DE3215432C2

DE3215432C2 - Hold-down device for deployable solar generators

Info

Publication number: DE3215432C2
Application number: DE3215432A
Authority: DE
Inventors: Peter 8011 Faistenhaar Eschenfelder; Helmut 8000 München Kiendl; Takeshi Fuzisawa Kanagawa Yamada
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH; Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-04-24
Filing date: 1982-04-24
Publication date: 1986-10-30
Also published as: DE3215432A1; JPS58188798A

Abstract

Dieser Niederhalter wird bei entfaltbaren Solargeneratoren eines Satelliten verwendet. Der Solargenerator besteht aus einem Stapel übereinandergelegter Paneele (1, 2, 3), welche mittels Scharnieren (4) untereinander und mit dem Satellitenkörper (11) verbunden sind. Es wird vorgeschlagen, daß der Niederhalter einen Hebel (8) aufweist, der an einer Klammer (7) drehbar befestigt ist. Eine Feder (9) setzt den Hebel (8) in Richtung auf die Klammer (7) hin unter Vorspannung. Entgegen der Federkraft greift ein Seil (10) am Hebel (8) an und drückt letzteren auf das äußerste Paneel (2) des Stapels. Zum Entriegeln des Niederhalters ist das Seil (10) mittels eines Seiltrenners durchtrennbar. Am Umfang des Paneelstapels können mehrere Niederhalter angeordnet und mittels eines gemeinsamen Seiles verbunden sein.This hold-down device is used in the deployable solar generators of a satellite. The solar generator consists of a stack of panels (1, 2, 3) placed one on top of the other, which are connected to one another and to the satellite body (11) by means of hinges (4). It is proposed that the hold-down device have a lever (8) which is rotatably attached to a bracket (7). A spring (9) sets the lever (8) in the direction of the clamp (7) under pretension. Against the spring force, a rope (10) engages the lever (8) and presses the latter onto the outermost panel (2) of the stack. To unlock the hold-down device, the rope (10) can be cut using a rope cutter. Several hold-down devices can be arranged on the periphery of the panel stack and connected by means of a common cable.

Description

Die Erfindung betrifft eine Niederhaltevorrichtung für entfaltbare Solargeneratoren eines Satelliten, gemaß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.The invention relates to a hold-down device for deployable solar generators of a satellite, according to the preamble of the claim.

Eine derartige Niederhaltevorrichtung ist aus der DE-AS 28 53 070 bekannt Bei der dort beschriebenen Vorrichtung werden die zu einem Stapel zusammengefalteten Paneele des Solargeneraturs durch mehrere einzelne Niederhalter im gefalteten Zustand am Satellitenkörper festgehalten. Dazu weist jeder Niederhalter einen stabförmigen Haltebolzen auf, welcher durch entsprechende Bohrungen in den Paneelen hindurchgeführt ist und an seinem oberen Ende ein Druckstück aufweist, welches auf das äußerste Paneel des Stapels drückt. Das untere Ende des Haltebolzens ragt in ein unterhalb des Stapels am Satellitenkörper befestigtes Gehäuse hinein und wird dort von einem Arretierungsbolzen festgehalten, welcher mit einer Nase in eine ent- sprechende Ausnehmung des Haltebolzens eingreift. Letzterer wird durch Verschrauben des Druckstückes unter Zugspannung gesetzt. Der Arretierungbolzen wird von dem einen Ende eines Hebels in die Ausnehmung des Haltebolzens gedruckt. Der Hebel ist an einem fest mit dem Satellitenkörper verbundenen Halterungselement drehbar gelagert, und an seinem anderen Ende greift ein Seil an, so daß ein Drehmoment resultiert, durch welches bewirkt wird, daß der Arretierungsbolzen mit seiner Nase ständig in die Ausnehmung des Haltebolzens drückt. Der Arretierungsbolzen wird noch von einer Feder belastet, weiche ihn aus der Ausnehmung des Haltebolzens herauszubewegen sucht.Such a hold-down device is known from DE-AS 28 53 070 in the case described there The panels of the solar generator, which are folded together to form a stack, are replaced by several individual hold-down clamps held in the folded state on the satellite body. To do this, each hold-down device a rod-shaped retaining bolt, which is passed through corresponding holes in the panels is and at its upper end has a pressure piece, which on the outermost panel of the stack presses. The lower end of the retaining bolt protrudes into a fixed below the stack on the satellite body Housing and is held there by a locking bolt, which with a nose into a designated engages speaking recess of the retaining bolt. The latter is achieved by screwing the pressure piece put under tension. The locking bolt is inserted into the recess from one end of a lever of the retaining bolt. The lever is on a mounting element fixedly connected to the satellite body rotatably mounted, and at its other end engages a rope, so that a torque results, which causes the locking bolt with its nose constantly in the recess of the Retaining bolt presses. The locking bolt is still loaded by a spring, soft it out of the recess seeks to move out of the retaining bolt.

Die Kraft dieser Feder sowie die Vorspannung des Haltebolzens werden jedoch im zusammengefalteten Zustand des Paneel-Stapels ständig von der Kraft übertroffen, welche aus dem durch das Seil auf den Hebel ausgeübten Drehmoment resultiert. Die an den Hebeln der einzelnen Niederhalter angreifenden Seile sind zu einem gemeinsamen Verbindungsseil geführt, welches mit einem Seiltrenner durchtrennbar ist.The force of this spring and the bias of the retaining bolt are, however, in the folded up State of the panel stack constantly exceeded by the force exerted by the rope on the lever exerted torque results. The ropes engaging the levers of the individual hold-down devices are closed out a common connecting rope, which can be cut with a rope cutter.

Diese bekannte Niederhaltevorrichtung ist hinsichtlich der Anzahl der in ihr verwendeten Bauelemente relativ aufwendig. Ausgehend von dem die eigentliche Niederhaltekraft bereitstellenden Seil folgen in der Wirkungskette aufeinander ein Hebel, ein Arretierungsbolzen sowie ein stangenförmiger Haltebolzen, welcher an seinem oberen Ende mit einem verschraubbaren Druckstück und an seinem unteren Ende mit einer Ausnehmung für den Eingriff der Nase des Arretierungsbolzens versehen bein muß. Außerdem ist für den Hebel ein Halterungselement und für das untere Ende det, Haltebolzens sowie für den Arretierungsbolzen ein Gehäuse mit entsprechenden Bohrungen vorgesehen. Weiterhin müssen auch in den Paneelen an entsprechenden Stellen Bohrungen vorhanden sein, durch die der stangenförmige Haltebolzen hindurchzuführen ist. Die Gesamtkoni.truktion muß so ausgelegt sein, daß während des Entfaltvorganges die Möglichkeit ausgeschlossen ist, daß der stangenförmige Haltebolzen in den Bohrungen verkantet und so den Entfaltvorgang behindert.This known hold-down device is in terms of the number of components used in it relatively complex. Starting from the rope providing the actual hold-down force, follow in the chain of effects on top of each other a lever, a locking bolt and a rod-shaped retaining bolt, which on its upper end with a screwable pressure piece and at its lower end with a recess must be provided for the engagement of the nose of the locking bolt. There is also a for the lever Retaining element and for the lower end det, retaining bolt and a housing with corresponding holes is provided for the locking bolt. Farther holes must also be present in the panels at appropriate points through which the rod-shaped Retaining bolt is to be passed through. The overall construction must be designed in such a way that during the unfolding process there is no possibility that the rod-shaped retaining bolt tilts in the holes and thus hinders the unfolding process.

Es ist somit wünschenswert, die Konstruktion der bekannten Niederhaltevorrichtung im Hinblick auf eineIt is thus desirable to design the known Hold-down device in view of a

einfacher zu gestalten, wobei gleichzeitig auf optimale Funktionssicherheit zu achten ist Dies liegt der Erfindung als Aufgabe zugrunde.Easier to design, while at the same time it is important to ensure optimal functional reliability. This lies with the invention as a task.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß jedem Hebel eine unmittelbar an seinem einen Ende angreifende, dieses unter Vorspannung in Richtung auf das Halterungselement hin setzende Feder mit dem Seil entgegengesetzter Wirkrichtung zugeordnet ist und das jeweils andere Ende des Hebels aufgrund der die Federwirkung übersteigenden Seilkraft auf das äußerste Paneel des Stapels gedrückt wird.This object is achieved in that each lever has a directly engaging one end, this one under bias in the direction of the retaining element setting spring with the rope opposite Direction of action is assigned and the other end of the lever due to the spring action excessive rope force is pressed onto the outermost panel of the stack.

Diese Niederhaltevorrichtung kommt somit mit wesentlich weniger Bauteilen aus als die bekannte Vorrichtung. Sie ist daher konstruktiv und fertigungstechnisch einfacher und steht der bekannten Vorrichtung auch hinsichtlich der Funktionssicherheit nicht nach. Dar jedem Niederhalter zugeordnete Hebel wirkt nunmehr unmittelbar auf das äußerste Paneel,-jhne daß eine Wirkungskette weiterer Bauelemente zwischengeschaltet ist. Die Konstruktion zeichnet sich durch Robustheit und äußerste Einfachheit aus und ist somit für den Einsatz bei Satellitenmissionen gut geeignet.This hold-down device thus manages with significantly fewer components than the known device. It is therefore simpler in terms of design and manufacturing technology and is also available to the known device in terms of functional reliability. The lever assigned to each hold-down device now acts directly on the outermost panel, -jhne that a chain of effects further components is interposed. The construction is characterized by robustness and extreme simplicity and is therefore well suited for use in satellite missions.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigt in schematischer WeiseAn embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the figures. It shows in a schematic way

F i g. 1 einen Solargenerator in der niedergehaltenen Position;F i g. 1, a solar generator in the held down position;

F i g. 2 einen Solargenerator während des Entfaltens;F i g. 2 a solar generator during deployment;

F i g. 3 einen gefalteten Stapel eines Solargenerators in Draufsicht.F i g. 3 shows a folded stack of a solar generator in plan view.

In F i g. 1 sind Paneele 1,2,3 eines gefalteten Solargenerators dargestellt, weiche auf einem Satellitenkörper 11 drehbar mittels Scharnieren 4 befestigt sind, wobei nicht gezeigte Federn für das Auseinanderfalten der Paneele 1, 2,3 sorgen. Abstandsstücke 5,6 und ein Halterungselement 7 bestimmen die relative Position zwischen den Paneelen 1,2,3 und zum Satellitenkörper 11.In Fig. 1 are panels 1, 2, 3 of a folded solar generator shown, which are rotatably mounted on a satellite body 11 by means of hinges 4, wherein Springs (not shown) ensure that the panels 1, 2.3 are unfolded. Spacers 5,6 and a support element 7 determine the relative position between the panels 1, 2, 3 and to the satellite body 11.

Der Niederhalter umfaßt das am Satellitenkörper 11 befestigte Halterungselement 7, einen Hebel 8, der in bezug zum Halterungselement 7 drehbar ist, und eine Feder 9, welche zwischen dem Hebel 8 und dem Halterungselement 7 angebracht ist.The hold-down comprises the mounting element 7 fastened to the satellite body 11, a lever 8 which is shown in FIG is rotatable with respect to the mounting element 7, and a spring 9, which between the lever 8 and the mounting element 7 is attached.

Die Paneele 1,2,3 werden in ihrer gefalteten Position niedergehalten unter der Kraft Fl, welche durch den Hebel 8 aufgebracht wird, der seinerseits durch ein Seil 10 unter der Kraft F2 gehalten wird. Die Feder 9 ist so gespannt, daß sie normalerweise versucht, den Hebel 8 unter der Kraft F3 in Richtung auf das Halterungsele-The panels 1, 2, 3 are held down in their folded position under the force F1, which is applied by the lever 8, which in turn is held by a rope 10 under the force F2 . The spring 9 is so tensioned that it normally tries to push the lever 8 under the force F3 in the direction of the mounting element

ment 7 hin zu drehen. Da jedoch die Kraft F2 überwiegt, wird insgesamt auf den Hebel 8 ein Moment ausgeübt, welches dafür sorgt, daß die Paneele 1,2,3 in der niedergehaltenen Position verbleiben.ment 7 to turn. However, since the force F2 predominates, a moment is exerted overall on the lever 8 which ensures that the panels 1, 2, 3 remain in the held down position.

Das Entfalten der Paneele 1, 2, 3 geht folgendermaßen vor sich. In dem Moment, in dem die Kraft F2 im Seil 10 auf nahezu Null reduziert wird, rotiert der Hebel 8 im Uhrzeigersinn in Richtung des Halterungselements 7 aufgrund der Kraft F3, welche durch die Feder 9 ausgeübt wird. Der Hebel 8 wird so weit gedreht, bis das Abstandsstück 6 am Paneel 2 frei ist, worauf die Paneele 1,2,3, wie in F i g. 4 dargestellt, von nicht näher dargestellten Federn in den Scharnieren 4 auseinandergedrückt werden.The panels 1, 2, 3 are unfolded as follows. At the moment when the force F2 in the rope 10 is reduced to almost zero, the lever 8 rotates clockwise in the direction of the holding element 7 due to the force F3 which is exerted by the spring 9. The lever 8 is rotated until the spacer 6 is free on the panel 2, whereupon the panels 1, 2, 3, as in FIG. 4, are pressed apart by springs (not shown in detail) in the hinges 4.

In F i g. 3 ist ein zusammengefalteter Stapel eines Solargenerators auf einem Satellitenkörper 11 in Draufsicht dargestellt, wobei mit 16 das äußerste Paneel des entfaltbaren Solargenerators bezeichnet ist. Der Stapel wird durch vier Niederhalter 15 gehalten. Die Niederhalter 15 sind untereinander über je eine Schleife eines Seiles 10 verbunden. Beide Schleifer sind über ein Verbindungsseil 17 miteinander verbunden, wohei da? Seil 10 unter der Vorspannung der Kraft F2 stehtIn Fig. 3 shows a folded-up stack of a solar generator on a satellite body 11 in a plan view, 16 denoting the outermost panel of the deployable solar generator. The stack is held by four hold-down devices 15. The hold-down devices 15 are connected to one another via a loop of a rope 10 each. Both sliders are connected to one another via a connecting rope 17, what about that? Rope 10 is under the pretension of the force F2

In dem Moment, in dem das Verbindungsseil 17 mittels eines Seiltrenners 14 durchtrennt wird, ausgelöst z. B. durch eine pyrotechnische Ladung, wird die Kraft F2 auf nahezu Null reduziert, wodurch alle vier Niederhalter 15 simultan freigesetzt werden, so daß der Stapel insgesamt sich entfalten kann.At the moment in which the connecting rope 17 is severed by means of a rope cutter 14, triggered z. B. by a pyrotechnic charge, the force F2 is reduced to almost zero, whereby all four hold-down devices 15 are released simultaneously, so that the stack can unfold as a whole.

Der Niederhalter 15 kann für eine Vielzahl von Paneelen verwendet werden, da die Funktion völlig unabhängig von der Anzahl der übereinandergefalteten Paneele vonstatten gehtThe hold-down device 15 can be used for a variety of panels, since the function is completely independent depends on the number of panels folded over one another

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

4040

4545

5555

6060

6565

Claims

Claim:

Hold-down device for deployable solar generators of a satellite, the solar generator from a stack of superimposed, with the help of hinges with each other and with the satellite body connected panels, there are several hold-down devices distributed around the periphery of the panels are, each hold-down device has a lever, which is fixed to the satellite body connected mounting element is rotatably mounted, at one end of each lever a rope attacks, the ropes are led to a common connecting rope and the connecting rope with can be cut through a rope cutter, characterized in that each lever (8) has one directly engaging at its one end, this under bias in the direction of the mounting element (7j tin setting spring (9) is assigned to the rope (10) in the opposite direction of action and the other end of the lever (8) due to the rope force exceeding the spring effect on the outermost panel (2) of the stack is pressed.

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