EP1989606A1

EP1989606A1 - Gelenk zur anlenkung mehrerer, insbesondere stabförmiger anlenkteile

Info

Publication number: EP1989606A1
Application number: EP06805289A
Authority: EP
Inventors: Albert Schaeffer; Alexander Rettig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2008-11-12
Also published as: DE112006003075A5; WO2007031071A1

Abstract

Es wird ein Punktgelenk zur Anlenkung mehrerer, insbesondere stabförmiger Anlenkteile beschrieben mit mindestens zwei Anlenkteilen und einem Trägerelement (6) die miteinander gelenkig so verbunden oder zueinander angeordnet sind, dass je eine ausgezeichnete Achse aller Anlenkteile (2) in einem gemeinsamen, virtuellen Schnittpunkt (30) zusammenfallen. Dabei sind alle bis auf möglicherweise eines der Anlenkteile (2) am/zum Trägerelement (6) oder einem mit diesem koaxial verbundenen Element (44) angelenkt über Ge) einen Parallelogramm-Hebel (22, 32), bestehend aus gelenkig miteinander verbundenen Arm-Paaren (23, 25), im Verhältnis zur Achse (21) des Trägerelements (6) schwenk- und kippbar, und durch die Anlenkungen (24, 29) zum Trägerelement (6) schwenkbar, aber unverschiebbar angeordnet ist. Das möglicherweise weitere (eine) Anlenkteil (2', 2c) ist am/zum Trägerelement (6) über ein rotierend gelagertes (Gabel-)Schwenkgelenk (36, 37) im Verhältnis zur Achse (21) des Trägerelements schwenk- und kippbar oder axial unverschiebbar angeordnet, so dass dessen Schwenklager/Knickachse (37) durch den virtuellen Schnittpunkt (30) verläuft.

Description

Gelenk zur Anlenkung mehrerer, insbesondere stabförmiger Anlenkteile

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung bezieht sich auf ein Gelenk zur Anlenkung mehrerer, insbesondere stabförmiger Anlenkteile gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , wie es z. B. als Mehr- fach-Punktgelenk für Eingabegeräte nach parallelkinematischem Prinzip mit haptischer Rückkopplung verwendbar ist.

Derartige Eingabegeräte werden z. B. in der WO 03/038541 A2 beschrieben und besitzen u. a. drei elektrodynamische Linearaktuatoren, die über ihr Gestänge (Anlenkstäbe) an einem gemeinsamen Gelenk angreifen, das z. B. das (untere) Ende eines Endosko- piebesteckes darstellt. Die notwendige genaue Positionsbestimmung für den Rechner ist dabei sehr komplex und hängt insbesondere vom Verhalten des Gelenks ab, da in diesem Gelenk die Hebelverhältnisse in hohem Maße von der Position des Bedienelementes im Raum abhängig sind. Fallen nun z. B. die Achsen der Aktuatoren bzw. deren Anlenkstäbe nicht in einem gemeinsamen Punkt an der Achse des Griffstücks oder Trägerelements zusammen, dann ist die Positionsbestimmung nicht ausreichend genau oder der Rechenaufwand für Positionieraufgaben in Echtzeitanwendungen zu hoch. Eine gute Genauigkeit soll erzielt werden können, wenn das Gelenk in Art eines Kugelgelenks bzw. eines Gelenks ausgeführt ist, bei dem alle Achsen sich in einem gemeinsamen Punkt schneiden (Punktgelenk), unabhängig von der Bewegung der einzelnen Gelenk-Elemente. Wie ein solches Gelenk jedoch konkret zu realisieren ist, ist nicht beschrieben.

Es sind zwar diverse Gelenk-Lösungen vorgeschlagen worden (siehe z. B. in der US 5,805,140 A), sie können aber die (z. B. zwei oder drei) Achsen nicht in einem Punkt vereinen, was zu Problemen bei der Lageerkennung der Auswertung führt, oder sie sind so theoretisch, dass sie eventuell nur mit großem konstruktiven und finanziellen Aufwand, somit sehr schwer und teuer umzusetzen sind.

So ist in der DE 102 11 055 B5 eine Vorrichtung beschrieben, bei der drei Koppelstangen über Kardangelenke einerseits an einem (zentrischen) Träger (Bearbeitungs- einrichtung) und anderseits an zu diesem parallelen Vertikalführungen angelenkt sind. Zwar fallen hier stets alle vier Element-Längsachsen in einem Punkt zusammen, wenn der Träger und die Führungen positionsgleich bleiben. Jedoch wandert dieser Schnittpunkt auf der zentralen Z-Achse des Trägers bei gemeinsamer Vertikal-Verschiebung der oberen Anlenkungen der Koppelstangen. Zudem ist bei dem Kippen des Trägers aber auch dieser, auf der Achse wandernde gemeinsame Schnittpunkt nicht mehr vorhanden.

Schließlich beschreibt die DE 103 92 966 T5 eine parallele haptische Joystick- Vorrichtung, die unter anderem u. a. aus zwei in Serie gekoppelten Parallelkinematiken besteht. Dabei sind die Verbindungsglieder (Koppelstangen) lediglich über Bolzengelenke an einem Rahmen oder einer Plattform angelenkt, ohne dass sich bei ihren Bewegungen Ihre Längsachsen stets in einem gemeinsamen Punkt schneiden, wobei die rotatorischen und translatorischen Freiheitsgrade teilweise gebunden bzw. gesperrt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Gelenk oben genannter Gattung anzugeben, bei dem die Achsen von mindestens einem, vorzugsweise drei oder mehr Bauelementen (z. B. der anlenkenden Linearmotor-Sensor-Kombinationen) zusammen mit der Achse eines Hauptelements, (z. B. eines Handhabungsgerätes), in einem gemeinsamen Punkt zusammentreffen, eine genaue Positionsbestimmung ermöglichend. Zusätzlich sollen die Bauteile frei um ihre jeweilige Rotationsachse um diesen Schnittpunkt rotieren können, ohne sich zu diesem zu verschieben, somit jeder Punkt auf deren (Längs-)Achsen immer im gleichen Abstand zum virtuellen Schnittpunkt bleibem.

Diese Aufgabe wird durch ein gattungsgemäßes Gelenk mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Dem gemäß sind die Anlenkteile an/zum Trägerelement oder einer mit diesem koaxial verbundenen Element über je einen Parallelogrammhebel angelenkt, der aus gelenkig miteinander verbundenen Armpaaren besteht und im Verhältnis zur Achse des Trägerelements schwenk- und kippbar aber axial unverschiebbar angeordnet ist. Es ist auch möglich ein weiteres Anlenkteil am Trägerelement und zwar über ein rotierend gelagertes Gabel-Schwenkgelenk, im Verhältnis zur Trägerachse schwenk und kippbar, also axial unverschiebbar anzuordnen, so dass dessen Knickachse durch den virtuellen Mittel-Schnittpunkt verläuft. Somit befinden sich erfindungsgemäß alle Anlenkteile über Parallelogramm-Hebel oder Gabelgelenk so kipp- und schwenkbar zum Trägerelement angeordnet, dass alle relevanten Achsen durch den virtuellen Mittel-/Schnittpunkt verlaufen. Somit laufen die Achsen der Anlenkteile in einem virtuellen Schnittpunkt zusammen, die relativ zum Trägerelement eine konstante Lage hat und ebenso eine konstante Lage auf den Achsen der Anlenkteile hat, wobei dadurch quasi die Funktion, die ein herkömmliches Kugelgelenk für eine Anlenkung erfüllt, erfindungsgemäß für mehrere Anlenkungen mit einem gemeinsamen Drehpunkt erhalten wird, bei gleichzeitig sehr großem Bewegungsraum. Auch bleibt der Abstand von Referenzpunkten auf den jeweiligen Achsen der Anlenkteile zum Mittel-/Schnittpunkt durch die Konstruktion des Gelenks konstant. Durch diese Anordnung ist es weiterhin möglich, die Gelenkbasis (bis auf platzbedingte Anschläge) frei um den virtuellen Schnittpunkt zu rotieren, bei bis auf die Kupplung im Schnittpunkt beliebiger (potentiell fixierter) Lage der jeweiligen Achsen.

In vorteilhafterweise sind die Anlenkteile nicht nur um die Achse des Trägerelements schwenk-rotierbar angeordnet, sondern sie können auch gleichzeitig um die eigene Achse rotierbar angeordnet sein, so dass die Anlenkteile um die eigene Achse und gleichzeitig auch um den virtuellen Gelenkmittelpunkt frei verschwenkbar bzw. rotierbar sind, bei immer konstant verbleibendem Schnittpunkt der relevanten Achsen. Die Parallelogramm-Hebel sind dabei über ein erstes Armpaar so am Armträgerelement angelenkt, dass das andere Armpaar parallel zum Trägerelement ausgerichtet ist, wobei der Anlenkstab an den beiden parallelen Hebelarmen so befestigt ist, dass seine Längsachse parallel zu dem ersten Hebelpaar ausgerichtet ist, wobei die Anordnung zwischen dem ersten Hebelpaar oder außerhalb des Hebelpaares möglich ist, also als symmetrische oder asymmetrische Parallelogramm-Hebel. Hierdurch besteht die Möglichkeit, an ein und derselben Trägerwelle mehrere Parallelogramm-Hebel mit daran symmetrisch und asymmetrisch angebrachten Anlenkstäben vorzusehen, ohne dass sie sich allzu sehr gegenseitig in ihrer Bewegung behindern. Hierfür ist dann auch zusätzlich zum Vorteil, wenn die Anlenkungen der Anlenkstäbe bzw. der diese tragenden Hebel am Trägerelement axial justierbar bzw. verstellbar ausgeführt sind. Auch können die Anlenkstäbe an den sie tragenden Hebelarmen in Achsrichtung zumindest geringfügig verstellbar angeordnet sein. Hierdurch können gewisse Ungenauigkeiten bei Fertigung und/oder Montage nachjustiert werden, so dass die Achsenanlenkelemente sehr genau durch den virtuellen Mittelpunkt hindurchführbar sind.

Es besteht erfindungsgemäß auch die Möglichkeit, die Anlenkstäbe über deren Parallelogramm-Hebel oder Gelenkgabel direkt oder mittelbar über eine separate Welle im Verhältnis zum Trägerelement schwenk- und kippbar aber unverschieblich anzuordnen. Diese separate Haltewelle kann dabei achsfluchtend oder winklig zur Achse des Trägerelements angeordnet sein, wobei bei der winkligen Anordnung sich die Haltewellenachsen, die Trägerelementachse und die Achsen der Anlenkelemente bzw. Anlenkstäbe im gleichen virtuellen Schnittpunkt treffen bzw. durch diesen hindurchgeführt sind. So besteht die Möglichkeit, je nach Baugröße, Platzbedarf und Einsatzort des Gelenks einer Trägerelement-Achse einen über ein Knick-Schwenkgelenk zum Mittelpunkt direkt angelenkten Anlenkstab und mehrere, über unterschiedliche Parallelogramm- Hebel befestigte Anlenkstäbe zuordenbar sind. Es ist somit ein praktisch mittig anpackendes Element (über eine Gelenkgabel) und darum herum drapierbar noch einige weitere Bauelemente anlenkbar.

Ein großer Vorteil ist auch darin zu sehen, dass mehrere, vorzugsweise drei Parallelogramm-Hebel und somit drei Anlenkstäbe vorsehbar sind, die jeweils auf eigenen Wellen angelenkt sind, die wiederum in fester Winkelposition zueinander an einem mit dem Trägerelement fest verbundenen Gehäusekörper angeordnet sind. Dabei laufen auch hier wieder alle Achsen durch einen gemeinsamen Schnittpunkt. Dabei können alle drei Wellen für jeweils in einem Winkel von ca. 90° zueinander angeordnet sein, ähnlich wie die Achsen eines Koordinatensystems x-y-z. Hierdurch kann rechnerisch eine wesentliche Erleichterung erfolgen.

Der die Haltewellen tragende Gelenkkörper kann in Art eines gleichseitig schräg abgeschnittenen Eckes eines Würfels oder im wesentlichen gleichschenkligen Pyramide mit einer Basis in Form eines gleichseitigen Dreiecks geformt sein, wobei die Haltewellen jeweils außen an den drei paarweise zueinander senkrechten Kanten vorgesehen sind. Hierdurch befindet sich der allgemeine Achsen-Schnittpunk ca. im Scheitelpunkt oder Quadereck. Der die Haltewellen tragende Gelenkkörper kann außerdem in Art eines Gehäuses ausgebildet sein, wobei von ganz besonderem Vorteil ist, wenn dieser im wesentlichen die Form einer Kalotte besitzt. Der so ausgebildete Kalotten-Tragkörper besitzt eine innere Kalottenfläche, durch deren virtuellen Kugel-/Kalotten-Mittelpunkt, der gleichzeitig den Gelenk-Mittelpunkt darstellt, sämtliche relevanten Achsen hindurch laufen. Im Kalottenkörper, zur Kalotten-Innenfläche hin offen, sind Führungsnuten oder Führungsschlitze und/oder Steck-Aufnahmen vorgesehen, in denen Halte- und Führungselemente verschiebbar, umsteckbar und/oder rotierbar befestigt sind. Diese können als sich in den Führungsschlitzen abstützende Halteschlitten oder als sich in der Innenka- lottenfläche und in den Führungsflächen abstützende Halteblöcke oder Lagerböcke ausgebildet sein. Diese tragen wiederum je eine radial ausgerichtete Haltewelle, die um ihre radial weisende Achse rotierbar sind, wobei diese Achse ebenfalls durch den Gelenkmittelpunkt hindurchführt. An diesen Haltewellen sind dann über Parallelhebel oder eine Gelenkgabel die Anlenkelemente bzw. Anlenkstäbe kipp-, schwenk- und rotierbar angebracht, so dass deren Längsachsen ebenfalls durch den Gelenkmittelpunkt verlaufen.

Wie bereits vorerwähnt kann der Kalotten-Tragkörper bedarfsweise sehr unterschiedliche Formen annehmen, so als volle Kalotte, sternförmig, schüssel- oder schalenförmig, als einzelne an der Tragachse zusammenlaufende Kalotten-Streifen, wobei jeder Kalotten-Streifen z. B. einen Halteschlitten mit Haltewelle, Parallelogramm-Hebel und An- Ienkstab trägt. Die Kalotten-Streifen können dabei mittig fest miteinander verbunden sein oder über einen Klemmkörper bedarfsweise verschieb- und/oder verschwenkbar gehalten sein. Es kann aber auch eine Loch-Sieb- oder Gitterform vorgesehen sein, in der die Halteteile bedarfsweise umgesteckt werden können.

Insgesamt wurde mit dem erfindungsgemäßen Gelenk eine Lösung gefunden, die eine sehr große Flexibilität und Beweglichkeit im dreidimensionalen Raum zulässt, die sehr leichtgängig arbeitet, was für die Regelung (und z. B. das haptische Empfinden eines Bedieners) wichtig ist und die trotzdem eine relativ geringe Baugröße ermöglicht. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen unter bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines bekannten Eingabegerätes mit einem erfindungsgemäß auslegbaren Gelenk und mit drei an diesem angreifenden Anlenkstäben von Linearaktuatoren;

Fig. 2: eine schematische Darstellung eines weiteren bekannten Eingabegerätes mit sechs Linearaktuatoren und zwei erfindungsgemäß auslegbaren Gelenken;

Fig. 3: eine perspektivische Schema-Ansicht eines erfindungsgemäßen Gelenkes in erster Ausführung, mit zwei Parallelogramm-Hebeln an einem stabfömni- gen Trägerelement und mit jeweils einer Anlenkstab-Achse innerhalb des Parallelogramms;

Fig. 4: eine perspektivische Schema-Ansicht eines erfindungsgemäßen Gelenkes in zweiter Ausführung, ähnlich wie in Fig. 3, jedoch mit der Anlenkstab- Achse außerhalb des Parallelogramms;

Fig. 5: eine perspektivische Schema-Ansicht eines erfindungsgemäßen Gelenkes in dritter Ausführung, als Kombination der Ausführungen nach Fig. 3 und 4 und zusätzlich mit an dem gemeinsamen stabförmigen Trägerelement direkt angelenktem Anlenkstab (drei Teilgelenke);

Fig. 6: eine perspektivische Schema-Ansicht eines erfindungsgemäßen Gelenkes in vierter Ausführung, mit drei Parallelogramm-Hebeln mit eigenen Trägerachsen, angeordnet an einer gemeinsamen Trägerplatte (3Teilgelenke);

Fig. 7: eine perspektivische Schema-Ansicht eines erfindungsgemäßen Gelenks in fünfter Ausführung, mit einer kalottenförmige Trägerplatte in sternförmiger Ausbildung und bogenförmig darin verschiebbaren Trägerachsen der An- lenk-Hebel;

Fig. 8: eine Ansicht einer sechsten Ausführungsform des Gelenkes, mit streifenförmigen Kalottenarmen und zentrischem Klemmkörper;

Fig. 9: eine Ansicht ähnlich wie in Fig. 7 einer siebenter Ausführungsform des Gelenks, mit einer Kalotten-Trägerplatte in schalenförmiger Ausbildung, und

Fig. 10: eine Draufsicht auf das Gelenk aus Fig. 9. Aus Fig. 1 ist zu erkennen, wie bei einem bekannten Eingabegerät drei elektrodynamische Linearaktuatoren 1 über ihre jeweiligen Gestänge bzw. Anlenkstäbe 2 an einem gemeinsamen (erfindungsgemäß auslegbaren) Gelenk 3 angreifen bzw. an diesem angelenkt sind, ein Mehrfachgelenk bildend. Dieses Gelenk 3 stellt das (hier) untere Ende z. B. eines Endoskopiebesteckes 4 dar, mit einem stabförmigen Griffstück oder Trägerelement 6, und besteht angeblich aus mehreren Einzelkomponenten, die insgesamt fünf Freiheitsgrade realisieren (siehe auch: „Virtuell operieren: Simulation und Darstellung von Kräften bei endoskopischen Eingriffen" aus thema Forschung 2/2002, Seite 82). Das Endoskopiebesteck 4 ist durch ein weiteres Gelenk 5 mit zwei rotatorischen und einem translatorischen Freiheitsgrad im Raum positioniert. Dieses Gelenk 5 kennzeichnet den Punkt, an dem bei der realen Operation z. B. die Bauchdecke durchstochen wird.

Beim in Fig. 2 dargestellten bekannten Eingabegerät (siehe Fig. 1 aus der WO 03/038541 A2) ist ein feststehendes Gestell 10 und ein relativ dazu bewegliches, stabförmiges Griffstück/Trägerelement 6 über sechs unabhängige Linearaktuatoren 1 , 11 miteinander verbunden. An den zwei parallelen Gestellringen 8, 9 des Gestells 10 sind jeweils die ersten Enden 12' der Linearaktuatoren 1 bzw. 11 angelenkt. Dabei bilden die drei Linearaktuatoren 11 eine erste und die drei Linearaktuatoren 1 eine zweite Dreiergruppe, jeweils in Form eines Dreibeins, die einander gegengerichtet und regelmäßig ineinander verschränkt sind. An den Konvergenz-Bereichen der beiden Dreibeine sind die Linearaktuatoren 1 bzw. 11 mit ihren jeweils zweiten Enden 12" über (erfindungsgemäß auslenkbaren) Vielfachanlenkungen oder Gelenke 3 bzw. 13 miteinander schwenkbeweglich verbunden und zwar mit dem unteren Ende eines Anlenkelements 14, bzw. mit dem unteren Ende eines rohrförmigen Schieberelements 15 des Trägerelementes 6. Das Anlenkelement 14 ist über einen Griffdrehaktuator 16 oder einen Schrittmotor mit einem stabförmigen Führungselement 17 verbunden, das koaxial im Schieberelement 15 geführt ist. Die oberen Enden des Führungselements 17 und des Schieberelements 15 sind mit je einem Griffteil 18, 19 versehen. Das in Fig. 3 in erster Ausführung dargestellte erfindungsgemäße Gelenk 20 besteht aus einem (hier) stab- bzw. wellenförmigen oder langestreckten Trägerelement 6, das um seine Längsachse 21 drehbar ist. Es kann aber auch, je nach Einsatz- oder Verwendungsfall, ortsfest, drehbar und/oder verschiebbar ausgelegt sein. Auf dem Trägerelement 6 ist ein Parallelogramm-Hebel 22 angeordnet, der aus zwei in bekannter Weise gelenkig miteinander verbundenen parallelen Hebelpaaren 23-23 und 25-25 besteht. Die Hebel 23 sind dabei einerseits am Trägerelement 6 über je ein Dreh- /Schwenklager 24 axial unverschieblich aber in Achsebene schwenk-klappbar befestigt und ragen andererseits radial von der Achse 21 ab. Selbstverständlich können sie auch in Achsrichtung verstellbar/justierbar aufgebaut sein. Sie tragen die beiden Hebel 25 des zweiten Hebelpaares, die ersichtlich zueinander und zur Achse 21 parallel ausgerichtet sind. Die beiden Hebelpaare 23, 25 sind über Schwenklager 26 miteinander verbunden. Im Wesentlichen mittig an den Parallel-Hebeln 25 und damit parallel zu den Radial-Hebeln 23, ist ein Anlenkstab 2 über Schwenklager 27 schwenkbeweglich angebracht. Durch die identische Länge der Hebel 25 und die parallele Zwischenordnung des Anlenkstabes 2 macht dieser alle Bewegungen der Radial-Hebel 23 in paralleler Ausrichtung zu diesen mit. Zudem ist der Anlenkstab 2 so an den Hebeln 25 und mit diesen an den Hebeln 23 angebracht, dass seine Längsachse 28 die Längsachse 21 der Trägerelement-Welle 6 in einem Schnittpunkt 30 trifft bzw. schneidet. Durch die besondere Eigenart der Parallelogramm-Hebel-Ausführung wird nun bei einer jeden Schwenk-, Klapp- oder Rotationsbewegung des Anlenkstabes 2 gemeinsam mit dem Parallelogramm-Hebel 22, dieser immer eine Ausrichtung erfahren, in der seine Achse 28 durch den Achs-Schnittpunkt 30 hindurchführt. In dieser Fig. 3 ist noch ein weiterer Parallelogramm-Hebel 22' eingezeichnet, dessen radial abstehenden Hebelarme 23' jeweils gleich beabstandet außerhalb der Arme 23 des Parallelogramm-Hebels 22 schwenk-kippbar angebracht sind. Entsprechend dem größeren axialen Abstand der beiden Hebel 23' ist auch die Länge der diese verbindenden Parallel-Hebel 25' ausgelegt, an denen ein Anlenkstab 2' in radialer Ausrichtung angelenkt ist. Es ist zu erkennen, dass die Längsachse 28' des Anlenkstabes 2' des Parallelogramm-Hebels 22 ebenfalls stets durch den Schnittpunkt 30 hindurchführt.

In gleicherweise kann nun auch ein dritter oder vierter Parallelogramm-Hebel 22, 22' auf der Trägerelement-Welle 6 angeordnet sein, wobei dann ebenfalls jeweils die Achse des Anlenkstabes durch den Schnittpunkt 30 hindurchführen muss. Es sind also jeweils die Radial-Hebel 23 des weiteren Gelenkhebels um eine Einheit axial weiter nach außen anzuordnen und entsprechend die verbindenden achsparallelen Hebel 25 zu verlängern.

Ein Gelenk in der hier dargestellten Ausführung kann z. B das in Fig. 2 obere Gelenk 3 mit der durch dieses Gelenk hindurchführenden Welle bzw. Trägerelement 6, 17 sein.

Fig. 4 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel ein Gelenk 31 , bei dem ein Parallelogramm-Hebel 32 vorgesehen ist, der sich von den in Fig. 3 dargestellten Hebeln 22, 22' dadurch unterscheidet, dass die Anlenkungen der Radial-Hebel 23 an einer eigenen (Halte-)Welle 33 über Schwenklager 29 erfolgt. Diese Welle 33 kann nun an einem hier nicht dargestellten Halte- oder Gehäuse-Element axial unverschieblich, aber um seine Längsachse 21 rotier- oder schwenkbar (siehe Fig. 8 und 9) angeordnet sein. Selbstverständlich kann sie auch Teil der Trägerelement-Welle 6 oder koaxial zu dieser integriert (Achse 34 fällt mit Achse 21 zusammen) sein oder, wie hier nicht dargestellt (siehe aber Fig. 6 und 7), winklig zu diesem Trägerelement 6 angeordnet sein.

Zudem ist bei dieser Ausführungsform der Anlenkstab 2 nicht mehr mittig zwischen den Hebeln 23 an den Hebeln 25 angeordnet, sondern an einseitig ausladenden Verlängerungen dieser Hebel 25, wobei der Anlenkstab 2 erneut eine parallele Ausrichtung zu den Hebeln 23 besitzt. Hierdurch fällt auch die Längsachse 28 des Anlenkstabes 2 entsprechend außerhalb des Hebel-Parallelogramms und damit der Schnittpunkt 30 der beiden Achsen 21 (koaxial mit 34) und 28. Es ist zu erkennen, dass durch die bedarfsweise auslegbare Länge des abragenden Teiles der Hebel 25 auch ein entsprechend auslegbarer Abstand zwischen den Anlenkungen 24 der Hebel 23 und dem Schnittpunkt 30 und somit des gesamten Parallelogramm-Hebels 32 und dem Schnittpunkt 30, also dem Bewegungszentrum des Gelenks, möglich ist. Nicht dargestellt ist hier, wie noch weitere Parallelogramm-Hebel 32 in gleicher oder entgegengesetzter Achsausrichtung, also mit nach links oder rechts ausladenden Hebeln 25 anbringbar sind, direkt angelenkt an der Trägerelement-Welle 6 oder an jeweils eigenen Halte-Wellen 33. Dabei können zudem die Radial-Hebel 23 der mehreren Gelenk-Hebel zueinander zwischengeordnet, hintereinander oder spiegelbildlich zueinander und/oder zum Schnittpunkt 30 vorgesehen sein. Hierdurch lässt sich eine höhere Anzahl von Anlenkstäben 2 zu einem Punkt-Gelenk anordnen, ohne dass sich die zugehörigen Hebel-Systeme gegenseitig stören.

Als dritte Ausführungsform ist in Fig. 5 ein Gelenk 35 dargestellt, bei dem an der Trägerelement-Welle 6 drei Anlenkstäbe 2 angelenkt sind. Deren Achsen 28 schneiden sich dabei in einem gemeinsamen Punkt 30 auf der Trägerelement-Achse 21 und bilden somit ein Punkt-Gelenk. Dabei ist einer der Anlenkstäbe 2 Teil eines Parallelogramm-Hebels 22 mit mittiger Stab-Anordnung (ähnlich Fig. 3), ein zweiter ist Teil eines Parallelogramm-Hebels 32 mit einseitig ausladender Stab-Anordnung (ähnlich Fig. 4), während ein dritter Anlenkstab 2' über eine Gelenkgabel 36 über ein Klapp-/ Schwenklager 37 direkt am Trägerelement 6 schwenk- und kippbar in der Zone des Achs- Schnittpunktes 30 befestigt ist. Dabei ist zu erkennen, dass die Kipp-Schwenklager 24 der Parallelogramm-Hebel 22, 32 identisch aufgebaut sind wie das Lager 37 des Ge- lenk-Gabel-Anlenkstabes 2'. Auch bei diesem Gelenk 35 können, zusätzlich zu den Parallelogramm-Hebeln 22 u. 32 noch weitere Parallelogramm-Hebel 22 mit mittiger und/oder außermittiger Anordnung und noch weitere Parallel-Hebel 32 mit links oder rechts ausladender Anordnung ihres Anlenkstabes 2 vorgesehen sein, die ein Vielfach- Punktgelenk mit vier, fünf oder mehr Anlenkstäben 2 bilden mit in einem einzigen Schnittpunkt 30 auf der Achse 21 sich treffenden Stabachsen 28.

Fig. 6 zeigt in vierter Ausführung ein Gelenk 38, bei welchem drei Anlenkstäbe 2 über baugleiche, einseitig ausladende Parallelogramm-Hebel 32 an jeweils separaten Wellen schwenk-angelenkt sind und zwar jeweils an einer eigenen Halte-Welle 33, deren Achsen 34 sich wiederum im Gelenk-/Achs-Schnittpunkt 30 schneiden. Die drei Wellen 33 sind dabei jeweils senkrecht zueinander angeordnet, vergleichsweise mit einem Koordinatensystem x-y-z. An den beiden Enden weisen die Wellen 33 Lagerköpfe 39 und 40 auf, wobei die nach außen weisenden Lagerköpfe 39 an den äußeren Enden eines dreieck- bzw. pyramidenförmigen Gehäuse-Körpers 41 befestigt sind. Gleichzeitig sind die inneren Lagerköpfe 40 zu einem geschlossenen Dreifach-Lager 42 zusammengefaßt, das wiederum mit dem Körper 41 in fester Verbindung steht. Es ist auch hier zu erkennen, wie alle Achsen 21 und 28 der Wellen 33 und Anlenkstäbe 2 durch den virtuellen Mittel- bzw. Schnittpunkt 30 hindurchführen. Es ist nicht zu erkennen, wie das Trägerelement mit dem Körper 40 verbunden ist. Es könnte aber im weitesten Sin- ne eine Anordnung wie am Gelenk 3 aus Fig. 1 oder an den Gelenken 3, 13 aus Fig. 2 vorhanden sein.

Fig. 7 zeigt als fünfter Ausführung ein erfindungsgemäßes Gelenk 43, bei dem am Trägerelement 6 ein Kalotten-Tragkörper 44 koaxial so angebracht ist, dass die Trägerelement-Achse 21 durch den virtuellen Kugel-Mittelpunkt 30 der Kalottenfläche 45 hindurchläuft. Dabei kann die Befestigung auch um die Achse 6, 21 rotierbar/schwenkbar vorgesehen sein.

Der Tragkörper 44 ist hier im wesentlichen sternförmig ausgebildet mit läppen- bzw. zackenförmigen Kalottenarmen 46, 47, 48. Der Kalotten-Tragkörper 44 kann auch lediglich aus drei oder mehr Bogenarmen bestehen, die an ihrem einen Ende an einem zentrischen Trägerelement oder Trägerring befestigt sind und innen eine gemeinsame Kalottenfläche definieren.

In Führungsschlitzen oder Führungsnuten 49, die in Art von Meridianen (relativ zur Achse 21) längs verlaufen und die gleiche Bogenform bzw. den gleichen Durchmesser aufweisen wie die Kalotte, ist ein je Halteschlitten 50 verschiebbar befestigt. Diese sind in Art von Nutensteinen in den Führungsnuten 49 gehalten und tragen je eine um die eigene Achse 34 rotierbare Haltewelle 33, die Achse 34 radial und senkrecht im Halteschlitten 50 und gleichzeitig radial zur Kalottenfläche angeordnet ist, so dass diese Achsen 34 ebenfalls durch den (Schnitt-)Mittelpunkt 30 hindurchführen. An den Haltewellen 33 (a, b) der Halteschlitten 50 (a, b) ist an einseitig ausladenden Parallelogramm-Hebeln 32 je ein Anlenkstab 2 über Schwenklager 27 befestigt, so dass deren Längsachsen 28 ebenfalls durch den Schnittpunkt 30 hindurchführen. Am in der Fig. 7 rechten Kalotten-Arm 47 ist über den Halteschlitten 50 c eine Halte- WeIIe 33 c rotierbar gehalten, die an ihrem einwärts ragendem Ende eine Gelenkgabel 36 aufweist, in der der dritte Anlenkstab 2 c schwenk-angelenkt ist. Dabei reicht die Gelenkgabel bis ins Gelenkzentrum, so dass der Mittelpunkt 30 auf deren Schwenkachse liegt.

Es ist erkennbar, dass bei jeder Verschiebe- oder Rotationsposition der Haltewellen 33 a, b, c über bzw. in ihren Halteschlitten 50 auf der Kalotte 45 bzw. in den bogenförmigen Führungsnuten 49, auch wenn diese längs- oder querverlaufend in/an der Kalotte vorgesehen sind bzw. wären, die Wellen-Achsen 34, die Anlenkstab-Längsachsen 28, sowie die Trägerelement-Achse 21 (als Radien der Kalotte 45) sich im gleichen virtuel- len Schnitt-/Mittelpunkt 30 treffen. Dabei wird dieser Schnittpunkt 30 immer beibehalten, unabhängig davon, ob die Anlenkstäbe 2 über die Parallelogramm-Hebel 32 verschwenkt oder gekippt oder insgesamt um die Achsen 34 rotiert/geschwenkt werden.

Fig. 8 zeigt als sechste Ausführungsform ein Gelenk 52, bei dem die Rolle des Kalotten-Tragkörpers drei streifenförmige Bogen-Kalottenarme 56, 57,58 spielen, die in einem Klemmkörper 53 festgehalten werden. Der Klemmkörper 53 besteht aus zwei ü- bereinander angeordneten Trag- oder Klemmschalen 54, 55, die von einem in der Kalotte radial weisenden Klemmbolzen 59 durchdrungen sind. Zwischen diesen ebenfalls mit koaxial gewölbten Flächen ausgerüsteten Klemmschalen sind die Kalottenarme 56, 57, 58 übereinander liegend so hindurchgeführt, daß der Klemmbolzen 59 durch deren jeweils längsmittig verlaufenden Schlitz 60 hindurch läuft. Die Kalottenarme sind somit im Klemmkörper bogen-verschiebbar und um den Klemmbolzen 59 bzw. die Trägerachse 21 schwenk-rotierbar.

Am jeweiligen äußeren Ende der Kalottenarme ist ein Haltelager 61 vorgesehen, das jeweils eine zugehörige Haltewelle 33 trägt und deren gemeinsame Achse 34 ebenfalls durch den Schnitt-/Mittelpunkt 30 hindurchführt. An den Wellen 33 a, b sind wiederum jeweils Parallelogramm-Hebel 32 a, b vorgesehen, die die Anlenkstäbe 2 a, b tragen, deren Achsen 28 a, b den Mittelpunkt 30 schneiden. Zudem trägt die Welle 33 c eine zentrisch eingreifende Gelenkgabel 36, an der ein Anlenkstab 2c angelenkt ist, dessen Achse 28 c ebenfalls durch den Mittelpunkt 30 führt. Diese Ausführungsform stellt ein äußerst flexibles Gelenk dar, bei dem durch entsprechendes Lockeneu positionierbar sind.

Fig. 9 und 10 zeigen schließlich als siebente Ausführung ein erfindungsgemäßes Gelenk 63 mit einem Schüssel- oder schalenförmigen Kalotten-Trägerkörper 44, in dessen Kalotteninnenfläche 45 Halteblöcke 64 mit ihrer balligen Auflagefläche 65 stets satt aufliegen. Hierfür weisen die Auflageflächen 65 die gleiche Balligkeit bzw. Kalottenform und somit gleichen Durchmesser bzw. Kalottenradius R auf wie die Kalottenfläche 45 des Tragkörpers 44. Über entsprechende, nicht dargestellte Führungs- und Halteelemente sind die Halteblöcke 64 in Nuten oder Schlitzen 67 gehalten bzw. geführt. An den Halteblöcken 64 sind die Haltelager 61 mit den Haltewellen 33 senkrecht bzw. radial abragend befestigt und an diesen sind wiederum die Parallelogramm-Hebel 32 bzw. eine Gelenkgabel 36 und an diesen die Anlenkstäbe 2 entsprechend befestigt. Auch hier treffen bzw. schneiden sich alle relevanten Längsachsen 21 , 34, 28 im virtuellen Mittel-/Schnittpunkt 30, unabhängig davon, wie die Halteblöcke 64 verschoben, umgesteckt und/oder rotiert, oder die Haltelager 61 umgesteckt und/oder rotiert, oder die Stäbe 2 geklappt oder verschwenkt werden.

B e z u g s z e i c h e n l i s t e

1. Linearaktuatoren. 31. Gelenk (2. Ausf.)

2. Anlenkstab (-teil) 32. Parallelogramm-Hebel

3. Gelenk, Vielfachanlenkung 33. (Halte-)Welle

4. Endoskopiebesteck 34. (Halte-)Wellen-Achse

5. Gelenk, Anlenkung 35. Gelenk (3. Ausf.)

6. Griffstück/Trägerelement (Welle) 36. Gelenk-Gabel

37. Gabel-Schwenklager (-achse)

8. Gestellring 38. Gelenk (4. Ausf.)

9. Gestellring 39. Lagerköpfe (äußere)

10. Gestell 40. Lagerköpfe (innere)

11. Linearaktuator 41. Körper(Gehäuse-, Trägerplatte-)

12. Anlenkstab-Enden (12' u. 12") 42. Dreifach-Lager (Trägerachsen)

13. Gelenk, Vielfachanlenkung 43. Gelenk (5. Ausf.)

14. Anlenkerelement 44. Kalotten-Tragkörper

15. Schieberelement 45. Kalottenfläche (Innen-)

16. Griffdrehaktuator 46. Kalotten-Arme

17. Führungselement 47. Kalotten-Arme

18. Griffteil 48. Kalotten-Arme

19. Griffteil 49. (Bogen-)Führung (-nut, -schlitz)

20. Gelenk (L Ausf.) 50. Halteschlitten

21. (Längs-)Achse (Trägerelement) 51. ^v —

22. Parallelogramm-Hebel 52. Gelenk (6. Ausf.)

23. Hebel (Radial-) 53. Klemmkörper

24. Schwenklager (Dreh-) 54. Klemmschale

25. Hebel (achsparallel) 55. Klemmschale

26. Schwenklager 56. Bogen-Kalottenarm

27. Schwenklager 57. Bogen-Kalottenarm

28. Längs-Achse 58. Bogen-Kalottenarm

29. (Klapp-)Schwenklager 59. Klemmbolzen

30. (Achs-)(Mittel-)Schnittpunkt 60. Nut/Schlitz 61. Haltelager

62. —

63. Gelenk (6. Ausf.)

64. Halteblock

65. Auflagefläche

66. Steck-Öffnung

67. Bogen-Führungen (Schlitz-)

R Radius (Kalotten-)

Claims

P a te n ta n s p r ü c h e

1. Gelenk, zur Anlenkung mehrerer, insbesondere stabförmiger Anlenkteile, z. B. für parallelkinematische Eingabegeräte mit haptischer Rückkopplung, mit

- mindestens zwei Anlenkteilen, z. B. Anlenkstäben (2) zum Zusammenwirken z. B. mit je einem Linearaktuator,

- und einem Trägerelement (6),

- die miteinander gelenkig so verbunden oder zueinander angeordnet sind, dass je eine ausgezeichnete Achse aller Anlenkteile (2) z. B. die Längs-Achsen (21 , 28), in einem gemeinsamen, virtuellen Schnittpunkt (30) zusammenfallen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

- dass alle bis auf möglicherweise eines der Anlenkteile (2) am/zum Trägerelement (6) oder einem mit diesen koaxial verbunden Element angelenkt sind über (je) einen Parallelogramm-Hebel (22, 32), bestehend aus gelenkig miteinander verbundenen Arm- Paaren (23, 25), der im Verhältnis zur Achse (21) des Trägerelements (6) schwenk- und kippbar, und durch die Anlenkungen (24, 29) zum Trägerelement (6) schwenkbar, aber unverschiebbar angeordnet ist,

- dass das möglicherweise weitere (eine) Anlenkteil (2¹) am/zum Trägerelement (6) über ein rotierend gelagertes (Gabel-)Schwenkgelenk (36, 37) im Verhältnis zur Achse (21) des Trägerelements schwenk- und kippbar und axial unverschiebbar angeordnet ist, so dass dessen Schwenklager/Knickachse (37) durch den virtuellen Schnittpunkt (30) verläuft.

2. Gelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Anlenkteil (2, 2') um die ausgezeichnete (Längs-)Achse des Anlenkteils (2) rotierbar angeordnet ist,

3. Gelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hebel-Armpaar (23-23) des Parallelogramm-Hebels (22, 32) so am Trägerelement angelenkt ist, dass das andere Hebel-Armpaar (25-25) parallel zum Trägerelement ausgerichtet ist, und wobei jeweils der Anlenkstab (2) an den beiden Hebel- Armen (25) so befestigt ist, dass seine Achse (28) parallel zu den Hebel-Armen (23) ausgerichtet ist.

4. Gelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Anlenkungen (24, 37) der Anlenkstäbe (2, 2') bzw. der diese tragenden Hebel (22, 32, 36) am Trägerelement (6) axial justierbar/verstellbar ausgeführt sind.

5. Gelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein jeder der Anlenkstäbe (2) über seinen Parallelogramm-Hebel (22, 32) oder ein Schwenklager/Knickgelenk (Gabel-) direkt oder mittelbar über eine separate Welle (33, 37), im Verhältnis zum Trägerelement (6) schwenk- und kippbar aber unverschiebbar angeordnet ist.

6. Gelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die separate Halte-Welle (33, 37) achsfluchtend oder winklig zur Achse (21) des Trägerelements (6) angeordnet ist, wobei bei der winkligen Anordnung sich die Halte- Wellen-Achsen (34) mit der Trägerelement-Achse (21) im gleichen Schnittpunkt (30) mit den Achsen (28) der Anlenkstäbe (2) treffen.

7. Gelenk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass je ein Anlenkstab (2) mit seinem äußeren Ende an einen ersten Parallel-Armpaar (25) so schwenkbefestigt ist, dass er zum anderen zweiten Armpaar (23) parallel ausgerichtet ist, während die äußeren, vom Anlenkstab (2) wegweisenden Enden des anderen, zweiten Armpaares (23) axial unverschieblich jedoch um die Achse (21) des Trägerelements (6) oder der separaten Welle (33, 37) rotierbar und in der Achsebene somit kipp-schwenkbefestigt ist, wobei die Welle (33, 6) bzw. Achse (21) stets parallel zum ersten Parallel-Arm-Paar (25) ausgerichtet ist.

8. Gelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Parallelogram-Hebel (22) vorgesehen ist, bei dem der Anlenkstab (2) im Innern des Parallel-Armpaares (22) angeordnet ist, vorzugsweise mittig zwischen den von der Welle (21, 6) abragenden Armen (23).

9. Gelenk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anordnung von zwei oder mehr Parallelogramm-Hebeln (22) mit mittigem An- lenkstab (6), die an der Trägerelement-Achse/Welle (6) angelenkten beiden Arme (23) des jeweils weiteren Hebels (22) gleichbeabstandet außerhalb des vorhergehenden Parallelogramm-Hebels (22) angeordnet sind, diese umgreifen.

10. Gelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Parallelogramm-Hebel (32) vorgesehen ist, bei dem der Anlenkstab (2) einseitig außerhalb des Parallel-Armpaares (23) angeordnet ist, wobei die parallel zur Achse/Welle (21, 6) angeordneten Armpaare (25) entsprechend nach außen verlängert sind wobei an deren Ende der Anlenkstab (3) befestigt ist.

11. Gelenk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anordnung von zwei oder mehr Parallelogramm-Hebeln (32) mit äußerem Anlenkstab (2), die Hebel (32) im Verhältnis zum Schnittpunkt (30) gleichgerichtet und/oder entgegengesetzt gerichtet an der Achse angeordnet sind, wobei die an der Trägerelement-Achse/Welle (6) angelenkten beiden Arme (23) des jeweils weiteren Hebels (32) in Abwechslung (interkaliert) zu denjenigen der anderen Hebel (32) anor- denbar sind oder davor oder dahinter, wobei dann jeweils das mit dem Anlenkstab (2) versehene abragende Armpaar (23) entsprechend so lang auszulegen ist, dass sich die Achsen im Punkt (30) schneiden.

12. Gelenk nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass einer Trägerelement-Achse (21) je nach Baugröße, Platzbedarf und Einsatzort des Gelenks ein über ein Knick-Schwenkgelenk (36, 37) zum Mittelpunkt direkt angelenkter Anlenkstab (2') und mehrere unterschiedliche Parallelogramm-Hebel (22, 32) zuordenbar sind.

13. Gelenk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere, vorzugsweise drei Parallelogramm-Hebel (32), somit drei Anlenkstäben (2) vorgesehen sind, die jeweils auf eigenen Wellen (33) angelenkt sind, die wiederum in fester Winkelposition zueinander an einem mit dem Trägerelement (6) fest verbun- denen Gehäuse-Körper (41) angeordnet sind, wobei wiederum alle Achsen (21 , 28) durch einen gemeinsamen Schnittpunkt (30) laufen.

14. Gelenk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die drei Wellen (33) jeweils in einem Winkel von ca. 90° zueinander angeordnet sind (ca. wie die Koordinaten x-y-z).

15. Gelenk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Gelenk-Körper (41) in Art eines gleichseitig schräg abgeschnittenen Eckes eines Quaders (oder im wesentlichen gleichschenkligen Dreieck-Pyramide) geformt ist und die Schwenkwellen (33) jeweils außen an den drei senkrechten Kanten vorgesehen sind (allgemeiner Achs-Schnittpunkt ca. in Scheitelpunkt oder Quader-Eck).

16. Gelenk nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,

- dass das Trägerelement (6) als Gehäusekörper einen koaxialen Kalotten-Tragkörper (44) trägt, mit einer Innenkalottenfläche (45), durch deren virtuellen Kugel-/Kalotten- Mittelpunkt (30) die Tragerelement-Achse (21) hindurchläuft,

- dass in/an der Kalottenfläche (45) Führungsnuten (49) oder Führungsschlitzen (67) vorgesehen sind, in/an denen bogenförmig geführt Halteschlitten (50), Halteblöcke (64) oder Haielager (61) verschiebbar und/oder umsteckbar angeordnet sind,

- dass Halteschlitten (50) oder Halteblöcke (64) oder Halelager (61) je eine radial ausgerichtete, rotierbare Haltewelle (33) tragen, deren Achsen (34) durch den virtuellen Mittelpunkt (30) laufen

- und dass an den Haltewellen (33) über je einen Parallelogramm-Hebel (32) oder eine Gelenkgabel (36) je ein Anlenkstab (2) schwenk-klappbar angebracht ist, wobei deren Längsachse (28) durch den Schnittpunkt (30) verläuft.

17. Gelenk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltewelle (33 c oder 33') der Halteschlitten (50), Haltelager (61) bzw. Halteblöcke (64) an ihrem äußeren freien Ende mit einer Gelenkgabel (36) versehen ist, deren Schwenkachse (37) durch den Mittelpunkt (30) verläuft und einen Anlenkstab (2c, 2') schwenkbar trägt, dessen Längsachse (28) durch den Mittelpunkt (30) verläuft.

18. Gelenk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in den kalottenförmigen Halteblöcken (64) mehrere radial ausgerichtete Stecköffnungen (66) vorgesehen sind, zum wahlweisen Umstecken der Haltewellen (33).

19. Gelenk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Kalotten-Tragkörper (44) als volle Kalotte, als mehrere stem- oder streifenförmig abragende Kalottenarme (46, 47, 48 bzw. 56,57, 58), in Loch-Sieb- oder Gitterform ausgebildet ist.

20. Gelenk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalottenarme (46, 47, 48 bzw. 56,57, 58) über ein kalottenförmiges Mittelelement, einen Ring oder direkt fest oder rotierbar am Trägerelement oder Welle (6) befestigt bzw. festgehalten sind.

21. Gelenk nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die streifenförmigen Bogen-Kalottenarme (56,57, 58) an ihrem jeweilig äußeren Ende radial abragend ein Haltelager (61) mit einer Haltewelle(33) rotierbar aber unverschiebbar tragen, dass die Kalottenarme längsmittig eine Führung oder einen Führungsschlitz (67) besitzen und dass als zentraler Kalotten-Tragkörper ein Klemmkörper (53) vorgesehen ist, in bzw. an dem die Kalottenarme über ihre Führungen bogen- verschiebbar und rotierbar zur bzw. um die in der Kalotte radial ausgerichtete Achse (21) des Klemmkörpers angeordnet sind, die gleichzeitig die Längsachse des Trägerelements (6, 44) darstellt.

22. Gelenk nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der Trag-Klemmkörper (53) aus mindestens zwei radial übereinander angeordneten Trag- oder Klemmschalen (54,55) besteht, durch die mittig ein radial ausgerichteter Klemmbolzen (59) hindurchragt und dass zwischen den Klemmschalen (54, 55) die bogenförmigen Kalottenarme (56,57, 58) so hindurchgeführt sind, daß der Klemmbolzen (59) durch deren jeweiligen Führungsschlitz (60) hindurchragt.