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Thema: Brainstorming: elektromechanische "Klammern" um sich an Bäume/Äste dranzukrallen

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Brainstorming: elektromechanische "Klammern" um sich an Bäume/Äste dranzukrallen

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    Hi,

    ich lade hiermit zum Brainstoring ein:

    Es geht darum, ein 4m großes Dekorationselement aus Holz temporär an Bäumen aufhängen zu können. Das Deko-Element ist ein Ring mit 4m Spannweite, 12kg schwer. Bisher sind wir immer auf vier verschiedene Bäume geklettert und haben dort Ringösen mit Kabelbindern befestigt um das Deko-Element dann dadurch hochzuziehen. Da die Installation immer nur für wenige Stunden genutzt wird und wir danach immer alles abbauen müssen suchen wir nach einer intelligenteren Lösung.

    Mein Ansatz: Eine Art elektrisch betätigbare Kralle, die sich an den Baumstamm oder Äste drankrallt und eventuell eine Seilwinde integriert hat, welche das Deko-Element dann auch noch elektrisch hochzieht. Mit einer 2m Leiter und einem 4m Teleskoparm kann man die Kralle dann in Position bringen und am Baum arretieren. Per Fernsteuerung z.B. Die große Frage ist, wie diese Kralle nun aussehen soll.

    Erstmal soll der Spannbereich möglichst groß sein, damit Äste im Bereich 6 bis sagen wir mal 15..20cm Dicke abgedeckt werden. Für mächtige Stämme mit 30..40cm Durchmesser kann man dann ein anderes Modell entwickeln. Dann muss die Kralle selbsthemmend sein, d.h. wenn der Motor stromlos ist darf die Kralle ihre Spannkraft nicht verlieren. Weiter sollte die Kralle ein guter Kompromiss zwischen geringem Gewicht, hoher Übersetzung der Motorumdrehung auf die Schließmechanik, simplem Aufbau und Kompaktheit sein. Eine Kralle die zwar gut funktioniert aber dafür riesengroß und schwer ist kriegt man mit einem filigranen Teleskoparm auch nicht mehr schön an einem 6m hohen Ast positioniert.

    Wie könnte eine solche Krallen-Mechanik aussehen? Mir fallen da spontan ein paar Mechanismen ein, siehe Anhang.

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Name:	astkrallen.jpg
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    Links: Schraubzwingen/Schraubstockartiger Mechanismus. Eine linear verfahrbare Backe wird ähnlich wie bei einer Schraubzwinge zusammengefahren und quetscht dabei den Ast rein, krallt sich somit an ihm fest. Eine motorbetriebene Gewindespindel sorgt für die Verstellung. Der Aufbau ist relativ simpel aber mir missfällt hier die Größe.
    Mitte: Krallenartiger Mechanismus. Die Kralle wird dabei über ein Schneckengetriebe zugefahren.
    Rechts: Scherenartiger Krallenmechanismus. Die Kralle wird von einem Scherenmechanismus mit Gewindespindel zugefahren. Finde ich nicht so elegant wie der Schneckentrieb aber hier lassen sich wohl größere Spannkräfte aufbauen?

    Welche Konstruktionen fallen euch noch ein um die genannten Zielkonflikte möglichst gut miteinander zu vereinen?

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von i_make_it
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    Klicke auf die Grafik für eine größere Ansicht

Name:	kralle.png
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    Spindeltriebe sind selbsthemmend, also gar nicht so verkehrt.
    Bei den Krallen sollte man sich aber darüber im klaren sein, das die Bäume jemanden gehören.
    Wird der Baum beschädigt, kann das den Wert beim Einschlag mindern (wenn es Wertholz ist und grade zu Preßspan oder Zellstoff verarbeitet wird)

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Ich würde eine Art greifer machen in der die beiden Greifarme inneinander laufen können.
    Also das Prinzip hier:
    http://htl-lienz.tsn.at/htl/projekte...e/holzgreifer/
    Das hat den Vorteil, das ein sehr weiter Spannbereich abgedeckt werden kann und das Ganze sehr stabil hält.
    Das mit dem Spindelantrieb halte ich auch für die einfachste und beste Lösung.
    Wenn man die Scheren nicht scharf macht und mit Kunststoff verkleidet, sollte auch an den Bäumen keine Beschädigung stattfinden.

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    Der Baum soll natürlich nicht nachhaltig beschädigt werden, die Krallen müssen nicht unbedingt zacken haben, sie dürfen sich auch gerne beliebig um den Ast drehen, hauptsache sie öffnen sich nicht. Jede Kralle sollte mit 50 Kilo Belastbar sein. Benötigen, tun wir tatsächlich nur ein paar Kilo aber allein schon aufgrund der Stabilitätsreserve.

    Ineinandergreifende Krallen klingt gut, so etwas hatte ich mir auch schon überlegt, sowohl bei der Schraubzwingenvariante als auch bei der Greifervariante. Das Hauptproblem beim Greifer ist, wie kriege ich die Drehung des Elektromotors vernünftig auf die Greifarme übersetzt? Schenkengewinde ist zwar schön kompakt, muss aber halt auch entsprechend belastbar sein und wird in der Fertigung wohl alles andere als einfach. Zudem brauch ich erst mal die richtigen Schnecken + Schneckenräder. Gewindetrieb mit Scherenmechanik ist dann wiederum relativ groß.

  5. #5
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    Zitat Zitat von PoWl Beitrag anzeigen
    Der Baum soll natürlich nicht nachhaltig beschädigt werden, die Krallen müssen nicht unbedingt zacken haben, sie dürfen sich auch gerne beliebig um den Ast drehen, hauptsache sie öffnen sich nicht. Jede Kralle sollte mit 50 Kilo Belastbar sein. Benötigen, tun wir tatsächlich nur ein paar Kilo aber allein schon aufgrund der Stabilitätsreserve.
    Wenn ich in diesem Absatz gedanklich "Baum" durch "Einbrecher" ersetze und "Ast" durch "Unterarm", dann stehen hier die wesentlichen Anforderungen, die von Handschellen erfüllt werden. Vielleicht hilft dieser Gedanke ja weiter...

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Ich würde das passiv machen. Mit Motor ist immer die Batterie/Akku im falschen Moment leer!

    Von der Mechanik her so was:
    http://i.ebayimg.com/00/s/NTAwWDI0Mw...3.JPG?set_id=2
    Allerdings nicht mit den Dornen, sondern mehr die Form von einem Kleiderbügelhaken, sodass ei einzelner Haken schon am Ast halten würde.
    Von der Hakenform etwas in diese Richtung, aber das Scherengelenk bei C:
    https://www.thal-versand.de/shop/ima...ges/2964_1.jpg

    Mit einem einfachen Seilzug an der Teleskopstange könnte man die Klammer zudem öffnen und schliessen.
    Funktioniert dann garantiert x-mal schneller als die Lösung mit Motor.

    MfG Peter(TOO)
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  7. #7
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    Warum ich das gerne motorisiert machen würde? Ganz einfach: Wenn man eine solche Kralle an einer wabbeligen 4..5m Teleskopstange im Geäst befestigen möchte hat man koordinatorisch schon alle Hände voll damit zu tun, die Kralle an den gewünschten Ast richtig heranzuführen. Wenn man dann noch mit Seilen zum Schließen rumhantieren muss bzw. die Kralle mehr oder weniger kompliziert an den Ast heranführen muss, so dass sie dann auch richtig hält, ist das schlecht. Zudem sind die Äste nicht unbedingt immer waagerecht sondern können auch mal Senkrecht sein, z.b. wenn es sich nur um relativ kleine Bäume handelt aber wir die Kralle in ausreichender großer Höhe anbringen wollen, wo dann aus Stabilitätsgründen nur noch der senkrecht nach oben ragende Hauptstamm in Frage kommt. Dann muss die Kralle auch schnell mal Seitliche Kräfte aufnehmen können um nicht nach unten abzurutschen.

    Die Mechanik dieses roten Hakens ist aber interessant insofern man da relativ einfach eine Gewindespindel reinbauen könnte zum öffnen und schließen

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Zitat Zitat von PoWl Beitrag anzeigen
    Warum ich das gerne motorisiert machen würde? Ganz einfach: Wenn man eine solche Kralle an einer wabbeligen 4..5m Teleskopstange im Geäst befestigen möchte hat man koordinatorisch schon alle Hände voll damit zu tun, die Kralle an den gewünschten Ast richtig heranzuführen. Wenn man dann noch mit Seilen zum Schließen rumhantieren muss bzw. die Kralle mehr oder weniger kompliziert an den Ast heranführen muss, so dass sie dann auch richtig hält, ist das schlecht.
    Das muss gar nicht kompliziert sein.
    Du kannst eine Feder nehmen, welche die Kralle schliesst. Vor dem Anbringen wird die Feder gespannt, sodass sie offen ist und mit einem Stift gesichert. Wenn die Position stimmt, muss man nur mit einem Schnurzug den Stift auslösen.
    Das kann man mit einem kleinen Hebel an der Teleskopstange machen, welchen man z.B. mit dem Daumen auslöst.
    Möglich wäre auch ein Verschiebbares Rohr auf der Teleskopstange. Mit der einen Hand hält man das Teleskop direkt und die andere Hand hat man am verschiebbaren Rohr, also volle Kontrolle mit beiden Händen. Ist die Kralle positioniert, zieht man das Rohr ein paar cm zurück um die Kralle auszulösen.
    Die aktuellen Mobs haben einen Hebel, gabs aber auch schon zum Schieben. Zudem muss das nicht vorne sein:
    https://sc01.alicdn.com/kf/HTB1L5YjK...Sponge-Mop.jpg
    Ein Pistolengriff, wäre eine weitere Möglichkeit:
    https://www.eurotops.ch/out/pictures...ray-mopp_1.jpg

    Ginge auch nach dem Prinzip einer Bärenfalle. Die hat in der Mitte einen Stift als Auslöser. Drückt man den Stift gegen den Ast, schnappt die Falle zu.

    Und wie willst du den Motor bedienen? Da hast mindestens einen oder zwei Taster.
    Manchmal frage ich mich, wieso meine Generation Geräte ohne Simulation entwickeln konnte?

  9. #9
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    Motor wird per Funkfernbedienung bedient Das Problem ist (möglicherweise hab ich es noch nicht benannt), dass die Kralle, sobald sie erst mal oben ist, nicht unbedingt noch irgendwelche Anhängsel (Seile) haben sollte, die davon runterhängen. Und die Kralle muss nach Benutzung auch wieder einfach darunter zu holen sein, deswegen fallen solche Einweg-Mechanismen wie eine Vorspannung, welche dann dauerhaft und unwiederuflich per Federkraft zupackt, weg.

  10. #10
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    Ich denke dabei an etwas in der Richtung, haltend durch das Gewicht bei minimaler Beschädigung des Baumes.
    https://www.youtube.com/watch?v=EgeYOHyUfhU
    https://www.youtube.com/watch?v=oXieOlKG72U
    https://www.youtube.com/watch?v=WsDn1r_IcF4

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