Vorrichtung zum Ausschleudern eines Körpers aus einem in der Luft sich bewegenden Trägerkörper Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausschleudern eines Körpers aus einem in der Luft sich bewegenden Trägerkörper. Sie ist insbesondere bei Schleudersitzen für Luftfahr zeuge derjenigen Art anwendbar, die geeignet ist, mit einer darauf sitzenden Person aus. einem Luftfahr zeug ausgeschleudert zu werden. Es können Mecha nismen vorgesehen sein um den Sitz mittels einer Abschlusseinrichtung, welche durch den Gasdruck, erzeugt durch das Abfeuern einer oder mehrerer Patronen, betätigt wird, aus dem Luftfahrzeug zu schleudern.
Bei solchen Schleudersitzen können Mit tel vorgesehen sein, durch welche der Benützer des Sitzes von allen ausser der ersten Betätigung zur Inbetriebsetzung der Auswurfvorrichtung, befreit ist. Die verschiedenen folgenden Schritte beim Arbeiten der Vorrichtung werden dann automatisch in der richtigen Reihenfolge und in richtigen Zeitabständen ausgeführt.
Diese Schritte bestehen zum Beispiel im Abfeuern einer zweiten Abschusseinrichtung zum Ausschleudern eines Bolzens, um einen ersten Hilfs fallschirm herauszuziehen, im Herausziehen eines zweiten Hilfsfallschirmes, durch diesen ersten Hilfs- faffschirm und schliesslich im Herausziehen des Hauptfallschirins durch den zweiten Hilfsfallschirm.
Es wurde als wünschbar gefunden zu ermögli chen, den Sitz und den Benützer aus einem Luftfahr zeug auszuschleudern, das sehr tief fliegt oder das auf der Piste fährt bevor es aufsteigt. Unter solchen Bedingungen ist es wichtig, die frühzeitige Öffnung des Hauptfallschirmes sicher zu stellen, so dass die Fallgeschwindigkeit der Person genügend herabge setzt wird bevor sie den Boden erreicht. Andererseits wird die gleiche kurze Frist, wenn sie beim Auswer fen des Sitzes bei hoher Geschwindigkeit wirksam ist, unvermeidbar das Bersten des Hauptfallschirm- daches ergeben. Das, ist, weil der Sitz nicht genügend Zeit hat, selbst mit Hilfe eines oder mehrerer Hilfs fallschirme, auf eine Geschwindigkeit abgebremst zu werden, bei welcher es zulässig ist, den Hauptfall schirm zu entfalten.
Aus den vorstehenden Ausführungen geht hervor, dass verschiedene Zeitverzögerungen nötig sind, wenn der Sitz bei niedriger oder bei hoher Geschwindigkeit ausgeschleudert wird. Zweck vorliegender Erfindung ist es, eine Zeitverzögerungseinrichtung zu schaffen, welche die Freigabe des Hauptfallschirines so steuert, dass die Frist kurz ist, wenn der Sitz bei niedriger Geschwindigkeit ausgeschleudert wird und die länger ist, wenn er bei hoher Geschwindigkeit ausgeschleu- dert wird.
Gemäss vorliegender Erfindung besitzt die, Vor richtung zum Ausschleudern eines Körpers aus einem in der Luft sich bewegenden Trägerkörper einen Hauptfallschirm an dem der Körper befestigt ist, mindestens einen Hilfsfallschirm zum Herauszie hen des Hauptfallschirms, eine Zeitverzögerungsein- richtung zur Verzögerung des Herausziehens des Hauptfallschinns,
nach dem Herausziehen des Hilfs fallschirms und durch Teägheitskräfte gesteuerte Mit tel zur Verhinderung des Herausziehens des Haupt fallschirms solange der Körper einer über einen bestimmten Wert liegenden Verzögerung unterwor fen ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zeitverzögerungseinrichtung eine Hemmvorrichtung auf, welche das Herausstossen einer Zahnstange aus ihrem Gehäuse steuert, bevor das Herausziehen des Hauptfallschirms stattfindet, und wobei die Hemm vorrichtung durch eine, Trägheitssperre verriegelt werden kann, die einen Hebel aufweist, der eine Masse, trägt und eine Klinke betätigt, wobei die Masse entgegen der Wirkung einer Feder bewegt wird, wodurch die Klinke zum Verriegeln eines Hemmrades veranlasst wird.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigt.
Fig. <B>1</B> in schematischer Darstellung einen Schleudersitz, nachdem er mit einer darauf befind lichen Person aus einem Luftfahrzeug ausgeschleudert wurde und nachdem ein erster und ein zweiter Hilfs fallschirm herausgezogen wurden<B>;</B> Fig. 2 eine Seitenansicht eines Gehäuses das am Schleudersitz befestigt ist, wobei ein Teil des Ge häuses weggebrochen ist um die Konstruktion der Zeitverzögerungseinrichtung und der Trägheitssperre zu veranschaulichen;
Fig. 2a den Aufriss eines Teiles der Zeitverzöge- rungseinrichtung und der Trägheitssperre der Fig. 2<B>;</B> Fig. <B>2b</B> einen Längsschnitt des Gehäuses der Fig. 2 und der darin angeordneten Einrichtung;
Fig. 2c einen Querschnitt nach der Linie C-C in Fig. 2<B>;</B> Fig. <B>2d</B> einen Querschnitt nach der Linie D-D in Fig. 2<B>;</B> Fig. 2e einen Querschnitt nach der Linie E-E in Fig. 2 und Fig. <B>3</B> eine schematische Ansicht, die den Teil des Sitzes zeigt der abfällt, wenn das Hauptfallschirin- dach entfaltet ist.
In der Fig. <B>1</B> der Zeichnung ist der Schleudersitz <B>1</B> mit einer Person 2, die immer noch darauf sitzt, gezeigt. Die Arbeitsfolge, die mit dem Ausschleudern des Sitzes aus dem Luftfahrzeug beginnt, wurde be reits ausgelöst, indem in diesem Falle sich die Person einen Schutzschirm.<B>3</B> über das Gesicht gezogen hat. Nach dem Ausschleudern des Sitzes<B>1,</B> wurde ein Bolzen 4 aus einer Abschusseinrichtung (nicht ge zeigt) ausgeschleudert, und hat einen ersten Hilfs fallschirm<B>6</B> durch Zug an der Verbindungsleine<B>5,</B> herausgezogen.
Der Hilfsfallschirm ist durch eine Leine<B>7</B> mit einem zweiten Hilfsfallschirin verbunden, der nach dem ersten Hilfsfallschirm herausgezogen wird. In diesem Arbeitszustand ist der zweite Hilfs- fallschirin <B>8</B> durch eine Leine<B>9</B> am obern Teil des Sitzes<B>1</B> befestigt.
Die Mittel, durch welche die obige Arbeitsfolge durchgeführt werden kann, sind bereits bekannt.
Es ist aus der Fig. <B>1</B> ersichtlich, dass die Entfal tung des ersten Hilfsfallschirmes<B>6</B> und anschliessend des zweiten Hilfsfallschirnies <B>8,</B> den Sitz<B>1</B> nach rückwärts aus der senkrechten Lage, die der Sitz in einem Luftfahrzeug einnimmt, gekippt wurde. Die Bewegungsrichtung des Sitzes und der darauf befind lichen Person wird in diesem Zeitpunkt durch den Pfeil<B>D</B> angezeigt.
Das Gehäuse der Zeitverzögerungseinrichtung, das in der Fig. 2 bis 2e gezeigt ist, ist in einer solchen Lage am Sitz<B>1</B> befestigt, dass der Pfeil<B>D</B> in Fig. 2 mit der Fallrichtung die durch den Pfeil<B>D</B> der Fig. <B>1</B> gezeigt ist, zusammenfällt. Die Zeitverzögerungseinrichtung weist eine Zahn stange<B>10</B> auf, die anfänglich im Gehäuse<B>11</B> zurück gehalten wird. Die Zahnstange<B>10</B> endet unten in einem Kopf 12, welcher einen Kolben<B>13</B> der eine Feder 14 einschliesst, zurückhält, die wie in Fig. <B>2b</B> gezeigt, gespannt ist.
Der Kolben<B>13</B> weist an seinem obern Ende einen Flansch<B>15</B> auf, welcher auf einer Klinke<B>16</B> eines Abzugschiebers <B>17</B> aufliegt. Wie in Fig. 2e gezeigt, wird der Abzugschieber <B>17</B> durch einen Stift<B>18</B> verriegelt, so dass der Zahnstangen- kolben <B>13</B> und die Zahnstange<B>10</B> wie in Fig. <B>2b</B> gezeigt, entgegen der Wirkung der Feder 14 zurück gehalten werden.
Der gezahnte Teil der Zahnstange<B>10</B> steht in Eingriff mit einem Ritzel <B>19,</B> das auf einer Primär welle 20 befestigt ist, die zugleich ein Zahnrad 21 von grösserem Durchmesser trägt, wie dies Fig. <B>2d</B> zeigt. Das Zahnrad 21 greift in ein Ritzel 22 von kleinerem Durchmesser ein, das auf einer Sekundär welle,<B>23</B> befestigt ist. Die Sekundärwelle<B>23</B> trägt zu gleich<B>ein</B> Zahnrad 24, wie dies Fig. 2c zeigt, das in ein Ritzel <B>25</B> von kleinerem Durchmesser eingreift.
Wie in Fig. 2a gezeigt, ist das Ritzel <B>25</B> auf einer Welle<B>26</B> mit einem Hemmrad<B>27</B> befestigt, das mit einem Hemmanker<B>28</B> zusammenarbeitet.
Während des Arbeitens der Einrichtung ist es wichtig, dass, das Ritzel <B>19</B> in einer solchen Stellung ist, dass die Zähne auf der Zahnstange<B>10</B> in das Ritzel eingreifen können, ohne zu klemmen. Zu die- sern Zweck ist ein hohler Stift<B>29</B> mit kug#lförinigem Ende vorgesehen, wie dies Fig. <B>2d</B> zeigt. Durch eine Druckfeder<B>31</B> nach oben, bewegt, wie in der Zeich nung dargestellt, greift der Stift<B>29</B> in eine Raste<B>30</B> seitlich im Zahnrad 21 ein. Dieses Zahnrad befindet sich mit dem Ritzel <B>19,</B> das auf der gleichen Welle 20 befestigt ist, in fester Relativlage.
Wenn die Zahnstange<B>10,</B> nach der in der Folge beschriebenen Tätigkeit, nicht mehr in das Ritzel <B>19</B> eingreift> tritt der Stift<B>29</B> in die Raste<B>30</B> ein, wo durch ein Weiterlaufen der Einrichtung als Folge des Beharrungsvermögens verhindert wird. Diese Wirkung hält das kitzel <B>19</B> in der richtigen Stellung um ein nachfolgendes Wiedereingreifen der Zahn stange<B>10</B> zu gestatten.
Die Trägheitssperre für das Hemmrad<B>27</B> weist einen Hebel<B>31'</B> auf, der am einen Ende eine Masse <B>32</B> trägt und der auf der Welle<B>33</B> schwenkbar ist. Die Welle<B>33</B> trägt zugleich eine Sperrklinke 34 die, wenn der Hebel<B>31'</B> verschwenkt wird, durch die Welle<B>33</B> so bewegt wird, dass sie in die Zähne des Hemmrades<B>27</B> eingreift.
Der Hebel<B>31'</B> ist durch eine Druckfeder<B>37</B> in der in Fig. 2 gezeigten Lage gehalten, wobei die Feder<B>37</B> zwischen zwei teleskopartig in Bezug auf einander verschiebbaren Hülsen<B>35</B> und<B>36</B> angeord net ist. Die Hülsen<B>35</B> und<B>36</B> sind mit zugespitzten Nasen<B>38, 39</B> versehen, die in eine Vertiefung in einer Federkammer 40 bzw. im Hebel<B>31</B> liegen.
Wie am besten aus Fig. <B>2d</B> ersichtlich, ist auch eine auf Veränderungen des atmosphärischen Druk- kes empfindliche Einrichtung 41 vorgesehen, die eine Aneroiddose enthält, die am einen Ende befestigt ist und an ihrem freien Ende einen Stift 42 trägt. Die Aneroiddose ist geeicht, so dass bei verdünnter At mosphäre, entsprechend einer Höhe höher als, zum Beispiel<B>3000</B> Meter der Stift 42 in die Zähne des Hemmrades<B>27</B> eingreift um dessen Drehung zu ver hindern.
Die Ausführung dieser Einrichtung wird hier nicht näher beschrieben und es genügt festzustellen, dass wenn der Sitz in einer Höhe, grösser als <B>3000</B> Meter aus einem Luftfahrzeug ausgeschleudert wird, im angegebenen Beispiel das Hemmrad durch den Stift 42 verriegelt wird, ohne Rücksicht auf die Stellung der Sperrklinke 34, aber freigegeben wird, nachdem der Sitz unter<B>3000</B> Meter gefallen ist.
Die nun folgende Beschreibung betrifft das Aus- schleudern des Sitzes in einer Höhe, die niedrig genug ist, damit die vom Luftdruck abhängige Sperre nicht arbeitet.
Die Wirkungsweise wird zuerst für das Aus- schleudern erläutert, wenn das Luftfahrzeug mit nie driger Geschwindigkeit fliegt und es erforderlich ist, das Hauptfallschirmdach schnell zu entfalten.
Beim Ausschleudern des Sitzes<B>1</B> aus dem Luft fahrzeug wird der Stift<B>18</B> automatisch zurückgezo gen, z. B. durch eine am Luftfahrzeug befestigte Leine. Gleichzeitig wird die Abschussvorrichtung für den den Hilfsfallschirin <B>6</B> herausziehenden Bolzen 4 ausgelöst. Der Abzugschieber <B>17</B> wird beim Heraus ziehen des Stiftes<B>18</B> frei, so dass die Klinke<B>16</B> bis zum Flansch 14 des Zahnstangenkolbens <B>13</B> frei drehbar ist. Die Zahnstange<B>10</B> wird, wie Fig. <B>2b</B> zeigt, durch die Wirkung der Druckfeder 14 nach unten bewegt.
Immerhin hat die Zahnstange<B>10</B> kei nen freien Lauf, da der gezahnte Teil in das Getriebe <B>19,</B> 21, 22, 24,<B>25</B> eingreift, das das Hemmrad an treibt. Das Hemmrad<B>27</B> kann sich wegen des Hin- und Herschwingens des Ankers<B>28,</B> schrittweise, Zahn nach Zahn drehen, so dass die Zahnstange<B>10</B> mit einer gesteuerten Bewegung, die eine kurze vor bestimmte Zeitverzögerung ergibt, freigegeben wird.
Die endgültige Freigabe der Zahnstange<B>10</B> gibt nicht gezeichnete Haltemittel frei, durch welche die Haupthilfsleine <B>9</B> am Anfang am obern Ende des Sitzes<B>1</B> befestigt ist. Ist die Haupthilfsleine <B>9</B> so freigegeben, zieht sie den Hauptfallschirm<B>50</B> heraus, an welchem sie befestigt ist. Gleichzeitig werden die Gurten, durch welche die Person 2 im Sitz<B>1</B> ge halten wurde, freigegeben, so dass der Sitz wegfällt.
Fig. <B>3</B> zeigt diesen Zustand, bei dem der Sitz<B>1</B> wegfällt und das Hauptfallschirmdach <B>50,</B> das an den Fallschirmgurten des Piloten 2 befestigt ist, befindet sich im Zustand der Entfaltung.
Im Falle, dass der Sitz<B>1</B> aus einem mit hoher Geschwindigkeit fliegenden Luftfahrzeug ausge- schleudert wird, wird der Stift<B>18</B> zurückgezogen und der Abzugschieber freigegeben, wie vorher beschrie ben wurde, um die Zahnstange<B>10</B> freizugeben, die der Freigabe der Hemmung<B>27, 28</B> unterliegt. Der Bolzen 4 wird aus der Abschusseinrichtung abgeschossen, wodurch der erste Hilfsfallschirm.<B>6</B> und dann der zweite Hilfsfallschirm<B>8</B> herausgezogen wird, wie dies Fig. <B>1</B> zeigt. In dieser Stellung sind der Sitz<B>1</B> und die Fallschirme<B>8, 6</B> beträchtlichem Luftwiderstand ausgesetzt, was eine Bremswirkung auf den Sitz<B>1</B> und die Person 2 bewirkt.
Die resul tierende Verzögerung des Sitzes in die Richtung des Pfeils<B>D</B> in Fig. <B>1</B> bewegt die Masse<B>32</B> durch ihre eigene Trägheit nach unten, das heisst in die Richt- tung des Pfeils<B>D</B> in der Fig. 2, wodurch die Feder <B>37</B> zusammengedrückt und die Welle<B>33</B> gedreht wird. Diese, Tätigkeit bewegt die Klinke 34 so, dass sie in den nächsten Zahn des Hemmrades<B>27</B> ein greift. Die Hemmvorrichtung wird dadurch verrie gelt, solange der Sitz<B>1</B> einer Verzögerung unterliegt, die höher ist als ein bestimmter Wert.
Dieser Wert ist derjenige, bei dem die Druckfeder so wirkt, dass der Hebel<B>31</B> wieder in die Stellung zurückgeführt wird, in welcher er in der Fig. 2 ge zeigt ist. Diese Tätigkeit zieht die Klinke 34 zurück und gibt die<U>Hemm</U> richtung frei.
Nachdem der Sitz auf eine solche Geschwindig keit abgebremst wurde, bei der sicher ist, dass das Hauptfallschirmdach herausgezogen werden kann, ohne dass die Gefahr des Zerreissens besteht, wird die Hemmvorrichtung auf diese Art freigegeben und die Freigabe der Zahnstange<B>10</B> geht wie früher be schrieben weiter.