frei hindurch und ist an der Stirnplatte 216 mittels Unterlegscheibe 238 und Mutter 236 gesichert. Gewindespindel 228 ist wiederum mit Flächen 240 zum Angreifen eines Schlüssels versehen. Es versteht sich, daß die dem Kabel 202 mitgeteilte Spannung umso größer ist, je stärker die Federn 224 und 226 komprimiert werden.

Auch hierbei sind wiederum die Rippen 84b bis 94b und 110b bis 120b, die dem Gliedelement 4OB selbstverständlich angeformt sind, aus Gründen der größeren Übersichtlichkeit weggelassen.

Beim Zusammenbau der verschiedenen Elemente des Hauptträgers wird Kabel 202 durch alle Bohrungen 52 und/oder 52b sämtlicher Glieder 4OA und 4OB hindurchgeführt, die zwischen den funktionalen Enden dieses Kabels 202 vorhanden sind.

Aus Figur 22 erkennt man, daß die jeweiligen Enden des Hauptträgers 12, falls gewünscht, aus einer Last- oder Kraft-Zelle 182 bestehen, wobei sich Kabel 202 sowie Scheide oder Hülle 204 zwischen diesen Enden durch sämtliche Glieder hindurcherstreckt.

Aus Figur 23 erkennt man, daß die jeweiligen Enden des Hauptträgers 12, falls gewünscht, aus einer Last- oder Kraft-Zelle 182 gebildet sein können, so wie man dies am linken Ende der Figur 23 sieht, ferner aus einem Ankerende 180 am rechten Ende. Dabei erstrecken sich Kabel 202 mit Hülle 204 wiederum durch sämtliche Glieder 4OA und 4OB hindurch.

Bei der in Figur 24 dargestellten Ausführungsform sind die jeweiligen einander gegenüberliegenden Enden des Hauptträgers 12 aus Last- oder Kraft-Zellen 182 gebildet. An einer bestimmten

Stelle zwischen den Zellen 182 kann eine doppelseitige Ankereinrichtung 180 zwischengeschaltet sein. In einem einzelnen starren Außengehäuse können Anschlagtaschen 190, 190 sowie Gewindespindeln 196, 196 enthalten sein; diese sind derart ausgerichtet, daß ein Ende der. Gewindespindel 196 am Kabel 202 angreift, das zu einer Last-Zelle 182 führt, während die andere Gewindespindel 196 am anderen Kabel 202 angreift, das zu der anderen Last-Zelle 182 führt. Eine solche Anordnung hat den Vorzug, daß Spannungskräfte im Hauptträger 12 besser ausgewählt werden können, da es hierbei möglich ist, im linken Bereich der Einrichtung gemäß Figur 24 eine höhere elastische Kraft vorzusehen, ohne daß hierdurch die im rechten Teil der Einrichtung herrschende Spannung beeinflußt wird.

Aus aen Figuren 25, 26 und 27 erkennt man einige Ausführungsformen von Hängeeinrichtungen.

Der in Figur 25 dargestellte Hänger 28 weist einander gegenüberliegende Kragarme 250 und 252 auf. Diese sind an bestimmten Stellen des Detreffenden Gliedes 40 angeordnet und mittels Schrauben und Bohrungen 254, 256 im Reibschluß hieran befestigt. Die Zubehörteile 30, 32, 34 und 36 ruhen in entsprechenden Kanälen 258, 260, 262 und 264. Außerdem erkennt man flexible Halter 266 und 268, bzw. 270 und 272, die die Kanäle abdecken·und die ebenfalls von den Armen 250, 252 getragen sind.

Der Hänger 28 in Figur 26 umfaßt einen Metallstreifen, bestehend aus einem Abschnitt 274 im mittleren Bereich sowie zwei seitlich sich erstreckende und mit diesem mittleren Abschnitt einteiligen Armen 276 und 278, die wiederum abgekröpfte freie Enden 280 und 282 haben. Dieser Hänger kann wiederum mittels Schrauben und Bohrungen 284 und 286 an einem Glied 40 befestigt werden. Außerdem kann eine Verriegelungslasche 288 am Metallstreifen 282 an den Stellen 280 und 290 abnehmbar befestigt werden.

Der Hänger gemäß Figur 27 umfaßt einen einteiligen Metallstreifen mit einem mittleren Abschnitt 294 sowie mit zwei sich seitlich erstreckenden Armen 296 und 298, wiederum mit abgekröpften freien Ende 300 und 302. Diese freien Enden 300 und 302 sind relativ kurz und haben einen gewissen Abstand zu den Zubehörtei_T len 30, 32, 34 und 36. Der verbleibende Zwischenraum ist durch Gummihülsen 304 und 306 oder dergleichen ausgefüllt, die auf die Arme 300 und 302 aufgeschoben sind.

Wie man aus den Figuren 2 bis 5, 7, 10, 12 und 13 erkennt, sind die Mittellinien oder Achsen der Bohrungen oder Kanäle 52 und/oder 52b in bezug auf die Achsen der Lager oder Zapfen exzentrisch angeordnet.

Aus den Figuren 2 und 3 erkennt man, daß die Achse 310 die Schwenk- oder Lagerachse 142 und 142b ist, um welche die Schwenk- oder Abknickbewegung stattfindet. Weiterhin erkennt man, daß die Achse 312 der Bohrung 52 exzentrisch hierzu angeordnet ist, und zwar in Figur 2 gesehen nach oben, jedoch noch in der Mitte zwischen der linken und der rechten Seite, wiederum in Figur 2 gesehen. Ferner ist es wichtig, daß bei allen diesen Gliedern die Richtung der exzentrischen Versetzung zum halbzylindrischen Abschnitt des Gliedes hingeht, das sich während der Knickbewegung in einer Richtung hinweg von der neutralen Lage aus der gegenüberliegenden Position des benachbarten Gliedes hinwegbewegt.

Ferner sei daran erinnert, wie bereits ausgeführt, daß sich Kabel 202 und Hülle 204 durch sämtliche dieser Kanäle 52 und/oder 52b hindurch erstrecken. Aus diesem Grunde wird nunmehr verständlich, daß jegliche Spannkräfte in Kabel 202 an jeder Gelenkverbindung von beispielsweise zwei Gliedern 40 eine Widerstandskraft ausüben, die der Verschwenkung der Glieder entgegengerichtet ist. Die Größe dieser Widerstandskraft ist wenigstens

zum Teil durch die Größe der Exzentrizität der Achsen 312, 312b bestimmt, die als Hebelarm dient. Kabel 202 hält somit die zugeordnete Mehrzahl der Glieder unter Druckspannung von bestimmter Größe. Somit läßt sich ein Biegen oder Abknicken an irgendeiner gewünschten Stelle lediglich durch Überwinden der Kraft an dieser Verbindungsstelle zweier einander benachbarter Glieder erreichen. Wie man weiter aus den Figuren 22, 23 und 24 erkennt, lassen sich verschiedene Glieder im Hauptträger 12 derart kombinieren, daß der gewünschte Grad und/oder die gewünschte Bewegungsrichtung und Gelenkigkeit je nach den Bedürfnissen des Anwendungsfalles erreicht werden.

Figur 28 veranschaulicht die Anwendung des Hauptträgers 12 bei einem Schweißroboter 338, der Freiheitsgrade seiner Bewegung wenigstens gemäß den Pfeilen 340, 342, 344, 346 und 348 hat. Hauptträger 12 kann alle diese Bewegungen mitmachen. Ferner läßt sich das Basisende 14 derart schwenkoar lagern, daß die gesamte Operation der Kombination des Hauptträgers 12 und des Schweißroboters 238 noch weiter gesteigert wird. Wie man am besten aus Figur 28 erkennt, übt Hauptträger 12 aufgrund seines elastisch gespannten Kabels 202 stets eine Kraft aus, die dazu neigt, die verschiedenen Glieder in ihre Null-Position oder Ausgangsposition zu verbringen, wobei der Hauptträger 12 im wesentlichen geradlinig verläuft; er kann aber auch irgendeine andere, vorgewählte stabile oder Null-Konfiguration annehmen. So kann beispielsweise der armförmige Abschnitt 29 in Figur 28 oberhalb des armförmigen Abschnittes 27 angeordnet sein und kontinuierlich eine Bewegung nach oben um den gekrümmten Abschnitt zwischen den beiden Abschnitten 27 und 29 auszuführen. Es versteht sich, daß die beiden armförmigen Abschnitte 27 und 29 von unterschiedlicher effektiver Länge sein können. Diese Tendenz der Elastizität dient natürlich der Aufnahme des Gewichtes der Zubehörteile, die somit derart getragen werden, daß die Maschine, d.h. also beispielsweise der Schweißroboter diese Zubehörteile nicht tragen

müssen. Figur 28 veranschaulicht eine Komoination, wobei der flexible Hauptträger 12 gemäß der Erfindung mit seinem unteren Ende 14 an einer zugeordneten Tragkonstruktion befestigt ist, die beispielsweise der Boden eines Gebäudes sein kann, und wobei der obere, schwingfähige armförmige Abschnitt 29 das Gewicht der Zubehörteile trägt, die zur Maschine 338 dienen. Dieser armförmige Abschnitt 29 bewegt sich bei allen Phasen seiner Bewegung zusammen mit dem zugeordneten Teil der Maschine 338. Die Einrichtung gemäß der Erfindung läßt sich ferner durch Umkehren des Hauptträgers dahingehend anwenden, daß sie von irgendeiner oben befindlichen (stationären oder beweglichen) Trageinrichtung herabhängt, aber im übrigen in gleicher Weise dahingehend funktioniert, daß sie das Gewicht der Zubehörteile aufnimmt, die zu einer zugeordneten Maschine, also beispielsweise einem Schweißroboter, führen. Dies läßt sich leicht wie folgt veranschaulichen: Das Ende 14 sowie der armförmige Abschnitt 27 könnten an irgendeiner oben befindlichen Trageinrichtung befestigt sein, während der armförmige Abschnitt 29 sich unterhalb dem armförmigen Abschnitt 27 befindet (wobei zwischen diesen beiden Abschnitten ein abgekröpfter Teil vorhanden ist). Auch hierbei könnte der armförmige Abschnitt 27 wiederum zusammen mit dem zugeordneten Teil der Maschine 338 eine Schwingbewegung in sämtlichen Richtungen ausführen, und gleichzeitig das Gewicht der Zubehörteile tragen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist ein zweites Kabel 380 als Sicherheitsvorrichtung vorgesehen. Wie man aus den Figuren 20 und 21 erkennt, sind die einander entgegengesetzten Enden 382 und 384 des Kabels 380 jeweils mit einer Ankereinrichtung 180 fest verbunden, beispielsweise durch eine Gewindespindel 386, eine Unterlegscheibe 388 und eine Mutter 390, die an einer Platte 190 anliegen, ferner an einer Last-Zelleneinrichtung 182, und zwar befestigt mittels einer Endkappe 392 und einem Anschlagelement 394. Der Zweck dieses Kabels 380 besteht nur darin, zu verhindern, daß die Glieder 40 dann auseinanderfliegen, falls das Zugkabel 202 reißt.

Heidenheim, den 14.05.84
DrW/Srö

Claims

nachqereichtI

Anwaltsakte: P + G 1156 Sine Products Company

Mt. Clemens, V.St.A.

Patentansprüche

l.j Flexible Trag- und Handhabungseinrichtung zum Tragen von Zubehör (30, 32, 34, 36), mit einer Reihe von hintereinander angeordneten Gliedern (40), die in bezug aufeinander gelenkig bewegt werden können, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (40) einen langgestreckten, gelenkigen Hauptträger (12) bilden, der ein erstes (14) und ein zweites (18) Ende aufweist, daß eine Federeinrichtung (224, 226) vorgesehen ist, die der Gelenkbewegung zwischen zwei einander benachbarten Gliedern (40) in einer ersten Gelenkrichtung elastisch entgegenwirkt, und daß die Federmittel (224, 226) auch dahingehend auf einander benachbarte Glieder (40) einwirken, um die Gelenkbewegung in einer zweiten Gelenkrichtung zu erzeugen, die der ersten entgegengerichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (40) in einander benachbarten Positionen durch ein Kabel (202) gehalten sind, das an der Federeinrichtung (224, 226) angreift, eine Spannung ausübt, und somit eine Druckkraft auf die Glieder (40) ausübt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schwenkzapfen (142, 142b) zwischen einander benachbarten Gliedern (40) in Wirkverbindung zwischengeschaltet sind,

Ϊ4Τ9877

wobei die Gelenkbewegung in den beiden genannten Richtungen um die Achsen (310, 310b) der Schwenkzapfen (142, 142b) verläuft, daß die Gelenkbewegung in der ersten Richtung wenigstens dahingehend tendiert, die sodann bestehende elastische Kraft der Federeinrichtung (224, 226) zu steigern, und daß die Gelenkbewegung in der genannten zweiten Richtung wenigstens dahingehend wirkt, die sodann wirkende elastische Kraft der Federeinrichtungen (224, 226) zu verringern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkbewegung in den beiden Richtungen um eine Schwenkachse im wesentlichen zwischen zwei einander benachbarten Gliedern (40) stattfindet, und daß die Federeinrichtungen (224, 226) der Gelenkbewegung entgegenwirken und eine Kraft aufbringen, deren Wirkungslinie gegenüber der Schwenkachse (310) verdreht oder zu dieser geneigt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (40) wenigstens ein erstes und ein drittes Segment (Figuren 22, 23, 24) erfassen, die derart angeordnet sind, daß das erste und das zweite Segment einander benachbart, und das zweite und das dritte Segment einander nächst-benachbart sind (siehe Figuren 22, 23, 24), daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das erste und das zweite Segment um eine erste Schwenkachse (142, 142b, Figuren 10 und 19) im wesentlichen zwischen dem ersten und dem zweiten benachbarten Segment (40) auftritt, wobei die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das zweite und dritte benachbarte Element um eine zweite Schwenkachse (142, 142b, Figuren 17 und 19) im wesentlichen zwischen dem zweiten und dritten benachbarten Segment auftritt, und daß die Federeinrichtung (224, 226) der Gelenkbewegung relativ zur ersten Schwenkachse und relativ zur zweiten Schwenkachse entgegenwirkt und eine Kraft aufbringt, deren Wirkungslinie in bezug auf die Schwenkachse verdreht oder zu dieser geneigt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder oder Segmente (40) wenigstens ein erstes und ein drittes Glied umfassen, das derart angeordnet ist, daß das erste und das zweite Glied einander benachbart und das zweite und das dritte Glied einander nächst-benachbart sind (siehe Figuren 22, 23 und 24), daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das erste und das zweite einander benachbarte Glied um eine erste Schwenkachse zwischen dem ersten und dem zweiten benachbarten Glied auftritt (Figuren 22, 23, 24), und daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das erste und auf das dritte benachbarte Glied um eine zweite Schwenkachse zwischen dem zweiten und dem dritten Glied auftritt (Figuren 22, 23, 24), und die erste und die zweite Schwenkachse in bezug aufeinander verdreht bzw. zueinander geneigt sind (siehe Figuren 17, 19", 22, 25, 24).

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder wenigstens ein erstes und ein drittes Glied umfassen, die derart angeordnet sind, daß das erste und das dritte Glied einander benachbart, und das zweite und das dritte Glied einander nächst-benachbart sind (siehe Figuren 22, 23, 24), daß die genannte Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das erste und das zweite Glied um eine erste Schwenkachse im wesentlichen zwischen dem ersten und dem zweiten einander benachbarten Glied verläuft (siehe Figuren 22, 23, 24), daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das zweite und auf das dritte einander benachbarte Glied um eine zweite Schwenkachse im wesentlichen zwischen dem zweiten und dem dritten der einander benachbarten Glieder verläuft (Figuren 22, 23, 24), daß die erste und die zweite Schwenkachse geneigt oder verdreht zueinander verlaufen (siehe Figuren 17, 19, 22, 23, 24), und daß die Federeinrichtungen (224, 226) der Gelenkbewegung relativ zur ersten Schwenkachse und relativ zur zweiten Schwenkachse elastisch entge-

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Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Hängeeinrichtung (Hänger) (28) vorgesehen ist (siehe Figuren 1, 25, 26, 27), daß der Hänger (28) von wenigstens einem der Glieder (40) getragen und zusammen mit diesen bewegbar ist, und daß der Hänger Zubehör (30, 32, 34, 36) an dem Hauptträger (12) festhält, und zwar auch während des Betriebes, d.h. der Bewegung des Hauptträgers (12).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hänger (28) vorgesehen ist (siehe Figuren 1, 25, 26, 27), der von wenigstens einem Glied (40) getragen und zusammen mit diesen bewegbar ist, und daß dieser Hänger (28) Zubehör (30, 32, 34, 36) während des Betriebes außerhalb des Hauptträgers (12) zu tragen und zu halten vermag.

10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hänger (28) vorgesehen ist (siehe Figuren 1, 25, 26, 27), der von wenigstens einem Glied (40) getragen und zusammen mit diesem bewegbar ist, und der das Zubehör (30, 32, 34, 36) an dem Hauptträger (12) zu halten und mit diesem zu bewegen vermag.

11. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hänger (28) vorgesehen ist (siehe Figuren 1, 25, 26, 27), der als getrenntes Bauteil ausgebildet und an wenigstens einem Glied (40) befestigt und zusammen mit diesem bewegbar ist, und daß dieser Hänger (28) Zubehör (30, 32, 34, 36) mit dem Hauptträger (12) in Wirkverbindung bringt und an diesem festhält.

12. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hänger (28) vorgesehen ist (siehe Figuren 1, 25, 26, 27), der von wenigstens einem der Glieder (40) getragen und zusammen mit diesen bewegbar ist und der derart an den Zubehörteilen (30, 32, 34, 36) angreift, daß er diese an dem Hauptträger (12) befestigt.

^s *" 3*4119877

13. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hänger (28) vorgesehen ist (siehe Figuren 25, 26, 27), der von wenigstens einem der Glieder (40) getragen und zusammen mit diesen bewegbar ist, und der derart an den Zubehörteilen (30, 32, 34, 36) angreift, daß er diese an dem Hauptträger (12) befestigt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hänger (28) vorgesehen ist (siehe Figuren 1, 25, 26, 27), der von wenigstens einem der Glieder (40) getragen und zusammen mit. diesem bewegbar ist und der derart an den Zubehörteilen (30, 32, 34, 36) angreift, daß er diese am Hauptträger (12), befestigt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung um eine Schwenkachse (310) im wesentlichen zwischen den zwei einander benachbarten Gliedern (40) stattfindet, daß ein Kabel (202) vorgesehen ist, das an der Federeinrichtung (224, 226) angreift, daß das Kabel (202) und die Federeinrichtung (224, 226) gemeinsam an dem ersten (14) und an dem zweiten (18) Ende angreifen, daß die Federeinrichtung (224, 226) der Gelenkbewegung elastisch entgegenwirkt und auf das Kabel (202) eine Zugspannung überträgt, und daß das Kabel (202) während aller Betriebszustände zur Schwenkachse (310) schräg verläuft (312).

16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schwenkeinrichtung (142, 142b) vorgesehen ist, die zwischen zwei einander benachbarte Glieder (40) geschaltet ist, daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung die Achse (310) der Schwenkeinrichtung verläuft, und daß die Gelenkbewegung in der ersten Richtung die in der Federeinrichtung (224, 226) herrschende elastische Kraft vergrößert, und in der zweiten Richtung diese Kraft verringert.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung um eine Schwenkachse (310) stattfindet, die zwischen zwei einander benachbarte Glieder geschaltet ist, und daß die Federeinrichtung (224, 226) der Gelenkbewegung elastisch entgegenwirkt und eine Kraft aufbringt, deren Wirkungslinie zur Schwenkachse (310) geneigt oder schräg verläuft (312).

18. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (40) wenigstens ein erstes und ein drittes Glied umfassen, die derart angeordnet sind, daß das erste und das zweite Glied einander benachbart und das zweite und das dritte Glied einander nächst-benachbart sind (siehe Figuren 22, 23, 24), und daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das erste und auf das zweite Glied um eine erste Schwenkachse stattfindet, die im wesentlichen zwischen das erste und das zweite Glied geschaltet ist (siehe Figuren 22, 23, 24), daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das zweite und auf das dritte Glied um eine zweite Schwenkachse stattfindet, die im wesentlichen zwischen das zweite und das dritte Glied geschaltet ist (siehe Figuren 22, 23, 24), und daß die Federeinrichtung (224, 226) der Gelenkbewegung relativ zur ersten Schwenkachse (310) und relativ zur zweiten Schwenkachse (310b) einen elastischen Widerstand entgegensetzt, wobei eine Kraft aufgebracht wird, deren Wirkungslinie zur Schwenkachse geneigt ist (312).

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (40) wenigstens ein erstes und ein drittes Glied aufweisen, wobei das erste und das zweite Glied einander benachbart und das zweite und das dritte Glied einander nächst-benachbart sind (siehe Figuren 22, 23, 24), daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in

bezug auf das erste und auf das zweite Glied um eine erste Schwenkachse verläuft, die zwischen das erste und das zweite Glied geschaltet ist, und daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das erste und das dritte Glied um eine zweite Schwenkachse stattfindet, die im wesentlichen zwischen das zweite und das dritte Glied geschaltet ist, und daß die erste und die zweite Schwenkachse relativ zueinander schräg oder geneigt verlaufen (siehe Figuren 17, 19, 22, 23, 24).

20. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (40) wenigstens ein erstes und ein drittes Glied umfassen, die derart angeordnet sind, daß das erste und das zweite Glied zueinander benachbart und das zweite und das dritte Glied zueinander nächst-benachbart sind (Figuren 22, 23, 24), daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das erste und das zweite Glied um eine erste Schwenkachse (310) stattfindet, die dem ersten und dem zweiten Glied gemeinsam ist, daß die Gelenkbswegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das zweite und das dritte Glied um eine zweite Schwenkachse (310b) stattfindet, die dem zweiten und dem dritten Glied gemeinsam ist, daß die erste und die zweite Schwenkachse geneigt zueinander sind (siehe Figuren 17, 19, 22, 23, 24), und daß die Federeinrichtung (224, 226) der Gelenkbewegung relativ zur ersten und relativ zur zweiten Schwenkachse elastisch entgegenwirkt und dabei eine Kraft aufbringt, deren Wirkungslinie zur ersten (310) und zur zweiten (310b) Schwenkachse schräg oder geneigt verläuft.

21. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hänger (28) vorgesehen ist (siehe Figuren 1, 25, 26, 27), der von wenigstens einem der Glieder (40) getragen und zusammen mit diesen bewegbar ist, und der derart an den Zubehörteilen (30, 32, 34, 36) angreift, daß er diese mit dem Hauptträger (12) verbindet.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hänger (28) vorgesehen ist (siehe Figuren 1, 25, 26, 27), der von wenigstens einem der Glieder (40) getragen und zusammen mit diesem bewegbar ist und der an den Zubehörteilen (30, 32, 34, 36) angreift, um diese mit dem Hauptträger (12) zu verbinden.

23. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung um eine Schwenkachse (310) stattfindet, die zwei einander benachbarte Glieder (40) miteinander verbindet, daß ein Kabel (202) vorgesehen ist, das mit der Federeinrichtung (224, 226) in Wirkverbindung steht, daß das Kabel (202) und die Federeinrichtung (224, 226) gemeinsam an dem ersten (14) und an dem zweiten (18) Ende angreifen, daß die Federeinrichtung (224, 226) der Gelenkbewegung elastisch entgegenwirkt und im Kabel (202) eine Zugspannung hervorruft, und daß das Kabel (202) während aller Betriebszustände zur Schwenkachse (310) geneigt oder schräg (312) verläuft.

24. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (40) im wesentlichen hülsenförmig sind und einen zylindrischen Außenmantel haben (siehe Figuren 12 bis 15, 18, 19).

25. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hänger (28) vorgesehen ist (siehe Figuren 1, 25, 26, 27), der mit dem zylindrischen Mantel wenigstens eines der Glieder (40) in Wirkverbindung steht und von diesem getragen ist, und der an den Zubehörteilen (30, 32, 34, 36) derart angreift, daß diese mit dem Hauptträger (12) verbunden sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einige der Glieder (40) hülsenförmig sind und eine äußere, im wesentlichen geschlossene Wand aufweisen (Figuren 12 bis 15, 18, 19).

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß ein Hänger (28) vorgesehen ist (siehe Figuren 1, 25, 26, 27), der von wenigstens einem der Glieder (40) getragen und mit diesem zusammen bewegbar ist, und der derart an den Zubehörteilen (30, 32, 34, 36) angreift, daß er diese an dem Hauptträger (12) befestigt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (40) durch ein Kabel (202) in einander benachbarten Positionen gehalten wird, daß das Kabel mit der Federeinrichtung (224, 226) verbunden ist, daß die Federeinrichtung an dem Hauptträger wenigstens im Bereich von dessen erstem Ende (14) angreift, und daß das Kabel (202) an dem Hauptträger (12) wenigstens im Bereich von dessen zweitem Ende (18) angreift.

29. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ankereinrichtung (24, 184) von dem Hauptträger (12) getragen ist und sich zwischen dem ersten (14) und dem zweiten (18) Ende des Hauptträgers (12) befindet, daß die Glieder (40) in einander benachbarten Positionen mittels eines Kabels (202) gehalten sind, das mit der Federeinrichtung (224, 226) in Wirkverbindung steht, das ferner eine Zugspannung erfährt und somit auf die Glieder (40) eine Druckspannung aufbringt und aus einem ersten und einem zweiten Kabel (202, 202) aufgebaut ist, daß die Federeinrichtung eine erste und eine zweite Federeinrichtung (224, 226; 224, 226) umfaßt, daß das erste Kabel und die erste Federeinrichtung derart in Wirkverbindung miteinander stehen, daß sie eine erste Feder-Kabel-Einrichtung bilden, daß das zweite Kabel und die zweite Federeinrichtung derart miteinander in Wirkverbindung stehen, daß sie eine zweite Feder-Kabel-Einrichtung bilden, daß das erste operative Ende der ersten Feder-Kabel-Einrichtung an den Hauptträger (12) wenigstens im Bereich von dessen erstem Ende (14) angeschlossen ist, daß das

zweite operative Ende der ersten Feder-Kabel-Einrichtung im Bereich der Ankereinrichtung (184) an den Hauptträger (12) angeschlossen ist, daß ein erstes operatives Ende der zweiten Feder-Kabel-Einrichtung an den Hauptträger wenigstens im Bereich von dessen zweitem Ende (18) angeschlossen ist, und daß das zweite operative Ende der zweiten Feder-Kabel-Einrichtung an der Ankereinrichtung (184) an den Hauptträger (12) angeschlossen ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Federeinrichtung und die erste Feder-Kabel-Einrichtung wenigstens im Bereich des ersten operativen Endes der ersten Feder-Kabel-Einrichtung (Figur 24) und wenigstens im Bereich des ersten Endes (14) des Hauptträgers (12) angeschlossen sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Federeinrichtung der zweiten Feder-Kabel-Einrichtung wenigstens im Bereich des ersten operativen Endes der zweiten Feder-Kabel-Einrichtung (24) und wenigstens im Bereich des zweiten Endes (18) des Hauptträgers (12) angeordnet ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Federeinrichtung der ersten Feder-Kabel-Einrichtung wenigstens im Bereich des ersten operativen Endes der ersten Feder-Kabel-Einrichtung (24) und wenigstens im Bereich des ersten Endes (14) des Hauptträgers (12) angeordnet ist, und daß die zweite Federeinrichtung der zweiten Feder-Kabel-Einrichtung wenigstens im Bereich des ersten operativen Endes der zweiten Feder-Kabel-Einrichtung (Figur 24) und wenigstens im Bereich des zweiten Endes (18) des Hauptträgers (12) angeordnet ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder (40) wenigstens ein erstes und ein drittes Glied umfassen, die derart angeordnet sind, daß das erste und das zweite Glied einander benachbart und das zweite und das dritte Glied einander nächst-ben.achbart (also jeweils einander in übernächster Beziehung stehen) sind (siehe Figuren 22, 23, 24), daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in Dezug auf das erste und auf das zweite Glied um eine erste Schwenkachse (310) stattfindet, die im wesentlichen zwischen das erste und das zweite Glied geschaltet ist, daß die Gelenkbewegung in der ersten und in der zweiten Richtung in bezug auf das zweite und das dritte Glied um eine zweite Schwenkachse (310b) stattfindet, die im wesentlichen zwischen das zweite und das dritte Glied geschaltet ist, daß ein Kabel (202) vorgesehen ist, das mit der Federeinrichtung (224, 226) in Wirkverbindung steht, daß das Kabel (202) und die Federeinrichtung (224, 226) miteinander zusammenarbeiten, um eine nachgiebige Kabel-Feder-Einrichtung zu bilden, (Figuren 20, 21), die der Gelenkbewegung relativ zur ersten und zur zweiten Schwenkachse nachgiebig Widerstand leistet, daß die Kabel-Feder-Einrichtung (Figur 20, 21) der Gelenkbewegung zur ersten Schwenkachse (310) und relativ zur zweiten Schwenkachse (310b) elastischen Widerstand entgegensetzt und eine Kraft aufbringt, deren Wirkungslinie zu den Schwenkachsen geneigt ist (312).

34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß eine kabelartige Halteeinrichtung (380) vorgesehen ist, die an ausgewählte Glieder (40) angeschlossen ist und die bei Ausfall der Kabel-Feder-Einrichtung (Figuren 20, 21) als Halteeinrichtung dient, um ein Herausspringen der Glieder zu vermeiden.

35. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabel-Feder-Einrichtung (202, 224, 226) im Inneren einiger Glieder (40) angeordnet ist und sich wenigstens über einige dieser Glieder hinwegerstreckt.

36. Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß eine kabelartige Halteeinrichtung (380) vorgesehen ist, die an einigen der Glieder (40) angreift und im Falle eines Ausfallens der Kabel-Feder-Einrichtung (202, 224, 226) als Haltemittel dient, um ein Herausfallen der Glieder (40) zu'vermeiden.

37. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß das kabelartige Haltemittel (380) innerhalb wenigstens einiger Glieder (40) angeordnet und sich innerhalb dieser erstreckt.

38. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das kabelartige Haltemittel (380) im Inneren wenigstens einiger Glieder (40) angeordnet ist und sich entlang dieser erstreckt.

39. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein kabelartiges Haltemittel (380) vorgesehen ist, das an bestimmte der Glieder (40) angeschlossen ist, um bei Ausfall der Federeinrichtung (224, 226) als Halteeinrichtung zu dienen und ein Auseinanderfallen der Glieder (40) zu verhindern.

40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß das kabelartige Haltemittel (380) im Inneren wenigstens einiger der Glieder angeordnet ist und sich entlang diesen erstreckt.

41. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein kabelartiges Haltemittel (380) vorgesehen ist, das mit bestimmten der Glieder (40) in Wirkverbindung steht und beim Ausfall der Federeinrichtung (226, 224) ein Auseinanderfallen der Glieder verhindert.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, daß das kabelartige Haltemittel (380) im Inneren wenigstens einiger Glieder (40) angeordnet ist und sich entlang dieser erstreckt.

43. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein kabelartiges Haltemittel (380) vorgesehen ist, das mit einigen der Glieder (40) in Wirkverbindung steht und das bei Ausfall der Federeinrichtung (224, 226) verhindert, daß die Glieder (40) auseinanderfallen.

44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß das kabelartige Haltemittel (380) im Inneren wenigstens einiger Glieder (40) angeordnet ist und sich entlang dieser erstreckt.

Heidenheim, 15.05.84
O174k/DrW/Srö