DE2633669A1

DE2633669A1 - Verriegelung mit automatischer oeffnung und auswurf von behaeltern fuer sicherheitsausruestung

Info

Publication number: DE2633669A1
Application number: DE19762633669
Authority: DE
Inventors: Georges Bourrie; Robert Lensel
Original assignee: R Alkan et Cie
Current assignee: R Alkan et Cie
Priority date: 1975-07-29
Filing date: 1976-07-27
Publication date: 1977-02-17
Also published as: GB1521936A; DE2633669C3; DE2633669B2; FR2319758B1; US4071271A; FR2319758A1

Description

Dipl.-Ing. W. Jabbusci» Patentanwalt

29 Oldenburg

Elisakethstraße 6

2633669 7037/me/mk

Patentanmeldung

Firma Alkan & Cie, Hue de 8 mai 194-5, 94460 Valenton, Frankreich

Verriegelung mit automatischer Öffnung und Auswurf von Behältern für Sicherheitsausrüstung

Die Erfindung "betrifft eine elektro-meehanische Vorrichtung mit Nothandsteuerung zur Öffnung von Klappen von Behältern, die beispielsweise an Bord von Flugzeugen Sicherheitseinrichtungen abschließen, somit also Sauerstoffmasken und gegebenenfalls Sauerstoffgeneratoren.

Vorrichtungen mit einer im'allgemeinen gleichen Zielsetzung sind bereits in den deutschen Patentanmeldungen der gleichen Anmelderin unter der Anmeldung Nr. P 21 44 869·1 beschrieben, die am 8. September 1971 eingereicht wurde sowie in der deutschen Patentanmeldung Nr. P 25 16 896.1 mit Anmeldedatum vom 17. April 1975.

Diese Patentanmeldungen beziehen sich auf Vorrichtungen, die einen Kugelverschluß umfassen, bei dem die Eückholbewegung eines Kolbens, die durch die magnetische Anziehungskraft einer Magnetspule oder durch manuelle Aktion hervorgerufen wird, Ku-

709807/0748

geln zurückgezogen werden, die somit Schließorgane freigeben. Die zur Freigabe des Kolbens insbesondere von der Magnetspule geforderte Energie ist umso größer, je stärker der Druck auf die Kugel ist und je stärker wiederum der Druck auf den Verriegelungskolben ist, der sich hieraus ergibt.

In der Zielsetzung der Erfindung liegt darüber hinaus die Schaffung einer Kolbenanordnung, die auf Verriegelungskugeln wirkt, deren Rückholbewegung elektro-magnetisch oder von Hand gesteuert ist, wobei jedoch ihr Hauptzweck darin liegt, daß sie zur Entriegelung lediglich den Einsatz einer sehr geringen Energie, insbesondere einer Energie benötigt, die von einer elektromagnetischen Steuerung ausgeht, deren Abmessungen sowie Verbrauch an elektrischer Energie sich somit beträchtlich verringern lassen.

Um das obengenannte Ergebnis zu erzielen, erfolgt die in Längsrichtung ablaufende Rückholbewegung des Kolbens anstelle einer direkten Einwirkung eines Elektromagneten durch den Druck einer vorher gespannten Feder, während sich die Wirkung der Entriegelungssteuerung auf die Freisetzung der von der Feder aufgenommenen Energie beschränkt.

Der von der beweglichen Vorrichtung des Aufbaus im Höchstfall auf die Kugeln ausgeübte Druck wird durch die Einsatzbedingungen festgelegt und die Kraft der Feder, die die Rückholbewegung des Kolbens verursacht, wird hierbei in der Form festgelegt, daß die Entriegelung unabhängig von der ausgeübten Kraft

709807/0748 " ³ ~

und innerhalb bestimmter Gimzen vom beweglichen Teil eintritt, d.h. unabhängig von der Kraft, die vom beweglichen Teil auf die Kugeln ausgeübt wird.

Hach einem weiteren Wesenszug der Neuerung ist die Feder, deren Energie dazu verwendet wird, die Rückholbewegung der Kugeln zu gewährleisten, in der Form angeordnet, daß diese nach der Freisetzung der Energie durch die Entriegelung eine Zug- und Auswerfkraft auf den beweglichen Teil des Aufbaus ausüben kann, das heißt auf den sich öffnenden Teil des Gerätebehälters.

Innerhalb einer bevorzugten Ausführungsform der Neuerung erfolgt das Halten der Verriegelung gegen die Wirkung der Auswurffeder über einen Kräftevervielfacher, so daß die auf die Vorrichtung zur Beibehaltung der Verriegelung auszuübende Kraft sehr gering sein kann und die Auslösung durch Senkung oder Wegfall der verringerten Rückholkraft gewährleistet werden kann, die auf den Kräftevervielfacher beispielsweise über eine elektromagnetische Auslösung in Kombination oder allein mit Hilfe eines Dauermagneten ausgeübt wird.

Zum besseren Verständnis der Neuerung wird nachstehend beispielhaft eine bevorzugte Ausführungsform unter Bezug auf eine beiliegende Zeichnung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine zur Hälfte im Längsschnitt und zur Hälfte als Außendarstellung gehaltene Ansicht der erfindungsgemäß aufgebauten Vorrichtung in Verriegelungslage, ·

709807/0748

Fig. 2 eine ähnliche Darstellung der gleichen Vorrichtung in Entriegelungsstellung und Auswurfstellung des sich öffnenden Teiles und

Fig. 3 eine vergleichbare Darstellung der gleichen Vorrichtung, in Entriegelungsstellung, jedoch gespannt, des sich öffnenden Teiles, fertig zur Einrastung mit Verriegelung unter Aufnahme der Energie für eine spätere Entriegelung.

Mit 1 wird der Körper des Riegels bezeichnet, der mit dem (nicht dargestellten) Gehäuse kraftschlüssig verbunden ist, daß die Sicherheitseinrichtungen über eine leicht federnde Befestigung 2 enthält. Der Körper 1 wird durch einen Hohlzylinder 3 verlängert, der in einen Teil 4 des Deckels hineinragt, auf den ein hohles Einrastteil 5 montiert ist und zwar ebenfalls über eine leicht federnde Befestigung 6, während ein Federgelenk 7j zwischen dem Teil 4- und dem Teil 5 als Hohlteil Winkelausschläge des Hohlteiles 5 ermöglicht, dieses jedoch in Mittelstellung aufrichtet, wenn dieses nicht in (Querrichtung beansprucht wird. Das Hohlteil 5 weist eine innere kreisförmige Kut 8 auf, innerhalb derer sich die Verriegelungskugeln 9 befinden können, die sich in Bohrungpi des Hohlzylinders 3 befinden, der durch einen konischen Teil eines sich verjüngenden Durchmessers 10 abgeschlossen wird und das Einrasten des Hohlteiles 5 um den Hohlzylinder 3 beim Schließen des Behälters begünstigt.

Innerhalb des Hohlzylinders 3 können ein Hohlkolben 11 und

709807/0748 - 5 -

"⁵" 2633559

und ein Kolben 12 gleiten, der teilweise im Innern des Hohlkolbens 11 eingeschlossen ist, jedoch seitlich aus diesem um das Teil 4- herausragt, während eine Druckfeder 13 zwischen dem Ende des Kolbens 11 am Teil 4 und einer Auskragung des Kolbens 12 liegt, um den Kolben 12 gegen die Kugeln 9 und den unteren Teil des Hohlkolbens 11 gegen einen bei 15 an den Riegelkörper angelenkten Steuerhebel 14 zu drücken. Um die Darstellung im weiteren Verlauf zu vereinfachen, wird bereits jetzt darauf verwiesen, daß in Yerriegelungsstellung (Figur 1) der von der Feder 13 gedruckte Kolben 12 die Kugeln 9 im inneam. kreisförmigen Schlitz 8 des Hohlteiles 5 hält, das fest mit dem Deckel verbunden ist, wobei die Betriebsweise der Vorrichtung nach der vollständigen Beschreibung näher erläutert wird.

Außerhalb des Zylinders 3 bewegt sich eine Auswurfhülse 16, die ebenfalls innerhalb eines Ringes 17 gleitet, der über eine Radialhülse 18 fest mit dem Kolben verbunden wird. Diese Stifthülse 18 gleitet durch einen Schlitz 19» der in Richtung zweier entgegengesetzter Mantellinien ausgeführt ist, d.h. entgegengesetzt zur Hülse 16 und dessen Länge den gewünschten Hub dieses Stiftes gegenüber dem Riegelkörper 1-3 ermöglicht. Dieser Stift 18 ist auch über den Schlitz 20 durch den Hohlzylinder 3 und über den Schlitz 21 durch den Kolben 12 geführt, wodurch der relative ftub der Kolben 11 und 12 festgelegt wird.

Eine Druckfeder 22, mit einer höheren Spannkraft im Vergleich zur Feder 13» liefet einerseits auf dem Ansatz 23 der Hülse 16

- 6 709807/07A8

26335G9

— O —

auf der Seite des Abschnitts 4- auf, andererseits in der Form auf dem Abschnitt des Rings 17, daß die Hülse 16 ständig nach rechts (innerhalb der Figuren) gedrückt wird, d.h. gegen das Hohlteil 5> wenn sich dieses in Verriegelungsstellung befindet (Figur 1), während der Ring 17 sowie der Kolben 11, der mit diesem Ring über den Stift 18 fest verbunden ist, nach links gedruckt werden. Der Kolben 11 liegt somit am Hebel 14-auf, der um die Gelenkachse 15 in Pfeilrichtung der Figur 1 in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Innerhalb der Verriegelungsstellung wird diese Rotationsbewegung, innerhalb des dargestellten Ausführungsbeispiels, durch das magnetische Haften der bei 25 an den Hebel 14- angelenkten Traverse 24- unterbrochen und zwar bei Berührung mit einer an sich bekannten Vorrichtung mit Dauermagnet 26, die durch eine Magnetspule 27 vervollständigt ist, wobei aiese elektromagnetische Vorrichtung mit dem feststehenden Teil der Einheit, d.h. dem Behälter für Sicherheitsausrüstungen fest verbunden ist.

Die Druckkraft des Kolbens 11 wirkt auf den Hebel 14- mit einem Hebelarm der Länge 1, während die elektromagnetische Vorrichtung eine Zugkraft auf den Hebel 14- mit einem Hebelarm einer wesentlich größeren Länge L in der Form ausübt, so daß das Verhältnis der Hebelarne l/L ermöglicht, daß ein geringer Haftdruck der (Traverse 24· ausreicht, um sich der Kraft der Federn 22 und 13 zu widersetzen und um den Hebel 14- in der in Figur 1

- 7 -709807/07Λ8

dargestellten Verriegelungslage zu halten.

Vorgesehen wurde eine elektrische Stromversorgung 28 und zwar entweder als Gleichstrom- oder als Wechselstromversorgung. Im letztgenannten Fall fließt der ütrom über eine oder mehrere Dioden 29 nur in einer Richtung durch die Magnetspule 27, wobei diese Richtung in der Form gewählt wird, daß das durch die Wicklung der Magnetspule aufgebaute Magnetfeld dem Magnetfeld des Dauermagneten 26 entgegengesetzt gerichtet ist. Wird somit entsprechend den vorher erwähnten deutschen Patentanmeldungen die elektromagnetische Vorrichtung an Spannung gelegt, so ist die Kraft des Feldes, das somit aufgebaut wurde sowie die Kraft des uüsprünglichen Dauermagnetfeldes zu gering, um die Traverse 24· zurückzuhalten und die Freisetzung des Hebels 14-bewirkt die Entriegelung und den Ausstoß des Hohlteiles 5, das fest mit dem sich öffnenden Teil verbunden ist, wonach die in Figur 2 gezeigte Stellung erreicht wird wie die im weiteren Verlauf folgende Erläuterung zeigt. Zur Vervollständigung der folgenden Erklärung wird darauf verwiesen, daß in Richtung des beweglichen Teiles 4- der Teil des Kolbens 12, der die Kugeln 9 radial nach außen hält, ein konischer Abschnitt 30 mit sich verjüngendem Durchmesser und ein Endabschnitt 31 mit verringertem Durchmesser das radial nach innen gerichtete Einziehen der Kugeln 9 dann ermöglichen, wenn sich dieser Endabschnitt den Kugeln 9 gegenüber befindet und zwar infolge eines Verschiebens des Kolbens 12 in Linksrichtung gegenüber dem Zylinder 3·

709807/0748

Ab dem Zeitpunkt der Freisetzung des Hebels 14 aus der in Figur 1 gezeigten Yerriegelungslage bewegt sich der Kolben 11 entsprechend der Figuren 1 oder 2 nach links und zwar im wesentlichen unter der Wirkung der Feder 22, leicht unterstützt durch die Feder 13, so daß der Hebel 14 bis in die in Figur 2 gezeigte Lage gedruckt wird und dabei den Kolben 12 über den Stift 18 mitnimmt, bis der schmale Teil 31 dieses Kolbens 12 in Höhe der Kugeln 9 erscheint, wonach sich diese radial zurückziehen können. Die soirit als Auszugselement fungierende Feder 22 drückt über die Hülse 16 das Hohlteil 5 aus, das somit nicht mehr von den Kugeln 9 gehalten wird und das erforderlichenfalls deren Bewegung zur Achse entlang des Konus 30 vervollständigt und dabei den Kolben 12 gegen die Wirkung der Feder zurückdrückt. Der Hub der Hülse 16 wird hierbei duch die Länge des Schlitzes 19 begrenzt.

Hierbei kann als selbstverständlich vorausgesetzt werden, daß eine Kraft, beispielsweise manuelle Kraft, die in Richtung der Pfeile A oder B der Figur 2 auf den Hebel 14 ausgeübt wird, ausreicht, um die Haftkraft der elektromagnetischen Vorrichtung zu überwinden, wonach Entriegelung und Auaerfen des beweglichen Teiles 4, erforderlichenfalls oder bei Fehlen des elektrischen Stromes, ermöglicht werden.

Auf der Darstellung der Figur 3 wurde der Hebel 14 manuell und in Pfeilrichtung dieser Figur in die Haftstellung zurückgeführt und zwar in der Form, daß der Kolben 11 leicht nach rechts gedrückt wurde, der damit die Feder 13 zusammendrückt, die dann

709807/0748

- 9 - 2633869

auf dem Kolben 12 aufliegt, der durch die Kugeln 9 gehalten wird, die innerhalb der Hülse 16 eingeschlossen sind. Diese Bewegung des Kolbens 11 wird auf den Ring 17 übertragen und anschließend, über die Feder 22, auf die Hülse 16. Die bewegliche Vorrichtung kann somit eingerastet werden, wobei der Einrastvorgang in seiner Näherungsbewegung durch leichte Schwankungen unterstützt wird, die um die mittlere Lage des Verriegelungskörpers 1, das Hohlteil 5 und durch das konische Teil 10 des Endabschnittes des Verriegelungskörpers 1-3 möglich sind. Schließlich drückt das mit der Hülse 16 in Berührung gekommene Hohlteil 5 die Hülse entgegen der Wirkung der Feder 22 und sobald sich die ^reisrinne 8 in Höhe der Kugeln 9 befindet, werden diese Kugeln in diese Rinne 8 durch den Kolben 12 gedrückt, der über die Feder 13 in die in Figur 1 gezeigte Stellung zurückgeführt wird. Die Verriegelung erfolgt in der in Figur 1 dargestellten Art, wobei die Feder 22 erneut gespannt wird, um die Energie aufzuspeichern, deren Freisetzung die Entriegelung gewährleistet.

Aus der Darstellung des -^usführungsbeispiefe, das im einzelnen anhand der vorangegangenen Beschreibung und im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen erläutert wurde, geht hervor, das dieses keinerlei einschränkenden Charakter besitzt und hieraus, im Rahmen der durch die beigefügten Ansprüche umrissenen Erfindung, diverse konstruktive Änderungen möglich sind.

- 10 709807/0748

Claims

2633369

Patentansprüche:

M-) Verriegelung mit automatischer Öffnung und Auswurf von Behältern mit Sicherheitsausrüstung, mit einem Kolben, der in einem feststehenden Körper gleitet, um mit für die Verriegelung bestimmten Kugeln zusammenzuarbeiten, die in einen inneren Schlitz eines zu verriegelnden Teiles einzugreifen, das am feststehenden Körper einrastet,
dadurch gekennzeichnet, daß eine als Kräftespeicher dienende Feder durch den Einrastvorgang zusammengepreßt wird und durch eine Entriegelungssteuerung gehalten wird, durch deren Betätigung die Feder auf den Verriegelungskolben in der Form einwirken kann, in der die Kugeln in Vertiefungen zurückgezogen werden.

2. Verriegelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Kräftespeicher dienende Feder durch ein Auswerforgan zusammengedrückt wird, das auf dem Riegelkörper in der Form gleitet, daß die Entspannung dieser Feder infolge Betätigung der Entriegelungssteuerung den Auszug und das Auswerfen des sich öffnenden beweglichen Teiles des Behälters der Sicherheitsausrüstung gewährleistet.

3. Verriegelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelungssteuerung einen Kräfte verviel-

- 11 709807/0748

fächer umfaßt, dessen Eingreifen zur Entriegelung den Einsatz einer nur sehr geringen Kraft im Verhältnis zu der Kraft der als Kräftespeicher dienenden Feder erfordert.

4-. Verriegelung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kräftevervielfacher die Form eines Hebels aufweist, der an dem feststehenden Teil des Riegels angelenkt ist und der mit der Entriegelungssteuerung über einen wesentlich längeren Hebelarm verbunden ist als derjenige, über den dieser Hebel die als Kräfespeicher dienende Feder hält.

. Verriegelung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß dieser eine manuelle Betätigungsvorrichtung für den Kräftevervielfacher umfaßt.

6. Verriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelungssteuorung eine elektromagnetische Auslösevorrichtung, mit oder ohne Kombination mit einem Dauermagneten, umfaßt.

7» Verriegelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur elektromagnetischen Auslösung auf einen Kräftevervielfacher wirkt, um die als Kräftespeicher dienende Feder gespannt zu halten.

709807/0748