DE1281857B - Aufprallstossdaempfer fuer Schleudersitze - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Ο.:

B64d

Deutsche Kl.: 62 c-23/02

Nummer: 1281 857

Aktenzeichen: P 12 81 857.4-22 (S 100 863)

Anmeldetag: 8. Dezember 1965

Auslegetag: 31. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft einen Aufprallstoßdämpfer für Schleudersitze, wobei der Stoßdämpfer zwei ineinandergreifende Bauteile aufweist, wovon das eine Bauteil ein Schneidwerkzeug ist, das gegenüber dem anderen unter der Wirkung des Aufpralls eine vorbestimmte Strecke zurücklegt und an dem anderen Bauteil während der gesamten Bewegung eine spanabhebende Formänderung durchführt.

Es ist bereits eine stoßdämpfende Einrichtung bekannt, welche zur Abbremsung der Aufprallgeschwindigkeit einer sinkenden Fallschirmlast beim Auftreffen der Last auf dem Boden dient. Die Anforderungen an diese stoßdämpfende Vorrichtung sind in bezug auf die Gleichförmigkeit der erzeugten Verzögerung nicht sehr groß, und deshalb kann auch eine einfache Führung des Scherwerkzeugs in bezug auf das zu verformende Teil verwendet werden. Eine stoßdämpfende Vorrichtung dieser' Art ist jedoch nicht für einen Schleudersitz geeignet, da sie keiner der daran gestellten Anforderungen entspricht, so

Weiterhin ist ein anderer mit bleibender Formänderung arbeitender Stoßdämpfer für denselben vorgenannten Zweck bekannt. In diesem Fall weist der Stoßdämpfer ein brechbares Rohr auf, an dessen einem Ende sich ein Stauchwerkzeug befindet. Beim Auftreten von längswirkenden Kräften auf das Rohr und das Werkzeug wird auf die endseitige Innenfläche des Rohres ein gleichmäßiger Druck ausgeübt, wodurch das Rohr fortschreitend zerbricht.

Diese Art der Formänderung ist jedoch zu unkontrollierbar, da die die Größe der erzeugten Kraft bestimmenden Parameter nicht so leicht festzulegen sind.

Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf Aufprallstoßdämpfer, welche zwischen dem Schleudersitz und der Flugzeugzelle angeordnet sind. Bei Bruchlandung oder anderem heftigem Bodenaufprall des Flugzeuges soll die Aufprallenergie des Schleudersitzes aufgenommen werden, um so den Pilot vor Wirbelsäulenverletzungen zu schützen.

Die großen Anforderungen, welche an eine solche Stoßaufnahmevorrichtung gestellt werden, sind folgende: Die Bewegungsstrecke, über welche der Stoß aufgefangen werden soll, muß sehr kurz sein; die Verzögerung muß über die ganze Bewegungsstrecke, über die der Stoß aufgenommen wird, annähernd konstant sein und reichlich unterhalb der Grenze liegen, bei der mit Wahrscheinlichkeit Wirbelsäulenverletzungen auftreten; die Dämpfung muß bei einer vorherbestimmten Kraft einsetzen; der Aufpralldämpfer soll nicht betätigt werden, ehe nicht diese Kraft erreicht ist; nach erfolgter Dämpfung muß der Aufprallstoßdämpfer für Schleudersitze

Anmelder:

SAAB Aktiebolag, Linköping (Schweden)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Eder, Patentanwalt,

8000 München 13, Elisabethstr. 34

Als Erfinder benannt:

Malte Lorentz Stahl, Linköping (Schweden)

Beanspruchte Priorität:

Schweden vom 12. Dezember 1964 (15 498)

Aufpralldämpfer durch Sperrung der Teile aneinander den Schleudersitz in der Lage festhalten, die er am Ende des Dämpfungsvorganges einnimmt, damit der Schleudersitz durch die auf Grund des Aufpralls entstehenden nach oben gerichteten Kräfte nicht zurückprallt.

Diese Forderungen werden erfindungsgemäß dadurch erfüllt, daß das der Formänderung unterworfene Bauteil eine homogene Platte ist und das rechtwinklig zur Platte stehende Schneidwerkzeug die Platte entlang einer Länge aufschneidet, die der bei der Relativbewegung zwischen Platte und'Schneidwerkzeug zurückgelegten Strecke entspricht.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben; es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht, teilweise im Querschnitt des im Zusammenhang mit dem Schleudersitz eines Flugzeuges verwendeten Aufprallstoßdämpfers,

Fig. 2 eine perspektivische Längsschnittansicht durch den Aufprallstoßdämpfer, und zwar in seiner Stellung während der Stoßdämpfung,

Fig. 3 und 4 Querschnitte durch den Stoßdämpfer nach Fig. 2 sowie die Ausbildung der beiden beweglichen Teile.

Der Schleudersitz 1 kann aus dem Flugzeug mittels einer Schleuderkanone 2 herausgeschleudert werden, die an ihrem unteren Ende an einer entsprechenden Stelle 3 des Flugzeuges auf nachstehend ausführlich beschriebene Weise befestigt ist. Die Schleuderkanone 2 weist zwei teleskopartig angeordnete

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Rohre 4 bzw. 5 auf, die ineinanderschiebbar sind, samt des Flugzeugführers ausgeübt wird und auf wobei das Außenrohr 4 am Schleudersitz derart be- Grund der Beschleunigung der Einrichtung entsteht, festigt ist, daß es gegebenenfalls mit ihm zusammen wobei sie unter der Grenze liegt, bei welcher die Perherausgeschleudert wird, während das Innenrohr son zu Schaden kommen könnte (d. h. 15 g). über den Stoßdämpfer mit der flugzeugfesten Stelle 3 5 Der Mittelabschnitt 15 weist acht sich in Längsverbunden ist. Die teleskopartig ineinanderschieb- richtung erstreckende Schneideelemente 21 auf, die baren Rohre 4 bzw. 5 werden in Relativlage zuein- sich im Querschnitt von einem mittleren festen, ander gehalten, indem das untere Ende des teleskop- gleichmäßig dicken Teil nach außen radial erstrekartig angeordneten Rohres 4 in eine am unteren Ende ken. Die scharfe Schneiden 22 aufweisenden Schneidevorgesehene kreisringförmige Schulter innerhalb des io elemente 21 erweitern sich zwar radial von einem inneren teleskopartig angeordneten Rohres 5 ein- Ende des mittleren Abschnitts bis zu seinem andegreift. Der Schleudersitz ist normalerweise im Flug- ren Ende, sind jedoch entlang ihrer ganzen Länge zeug ortsfest angeordnet, indem das äußere mit dem gleichmäßig dick, wobei die Schneideelemente ferinneren teleskopartig angeordneten Rohr mit Hilfe ner mit der durch das Schneidwerkzeug parallel zu einer Verriegelungsvorrichtung 6 verriegelt ist, die 15 seiner Bewegungsrichtung verlaufenden Symmetriewiederum am oberen Ende der Schleudersitzkanone achse einen Winkel bilden, dessen Spitze nach vorn angeordnet ist und im Notfall gelöst werden kann, in Bewegungsrichtung des Werkzeugs gerichtet ist. um den Schleudersitz in Bereitstellung zu bringen. Ein die inneren Enden der Schneideelemente 21 tan-Das innere teleskopartig angeordnete Rohr ist auf gierender Kreis 23 weist im Querschnitt einen kleieinem zylindrischen Rohr 7 verschiebbar angeordnet, 20 neren Durchmesser auf als der untere zylindrische welches wiederum in der flugzeugfesten Stelle 3 ver- Abschnitt 16 des Werkzeugs. Bei der dargestellten ankert und an ihrem oberen Ende mit einem eine Ausführungsform ist die Platte 13 ein zylindrisches Stirnwand 8 bildenden Boden in der Schleudersitz- Teil, das gleichmäßig dick ist und eine durchgehende kanone 2 versehen ist. Diese Stirnwand 8 dient als zylindrische Bohrung 25 aufweist, in welcher der Auflager für eine Schubstange 9, die sich nach oben 25 untere zylindrische Abschnitt 16 des Werkzeugs paserstreckt und an ihrem oberen Ende mit einer ge- send angeordnet ist. Die zylindrische Platte 13 ist auf lochten Quer- bzw. Schottwand 10 verbunden ist, einer Schneideisenführung 26 angebracht, die senkweiche wiederum am inneren teleskopartig angeord- recht zur Symmetrieachse des Werkzeugs angeordnet neten Rohr 5 befestigt ist. Die Stirnwand 8 weist fer- ist und zusammen mit der Platte 13 durch einen ner entsprechende Aussparungen zur Aufnahme von 30 Haltering auf einem Sitz 28 im unteren Abschnitt des Dichtungsringen 11 und 12 zum Abdichten der zylindrischen Rohres 7 festgehalten wird. Die Füh-Schubstange 9 bzw. des inneren teleskopartig ange- rung 26 ist teilweise mit einer mittleren zylindrischen ordneten Rohres 5 auf. Bohrung 29 zur teilweisen Aufnahme des unteren

Der Aufprallstoßdämpfer zur Aufnahme der bei zylindrischen Abschnitts 16 des Werkzeugs versehen,

Bruchlandungen oder einem anderen schweren Sturz 35 wobei sich acht Ausnehmungen 30 von dieser Boh-

bzw. Aufprall des Flugzeugbodens auf die Erde auf- rung in der Führung radial nach außen erstrecken

tretenden Belastung des mitsamt der darin sitzenden und den Schneideelementen 21 des Werkzeugs 14

Person hinausgeworfenen Schleudersitzes weist zwei angepaßt sind, so daß eine Scherwirkung auf die

ineinandergreifende bewegliche Teile auf, wovon Platte ausgeübt werden kann, wenn sie eine vor-

eines aus einer Platte 13 und das andere aus einem 40 bestimmte Strecke bewegt und durch die Führung 26

Schneidwerkzeug 14 besteht, das in bezug auf die niedergedrückt wird.

Platte entlang einer vorbestimmten Strecke unter der Die Arbeitsweise des Aufprallstoßdämpfers ist wie

Wirkung der infolge Stoßvorgangs auftretenden Be- folgt:

lastung bewegt wird und währenddessen die Platte Bei der Stoßaufnahme, d. h. bei Notlandungen

in einer Länge aufschlitzen kann, die der Entfernung 45 eines Flugzeugs bzw. bei einem anderen schweren

der bewegten Teile entspricht. Stoß auf den Boden des Flugzeuges (z. B. Bruchlan-

Das Schneidwerkzeug 14 nach dem dargestellten dung), werden nach unten gerichtete Massenbelastun-Ausführungsbeispiel ist teils zylindrisch und teils gen, wie durch Pfeil 31 in Fig. 2 gezeigt, vom kegelig ausgebildet und weist einen Mittelabschnitt Schleudersitz samt Piloten über das äußere und 15 auf, der zumindest so lang wie die vorbestimmte 50 innere teleskopartig angeordnete Rohr 4 bzw. 5, die zurückzulegende Strecke ist und sich in Richtung auf Schottwand 10 und die Schubstange 9 auf den Stoßsein unteres Ende kegelig verjüngt und dann in einen dämpfer bzw. das Schneidwerkzeug 14 übertragen, zylindrischen Abschnitt 16 übergeht. An seinem obe- wodurch das letztere in bezug auf die anderen ren Ende geht der Mittelabschnitt des Schneidwerk- Teile 7, 13, 26 und 27 niedergedrückt wird, welche zeugs in einen zylindrischen Abschnitt 17 über, der 55 an der flugzeugfesten Stelle 3 befestigt wird und in wiederum an seinem oberen Ende einen Schraubbol- welchen umgekehrte, rückwirkende Kräfte entsprezen 18 aufweist, auf welchen die Schubstange 9 auf- chend den Massenbelastungen entstehen (s. Pfeile geschraubt ist. Bevor eine Stoßdämpfung stattgefun- 32). Die Sollbruchelemente 20, welche den normalen, den hat, greift der zylindrische Abschnitt 17 in einen nach oben gerichteten, auf den Stoßdämpfer wirken-Sitz 19 im oberen Abschnitt des zylindrischen Roh- ßo den Belastungen widerstehen können, werden abgeres 7. Das Schneidwerkzeug 14 ist am Rohr 7 mittels schnitten, und das Schneidwerkzeug 14 im Stoßeiner Anzahl von Sollbruchelementen in Form von dämpfer wird durch die Platte 13 derart niederge-Schrauben 20 befestigt, die durch freilaufende Boh- drückt, daß — ausgehend von der Bohrung 25 — rungen des Rohres geführt und im zylindrischen Ab- acht Radialschlitze in sie geschnitten werden, woschnitt 17 des Werkzeugs eingeschraubt sind. Die 65 durch eine im wesentlichen konstante Scherkraft Schrauben 20 sind derart bemessen, daß sie unter während der ganzen Bewegung des Schneidwerkder Wirkung der Massenbelastung abgerissen bzw. zeugs 14 zwischen dem letzteren und der Platte 13 abgeschnitten werden, die auf den Schleudersitz mit- erzeugt wird, die auf den Schleudersitz samt Piloten

eine Verzögerungswirkung ausübt. Die Größe der konstanten Scherkraft ist auf die gleiche Weise gewählt, wie jene für die Schrauben 20, d. h., diese Kraft übt eine Verzögerungswirkung auf den Schleudersitz samt Piloten aus, die unter der Grenze liegt, bei welcher eine Person zu Schaden kommen könnte (15 g). Diese Anpassung kann durch Veränderung der Anzahl der Schneideelemente im Werkzeug 14 und/oder durch Veränderung der Dicke der Platte 13 erhalten werden. Nachdem der infolge der Bruchlandung erfolgte Stoß gedämpft worden ist, wird das Werkzeug 14 in der Platte 13 durch die Reibungskraft festgehalten, die zwischen dem Werkzeug und dem Plattenschnitt erzeugt ist. Bei der beschriebenen und dargestellten Vorrichtung ist die Reibungskraft von einer Größenordnung, die einer durch den Schleudersitz samt Piloten erzeugten Massenbelastung von 6 g entspricht und mögliche, nach oben gerichtete Kräfte überschreitet, die so in einer Richtung wirken, daß sie den Schleudersitz von der flugzeugfesten Stelle 3 lösen können. Dadurch verbleibt der Schleudersitz 1 auch nach der Stoßdämpfung fest im Flugzeug.

Nach einer anderen Ausführungsform muß die Plattenebene nicht senkrecht zur Relativrichtung der Bewegung des Schneidwerkzeugs angeordnet sein, sondern kann auch parallel zu einem anderen willkürlich gewählten Winkel zur Bewegungsrichtung verlaufen.

Das Schneidwerkzeug und der Halter können auch auf andere Art in bezug auf die Form der Schneideelemente bzw. der Löcher sowie der Stellung des Schneidwerkzeugs und des Halters zueinander ausgebildet sein. Sie können dabei z. B. ineinander angeordnet sein.

Es ergibt sich stets ein Maximum an stoßdämpfender Wirkung und ein wirksamer Schutz des Piloten vor Wirbelsäulenverletzungen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Aufprallstoßdämpfer für Schleudersitze, wobei der Stoßdämpfer zwei ineinandergreifende Bauteile aufweist, wovon das eine Bauteil ein Schneidwerkzeug ist, das gegenüber dem anderen unter der Wirkung des Aufpralls eine vorbestimmte Strecke zurücklegt und an dem anderen Bauteil während der gesamten Bewegung eine spanabhebende Formänderung durchführt, dadurch gekennzeichnet, daß das der Formänderung unterworfene Bauteil eine homogene Platte (13) ist und das rechtwinklig zur Platte (13) stehende Schneidwerkzeug (14) die Platte entlang einer Länge aufschneidet, die der bei der Relativbewegung zwischen Platte und Schneidwerkzeug zurückgelegten Strecke entspricht.

2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneiden (22) des Schneidwerkzeugs (14) mit der sich durch das Werkzeug erstreckenden Symmetrieachse einen Winkel bilden und eine Schneideisenführung (26) vorhanden ist, die parallel zur Platte (13) angeordnet ist.

3. Stoßdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (13) mit einer Bohrung versehen ist, in welcher die Schneiden (22) eingreifen, so daß die Platte von der Bohrung ausgehend radial nach außen aufgeschlitzt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1059 294;
USA.-Patentschrift Nr. 3 143 321.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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