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Schnellöffnungseinrichtung für Hängegleiter-
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Rettungsfallschirme Die Erfindung betrifft eine Schnellü.ffnungseinrichtung
für Rettungsfallschirme, deren Halteleinen am Zentralgelenk von Hängegleitern befestigt
sind.
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Es sind Fallschirmeinrichtungen für Hängegleiter bekannt, die für
eine sichere Rettung des Piloten bei üffnungszeiten von 3 bis 4 Sekunden eine Mindesthöhe
von ca. 150 m über Grund benötigen, um sicher auszulösen.
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Herkömmliche Rettungsfallschirme werden von den Piloten auf der Brust
getragen, von dort gelöst und nach unten oder oben über die Schulter weggeworfen.
Damit ergibt sich die Gefahr, daß sich der Fallschirm bzw. die damit zusammenhängenden
Leinen in der Verspannung des Hängegleiters verfangen. Insbesondere aber ist der
Weg des Fallschirmes bis über den Aufhängepunkt im Zentralgelenk des Hängegleiters
zu groß, wodurch sich eine entsprechend lange öffnungszeit ergibt.
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Vielfach ist aber sowohl die Bodenfreiheit als auch die Zeitspanne
für ein solches Vorgehen nicht vorhanden, um den Piloten noch vor einem schweren
Sturz zu bewahren.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, auch bei relativ geringer
Höhe den Fallschirm so schnell wie möglich zur Öffnung zu bringen und dies auch
aus extremen Lagen des
Hängegleiters in der Absturzphase heraus.
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Die Aufgabe wird erfindungsgernäß dadurch gelöst, daß ein rückstoßgetriebener,
durch den Piloten und/oder den Hängegleiter selbst auszulösender Tragkörper vorgesehen
ist, an den die Fallschirmspitze angehängt ist und der den Fallschirm bei Auslösung
von dem Hängegleiter nach oben entfernt.
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Damit ist man in der Lage, in sehr kurzer Zeit den Abstand zwischen
dem Gleiter und dem Rettungsfallschirm so groß zu machen, daß sich der Fallschirm
sicher und unbehindert öffnen kann. Dabei wurden Öffnungszeiten in der Größenordnung
von einer Sekunde vom Auslösezeitpunkt ab gerechnet erreicht.
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Es ist ohne weiteres vorstellbar, daß man dadurch in der Lage ist,
den Fallschirm auch noch bei geringer Höhe über Boden, beispielsweise 10 m, sicher
zum Öffnen zu bringen.
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In bevorzugter Ausführung ist der Tragkörper an einem Basisteil gehalten,
das im Bereich des Zentralgelenkes des Gleiters festgelegt ist. Damit ist die gesamte
Rettungseinrichtung bestehend aus Fallschirm nebst dessen Behälter und der Schnellöffnungseinrichtung
etwa im Schwerpunkt des Gleiters vereint, was für dessen Trimmung von besonderem
Vorteil ist.
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Für den Fall, daß man einen starr verspannten Gleiter verwendet, bei
dem also kein Turm mit oberhalb der Flügel verlaufender Abspannung vorgesehen ist,
wird das Basisteil an dem Kielrohr des Gleiters festgelegt. Bei Vorhandensein einer
oberen Abspannung wird der Basisteil vorzugsweise oberhalb des Zentralgelenkes an
dem Turm festgelegt. Um den Luftwiderstand beim Gleiten möglichst gering zu halten,
ist der Tragkörper fluchtend zum Turm angeordnet, solange sich die Schnellauslöseeinrichtung
in Ruhe befindet. Für die Auslösung selbst wird der Tragkörper derart verschwenkt,
daß er bei Loslösen vom Basisteil in einem räumlichen Winkel zwischen den
Spannseilen
hindurch freie Flugbahn findet.
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In besonders bevorzugter Ausführung weist das Basisteil einen Düsensporn
auf, der von einer Düse übergriffen ist, die im Ruhezustand mit dem Sporn kraftschlüssig
verbunden ist. Insbesondere verwendet man eine sogenannte Laval-Düsen-Ausbildung,
eine solche also, die zumindest-mit konischer Innenwandung versehen ist. Mit dieser
konischen Innenwandung wird die Düse auf einen entsprechend konisch ausgebildeten
Abschnitt des Düsensporns klemmend aufgesetzt.
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Die Düse kann auch mittels einer federelastischen kraftschlüs sigen
Rasteinrichtung mit dem Düsensporn verbunden sein. Vorzugsweise verwendet man sowohl
den Klemmsitz als auch eine solche, die Ruhestellung zwischen der Düse und dem Düsensporn
fixierende Rastverbindung.
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An ihrem dem Düsensporn abgewandten Eintrittsende ist die Düse mit
einem Ventil, vorzugsweise in Gestalt einer Kugel, versehen, dessen Entfernen den
eigentlichen Beginn des Auslösevorganges darstellt. Um diesen Beginn möglichst bald
nach Ziehen der Reißleine sicherzustellen, ist in dem Düsensporn ein Treibsatz eingebaut,
der durch einen Schlagbolzen gezündet wird, welcher durch die Reißleine betätigt
wird. Der Trei -satz schleudert einen Stößel gegen das Ventil, worauf Druckluft
aus einem die Hülse umgebenden Behälter in diese eintritt und gegenüber dem Sporn
bzw. Basisteil eine Rückstoßkraft aufbaut. Sobald der Druck größer ist als der Widerstand
des Klemmsitzes und/oder der federbelasteten Rasteinrichtung, entfernt sich der
Druckbehälter mit der Düse unter hoher Anfangsbeschleunigung von dem Sporn bzw.
Basisteil. An der Düse bzw. dem Druckbehälter - diese beiden Teile bilden zusammen
den Tragkörper - ist die Spitze des Fallschirmes befesti so daß mit dem Tragkörper
der Fallschirm aus einem Container herausgezogen und rasch vom Gleiter entfernt
wird.
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Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang
mit der Zeichnung, auf die besonders Bezug genommen und anhand derer die Erfindung
nachstehend näher erläutert wird.
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Es zeigen: Fig. 1 in der linken Hälfte die Seitenansicht eines Ausführungsbeispieles
in Flugstellung und rechts eine Ansicht des Ausführungsbeispieles von hinten, oben
in Flugstellung und unten in Auslösestellung, Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht
des Tragkörpers in Befestigung an dem Turm des Ausführungsbeispieles, Fig. 3 eine
vereinfachte, gegenüber Fig. 2 um 90° verdrehte Seitenansicht der Einzelheit des
Ausführungsbeispieles.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß der vorstehenden Figuren ist ein Hängegleiter
mit oberer Abspannung, für welche ein vom Zentralgelenk aufwärts strebender Turm
16 vorgesehen ist.
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An diesem Turm ist über einen Halteteil 10 ein Basisteil festgelegt,
das neben dem Halteteil 10 einen Schlitten 11 und den aus Fig. 2 ersichtlichen Düsensporn
9 umfaßt.Auf dem Kielrohr 20a ist nahe dem Zentralgelenk der Fallschirm 25 mit seinem
Container festgelegt. Die Hauptreißleine 14 zerteilt sich in ihrem Endbereich in
zwei Nebenreißleinen, deren eine den Container öffnet - beispielsweise Splindverschlüsse
des Containers -,während die andere Nebenreißleine mit einer Sicherungs- und Ausinseklaue
13 (Fig. 2) verbunden ist. Die Länge der Leinen ist so gewählt, daß sich zunächst
der
Container öffnet und erst daraufhin der Auslösehebel 13 betätigt wird.
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Aus dem rechten Teil der Fig. 1 ersieht man dEn Aufbau des Gleitergerüstes
aus dem Kielrohr, dem Ouerrohr 20 und dem Turm 16. Wie die obere rechte Fig. zeigt,
ist der Tragkörper 1 in der normalen Flugstellung derart ausgerichtet, daß er in
Flugrichtung aschen mit dem Turm 16 fluchtet. Die rechte untere Figur zeigt die
Verschwenkstellung des tregkörpers 1, die dieser nach Betätigen der Reißleine einnimmt.
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Aufgrund der Schrägstellung des Düsensporns im Schlitten einerseits
und der Verdrehung zu Beginn des Auslösens andererseits ergibt sich eine Winkelstellung
des Tragkörpers derart, daß dieser zwischen den Tragseilen ungehindert 4austreten
kann.
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Die Reißleine 14 kann unmittelbar von dem Piloten betätigt werden,
sie kann daneben auch an bestimmten, vorzugsweise außen liegenden Enden des Gleiters
befestigt sein, um bei einer technischen Störung des Gleiters (Druch von Rohren)
den Rettungsfallschirm zwangsauszulösen.
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Der Tragkörper ist mit Hilfe vom Leinen 27 mit der oberen Spitze des
Fallschirmes verbunden, und zwar mit einer sogenannten Slip-Leine, die sich nach
Erreichen eines bestimmten Abstandes des Tragkörpers von dem Gleiter selbsttätig
von der Fallschirmspitze löst. An der Slip-Leine wird dann der herabfallende Tragkörper
aufgefangen. Der Fallschirm kann sich frei entfalten.
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Fig. 2 zeigt den Aufbau der Schnellauslöseeinrichtung in Form eines
Teilschnittes und wiederum in Anordnung an der Wurzel des Turms. Der Schlitten 11
ist m dem Halteteil 10 über eine kreisbogenförmig verlaufende T-förmige Nut-Feder-Verbindung
gehalten, die ein Verschwenken des Schlitten 11 gegenüber dem Halteteil 10 um etwa
20 Winkelgrade erlaubt.
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An dem Schlitten selbst ist wiederum in etwa 290 Neigung vom Turm
aus gesehen der Diisensporn 9 befestigt. Die Ruhelage wird dadurch sichergestellt,
daß in dem Schlitten eine Kugel vorgesehen ist, die in eine entsprechende Bohrung
des Halteteiles eingreift. Die Kugel 1ß wird mit Hilfe einer Druckstelze 19 über
einen Hebel 13 formschlüssig in die Bohrung des Halteteiles gepreßt,'wenn der Hebel
13 in der Sicherungsstellung verharrt, die im linken Teilbereich der Zeichnung dargestellt
ist. Wird der Hebel 13 um 90" verschwenkt, und zwar über die Reißleine 14, so wird
der Formschluß zwischen dem Hebel und der Kugel insoweit gelöst, daß die Kugel nunmehr
nur noch unter der Kraft einer Feder 16 in die Bohrung des Halteteils eingedrückt
ist. Damit erreicht man eine formschlüssige federbelastete Raste. Bei entsprechendem
Zug an der Reißleine 14 wird diese Rastverbindung überwunden, und der Schlitten
11 mit dem Düsensporn 9 verschwenkt im vorbeschriebenen Sinne.
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Auf den Düsensporn 9 ist eine Laval-Düse aufgesteckt, die konisch
ausgebildet ist. Auch der Düsensporn ist zumindest in einem Bereich derart konisch
ausgebildet, daß sich zwischen der Innenwandung der Lavaldüse und der Außenwandung
des Sporns ein Klemmsitz ergibt. Zusätzlich besteht eine Feder-Rast-Verbindung 15
zwischen dem Sporn und der Düse, so daß die Aufstecklage der Düse auf den Sporn
fixiert ist.
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Über Dichtringe 4 ist der Düseninnenraum gegenüber dem Sporn abgedichtet.
Weiterhin bildet ein Dichtring 4 eine druckdichte Abdichtung zwischen der Außenfläche
der Düse und dem Druckbehälter, der an dem dem Basisteil zugewandten Ende der Düse
auf diese aufgeschraubt ist. Die Düse 2 bildet zusammen mit dem sie umgebenden Druckbehälter
den Tragkörper 1.
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Die von dem Düsensporn abgewandte Eintrittsöffnung der Düse ist mit
einer Kugel 3 verschlossen, die wiederum über eine Dichtung 4 gegenüber dem Außenraum
der Düse abdichtet. Durch den Düsensporn 9 ist ein StöOel 5 geführt, an dessen der
Kugel 3 abgewandtem Ende eine Treihladung 6 angeordnet ist,
auf
welche fluchtend ein Schlagbolzen folgt, Das Ende des Schlagbolzens tritt aus dem
Schlittenkörper heraus und ist dort mit einer Sollbruchstelle und einer Wellensicherung
gegen die Kraft einer Feder gehalten. Wird zum Zwecke der Auslösung der Schlitten
11 verschwenkt, so bricht das glasharte Ende des Schlagbolzens an der Sollbruchstelle
ab, wodurch der Schlagbolzen freigegeben, der Treibsatz 6 gezündet und der Stößel
5 in Richtung der Kugel 3 geschiudert wird. Die Kugel verläßt die Dichtung 4 und
fällt im Inneren des Druckbehälters zu Boden. Zugleich gibt der Stößel 5 Absteuerungsbohrungen
5a frei, durch welche überschüssiger Druck der Treibladung entweichen kann. Andererseits
tritt nunmehr der etwa 200 bar betragende Druck aus dem Druckbehälter durch das
Eintrittsende in den Innenraum der Düse ein, bis der Staudruck zwischen der Düse
und dem Düsensporn so groß wird, daß sich die Klemmverbindung und die federnde Rastverbindung
15 zwischen der Düse und dem Düsensporn löst.
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Aufgrund des Staudruckes entfernt sich die Düse mit dem Behälter unter
großer Anfangsbeschleunigung von dem Düsensporn bzw. Basisteil. Aufgrund der konisch
ausgeweiteten Düsenöffnung wird die Rückstoßwirkung vergrößert. Im Sockelteil der
Düse sind Sacklöcher 24 vorgesehen, in welchen zwei Seile festgelegt sind, die zur
Spitze des Fallschirmes führen. Die Verbindung zur Fallschirmspitze enthält ein
nachgiebiges Teil als Puffer gegen einen zu plötzlichen Kraftangriff an der Spitze
des Fallschirmes.
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Um eine wiederholte Anwendung der Einrichtung zu ermöglichen ist ein
Wiederauffüllen des Druckkörpers vorgesehen, und zwar durch den Innenraum der Düse.
Hierfür wird der Druckbehälter in etwa senkrechte Lage gebracht. Wird nun durch
die Düsenaustrittsöffnung Druck aufgegeben, so hebt sich die lose auf die Eintrittsöffnung
gelegte Kugel 3 nach oben ab.
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Um zu verhindern, daß die Kugel zu Boden fällt, wird eine Hülse 17
aufgesteckt, an deren Innenwandung die Kugel gefangen wird. Nimmt man nun den Außendruck
weg, so wird die Kugel
3 durch den nunmehr im Behälter erneut
vorhandenen Druck in ihren Ventilsitz gedrückt. Durch Schwenken des Behälters erreicht
man, daß die Hülse 17 von dem Eintrittsende der Düse abgeleitet und zu Boden fällt.
Nunmehr kann sich die Kugel bei einem erneuten Auslösevorgang wieder aus dem Ventilsitz
entfernen lassen und zu Boden fallen, ohne daß also die Möglichkeit besteht, daß
der Behälterdruck die Kugel in den Ventilsitz zurückdrückt. Ebenfalls zum Zwecke
der Wiederverwendung ist der Sport derart zweiteilig ausgebildet und inelnander
verschraubt, daß man die Treibladung 6 ersetzen kann Selbstverständlich bedarf auch
der Schlagbolzen 7 eines Aus--tausches, da er ja an einer Sollbruchstelle 12 irreparabel
zerstört worden ist. Die den Schlagbolzen spannende Feder 8 bedarf dagegen keines
Austausches.
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Fig. 3 zeigt den Schlitten - und daran anschließend in gestrichelter
Form den Druckbehälter - in der durch Ziehen der Reißleine und Überwinden der Rasteinrichtung
über die T-förmige Nutverbindung (nur gestrichelt gezeichnet) verschwenkten Lage
unmittelbar vor Abheben des Tragkörpers. In dieser gegenüber Fig. 2 um 90" gedrehten
Seitenansicht erkennt man die im Halteteil 10 vorgesehene Arretieröffnung 23, in
welche die unter der Last einer Feder 8' stehende Rastkugel 18 im Ruhezustand der
Einrichtung eingreift. Weiterhin erkennt man einen Anschlag 22 am Halteteil 19,der
zum einen die Abschuß-Verschwenklage fixiert und zum anderen das Abbrechen des Schlagbolzens
an der Sollbruchstelle 12 bewirkt. Schließlich ist aus Fig. 3 noch das Zentralgelenk
ersichtlich dergestalt, daß ein Turmschuh mit Hilfe eines Herzbolzens 21 an dem
Kielrohr 20a festgelegt ist. Der Turmschuh trägt verschwenkbar das untere Ende des
Turmes 16.
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Zur Herbeiführung der Rückstoßkraft für den Antrieb des Tragkörpers
kann man sich grundsätzlich eines pyrotechnischen Treibmittels bedienen. Es wäre
dann der Auslösevorgang ähnlich der Zündung der Treibladung vorzunehmen. Vorzugsweise
wird
jedoch - wie vorstehend am Beispiel geschildert - ein Druckbehälter verwendet, der
mit Hilfe eines gasförmigen Druckmediums angetrieben wird. In einfachster -Form
verwendet man eine entsprechende Druckluftfüllung, wodurch keinerlei Brandgefahr
besteht.