DE3101436A1

DE3101436A1 - "vorrichtung zur selbsttaetigen entfaltung und verriegelung von bauteilen"

Info

Publication number: DE3101436A1
Application number: DE19813101436
Authority: DE
Inventors: Dietrich 2800 Bremen Wagner
Original assignee: Erno Raumfahrttechnik GmbH
Current assignee: Erno Raumfahrttechnik GmbH
Priority date: 1981-01-17
Filing date: 1981-01-17
Publication date: 1982-11-18

Description

Vorrichtung zur selbsttätigen Entfaltung und Verriegelung von Bauteilen
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Entfaltung und Verriegelung zweier gelenkig miteinander verbundener Bauteile, insbesondere Platten oder Streben von Raumflugkörpern.
Sich selbsttätig und verriegelnde Bauelemente werden vor allem in der Raumfahrt für zahlreiche Zwecke verwendet. Die bevorzugte Art der Verriegelung ist dabei das Prinzip einer Zahnrad-Sperrklinke bzw. davon abgeleitete Systeme. Darüber hinaus ist aus der DE-AS 27 51 273 bereits eine Entfaltungsvorrichtung bekannt, bei der insbesondere eine synchrone Entfaltung mehrerer gefalteter Bauelemente, jedoch ohne nachfolgende Verriegelung, angestrebt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sie einerseits die Entfaltung von Bauteilen im schwerelosen Raum mittels eines definierten Entfaltungsmoment ermöglicht und andererseits nach vollzogener Entfaltung eine spielfreie, statisch und dynainisch feste Verriegelung der Bauteile gewährleitet.
Diese Aufgabe löst die Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1. Die erfindungsgellläße Vorrichtung zeichnet sich dabei durch eine hohe Funktionssicherheit sowie durch eine besonders einfache Herstellung aus. Die Verriegelung ist selbsthemmend ausgebildet und durch auf die Bauteile einwirkende Kräfte nicht lösbar.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben. Dabei betreffen die Unteransprüche 2 - 6 eine Ausfuhrungsform der Erfindung, die äußerst einfach aufgebaut ist und besonders für diejenigen Fälle geeignet ist, bei denen lediglich zwei Bauteile, unabhängig von möglichen weiteren Bauteilen, zu entfalten sind. Die in Anspruch 7 wiedergegebene Anordnung ist hingegen besonders dann geeignet, wenn durch eine zentrale Betätigungsfeder mehrere Gelenke gleichzeitig entfaltet und verriegelt werden sollen.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen jeweils in schematischer Darstellung Fig. 1 - 3 bei einem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung den Ablauf der selbsttätigen Entfaltung und Verriegelung, Fig. 4 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In den Figuren sind gleiche Bauteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Dic in den Figuren abgebildeten Rohrstreben 1 und 2 sind Teil eines Raumflugkorpers. Sie sind über ein Scharniergelenk 3 mit der Schwenkachse A gelenkig miteinander verbunden. Eine der beiden Streben, in die- sern all die Rohrstrebe 1, ist darüber hinaus fcst rrril der Struktur <is hier nicht dargestellten Raumflugkörpers verbunden.
Zusätzlich zu dem Scharniergelenk 3 sind die beiden Rohrstreben 1 und 2 über ein Kniehebelgelenk 4 miteinander verbunden, das aus den beiden Stangen 5 und 6 besteht. Die beiden Stangen 5 und 6 sind über Gelenke 7 und 8 an den Rohrstreben 1 und 2 gehaltert und durch ein Gelenk 9 miteinander gekoppelt.
Der durch das Gelenk 8 gebildeten bauteilseitigen Schwenkachse B der Stange 6 ist eine Feder lo, in diesem Fall eine Zugfeder, zugeordnet, die einerseits im Punkt 11 an der Stange 6 angreift und andererseits im Punkt 12 fest mit der Rohrstrebe 1 verbunden ist. Der Argriffspurkt 11 der Zugfeder lo an der Stange 6 befindet sich an einer Nase 13 dieser Stange und liegt außerhalb der Verbindungslinie der beiden Anlenkpunkte 8 und 9, wobei die Feder lo außen um die Stange 6 herumgeführt ist.
Im Falle der hier dargestellten Ausführungsbeispiele ist die Stange 5 als Winkelhebel ausgebildet. Die Länge der Stangen 5 und 6 ist in bezug auf den Durchmesser der Bohrstreben 1 und 2 so gewählt, daß die Stangen in dem in den Figuren 1 und 4 dargestellten gefalteten Zustand der beiden Streben einen Winkel von etwa 900 miteinander bilden, wobei die beiden bauteilseitigen Anlenkpunkte 7 und 8 in etwa in der Mitte des Durchmessers der Rohrstreben 1 und 2 liegen. Ihre Länge ist ferner so bemessen, daß die drei Anlenkpunkte 7,8 und 9 in der Fig. 3 dargestellten Verriegelungsstellung auf einer Linie, d.h. in Totpunktlage, liegen. Durch diese Dimensionierung ergeben sich einerseits optimale Kraft- und Hebelverhältnisse und andererseits eine feste und spielfreie Verriegelung.
Die Entfaltung der Rohrstreben 1 und 2 erfolgt wie in den Figuren 1 - 3 dargestellt: In der Ausgangsstellung liegen die beiden Streben 1 und 2 zunächst in etwa parallel nebeneinander, gehalten durch eine in der Zeichnung nicht dargestellten Fixierung, in diesem Fall ein lösbares Band, das die Sclilitßkraft der Feder lo kompensiert. Nach dem Lösen der Fixierung übt die Feder 1o ein Drehmoment auf die Stange 6 um die Schwenkachse B aus und verschwenkt diese im Uhrzeigersinn um das Gelenk 8. Dabei wird die Stange 5 mityerlos en, welche ihrerseits ein Drehmoment auf die Rohrstrebe 2 in bezug auf deren Schwenkachse A ausübt bund diese ebenfalls im Uhrzeigersinn verschwenkt.Åm Ende der Entfaltunysbewegung, d.h. wenn die beiden Rohrstreben 1 und 2 vollständig ausgerichtet sind, liegt die Stange 5 an einem in den Figuren angedeuteten Anschlag am Gelenk 8 an. In dieser Stellung befindet sich das von den beiden Stangen 5 und 6 gebildete Kniehebelgelenk in seiner Totpunktlage, in der es durch die Feder lo auch bei etwaigen Krafteinwirkungen auf die Rohrstrebe 2 gehalten wird. Die Verriegelung kann nur durch eine auf die Stangen 5 und 6 entgegen dem Uhrzeigersinn ausgeübte Kraft wieder gelöst werden.
Die in Figur 4 dargestellte Anordnung unterscheidet sich von der vorstehend beschriebenen lediglich dadurch, daß an Stelle einer unmittelbar an der Stange 6 angreifenden Zugfeder nunmehr ein Zugseil 20 vorgesehen ist.
Dieses ist über zwei Umlenkrollen 21 und 22 geführt, von denen eine auf der Schwenkachse B der Stange 6 und die andere an Stelle des .Befestigungspunktes 12 an der Rohrstrebe 1 angeordnet ist. Das Zugseil führt zu einer im Fall dieses Ausführungsbeispiels zentral angeordneten Zugfeder (hier nicht dargestellt), über die gleichzeitig mehrere der in der Figur gezeigte Vorrichtungen betätigbar sind. Der Ablauf der Entfaltung und Verriegelung ist der gleiche wie bereits anhand der Figuren 1 - 3 beschrieben.
Leerseite

Claims

Patentansprüche 1. Vorrichtung zur selbsttdliyen Entfaltung und Verriegelung zweier gelenkig miteinander verbundener Bauteile, insbesondere Platten oder Streben von Raumflugkörpern, g e k e n n z e i c h n e- t durch zwei gelenkig miteinander und mit den zu entfaltenden Bauteilen(1,2) nach Art eines Kniehebelgelenks verbundene Stangen (5,6) sowie ein dem bauteilseitigen Gelenk (8) einer der Stangen (5,6) zugeordnetes Kraftelement (lo), das an dieser Stange (6) mit einem in Entfaltungsrichtung wirkenden Drehmoment in bezug auf ihre durch das Gelenk (8) verlaufende Schwenkachse (B) angreift.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t, daß das Kraftelement von einer Feder (lo) gebildet wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Feder (lo) als Zugfeder ausgebildet ist und mit ihrem einen Ende an einem außerhalb der Verbindungslinie der beiden An- Anlenkpunkte (8,9) der Stange (6) liegenden Angriffspunkt (11) befestigt ist, während ihr anderes Ende um den bauteilseitigen Anlenkpunkt (8) der Stange (6) herum zu einem bauteilseitigen Befestigungspunkt (12) <jeführt ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Feder (lo) an einem nasenförmigen Ansatz (13) der Stange (6) befestigt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gek e n n z ei c h ne t, daß die zweite Stange (5) als Winkelhebel ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gek e n n z e i c h n e t, daß die Länge der Stangen (5,6) so bemessen ist, daß diese in der Ausgangsstellung einen Winkel von etwa 900 miteinander bilden und daß in der Endstellung die drei Anlenkpunkte (7,8,9) eine Totpunktlage einnehmen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Feder (20) über ein Zugseil (20) mit dem Angriffspunkt (11) an der Stange (6) verbunden ist, wobei das Zugseil über Umlenkrollen (21,22) geführt ist.