DE602004000965T2

DE602004000965T2 - Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil

Info

Publication number: DE602004000965T2
Application number: DE200460000965
Authority: DE
Inventors: Jo Smolders
Original assignee: B and B Controls; Socofimmo Holding SA
Current assignee: B and B Controls; Socofimmo Holding SA
Priority date: 2003-08-11
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2024-08-12
Also published as: US20050060892A1; US7207253B2; DE602004000965D1; ATE327153T1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil, die ein Schneideglied umfasst, das im Inneren eines ersten Gehäuses befestigt ist, welches eine Öffnung aufweist, die einen Durchlass für das Fallschirmseil bereitstellt, wobei die Schneidevorrichtung ferner ein Zündelement umfasst, das zum Hinausschleudern des Schneideglieds in Richtung des Seils bereitgestellt ist, nachdem es gezündet worden ist, um das Letztgenannte durchzuschneiden, wobei das Zündelement mit flexiblen elektrischen Drähten verbunden ist, die selbst mit einer Energieversorgungsquelle verbunden werden können. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung pyrotechnisch betätigte explosive Seilschneider.
Explosive Seilschneider sind seit vielen Jahren bekannt. Diese Vorrichtungen sind zum Beispiel bei der stufenweisen Entfaltung von Fallschirmen besonders nützlich. Der Hauptfallschirm wird in Stufen entfaltet, welche Stufen durch Reffseile gesteuert werden. Ein Seilschneider ist eine nützliche Vorrichtung, um zu gestatten, dass Reffseile während der stufenweisen Entfaltung der Reihe nach durchtrennt werden, und um auch den Einsatz eines Reserveschirms zu bewirken, wenn sich ein Hauptschirm nicht öffnete, wo dies nötig war. Daher ist es besonders wichtig, dass die Seilschneidevorrichtungen hochverlässlich sind. Eine typische Seilschneidevorrichtung umfasst einen Amboss und ein Schneideglied, das zum Amboss hin beweglich ist, aber davon um einen Abstand beabstandet ist, welcher gestattet, dass das Seil, das durchtrennt werden soll, dazwischen hindurchgeht. Das Schneideglied wird typischerweise durch einen herkömmlichen Explosiv-Betätigungsaufbau angetrieben, der eine Zündvorrichtung, eine Verzögerungsladung, und eine Explosivladung umfassen kann. Typischerweise werden derartige Seilschneider durch eine pyrotechnische Ladung angetrieben.
Bei den bekannten Vorrichtungen wird das Schneideglied nach der Zündung des Zündelements in Richtung des Seils hinausgeschleudert. Wenn von Explosivschneidern Gebrauch gemacht wird, wird das Explosivmaterial im Zündelement durch eine elektrische Entladung gezündet. Zu diesem Zweck verbinden elektrische Drähte das Zündelement mit einer Energieversorgungsquelle. Eine derartige Seilschneidevorrichtung ist zum Beispiel in U5-A-3,991,679, ausgestellt an Patrichi, und in US-A-2,924,147, ausgestellt an Bohl et al., veranschaulicht.
Bei Verwendung wird die Seilschneidevorrichtung einer mechanischen Kraft ausgesetzt und muss sie auch fähig sein, über einen weiten Bereich von Höhen, Drücken, Temperaturen, Feuchtigkeits- und Zugbedingungen hinweg verlässlich zu arbeiten. Soweit diese Parameter eine pyrotechnisch betätigte Vorrichtung beeinflussen können, müssen Maßnahmen getroffen werden, um jegliche nachteiligen Auswirkungen, die sich aus Veränderungen in diesen Parametern ergeben, zu verringern. Da eine Seilschneidevorrichtung häufig mit der Entfaltung eines Fallschirms verbunden ist, wird man zusätzlich auch verstehen, dass eine Seilschneidevorrichtung sehr verlässlich bleiben muss.
Es wurden auch verschiedene Arten von Vorrichtungen vorgeschlagen, um einen Teil eines Seils vielmehr explosiv zu zerstören, anstatt das Seil durchzuschneiden. Zum Beispiel wurde vorgeschlagen, eine Explosivladung zu verwenden, die in ein geflochtenes Seil oder Kabel eingebettet ist und mit einer Zündvorrichtung verbunden ist, welche zum Beispiel eine Fulminatverbindung, die einen Stacheldraht umgibt, umfasst, welche Verbindung gezündet wird, wenn der Stacheldraht zurückgezogen wird. Eine derartige zerstörbare Verbindungsvorrichtung ist zum Beispiel in US-A-2,768,802, ausgestellt an Dejean, gezeigt.
Ein Nachteil der bekannten Vorrichtungen ist, dass auf die elektrischen Drähte eine starke mechanische Kraft ausgeübt wird, die zu einem mechanischen Reißen der elektrischen Verbindung und daher zu einer Fehlfunktion des Zündelements führen könnte, was zu einem ungenauen Schneiden des Seils führt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil zu verwirklichen, bei der eine geringere mechanische Kraft auf die elektrischen Leitungen ausgeübt wird.
Zu diesem Zweck ist eine Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil nach der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte von mindestens einem Verstärkungsband umgeben sind, das aus einem Material gefertigt ist, das weniger elastisch als die Drähte ist, wobei das Verstärkungsband an einem zweiten Gehäuse befestigt ist, in dem das Zündelement untergebracht ist. Auf eine solche Weise wird die mechanische Kraft hauptsächlich auf das Verstärkungsband ausgeübt, da das Letztgenannte weniger elastisch als die Drähte ist. Die Drähte spüren die Kraft viel weniger und bleiben daher mit dem Zündelement verbunden.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform einer Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Band oder die Bänder um einen starren Stift geknüpft sind, der insbesondere aus Edelstahl gefertigt ist und an einer Stelle untergebracht ist, die in das zweite Gehäuse eingepasst ist. Dies ermöglicht eine verlässliche Verbindung zwischen dem Band und dem Gehäuse.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen elektrischen Drähte an ihren Enden, die im Inneren des zweiten Gehäuses angeordnet sind, erstarrt sind, um einen steifen Abschnitt zu bilden, an den eine Feindrahtbrücke elektrisch gebunden ist. Dies wird sowohl eine direkte Anbringung des Feindrahts an jedem elektrischen Draht als auch ein Anlegen der Punktladung gestatten. Der Vorteil dieser Technik ist, dass jegliche Zwischenverbindungen zwischen der Steuervorrichtung und der Punktladung vermieden werden.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform einer Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Seil aus einem schmelzbaren Material gefertigt ist, wobei das Zündelement bereitgestellt ist, um bei einer Zündung Wärme zu erzeugen, die ausreicht, um einen Abschnitt des Seils zu schmelzen. Der geschnittene Mittelabschnitt des Seils wird auch dann, wenn er nicht vollständig durchgeschnitten wird, durch die hohe Temperatur des Schneideglieds, die nach der Explosion einer pyrotechnischen Ladung zur Erhöhung der Temperatur erhalten wird, und durch die angepasste Größe und Form der Sicherheitsklinge geschmolzen werden, um die Schneidetätigkeit sicherzustellen.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, die eine bevorzugte Ausführungsform einer Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil nach der Erfindung veranschaulichen, ausführlicher beschrieben werden. In den Zeichnungen
zeigt 1 eine Gesamtansicht einer Seilschneidevorrichtung nach der Erfindung;
zeigt 2 das Innere einer Seilschneidevorrichtung nach der Erfindung;
zeigt 3 eine ausführliche Ansicht dessen, wie das Band am zweiten Gehäuse angebracht ist; und
zeigt 4 eine ausführliche Ansicht des Zündelements.
In den Zeichnungen wurden gleichen oder analogen Elementen die gleichen Bezugszeichen verliehen.
Die Schneidevorrichtung 1 für ein Fallschirmseil nach der Erfindung, die in 1 veranschaulicht ist, umfasst ein erstes Gehäuse 2, das eine Öffnung 3 aufweist, die zum Durchgang des Seils (nicht gezeigt), das geschnitten werden soll, bereitgestellt ist. Ein abgeschirmtes Kabel 4, das das erste Gehäuse verlässt, umfasst elektrische Drähte, die zu einer Energieversorgungsquelle (nicht gezeigt) führen.
Im Inneren des ersten Gehäuses ist wie in 2 veranschaulicht ein Schneideglied 5 untergebracht. Das vordere Ende des Schneideglieds befindet sich in einer solchen Weise in der Nähe der Öffnung, dass sich das Schneideglied nahe des Seils befindet, das die Öffnung quert. Vorzugsweise weist das Schneideglied eine runde Schneideklinge auf und ist es kegelförmig. Dies ermöglicht ein Schneiden des Seils an zwei unterschiedlichen Stellen. Das Schneideglied ist als vorderes Ende eines Stifts 6 geformt, um den zwei O-Ringe geschlungen sind. Dadurch wird eine glatte Bewegung des Schneideglieds im Inneren des ersten Gehäuses erhalten.
Wie in 4 näher veranschaulicht ist ein hinteres Ende 8 des Stifts 6 zu einem vorderen Ende eines zweiten Gehäuses 9 gerichtet, das im Inneren des ersten Gehäuses befestigt ist. Das zweite Gehäuse bringt ein Zündelement 10 unter, das durch eine Kappe 11 geschützt ist. Das Zündelement ist vorzugsweise aus einem pyrotechnischen Material gefertigt. Die Zusammensetzung des pyrotechnischen Materials bestimmt das Luftvolumen, das aufgrund der Explosion in der Vorrichtung erzeugt wird, und die Wärme, die durch das letztgenannte Material erzeugt wird, und somit auch die Wärme, die zum Schneideglied übertragen wird.
Zwei flexible elektrische Drähte 12 und 13 dringen in das zweite Gehäuse 9 ein und verlaufen bis zum Volumen, das durch die Kappe 11 bedeckt ist. Diese Drähte liefern elektrische Energie zum Zündelement, um das Letztgenannte zu zünden. Die Drähte sind an ihren Enden 14 und 15, die sich im Inneren der Kappe befinden, erstarrt. Auf eine solche Weise bilden die erstarrten Enden einen steifen Abschnitt, an den eine Feindrahtbrücke 16 elektrisch gebunden ist. Dieser Aufbau ist mit dem, der in elektrischen Glühbirnen verwendet wird, vergleichbar. Die Erstarrung der Drahtenden wird zum Beispiel durch Schmelzkopfschweißen der zahlreichen Fadendrahtenden verwirklicht. Die Anbringung der Feindrahtbrücke an den Drahtenden wird vorzugsweise durch Punktschweißen verwirklicht.
Der steife Abschnitt wie auch ein Teil der Drähte ist in ein versteifendes Material 17 gegossen, und die erstarrten Enden 14 und 15 verlaufen leicht über das gegossene versteifende Material hinaus. Auf eine solche Weise bilden sie die Elektroden, an die die Feindrahtbrücke 16 punktgeschweißt wird. Das versteifende Material ist vorzugsweise aus Epoxid oder Kautschuk gebildet.
Wie in 3 veranschaulicht ist das zweite Gehäuse mit einem Sperrglied 21 versehen, das am entgegengesetzten Ende zu jenem angebracht ist, an dem die Kappe 11 angebracht ist. Das Sperrglied ist im Wesentlichen zylinderförmig geformt und mit einer diagonal verlaufenden Aussparung versehen, die an einem Vorderende davon ausgeführt ist. Ein starrer Stift 20, der vorzugsweise aus Edelstahl gefertigt ist, ist in der Aussparung 22 untergebracht. Das Sperrglied ist mit einer vorderen und einer hinteren Öffnung versehen, um den Durchgang der Drähte 12 und 13 zu ermöglichen. Mindestens ein Verstärkungsband 18 (2) umgibt die Drähte 12 und 13. Das Verstärkungsband ist aus einem Material gefertigt, das weniger elastisch als jenes ist, aus dem die Drähte gefertigt sind. Vorzugsweise ist das Band 18 aus Kevlar (ein eingetragenes Warenzeichen von Dupont de Nemours) gefertigt.
Das Verstärkungsband ist durch den Stift 20 am zweiten Gehäuse befestigt. Zu diesem Zweck ist das Bandende um den Stift 20 geknüpft (durch den Knoten 19 veranschaulicht), wodurch das Band am Sperrglied angebracht wird, da der Stift in der Aussparung 22 untergebracht ist. Wenn nun eine mechanische Kraft oder Spannung auf das Kabel 4 ausgeübt wird, zum Beispiel bei der Zündung des Zündelements, wird der Großteil der Kraft oder der Spannung durch das Band 18 aufgenommen werden, da das Letztgenannte weniger elastisch als die Drähte 12 und 13 ist. Letztgenannte werden beinahe keine Kraft oder Spannung spüren, wodurch die Gefahr der Zerstörung der elektrischen Verbindung mit dem Zündelement verringert wird. Ein Großteil der Kraft oder Spannung wird durch das Band aufgenommen und auf den Stift ausgeübt.
Das Bandende und der Knoten 19 sind auch vorzugsweise in das versteifende Material 17 gegossen. Dadurch wird eine Einheit aus dem Band und den Drähten im Inneren des zweiten Gehäuses erhalten.
Vorzugsweise ist das Seil aus einem schmelzbaren Material wie etwa zum Beispiel Dacron (ein eingetragenes Warenzeichen von Dupont de Nemours) gefertigt. Wie bereits erwähnt ist das Zündelement bereitgestellt, um bei der Zündung Wärme zu erzeugen, die ausreicht, um einen Abschnitt des Seils zu schmelzen. Tatsächlich kann mit einer passenden Auswahl des Materials, aus dem das Seil gefertigt ist, und mit einer daran angepassten Auswahl des pyrotechnischen Materials genug Wärme erzeugt werden, um das Seil zu schmelzen. Die kleine Abmessung des Schneideglieds wird die Wärme im Schneideglied sammeln, um ausreichend Wärme zu liefern, um ebenfalls das Seil zu schmelzen, wodurch der Schneidevorgang und somit die Verlässlichkeit der Vorrichtung verbessert wird. Durch Verwenden einer zylinderförmigen Schneideklinge wird das Seil an zwei Stellen geschnitten, und dieser doppelte Schnitt wirkt mit einem Schmelzen des Materials perfekt zusammen. Die Kegelform des Schneideglieds ist so in der Größe bemessen, dass eine Aufnahme von ausreichender Größe gebildet wird, um den geschmolzenen Seilabschnitt aufzunehmen.

Claims

Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil (1) umfassend ein Schneideglied (5), das im Inneren eines ersten Gehäuses (2) befestigt ist, das eine Öffnung (3) aufweist, die einen Durchlass für das Fallschirmseil bereitstellt, wobei die Schneidevorrichtung ferner ein Zündelement (10) umfasst, das zum Hinausschleudern des Schneideglieds in Richtung des Seils bereitgestellt wird, nachdem dies gezündet worden ist, um das Letztgenannte durchzuschneiden, wobei das Zündelement mit flexiblen elektrischen Drähten (12, 13) verbunden ist, die selbst mit einer Energieversorgungsquelle verbunden werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte von mindestens einem Verstärkungsband (18) umgeben sind, das aus einem Material gefertigt ist, das weniger elastisch als die Drähte ist, wobei das Verstärkungsband an einem zweiten Gehäuse (9) befestigt ist, in dem das Zündelement untergebracht ist.
Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Band oder die Bänder (18) um einen starren Stift (24) geknüpft (19) sind, der insbesondere aus Edelstahl gefertigt ist und in einer Aussparung untergebracht ist, die in das zweite Gehäuse eingepasst ist.
Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die flexiblen elektrischen Drähte an ihren Enden (14, 15) erstarrt sind, die im Inneren des zweiten Gehäuses angeordnet sind, um einen steifen Abschnitt zu bilden, an den eine Feindrahtbrücke (16) elektrisch gebunden ist.
Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der steife Abschnitt innerhalb eines versteifenden Materials (17) insbesondere Epoxid oder Kautschuk gegossen ist, und wobei die erstarrten Drahtenden (14, 15) leicht über das gegossene, versteifende Material hinaus verlaufen.
Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Seil aus einem schmelzbaren Material gefertigt ist, wobei das Zündelement (10) bereitgestellt wird, um bei einer Zündung genug im Schneideglied zu speichernde Wärme zu erzeugen, die ausreicht, um einen Abschnitt des Seils zu schmelzen.
Schneidevorrichtung für ein Fallschirmseil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneideelement (5) zum Anwenden eines doppelten Schnitts auf das Seil bereitgestellt wird.