DE1556444A1

DE1556444A1 - Vorrichtung mit ausziehbaren roehrenfoermigen Teilen in einem Vorratsbehaelter

Info

Publication number: DE1556444A1
Application number: DE19681556444
Authority: DE
Inventors: Ernest Groskopfs
Original assignee: Spar Aerospace Products Ltd
Current assignee: Spar Aerospace Products Ltd
Priority date: 1967-05-01
Filing date: 1968-01-24
Publication date: 1970-05-21
Also published as: US3434674A; DE6609654U; GB1201070A; FR1563688A; DE1556444B2

Description

A 19 094

The De Havilland Aircraft of Canada, Limited, Toronto, Ontario, Canada

" Vorrichtung mit ausziehbaren röhrenförmigen Teilen in einem Vorratsbehälter."

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtuhg mit ausziehbaren röhrenförmigen Teilen in einem Vorratsbehälter.

Vorrichtungen dieser allgemeinen Art sind bereits bekannt, und zwar insbesondere in der luftfahrtindugstrie, wobei die ausziehbaren Teile als Antennen, Gurt- oder BetätigungsTorricbtungen Verwendung findea. Die meisten dieser bekannten Vörrlchtungös geigen auseinandersiehbare röhrenförmige Teile, die aus einem einzigen überlappenden Streifen yorbehandelten Federmaterials be~ 0OSS21/OOS6

stehen, wobei es sich gewöhnlich um Stahl« Kupfer oder eine Titanlegierung handelt. Dieser Streifen wird gewöhnlich auf einer Trommel in Form einer Spirale aufgewunden, deren Achse rechtwinklig zur Längsachse des Streifens liegt. Wenn der Streifen durch Abwickeln von der Trommel auseinandergezogen ist, kehrt er leicht in seine röhrenförmige Gestalt zurück. VerschiedeneiiAbwandlungen sind Torgeschlagen worden, beispielsweise die Verwendung von zwei oder mehr Streifen, von denen jeder in seine eigene röhrenförmige Gestalt zurückkehrt, so daß das Teil als Ganzes aus zwei oder mehreren koaxialen Bohren besteht.

Vorrichtungen dieser allgemeinen Art haben insbeson-

'Jj)
dere Antennen Verwendung gefunden, die mit einem Mechanismus zum Entrollen sowie mit Schwerkraft-Stabilisatorstangen bei Weltraumsatelliten ausgerüstet sind, siehe die USA-Patentechriften 3 144 215, 3 144 104 und 3 243 132 der Anmelderin.

009821/QG59

Diese bekannten Vorrichtungen haben sich infolge ihrer Kompaktheit bei Baumfahrzeugen und auch in bestimmten Fällen bewährt, in denen ausziehbare und/oder zurückziehbare Gurtanordnungen, Betätigungsvorrichtungen, Antennen und dergleichen benötigt werden. Diese Kompaktheit ist in erster Linie auf die Verwendung sehr dünner Streifen zurückzuführen, aber auch auf die allgemeine Kompaktheit des Vorratsbehälters und der Ausziehvorrichtung als ein Ganzes. Ein wesentlicher Faktor für die Kompaktheit der ganzen Vorrichtung ist die Länge des ausziehbaren Teiles, welche definiert ist durch den axialen Abstand, der für das ausziehbare Teil erforderlich ist, um die Änderung von der flachen in die "öhrenförmige Gestalt durchzuführen. Es hat sich herausgestellt, daß die ausziehbaren Teile, die aus einzelnen oder mehreren Streifen gebildet sind, unter Verwendung herkömmlicher überlappender Querschnitte eine derartige so definierte Länge aufweisen, die für einen guten wirkungsgrad zum Entrollen ziemlich groß

009821/0058

ist und man hat erkannt, daß das definierte Längenverhältnis verringert werden kann, wodurch die gesamte Kompaktheit der Vorrichtung noch erheblich ver» bessert wird*

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine jVorrichtung der eingangs erwähnten Art so zu verbessern, daß die oben definierte Länge wesentlich kürzer ist, so daß die gesamte Kompaktheit der Vorrichtung vergrößert und hierdurch die Länge des Vorratsbehälters verkleinert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die röhrenförmigen Teile aus mindestens zwei Streifen bestehen, die aus.Peäennaterial so gefertigt und vorbehandelt sind, daß sie bei Freigabe eine Teil-Röhrenform annehmen, wodurch sie im ausgezogenen Zustand mit ihren konkaven Flächen einander zugewandt ein röhrenförmiges Teil bilden. Da-. durch wird ein vergleichsweise schmales Paket erreicht,

009821/0058

so daß die Kompaktheit der Vorrichtung als ein Ganzes verbessert ist, zumal auch die länge durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen verringert ist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen ausziehbaren röhrenförmigen Teils, das aus einem einzigen überlappenden Streifen im ausgezogenen Zustand gebildet ist, besteht in der Unveränderbarkeit der kurvenförmigen Gestalt. Dies ist von ganz besonderer Bedeutung, wenn das ausziehbare Teil zum Entrollen eines Instrumentes oder als Betätigungsvorrichtung verwendet wird, damit eine Kraft direkt in Längsrichtung der Achse ausgeübt wird oder um eine Schwerkraft-Stabilisierungsstange zu bilden, die von der Geradheit der Stange bezüglich der Genauigkeit des Systems abhängig ist. Die kurvenförmige Ausbildung bewirkt nämlich die Neigung zum Knicken des Ausziehteils.

Durch dia Erfindung wird der weitere Vorteil erreicht, ils röhrenförmiges Teil in einen Vorratsbehälter

untergebracht werden kann und ausziehbar ist, wobei das Teil verhältnismäßig gerade im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen ist.

Durch die Erfindung bilden die ausgezogenen oder ausgeschobenen Teile aus zumindest zwei Streifen die Form einer .Teil-Böhre mit konkaven einander zugewandten Flächen der Streifen, die sich einander überlappen und auf diese erfindungsgemäße Weise wie ein Bohr zusammenhalten.

Auch bezüglich der Änderung der Geschwindigkeit beim Ausrollen des Streifens werden durch die Erfindung gegenüber dem Stand der Technik erhebliche Verbesserungen erzielt. Der Erfindungsgegenstand ist besonders zur Bildung eines röhrenförmigen Teils der erwähnten Art aus zwei Streifen geeignet, er kann aber auch in vorteilhafter Weise zur lagerung und sum Auseinanderziehen röhrenförmiger Teile Verwendung finden, die aui einem eimigen odor aehreren in bekannter

öotm/oos·

Weise überlappten Streifen gebildet sind.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausfinjhungsbei3piele unter Hinweis auf die Zeichnung. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste bevorzugte Ausführungsform eines röhrenförmigen Teils nach der Erfindung mit der Darstellung der Form im ausgefahrenen Zustand;

Fig. 2 eine Perspektive der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Klarheit wegen weggebrochenen Teilen;

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie 5-3 der Fig. 2 zur Darstellung des röhrenförmigen Teils des Erfindungagegenstandes nach Fig. 1 in der Form an der Auslaßführung der Vorrichtung nach Fig. 2; 009821/0058

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2 iait der Darstellung des röhrenförmigen Teils nach Fig. 1 und 3 in flacher Lage, in der es auf der Vorratstrommel der Vorrichtung aufgewickelt ist;

Fig. 5

bis 8 schematische Querschnitte durch mehrere Ausführungsformen des ausziehbaren Teils des Irfindungsgegenstand es;

Fig. 9 eine schematische Darstellung des Erfindungsgegenstandes nach Fig. 2 in Perspektive und

Fig.10 eine schematische Seitenansicht einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

009821/0058

15564U

Die Figur 1 zeigt, daß das röhrenförmige Teil des Erfindungsgegenstandes aus zwei Streifen 10 und 12 besteht, die zusammen das röhrenförmige Teil 14 bilden. Jeder Streifen 10 und 12 besteht aus einer teilweisen Eöhre in dem Sinne, daß eine Eöhre mit einem Längsschlitz oder einem offenen Teil an einer Seite gebildet ist. In diesem Sinne sollen die Ausdrücke "Teilröhre" oder "teilweise Bohre¹¹ in der nun folgenden Beschreibung und den Ansprüchen verstanden werden. Um äen Betrag der Überlappung zwischen den beiden Streifen zu definieren soll die Breite der "Schlitze" oder offenen Bereiche durch einen Winkel A angegeben werden, dessen Scheitel in der Mitte des Teils liegt. Jeder Streifen ist aus Fedennaterial gebildet, dessen länge größer ist als seine Breite, und es hat auch eine Vorbehandlung in der durch die erwähnten vorangegangenen Patentschriften bekannten. Art stattgefunden, so daß der Streifen sich in eine teilweise röhrenförmige Gestalt umwandelt, wenn er · freigegeben wird, d.h., wenn er aus seinem Vorrats-

009821/0059

behälter entrollt wird. Diese Streifen können irgendeine Wandstärke aufweisen, vorausgesetzt, daß das Verhältnis der kritischen V/andstärke zum Durchmesser des verwendeten Materials nicht überschritten wird. In der Eegel wird eine V/andstärke von 0,025 "bis 0,75 mm verwendet, obwohl in der Zukunft auch größere oder kleinere Wandstärken verwendbar sind. Bas Material, aus dem die Streifen bestehen, kann in Abhängigkeit von dem besonderen Zweck der Vorrichtung ausgewählt werden. Beispielsweise kann es sich um 1 095 Kohlenstoff-Stahl, 301 rostfreiem Stahl, Berryllium-Kupfer, bestimmten Titanlegierungen oder einer Faser wie Glasfaser handeln.

Wie den Figuren 1 mit 3 entnommen werden kann, sind die besonderen entrollbaren Khrenförmigen Elemente mit ihren konkaven Flächen einander zugewandt angeordnet. Bezüglich der konkaven Fläch© dieser feile hat man die Bezeichnung "Front¹¹ und die Bezeichnung "Eüoken" mit Bezug auf die Konkavität verwendet» wobei

009821/0050

die charakteristische Form des röhrenförmigen Teils nach der Erfindung als eine Front~zu-Front-Anordnung bezeichnet wird. Obwohl röhrenförmige Teile dieser Art bestehend aus zwei oder mehr Streifen bereits entwickelt worden sind, hat man diese lediglich in eine Front-zuiiücken-Anordnung gebracht, so daß hierdurch nur erreicht wurde, diese Teile zu verstärken, indem man zwei oder mehr Teile koaxial angeordnet hat, wodurch die Festigkeit des Teils als ein Ganzes natürlich erhöht wurde. Es soll klargestellt werden, daß gemäß der oben erwähnten Ausdrucksweise durch die Erfindung eine Positionierung in einer Front-zuFron t-i^e geschaffen ist.

üiner der Hauptvorteile dieser erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß erkannt worden ist, daß die für das ausziehbare Teil erforderliche Länge zum ändern von der flanchen in die röhrenförmige Gestalt erheblich kleiner ist als bei den bekannten Teilen, die aus einem überlappten Streifen oder mehreren über-

00982170058

läppten Streifen bestehen, die in der "Front-zu-Eücken-Anordnung gehalten sind. Es muß als eine Tatsache festgestellt werden, daß die erwähnte definierte länge des röhrenförmigen Teils nach der Erfindung nur 55 i> der Länge eines äquvalenten Teils nach dem Stand, der Technik beträgt. Diese reduzierte länge gestattet auch eine Verkleinerung bei der Vorratshaltung und den Entrollmechanisnus als ein Ganzes, wie im Vorangegangenen bereits erläutert wurde.

Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausfühnngsform der Erfindung. Dabei soll aber klargestellt werden, daß andere und/odor bekannte Vorrichtungen zur Aufnahme des erfindungsgemäßen Ausziehteils Verwendung finden können. Die veranschaulichte Vorrichtung i3t aber zur Aufnahme und zum Ausfahren eines Teils mit einer Länge bis zu 15 m besonders günstig. Bei größeren Nengen können andere Vorrichtungen Verwendung finden, wie sie beispielsweise durch die erwähnte USA-Patent- ,. Schriften bekannt sind.

009821/0058 BAD ORIGINAL

Andererseits ist die erfindungsgemäße Vorrichtung aber auch vorteilhaft» wenn sie zur "Aufnahme und zum Ausfahren bekannter Ausziehteile verwendet wird, die entweder aus einem einzigen.überlappten Element oder mehreren Elementen in der erwähnten "Front^zu-Kücken"-Anordnung gehalten sind. Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem rechtwinkligen Kasten mit einem Paar Seitenwänden 16 und 18, einer Kückwandung 20 und einer kleinen Vorderplatte 22, Es können auch Leckplatten Verwendung finden, um die Vorrichtung oben und unten abzudecken, aber die vorliegende Ausführungsform ist in der veranschaulichten Weise oben und unten offen. Am hinteren Ende der Vorrichtung ist eine drehbare Trommel 24 mit einem Paar Endflanschen angeordnet, so daß die Trommel eine Form einer Haspel annimmt und im Nachfolgenden als Vorratsspule 24 bezeichnet werden soll. Die beiden Streifen 10 und 12 bilden die bevorzugte Ausführungaform des ausziehbaren röhrenförmigen Teils nach der Erfindung und sind an ihren inneren Enden mit der

009821/005«

Spule befestigt, so daß beim Drehen der Spule in Sichtung des Pfeiles B das Ausziehteil fest aufgewickelt wird, damit das Teil schließlich.in seine voll zurückgezogenen Lage nach Figur 2 gebracht werden kann. Die Energie sum Antrieb beim Ausschieben und Zurückziehen wird durch den Elektromotor geliefert, der in den meisten Fällen seinen StDm von einer tragbaren Stromquelle bezieht, wobei es sich um eine Batterie oder eine Brennstoffzelle handeln kann, aber in bestimmten Fällen kann auch eine Wechselstromquolle Verwendung finden. Die Abtriebswelle 28 des Motors trägt ein Kegelzahnrad 30, das mit einem ähnlichen Zahnrad 32 auf der Welle 34 in Eingriff steht. Die zuletzt genannte MqIIq durchdringt die Seitenwandung 18 und ist am Aussenende mit einem Zahnrad 36 versehen, das erfindungsgeaäß sowohl mit einem ersten Zahnrad 38 auf der Welle 40 der Spule 25 als auch mit einem zweiten Zahnrad 42 auf der Welle einer angetriebenen Walze 44 in Eingriff steht. Daher i3t klar, daß der Motor sowohl

009821/0058

die Spule 24 als auch die Antriebsrolle 44 g treibt. Diese zuletst genannte Rolle trägt mehrere Reibringe aus Neopren oder dergleichen. Anstelle dieser Reib-* ringe ist es auch möglich, federbelastete Metallrollen oder Zahnräder su verwenden, die mit entsprechenden Perforationen in den Streifen in Eingriff stehen. Unter der Eolle 44 ist eine zweite Rolle 48 so angeordnet, daß ein Zurückziehen oder Ausschieben der Elemente 10 und 12 durch Klemmwirkung zwischen den Rollen 44 und 48 erreicht wird.

Während es sich bei der veranschaulichten Vorrichtung um eine motorgGtriebene Einheit handelt, soll klar·« gestellt werden, daß die Antriebsenergie auch von einer Handkurbel abgeleitet werden kann* In jedem Falle sind die Zahnräder 36, 38 und 42 so gewählt, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Antriebsrolle 44 au der Auaschiebgeschv/indigkeit de3 von der Spule 24 in besonderer Weise ausschiebbaren Teils im richtigen Verhältnis steht. Dieses Verhältnis wird wie folgt

009821 /0058 BADon,_GINAL

15564U

definiert:

Durchmesser der Durchmesser der vollen Spule - leeren Spule

mittlerer Durchmesser

Dmshmesser der Antriebsrolle (44)

mittlerer Durchmesser

)der Zähne des Antriebs-Anzahl) Zahnrades (42) der Kolle

Anzahl der Zähne des ZahnradesOS der Aufwickelspule

Das obenangegebene Verhältnis zwischen der Größe der Antriebsrolle, der Aufwickelspule und der Zahl der Zähne ihrer Zahnräder ist geeignet, ein Problem zu lösen, das bei allen AusSchiebvorrichtungen dieser Art auftritt, und zwar durch die Tatsache, daß der Durchmesser des aufgespulten Teils beim Ausschieben sich ständig ändert. In nachfolgenden wird die Art erläutert, in der das erwähnte ausgewählte Verhältnis das Problem · löst.

0 0 9 8 2 1/00 5.8

Boi dem typischen Arbeitsablauf, bei dem mit einer ■ vollen Spule begonnen wird, ist die Spule bestrebt, mehr Länge des ausschiebbaren Teils zuzustellen als dem Umlauf der Antriebsrolle entspricht. Dieser "Überschuß" wird in Form einer losen Spirale auf der Spule gehalten. Wenn der mittlere Durchmesser derS⁵UIe erreicht ist, ist die Menge des von der Antriebsrolle abverlangten Teils gleich der von der Spule abgehaspelten Menge. Danach verlangt die Antriebsrolle mehr als von der Spule abgehaspelt" wird, und diese Menge wird von dem ^MÜberschuß^H-Teil gedeckt. Wenn der letzte Best des ausschiebbaren Teils ausgefahren ist, ist auch der ganze "Überschuß" verbraucht, und der Ausschub ist in vollem Umfang erfolgt, wobei kein Kest auf der Spule verbleibt. Beim Wiederaufhaspeln wird dieser Arbeitsvorgang umgekehrt.

Die beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung ist bei der Verwendung eines einzigen Streifens und/oder von Teilen geeignet, die aus mehreren Streifen in der

009821/0050

bekannten ^MFrönt-zu-Eückenⁿ-Steilung angeordnet sind. Darüberhinaus kann sie sogar dann Verwendung finden, wenn ein ausschiebbares Teil nach der Erfindung benutzt wird, d.h. ein Teil, das aus zwei Streifen in der Tront-zu-Fronf-Stellung besteht, aber mit der Abwandlung, daß die beiden Streifen auf getrennten Spulen aufgehaspelt sind. In diesem Falle werden natürlich beide Spulen über eine entsprechende Verbindung mit dem Zahnrad % angetrieben. Ein Beispiel hierfür ist in Figur 10 der Zeichnung veranschaulicht.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen doppelten Streifens be'steht darin, daß das hierzu benötigte Kihrungssystem sehr viel einfacher ist als die Führung nach dem Stand der Technik. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die einzige Führung, die im erfindungsgemäßen Falle erforderlich ist, in einer Führung besteht, welche die Streifen durch eine allgemein ovale öffnung in der vorderen Wandung 22 führt, Die Form dieser öffnung kann am besten der Figur 3 entnommen

Ö09821/0058

werden, in $er die Streifen beim Austritt aus der öffnung veranschaulicht sind.

Wie allgemein schon bekannt, zeigt auch der Erfindungsgegenstand eine Vorrichtung, die darüberhinaus automatisch den Strom zum Motor 26 unterbricht, wenn das Teil voll ausgeschoben ist. In der veranschaulichten· Weise kann diese Unterbrechnung durch einen einfachen Anschlagschalter mit einem Hebel 50 erfolgen, der an einer federbelasteten drehbaren Stange 52 so angebracht ist, daß da3 -untere Ende sich nach innen bewegt,· wenn das Teil ausgeschoben ist und schließlich einen Schalter 54 für den Motorstrom schaltet. Die Vorrichtung kann darüberhinaus mit einem Rückzugsschalter ähnlich den bekannten Bauarten versehen sein, der durch einen Anschlag oder dergleichen auf dem Teil betätigbar ist. Darüberhinaus können im Bedarfsfall weitere Grenzschalter vorgesehen sein, beispeilsweioe ein Stop-Start-Schalter zum Anhalten der Bewegung des Teils beim Ausschieben oder Zurückziehen in

irgendeiner Zwischenlage.

Wie bereits erwähnt, besteht ein überaus großer Vorteil des erfindungsgemäßen ausschiebbaren Teils darin, daß die Dimensionen des gesamten Pakets gegenüber den bekannten Abmessungen der Vorrichtungen erheblich verkleinert sind. Um diese Verkleinerung zu veranschaulichen, soll auf die Figur 9 Bezug genommen werden. Hierin ist die Bedeutung der verschiedenen Bezeichnungen in den nun folgenden Gleichungen verwendet, die sich auf die Gesamtgröße der Streifenbreite, der Streifenstärke und der Länge beziehen. In diesen Gleichungen ist mit b die Steifenbreite, mit d der Durchmesser des ausgeschobenen Teils, mit D der Durchmesser der Spule, mit D1 der Durchmesser der Spule plus dem ausschiebbaren Teil, mit t die Streifenstärke, mit L die voll ausgefahrene Längo des Ausschiebteils, mit L1 der axiale Abstand bezeichnet, der zum Übergang von dem flachen zuu röhrenförmigen Zustand für das Ausschiebteil bentötigt wird,

BAD ORIGINAL < 00982" / P ο ς 8 *

während k1 und k2 Konstanten bedeuten. Das Zeichen σ ist der Überlappungsfaktor, während A der in Figur 1 veranschaulichte Winkel ist und die Breite der Überlappung zwischen den Streifen als eine Funktion der Größe des "Schlitses" in der erwähnten Weise angibt. Es ergeben sich folgende Gleichungen:

b	* (L	d	(D
χ	« 1.5	+Jl. )	(2)
D	(L-	d	(3)
B₁- 4	"h	L₁) t + 2.25 d²	(4)
t .		d	(5)
I-, ·	b ■	(6)

Erfindungsgemäß kann der Winkel A zwischen 0 und 170° geändert werden, aber vorzugsweise liegt or bei 40°. Um ein Beispiel zu geben, soll ein Winkel von 60° mit einem Überlappungsfaktor X · 0,833 angenommen werden, während bei herkömmlichen Ausschiebteilen, die aus einem einzigen Metallstreifen bestehen, der sich selbst

000821/0058

SL3L

zur Bildung einer Eöhre überlappt» der Uberlappungsfektor in der Größenordnung von etwa 1,5 liegt. Somit ist klargestellt, daß die Streifenbreite durch die Erfindung etwa 55 # der Streifenbreite bei bekannten Vorrichtungen beträgt und da die Breite des Pakets in einem engen Verhältnis zu der Streifenbreite steht, ist zu folgern, daß die Packung mit dem Ausschiebteil nach der Erfindung etwa 55 & der Breite bei bekannten Vorrichtungen ausmacht. Wie schon erwähnt kann der Figur 9 entnommen werden, daß die länge der Packung einer Funktion der länge L^ und der Gesamtlänge des Spulendurehmesser D« ist. Aus Gleichung 6 ·- folgt, daß diese Länge proportional der Streifenbreite ist; denn diese Länge des erfindungsgemäßen Ausschiebteils beträgt etwa 55 # der entsprechenden Länge bekannter Ausschiebteile nach dem Stand der Technik»

Aber da durch die Erfindung zwei Streifen benötigt werden, wird die gesamte gelagerte JMgQ etwas größer sein als die äquivalente Abemssung bei bekannten Vor-

ÖC9821/QQ5&

richtungen. Beispielsweise ergibt sich durch die Gleichungen 3, 4 und 5 bei einem Durchmesser des Ausschiebteils gemäß dem Stand der Technik von ■ 12,5 mm und einer Stärke von 0,05 mm sowie einer länge von 15 mm ein Spulendurchmesser von:

Df « 36,8 mm,

Während sich für ein äquivalentes Ausschiebteil nach der Erfindung

Β-, * 48,3 mm
ergibt.

Dieses Anwachsen des Durchmessers ist unbedeutend» weil im- obenangeführten Beispiel Is- von etwa 330 mm - ■-auf nur 2QQ mm durch die Erfindung redusiert worden ist« Daher wird ia diesem Falle ob ßesamtpactamg etwa 60 $ der Länge d eines äquivalenten lussehiebteils nach den Stanä der Jechnik betragen.-

ι / η η
I / UU

Die Höhe des Pakets ßiänt in enger Beziehung zu dem Spulendurchmesser, so daß die Höhe durch die Erfindung etwas größer sein wird als die Höhe der bekannten Pakete zum Lagern und Ausschieben der Teile mit entsprechender Größe gemäß dem Stand der Technik.

Im allgemeinen besteht die Gesamtwirkung des Erfindungsgegenstandes darin, die Form des Paketes dadurch zu ändern, daß die Länge und die Breite erheblich reduziert werden, während die Höhe ein wenig vergrößert ist. Die reduzierte Länge ist aber von auseerordentlicher Bedeutung bei WeltraumfahrBeugen, weil das Paket gewöhnlich mit seiner Längsachse rechtwinklig zum Schub des gestarteten Fahrzeugs angeordnet ist und diese Dimension ist im allgemeinen sehr stark begrenzt. Die reduzierte Länge ist darüberhinaus auch bei Anwendungsfällen auf der Erde wichtig, wenn es sich beispielsweise darum handelt, die Silhouette eines

Fahrseug3 eu verkleinern. „

009821/0 058 BAD ORIGINAL

Das Gesanfeewicht der Vorrichtung liegt ausserdem erheblich niedriger als das.Gewicht der bekannten Vorrichtungen mit äquivalentem Durchmesser und länge. Weil jeder Streifen durch die Erfindung etxra nur 55 $> der Brette der bekannten Streifen aufzuweisen braucht, ist das Gewicht pro Längeneinheit des erfindungsgeiaäßen Ausschiebteils etwas größer als das Äquivalentgewicht eines Teils nach dem Stand der Technik, waä zwar um etwa 10 ^, wobei der An« stieg des Gewichtes des Teiles selbst mehr durch die Beduzierung der Vorrichtung bewirkt wird, weil in erster Linie eine Verkleinerung der Vorrichtung in der "Dinge und der Breite erreicht wird.

Der Doppelstreifen nach der Erfindung zeigt darüberhinaus eine erhöhte Biegefestigkeit gegenüber der äquivalenten.Größe der Ausschiebteile nach dem Stand der Technik. Insbesondere da,, wo der Winkel A etwa 60° oder weniger beträgt, ist die Steifigkeit des Querschnitts eines Teils nach der Erfindung größer

00Θ82 1 / 0OS S

als "bei einem äquivalenten Aussehiebteil nach dem Stand der Technik. Bas erfindungsgenäße Ausschiebteil zeigt eine Biegefestigkeit, die etwa um 20 # höher liegt als bei einem entsprechenden Teil nach dem Stand der Technik. Ua die länge der Vorrichtung einer bekannten Einhät zu reduzieren, ist es allgemein bekannt, das Führungsteil der Vorrichtung enden zu lassen, noch bevor das Teil in seinen vollen runden Querschnitt geformt ist. Daher wird nur ein Teil der vollen Biegefestigkeit wegen des offenen Querschnitts benutzt. Der Doppelstreifen nach der Erfindung zeigt nicht diesen liachteil und kann somit die volle Biegefestigkeit entwickeln, wobei die Führung viel kurzer gehalten sein kann, als dies vorher möglich war. Hierdurch und durch die Beduzierung der länge der Vorrichtung in der erwähnten Weise ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in der länge um mindestens .65 1» gegenüber äquivalenten Vorrichtungen nach dem Stande der Technik bis zu einer Länge von 15 a reduziert. ■ '

009821/0053

ar

Wie bereits erwähnt,, zeigt der herkömmliche einzelne Streifen Ausschiebteile mit einer bestimmten kurvenförmigen Ausbildung, die auf die Druckverteilung bei der Änderung von der flachen in die runde Gestalt zurückzuführen ist. Diese Drücke setzen sich aus solchen Drücken zusammen, die auf natürliche V/eise durch das Flachwerden des Teils und durch das Führungssystea erzeugt werden. Der doppelte Ausschiebstreifen nach der Erfindung zeigt aber innere Spannungen, die das Bestreben haben, das Teil gerade zu formen, weil die beiden Elemente in "Front-zu-Front"«Stellung angeordnet sind, und die Spannungen haben sich hierdurch gegenseitig auf. Darüberhinaus zeigen die bekannten Ausschiebteile eine besitmmte Kurvenform, die auf die Druckverteilung zurücksufuhren ist. Diese Spannungen worden bei der Fertigung des Teils erzeugt und können nicht in vollem Bafang beseitigt werden« Wie bei den obenangeführten Beispiel zeigt das Ausschubteil nach der Erfindung das Bestreben_p sich gerate au strecken,

82 1/OOSS

Sid

veil die bei den Elemente in der erwähnten "Front-zu-Fronf'Steliung liegen und durch diese Gegenüberstellung werden die Spannungen gegeneinander aufgehoben.

natürliche Bestreben bei dem erfindungsgemäßen Ausschiebteil, die gestreckte Lage einzunehmen, ist da ein großer Vorteil, vo das Teil bei einer Betätigungsvorrichtung Verwendung findet, um Arbeit in der Form einer Kraft zu leisten, welche direkt in Längsrichtung der Achse wirkt oder als eine Schwerkraft-Stabilisierungsstange, die von der Geradheit der Stange bezüglich der Genauigkeit abhängig ist.

Es hat sich darüberhinaus gezeigt, daß der erfindungsgemäße Doppelstreifen torsionssteifer ist als die herkömmlichen Teile und daß darüberhinaus der Erfindungsgegenstand die Winkellage öfter reproduzieren kann. Dies wird durch die kraftschlüssigere Streifenfixierung

009821/0058

oben und unten beim erfindungsgemäßen Doppelstreifen erzielt* Unter der Annahme, daß der Winkel A nicht sehr viel größer ist als veranschaulicht, zeigt der erfindungsgemäße Doppelstreifen sehr viel kleinere Wärmeabweichungen infolge der Sonnenstrahlung als entsprechende ' herkömmliche Teile. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das äussere Element das innere abschirmt und das innere Element als ein Wärmespeicher wirkt.

Das Ausschiebteil nach der Erfindung ist für drei übliche Betätigungen geeignet, nämlich zum motorgetriebenen Ausschieben und gurückziehen, zum Selbstausschieben infolge der Speicherung der Federenergie in dem Teil, wo das Erfordernis zum Zurückziehen nicht besteht und schließlich zum handbetätigten Ausschieben und Zurücksiehen. Dqv Anwendungsbereich des Erfindungsgegenstandes ist daher sehr breit und insbesondere in allen Füllen geeignet, bei- denen große Belastungen aufgenommen werden sollen. 009821/005*

Es soll betont werden, daß über die beschriebenen Ausführungsbeispiele hinaus der erfindungsgemaße Streifen nach dem allgemeinen Erfindungsgedanken nicht nur aus zwei, sondern auch aus mehr als zwei Streifen bestehen kann, die in der erwähnten "Front-zu-Front-Iage" angeordnet sind. Mit anderen Worten, das bekannte Prinzip der Verwendung mehrerer Elemente zur Erzielung größerer Festigkeit bei einem besonderen Ausschiebteil kann in der gleichen Form mit der Front-zuiFront-Anordnung des ErfindungsgegenstandeH Verwendung finden. Wie schon erwähnt liegt es auch im Eahaen des Grundgedankens der Erfindung, zwei voneiander getrennte Haspelspulen zu verwenden und es ist weitere daran gedacht, daß es wünschenswert sein kann, einen oder beide der Streifen durch weitere Streifen zu verstärken, wobei die letzteren auch von getrennten Spulen abgehaspelt werden "können.

^.a Figuren 5 bis δ zeigen diö erwähnten Abwandlungen, aber es soll klargestellt werden, daß im HIe 009821/0Q58 _BAD

der Figuren 7 und 8 die Haspelspulen in der Praxis größer als veranschaulicht sein würden und sie sind hier nur aufgenommen worden, um die-Relativlagen zu veranschaulichen.

Bezüglich der Figuren 5 und 6 sind die darin veranschaulichten Teile aus vier Streifen gebildet, aber in einer etwas unterschiedlichen Anordnung der offenen Abschnitte oder "Schlitze". Die Teile nach den Figuren 5 und 6 können von einer oder von mehreren Spulen ausgeschoben werden, weil die "Schlitze" miteinander ausgerichtet liegen. In den Figuren 7 und 8 sind Ausfübrungsformen mit mehreren Spulen veranschaulicht', die Verwendung finden müssen, weil die "Schlitze" um 120° oder 90° zueinander angeordnet

sind. Diesbezüglich soll klargestellt werden, daß eine andere Winkellage der "Schlitze" möglich ist und es soll auch betont werden, daß, während bei den veranschaulichten Fällen zwei, drei oder vier Streifen Verwendung finden, im Eahaen des Grundgedankens

00 9821/00S8

der Erfindung mehr als vier Streifen anwendbar sind. Barüberhinaus können gelegentlich drei Streifen in der Art verwendet werden, wie dies in Figur 7 veranschaulicht ist, wobei beispielsweise drei Streifenteile nach den Figuren 5 oder 6 aber ohne den Aussenstreifen angeordnet sind.

Es soll auch klargestellt werden, daß die Bezeichnung "röhrenförmig" auch eine Abweichung von dem Kreisquerschnitt einschließen soll, so daß ein eliptischer, ovaler oder dergleichen Querschnitt Anwendung finden kann. Um in bestimmten Fällen eine besondere Festigkeit zu erzielen, ist ein eliptischer , Querschnitt dem Kreisquerschnitt vorzuziehen. Aber in allen Fällen ist das erfindungsgemäße Hauptmerkmal der Front-zuFront-Anordnung von mindestens zwei Streifen anzuwenden, ohne daß einer dieser Streifen sich selbst überlappt. Diesbezüglich soll klargestellt werden, daß die untere Begrenzung des Winkels A, nümlich 0°, vorzugsweise Anwendung findet, um das Fehlen der Uber-

009821/0058

-M- 15564U

lappung nach dem Stande der Technik anzugeben, weil ein Winkel von 0° das Nichtvorhandensein eines
"Schlitzes" oder eines offenen Bereiches angibt.

Alle beschriebenen und veranschaulichten Einzelheiten sind für die Erfindung von Bedeutung.

Pa t entaneprüchei

009821 /0058

Claims

iieuanmeldung: ' ;.., ,.../. The De Havilland Aircraft of Canada a ti Patentansprüche

1. Vorrichtung mit ausziehbaren röhrenförmigen Teilen in einem Vorratsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß die röhrenförmigen Teile aus mindestens zwei Streifen (10, 12) bestehen, die aus Fedemiaterial so gefertigt und vorbehandelt sind, daß'sie bei Freigabe eine Teil-Piöhrenform (14) annehmen, wodurch sie in ausgezogenem Zustand mit ihren konkaven Flächen einander zugewandt ein röhrenförmiges Teil (14) bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Bereiche der teilweisen Eöhrenatreifen (10,12) einen Winkel (A) bilden, dessen Scheitel in der Mitte des ausschiebbaren Teils (14) liegt, und daß der Winkel eine Größe zwischen 0°und T/0° aufweist.
009321/0058

3S^-

3. Vorrichtung· nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Bereiche (A) einen Winkel von etwa 40° einschließen.

4. Vorrichtung nach. Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausschiebteil (14) aus vier Teil-Söhrenstreifen gebildet ist, deren offene Bereiche einander diametral gegenüberliegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e -kennseichne t, daß die inneren und die nächstfolgenden Teil-Eöhrenstreifen einander diametral gegenüberliegen, wobei der offene Bereich des zweiten Aussenstreifens diametral gegenüber dem offenen Sektor des nächsten Iniienstreifens liegt, und daß der offene Bereich des äußersten Streifens dem offenen Bereich des vorletzten Aussenstreifens diametral gegenüberliegt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2₁. dadurch gekennzeichnet, daß das Ausschiebteil (14)

009821/0058

aus vier Teil-Eöhrenstreifen gebildet ist, wobei die offenen Bereich (A) in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind*

7. Vorrichtung nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß die offenen Bereiche (A) der beiden inneren Teil-ßöhrenstreifen aneinander liegen, wobei die offenen Bereiche der beiden äusseren Streifen einander benachbart sind, aber wobei die offenen Bereiche der innersten Streifen den offenen Bereichen der beiden Aussenteile diametral gegenüberliegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dad'urcb gekennzeichnet, daß das Ausschiebteil (14) aus drei Teil-Rb'hrenstreifen gebildet ist, wobei die offenen Bereiche der Streifen in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen aus Feder-

009821/0058

556444 Sf

material, und zwar aus Stahl, einer Kupferlegierung, einer Titanlegierung, einer Nickellegierung oder einer Faser bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» d a d u r c h . gekennzeichnet, daß die Streifen aus 1 095 Kohlenstoff-Stahl bestehen.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Streifen aus 301 rostfreiem Stahl bestehen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch ge'· kennzeichnet, daß die Streifen aus Beryllium-Kupfer bestehen.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein röhrenförmiges Ausschiebteil (14) sowie eine Vorrichtung zum lagern und zum Auss;hieben dieses Böhrenteils aufweist, wobei die Vorrichtung »um

Lagern und Ausschieden mindestens eine drehbare Vorratsspule zur Aufnahme des Ausschiebteils als eine fest aufgewickelte Spirale aufweist, während mindestens eine angetriebene Bolle zwecks Drehung in dem Bereich der Spule angeordnet ist und mit dem Ausschiebteil in Eingriff steht, wenn sich dieses gegenüber der Spule bewegt, wobei ein erstes· Zahnrad (38) auf der Spule (40) ein zweites Zahnrad (42) auf der Antriebsrolle (44) und ein drittes Zahnrad (36) mit den ersten beiden (38, #2) im Eingriff steht, und mit einer Antriebsvorrichtung (26) zur Drehung des dritten Zahnrades (36) in Verbindung steht, wodurch eine Drehung des dritten Zahnrades (36) eine kraftschlüssige Drehung der Spule (40) und der Antriebsrolle (44) erzeugt, wobei diese Zahnräder so dimensioniert sind, daß das Übersetzungsverhältnis des Durchmessers der Antriebsrolle zum mittleren Durchmesser der' Spule mit dem Ausschiebteil (14) gleich dem Verhä3inis der Zähnezahl des zweiten Zahnrades (42) zur Zähnezahl des ersten Zahnrades (38) ist.

3?

Leerseite