(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向軸線（Ａ）に沿って延びる柄（１）と、該柄（１）の第１の端部におけるグリップ（３）と、前記第１の端部とは反対側に位置していてマニプレータ（６）に収容される収容部（４）を備えた第２の端部と、を有する柄の長い工具であって、
前記収容部（４）は、前記マニプレータ（６）の凹部（８）に係合するために設けられた突出する係止ピン（７）を有しており、該係止ピン（７）は、突出している位置から引き戻された位置に移動可能であり、前記収容部（４）は、前記マニプレータ（６）の連結半部（１０）と連結する連結半部（９）を有していて、該連結半部（９）は、前記柄（１）のベース体（２）に対して相対的に回転可能であり、
前記係止ピン（７）は、前記引き戻された位置をとるために、前記長手方向軸線（Ａ）に関して半径方向に移動可能であり、円錐エレメント（１２）が設けられていて、該円錐エレメント（１２）の円錐面（１３）は、前記係止ピン（７）の１つの端部と接触することができるかまたは、前記係止ピン（７）の１つの端部を収容する係止ピン収容部（１４）と接触することができ、前記円錐面（１３）に沿った前記係止ピン（７）の前記端部もしくは前記係止ピン収容部（１４）の滑動によって、前記長手方向軸線（Ａ）に対する前記係止ピン（７）の半径方向位置が変化するようになっており、前記収容部（４）の前記連結半部（９）は前記円錐エレメント（１２）に形成されていることを特徴とする、柄の長い工具。
【請求項２】
前記円錐エレメント（１２）が優先位置から他の位置に移動する場合に、緊張する円錐エレメントばね（２１）が設けられている、請求項１記載の工具。
【請求項３】
前記円錐エレメント（１２）は、前記ベース体（２）内に配置された管（１７）に設けられているか、または前記ベース体（２）内に配置されたロッドに設けられている、請求項１または２記載の工具。
【請求項４】
前記第１の端部にグリップ面が設けられていて、該グリップ面の移動によって、前記管（１７）もしくは前記ロッドが、前記ベース体（２）の内部において並進運動または回転運動可能である、請求項３記載の工具。
【請求項５】
前記第２の端部にグリップ面が設けられていて、該グリップ面の移動によって、前記管（１７）もしくは前記ロッドが、前記ベース体（２）の内部において並進運動または回転運動可能である、請求項３または４記載の工具。
【請求項６】
前記係止ピン（７）が優先位置から他の位置に移動する場合に、緊張する係止ピンばね（１６）が設けられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の工具。
【請求項７】
前記収容部（４）の前記連結半部（９）は、前記ベース体（２）に対して相対的に並進運動可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の工具。
【請求項８】
マニプレータ（６）であって、連結半部（１０）を備え、前記マニプレータ（６）に前記収容部（４）が収容される場合に、前記マニプレータ（６）の前記連結半部（１０）と前記収容部（４）の前記連結半部（９）とが係合し、かつ操作面と、回転軸線を中心にした前記マニプレータ（６）の前記連結半部（１０）の回転運動を、別の回転軸線を中心にした前記操作面の回転運動に変換する伝動装置とを備えた、マニプレータ（６）が設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の工具。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項記載の柄の長い工具から成るシステムであって、第１のマニプレータ（６）と第２のマニプレータ（６）とを備え、第１のシステム状態において前記第１のマニプレータ（６）は、収容部（４）を収容し、第２のシステム状態において前記第２のマニプレータ（６）は、前記第１のマニプレータ（６）の代わりに、前記収容部（４）を収容する、システム。
【請求項１０】
溝内に位置する管路を地表面から加工するための、請求項１から８までのいずれか１項記載の工具または請求項９記載のシステムの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長手方向軸線に沿って延びる柄と、該柄の第１の端部におけるグリップと、第１の端部とは反対側に位置していてマニプレータのための収容部を備えた第２の端部と、を有する柄の長い工具、および第１のマニプレータと第２のマニプレータとを備えたこのような柄の長い工具を有するシステム、ならびにこのような工具またはこのようなシステムのための使用に関する。
【０００２】
米国特許第７３４７１２４号明細書（US 7,347,124 B1）に基づいて、そこでは「縦長ハウジング（longitudinal housing）４７」と呼ばれる長手方向軸線に沿って延びる柄を備えた、柄の長い工具が公知である。そこに記載された柄の長い工具は、そこでは符号２８を付された「Ｔ字形ハンドル（tee handle）」として形成されたグリップを有している。さらに、そこに記載された柄の長い工具は、第１の端部とは反対側に位置する第２の端部に、符号３０で示された「工具（tool）」として形成されたマニプレータを有している。米国特許第７３４７１２４号明細書に記載された柄の長い工具は、溝内に位置する管路を地表面から加工するために使用される。このとき米国特許第７３４７１２４号明細書に基づいて公知の柄の長い工具には、次のような欠点がある。すなわちこの工具では、１つの形式の操作しか、特に工具を用いて溝内に位置する管路を加工することしか行うことができず、つまり、例えばドリル先端の操作面のような１つの操作面を、回転軸線を中心にして移動させるような操作しか行うことができない。例えば位置固定のマニプレータによる削り取り作業のような他の形式の操作は、米国特許第７３４７１２４号明細書に基づいて公知の柄の長い工具では不可能である。このような操作を、溝内に位置する管路において地表面から実施することが望まれている場合には、操作員は、複数の柄の長い工具を携帯する必要がある。
【０００３】
このことを背景として、本発明の根底を成す課題は、柄の長い工具によって実施することができる操作の形式を高める、柄の長い工具を提供することである。
【０００４】
この課題は、請求項１に記載の対象によって解決される。好適な実施形態は、従属請求項および以下の説明において開示されている。
【０００５】
本発明は、工具のマニプレータを交換可能に構成し、しかしながら同時に、マニプレータに、しっかりとした固定状態を与え、この固定状態は、例えばトルクによるねじの締め込みまたは固く締められたねじの弛緩のために必要な、大きな力の伝達を可能にし、しかも同時にマニプレータの操作面を回転させる可能性を与える、という基本思想から出発している。
【０００６】
そのために、第１の端部とは反対側に位置している第２の端部に、マニプレータのための収容部が設けられている。収容部は、マニプレータの凹部に係合するために設けられた突出する係止ピンを有しており、該係止ピンは、突出している位置から引き戻された位置に移動することができる。この係止ピンは、収容部におけるマニプレータのしっかりとした保持を可能にし、ひいてはマニプレータの位置固定状態において衝撃力またはトルクの確実な伝達を可能にする。同時に、本発明に係る柄の長い工具では、収容部は、マニプレータの連結半部と連結する連結半部を有していて、該連結半部は、柄のベース体に対して相対的に回転可能である。ベース体に対して相対的に回転可能であるこのような連結半部を設けることによって、ベース体を回転させることなしに連結半部を回転させることが可能になる。これは次のような利点を提供する。すなわちこれによって、ベース体と、柄の収容部によって収容されたマニプレータとが、使用者によって望まれた位置において固定され、これに対して、好適な実施形態ではマニプレータの他の部分に対して回転可能に構成されていてよい操作面を、マニプレータの残りの部分およびベース体の、使用者によって望まれたこの方向付けを変化させることなしに、回転させることができる。
【０００７】
マニプレータのための収容部を設けることと、マニプレータの収容部と係合するように設けられた突出する係止ピンであって、突出している位置から引き戻された位置に移動することができる係止ピンを備えた収容部の構成とによって、本発明に係る柄の長い工具では、マニプレータを簡単に交換できるという可能性が得られる。これによって、第１のシステム状態において第１のマニプレータが収容部によって収容され、かつ第２のシステム状態において第２のマニプレータが、第１のマニプレータの代わりに収容部によって収容される、本発明に係るシステムを得ることができる。種々様々な工具先端を備えた１つの工具ボックスと同様に、これによって操作員は本発明に係るシステムによって、ただ１つの柄の後部を掴んだ状態で、多数の操作活動を行うことができる。特に、柄の長さを顧慮すると、これによって運搬に関する利点が得られる。操作員は、単に、長い柄を携えて現場に赴くだけでよく、かつそれとは別個に、操作員が望む加工ステップのためのマニプレータを必要とする。そして操作員は、現場において、柄の長い工具に、それぞれの操作ステップのために、操作員がちょうど必要とするマニプレータを装着することができる。
【０００８】
本発明に係る柄の長い工具は、長手方向軸線に沿って延びる柄を有している。この柄は、特に好ましくは、１ｍを超える長さ、特に好ましくは１.５ｍを超える長さ、さらに特に好ましくは２ｍを超える長さを有している。選択される柄の長さは、通常、柄の長い工具の使用分野に関連する。好適な実施形態では、本発明に係る工具は、溝内に位置する管路を地表面から加工するのに使用される。これらの管路は、特に好ましくは、水、電流、ガス、焼却場の熱用の供給管路、電話線のような通信回線、および例えば排水管路のような排出管路であってよい。これらの供給管路および排出管路は、しばしば０.５ｍ〜３ｍの深さに敷設される。地表面に立った状態で、本発明に係る柄の長い工具を用いて管の操作を行うことを、操作員に可能にしたい場合、柄は、地表面から測定された、溝内に位置する管路の距離よりも、１ｍを超える長さだけ、好ましくは１.５ｍを超える長さだけ長くに構成される。特に好ましくは、柄は１５ｍ未満の長さ、特に好ましくは１０ｍ未満の長さ、特に好ましくは５ｍ未満の長さ、さらに特に好ましくは３ｍ未満の長さを有している。
【０００９】
本発明に係る工具は、特に好ましくは保持可能な工具であり、つまり本発明に係る工具は、ただ一人の操作員が、工具を移動させることおよび操作員による操作取扱い、例えば地表面からの、溝内に位置する管路における操作取扱いを実施できることを、可能にするような大きさおよび重量を有している。特に工具の柄（つまりマニプレータなしの工具）の重量は、５０ｋｇ未満、特に好ましくは２５ｋｇ未満、特に好ましくは１０ｋｇ未満、さらに特に好ましくは５ｋｇ未満、特に好ましくは２.５ｋｇ未満である。このような重量は、例えば柄のベース体がプラスチックから、特に炭素繊維複合材料から製造される場合には、柄の長さが２ｍ以上であっても達成することができる。
【００１０】
好適な態様では、柄はベース体を有していて、このベース体は、中空体、特に好ましくは管、特に好ましくは、リング形の横断面を有する管、特に好ましくは、円形リング形の横断面を有する管である。しかしながら、柄の、管として形成されたベース体が、方形、楕円形、三角形または多角形の横断面を有するような実施形態も可能である。ベース体は金属から成っていてよい。柄を運搬可能に保つために、好ましくは、柄は軽く構成される。このときしかしながらまた、柄の負荷、特に柄による力伝達も考慮されねばならない。例えば、ベース体がアルミニウムから製造されるような使用例も可能である。好適な実施形態では、ベース体は金属から製造されていない。好適な実施形態では、ベース体はプラスチックから製造されている。好適な実施形態では、ベース体は炭素繊維複合材料から製造されている。
【００１１】
柄の第１の端部には、グリップが設けられている。このようなグリップは、既に、ベース体の端部の領域に設けられた、柄の外側表面によって形成することができる。好適な実施形態では、しかしながらグリップを形成するために、柄の第１の端部に、例えば突出部、グリップアイ、波形の部分、ゴム被覆を備えた表面部分またはＴ字形部材またはケーブルのような別のエレメントが設けられている。
【００１２】
柄の長い工具は、第１の端部とは反対側に位置する第２の端部を有している。この第２の端部には、マニプレータのための収容部が設けられている。好適な実施形態では、この収容部は円筒形の部分を有していて、この円筒形の部分で収容部は、マニプレータを収容するために、マニプレータの、対応するように形成された中空円筒形の部分内に導入されることができる。択一的な実施形態では、収容部を中空円筒形の部分を備えて構成することが可能であり、この中空円筒形の部分には、マニプレータの、相応に形成された円筒形の部分を導入することができ、これによってマニプレータは収容部によって収容される。円筒形の横断面の代わりに、楕円形の横断面、または多角形の横断面、例えば三角形、方形または五角形以上の横断面も使用可能である。楕円形および多角形の横断面は、収容部からマニプレータへのトルクの伝達を容易にすることができる。
【００１３】
収容部は、少なくとも１つの係止ピンを有している。係止ピンは、係合のためにマニプレータに凹部を備えていて、突出するように形成されている。この突出している位置から係止ピンは、引き戻された位置に移動することができる。マニプレータの凹部内への係止ピンの係合によって、収容部におけるマニプレータの確実な保持が可能になる。特に係止ピンと凹部との間における形状結合（Formschluss）によっても惹起され得るこの確実な保持は、特に、柄を介して衝撃力またはトルクがマニプレータに伝達されねばならない場合に、例えばスクレーパ（Schaber）として形成されたマニプレータによって管路から端部を削り取りたい場合に、または剛性のブラシを使用して、地表面から地面を削り取りたい場合に、またはドライバ状の先端を有するマニプレータが、弁の調節を行うために、弁の回転可能な調節スリット内に導入するのに使用される場合に必要である。
【００１４】
好適な実施形態では、係止ピンは円筒形のエレメントである。係止ピンがその長手方向軸線に関して円形横断面を有しておらず、楕円形または多角形、例えば三角形、方形または五角形以上の横断面を有するような実施形態も可能である。しかしながらこのような横断面は、引っ掛かりを生ぜしめることがあるので、係止ピンの円形の横断面が好適である。係止ピンは一端において球面状に形成されていてよい。それというのは、これによって、マニプレータの凹部内への係合が簡単になるからである。他の実施形態では、係止ピンは一端において円錐形にまたは円錐台形に構成されていてよい。このような実施形態もまた、マニプレータの凹部内への係止ピンの係合を容易にする。
【００１５】
柄とマニプレータとの間において小さなトルクだけが係止ピンを介して伝達されるような場合には、係止ピンはしばしば紛失防止部材として使用されるもしくは用いられる。このような実施形態では、係止ピンが細く形成されると好適であり、つまり係止ピンの長さ（柄の長手方向軸線に対して半径方向の長さ）が、それに対して垂直な方向における長さに対して大幅に大きいと、例えば１.５倍、特に好ましくは１.５倍を超える値、特に好ましくは２倍を超える値だけ大きいと好適である。しかしながらまた、係止ピンを介して収容部からマニプレータに比較的大きなトルクが伝達されるような実施形態も可能である。このような場合には、係止ピンをブロック（Klotz）として形成する実施形態が可能であり、このような係止ピンの、長手方向軸線に対して垂直な方向における長さ（柄の長手方向軸線に対して半径方向の長さに対して垂直方向の長さ）は、係止ピンの長手方向長さよりも大きく、特に好ましくは１.５倍、特に好ましくは１.５倍を超える値、さらに特に好ましくは２倍を超える値だけ大きい。
【００１６】
好適な実施形態では、柄の長い工具は、少なくとも２つのこのような係止ピンを、特に好ましくは３つの、さらに特に好ましくは４つのこのような係止ピンを有している。係止ピンは、特に好ましくは、凹部の周囲にわたって均一に分配されている。これによって、マニプレータの各凹部内への係止ピンの係合は簡単になる。それというのは、マニプレータの相応の部分の全周にわたって相応に均一に分配された凹部に対する、収容部の周囲にわたって均一に分配された係止ピンの複数の相対位置が存在するからである。択一的に、収容部もしくは柄に対するマニプレータの特別な方向付けが問題になるような実施形態も可能である。このような方向付けは、複数のピンが設けられている場合に、ピンが収容部の全周にわたって不均一に分配されていることによって、特に簡単に実施することができる。例えば別の実施形態では、凹部に対する係止ピンのただ１つの相対位置だけが可能であり、これによって、所望の相対位置が得られた場合にだけ、係止ピンがマニプレータの凹部に係合することが保証される。
【００１７】
好適な実施形態では、係止ピンは、柄の長手方向軸線を中心にした円上に配置されている。好適な実施形態では、係止ピンの質量重心および／または体積重心は、一平面に配置され、特に好ましくは、柄の長手方向軸線に垂直に位置する平面に配置され、かつさらに特に好ましくは、中心が長手方向軸線に位置するような円において、上記のような平面に配置されている。
【００１８】
係止ピンは、突出している位置から引き戻された位置に移動され得るように構成されている。好適な実施形態では、突出している位置から引き戻された位置への移動は、少なくとも１つの半径方向成分を、つまり柄の長手方向軸線に対して垂直な運動成分を含んでいる。特に好ましくは、突出している位置から引き戻された位置への移動方向は、半径方向であり、つまり柄の長手方向軸線に対して垂直な方向である。突出している位置において係止ピンは、柄の長手方向軸線の近傍に位置していてよい。このような配置形態は特に、収容部が、マニプレータの突出部が差し込まれる中空円筒体を有している場合に、特に提供される。このような実施形態において、係止ピンは、特に好ましくは内側に向かって突出していて、その引き戻された位置への移動時に柄の長手方向軸線から離れる方向に移動させられる。択一的な実施形態では、係止ピンの突出している位置は、引き戻された位置よりもさらに大きく柄の長手方向軸線から離されている。このような実施形態は、特に、マニプレータが中空円筒形の部分を有していて、この部分が突出部として形成された収容部に被せ嵌められる場合に提供される。このような実施形態では、係止ピンはその突出している位置において、特に好ましくは、半径方向外側に向かって突出していて、引き戻された位置へのその移動時に、長手方向軸線に向かって移動させられる。
【００１９】
好適な実施形態では、係止ピンの一部を収容する係止ピン収容部が設けられている。このような収容部は、例えばブロック形に形成されていてもよいし、または拡開円錐の一部であってもよい。特に好ましくは、係止ピンは係止ピン収容部に不動に保持されていて、特に好ましくは、係止ピン収容部に対する相対並進運動に関して不動におよび／または相対回転運動に関して不動に保持されている。係止ピン収容部を設けることによって、係止ピンへの運動の伝達が簡単になり、特に好ましくは、係止ピンの引戻しが簡単になり、そのためにばね弾性エレメントを設けることが望ましい。
【００２０】
係止ピンの他に、本発明に係る柄の長い工具の収容部は、マニプレータの連結半部との連結のために連結半部を有しており、この連結半部は、ベース体に対して相対的に回転可能である。本発明に係る工具は、ベース体の回転運動がマニプレータの回転運動に伝達される実施形態を、収容部の係止ピンによって提供することを可能にする。しかしながら本発明は、工具の使用分野を広げることを望んでおり、かつ、ベース体が回転運動させられるのでなく、マニプレータもしくはマニプレータの少なくとも１つの操作面が回転運動させられるような操作を行うように、工具を構成することを望んでいる。そのために本発明は、ベース体に対して回転可能である収容部の連結半部を提供している。連結半部として、摩擦円板が設けられていてよく、この摩擦円板は、マニプレータの、相応に形成された摩擦円板と共働するので、収容部の摩擦円板の回転が、マニプレータの摩擦円板の回転に伝達される。従って連結装置は、摩擦結合式（reibschluessig）の連結装置であってよい。しかしながら特に形状結合式の連結装置が好適である。そのために一方の連結半部は、例えば多角形のブロック、例えば四角形のブロック、五角形のブロックまたは六角形のブロックであり、かつ他方の連結半部は、多角形、特に四角形、特に好ましくは五角形、特に好ましくは六角形の相応に形成された凹部として形成されていてよい。連結装置は、爪形連結装置として形成されていてもよく、または端面歯列として、または例えば磁気式連結装置として形成されていてもよい。
【００２１】
好適な実施形態では、収容部の連結半部は、柄の長手方向軸線と同心に形成されている。好適な実施形態では、複数の係止ピンが、柄の長手方向軸線を中心にした円上に配置されている場合、収容部の連結半部は、円の内部に配置されている。
【００２２】
好適な実施形態では、係止ピンは、引き戻された位置をとるために、長手方向軸線に関して半径方向に移動させられる。特に好適な実施形態では、円錐エレメントが設けられていて、該円錐エレメントの円錐面は、係止ピンの１つの端部と接触することができるかまたは、係止ピンの１つの端部を収容する係止ピン収容部と接触することができ、円錐面に沿った係止ピンの端部もしくは係止ピン収容部の滑動によって、長手方向軸線に対する係止ピンの半径方向位置が変化する。特に好ましくは、円錐面は長手方向軸線の方向もしくは長手方向軸線に対して平行な方向において、係止ピンに対して相対的に可動に形成されている。円錐面が柄の長手方向軸線の方向にもしくは長手方向軸線に対して平行な方向において移動させられると、係止ピンの端部もしくは収容部は円錐面に沿って滑動する。これによって、柄の長手方向軸線の方向もしくは長手方向軸線に対して平行な方向における円錐面の移動により、係止ピンの半径方向位置を調節できることが可能になる。択一的な実施形態としては、鋸歯形状またはラッチ状の、周方向に延びる幾何学形状が可能である。柄の長手方向軸線を中心にした、このような幾何学形状の回転によって、斜めに延びる面が、柄の長手方向軸線を中心にして回転することになる。これらの傾斜面が係止ピンの端部もしくは収容部と接触すると、このような運動もまた、傾斜面に沿った係止ピンの端部もしくは収容部の滑動を生ぜしめ、長手方向軸線に対する係止ピンの半径方向位置を変化させることができる。
【００２３】
好適な実施形態では、円錐エレメントが優先位置から他の位置に移動する場合に、緊張する円錐エレメントばねが設けられている。好適な実施形態では、円錐エレメントは、長手方向軸線の方向もしくは長手方向軸線に対して平行な方向において移動することができる。好適な実施形態では、円錐エレメントの優先位置は、円錐エレメントの優先位置において収容部の係止ピンが突出している位置にあるように選択されている。円錐エレメントばねに基づいて円錐エレメントは、円錐エレメントを優先位置から移動させる力が加えられない場合には、この優先位置をとる。このことは、無力状態において円錐エレメントは優先位置をとるということを意味する。このことは、収容部におけるマニプレータの固定に関して利点を提供する。すなわちマニプレータは、円錐エレメントを優先位置から他の位置に移動させる力が能動的に供給されるまで、突出している係止ピンによって収容部において確実に保持される。特に好適な実施形態では、円錐エレメントばねは円錐エレメントにその優先位置において、突出を防止すべく予荷重を加える。円錐エレメントばねはコイルばねとして形成されていてよい。好適な実施形態では、円錐エレメントばねは、特に好ましくは、該円錐エレメントばねがコイルばねとして形成されている場合に、ベース体の内部に配置されている。例えば、コイルばねが一方の端部で突出部に、特に好ましくはリング形の突出部に接触していて、この突出部が、柄の、管形に形成されたベース体の内側面から内側に向かって突出しているような実施形態が可能である。このような実施形態において、コイルばねの、反対側に位置する端部は、円錐エレメントに接触しているかまたは突出部に接触していることができ、この突出部は、例えば内側管であるエレメントの外側表面に形成されており、このエレメントは、例えば円錐エレメントが内側管の先端に形成されている場合には、円錐エレメントに結合されている。
【００２４】
好適な実施形態では、円錐エレメントは、柄のベース体内に配置された管に設けられているか、または柄のベース体内に配置されたロッドに設けられている。これによって、円錐エレメントを移動させるエレメント、例えば管またはロッドを、柄のベース体によって保護することができる。
【００２５】
好適な実施形態では、円錐エレメントに円筒形のエレメントが、特に円錐エレメントの比較的広幅の端部に接続されている。これによって得られる実施形態では、円錐面に沿った係止ピンもしくは収容部の端部の滑動が、長手方向軸線に対する係止ピンの半径方向位置の変化を生ぜしめ、このとき係止ピンはこの変化した半径方向位置において、円筒形のエレメントの外側表面に達する。この変化は、円錐エレメント、もしくは円錐エレメントを保持する管またはロッドの、係止ピンもしくは収容部の端部に対するさらなる並進運動を可能にし、このとき係止ピンの半径方向位置は変化しない。このような構成は特に、円錐エレメントおよび収容部の連結半部が関連する構成群の一部である場合に、適している。連結半部が係合した後で、係止ピンの半径方向位置を変化させることなしに、連結半部をさらに並進運動させるという望みが存在することがある。例えば、このような望みを叶える実施形態では、マニプレータの連結半部の回転によって、マニプレータの保持部内にねじがねじ込まれるようになっている。ねじ込み時にねじの軸方向位置が変化するので、連結半部は並進的にシフト可能に構成されていることが望ましく、しかしながら同時に係止ピンの半径方向位置は変化しないことが望まれている。このような状態には、円錐エレメントの端部に円筒形のエレメントが設けられていることを、考慮することができる。
【００２６】
好適な実施形態では、工具は、第１の端部にグリップ面を有しており、このグリップ面の移動によって、円錐エレメントが設けられている管もしくはロッドは、柄のベース体の内部において並進運動または回転運動可能である。このグリップ面は、例えば、管の一部分もしくはロッドの一部分が第１の端部において柄のベース体から突出している場合には、管もしくはロッドの表面部分であってよい。好適な実施形態では、しかしながらグリップ面は、第１の端部において管もしくはロッドに形成されたグリップの一部である。例えば管もしくはロッドは、第１の端部にＴ字形に形成されたグリップを有していてよい。同様に、柄の第１の段部の領域において管もしくはロッドの端部に設けられたヘッド状またはきのこ状に形成されたグリップも可能である。同様に、管もしくはロッドの端部にケーブルが形成されていてもよい。
【００２７】
好適な実施形態では、柄のベース体に配置された管もしくは柄のベース体に配置されたロッドが、ベース体におけるガイドによって案内される。例えば柄の第１の端部には、ベース体の最も近くに位置している端部に、閉鎖エレメントが（例えば端部キャップとして）設けられていてよく、この閉鎖エレメントは、この端部においてベース体を閉鎖しているが、同時に、管もしくはロッドのためのガイドとして機能する。さらに、さらに別の円板状のガイドエレメントがベース体の内部に設けられている実施形態も可能であり、このときガイドエレメントは、管もしくはロッドによって貫通されていて、これにより管もしくはロッドを柄のベース体の内部において案内する。
【００２８】
好適な実施形態では、グリップ面が柄の第２の端部に設けられており、このグリップ面の移動によって、管もしくはロッドは柄の内部において並進運動または回転運動することができる。このようなグリップは、既に、ベース体の第２の端部の領域に設けられた、柄の外側表面によって、形成することができる。しかしながら好適な実施形態では、グリップを形成するために、例えば突出部、グリップアイ、波形の部分、ゴム被覆を備えた表面部分のような別のエレメントが、柄の第２の端部に設けられている。
【００２９】
しかしながら特に好ましくは、柄の第２の端部におけるグリップ面は、柄のベース体の外側に配置されたスライダに配置されている。このスライダは、柄のベース体に対して並進運動および／または回転運動することができる。スライダは連行体を有することができ、この連行体は、柄のベース体の外壁を貫通していて、例えば、柄のベース体の外周部に設けられた長孔に係合している。長孔は、長手方向軸線に対して平行に延びていることができ、しかしながらまた長手方向軸線に対して角度を成して延びていてもよい。連行体は、管もしくはロッドに直接結合されていてよく、これによってスライダの運動は連行体を介して直接管もしくはロッドの運動に伝達される。同様に可能な別の実施形態では、連行体は突出部を管もしくはロッドに接触させ、この接触によってスライダの運動を管もしくはロッドに伝達する。好適な実施形態では、連行体は一方の側において管もしくはロッドにおける突出部に係合しており、これに対して柄の長手方向で見て、突出部の他方の側においてコイルばねが突出部に接触しており、このコイルばねは、管もしくはロッドに予荷重を加えて、該管もしくはロッドを優先位置へともたらす。これにより連行体によって、突出部を、ひいては管もしくはロッドを、優先位置から他の位置へと移動させることができ、これによってコイルばねには応力が加えられ、これに対して連行体の解放によって、コイルばねは、突出部を、ひいては管もしくはロッドを移動させ、しかしながらまた連行体を、ひいてはスライダを、優先位置へと戻し移動させことが可能である。
【００３０】
好適な実施形態では、スライダは中空円筒形のエレメント、特に好ましくは、ブシュ形のエレメントであり、このエレメントは、柄の管形に形成されたベース体に被せ嵌められている。
【００３１】
好適な実施形態では、係止ピンが優先位置から他の位置に移動する場合に、緊張する係止ピンばねが設けられている。好適な実施形態では、それぞれ１つの係止ピン収容部を有する複数の係止ピンが設けられている。これらの係止ピンは、例えば拡開円錐の一部として柄の長手方向軸線の周りに半径方向に配置されている。係止ピンばねとしては、係止ピン収容部における溝に挿入されているＯリングまたは１つのばねまたは複数のばねが設けられていてよい。係止ピン収容部が外側に向かって移動させられると、Ｏリングもしくはばねは、伸長させられ、これにより係止ピンばねは緊張させられる。無力状態においてＯリングもしくはばねは、係止ピン収容部を半径方向内側に向かって引き戻す。係止ピンばねとしては、例えばばねリングのような他のばね弾性エレメントが設けられていてもよい。さらに別の可能な実施形態では、拡開円錐の個々のエレメントが互いに引き付けられるように構成されている場合、係止ピンばねの代わりに磁力が使用される。
【００３２】
好適な実施形態では、収容部の連結半部が、柄に対して並進運動可能である。この好適な実施形態では、柄の長い工具において、収容部の連結半部とマニプレータの連結半部との係合によって回転運動可能な操作面を有するマニプレータによって、作業を行うことが可能になる。他方において、このように構成された柄の長い工具では、連結半部を引き戻し、そして単に、収容部に不動に保持されたマニプレータを用いて、可動の操作面なしに、作業を行うことができる。
【００３３】
好適な実施形態では、収容部の連結半部は、円錐エレメントに形成されている。
【００３４】
好適な実施形態では、柄のベース体における開口を貫通しかつ管もしくはロッドにおける係止溝に係合する係止ピンが設けられている。係止溝は、周方向に延びていてよい。このように構成されていると、係止溝への係止ピンの係合によって、ベース体に対する管もしくはロッドの並進位置を固定することができ、しかも同時にベース体に対する管もしくはロッドの回転が可能なままである。択一的な実施形態では、係止溝は、長手方向軸線に対して平行な方向に延びていてもよい。このように構成されていると、係止溝内への係止ピンの係合によって、ベース体に対する管もしくはロッドの回転位置を固定することができ、しかしながら同時に、ベース体に対する管もしくはロッドの並進運動は可能なままである。同様に可能な実施形態では、係止溝が、並進方向および回転方向の固定を生ぜしめる一種の凹部である。管もしくはロッドは、複数の係止溝を有することができる。これらの係止溝は、同じ形式であってよく、つまり例えばすべてが環状溝として形成されていてよい。しかしながらまた、これらの係止溝が互いに異なった構成を有するような実施形態も可能である。
【００３５】
本発明に係る柄の長い工具のマニプレータは、種々様々に構成することができる。剛性のマニプレータが可能であり、このとき剛性のマニプレータというのは、エレメントのすべての表面が常に相対的に等しい位置を有するようなエレメントを意味している。このような剛性のマニプレータは、ピン、ビット、スクレーパ、ドライバ状の端部を備えたエレメント、フック、レーキ、ハンマ、ヘッド状のエレメント、手斧状のエレメント、鋸状のエレメント、位置固定の刃を備えたカッタ状のエレメント、ミラー、カメラ、センサ、ランプ、ブラシ、例えばオープンエンドレンチのようなレンチであってよい。
【００３６】
さらにマニプレータは、受動的に動かされるマニプレータであってよい。このようなマニプレータにおいて設けられている操作面は、マニプレータの他のエレメント、好ましくはマニプレータの一部として設けられた保持装置に対して移動させることができる。このようなマニプレータは、例えば円板形のカッタを有することができ、このカッタは、保持装置に対して相対的に回転し、例えば、保持装置に支持されている軸に配置されている。このような形式の他のマニプレータは、例えば回転可能に支持されたブラシであってよい。
【００３７】
マニプレータは、さらに能動的に移動させられる操作面を有することができる。能動的に移動させられる操作面というのは、マニプレータの操作面が、マニプレータの連結半部の運動によって伝達される、収容部の連結半部の運動によって、マニプレータに形成された保持装置に対して第１の位置から第２の位置に移動させられることを意味する。この移動は連続的な移動、例えば柄の長手方向軸線を中心にした回転もしくは柄の長手方向軸線に対して平行な軸線を中心にした回転であってよい。例えば操作面は、ドリルの表面の部分であってよい。しかしながらまた能動的に生じる移動は、このとき操作面は操作中に維持される操作面の第１の位置から第２の位置への移動であってもよい。例えば操作面は、第１のグリッパの表面であってよく、この第１のグリッパは、能動的な移動によって対応面に接近させることができ、これによって保持すべきエレメントをグリップ面と対応面との間において保持することができる。同様に、２つの操作面を設けることも可能であり、このとき両方の操作面はそれぞれ、能動的に互いに接近することができる可動のアームに設けられている。しかしながらまた操作面は、スクレーパまたはへら（Spatel）であってもよく。このスクレーパまたはへらは、第１の位置において保持装置に対して第１の角度を成して配置されていて、能動的な移動によって第２の位置に旋回させられる。このようなことは、第１の位置において管の上側面を削り取ることが望まれ、かつ第２の位置において管の下側面を削り取ることが望まれており、そのためにスクレーパまたはへらは、好ましくは柄に対して逆方向に、つまり対応フックの形式で位置決めされる。好適な実施形態では、マニプレータは、マニプレータが収容部によって収容されるときに、収容部の連結半部内に係合するもしくは収容部の連結半部がその中に係合する連結半部を有している。
【００３８】
好適な実施形態では、マニプレータは伝動装置を有しており、この伝動装置は、回転軸線を中心にした連結半部の回転運動を、別の回転軸線を中心にした操作面の回転運動に変換する伝動装置を有することができる。それどころか円錐歯車伝動装置の使用によって、操作面の回転軸線は連結半部の回転軸線に対して角度を成して位置していてもよい。そのためにはまた、ベベルギヤを使用することも可能である。それどころか、マニプレータの連結半部の回転を、異なった、多くの場合互いに平行に形成された軸線を中心にした、異なったエレメントの回転に変換させるトランスファ伝動装置が設けられていてもよい。同様に伝動装置は、回転運動を軸方向運動に変換することもできる。例えば、直線的に案内されるキャリッジにおける相応に形成された歯列に係合するスピンドルが設けられていてもよく、このように構成されていると、スピンドルの回転は、キャリッジを該キャリッジのガイドに沿って移動させる。
【００３９】
本発明に係るシステムは、第１のマニプレータと第２のマニプレータとを備えた、本発明に係る柄の長い工具を有しており、第１のシステム状態において第１のマニプレータは、収容部によって収容され、第２のシステム状態において第２のマニプレータは、第１のマニプレータの代わりに、収容部によって収容される。
【００４０】
好適な実施形態では、システムは、少なくとも１つの剛性のマニプレータと少なくとも１つの受動的に移動させられるマニプレータとを有している。好適な実施形態では、システムは、少なくとも１つの剛性のマニプレータと少なくとも１つの能動的に移動させられるマニプレータとを有している。好適な実施形態では、システムは、少なくとも１つの能動的に移動させられるマニプレータと少なくとも１つの受動的に移動させられるマニプレータとを有している。好適な実施形態では、システムは、少なくとも１つの剛性のマニプレータと少なくとも１つの受動的に移動させられるマニプレータとを有し、かつ少なくとも１つの能動的に移動させられるマニプレータを有している。
【００４１】
本発明に係る工具および本発明に係るシステムは、好ましくは、空間内における対象物を、開口を通して操作するのに使用され、この開口は、人間が開口を通ることができないほど小さな横断面をもつ開口を有しており、特に好ましくは、その最大長さが、１ｍ未満、特に好ましくは０.８ｍ未満、および特に好ましくは０.５ｍ未満である横断面を有している。特に好ましくは、本発明に係る工具および本発明に係るシステムは、空間内における対象物を、開口を通して操作するのに使用され、この開口は、人間が開口を通ることができないほど小さな直径をもつ円形の開口を有しており、特に好ましくは、１ｍ未満、特に好ましくは０.８ｍ未満、および特に好ましくは０.７ｍ未満である直径を有している。本発明に係る工具および本発明に係るシステムは、好ましくは、溝内に位置する管路を地表面から加工するために使用される。加工は、外部からの管路のクリーニングを含むことができ、つまり例えば管路に固着する土の除去を含むことができる。管路の加工はまた、
例えば弁調節を目的とした、弁ホイールの回転または、ドライバ状のエレメントが導入されるスリットの回転、または例えば四角形孔の回転による、管路における弁の調節であってもよい。さらに管路の加工は、染料の塗布を含むことができる。または管路の加工は、管路の解離をも含むことができる。管路の加工はさらにまた、
・酸化層の除去
・管路端部の面取り加工
・管路におけるマーキングまたは印付け
・管の回転またはシフトのような管の操作
・例えば２つの管端部を電気溶接するための差込み結合部のような差込み結合部の形成
・第１の管端部における第１の端子の取付けおよび、ケーブルによって第１の端子に接続される、第２の管端部における第２の端子の取付けのような、電位調整部の形成
・フィッティングの取付け
・穿孔および／または
・溶接結合部の形成であってよい。
【００４２】
次に、本発明の単に幾つかの実施形態を示す図面を参照しながら、本発明を詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る柄の長い工具の柄を示す側面図である。
【図２】収容部から間隔をおいて位置するマニプレータと共に、図１に示した工具の柄の第２の端部を示す断面図である。
【図３】収容部によって収容されたマニプレータの一部と共に、図１に示した工具の柄の第２の端部を示す断面図である。
【図４】引き戻された位置における係止ピンを備えた、柄の第２の端部を示す斜視図である。
【図５】突出している位置における係止ピンを備えた、柄の第２の端部を示す斜視図である。
【図６】柄の第１の端部を示す断面図である。
【図７】マニプレータの第１の構造形態を示す斜視図である。
【図８】図７に示した第１の構造形態の第１の改良形態を、第１の位置において示す斜視図である。
【図９】図７に示した第１の構造形態の第１の改良形態を、第２の位置において示す斜視図である。
【図１０】図７に示した第１の構造形態の第２の改良形態を、第１の位置において示す斜視図である。
【図１１】図７に示した第１の構造形態の第２の改良形態を、第２の位置において示す斜視図である。
【図１２】マニプレータの第２の構造形態を、第１の状態において示す斜視図である。
【図１３】図１２に示した第２の構造形態を、取り外された分離円板を取り外して示す、部分的な斜視図である。
【図１４】マニプレータの第４の構造形態を、第１の状態において示す斜視図である。
【図１５】図１４に示した第４の構造形態を、第２の状態において示す斜視図である。
【図１６】図１４に示した第４の構造形態を、部分的に透明にして示す斜視図である。
【図１７】マニプレータの第５の構造形態を、第１の状態において示す斜視図である。
【図１８】図１７に示した第５の構造形態を、第２の状態において示す斜視図である。
【図１９】図１７に示した第５の構造形態を、部分的に透明にして示す斜視図である。
【図２０】マニプレータの第３の構造形態を、第１の状態において示す斜視図である。
【００４４】
図１には、本発明に係る柄の長い工具の柄１が示されている。柄１は管状のベース体２を有しており、このベース体２は、炭素繊維複合材料から製造されている。柄１の第１の端部には、Ｔ字部材として形成されたグリップ３（図６参照）が設けられている。柄１の、第１の端部とは反対側に位置する第２の端部には、マニプレータ６用の収容部４が設けられている。収容部４に隣接して、中空円筒形のブシュ５として形成された別のグリップが設けられている。
【００４５】
図２には、工具の柄１の第２の端部が、部分的に示されたマニプレータ６と共に断面されて示されており、マニプレータ６は図２の図示において、収容部４から間隔をおいて配置されていて、図３の図示では、マニプレータ６が収容部４によって収容された状態で示されている。
【００４６】
図２および図３に示すように、収容部は係止ピン７を有している。マニプレータ６が収容部４によって収容されている、図３に示された状態において、係止ピン７は突出していて、マニプレータの凹部８に係合している。図２と図３との比較から分かるように、係止ピン７は、突出している位置（図３参照）から引き戻された位置（図２参照）に移動することができる。
【００４７】
さらに収容部４は、六角形部材として形成された連結半部９を有しており、この連結半部９は、マニプレータ６の連結半部１０との連結のために設けられている。マニプレータ６の連結半部１０は、六角形の凹部を有している。収容部４の連結半部９は、柄１のベース体２に対して回転可能に構成されている。
【００４８】
図１〜図１９に示した実施形態では、収容部４は、柄１の円筒形部分として構成されていて、マニプレータ６の中空円筒形の部分１１（以下においては保持部１１とも呼ぶ）と共働するように構成されており、この保持部１１には、凹部８も設けられている。従って図示の実施形態では、マニプレータ６は収容部４に被せ嵌められ、このとき中空円筒形の保持部１１は、収容部４を取り囲んでいる。もちろん他の実施形態、すなわち中空円筒形の部分１１が収容部４の側部に設けられていて、かつマニプレータ６が、中空円筒形の部分１１に差し込まれる相応の突出部を有しているような実施形態も可能である。
【００４９】
図２と図３との比較が示すように、係止ピン７は、引き戻された位置をとるために、柄１の長手方向軸線Ａに関して半径方向に移動させられる。円錐エレメント１２が設けられており、この円錐エレメント１２の円錐面１３は、拡開円錐１５の一部として形成された係止ピン収容部１４と接触することができ、このとき係止ピン収容部１４は、各係止ピン７の一方の端部を収容している。円錐エレメント１２の円錐面１３に沿った係止ピン収容部１４の滑動によって、長手方向軸線Ａに対する係止ピン７の半径方向位置が変化する。２つのＯリング１６として形成された係止ピンばねが設けられており、この係止ピンばねは、円錐エレメント１２が、図２に示された優先位置（Vorzugslage）から、図３に示された他方の位置に移動させられた場合に、緊張する。長手方向軸線Ａに沿った円錐エレメント１２の並進移動によって、拡開円錐１５は、互いに離れる方向に拡開され、係止ピン収容部１４は半径方向外側に向かって移動させられる。係止ピン収容部１４の溝に収容されているＯリング１６は、このとき緊張させられる。
【００５０】
円錐エレメント１２は管１７に設けられており、この管１７は、柄１のベース体２内に配置されている。管１７は、並進的に、つまり柄１のベース体２に対して長手方向軸線Ａの方向において移動することができ、かつ長手方向軸線Ａを中心にして回転することもできる。並進運動によって、拡開円錐１５の拡開を、ひいては突出している位置から引き戻された位置への係止ピン７の移動を生ぜしめることができる。回転運動によって、円錐エレメント１２の前端部に設けられた連結半部９を、柄１のベース体２に対して、長手方向軸線Ａを中心にして回転させることができる。連結半部９，１０が互いに係合している場合、この回転運動はマニプレータ６の連結半部１０にも伝達される。円錐エレメント１２には、該円錐エレメント１２の比較的広幅の端部に、円筒形の部分が接続されており、この円筒形の部分は、係止ピン７の半径方向位置を変化させることなしに、係止ピン７に対する管１７の軸方向運動を可能にする。
【００５１】
図２および図３にはさらに、中空円筒形のブシュ５によって形成される第２のグリップの作用が示されている。図２には、引き戻された状態におけるブシュ５が示されている。図３には、前側位置におけるブシュ５が示されている。ブシュ５には、連行体１８が設けられており、この連行体１８は、柄１のベース体２に設けられた長孔１９において案内される。長孔１９は、連行体１８と共働して、柄１の長手方向軸線Ａに対するブシュ５の並進運動を可能にしており、しかしながらこの運動は、同時に、長孔１９の各端部における連行体１８の当接によって制限されている。図３（非接触）と図２（接触）との比較が示すように、連行体１８は長手方向軸線Ａに沿ったブシュ５の並進運動によって、突出部２０に接触することができる。
【００５２】
突出部２０は、管１７の外側表面に設けられていて、管１７の外側表面に不動に結合された２つの円板によって形成される。図３が示すように、突出部２０は優先位置を有している。この優先位置を突出部２０は、円錐エレメントばね２１に基づいて占める。円錐エレメントばね２１はその第１の端部で、突出部２０の、向かい合って位置する側において該突出部２０に接触している。円錐エレメントばね２１の第２の端部は、ストッパ２２に接触しており、このストッパ２２は、管形のベース体２の内側表面から内側に向かって形成されている。これによって円錐エレメントばね２１は、ベース体２における不動の固定点（ストッパ２２）と管１７における固定点（突出部２０）との間において有効であり、ベース体２に対する管１７の相対位置に対して影響を及ぼす。このとき管１７の優先位置は、図３に示した押し出された位置である。これによって係止ピン７は、管１７の優先位置において、図３に示した突出している位置をとることになる。これによって、例えば管１７を円錐エレメントばね２１に抗して優先位置から引き戻すような外的な力が作用しない限り、係止ピン７が常に突出している位置にあること、ひいてはマニプレータ６の凹部８との係合状態にあることが保証される。従って優先位置は、マニプレータ６が柄１と確実に結合されている位置である。これによって、本発明に係る柄の長い工具の取扱いが簡単になる。
【００５３】
図２と図３との比較が示すように、連行体１８が長孔１９に沿ったブシュ５の引戻しによって移動させられると、連行体１８は突出部２０と接触する。図３が示すように、優先位置において突出部２０は、連行体１８が長孔１９の一方の端部から反対側に位置する端部へと進むことができる区間のほぼ真ん中に配置されている。連行体１８が突出部２０と接触した後で、連行体１８がさらに移動させられると、連行体１８は突出部２０を、ひいては管１７を長手方向軸線Ａに沿って移動させる。このときばね２１は圧縮され、連結半部９は収容部４内に引き込まれ、係止ピン７は、係止ピンばね１６の作用によって内側に向かって引っ張られる（これは、長孔１９における連行体１８の終端位置を示す図２に示されている）。
【００５４】
収容部４に隣接してブシュ５を設けることは、柄１とマニプレータ６との結合を簡単に実施できるという利点を提供する。柄１の第２の端部は、把持することができ、係止ピン７の引戻しは、柄１の第２の端部におけるブシュ５の運動によって生ぜしめることができる。収容部４は、第２の端部における柄１の取扱いによって、マニプレータ６の保持部１１内に、通すことができる。これは、特に柄１のベース体２が特に長い場合に有利である。
【００５５】
図３には、マニプレータ６が、収容部４によって収容される状況が示されている。このとき図３が示すように、収容部４の連結半部９は、マニプレータ６の連結半部１０内に係合している。図３は、マニプレータ６の第１実施形態を示す。この実施形態では、マニプレータ６の連結半部１０は、マニプレータ６の不動の部分２５のねじ山２４内に設けられたねじ２３に形成されている。管１７の回転、ひいては収容部４の連結半部９の回転によって、マニプレータ６の連結半部１０を回転させることができ、これによってねじ山２４の内部におけるねじ２３の位置を変化させることができる。この位置変化は、図３に部分的に示された円板２６をクランプするのに使用することができる。円板２６は、マニプレータ６の位置固定の部分２５に回転可能に支持されている（図７〜図１０参照）。ねじ２３が円板２６に接近させられると、ねじ２３は、マニプレータ６の位置固定の部分２５に対する円板２６の回転位置を固定することができる。ねじ２３がねじ戻されると、ねじ２３は円板２６を解放する。これによって可能になる、マニプレータ６の位置固定の部分２５に対する円板２６の相対位置の調節は、マニプレータ６の位置固定の部分２５に対する工具の位置、ひいては柄１に対する工具の位置を調節するために使用することができる（これについては図７〜図１０を参照しながら詳説する）。
【００５６】
図４および図５には、引き戻された位置（図４）と突出している位置（図５）とにおける係止ピンを備えた柄の第２の端部が斜視図で示されている。図４と図５との比較から分かるように、ブシュ５はその引き戻された位置、つまり図２に示した位置と同等の位置と、その押し出された位置（図３に示した位置と同等の位置）とで示されている。
【００５７】
さらに分かるように、ブシュ５の移動によって、管１７によって保持された円錐部分１２は、引き戻された位置（図４）から押し出された優先位置（図５）に達する。これによって収容部４の連結半部９も、押し出された位置に達し、この位置において連結半部９は、マニプレータ６の連結半部１０と係合することができる。さらに図面から分かるように、管１７の移動および管１７に結合された円錐エレメント１２の移動によって、係止ピン７を、引き戻された位置（図４）から突出している位置（図５）に移動させることができる。
【００５８】
図６には、柄１の第１の端部が示されている。ここに示された柄１のベース体２は、柄１の、図６に示した第１の端部から、図２および図３に示した第２の端部にまで延びている。さらに管１７の一端が示されている。管１７は、柄１の、図６に示した第１の端部から、図２および図３に示した第２の端部に延びている。ベース体２の第１の端部には、真ん中に貫通孔を備えた端部キャップとして形成された、管１７のためのガイド２７が設けられている。
【００５９】
図６がさらに示すように、グリップ３は、Ｔ字形部材として形成されて管１７の端部に配置されている。最後に、図６には係止ピン２８が示されており、この係止ピン２８は、係止溝３０に係合することができる。これによって、ベース体２に対する管１７の相対位置を、長手方向軸線Ａの方向において固定することができる。係止溝３０は環状に形成することができ、これによって、係止溝３０内への係止ピン２８の係止を、係止ピン２８に対する管１７のその都度の回転位置とは無関係に行うことができる。さらに環状の係止溝を設けることによって、管１７を係止溝３０における係止ピン２８の係止にもかかわらず、ベース体２に対して回転させることができ、これによって収容部４の連結半部９をも、ベース体２に対して回転させることができる。
【００６０】
図７には、マニプレータの第１実施形態が示されており、このマニプレータの中空円筒形の部分１１は、柄１の収容部４に被せ嵌められている。図３にも部分的に示された、マニプレータ６の実施形態が示されている。マニプレータ６は、位置固定の部分２５を有している。この位置固定の部分２５には、円板２６が回転可能に支持されている。さらに位置固定の部分２５には、ねじ山付スリーブ２４が不動に設けられている。ねじ山付スリーブ２４には、ねじ２３が差し込まれ、このねじ２３には、マニプレータ６の連結半部１０が形成されている。ねじ２３の螺入および螺出によって、ねじ２３の位置は双方向矢印Ｂの方向において変化する。円板２６に対するねじ２３の位置に応じて、円板２６は、矢印Ｃの方向における回転のために解放されているか、または、円板２６の外側表面とのねじ２３の先端の相互作用によって、回転が阻止される。
【００６１】
図８および図９には、図７に示した、マニプレータ６の第１の構造形態の第１の改良形態が示されている。この第１の改良形態では、円板２６に保持体３１を介して円板形のブラシ３２が保持されている。この円板形のブラシ３２は、保持体３１によって保持される回転軸線を中心にして回転することができる。図８と図９との比較から分かるように、マニプレータ６の位置固定の部分２５に対する円板２６の相対位置を、上に述べたように調節することによって、ブラシ３２の方向付けを変えることができる。図８に示した方向付けは、例えば、管を下からクリーニングするために、例えば管の下側面に固着した土をブラシで落とすために、利用することができる。ブラシ３２の、図９に示した方向付けは、例えば、管の上側面に固着した土を取り除くために使用することができる。このとき保持体３１は、ブラシ３２のための回転駆動装置（詳しくは図示されていない）を、例えば空気力式の駆動装置を有することができる。
【００６２】
図１０および図１１には、図８および図９の図示と同様な図示で、マニプレータ６の、図７に示した第１の構造形態の第２の改良形態が、示されている。図１０および図１１に示した改良形態では、円板２６にブラシではなく、チゼル（Meissel）３３が設けられている。図１０と図１１との比較から分かるように、位置固定の部分２５に対する、円板２６の種々異なった位置の固定の既に述べた可能性を、チゼル３３の方向付けを変えるために使用できることが示されており、ここではこれによって、例えば管を下から加工すること（図１０）および上から加工すること（図１１）が可能である。このとき保持体３１は、（詳しくは示されていない）リニア駆動装置またはチゼル３３のための打撃駆動装置、例えば空気力式の駆動装置を有することができる。
【００６３】
図１２には、マニプレータの第２の構造形態が斜視図で示されている。
【００６４】
図１２に示されたマニプレータ６は、切断工具である。この切断工具は、操作面としての円板形の切刃３４と、この切刃３４を回転駆動することができる駆動装置３５とを有している。マニプレータ６はジョー３６，３７を有しており、これらのジョー３６，３７は、ガス圧ばね３８を介して、図１２および図１３に示された位置へと予荷重を加えられており、かつこの位置から、ガス圧ばね３８の予荷重に抗したジョー３６，３７の拡開によって、図１２の図面においてジョーの間に示した直径よりも大きな直径を有する管を握持することができ、かつこの管を緊締することができる。
【００６５】
切刃３４は、マニプレータ１１の連結半部１０の回転によって、管に接近することができる。そのためにマニプレータ１１には、不動の回転中心１０１に支持された揺動体１００が設けられている。この揺動体１００には、切刃のための収容部１０２が設けられている。切刃３４は、図１３の図面には、揺動体１００の図示を良好にするために示されていない。回転中心１０１とは反対側に位置する端部に、揺動体１００は枢着軸受１０３を有しており、この枢着軸受１０３には、ねじ山を備えたピン１０４が螺合している。ピン１０４は、貫通孔を備えた枢着軸受１０５に貫通係合している。ピン１０４のヘッドは、マニプレータ１１の連結半部１０を形成している。連結半部１０の回転によって、ピン１０４が回転させられ、ひいては連結半部１０に対する枢着軸受１０３の間隔が変化する。この間隔の変化によって、揺動体１００は回転中心１０１を中心にして旋回させられ、ひいては管（図示せず）に対する、収容部１０２によって保持された切刃３４の位置を変化させる。
【００６６】
図１４、図１５および図１６には、マニプレータ６の第４の構造形態が示されている。この構造形態は、グリッパとして働く。マニプレータ６は、操作面として、互いに向かい合って位置するように配置された２つのグリップジョー４２，４３を有している。これらのグリップジョー４２，４３は、それぞれマニプレータ６の位置固定の部分４４に旋回可能に支持されている。このとき図１４は、開放された位置におけるグリップジョー４２，４３を示し、図１５は、閉鎖された位置におけるグリップジョー４２，４３を示している。特に図１４から分かるように、グリップジョー４２，４３は特別な機能のために構成されていてよい。例えばグリップジョーの前側部分には、鋸歯異形材４５または切刃が設けられていてよい。ジョー４２，４３の後側領域には、半円形の凹部が択一的にまたは追加的に設けられていてよく、これらの凹部は、ジョー４２，４３の閉鎖時に互いに補足し合ってほぼ円形の孔を形成する。
【００６７】
図１６の、部分的に透明に図示された図面が示すように、マニプレータ６の連結半部１０は、ウォーム伝動装置のローラ４７に結合されている。ジョー４２，４３はアーム４８，４９に結合されており、これらのアーム４８，４９はその端部に、ローラ４７と共働することができるウォーム歯車５０，５１を有している。図面から分かるように、管１７の回転によって、ひいては収容部４の連結半部９の回転によって、連結半部９，１０が互いに係合していることにより、マニプレータ６の連結半部１０を回転させることができる。マニプレータ６の連結半部１０の回転によって、ローラ４７が回転させられ、この回転は、ローラ４７とウォーム歯車５０，５１とに形成されたウォーム伝動装置を介して、ジョー４２，４３相互の接近運動を生ぜしめる。管１７が回転させられる回転角度によって、ジョー４２，４３相互の相対位置を調節することができる。ジョー４２，４３は交換可能なエレメントであってよく、これらのエレメントは、図１４〜図１６に示されたねじを用いて、それぞれのアーム４８，４９のアングル延長部に結合されることができる。
【００６８】
図１７、図１８および図１９には、マニプレータ６の第５実施形態が示されている。このマニプレータ６は、位置固定の部分５２を有している。この位置固定の部分５２には、軸５３が設けられており、この軸５３は、アーム５６の、歯列５４を有するヘッド５５の各１つの孔に貫通係合している。アーム５６には、アーム５６に対して直角に延びている各１つのグリップアーム５７が結合されていて、このグリップアーム５７は操作面としてのグリップヘッド５８を備えている。ヘッド５５の歯列５４は、軸を介してマニプレータ６の連結半部１０に結合されている歯列５９に係合している。これにより長手方向軸線Ａを中心にした連結半部１０の回転が、軸線Ａを中心にした歯列５９の回転を生ぜしめる。図１７と図１８との比較が示すように、長手方向軸線Ａを中心にした歯列５９の回転によって、軸５３を中心にしたアーム５６の回転が生じる。これによって、長手方向軸線Ａに対するグリップヘッド５８の相対位置を変化させることができる。ほぼ半径方向に延びるアーム５６では、グリップヘッド５８は、長手方向軸線Ａに対して半径方向に延びていないアーム５６の角度位置（図１８参照）におけるよりも、長手方向軸線Ａから大きな間隔をおいて位置している（図１７参照）。これによってマニプレータ６の第４の構造形態を、例えば図１７〜図１９に示した閉鎖キャップ６１のような閉鎖キャップに係合して該閉鎖キャップを回転させて開放するためのグリッパとして使用することができる。
【００６９】
グリップヘッド５８の方向付けは、第１の位置においてキャップを解放し、かつ他の位置においてキャップを締め付けることができるように、変化させることができる。そのためにグリップヘッドは、マニプレータが閉鎖キャップ６１からなお離れて保持される状態において、図１８に示した時計回り方向の方向付けから、連結半部１０の回転によって、かつこれによって生ぜしめられるアーム５６の旋回運動によって、図１７に示した死点を越えて、逆時計回り方向に向く方向付けにもたらされる。
【００７０】
図１７〜図１９に示されたばね６０は、グリップアーム５７の上端部に、長手方向軸線Ａに向かって予荷重を加え、これによって図１８に示した状態に、図１７に示した状態に対して優先を与える。
【００７１】
図１７〜図１９には、ブシュ５として形成されていて収容部４に隣接して配置された第２のグリップなしに、柄１の実施形態が示されている。
【００７２】
図２０に示した実施形態では、マニプレータの保持体１１内における連結半部（図示せず）の回転によって、単に略示したスピンドル６２の回転が生ぜしめられる。このスピンドル６２は、キャリッジ６３の歯列と共働する。キャリッジ６３は、リニアガイド６４において案内されているので、スピンドル６２の回転は、リニアガイド６４に沿ったキャリッジ６３の直線運動に変換される。これによって、キャリッジに結合された切断カッタ６５の直線的な接近運動を生ぜしめることができる。
【図１】
0006483188.tif 000002
【図２】
0006483188.tif 000003
【図３】
0006483188.tif 000004
【図４】
0006483188.tif 000005
【図５】
0006483188.tif 000006
【図６】
0006483188.tif 000007
【図７】
0006483188.tif 000008
【図８】
0006483188.tif 000009
【図９】
0006483188.tif 000010
【図１０】
0006483188.tif 000011
【図１１】
0006483188.tif 000012
【図１２】
0006483188.tif 000013
【図１３】
0006483188.tif 000014
【図１４】
0006483188.tif 000015
【図１５】
0006483188.tif 000016
【図１６】
0006483188.tif 000017
【図１７】
0006483188.tif 000018
【図１８】
0006483188.tif 000019
【図１９】
0006483188.tif 000020
【図２０】
0006483188.tif 000021