EP0000877A1 - Manipulator zum Positionieren von Werkstücken oder anderen Lasten - Google Patents

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EP0000877A1
EP0000877A1 EP78100560A EP78100560A EP0000877A1 EP 0000877 A1 EP0000877 A1 EP 0000877A1 EP 78100560 A EP78100560 A EP 78100560A EP 78100560 A EP78100560 A EP 78100560A EP 0000877 A1 EP0000877 A1 EP 0000877A1
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screw
gear
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plunger
gears
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Rudolf Betzing
Volker Betzing
Klaus Betzing
Ulrich Betzing
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Grisebach Hans-Theodor
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    • F16H2025/2087—Arrangements for driving the actuator using planetary gears

Definitions

  • the invention relates to an arrangement and design of screw gears with one or more ball spindles and ball nuts for converting a rotating into a reciprocating movement.
  • Screw gears are generally used in technology for adjustment tasks, e.g. in machine tools, but also in aircraft for adjusting the flaps, extending the landing gear, etc., and as actuators for a variety of tasks.
  • screw gears In contrast to pneumatic or hydraulic cylinders, the telescopic parts of such screw gears can be made insensitive and rigid. An advantage that is normally not exploited with these devices. Screw gears have already been used to move loads in space, but these screw gears always had to be used in such a way that they were not themselves directly carriers of the load and were directly subjected to bending or other forces.
  • the invention also intends to achieve a very light construction, and to design the screw gearing entrusted with this task itself into a particularly rigid support, and thus the use of such screw gears improved in the sense of the invention for the task of "adjusting loads in space” by an advantageous arrangement which makes it possible to use such an arrangement in many different ways, in particular also for manipulation tasks within the industrial production area.
  • the characterizing part of claim 1 specifies a certain arrangement in space by which it is necessary that the load to be lifted or lowered by a screw gear can be arranged at a considerable distance from the longitudinal axis of the screw gear without the bending forces on the screw gear influence the position of the load in the room and the function of the screw gear too strongly.
  • the load is also given the opportunity to move in circular paths with respect to the screw gear, and further degrees of freedom of movement are added by combination with other elements.
  • the claim 6 relates to the formation of a screw transmission, which is particularly advantageous because it is made up of very simple basic elements, forms a very resistant carrier and thus a foolproof function with little production effort, especially in arrangements according to the invention, but also about this Orders beyond, ensures. Refinements are contained in claims 7, 8 and 9.
  • the claim 10 relates to a screw gear as a clamping element for collets or the like. That is, for such in combination with holding members, which can be used extremely advantageously within the scope of the invention but also beyond. Hydraulic or pneumatic devices are mostly used to clamp holding members such as collets and the like. Also electrically operated, for. B. with magnets or other actuated organs have been proposed. The absolute foolproofness that is required today for safety reasons has so far not allowed the use of such electrical clamping devices.
  • a screw gear which is preferably designed according to the information of the invention, is used as a carrier of the collets and actuates the clamping jaws with its plunger, being between the plunger and the latter Lift mechanism are interposed.
  • the claim 18 is concerned with a swivel mechanism which, as a modular element, also has to accomplish the task of unlimited rotation of a part supplied with current conductors, since each angle limitation in a swivel mechanism causes considerable functional restrictions.
  • the claim 19 has independent character again, because it relates to an extremely important, horizontally articulated subdivision in the context of the invention as a suspension for the screw gears, by means of which the arrangement according to the invention can be moved in further degrees of freedom, in total in a horizontal plane . It is particularly important here that every degree of freedom must be able to be driven and braked.
  • Claim 20 once again summarizes important features of the invention which are important in the context of the application of the invention to a manipulator.
  • Claim 27 makes it possible to assemble a device of larger overall length and long stroke from several shorter standard devices, the drive elements forming stiffening nodes of a bamboo-like carrier.
  • the lifting speeds add up or add up, depending on the switching of the individual devices. Lifting speeds can be achieved that would otherwise be unthinkable.
  • the teaching of the An is particularly advantageous pronoun 27 in combination with the aforementioned features of the invention.
  • Claim 28 provides an example of a teaching for a hand-held handling device, in which the control possibility of such a device is shown, the application of such a control also being able to go beyond the scope of the invention.
  • This control is particularly suitable for a handling device with an articulated arm boom as a suspension.
  • the conditions have been created to move even larger loads in the space defined and non-positively, so that, to name just one example, within the load range of 250 kg to 2 tons at lifting heights of up to 5 meters, with the help of Screw-driven, the load can be moved or fixed and held in space.
  • an arm 6 serves as the suspension, which is pivotably connected to the arm 5 via a joint 26, swivel mechanism 22, brake 27, motor 80, which in turn is connected via the joint 26', axis 2, Carrier member 1 and with the swivel mechanism 22, brake 27 and motor 80 is fastened to a wall, for example.
  • the screw gear 7 is fastened with its outer telescopic part 4 in a clamping block 81 which, for example, has a toothed crank mechanism 83 which engages with a toothed rack 82 in order to adjust the outer telescopic part 4 vertically.
  • a swivel mechanism 22 'with the drive elements 18 can be installed in the cavity within the support profile of the arm 6 and carry out a propeller-like pivoting of the outer telescopic part 4 and thus of the screw gear 7 so that the load packed by the holding members 9 over the arm 6 pivoted up and from there can be pushed up by the screw gear 7.
  • a bearing body 15 is rotatably fastened, from which, for example, a support bracket 84 extends for special purposes.
  • the bearing body 15 forms connection surfaces 16, to which, for example, the screw gear 7 'can be connected with its drive elements 18, preferably pivotable by at least 90 °.
  • the holding members 9 form a pull-off and press-in device 12.
  • the screw gear 7 'can serve as a spacer 17.
  • FIG. 2 the arm 6 is broken off and, instead of the toothed crank mechanism 83, an additional lifting device 28 is provided, with which the actual screw gear mechanism is used Can be adjusted in height.
  • the lifting device 28 can be any actuator 25.
  • a pivot mechanism 22 has pivoted the second screw gear 7 'by 90 °, so that the holding members 9 can push a shaft 86 out of a workpiece 85.
  • the function of a collet 31 is shown in FIG. 3.
  • a drive block 71 with a motor 80 and a closed-circuit brake 27 ' is connected to a shaped tube which forms the outer telescopic part 4.
  • the ball screw 70 is guided with the spindle guide 87 within the plunger 11.
  • the ball nut 10 is housed within the plunger 11.
  • the circular plunger is positively guided in the outer telescopic part 4 with the sliding block 14 and the sliding guide bush 61.
  • a sleeve 202 is inserted by means of an internal thread 65.
  • a connecting part 200 is guided inside the sleeve and has a flange 88, on the two sides of which plate spring assemblies 79 are arranged in the sleeve 202 in a prestressed manner.
  • the connecting part 200 ends in a fork head 203, the bolt 204 of which engages the ends 216 of the inner legs 214 via elongated holes 217. Movement of the legs 214 in one direction or the other changes the force ratio only minimally. Beams 215 are welded to the outer telescopic part 4.
  • the angle levers 210 with their jaw levers 211 and their inner legs 214 are mounted at 212 on the carriers 215 at the intersection of these legs.
  • Form plates 230 are rotatably supported by ball bearings and, as shown by arrows, can be swiveled or moved from the inside to the outside.
  • Figure 4 shows a perspective view. Here it can be seen how an operator actuates a master switch 111 with which the function of the screw gear 7 and the screw gear 7 'and thus the holding member 9 is controlled by the operator.
  • a furnace 110 was drawn into which the workpiece is to be inserted.
  • the holding members 9 of FIG. 4 show an enlarged illustration of FIG. 4 A.
  • Spindles (not shown) drive a drive pinion 127 and this drives the adjustment of a bearing plate 30, so that a swivel mechanism 22 "is created.
  • FIG. 5 instead of the lifting mechanism 28, actuator 25 shown in FIG. 2, the lifting and lowering of the entire cantilever arm 3 with the partial arms 5 and 6 is shown via a lifting spindle 32 which is mounted in upper and lower spindle tension bearings 33.
  • the entire support member can also be rotatably supported via a ball slewing ring 89.
  • Special drive means, swivel mechanism 22 can be provided for this.
  • the arrangement of spacer elements 18, drive elements and tensioning mechanisms 23 will be explained later.
  • Figure 6 shows only a top view, the motion sequences and the joints.
  • FIG. 7 now supplements the teaching according to FIG. 5.
  • FIG. 8 shows an exploded view of the arrangement of the drive elements 18, swivel mechanisms 22 'and bearing body 15 on the tappet 11 according to the invention.
  • the bearing body 15 is rotatable relative to the tappet 11, which, as can be shown later, also by means of a Swivel mechanism 22 'with power distributor (slip ring body 220) can go on.
  • the motor 80 is attached to one of the connection surfaces 16 of the bearing body 15 by means of screws 91, it being possible for this to take place that, as shown by arrows, pivoting by 360 0 can be made depending on the task.
  • the motor housing 90 of the motor 80 is in turn coupled to drive elements 18, gear housing 92 or spacer elements 17 with a current distributor 220, to which a connecting cable 154 leads to the brush holder 153.
  • the current distributor 220 with its housing 24 is also a bearing body.
  • a powerful drive shaft 219 emerges from it and the cables connected to it, which can now pivot with the axis.
  • a sleeve 155 can be plugged onto the drive shaft 219, which in turn can be connected to the collet unit 225, in which two screw gears 7 'are arranged so that they overlap each other so that their collets 31 with the outer legs 213 of the jaw lever 211 point in different directions and can now turn propeller-like with the axis.
  • the tensioning opening is designated by 218, while the screw gear 7 'forms the actual tensioning mechanism 23. It is important that the mold plates 230 can pivot about the holding pins 231 and thus can clamp both from the inside out and from the outside in.
  • FIG. 9 shows a slightly changed arrangement.
  • the lower connection surface of the bearing body 15 has been used here.
  • FIG. 10 shows the current distributor 220 with the housing 24, which is designed as a slip ring body, in a sectional illustration, see FIG. 8.
  • the connection means 154 are introduced into the brush holder 153 and ultimately lead the current over this and the slip rings up to the flange 234 and thence to the collets 31.
  • the powerful shaft bearings 221 make the current distributor 220 a bearing body 15.
  • FIGS. 11 and 12 show that a slip ring body 220 or Power distributor 220 can be provided, which can then immediately form the bearing body 15 but does not necessarily have to.
  • the vertical bearing body 15 is connected to a slip ring body 220 in a horizontal arrangement, which in turn is designed as a power distributor 220 and carries on its drive shaft 219 a pinion which is in drive connection via a toothed belt 223 with a corresponding pinion of a gear shaft 224 and thus a swivel gear 222 forms.
  • the collet unit 225 is arranged in a propeller-like manner above the sleeve 155, as has already been shown in a similar form in FIG.
  • the handwheels 237 are arranged such that they can turn the drive elements 95, 80, 90, 21, the bearing being carried out via the shaft bearings 221 within the power distributor 220 or bearing body 15.
  • the closing plane of the collets 31 can thus be adjusted in the direction of the arrow about the center axis shown, and each position can be determined via the brake shoe 235, brake disk 236.
  • These disc brakes are primarily assigned as a component to other swivel mechanisms. Above all, you can replace the brakes 27 on the joints 26, 26 ', for which extremely high braking forces are required.
  • FIG. 11 also shows a limit switch 43 that may be required.
  • the current distributor 220 is practically a connection block 232 and is fastened on the end face to the current distributor 220, which in turn serves as a bearing body 15 on the plunger 11. This arrangement is preferred if only one collet 31 is provided.
  • FIG. 13 does not require any description, since here only the redesign of a collet according to FIG. 3 with two Clamping jaws should be shown in one with three clamping jaws.
  • the limit switch 43 was shown rotated by 90 ° in order to be able to show its function better.
  • the limit switch 43 is a flat housing since the screw shaft 7 is arranged on the side faces of the drive shaft.
  • the rotor 93 is seated on the rotor shaft 40 of the electric motor 80 in the motor housing 90 within the stator winding 94.
  • the motor compartment is closed off by the bearing cover 95.
  • a idle current brake 27 'then adjoins the rotor shaft 40 and to this a drive wheel 96 mounted on the shaft end or on a shaft end which can be coupled to the rotor shaft.
  • This drives a drive belt 42 via the drive wheel 96' and thus a rolled spindle 97 this spindle is seated by a nut 98.
  • This acts on switching elements 99 via corresponding cam systems.
  • the switching elements 99 can be displaced by means of screw spindles 250 via handles 251.
  • the motor housing 90 which is open at the bottom, is closed by a cover 252 which, as a bearing cover, supports the output shaft end of the motor and at the same time has a recess on its underside which forms part of a gear housing or a gear housing section 92.
  • the other part of this housing is formed by a turning of the bearing body 15 '. If several reduction stages of the planetary gear 45 are required, corresponding intermediate pieces are used.
  • the output shaft journal is the carrier of the transmission sun gear and is connected to it via plug connection 44. Since the structure of planetary gears is known, this need not be described in more detail.
  • the planet gear carrier 160 is connected to the plug pin 48 of the intermediate shaft 47 via the plug connection 44 ′.
  • This intermediate wave has a flange 51 which is clamped between the ball bearing inner rings 50 in order to be able to transmit compressive and tensile forces.
  • the intermediate shaft forms a threaded bush 49 on the driven side, into which a corresponding threaded end of the ball screw 70 is screwed and secured.
  • An end-side recess 52 in the bearing body 15 serves to attach the non-circular outer tube 55 (corresponding to telescopic part 4) via the foot 54 and corresponding screws 56.
  • a plate 53 is inserted between the foot 54 and the bottom of the cutout, which is provided with a damping cushion 57 Vulcanization is connected, wherein a stop plate 59 is also vulcanized on the top of the damping cushion.
  • the damping cushion (57, 57 ') tapers conically in order to have play in the event of deformation.
  • the ball nut 10 can be stopped by the damping cushion 57 when it hits the stop plate 59, the peak forces being reduced.
  • the recirculating ball nut is screwed to a sliding block carrier 64, which carries the sliding block 14, via the internal thread 68.
  • the slide carrier 64 itself ends in a threaded sleeve, the external thread of which is screwed into the internal thread 65 of the plunger and thus presses the slide block against an end flange 66 of the slide block carrier via an inserted disk 67.
  • the spindle end is guided over the spindle guide piece 87 within the tappet.
  • the plunger 11 is guided in the sliding guide bush 61, the inner end 62 of which is connected to a carrier of the damping cushion 57 '.
  • the plunger 11 is a simple, smooth, circular tube, provided at both ends with an internal thread 34, 65.
  • the upper internal thread 65 serves to connect the ball nut 10 via the sliding block carrier 64, while the lower internal thread 34 serves to connect an intermediate shaft mounted in the bearing body 15.
  • Figures 15 and 15a show a ball screw 70 with ball nut 10, which only needs to transmit tensile forces. It is supported at both ends in spindle train bearings 33. These leave little axial play.
  • the ball nut 10 carries two lateral connecting parts 113 with torsionally elastic damping pads 77 and the parts 112 for connection to the tappet with the rollers 13, roller bearings 73.
  • the rollers 13 run in slots 123 of a column 72 firmly connected to the drive parts.
  • a square tube 121 composed of two profiles forms the plunger 11 and surrounds the square tube 116, which forms the column 72 and has the slots 123 in which the rollers 13 are guided.
  • the column 72 carries the upper spindle tension bearing 33 at its free end (not shown).
  • the slotted square tube 116 is now formed by four tubes 114, the individual columns 74 which are fixed to the drive elements e.g. 71 connected pillar 72 form. At their upper end they carry the bearing bracket 75 and the upper tension bearing 33 of the spindle 70 (not shown).
  • the webs 115 serving as a connection to the ball nut 70 and firmly connected to the plunger 11 correspond to the connecting parts 113, 77 and 112 in FIG. 15, only these are arranged in a cross shape.
  • the plunger 11, consisting of a square tube 116 is itself guided once again in a third telescopic part 76, which, like the individual columns 74, is rigidly connected to the drive blocks 71.
  • Such a telescopic part 76 can be used to carry the bending forces, but it can also be just a simple protective tube.
  • FIG. 17 shows a side view of a plunger 11 in its end region.
  • the pestle should be Release forces via damping-elastic intermediate links.
  • the force-transmitting part is an axially movable connecting eye 117 damped in both directions by plate spring assemblies 79.
  • This connecting eye 117 can also be seen in plan view in FIGS. 18 and 19.
  • the plunger 11 according to FIG. 17 corresponds to the top view according to FIG. 19, which in turn shows approximately the same structure with FIG. 21.
  • FIG. 18 it was shown in a simplified top view that the invention opens up a wide range of design variations.
  • the plunger 11 is formed by individual columns 74 arranged in a triangle. However, these are located outside the carrier 75 of the upper spindle tension bearing 33, which can be formed by a triple-slotted triangular tube or three angle brackets.
  • FIG. 20 is intended to show that inside the plunger 11 forming an outer tube, ball nuts 10 can be connected in a damping-elastic manner to the inside of the plunger tube, while the individual columns 74 carry the upper spindle tension bearing 33 as in FIG. 22, in which the plunger 11 is formed by a triangular tube .
  • FIG. 21, comparable to FIGS. 17 and 19, shows once again in perspective view the possibility of dividing the plunger 11 into a plurality of individual columns 74 and guiding them in the upper bearing bracket 75, in which the upper spindle tension bearing 33 of the ball screw 70 is also arranged.
  • the ball nuts 10 or the one ball nut 10 shown is accommodated in the tappet tube cover 118, which is penetrated by the individual columns 74, which in turn are firmly anchored on the drive block 71.
  • the tappet tube cover 118 Between the bottom At the end of the plunger 11 and the drive block 71, there is a variable free space 124 which can be closed off by bellows 125 or the like or by a further guide tube as a third telescopic part 76.
  • the pillars 74 carry at their upper end the bearing bracket 75 for the upper spindle tension bearing 33, which can be guided with guide stones, rollers 122, 126 or the like in the interior of the tappet tube.
  • Figure 23 shows a very simple embodiment of the actuator. Similar to FIG. 16, the plunger 11 is formed by a square tube 121, to which the ball nuts 10 or spindle nuts 10 'are fastened, similar to that in FIG.
  • the square tube 121 or rectangular tube 152 comprises a double T-beam 150 and is guided thereon.
  • the double T-beam 150 ends in a manner not shown at its upper end in a closing piece as a bearing bracket 75 which carries the spindle tension bearings 33 for the two ball spindles 70 or lifting spindles 32.
  • An outer tube 76 can be provided as a third telescopic part.
  • the recirculating ball nuts protrude into channels 151.
  • the plunger 11 is in turn a closed triangular tube, surrounded by an outer protective tube, telescopic part 76.
  • the ball nut 10 includes the spindle 70 and is embedded in a triangular support body 119. Its angular ends are connected to the plunger 11 via torsionally elastic damping means 120.
  • the individual columns 74 serve to guide the plunger 11 and are therefore movable relative to the plunger and the carrier of the ball nut 10.
  • FIG. 25 shows a variant of FIG. 16.
  • the individual columns 74 are square tubes 121, these are guided through the guide rollers 122 relative to the tappet 11, which also forms a square tube 121, and rollers 13 can also be used be provided between the square tubes 12 which are mounted on the webs 115.
  • FIG. 26 is intended to show that the individual columns 74 which form the plunger 11 on the one hand and those which form the other telescopic part can be shaped in such a way that together they form approximately a closed circle which is still surrounded by a third telescopic part 76 can.
  • FIG. 27 shows the connection in series of individual actuating devices 7 "in any design, in particular, however, in which the ball screws are only loaded in tension.
  • the drive blocks 71 form nodes of a bamboo-like beam in such a way that bending forces can be expected of the overall beam, which can be expected from the same
  • the lifting speeds of the individual actuators can add up or subtract if the direction of movement is reversed. This can be very important if, for example, actuators are to move large loads slowly but small loads very quickly.
  • the total transferable tensile or compressive forces in the combination of a plurality of 7 "screw gears are not significantly different from those of individual devices, but stroke lengths and speeds can be achieved which previously achieved only with great effort were noticeable.
  • FIG. 28 shows the combination of two individual devices by connecting two drive blocks 71 to one another.
  • the cut plunger 11 and cut third telescopic part 76 allow a view of the bearing bracket 75 of the upper spindle tension bearing 33.
  • the bearing bracket 75 is guided, for example, via guide rollers 122 within the tappet 11.
  • a ball screw can be used in standard dimensions that are manufactured in series. It behaves like a rope under tension.
  • FIGS. 29 and 30 show a control device for an application example, for example a handling device.
  • the swivel mechanism 22 and possibly the brakes 27 ' should be able to be handled by the operator by means of the servo forces which he transfers to the device.
  • a slide 104 is guided in guides 107 in the longitudinal direction of the outer cantilever arm part 6.
  • the slide 104 has a slot 102 which is gripped by a lever or guide body 101 provided with a handle.
  • An induction core 105 is fastened to the slide 104 and fits into an induction coil 103 which acts on a sensor 106.
  • the guide body 101 is embedded in a rubber cushion, spring cushion or the like 100, the restoring forces of which must correspond to the forces to be exerted by the operator for handling.
  • the operator can choose whether he wants the joint 26 ′ of the inner cantilever arm part only to pivot the outer arm relative to the inner arm, or whether it brakes both joints to pivot the extended arm. In both cases, hardly any forces are required.
  • the paths of the induction core within the coil are always proportional to the required angular speeds and / or swiveling forces.

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Abstract

Bei einer Anordnung an elektromechanischen Handhabungsvorrichtungen und Ausbildung von Schraubengetrieben (7, 7') mit einer oder mehreren Kugelspindeln und Kugelumlaufmuttern zur Umwandlung einer drehenden in eine hin und her gehende Bewegung mit drehelastischen und/oder axialelastischen Anschlägen und/oder Zwischengliedern als Dämpfungsmittel zum Abbau von Spitzenlasten sind die Kugelumlaufmuttern mit einem von zwei Teleskopteilen (Stössel 11) verbunden und gegenüber dem anderen Teleskopteil (4) drehgesichert, und die Spindeln sind gegenüber beiden Teleskopteilen (4, 11) von einem bremsbaren Antrieb drehbar angetrieben. Zwecks Schaffung einer elektromechanischen räumlichen Stellvorrichtung, soll wenigstens ein erstes oder mehrere kombinierte erste Schraubengetriebe (7) einerseits innerhalb einer vertikalen Ebene mit einem der Teleskopteile (4, 4') mit einer fosten oder innerhalb einer horizontalen Ebene beweglichen Aufhängung (Arm 6) verbunden sein, und das ein- und ausschiebbare Teleskopteil (4') soll einen Lagerkörper (15) und/oder ein Schwenkwerk (22') mit vertikaler Schwenkachse tragen, an dessen Anschlussflächen (16) Abstandselemente (17) anschliessbar sind, die Lasthalteorgane (9) in wahlweise lotrechtem und/oder horizontalem Abstand von der Achse des Schraubengetriebes (7) tragen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung und Ausbildung von Schraubengetrieben mit einer oder mehreren Kugelspindeln und Kugelumlaufmuttern zur Umwandlung einer drehenden in eine hin- und hergehende Bewegung. Schraubengetriebe werden in der Technik allgemein für Verstellaufgaben verwendet, so z.B. bei Werkzeugmaschinen, aber auch bei Flugzeugen zur Verstellung der Landeklappen, zum Ausfahren des Fahrwerks usw. sowie als Stellgeräte für mannigfache Aufgaben.
  • Es ist nun ein Schraubengetriebe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt (DE-AS 18 05 568), bei dem eine oder mehrere Kugelspindeln und Kugelumlaufmuttern zur Umwandlung einer drehenden in eine hin- und hergehende Bewegung mit drehelastischen und/oder axialelastischen Anschlägen und/oder Zwischengliedern als Dämpfungsmittel zum Abbau von Spitzenlasten Verwendung finden, wobei die Kugelumlaufmutter mit einem von zwei Teleskopteilen verbunden und gegenüber dem anderen Teleskopteil drehgesichert ist und die Spindeln gegenüber beiden Teleskopteilen von einem oder mehreren bremsbaren Antrieben angetrieben sind. Diese besonderen Schraubengetriebe haben es ermöglichst, diesen vorher außerordentlich empfindlichen Geräten größere Robustheit zu geben und sie für Aufgaben geieignet zu machen, in denen hohe Schalthäufigkeit und Narrensicherheit der Funktion erwartet wird.
  • Im Gegensatz zu pneumatischen oder hydraulischen Zylindern, können die Teleskopteile derartiger Schraubengetriebe unempfindlich und biegesteif ausgebildet werden. Ein Vorteil, der normalerweise bei diesen Geräten nicht ausgenutzt wird. Zur Bewegung von Lasten im Raum sind zwar schon Schraubengetriebe verwendet worden, stets mußten aber diese Schraubengetriebe so eingesetzt werden, daß sie nicht selbst unmittelbar Träger der Last waren und unmittelbar von Biege- oder sonstigen Kräften beaufschlagt wurden. Die Erfindung will bei entsprechender optimaler Ausbildung der Schraubengetriebe zur Bewegung großer Lasten auch über große Hübe eine sehr leichte Bauweise erreichen, und das mit dieser Aufgabe betraute Schraubengetriebe selbst zu einem besonders biegesteifen Träger gestalten, und damit die Anwendung derartiger, im Sinne der Erfindung verbesserter Schraubengetriebe für die Aufgabe "Verstellung von Lasten im Raum" durch eine vorteilhafte Anordnung ergänzen, durch die es möglich wird, eine derartige Anordnung mannigfach einzusetzen, insbesondere auch für Manipulationsaufgaben innerhalb des industriellen Fertigungsbereichs.
  • Der kennzeichnende Teil des Patentanspruchs 1 legt eine bestimmte Anordnung im Raum fest, durch die bedingt ist, daß die von einem Schraubengetriebe zu hebende oder zu senkende Last in erheblichem Abstand von der Längsachse des Schraubengetriebes angeordnet sein kann, ohne daß die auf das Schraubengetriebe auftretenden Biegekräfte die Lage der Last im Raum und die Funktion des Schraubengetriebes zu stark beeinflussen. Auch wird der Last die Möglichkeit gegeben, gegenüber dem Schraubengetriebe sich auf Kreisbahnen zu bewegen und durch Kombination mit weiteren Elementen werden weitere Freiheitsgrade der Bewegung hinzugefügt.
  • Die Unteransprüche 2 bis 5 sind Ausgestaltungen der im Anspruch 1 gegebenen Lehre.
  • Der Anspruch 6 bezieht sich auf die Ausbildung eines Schraubengetriebes, die besonders vorteilhaft ist, weil sie aus sehr einfachen Grundelementen aufgebaut ist, einen sehr widerstandsfähigen Träger bildet und somit bei geringem Fertigungsaufwand eine narrensichere Funktion, insbesondere bei Anordnungen nach der Erfindung, aber auch über diese Anordnungen hinaus, sicherstellt. Ausgestaltungen sind in den Ansprüchen 7, 8 und 9 enthalten.
  • Der Anspruch 10 bezieht sich auf ein Schraubengetriebe als Spannelement für Spannzangen od. dgl., also für ein solches in Kombination mit Halteorganen, die außerordentlich vorteilhaft im Rahmen der Erfindung aber auch darüber hinaus Anwendung finden können. Zum Spannen von Halteorganen, wie Spannzangen und dgl. werden meist hydraulische oder pneumatische Vorrichtungen verwendet. Auch sind elektrisch betriebene, z. B. mit Magneten oder anders betätigte Organe vorgeschlagen worden. Die absolute Narrensicherheit, die aus Sicherheitsgründen heute verlangt wird, hat aber den Einsatz derartiger elektrischer Spannmittel bisher nicht aufkommen lassen. Durch die Erfindung wird ein Schraubengetriebe, das vorzugsweise nach den Angaben der Erfindung ausgebildet ist, als Träger der Spannzangen verwendet und betätigt mit seinem Stößel die Spannbacken, wobei zwischen dem Stößel und diesen Kraftspeicher zwischengeschaltet sind. Dabei muß die Spannzange mit einem geringen Hub des Stößels auskommen, muß sich das äußere Rohr des Schraubengetriebes zum Anschweißen von Verbindungsorganen eignen und große Kräfte übertragen können, müssen auch elastische Werkstücke oder geringfügig elastische Werkstücke sicher gehalten werden, müssen außerordentlich hohe Spannkräfte mit verhältnismäßig einfachen und räumlich kleinen Hilfsmitteln erzeugt werden, müssen die erzeugten Spannkräfte möglichst über den ganzen Hub des Stößels annähernd gleich sein. Alle diese Aufgabenstellungen löst die Erfindung nach Anspruch 10 und den folgenden Ansprüchen 11, 12, wobei besonders vorteilhafte Anordnungen, die auch über den Rahmen der Erfindung hinaus Bedeutung haben, in den Ansprüchen 13 und 14 niedergelegt sind.
  • Die besondere Ausbildung der Spannzange selbst, also unabhängig von den-eigentlichen Spannorganen, durch die diese beaufschlagt werden, zeigt der Anspruch 15 mit seinem nachgeordneten Anspruch 16. Die hier niedergelegte, besondere Kinematik eignet sich besonders für die Verwendung von Schraubengetrieben als Spannorgan, ist aber auch darüber hinaus verwendbar.
  • Bei Anordnungen zur Bewegung von Lasten ist es im Rahmen der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn in gewissen Gefahrenbereichen, in denen Menschen mit stromführenden Teilen in Berühung kommen könnnen, Niederspannungsmotore Verwendung finden.
  • Der Anspruch 18 befaßt sich mit einem Schwenkwerk, das als Baukastenelement auch die Aufgabe des unbegrenzten Drehens eines mit Stromleitern versorgten Teiles bewerkstelligen muß, da jede Winkelbegrenzung bei einem Schwenkwerk erhebliche funktionelle Einschränkungen bewirkt.
  • Der Anspruch 19 hat wieder belbständigen Charakter, denn er bezieht sich auf einen im Rahmen der Erfindung als Aufhängung für die Schraubengetriebe außerordentlich bedeutsame, horizontale gelenkig unterteilte Aufhängung, durch die die erfindungsgemäße Anordnung in weiteren Freiheitsgraden bewegt werden kann, und zwar insgesamt in einer horizontalen Ebene. Hier ist es von besonderer Bedeutung, daß jeder Freiheitsgrad antreibbar und bremsbar sein muß.
  • Der Anspruch 20 faßt noch einmal wichtige Merkmale der Erfindung zusammen, die im Rahmen der Anwendung der Erfindung bei einem Manipulator von Bedeutung sind.
  • Im Rahmen der Aufgabenstellung der Erfindung liegt auch die Bewegung großer Lasten, beispielsweise mehrere Tonnen über Hubhöhen von vielen Metern, wobei die Last exzentrisch zu dem eigentlichen Hubgerät oder den Halteorganen angeordnet sein kann und somit große Biegekräfte auftreten. Es ist nun bekannt, daß eine Stange, Welle oder Rohr, wie eine Kugelspindel bei Druckkräften nur sehr begrenzte Biegesteifigkeit aufweist, die mit zunehmender Länge natürlich abnimmt. Zugkräfte können aber auch bei großer Länge in etwa gleicher Größenordnung auch in verschiedensten Längenbereichen übertragen werden. Es leuchtet weiterhin ein, daß Spindeln nur dann bei entsprechender Länge große Druckkräfte ausüben können, wenn sie entsprechend dick gewählt werden. Dies macht sie aber für Aufgaben, wie sie der Erfindung zugrundeliegen unbrauchbar. Die Gewichte werden zu groß. Das für Hubzwecke verwendete Schraubengetriebe, das selbst wiederum bewegt werden soll, muß außerordentlich leicht bauen. Die Lehre nach dem Anspruch 21 gibt hier eine Lösung, während der Anspruch 22 eine entsprechende Alternative dazu aufzeigt. Hierzu gehört auch der Anspruch 23.
  • Die Lehren nach den Ansprüchen 21 bis 27 dienen alle der Ausgestaltung von Schraubengetrieben im Sinne der Aufgabe, diese zu möglichst biegesteifen Trägerelementen umzugestalten, um über die Schraubengetriebe auch exzentrisch Lasten bewegen zu können, sowie der Möglichkeit größere Lasten bei nur unwesentlich gesteigerten Herstellungskosten bewältigen zu können und vor allen Dingen auch diese größeren Lasten auch bei großen Hüben bewegen zu können. Mit herkömmlichen Konstruktionsprinzipien war diese Aufgabe nicht zu lösen. Während es bei kurzen Hüben möglich ist, Kugelspindeln verhältnismäßig hohe Druckkräfte im Verhältnis zu ihrem Durchmesser zuzumuten, verringert sich diese Möglichkeit mit zunehmenden Hublängen schnell. Drei Kugelspindeln mit einer Länge von beispielsweise fünf Metern, die gemeinsam nur auf Zug belastet 100 Tonnen statisch und dynamisch bewältigen, kosten etwa ein Zehntel einer speziell angefertigten Kugelspindel, die als Einzelkugelspindel die gleiche Last auch als Druckkraft übertragen kann. Diese einfache überlegung beleuchtet die Bedeutung der vorerwähnten Ansprüche, die zwei Bauweisen aufzeigen. Die eine ist, daß der Stößel den Träger der Lager, also eine fest mit dem Antrieb verbundene Säule als ausschiebbares Teleskopteil umgibt, während die andere Lösung in herkömmlicher Bauweise den Stößel innerhalb eines mit dem Antrieb fest verbundenen Tragrohres für die Lager führt. Ganz gleich, wie die Ausgestaltung gewählt wird, die Kugelspindeln sind jeweils von Biegekräften völlig entlastet. Die Biegesteifigkeit des von dem Schraubengetriebe gewählten Trägers, kann von dem Konstrukteur daher beliebig gewählt werden.
  • Der Anspruch 27 erlaubt es, aus mehreren, kürzeren Normengeräten ein Gerät größerer Baulänge und großen Hubes zusammenzusetzen, wobei die Antriebselemente versteifende Knoten eines bambusartigen Trägers bilden. Die Hubgeschwindigkeiten addieren sich oder suptraieren sich, je nach dem die Einzelgeräte geschaltet werden. Es lassen sich Hubgeschwindigkeiten erreichen, die sonst undenkbar wären. Besonders vorteilhaft wirkt sich die Lehre des Anspruchs 27 in Kombination mit den vorher erwähnten Merkmalen der Erfindung aus.
  • Der Anspruch 28 gibt eine beispielsweise Lehre für ein handgeführtes Handlinggerät, in dem die Steuerungsmöglichkeit eines derartigen Gerätes aufgezeigt wird, wobei die Anwendung einer solchen Steuerung auch über den Rahmen der Erfindung hinausgehen kann. Diese Steuerung ist besonders für ein Handlinggerät mit Gelenkarmausleger als Aufhängung geeignet.
  • Durch die Erfindung sind die Voraussetzungen geschaffen worden, auch größere Lasten im Raum definiert zu bewegen und kraftschlüssig zu erfassen, so daß, nur um ein Beispiel zu nennen, innerhalb des Lastbereichs von 250 kg bis 2 Tonnen bei Hubhöhen bis 5 Meter, mit Hilfe von Schraubengetrieben die Last definiert im Raum bewegt oder fixiert und gehalten werden kann.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
    • Figuren 1, 2, 5 und 7 der erfindungsgemäßen Anordnung und Ausbildung von Schraubengetrieben, eine vergrößerte Darstellung der Halteorgane aus der perspektivischen Darstellung nach Figur 4, während
    • die Figur 3 wesentliche Einzelheiten eines erfindungsgemäßen Schraubengetriebes mit Lasthalteorganen darstellt. Die Ausbildung einer Spannzange 31 zeigt Fig. 4 A.
    • Die Figur 6 ist eine Draufsicht zu Figur 7 und erläutert nur den Bewegungsablauf, ohne Einzelheiten darzustellen.
    • Die Figuren 8 und 9 erläutern die Anordnung der Lasthalteorgane an dem Stößel. Diese Erläuterung wird durch die Figuren 11 und 12'ergänzt, wobei diese noch Einzelheiten, Anordnung und Ausbildung der Lasthalteorgane zeigt. Hierzu gehört auch die Figur 13.
    • Die Figur 14 zeigt in einer Querschnittsdarstellung die Ausbildung des Antriebes des ersten Schraubengetriebes und seine Ausbildung, während
    • die Figur 15 nur eine Kugelumlaufmutter auf einer Kugelspindel mit dämpfungselastischem Anschluß und Führungsmitteln zeigt, wie sie bei einer Ausführungsform nach Figur A ggf. ausgebildet sein könnte.
    • Die Figuren 16, 17, 18, 19 und 20 sind schematische Darstellungen baulicher Anordnungen von Schraubengetrieben für große Lasten und große Hübe, deren Kenntnis für das Verständnis des Erfindungsumfanges erforderlich ist.
    • Die Figuren 21, 22 und 23 ergänzt durch die Figuren 24, 25 und 26 sind von besonderer Bedeutung. Die Figur 21 zeigt die herkömmliche Bauform mit in einem Rohr geführten Stößel unter Verwendung der Merkmale der Erfindung, während die Figuren 22 und 23 den Stößel als äußeres Teleskopteil ausgebildet haben. Dies gilt auch für die Figuren 24 und 25.
    • Die Figur 26 ist in gewisser Weise mit den Figuren 17 bis 24 vergleichbar, da eine Dreiecksanordnung von Trägersäulen gewählt wurde.
    • Die Figur 27 zeigt die Hindereinanderanordnung von mehr als zwei Einzelschraubengetrieben, während die Figur 28 eine Ausführung mit zwei kombinierten Einzelschraubengetrieben zeigt.
    • Die Figuren 29 und 30 zeigen eine Steuerungsvorrichtung für eine erfindungsgemäße Anordnung, beispielsweise bei Handlinggeräten, die von Hand geführt werden müssen.
  • Bei einer Anordnung von Schraubengetrieben 7 und 7', dient als Aufhängung ein Arm 6, der über eine Gelenk 26, Schwenkwerk 22, Bremse 27, Motor 80 mit dem Arm 5 schwenkbar verbunden ist, der seinerseits über das Gelenk 26', Achse 2, Trägerorgan 1 sowie mit dem Schwenkwerk 22, Bremse 27 und Motor 80 beispielsweise an einer Wand befestigt ist. Das Schraubengetriebe 7 ist mit seinem äußeren Teleskopteil 4 in einem Klemmblock 81 befestigt, der beispielsweise einen Zahnkurbeltrieb 83 aufweist, der an eine Zahnleiste 82 angreift, um den äußeren Teleskopteil 4 vertikal zu verstellen. Zusätzlich kann aber noch ein Schwenkwerk 22' mit den Antriebselementen 18 in den Hohlraum innerhalb des Trägerprofils des Armes 6 eingebaut sein und eine propellerartige Verschwenkung des äußeren Teleskopteils 4 und damit des Schraubengetriebes 7 so durchführen, daß die von den Halteorganen 9 gepackte Last über den Arm 6 hochgeschwenkt und von dort aus durch das Schraubengetriebe 7 hochgestoßen werden kann.
  • An dem Stößel 11, der das ausschiebbare Teleskopteil 4' bildet, ist ein Lagerkörper 15 drehbar befestigt, von dem beispielsweise für Sonderzwecke eine Halteträger 84 ausgeht. Der Lagerkörper 15 bildet Anschlußflächen 16, an dem beispielsweise das Schraubengetriebe 7' vorzugsweise um wenigstens 90° verschwenkbar mit seinen Antriebselementen 18 angeschlossen sein kann. In diesem Falle bilden die Halteorgane 9 eine Abzieh- und Einpreßvorrichtung 12. Das Schraubengetriebe 7' kann als Abstandselement 17 dienen.
  • Bei der Figur 2 ist der Arm 6 abgebrochen und anstelle des Zahnkurbeltriebes 83 ein zusätzliches Hubgerät 28 vorgesehen, mit dem das eigentliche Schraubengetriebe höhenverstellt Werden kann.*Bei dem Hubgerät 28 kann es sich um ein beliebiges Stellgerät 25 handeln. In Figur 1 ist gezeigt, daß ein Schwenkwerk 22 das zweite Schraubengetriebe 7' um 90° verschwenkt hat, so daß die Halteorgane 9 eine Welle 86 aus einem Werkstück 85 herausdrücken können. Die Funktion einer Spannzange 31zeigt die Figur 3. Ein Antriebsblock 71 mit Motor 80 und Ruhestrombremse 27' ist mit einem Formrohr, das den äußeren Teleskopteil 4 bildet, verbunden. Die Kugelspindel 70 ist mit der Spindelführung 87 innerhalb des Stößels 11 geführt. Die Kugelumlaufmutter 10 ist innerhalb des Stößels 11 untergebracht. Der kreisrunde Stößel ist mit dem Gleitstein 14 und der Gleitführungsbuchse 61 formschlüssig in dem äußeren Teleskopteil 4 geführt ist. In den Stößel 11 ist eine Hülse 202 mit Hilfe eines Innengewindes 65 eingesetzt. Innerhalb der Hülse ist ein Anschlußteil 200 geführt, der einen Flansch 88 hat, an dessen beiden Seiten Tellerfederpakete 79 in der Hülse 202 vorgespannt angeordnet sind. Das Anschlußteil 200 endet in einem Gabelkopf 203, dessen Bolzen 204 die Enden 216 der inneren Schenkel 214 über Langlöcher 217 durchfaßt. Eine Bewegung der Schwenkel 214 in die eine oder in die andere Richtung ändert das Kräfteverhältnis nur minimal. An dem äußeren Teleskopteil 4 sind Träger 215 angeschweißt. Die Winkelhebel 210 mit ihren Spannbackenhebeln 211 und ihren inneren Schenkeln 214 sind im Schnittpunkt dieser Schenkel bei 212 an den Trägern 215 gelagert. Formplatten 230 sind über Kugellager drehbar gelagert und lassen sich, wie durch Pfeile dargestellt, von der Innenseite zur Außenseite schwenken oder umsetzen.
  • Die Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht. Hier ist zu sehen, wie eine Bedienungsperson einen Meisterschalter 111 betätigt, mit dem die Funktion des Schraubengetriebes 7 und des Schraubengetriebes 7' und damit des Halteorgans 9 von der Bedienungsperson gesteuert wird. Als Beispiel wurde ein Ofen-110 eingezeichnet, in den das Werkstück eingeschoben werden soll.
  • Die Halteorgane 9 nach Figur 4 zeigen in vergrößeter Darstellung die Figur 4 A. Nicht dargestellte Spindeln treiben einen Antriebsritzel 127 und dieser die Verstellung einer Lagerplatte 30, so daß ein Schwenkwerk 22" entsteht.
  • Bei der Figur 5 ist anstelle des in der Figur 2 gezeigten Hubwerkes 28, Stellgerät 25 das Heben und Senken des ganzen Auslegerarmes 3 mit den Teilarmen 5 und 6 über eine Hubspindel 32 gezeigt, die in oberen und unteren Spindelzuglagern 33 gelagert ist. Im übrigen ist als Besonderheit gezeigt, daß das ganze Trägerorgan auch über einen Kugeldrehkranz 89 drehbar gelagert sein kann. Besondere Antriebsmittel, Schwenkwerk 22 können dafür vorgesehen sein. Die Anordnung von Abstandselementen 18, Antriebselementen und Spannwerken 23 werden später erläutert.
  • Ergänzend zu Figur 5 zeigt Figur 6 lediglich eine Draufsicht, die Bewegungsabläufe und die Gelenke.
  • Die Figur 7 ergänzt nun die Lehre nach Figur 5. Die Gelenke 26, 26' sind mit zusätzlichen Hubgeräten 28 versehen, die eine ähnliche Ausbildung haben können, wie die ersten Schraubengetriebe 7.
  • Die perspektivische Darstellung nach Figur 8 zeigt eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Anordnung der Antriebselemente 18, Schwenkwerke 22' und Lagerkörper 15 an dem Stößel 11. Der Lagerkörper 15 ist drehbar gegenüber dem Stößel 11, wobei dies, wie später noch gezeigt werden kann, auch durch ein Schwenkwerk 22' mit Stromverteiler (Schleifringkörper 220) vor sich gehen kann. An einer der Anschlußflächen 16 des Lagerkörpers 15 ist der Motor 80 über Schrauben 91 angesetzt, wobei dies so erfolgen kann, daß eine, wie durch Pfeile dargestellt, Schwenkung um 3600 je nach Arbeitsaufgabe vorgenommen werden kann. Das Motorgehäuse 90 des Motors 80 ist wiederum mit Antriebselementen 18, Getriebegehäuse 92 bzw. Abstandselemente 17 mit einem Stromverteiler 220 gekoppelt, zu dem ein Anschlußkabel 154 bis zu dem Bürstenhalter 153 führt. Der Stromverteiler 220 mit seinem Gehäuse 24 ist gleichzeitig Lagerkörper. Aus ihm tritt eine kräftige Antriebswelle 219 aus und mit dieser verbunden die Kabel, die nunmehr mit der Achse schwenken können. Auf die Antriebswelle 219 ist eine Muffe 155 aufsteckbar, die wiederum mit der Spannzangeneinheit 225 verbunden werden kann, bei der zwei Schraubengetriebe 7', so sich gegenseitig überlappend angeordnet sind, daß ihre Spannzangen 31 mit den äußeren Schenkeln 213 der Spannbackenhebel 211 in verschiedene Richtungen zeigen und sich nunmehr propellerartig mit der Achse drehen können. Die Spannöffnung ist mit 218 bezeichnet, während das Schraubengetriebe 7' das eigentliche Spannwerk 23 bildet. Wichtig ist, daß die Formplatten 230 um die Haltezapfen 231 schwenken können und somit, sowohl von innen nach außen als von außen nach innen spannen können.
  • Die Figur 9 zeigt eine geringfügig geänderte Anordnung. Hier ist die untere Anschlußfläche des Lagerkörpers 15 verwendet worden.
  • Die Figur 10 zeigt den Stromverteiler 220 mit Gehäuse 24, der als Schleifringkörper ausgebildet ist, in geschnittener Darstellung, siehe Figur 8. Die Anschlußmittel 154 sind in dem Bürstenhalter 153 eingeführt und führen den Strom über diesen und die Schleifringe letztlich bis zu dem Flansch 234 und von dort zu den Spannzangen 31. Die kräftigen Wellenlager 221 machen den Stromverteiler 220 zu einem Lagerkörper 15.
  • Die Figuren 11 und 12 zeigen, daß auch vertikal in Verlängerung des Stößels 11 ein Schleifringkörper 220 bzw. Stromverteiler 220 vorgesehen sein kann, der dann gleich den Lagerkörper 15 bilden kann aber nicht unbedingt muß. Der vertikale Lagerkörper 15 ist mit einem Schleifringkörper 220 in horizontaler Anordnung verbunden, der wiederum als Stromverteiler 220 ausgebildet ist und auf seiner Antriebswelle 219 ein Ritzel trägt, das in Triebverbindung über ein Zahnband 223 mit einem entsprechenden Ritzel einer Getriebewelle 224 steht und somit ein Schwenkgetriebe 222 bildet.
  • Auf der Antriebswelle 219 ist über der Muffe 155 die Spannzangeneinheit 225 propellerartig angeordnet, wie sie in ähnlicher Form auch in Figur 8 schon dargestellt wurde. Man sieht die Handräder 237 und die Schraubengetriebe 7'. Näheres ist in der Figur 11 zu erkennen. Hier sind die Handräder 237 so angeordnet, daß sie die Antriebselemente 95,80, 90, 21 verdrehen können, wobei die Lagerung über die Wellenlager 221 innerhalb des Stromverteilers 220 bzw. Lagerkörpers 15 erfolgt. Damit wird die Schließebene der Spannzangen 31 um die eingezeichnete Mittelachse in Pfeilrichtung verstellbar und jede Position kann über die Bremsbacke 235, Bremsscheibe 236 festgelegt werden. Diese Scheibenbremsen-s-ind vornehmlich auch als Bauelement anderen Schwenkwerken zugeordnet. Sie können vor allem die Bremsen 27 an den Gelenken 26, 26' ersetzen, zu der außerordentliche hohe Bremskräfte benötigt werden.
  • Die Figur 11 zeigt auch einen ggf. benötigten Endschalter 43. Der Stromverteiler 220 ist praktisch ein Anschlußblock 232 und ist stirnseitig an dem Stromverteiler 220 befestigt, der wiederum als Lagerkörper 15 am Stößel 11 dient. Diese Anordnung wird bevorzugt, wenn nur eine Spannzange 31 vorgesehen ist.
  • Die Figur 13 bedarf keiner Beschreibung, da hier lediglich die Umgestaltung einer Spannzange nach Figur 3 mit zwei Spannbacken in eine solche mit drei Spannbacken gezeigt werden soll.
  • Bei der Figur 14 wurde der Endschalter 43 um 90° gedreht eingezeichnet, um seine Funktion besser zeigen zu können. In der Praxis ist der Endschalter 43 ein flaches Gehäuse, da an den Seitenflächen der Antriebswelle des Schraubengetriebes 7 angeordnet ist.
  • Auf der Läuferwelle 40 des E-Motors 80 im Motorgehäuse 90 sitzt der Rotor 93 innerhalb der Statorwicklung 94. Der Motorraum ist durch den Lagerdeckel 95 abgeschlossen. Auf der Läuferwelle 40 schließt sich dann eine Ruhestrombremse 27' an und an diese ein auf dem Wellenende bzw. auf einem mit der Rotorwelle kuppelbaren Wellenende aufgezogenes Triebrad 96. Dieses treibt einen Treibriemen 42 über das Triebrad 96' und somit eine gerollte Spindel 97. Auf dieser Spinder sitzt eine Mutter 98. über entsprechende Nockensysteme wirkt diese auf Schaltelemente 99. Die Schaltelemente 99 sind durch Schraubspindeln 250 über Handhaben 251 verschiebbar.
  • Das unten offene Motorgehäuse 90 wird durch einen Deckel 252 verschlossen, der als Lagerdeckel das abtriebsseitige Wellenende des Motors lagert, und gleichzeitig auf seiner Unterseite eine Ausnehmung aufweist, die Teil eines Getriebegehäuses bzw. eines Getriebegehäuseabschnittes 92 bildet. Der andere Teil dieses Gehäuses wird von einer Ausdrehung des Lagerkörpers 15' gebildet. Sind mehrere Untersetzungsstufen des Planetengetriebes 45 erforderlich, so werden entsprechende Zwischenstücke eingesetzt. Der Abtriebswellenzapfen ist Träger des Getriebesonnenrades und über Steckverbindung 44 mit diesem verbunden. Da der Aufbau von Planetengetrieben bekannt ist, braucht dies nicht näher beschrieben zu werden. Der Planetenradträger 160 ist über die Steckverbindung 44' mit dem Steckzapfen 48 der Zwischenwelle 47 verbunden. Diese Zwischenwelle weist einen Flansch 51 auf, der zwischen die Kugellagerinnenringe 50 eingespannt ist, um Druck- und Zugkräfte übertragen zu können. Die Zwischenwelle bildet auf der Abtriebsseite eine Gewindebuchse 49, in die ein entsprechendes Gewindeende der Kugelspindel 70 eingeschraubt und gesichert ist. Eine stirnseitige Ausnehmung 52 im Lagerkörper 15' dient zum Ansetzen des unrunden Außenrohres 55 (entsprechend Teleskopteil 4) über den Fuß 54 und entsprechende Schrauben 56. Zwischen dem Fuß 54 und dem Boden des Ausschnittes ist eine Platte 53 eingelegt, die mit einem Dämpfungspolster 57 durch Vulkanisieren verbunden ist, wobei auf der Oberseite des Dämpfungspolsters eine Anschlagplatte 59 ebenfalls aufvulkanisiert ist. Das Dämpfungspolster (57, 57') läuft konisch zu, um bei Verformung Bewegungsspiel zu haben. Die Kugelumlaufmutter 10 kann, bei Auftreffen auf die Anschlagplatte 59 von dem Dämpfungspolster 57 angehalten werden, wobei sich die Spitzenkräfte abbauen. Die Kugelumlaufmutter ist mit einem Gleitsteinträger 64, der den Gleitstein 14 trägt, über das Innengewinde 68 verschraubt. Der Gleitträger 64 selbst endet in einer Gewindehülse, deren Außengewinde in das Innengewinde 65 des Stößels eingeschraubt ist und damit über eine eingelegte Scheibe 67 den Gleitstein gegen einen Endflansch 66 des Gleitsteinträgers preßt. Innerhalb des Stößels ist das Spindelende über das Spindelführungsstück 87 geführt.
  • Der Stößel 11 ist in der Gleitführungsbuchse 61 geführt, deren inneres Ende 62 mit einem Träger des Dämpfungspolsters 57' verbunden ist. Der Stößel 11 ist ein einfaches glattes, kreisrundes Rohr, beidendig mit Innengewinde 34, 65 versehen. Das obere Innengewinde 65 dient zum Anschluß der Kugelumlaufmutter 10 über den Gleitsteinträger 64, während das untere Innengewinde 34 dem Anschluß einer im Lagerkörper 15 gelagerten Zwischenwelle dient.
  • Die Figuren 15 und 15a zeigen eine Kugelspindel 70 mit Kugelumlaufmutter 10, die nur Zugkräfte zu übertragen braucht. Sie ist an beiden Enden in Spindelzuglagern 33 gelagert. Diese belassen ein geringes axiales Spiel. Die Kugelumlaufmutter 10 trägt zwei seitliche Anschlußteile 113 mit drehelastischen Dämpfungspolstern 77 und den zum Anschluß an den Stößel dienenden Teilen 112 mit den Rollen 13, Rollenlagern 73. Die Rollen 13 laufen in Schlitzen 123 einer fest mit den Antriebsteilen verbunden Säule 72.
  • Ein aus zwei Profilen zusammengesetztes Vierkantrohr 121 bildet den Stößel 11 und umschließt führend das quadratische Rohr 116, das die Säule 72 bildet, die Schlitze 123 aufweist, in denen die Rollen 13 geführt sind. Die Säule 72 trägt an ihrem freien Ende (nicht dargestellt) das obere Spindelzuglager 33.
  • In der Figur 16-ist nun das geschlitzte quadratische Rohr 116 durch vier Rohre 114 gebildet, die Einzelsäulen 74 der fest mit den Antriebselementen z.B. 71 verbundenen Säule 72 bilden. An ihrem oberen Ende tragen sie den Lagerträger 75 und das obere Zuglager 33 der Spindel 70 (nicht dargestellt). Die als Verbindung zu der Kugelumlaufmutter 70 dienenden und fest mit dem Stößel 11 verbundenen Stege 115 entsprechen den Anschlußteilen 113, 77 und 112 bei der Figur 15, nur sind diese kreuzförmig angeordnet. Der aus einem quadratischen Rohr 116 bestehende Stößel 11 ist selbst noch einmal in einem dritten Teleskopteil 76 geführt, das ebenso wie die Einzelsäulen 74 starr mit den Antriebsblöcken 71 verbunden ist. Ein derartiges Teleskopteil 76 kann zum Mittragen der Biegekräfte herangezogen werden, es kann sich aber auch nur um ein einfaches Schutzrohr handeln.
  • Die Figur 17 zeigt eine Seitenansicht eines Stößels 11 in seinem Endbereich. Der Stößel soll nach Möglichkeit seine Kräfte über dämpfungselastische Zwischenglieder abgeben. Zu diesem Zweck ist das kräfteübertragende Teil ein in beiden Richtungen über Tellerfederpakete 79 gedämpftes axialbewegliches Anschlußauge 117. Dieses Anschlußauge 117 sieht man auch in den Figuren 18 und 19 in Draufsicht. Im übrigen entspricht der Stößel 11 nach Figur 17 der Draufsicht nach Figur 19, die wiederum mit der Figur 21 etwa gleichen Aufbau zeigt.
  • Bei der Figur 18 wurde in einer vereinfachten Draufsicht gezeigt, daß die Erfindung eine große konstruktive Variationsbreite eröffnet. Wie bei Figur 17 und 19 wird der Stößel 11 durch im Dreieck angeordnete Einzelsäulen 74 gebildet. Diese befinden sich jedoch außerhalb des Trägers 75 des oberen Spindelzuglagers 33, der von einem dreifach geschlitzten Dreieckrohr oder drei Winkelträgern gebildet sein kann.
  • Die Figur 20 will zeigen, daß innerhalb des ein Außenrohr bildenden Stößels 11 Kugelumlaufmuttern 10 dämpfungselastisch mit der Innenseite des Stößelrohres verbunden sein können, während die Einzelsäulen 74 das obere Spindelzuglager 33 wie bei Figur 22 tragen, bei der der Stößel 11 durch ein Dreieckrohr gebildet wird.
  • Die mit den Figuren 17 und 19 vergleichbare Figur 21 zeigt noch einmal in perspektivischer Ansicht die Möglichkeit, den Stößel 11 in mehrere Einzelsäulen 74 aufzuteilen und diese im oberen Lagerträger 75 zu führen, in dem auch das obere Spindelzuglager 33 der Kugelspindel 70 angeordnet ist.
  • Bei der Figur 22 sind die Kugelumlaufmuttern 10 bzw. ist die eine dargestellte Kugelumlaufmutter 10 in dem Stößelrohrabschluß 118 untergebracht, der von den Einzelsäulen 74 durchdrungen wird, die ihrerseits fest auf dem Antriebsblock 71 verankert sind. Zwischen dem unteren Ende des Stößels 11, und dem Antriebsblock 71, ergibt sich ein veränderlicher Freiraum 124, der durch Faltenbälge 125 oder dgl. bzw. durch ein weiteres Führungsrohr als drittes Teleskopteil 76 abgeschlossen sein kann. Die Säulen 74 tragen an ihrem oberen Ende den Lagerträger 75 für das obere Spindelzuglager 33, der mit Führungssteinen, Rollen 122, 126 oder dgl. im Inneren des Stößelrohres geführt sein kann.
  • Die Figur 23 zeigt eine sehr einfache Ausführung des Stellgerätes. Ähnlich wie bei Figur 16 ist der Stößel 11 von einem Vierkantrohr 121 gebildet, an dem die Kugelumlaufmuttern 10 oder Spindelmuttern 10', ähnlich wie in Figur 15 befestigt sind. Das Vierkantrohr 121 oder Rechteckrohr 152 umfaßt einen Doppel-T-Träger 150 und ist an diesem geführt. Der Doppel-T-Träger 150 endet in nicht dargestellter Weise an seinem oberen Ende in einem Abschlußstück als Lagerträger 75, der die Spindelzuglager 33 für die beiden Kugelspindeln 70 oder Hubspindeln 32 trägt. Ein nicht dargestelltes Außenrohr 76 als drittes Teleskopteil kann vorgesehen sein. Die Kugelumlaufmuttern ragen in die Kanäle 151.
  • Bei der Figur 24 ist der Stößel 11 wiederum ein geschlossenes Dreieckrohr, von einem äußeren Schutzrohr, Teleskopteil 76 umgeben. Die Kugelumlaufmutter 10 umfaßt die Spindel 70 und ist in einem dreieckigen Trägerkörper 119 eingebettet. Seine Winkelenden sind über drehelastische Dämpfungsmittel 120 mit dem Stößel 11 verbunden. Die Einzelsäulen 74 dienen der Führung des Stößels 11 und sind daher relativ zum Stößel und zum Träger der Kugelumlaufmutter 10 beweglich.
  • Die Figur 25 zeigt eine Variante zur Figur 16. Die Einzelsäulen 74 sind Vierkantrohre 121, diese sind gegenüber dem Stößel 11, der auch ein Vierkantrohr 121 bildet, durch die Führungsrollen 122 geführt, und es können noch Rollen 13 zwischen den Vierkantrohren 12 vorgesehen sein, die auf den Stegen 115 gelagert sind.
  • Die Figur 26 will zeigen, daß die Einzelsäulen 74, die einerseits den Stößel 11 bilden, und diejenigen, die das andere Teleskopteil bilden, so geformt sein können, daß sie gemeinsam annähernd einen geschlossenen Kreis bilden, der noch von einem dritten Teleskopteil 76 umgeben sein kann.
  • Die Figur 27 zeigt die Hintereinanderschaltung von einzelnen Stellgeräten 7" in beliebiger Ausführung, insbesondere jedoch solcher, bei denen die Kugelspindeln nur auf Zug belastet werden. Die Antriebsblöcke 71 bilden Knoten eines bambusähnlichen Trägers derart, daß dem Gesamtträger Biegekräfte zugemutet werden können, die bei gleicher Dimensionierung von einem einzigen entsprechend langhubigen Stellgerät nicht übernommen werden könnten. Die Hubgeschwindigkeiten der einzelnen Stellgeräte können sich addieren oder bei entsprechend umgekehrter Bewegungsrichtung subtrahieren. Dies kann von sehr großer Bedeutung sein, wenn beispielsweise Stellgeräte große Lasten langsam, kleine Lasten aber sehr schnell bewegen sollen. Die insgesamt übertragbaren Zug- oder Druckkräfte sind bei der Kombination einer Mehrzahl von Schraubengetrieben 7" nicht wesentlich anders als die von Einzelgeräten, wohl aber können Hublängen und Geschwindigkeiten erreicht werden, die früher nur mit sehr großem Aufwand erreichbar waren.
  • Die Figur 28 zeigt die Kombination zweier Einzelgeräte durch Verbindung zweier Antriebsblöcke 71 miteinander. Der geschnittene Stößel 11 und geschnittene dritte Teleskopteil 76 lassen einen Blick auf den Lagerträger 75 des oberen Spindelzuglagers 33 zu. Bei dieser Darstellung wird erneut deutlich, daß die Spindel 70 nur in Zuglagern 33 gelagert ist, und in beiden Richtungen Zugkräfte überträgt, so daß sie nicht auf Biegung beansprucht werden kann. Der Lagerträger 75 ist.beispielsweise über Führungsrollen 122 innerhalb des Stößels 11 geführt. Eine Kugelspindel kann in Normabmessungen, die serienmäßig hergestellt sind, Verwendung finden. Sie verhält sich auf Zug belastet wie ein Seil.
  • Reicht dies nicht aus, weil ein längerer Hub verlangt wird, so können mehrere Schraubengetriebe 7" hintereinandergeschaltet werden. Alle Biegekräfte und alle Druckkräfte werden von den Teleskopteilen übernommen. Würde man, wie das bisher erforderlich war, zur übertragung größerer Kräfte bei großen Hüben sehr dicke Sonderspindeln anfertigen lassen, so würde eine derartige Anordnung ein vielfaches von einer erfindungsgemäßen kosten. Schraubengetriebe für große Kräfte und große Hübe sind daher bisher hydraulischen Zylindern unterlegen gewesen und nicht in größeren Stückzahlen zum Einsatz gekommen.
  • Die Figuren.29 und 30 zeigen ein Steuergerät für ein Anwendungsbeispiel, z.B. ein Handlingsgerät. Die Schwenkwerke 22 und evtl. die Bremsen 27' sollen von dem Bedienungsmann durch die von ihm auf das Gerät übertragenen Servokräfte gehandhabt werden können. Ein Schieber 104 ist in Führungen 107 in Längsrichtung des äußeren Auslegerarmteiles 6 geführt. Der Schieber 104 weist einen Schlitz 102 auf, der von einem mit einem Handgriff versehenen Hebel bzw. Führungskörper 101 durchfaßt wird. An dem Schieber 104 ist ein Induktionskern 105 befestigt, der in eine Induktionsspule 103 einfaßt, die einen Meßwertgeber 106 beaufschlagt. Der Führungskörper 101 ist in einem Gummipolster, Federpolster oder dgl. 100 eingebetet, dessen Rückstellkräfte den für die Handhabung aufzubringenden Kräften durch den Bedienungsmann entsprechen müssen. Wird beispielsweise der Führungskörper 101 quer zum Schieber 104 bewegt, so kann der Bedienungsmann wählen, ob er das Gelenk 26' des inneren Auslegerarmteiles festbremst, um nur den äußeren Arm gegenüber dem inneren Arm zu schwenken, oder ob er beide Gelenke festbremst, um den gestreckten Arm zu schwenken. In beiden Fällen werden kaum Kräfte benötigt. Die Wege des Induktionskerns innerhalb der Spule sind immer proportional zu den erforderlichen Winkelgeschwindigkeiten und/oder Schwenkkräften.

Claims (28)

1. Anordnung und Ausbildung von Schraubengetrieben (7, 7') mit einer oder mehreren Kugelspindeln (70) und Kugelumlaufmuttern (10) zur Umwandlung einer drehenden in eine hin- und hergehende Bewegung mit drehelastischen (Gleitstein 14) und/oder axialelastischen Anschlägen (77, 78) und/oder Zwischengliedern als Dämpfungsmittel zum Abbau von Spitzenlasten, wobei die Kugelumlaufmutter (70) mit einem von zwei Teleskopteilen (4, 4') verbunden und gegenüber dem anderen Teleskopteil drehgesichert ist und die Spindeln gegenüber beiden Teleskopteilen (4, 4') von einem oder mehreren bremsbaren Antrieben angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein erstes oder mehrere kombinierte erste Schraubengetriebe (7) einerseits innerhalb einer vertikalen Ebene mit einem der Teleskopteile (4, 4') mit einer festen oder innerhalb einer horizontalen Ebene beweglichen Aufhängung (Arm 6) verbunden ist und
daß das ein und ausschiebbare Teleskopteil (4') einen Lagerkörper (15) und/oder Schwenkwerk (22') mit vertikaler Schwenkachse trägt, an dessen Anschlußflächen (16) Abstandselemente (17) anschließbar sind, die Lasthalteorgane (9) in wahlweise lotrechtem und/oder horizontalem Abstand von der Achse des Schraubengetriebes (7) tragen, und insbesondere
daß die Lasthalteorgane (9) an zweiten Schraubengetrieben (7') angeordnete, von diesen spannbare Spannzangen (31) od. dgl. sind, wobei zwischen diesen und dem Schraubengetriebe (7') wenigstens jeweils ein Kraftspeicher (Tellerfederpakete 79) zwischengeschaltet sind.
2. Anordnung von Schraubengetrieben nach Patentanspruch 1, bei der als Kupplungsmittel zwischen dem Lagerkörper (15) oder einem unmittelbar am Stößel (11) gelagerten Schwenkwerk (22') Abstandselemente (17) Verwendung finden, die als Baukastenelemente gleichen Querschnittes ausgebildete Antriebselemente (18) sind.
3. Anordnung von Schraubengetrieben nach Patentanspruch 1 oder 2, bei der das Teleskopteil (4) des Schraubengetriebes (7) über dessen Längsverschiebung und/oder Drehung ermöglichende Mittel (Klemmblock 81) mit der Aufhängung (Arm 6) verbunden ist.
4. Anordnung von Schraubengetrieben nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 3, bei der die längsverschieblichen Teleskopteile (4) über einen Zahnkurbeltrieb (83) und/oder ein weiteres parallel geschaltetes Schraubengetriebe (7) erfolgt.
5. Anordnung von Schraubengetrieben nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, mit an der Aufhängung (Arm 5 und/oder 6) vorzugsweise innerhalb eines Hohlprofils eingebaut, ein oder mehrere Schwenkwerke (22) vorgesehen ist (sind).
6. Ausbildung eines Schraubengetriebes, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere Teleskopteil (4) ein unrundes Außenrohr (55) vorzugsweise ein Vierkantrohr ist, und daß an den Innenflächen dieses Rohres ein Gleitstein (14) aus dämpfungselastistem Material geführt ist, der seinerseits axial unverschieblich mit der Kugelumlaufmutter (10) und dem inneren Stößelende (Gewinde 65) verbunden ist, daß der Stößel (11) ein kreisrundes Rohr ist, an dessen beiden Enden Innengewinde (34, 65) angeordnet sind, die einerseits zum Anschluß der Kugelumlaufmutter (10) über den Gleitsteinträger (64) und andererseits zum Anschluß weiterer Elemente, z. B. des Lagerkörpers (15) - dienen.
7. Ausbildung eines Schraubengetriebes nach Anspruch 6, bei dem auf der Läuferwelle (40) eines vorzugsweise als polumschaltbarer hochpoliger Motor ausgebildeten elektrischen Antriebsmotors (41) eine Ruhestrombremse (27') angeordnet ist, und die Welle (40) über einen Treibriemen (42) oder dergleichen mit einem Endschalter (43) in Verbindung steht und anderen Endes die Welle (40) über eine Steckverbindung (44) mit einem ein oder mehrstufigen Planetengetriebe (45) in Verbindung steht, das seinerseits über Steckverbindung (44') mit einer in einem gesonderten Lagerkörper (46) zug- und druckfest gelagerten Zwischenwelle (47) gekuppelt ist, die auf der Getriebeseite als Steckzapfen (48) und auf der Gegenseite als Gewindebuchse (49) ausgebildet ist und einen zwischen den Kugellagerinnenringen (50) eingespannten Flansch (51) aufweist.
8. Ausbildung eines Schraubengetriebes nach Patentanspruch 6 oder 7, wobei der die Zug- und Drucklager (29) aufnehmende Gehäuseabschnitt des Lagerkörpers (15') stirnseitig in einer Ausnehmung (52) eine Platte (53) und den Fuß (54) des unrunden Außenrohres (55) aufnimmt, der mit dem Lagerkörper (15') verschraubt ist (Schrauben 56), und daß die Platte (53) Träger eines Dämpfungspolsters (57) ist, dessen Gummiteil (58) zwischen zwei Platten (Platte (53), Anschlagplatte (59)) einvulkanisiert ist.
9. Ausbildung eines Schraubengetriebes nach einem oder mehreren der Patentansprüche 6 bis 8, bei dem ein Gleitsteinträger (64) mit dem Innengewinde (65) des Stößels (11) verschraubt ist, und den aufgesteckten Gleitstein (14) mit seinem radialen Endflansch (66) gegen eine Scheibe (67) spannt und selbst ein Innengewinde (68) aufweist, in das die Kugelumlaufmutter (10) eingeschraubt ist.
10. Ausbildung eines Schraubengetriebes in Kombination mit Halteorganen, insbesondere nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Tellerfederpakete (79) einander entgegengerichtet gegen das Anschlußteil (200) des Kraftspeichers vorgespannt sind.
11. Ausbildung eines Schraubengetriebes mit Halteorganen, vorzugsweise Spannzange nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 9, insbesondere nach Patentanspruch 10; bei der eine steuerbare Bremse (27') der Kugelspindel (70) so zugeordnet ist, daß diese die Spindel (70) festbremst, bevor der Motor (80) abschaltet, derart,
daß die Vorspannung des Kraftspeichers erhalten bleibt.
12. Spannzange mit Schraubentrieb nach Patentanspruch 11, bei der die steuerbare Bremse eine Ruhestrommagnetbremse (27') ist, die über ein weg- und/oder kräfteabhängiges Schalt- bzw. Steuerorgan vor Abschalten des Motors stromlos wird und damit einfällt, wobei dem weg-und/oder kräfteabhängigem Schaltorgan ein zeitabhängiges Glied nachgeschaltet ist, derart,
daß zunächst die Bremse nach Eingang des weg-und/oder kräfteabhängigen Schaltimpulses einfällt und sich dann erst der Motor abschaltet.
13. Anordnung von Spannzangen, insbesondere für Schraubengetriebe nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei oder mehr Spannzangen (31) zu einer Spannzangeneinheit (225) so miteinander verbunden sind, daß ihre Spannöffnungen (218) in verschiedene Richtungen zeigen, wobei sich vorzugsweise die ihnen zugeordneten Schraubengetriebe (7') in ihrer Länge überlappen.
14. Schraubengetriebe für Spannzangen, insbesondere nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Antriebselemente (17) der Schraubengetriebe (7') so gelenkig verstellbar quer geteilt sind (Gehäuseteile 232, 234, 21), daß die Schließebenen der Spannzangen (31) einstellbar sind.
15. Spannzange, insbesondere für Schraubengetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß zwei als Winkelhebel (210) ausgebildete Spannbackenhebel (211) im Schnittpunkt (212) der Schenkel (213, 214) auf einem am Schraubengetriebe (7') befestigten Träger (215) so gelagert sind, daß ihre einander zugewandten Schenkel (214) in etwa fluchten und mit ihren Enden (216) über Langlöcher (217) oder dergleichen mit dem Anschlußteil (200) auf Zug und/oder Druck in Verbindung stehen.
16. Spannzange nach Patentanspruch 15 bei der Formplatten (230) als Anlageorgane an die Werkstücke dienen und mit oder um ihre Haltezapfen (231) auf Kugellagern drehbar gelagert und gegenüber ihren Spannbackenhebeln um 180° schwenkbar und/oder umsteckbar sind.
17. Anordnung von Schraubengetrieben zum Heben und Senken einer Last sowie Schraubengetrieben zum Spannen von Lasthalteorganen bzw. Spannzangen, dadurch gekennzeichnet, daß alle über das Schraubengetriebe (7) höhenverstellbaren Elektromotoren (80) Niederspannungsmotore mit etwa 40 bis 60 Volt sind.
18. Schwenkwerk als Verbindungsorgan zwischen Schraubengetrieben mit unbegrenzter Winkeldrehung, dadurch gekennzeichnet, daß dem Motor (80) in bekannter Weise ein Untersetzungsgetriebe mit großer Untersetzung nachgeschaltet ist und parallel zum Getriebegehäuse an diesem angesetzt, das Gehäuse eines Stromverteilers (220) befestigt ist, dessen Welle das Drehmoment auf schwenkbare Teile überträgt, wobei zwischen der Getriebeabtriebswelle und der Stromverteilerwelle ein Ketten- oder Zahnband (223) eingeschaltet ist.
19. Anordnung von Schraubengetrieben zur Bewegung von Lasten; insbesondere für solche nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufhängung (Arm 6) ein fliegend unterhalb eines zentral gelagerten, um einen Festpunkt schwenkenden Armes (5) ist und
daß den Armgelenken Antriebstriebwerke bzw. Schwenkwerke (22) zugeordnet sind, die mit steuerbaren Bremsen (27) versehen sind und insbesondere
daß die am Schraubengetriebe (7) vorgesehenen Antriebselemente (18) in rechtwinkeliger Erstreckung zum Schraubengetriebe angeordnet sind, vorzugsweise innerhalb des vom Arm (6) gebildeten Hohlträgers, derart,
daß das Schraubengetriebe (7) und dessen Antrieb oberhalb des Armes (6) endet und dieser um 360° schwenkbar ist.
20. Anordnung von Schraubengetrieben an einem Manipulator oder dergleichen nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet,
daß am Ende des Stößels (11) des sich winkelsteif zur Aufhängung (Arm 6) erstreckenden Schraubengetriebes (7) ein von Hand verstellbares und/oder motorisch angetriebenes Schwenkwerk (22) Lagerkörper (15) angeordnet ist und gegenüber diesem und/oder dem Schwenkwerk wenigstens um 90° über ein Antriebsschwenkwerk oder von Hand verstellbar Abstandsmittel (17) etwa um 90° schwenkbar sind, diese Abstandsmittel Triebwerksteile (18) bilden, insbesondere ein Schwenkwerk (22') zur Verschwenkung einer Spannzangeneinheit (225) von Schraubengetrieben (7'), die Lasthalteorgane (9), insbesondere Spannzangen (31) betätigen, wobei zwischen dem Stößel (11) und den Anschlußteilen sowie zwischen dem Schwenkwerk (22) und den zu schwenkenden Schraubengetrieben (7') Stromverteiler (220) vorgesehen sind.
21. Anordnung von Schraubengetrieben an einem Manipulator oder dergleichen, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß der die Kugelspindel (70) antreibende Motor (80) über diese direkt oder über eine parallele Welle das Antriebsritzel (127) eines Schwenkwerks für die Lasthalteorgane (9) antreibt.
22. Schraubengetriebe mit einer oder mehreren motorisch angetriebenen Spindeln, vorzugsweise Kugelspindeln mit Kugelumlaufmuttern, wobei die Spindeln angetrieben sind und die Muttern gegen Drehung gesichert gemeinsam mit dem Stößel ein ausfahrbares Teleskopteil bilden, insbesondere für Anordnungen von Schraubengetrieben nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß ein oberes Spindelzuglager (33) in einem Lagerträger (75) angeordnet ist und daß der Lagerträger *(75) eine biegesteife, ggf. aus Einzelsäulen (74) zusammengesetzte Teleskopeinheit bildet und
daß den Stößel (11) bildende Einzelsäulen (74) den Lagerträger (75) durchdringen.
23. Schraubengetriebe mit ausschließlich auf Zug belasteter Spindel, vorzugsweise Kugelspindel und einem oberen Lagerträger (75), dadurch gekennzeichnet,
daß der Lagerträger (75) und die ihn tragenden Einzelsäulen (74) von Teilen des Stößels (11) vorzugsweise rohrartig umgeben sind, und
daß der den Stößelrohrabschluß (118) bildende Trägerkörper (119), für die Kugelumlaufmuttern an den Einzelsäulen (74) der Säule (72) geführt oder von diesen durchdrungen ist.
24. Schraubengetriebe, insbesondere nach einem oder mehreren der Patentansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet,
daß das äußere Teleskopteil (4) den Stößel (11) bildet und vorzugsweise ein weiteres tragendes, sich mit dem Stößel überlappendes Teleskopteil (76) vorgesehen ist.
25. Schraubengetriebe, insbesondere nach Patentanspruch 24, mit mehreren Kugelspindeln und Kugelumlaufmuttern, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stößel (11) von einem Rechteckrohr (152) gebildet ist, das einen Doppel-T-Träger (150) umschließt, welcner Träger der Spindel Zuglager (33) ist und die Kugelumlaufmuttern an den Innenwandungen des Rechteckrohres (152) befestigt in die Kanäle (151) ragen.
26. Schraubengetriebe nach Anspruch 22, 23 oder 24, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß je drei Einzelsäulen (74) der Säule (72) und/oder des Stößels (11) miteinander Dreiecke bilden.
27. Schraubengetriebe, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Schraubengetriebe (711) in fluchtender Anordnung über ihre Antriebsblöcke (71) bambusknotenartig miteinander verbunden sind.
28. Manipulator, Handlinggerät od. dgl., insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Schraubengetriebe (7) Sensoren zur Erfassung der Stärke und Richtung von durch eine Bedienungsperson auf den Stößel (11) wirkende Biegekräfte angeordnet sind und diese den Schwenkwerken (22) für die Gelenke (26, 26')zugeordnet sind, wobei als Sensor ein konzentrisch von Rückstellkräften (Federpolster 100) beaufschlagter Führungskörper (101) od. dgl. dient, der in einen quer zur Erstreckung des äußeren Armes (6) angeordneten Schlitz (102) eines in Längsrichtung dieses Armes (6) geführten Schiebers (104) eingreift, der seinerseits entweder die Induktionsspule (103) oder den Induktionskern (105) eines Meßwertgebers (106) bewegt.
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