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Kupplung für Fall= und Bremsschirme Die Erfindung betrifft eine Kupplung
zum selbsttätigen Trennen des Lastenfallschirmes von der Last nach der Landung bzw.
des Bremsfallschirmes vom Flugzeug nach Abnahme der Landegeschwindigkeit auf einen
bestimmten Wert.
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Es sind bereits Trennkupplungen für Lastenfallschirme bekannt, die
nach folgendem Prinzip arbeiten: Bei einer bestimmten Belastung der Kupplung, beim
Strecken oder Füllen des Fallschirmes, entfernen sich die beiden mit Schirm und
Last verbundenen Kupplungsenden zunächst voneinander. Hierbei wird eine Feder oder
Federgruppe, deren Stärke die Höhe dieser Belastung bestimmt, gespannt und durch
Arretierungen in der gespannten Lage gehalten. Die Kupplung ist nun entsichert,
und bei einer folgenden Entlastung derselben oder einer Verminderung der Kupplungsbelastung
auf einen bestimmten Wert bewirkt eine andere Feder oder Federgruppe, da.ß sich
die Kupplungsenden wieder nähern und voneinander lösen. Man kann die zuerst genannten
Federn, welche die Kupplung bis zu dem die Entsicherung bewirkenden Belastungsstoß
sichern, als Sperrfedern bezeichnen,. während die das Trennen der Kupplung bewirkenden
Federn die Trennfedern darstellen.
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Das Entsichern solcher Kupplungen darf selbstverständlich erst dann
erfolgen, wenn die Gefahr einer Belastungsverminderung, welche ein Trennen in der
Luft bewirken kann, nicht mehr besteht. Die Sperrfeder, welche beim Auseinandergehen
der Kupplungsenden gespannt wird, muß deshalb so stark bemessen sein, daß sie nicht
schon beim Ausziehen des Fallschirmes nachgibt, so daiß die entsicherte Kupplung
bei einer im weiteren Verlauf des Entfaltungsvorganges noch möglichen Belastungsschwankung
in der Luft trennt. Für ein zuverlässiges Arbeiten einer solchen Kupplung ist es
.erforderlich, daß die Stärke der Sperrfeder mindestens dem Gewicht der Abwurflast,
besser noch dem mehrfachen Lastgewicht entspricht, damit die Kupplung erst durch
den starken Füllungsstoß des Fallschirmesentsichert wird. Nach der Schirmfüllung
tritt dann eine zum Trennen notwendige Belastungsverminderung bis zur Landung nicht
mehr ein.
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Der Einbau derart starker Sperrfedern stößt aber schon bei Kupplungen
für kleinere Lasten auf Schwierigkeiten und macht die Verwendung solcher Kupplungen
für schwere Lasten mit einem Gewicht von beispielsweise einigen Tonnen oder für
Bremsschirme mit hoherBremskraft unmöglich, da die erforderlichen Sperrfedern untragbare
Kupplungsgrößen und Gewichte ergeben würden.
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Durch die Erfindung wird eine Kupplung für Fall-und Bremsschirme vorgeschlagen,
wodurch die Forderung nach einer hohen Entsicherungsbelastung er-. füllt und doch
eine billige und gewichtssparende Bauweise ermöglicht wird. Bei dieser Kupplung
werden an Stelle der Sperrfedern, die beim Auseinandergehen der Kupplungsenden bisher
gespannt werden mußten, Sperrelemente, Scherstifte od. dgl. verwendet, die bei der
für die Entsicherung der Kupplung festgesetzten Belastung eine spanlose oder spanabhebende,
bleibende Verformung erfahren, indem sie verbogen, gefaltet oder abgeschert werden.
Bei gesicherter Kupplung füllen die Sperrelemente, die als Falt- oder Stauchkörper
ausgebildet sind, den für die Entsicherungsbewegung der ineinandergreifenden Kupplungsteile
erforderlichen Bewegungsspielraum aus oder durchdringen bzw. verriegeln die gegeneinander
verschiebbaren Kupplungselemente.
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Die Kupplungen werden unter Berücksichtigung ihres jeweiligen Verwendungszweckes
und der beim Anschluß an den Schirm und die Last oder das Flugzeug zu beachtenden
Gegebenheiten sehr verschiedene Formen aufweisen. In den Abb. 1 bis 6 der Zeichnung
sind einige Ausführungsbeispiele von unterschiedlichem Aufbau gezeigt.
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Abb. 1 zeigt eine Kupplung, deren Enden 1 und 2 mit Ringen für den
Anschluß von Schirm und Last versehen sind und in einem hülsenartigen Kupplungskörper
3 stecken. Das obere, vom Kupplungskörper trennbare Kupplungsstück besitzt im Kupplungsinnern
einen Bolzen 4 mit einer kopfartigen Verdikkung 5. Im gezeichneten, abwurffertigen
Zustand der Kupplung ist dieser Bolzenkopf durch mehrere Kugeln 6 gehalten, die
um den Bolzenhals gruppiert sind und auf einem sich kegelig oder ähnlich verengenden
Sitz 7 der Kupplungshülse aufliegen. Eine das Trennen der Kupplung bewirkende und
auf die Kugeln drückende Feder 8 ist im oberen Teil der Kupplungshülse untergebracht.
Das untere Ringstück ist auf einen Bolzen 9 aufgeschraubt, der in der Kupplungshülse
zum
Entsichern der Kupplung um die Strecke 10 verschiebbar ist. Bei gesicherter Kupplung
befindet sich dieser Bolzen in der gezeichneten oberen Stellung, in der er den Bolzenkopf
5 - der Kraft der Feder entgegenwirkend - abstützt und ein Trennen der Kupplung
verhindert. Diese Sicherungsstellung ist durch ein verformbares Sperrelement festgelegt,
hier in der Form eines den Bolzen durchdringenden und in Bohrungen der Kupplungshülse
gelagerten Scherstiftes 11, der gegen seitliche Verschiebung durch leicht einsetzbare
Federringe 12 gesichert ist.
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Bei einer nach diesem Prinzip arbeitenden Kupplung wird bei Erreichen
der festgelegten Entsicherungsbelastung der Kupplung oder beim Füllungsstoß des
Schirmes der Scherstift 11 abgeschert, wobei der Bolzen 9 nach unten -gleitet
und den zum Trennen der Kupplung notwendigen Spielraum zwischen dem kegeligen Ende
des unteren und dem Kopf des lösbaren Bolzens 4 schafft. Bei der Landung, bei einer
bestimmten, die Kraft der Feder unterschreitenden Kupplungsbelastung, kann nun die
Feder die Kugeln und damit auch den Bolzen 4 nach unten und die Kugeln schließlich
in die gestrichelt gezeichnete Freigabestellung 13 auseinanderdrücken, so daß der
Bolzen 4 bei Zug am Ring sich vom Kupplungskörper lösen kann.
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Die getrennte Kupplung läßt sich auf einfache Weise wieder gebrauchsfertig
machen. Hierzu ist zunächst die Überwurfmutter 14 bis auf wenige Gänge zurückzuschrauben
und das lösbare Kupplungsstück in die Kupplungshülse ganz einzuführen. Durch Aufden-Kopf-Stellen
der Kupplung fallen die Kugeln auf den Sitz in der Kupplungshülse, und der Bolzen
kann darauf bis zum Aufliegen des Kopfes auf den Kugeln nach außen gezogen werden.
Nun wird der verschiebbare Bolzen 9 in die Sicherungsstellung nach innen geschoben
und durch Einsetzen eines neuen Scherstiftes gesichert. Nach Spannen der Feder durch
Festschrauben der Überwurfmutter ist die Kupplung dann wieder gebrauchsfertig.
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Abb. 2 der Zeichnung zeigt eine andere Kupplungs-Ausführung; die,
wie die vorher beschriebene Art, am lösbaren Kupplungsstück einen Ring aufweist,
der auf einen Bolzen mit einem kopfartig verdickten unteren Ende aufgeschrauht ist.
Der Bolzenkopf wird hier nicht durch Kugeln, sondern durch mehrere - beispielsweise
sechs oder acht - lose Auflagestücke 15 gehalten, die um den Bolzenhals gruppiert
sind und eine ringförmige Auflage für den Bolzenkopf ergeben. Dieser Ring ruht auf
einem kegelgen Sitz 16 einer in dem rohrförmigen Kupplungsmantel 17 verschiebbaren
Hülse 18, welche die am oberen Ringstück angreifenden Zugkräfte auf ein als verformbares
Sperrelement dienendes Faltenrohr 19 überträgt. Der Kupplungsmantel ist unten
durch eine Kappe 20 verschlossen, die durch einen dem Lastenanschluß dienenden Splintbolzen
21 gehalten ist. Eine Feder 22 dient zum Ausstoßen der Auflagestücke 15.
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Im abwurffertigen, gesicherten Zustand der Kupplung sitzt der lösbare
Bolzen - wie gezeichnet - mit seinem Kopf auf der Abschlußkappe des Kupplungsmantels
auf. Bei der festgelegten Eutsicherungsbelastung der Kupplung wird das Faltenrohr
verformt (zusammengefaltet), wobei sich die Hülse 18 nach oben verschiebt und zwischen
Bolzenkopf und Kappe 20 der zum Trennen nötige Spielraum entsteht. Bei einer
dann folgenden, zum Trennen ausreichenden Verminderung der Kupplungsbelastung drückt
die Feder die losen Ringstücke zur Freigabe des Bolzenkopfes nach unten und außen.
Beim Wiederzusammenbau dieser Kupplungsart sind nacheinander das Faltenrohr, die
Hülse und die Feder in den Kupplungsmantel einzusetzen. Hierauf ist der Bolzen ohne
Ringstück von unten einzuschieben, wobei die Ringstücke mittels einer kleinen Vorrichtung
zusammengehalten werden. Die Feder kann nun zusammengedrückt und durch Aufschrauben
des Ringstückes vollends gespannt werden. Mit dem Einsetzen der Kappe und des Splintbolzens
ist die Kupplung dann wieder abwurffertig.
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Die in Abb.3 dargestellte Kupplung weicht nicht nur in der äußeren
Form, sondern auch funktionsmäßig von den vorher beschriebenen Ausführungen ab.
Wegen der flachen Bauart dieser Kupplung hat das lösbare Kupplungsstück hier nicht
die Form eines Bolzens, es ist hier als flache Lasche 23 mit einem Schlitz zum Anschließen
eines Gurtes ausgebildet. Das untere Ende 24 der Lasche ist nach beiden Seiten kopfartig
verbreitert und durch zwei Rollen 25 gehalten, die in Schlitzen 26 des Kupplungskörpers
geführt sind. Der Kupplungskörper 27 ist in seinem oberen Teil zur Aufnahme der
Lasche geschlitzt und besitzt unten zwei Augen28 zum Anschließen an die Last, dasFlugzeug
oder - bei umgedrehter Kupplung - an den Schirm. Auf einem in der Mitte des Kupplungskörpers
eingeschraubten Bolzen 29 ist eine größere Anzahl von Tellerfedern 30 zu einer Federsäule
aufgereiht, deren Druckkraft über gelenkige Streben 31 auf beide Rollen übertragen
wird. Als Sperrelement weist diese Kupplung einen Scherstift 32 auf, der in Bohrungen
des Kupplungskörpers und der Lasche steckt.
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Bei dieser Kupplungsart liegen abweichend von den vorher beschriebenen
Kupplungen die das lösbare Kupplungsstück festhaltenden Rollen bei gesicherter Kupplung
noch nicht auf ihren Sitzen am oberen Ende der Führungsschlitze auf. Dieser Weg
33 der Rollen in den im oberen Teil parallel verlaufenden Führungsschlitzen von
der gezeichneten Stellung bei gesicherter Kupplung bis zu der gestrichelt angedeuteten
oberen Endstellung 34 ist notwendig, damit sich Kupplungskörper und Lasche zur Verformung
des sichernden Sperrelements, also zum Abscheren des Stiftes 32, voneinander entfernen
können. Dabei wird bei dieser Kupplung auch noch die Federsäule um diesen Betrag
zusammengedrückt.
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Beim Trennen der Kupplung werden die Rollen in den Führungsschlitzen
nach unten und außen in die untere Endstellung 35 gezogen, wobei das lösbare Kupplungsstück
ebenfalls wieder etwas nach innen gedrückt und dabei freigegeben wird.
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Zur Wiederverwendung der Kupplung wird die Lasche zunächst ganz eingeschoben
und nach Spannen der Feder mittels einer geeigneten Vorrichtung, wobei die Rollen
nach oben gehen, dann wieder so weit nach außen gezogen, daß ein neuer Scherstift
eingesetzt werden kann. Ein mit Gewinde versehener Scherstift läßt sich leicht wie
eine Schraube in den mit einer Gewindebohrung versehenen Kupplungskörper eindrehen.
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Der in Abb.4 dargestellte Längsschnitt dieser Kupplung zeigt eine
besondere Ausbildung und Führung des Scherstifts. Im Gegensatz zu dem verschiebbaren
Bolzen 9 in Abb. 1 muß hier die lösbare Kupplungslasche 23 in den Schlitz des Kupplungskörpers
leicht beweglich sein. Das erforderliche Spiel der Lasche soll, um die Kupplung
unempfindlich gegen eindringenden Sandstaub zu machen, nicht zu klein bemessen sein.
Bei einem in einfachen Bohrungen steckenden Scherstift besteht aber dann die Gefahr,
daß derselbe nicht einwandfrei abgeschert, sondern
etwas verquetscht
wird, und das Lösen der Lasche kann dann unter Umständen durch die verquetschten
Scherstiftenden gehemmt werden.
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Es ist deshalb vorgesehen, den Scherstift 32, der z. B., wie auf der
Zeichnung dargestellt, aus einem Halbrundniet bestehen kann, in einer Buchse 36
zu führen, welche in dem einen Kupplungsstück leicht verschiebbar gelagert ist und
durch Federkraft an das andere, scherende Kupplungsteil - im Beispiel an die Lasche-
angedrückt wird. Dies kann durch eine Blattfeder 37 geschehen, die am Kupplungshauptteil
mittels einer Schraube 38 befestigt ist und den Nietkopf und damit auch die Buchse
belastet. Durch eine solche Scherstiftausführung wird eine saubere Abscherung erreicht,
und außerdem gibt der abgescherte, in der Buchse steckende Scherstiftteil samt der
Buchse bei der Laschenverschiebung nötigenfalls federnd nach außen nach. Das innere
Ende der Buchse ist hierzu etwas abgeschrägt.
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Die Abb. 5 und 6 veranschaulichen eine Kupplung, die in Abb. 5 in
gesichertem Zustand in Seitenansicht und in Abb.6 entsichert im Längenschnitt dargestellt
ist. Dieselbe besteht aus dem Kupplungshauptteil 39,
mit zwei Augenplatten,
die durch eine Distanzbuchse 40 verbunden und in einem gewissen Abstand gehalten
sind, und einer dazwischenliegenden lösbaren Lasche 41. Diese beiden Teile sind
hier gelenkig durch einen durchgehenden Haltebolzen 42 verbunden und stehen bei
gesicherter Kupplung in der gezeichneten Winkelstellung zueinander, welche durch
einen Scherstift in Form einer beide Teile durchdringenden Schraube 43 fixiert ist.
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Bei der festgelegten Entsicherungsbelastung der Kupplung werden diese
beiden Kupplungsteile unter Abscherung der Schraube gestreckt, wobei sich die Kupplungsenden
mit den Augen für den Anschluß von Schirm und Last der prinzipiellen Funktionsweise
entsprechend voneinander entfernen.
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Auf der einen Seite der Kupplung ist außen eine durch eine Kappe 44
abgedeckte, aus Band gewickelte Kegelfeder 45 angeordnet, welche auf den Haltebolzen
42 eine axiale Zugkraft ausübt. Durch eine schräge Hinterschneidung 46 des Bolzens
ist derselbe mit dem innen ebenfalls passend abgeschrägten Auge der lösbaren Lasche
gleichsam verhakt und kann bei belasteter Kupplung von der Feder nicht herausgezogen
werden. Bei einer für das Trennen der Kupplung bestimmten Belastungsverminderung
aber zieht die Kegelfeder den Haltebolzen heraus, wobei die Lasche an der Bolzenschrägung
abgleitet und hierbei nach innen gedrückt wird. Der völlig herausgezogene Haltebolzen
mit Feder und Kappe kann zwecks Unverlierbarkeit durch eine dünne Kette od. dgl.
mit der Kupplung verbunden sein.
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Durch eine besondere, in Abb. 5 gestrichelt eingezeichnete, nockenartige
Ausbildung 47 der lösbaren Lasche liegt diese bei gesicherter,abgewinkelter Kupplung
auf der Distanzbuchse 40 auf und kann dadurch nicht in die Lösestellung bedrückt
werden.