DE3215434A1

DE3215434A1 - Riegelmechanismus fuer entfaltbare solargeneratoren von satelliten

Info

Publication number: DE3215434A1
Application number: DE19823215434
Authority: DE
Inventors: Peter 8011 Faistenhaar Eschenfelder; Helmut 8000 München Kiendl; Masayuki Fujisawa Kanagawa Tomita
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG; Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-04-24
Filing date: 1982-04-24
Publication date: 1983-10-27
Also published as: JPS58188799A; JPH0433680B2; DE3215434C2

Description

Riegelmechanismus für entfaltbare Solargeneratoren
von Satelliten Die Erfindung betrifft einen Riegelmechanismus für entfaltbare Solargeneratoren von Satelliten für die Verriegelung der einzelnen Panele des Solargenerators in entfaltetem Zustand.
Es entspricht dem Stand der Technik, die Solargeneratoren von Satelliten für die Phase zusammenzufalten, in der der Satellit mittels Trägerführung in seine Bahn gebracht wird.
Nach der Trennung des Satelliten vom Trägerfahrzeug wird der Solargenerator ausgefaltet. Die einzelnen Panele müssen nach dem Entfalten verriegelt werden.
In Fig.1 und 2 ist eine Verriegelungsvorrichtung nach dem Stand der Technik dargestellt. Panele 1, 2, welche mit nicht dargestellten Solarzellen auf ihren der Sonne zugewendeten Seiten an dem einen Panel ausgerüstet sind, sind drehbar über einen Scharnierbolzen 5 und ein Lager 6 an dem anderen Panel miteinander verbunden. Hierzu sind die Panele 1, 2 an ihren aneinandergrenzenden Enden mit Scharnierköpfen 3, 4 ausgestattet, wobei nach Art eines Türscharniers der Scharnierkopf 4 in den Scharnierbolzen 5 übergeht und der Scharnierkopf 3 das Lager 6 ausbildet. Mit Hilfe der Vorrichtung nach Art eines Türscharniers können die Panele 1, 2 aus ihrer gefalteten Stellung in die entfaltete Stellung gedreht werden.
Auf dem Scharnierkopf 3 ist ein Verriegelungsklotz 7 montiert, und auf dem Scharnierkopf 4 ist eine gelochte Blattfeder 8 mit einem freien Ende angebracht.
Die Verriegelung geschieht mit Hilfe der Vorrichtungen nach dem Stand der Technik folgendermaßen. Wie aus der Fig.1 hervorgeht, werden die Panele 1, 2 für die entfaltete Stellung in koplanare Position gebracht, so daß die Blattfeder 8, welche mit einem Ende an dem Scharnierkopf 4 befestigt ist, von einer Nase des Verriegelungsklotzes 7 hochgeschoben wird und hinter dieser Nase mit ihrem Loch einschnappt, sobald die beiden Panele in koplanarer Situation sich befinden. Die beiden Panele 1, 2 werden auf diese Art und Weise in einer verriegelten Position zueinander gehalten, so daß ein Rückdrehen grundsätzlich nicht möglich ist.
Der Verriegelungsmechanismus nach dem Stand der Technik kann jedoch nicht sicher verhindern, daß sich in späterem Einsatz die Verriegelung von selbst aufhebt. Dies kann dadurch geschehen, daß die Panele 1, 2 durch äußere Kräfte in Winkelbewegung versetzt werden und diese mit den Erschütterungen auf die Feder 8 und die Verriegelung übertragen werden. Ein Ausweg hieraus ist es, die Blattfeder 8 zu verstärken, so daß sie eine gröBere Steifheit aufweist und mithin die Verriegelung nicht so leicht aufgehoben werden kann. Das Verstärken der Feder 8 führt jedoch dazu, daß verstärkt Reibung mit dem Verriegelungsklotz 7 auftritt und dadurch das glatte und störungsfreie Entfalten der Panele 1, 2 behindert wird.
Gerade die Energieversorgung eines Satelliten ist für die Vollziehung seiner Mission von hervorragender Bedeutung. Es muß daher mit großer Sorgfalt Bedacht darauf gelegt werden, daß der Solargenerator tatsächlich in seiner aus gefalteten Position verbleibt, da andernfalls die Einfallsrichtung des Sonnenlichts nicht optimal ist und damit Einbußen an der Energieerzeugung eintreten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Verriegelungsmechanismus der eingangs genannten Art zu schaffen, durch den mit höchstmöglicher Sicherheit ein Entriegeln nach dem Entfalten des Solargenerators ausgeschlossen werden kann, die Entfaltung selbst jedoch nicht behindert wird.
Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß das eine Panel einen drehbaren Verriegelungsarm aufweist und daß das andere Panel einen Schlitz aufweist, in den ein am Verriegelungsarm angebrachter Verriegelungspin einrastbar ist, wobei der Verriegelungspin über eine Verriegelungspinführung in Form einer Kurvenscheibe aus der Position in zusammengefaltetem Zustand der Panele in die Verriegelungsposition führbar ist, und daß der Verriegelungsarm in Richtung auf den Drehpunkt der Panele unter Federspannung setzbar ist.
Besonders vorteilhaft wirkt sich aus, daß eine äußerst sichere Verriegelung hergestellt wird, ohne daß aufwendige mechanische Konstruktionen notwendig sind. Obwohl die totale Einfachheit nach dem Stand der Technik aufgegeben wird, ist trotzdem eine Verriegelung geschaffen worden, die mit nur äußerst wenigen bewegten Teilen auskommt, gleichwohl aber die oben erwähnte Sicherheit in der Verriegelung der Panele zueinander (unter Raumfahrtbedingungen) herstellen kann.
Die Erfindung ist anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen: Fig.3 und 4 die Drauf- bzw. Seitensicht der Verriegelung bei gefalteten Panelen; Fig.5 die Seitenansicht während des Entfaltvorganges; Fig.6 die Seitenansicht bei entfaltetem Solargenerator; Fig.7 einen Schnitt durch die Fig.6; Fig.8 die Draufsicht auf die Fig.6.
In allen Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Mit 10, 20 sind Panele bezeichnet, welche drehbar über Scharnierteile 30, 40, welche einen Scharnierbolzen 50 bzw. ein Lager 60 aufweisen, verbunden sind. Ein Verriegelungsarm 70 mit einem Verriegelungspin 9 ist über einen Bolzen 13 mit dem Scharnierteil 30 verbunden.
Eine Verriegelungspinführung 11 in der Form einer dünnen Halbkreisscheibe ist am Scharnierteil 40 befestigt. Das Scharnierteil 40 hat einen Schlitz 80, dessen hinteres Ende länger ist als das vordere, mithin einen über die Kontur der Verriegelungspinführung (11) hinausragenden Anschlag (90).
Außerdem ist eine Feder 12 vorhanden, welche den Verriegelungspin 9 in Richtung des Scharnierbolzens 50 zieht, mithin in Richtung auf den Schlitz 80.
Die Verriegelung geschieht folgendermaßen. Beim Ausfahren der Panele 10,20 des Solargenerators gleitet der Verriegelungspin 9 über die Verriegelungspinführung 11 (Fig.5).
Wenn die Panele 10, 20 vollständig ausgefahren sind, rastet der Verriegelungspin 9 in den Schlitz 80 des Scharnierteiles 40 ein und befindet sich unter Spannung von der Feder 12 (Fig.6).
Der Verriegelungspin 9 wird mithin in den Schlitz 80 hineingezogen. Dadurch, daß das hintere Ende des Schlitzes 80 länger ist als das vordere Ende, kann der Verriegelungspin 9 nicht über den Schlitz 80 hinausgleiten, so daß auch in dieser Richtung die Panele 10, 20 sicher yehalten werden.
Nach beendeter Verriegelung der Panele 10, 20 werden diese entsprechend der Reibung zwischen dem Verriegelungspin 9 und den Schlitz 80 und der Kraft aufgebracht von der Feder 12 in der verriegelten Position gehalten.

Claims

Riegelmechanismus für entfaltbare Solargeneratoren von Satelliten Patentansprüche 1. Riegelmechanismus für entfaltbare Solargeneratoren von Satelliten für die Verriegelung der einzelnen Panele des Solargenerators in entfaltetem Zustand, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das eine Panel (10) einen drehbaren Verriegelungsarm (70) aufweist und daß das andere Panel (20) einen Schlitz (80) aufweist, in den ein am Verriegelungsarm (70) angebrachter Verriegelungspin (9) einrastbar ist, wobei der Verriegelungspin (9) über eine Verriegelungspinführung (11) in Form einer Kurvenscheibe aus der Position in zusammengefaltetem Zustand der Panele (10, 20) in die Verriegelungsposition führbar ist, und daß der Verriegelungsarm (70) in Richtung auf den Drehpunkt der Panele (10, 20) unter Federspannung (Feder 12) setzbar ist.
2. Riegelmechanismus nach Anspruch 1, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Schlitz (80) zum Verhindern des Umschlagens der Panele (10, 20) im ausgefalteten Zustand einen hinteren, über die Kontur der Verriegelungspinführung (11) hinausragenden Anschlag (90) aufweist.