DE1509020A1

DE1509020A1 - Ein- und ausziehbares Bauteil

Info

Publication number: DE1509020A1
Application number: DE19631509020
Authority: DE
Inventors: Bohr Alexander Herbert; Borcherdt Walter Otto
Original assignee: Thiokol Corp
Current assignee: ATK Launch Systems LLC
Priority date: 1962-07-12
Filing date: 1963-07-09
Publication date: 1969-03-13
Also published as: US3213573A

Description

Die Erfindung "bezieht sich allgemein auf ein- und ausziehbare Bauteile, wie sie insbesondere als starre Träger oder Stützen für Lasten verwendet werden können, die in ihrer Achsrichtung und bzw. oder seitlich längs der Träger aufgebracht werden können, wie z.B. im Falle von Antennenmasten oder Ladebäumen. Bekanntlich werden ausziehbare Masten erfolgreich in verschiedenen Techniken verwendet, z.B. als Antennen in Verkehrsmitteln, als Träger für Plattformen, die in der Obsternte oder bei der Untersuchung und Unterhaltung von Maschinenanlagen benutzt werden, als Aufzüge für Feuerwehrschläuche, zum Laden von Versorgungsgütern usw., sowie als Wagenwinden, Luftmasten, Triebwerkgurte usw.

Üblicherweise sind solche ein- und ausziehbaren Bauteile teleskopartig ausgeführt. Damit sind aber Probleme der Spannweite und Spannungsfestigkeit verbunden, um das gewünschte Ausziehmass zu erreichen. All diese Bedingungen müssen mit praktischen Überlegungen, z.B. die Unterstützung des

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Bauteiles sowohl im ausgezogenen wie im eingeschobenen Zustand und insbesondere seines ümfanges in eingezogenem Zustand in Übereinsteimmung gebracht werden. Solche Schwierigkeiten werden natürlich noch grosser, wenn die Ausziehrichtung von der Senkrechten abweicht und Starrheit von dem Bauteil verlangt wird.

Demgemäss besteht die Hauptaufgabe der Erfindung in der Schaffung eines ein- und ausziehbaren Bauteils, das im ausgezogenen Zustand stark und starr und frei von den oben erwähnten sowie sonstigen Schwierigkeiten ist, die bei bekannten Einrichtungen üblicherweise vorhanden sind. Eine wichtige Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines starren ausziehbaren Bauteiles zur Verwendung als__Mast_f Gurt usw.. das in zurückgezogenem Zustand einen sehr kleinen Raumumfang hat. Dieses starre ausziehbare Bauteil soll sich auch nacheinander mit angrenzenden Teilen mehrerer ähnlicher Bauteile vereinigen lassen und ihre Einziehung gestatten, indem man solche Teile nacheinander wieder abbaut.

Gemäss einem wichtigen Merkmal der Erfindung wird ein ausziehbares starres Bauteil zur Verwendung als Mast, Gurt usw. dadurch gebildet, und gestreckt, dass man nacheinander die benachbarten Kanten mehrerer Streifen aus kräftigem Material verbindet, um eine starre Kastenstruktur zu bilden, die durch aufeinanderfolgende Lösung solcher Streifen voneinander und ihre getrennte Aufbewahrung eingezogen werden kann.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann das ein- und ausziehbare Bauteil dadurch gestreckt werden, dass man aufeinanderfolgend ähnliche biegsame Materialstreifen vereinigt, die verschiedenerlei Querschnitt haben können. Gemäss einem anderen Merkmal werden die Kanten eines einzigen Streifens oder Teiles aufeinanderfolgend oder fortlaufend verbunden, und das Bauteil wird eingezogen, indem man die Kantenverbindungen nacheinander löst.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von drei Ausführungsformen.

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Pig. 1 zeigt in abgebrochene?:* ucherati s?her Perspektivdarstellung die Bildung und Ausstreckung des Bauteiles nach der Erfindung.

Pig. 2 zeigt abgebrochen in vergrössertam Masstab die fortschreitende Verbindung bzw. Lösung der Kantenteile eines ähnlichen aussiehbaren Bauteils, wobei der Klarheit halber· die die Schalung bildenden Walzen fortgelassen sind.

Pig. 3 bis

Pig. 11 sind senkrechte Schnitte nach Linien ⁷-3 bis 11-11 der Fig. 2 und zeigen die Trernung der Kanten der biegsamen Streifen während der Einziehung dea ausziehbaren Bauteiles.

Pig. 12 ist eine Seitenansicht 3es ausgestreckten

Teiles einer abgewandelten Form des Bauteiles, das aus einer grösseren Zahl von Streifen gebildet ist, die unter Erzeugung einer gleichförmigen Abschrägung zusammenwirken.

Fig. 13 ist eine Draufsicht hierauf vom rechten Ende.

Fig. 14 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 12 einer

anderen Ausführungsfcrm der Erfindung, bei der die Streifen eine ungleichförmige Abschrägung ergeben.

Pig. 15 ist eine Draufsicht auf das rechte Ende hiervon.

Pig. 16 ist eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2 und zeigt die Bildung eines einzigen Streifens zu einem Rohr.

Fig. 17 ist eine Querschnittsansicht des Einfachstreifens nach Pig. 16 und zeigt diesen in seiner vorgeformten entspannten Lage und in seiner flachen und gerollten Lage.

Bei der Ausführungsform nach Pig. 1 ist das ein- und ausziehbare starre Bauteil 16, wie in Fig. 1 bis 11 dargestellt, durch Vereinigung von drei biegsamen Streifen 16, 18 und 19

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entlang ihrer Längskanten gebildet. Die Streifen bestehen vorzugsweise aus Metall, jedoch kann bei gewissen Anwendungsfällen auch kräftiger Kunststoff od.dgl. verwendet werden.

Die Kanten der Streifen 16, 17 und 18 sind-im zusammengebauten Zustand mittels abwechselnder Zungen 20 und Schlitze 23 in den Streifenkanten miteinander verzahnt. Die Kanten jeder Zunge sind nach innen abgeschrägt, während die Kanten der Schlitze nach aussen in Bezug auf die Streifenkanten abgeschrägt sind. Die Mindestbreite jeder Zunge 20 ist etwas kleiner als die Mindestbreite jedes Schlitzes 23, so dass die Zungen und Schlitze in den Kanten aneinanderstossender Streifen leicht in eine Verzahnungsstellung (Pig. 2) eingepasst werden können und durch die Köpfe oder breiteren Teile der Zungen in ihren Gegenschlitzen gehalten werden.

Gemäss Pig. 1 sind die biegsamen Streifen 17, 18 und 19, die das ein- und ausziehbare Bauteil 16 bilden, auf Wickelspulen 24, 25 und 26 aufgewickelt, die auf einem nicht dargestellten Träger gelagert werden und von nicht dargestellten Wellen synchron angetrieben werden, so dass die drei Streifen zusammen bei der Bildung oder Rückbildung des starren ausziehbaren Teiles 16 gestreckt oder eingezogen werden können.

Die Zungen- und Schlitzkanten der biegsamen Streifen 17, 18 und 19 werden aneinandergelegt und duroh mehrere Schältrommeln und in Abstand liegende Sätze von Schälrollen miteinander verriegelt (Pig. 1, 2, 4 und 5). Der Streifen 17 wird von der Trommel 24 abgewickelt und,während er in einer waagerechten Ebene liegt,in die Stellung nahe der unteren Kante der Streifen 18 und 19 durch eine Schältrommel 27 angehoben. Gleichzeitig werden die Streifen 18 und 19 von ihren Aufwickeltrommel 25 und 26 abgezogen und links um ihre Schältrommeln 28 und 29 geleitet, auf denen ihre unteren Kanten mit den Kanten des Streifens 17 verriegelt werden.

Die Streifen 18 und 19 gehen dann zwischen den schalungsbildenden Rollen 30 und 33 und ihren entsprechenden Pormungsrollen 34 und 35 hindurch, die die Streifen so biegen,

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dass ihre Zungen 20 durch die angrenzenden Schlitze 23 der anderen Streifen ragen; der günstigste Biegungswinkel ist hierbei 90° zwecks leichter Vereinigung, wie in Fig. 5 dargestellt. Die verbundenen Streifen gehen dann durch schalungsbildende Rollen 36, 37 und die damit zusammenwirkenden Formungsrollen 38 und 39» die die biegsamen Streifen gerade richten, so dass alle drei starr vereinigt sind, wie in Fig. dargestellt. Die drei biegsamen Streifen 17, 18 und 19 werden also miteinander verriegelt, um ein starres Bauteil von gewünschter Länge zu bilden, das als Mast, Gurt, Fusstegträger usw. dienen kann.

Wie bereits durch Fig. 3 bis 11 angedeutet, ist die Bildung des starren Bauteiles 16 durch Strecken der biegsamen Streifen aus ihrer Aufbewahrungslage auf den Spulen 24, 25 und 26 in gewünschtem Masse umkehrbar, um das starre Bauteil 16 wieder einzuziehen. Der Teil jenseits der Formungs- und Schalungsrollen bleibt starr und verbunden, während der Teil in der Nahe der Aufwickelspulen zu den biegsamen Streifen 17, 18 und 19 wieder aufgelöst und auf ihren Spulen bei geringstem Raumbedarf aufbewahrt wird. Die Einziehung des starren Teiles 16 ist schematisch fortschreitend in der Reihenfolge der Fig. 3 bis 11 erläutert und zwar ausgehend von der verbundenen starren Stellung der Fig. 3 zu der getrennten biegsamen Streifenstellung der Fig. 11, wo die Streifen sich gerade in der Wiederaufwicklung auf ihre Wickelspulen befinden.

\ίβϊΏΐ man das ausziehbare Teil 16 wieder einzieht, ist es wichtig, dass die Einziehphase so begrenzt ist, dass eine völlige Trennung der Aussenenden der Streifen vermieden wird. Zu diesem Zweck ist ein Anschlagteil 14 am Aussenende des starren Bauteiles 16 von solcher Grosse und Gestalt befestigt, dass er sich nicht zwischen dem äusseren Satz von Schalungsrollen durchziehen lässt, sondern die Einziehung zwangläufig begrenzt« Da das starre Bauteil 16 hohl ist, kann auch ein Signalkabel, ein Schlauch oder eine Leitung irgendwelcher Art im Innern des Teiles 16, wie bei 43 gezeigt, untergebracht und mit dem Teil 16 ausgezogen werden.

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Wie durch die anderen Ausführungsformen der Erfindung in Fig. 12 bis 15 erläutert wird, können mehr als drei biegsame Streifen jeweils von gleichförmigem Durchmesser gebraucht werden, um sie Gurtfestigkeiten von willkürlicher Natur anzupassen. Fig. 12 verwendet Streifen von gleichförmiger Veränderung in der Breite, um eine gleichförmige Verjüngung des starren Bauteiles 16 zu erhalten, während die Fig. 14 Streifen von schwankender Breite verwendet, um eine ungleichförmige Verjüngung zu erhalten. Diese Abweichungen erfordern nur verschiedene oder einstellbare schalungsbildende Rollen und Streifentrommeln.

Es ist leicht ersichtlich, dass die biegsamen Streifen sich von einem kompakten Speicherbezirk aus strecken, um ein starres gestrecktes Bauteil zu bilden, das als Gurt, Mast usw. je nach der Erstreckungsrichtung und dem Zweck, der eine Festigkeit hinsichtlich des Zuges, der Kompression oder der Torsion je nach der erwarteten relativen Lastverteilung verlangen kann, verwendbar ist.

In Fig. 16 ist ein ein- und ausziehbares Bauteil dargestellt, das aus einem einzigen Streifen zu einem Eohr von im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt geformt und durch eine der vorstehend für eine Streifenmehrzahl beschriebenen Mittel verriegelt werden kann. Der biegsame Streifen 41 ist flach auf eine Spule 42 aufgewickelt, von der er sich in Berührung mit Führungsrollen 44 und 45 ausstreckt und zwischen die Rollen 46 und 47 mit konkaver Formungsfläche eintritt. Wenn die Kanten des Streifens 41 zusammenkommen, werden sie durch verschiedene der vorstehend beschriebenen Mittel verbunden, um so das Teil 48 zu bilden. Damit das Teil 43 im Querschnitt praktisch rund ist, wird der Streifen 41 auf die "erschlaffte" Querschnittsgestalt vorgeformt, die in Fig. 17 dargestellt ist. Der Streifen 41 wird dann zur Aufbewahrung flach auf die Spule 42 aufgewickelt. Wenn er sich abwickelt und zu einem Rohrteil unter Verbindung seiner Kanten geformt wird, führt die vorgeformte Gestalt dazu, dass das Teil 48 praktisch kreisförmig statt

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oval wird, wodurch die Biegefestigkeitseigenschaftan des Teiles 48 verbessert werden.

Es versteht sich, dass die Ausführung«!οrmeu der Erfindung, wie sie vorstehend beschrieben und dargestellt nini nur bevorzugte Beispiele darstellen und verschiedene Abänderun gen in Gestalt, Grosse und Anordnung der Teile vorgenommen werden können, ohne vom Wesen der Erfindung abz-iweiciien.

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Claims

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Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Bildung eines ein- und ausziehbaren Bauteiles, gekennzeichnet/durch ein oder mehrere biegsame Streifen, Führungsmittel für den bzw. die Streifen zum Kontakt Kante an Kante, Einrichtungen zur lösbaren Verbindung der Kanten miteinander unter Bildung einer einheitlichen Struktur und Mittel zur Speicherung der Streifen in zurückgezogenem Zustand.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsmittel aus Schältrommeln und Formungsrollen bestehen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsmittel aus einer Reihe von Zungen_längs der einen Kante jedes biegesamen Streifens und. damit zusammenwirkenden Schlitzen längs der angrenzenden Kante desselben oder eines anderen biegsamen Streifens bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen zur Speicherung der Streifen Trenneinrichtungen und Speicherrollen aufweisen.

5. Verfahren zur Bildung eines ein- und ausziehbaren Bauteiles nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Streifen an seinen Seitenkanten mit Verbindungsmitteln versehen wird, aufeinanderfolgende Kantenteile des Streifens Kante an Kante in Eingriff gebracht und die Kanten unter Bildung eines Bauteiles der gewünschten Länge miteinander verbunden werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Streifen in Richtung des fertigen Kante-an-Kante-Eingriffes gestaltet wird, bevor die Kantenteile in den Eingriff von Kante in Kante übe-rgehen.

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