DE2927273C2 - Einrichtung zum Justieren und Lagern der einzelnen Platten eines Faltstapels zueinander - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Justieren und Lagern der einzelnen Platten eines Faltstapels zueinander, vorzugsweise von gefalteten Solargeneratoren für Raumflugkörper.

Bei Raumflugkörpern wird die für den Einsatz erforderliche elektrische Energie mittels Solargeneratoren erzeugt, die aus möglichst großflächigen Anordnungen bestehen. Für den mit Rakete ausgeführten Aufstieg des Raumflugkörpers muß der Solargenerator aus Platzgründen zusammengefaltet werden. Sehr häufig besteht daher der Solargenerator aus einzelnen Platten in der Größenordnung von z. B. I χ 3 m, die zu mehreren übereinander gelegt und nach der Trennung des Raumflugkörpers von der Rakete durch einen Mechanismus ausgeklappt werden. Beispiele für diese weit verbreitete Technik finden sich u.a. in der DE-PS 21 580 und der DE-OS 27 51 273. In beiden Schriften sind auch Mechanismen zum Entfalten und Zusammenfalten der einzelnen Platten beschrieben.

Wegen der beim Aufstieg der Rakete auftretenden Belastungen werden die Stapel durch Bänder oder Haken o. ä. zusammengehalten, außerdem muß zur Verhinderung von Bruch oder Verformungen sichergestellt werden, daß die relativ großflächigen Platten zueinander verwindungsfrei gelagert werden. Auch schon am Boden muß für die vielfältigen Tests, bei denen die Platten auseinander und wieder zusammengefaltet werden, sichergestellt sein, daß diese nach einmaliger Justierung immer dieselbe Position zuunander einnehmen, ohne daß dazu ständig neues Einjustieren erforderlich wird. Schließlich darf die Lagerung und Justierung der Platten zueinander für den Betrieb am Boden und die Aufstiegsphase auf keinen Fall das spätere Auseinanderklappen im Weltraum behindern.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der genannten Art, welche den aufgeführten Anforderungen genügt, zu schaffen, und die darüber hinaus geeignet ist, ganz allgemein das Problem der Lagerung von einzelnen Platten eines Stapels zueinander zu lösen.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß die einzelnen Platten Auflagepunkte aufweisen, weiche als in die Platten eingefügte Buchsen ausgebildet sind, und daß in den Buchsen zwei gegeneinander verdrehbare innere und äußere Exzenter gelagert sind, wobei der innere Exzenter so ausgebildet ist, daß er mit konischem Sitz in die Buchse der nächsten Platte einpaßbar ist.

Mit dieser Einrichtung kann auf einfache Weise eine Justierung vorgenommen werden, ohne daß ein kraft- und formschlüssiger Feststellmechanismus gelöst oder

«ι entfernt werden und nach erfolgter Justierung wieder angezogen oder angebracht werden muß. Besonders vorteilhaft ist auch, daß Platten mit empfindlichen Oberflächen, wie etwa Solargeneratoren mit Halbleiterbelegung, so stapelbar sind, daß eine definierte Auflage nur an den Orten der Buchsen erfolgt und auch beim Zusammenfalten von Stapeln nie die Gefahr der gegenseitigen Berührung von Platten besteht. Schließlich wird die Lagerlast vollständig über die Buchsen übertragen und nicht über die Plaüen, so daß die

■»n mitunter empfindlichen Platten selbst unbelastet bleiben. Hierdurch kann, etwa beim Zusammenpressen von Platten durch Haltevorrichtungen, eine wesentlich höhere Kraft aufgebracht werden, so daß solche Stapel gegen Belastungen durch Beschleunigungen, wie sie

•»i beim Aufstieg von Raketen entstehen, nahezu unempfindlich werden, abgesehen von den unvermeidlichen dynamischen Belastungen der freien Plattenteile.

Die Erfindung ist anhand der einzigen Fig. näher erläutert.

Übereinanderliegende Platten 10,11 aus einem Stapel von mehreren Platten weisen an ihrem Umfang oder auch innerhalb der Platten verteilt, Buchsen auf, von denen in der Figur je eine Buchse 12, 13 dargestellt ist. Die Platten sind in der Verwendung als Träger von Solarzellen in der Raumfahrttechnik in vielen Fällen aus kohlefaservcrstärkten Kunststoffen (KFK) gefertigt. Die Buchsen werden bei der Fertigung solcher Platten in das Material miteingebunden. Für die Einrichtung ist es erforderlich, daß die Buchsen im Bezug zu den Platten

μ immer am gleichen Ort eingelassen werden, damit beim Zusammenfalten der Platten die Buchsen ohne weiteres in gewissen unvermeidlichen Toleranzen fluchten.

Innerhalb der Buchsen befinden sich ein äußerer und ein innerer Exzenter 14, 15. Der äußere Exzenter 14 ist

'" unmittelbar in der Buchse 12 drehbar gelagert, wobei ein Steg 16 in der Buchse 12 im Zusammenhang mit einem in den Schaft 17 des F.x/.enters 14 eingelassenen Sprengring 18 für den Sitz in axialer Richtung sorgt. Der

Exzenter 14 ist am Schaft 17 so ausgebildet, daß ein Drehwerkzeug eingesetzt werden kann, mit dem der Exzenter 14 gedreht werden kann. An seinem unteren Ende fluchtet der Exzenter 14 mit dem Ende der Buchse 12. Eine exzentrische Bohrung 19 im Exzenterschaft 17 nimmt einen Zapfenbolzen 20 auf.

Der Bohrung 19 folgt eine weitere Bohrung 21 in der Achslinie der Bohrung 19. Die Bohrung 21 weist einen erheblich größeren Durchmesser als die Bohrung 19 auf und dient der Aufnahme des inneren Exzenters 15. Der innere Exzenter 15 wird in axialer Richtung mittels eines im äußeren Exzenter 14 angebrachten Arretierstiftes 22 unter Spiel gehalten. Das Spiel wird dadurch erzeugt, daß der Arretierstift 22 in einer Nut 23 im Exzenter 15 tangential gelagert ist, wobei die Nut 23 etwa dem zweifachen Durchmesser des Arretierstiftes 22 entspricht Dieses Spiel wird in axialer Richtung durch eine zwischen Exzenter 15 und Oberkante der Bohrung 21 eingebrachte Feder 24, z. B. ein Tellerfederpaket, kompensiert

Der Exzenter 15 ragt aus der Bohrung 21 und damit aus der Buchse 12 mit einem Absatz 25 heraus Dieser Absatz ist exzentrisch zur Mittellinie der Bohrung 21 und damit auch zu dem Teil des Exzenters 15, welcher in der Bohrung 21 gelagert ist, angeordnet. Der Absatz 25 ist nach Art eines Kegelstumpfes konisch ausgebildet. Die Buchse 15 der anliegenden Platte 11 hat an ihrem oberen Ende ebenfalls eine konische Ausbildung, welche mit dem Konus des Exzenters 15 korrespondiert, so wie auch die Buchse 12 und in entsprechender Weise die Buchsen aller anderen Platten.

Wie aus der Figur folgt, ist der Exzenter 15 mittels des Zapfenbolzens 20 in der Bohrung 21 drehbar. Hierzu greift der Zapfenbolzen 20 mit seinem Zapfen 26 in eine Ausnehmung 27 des Exzenters 15. Am entgegengesetzten Ende de=, Zapfenbolzens befindet sich ein Schlitz 28 zum Einsetzen eines Justierwerkzeuges. Der Zapfenbol-

ί zen 20 ist in ähnlicher Weise in der Bohrung 19 gelagert wie der Exzenter 15 in der Bohrung 21. Hierzu dient ein Arretierstift 29, der in eine Nut 30 im Zapfenbolzen 20 tangential eingreift

Sowohl der Zapfenbolzen 20 in der Bohrung 19 als

in auch der Exzenter 14 in der Buchse 12 sind gegen ungewolltes Verdrehen mittels reibschlüssiger Elemente 31, 32 aus Kunststoff, Gummi o.a. gesichert Die Elemente 31, 32 sind als Ringe ausgebildet und werden in Radialnuten 33,34 eingelegt.

π Wie bereits ausgeführt, ist jede Platte eines Stapels mit der beschriebenen Einrichtung versehen. Je nach Größe der Platten oder auch in Abhängigkeit von deren Steifigkeit werden mehrere Einrichtungen über die einzelne Platte verteilt. Die Justierung erfolgt in der Weise, daß beim Übereinanderlegen jeweils durch Verdrehen der Exzenter der nachfolgenden Platten der Konus des inneren Exzenters spannungsfrei in den Konus der Buchse der anliegenden Platte eingepaßt wird. Infolge der reibschlüssigen Elemente wird die einmal eingestellte Lage beibehalten, so daß auch bei neuerlichem Auseinanderfalten und Wiederzusammenlegen die alte Position verwindungsfrei eingenommen wird.

Es leuchtet ein, daß die Anwendung der Einrichtung

J" nicht auf den Bereich Solargeneratoren von Raumflugkörpern beschränkt ist, sondern ohne weiteres überall da sinnvoll benutzt werden kann, wo Justierungen und Lagerungen dieser A rt erforderlich sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Justieren und Lagern der einzelnen Platten eines Faltstapels zueinander, vorzugsweise von gefalteten Solargeneratoren für Raumflugkörper, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Platten (10, 11) Auflagepunkte aufweisen, welche als in die Platten (10, 11) eingefügte Buchsen (12,13) ausgebildet sind, und daß in den Buchsen (12, 13) zwei gegeneinander verdrehbare innere und äußere Exzenter (14, 15) gelagert sind, wobei der innere Exzenter (15) so ausgebildet ist, daß er mit konischem Sitz (25) in die Buchse (13) der nächsten Platte (11) einpaßbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Exenter (14) eine Bohrung (21) aufweist, welche exzentrisch zur Buchsenlängsachse verläuft und daß in der Bohrung (21) der innere Exzenter (15) gelagert ist.

3. EinrichujDg nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im äußeren Exzenter (14) in einer weiteren Bohrung (19) ein drehbarer Zapfenbolzen (20) eingesetzt ist, über den der innere Exzenter (15) drehbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Exzenter (14) in der Buchse (12) gegen axiale Bewegung durch einen Steg (16) in der Buchse (12) mittels Sprengring (18) gesichert ist, und daß der Zapfenbolzen (20) und der innere Exzenter (15) unter axialem Spiel durch Arretierstifte (22, 29) in i^ern äußeren Exzenter (14) gelagert sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kompensation c^! ν Axialbewegung des inneren Exzenters (15) dieser sich mittels Feder (24) in dem äußeren Exzenter(14) abstützt.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einmal eingestellte Position der Exzenter (14, 15) dadurch beibehalten wird, daß zwischen äußerem Exzenter (14) und Buchse (12) sowie zwischen Zapfenbolzen (20) und äußerem Exzenter (14) reibungsschlüssige Elemente (31, 32) eingefügt sind.