DE7912833U1 - Schnelloeffnungseinrichtung fuer haengegleiter-rettungsfallschirme - Google Patents

Description

D'pl-Ing Heinz Lesser Dipl Ing OHn F'uqr.i P.it.-"MnWiMe D R München B1 (,nsimaslranf! 81

Mathias Dietl - 4 - L 11.439

B1B1 Hundham 11/3 fl/km

Schnellöffnungseinrichtung für Hängegleiter-Rettungsfallschi rnie

Die Erfindung betrifft eine Schnellöffnungseinrichtung für \

1 Rettungsfallschirme, deren Halteleinen am Zentralgelenk von Hängegleitern befestigt sind.

Es sind FallschirmBinrichtungen für Hängegleiter bekannt, \ die für eine sichere Rettung des Piloten bei Öffnungszeiten von 3 bis 4 Sekunden eine Mindesthöhe von ca. 15D m über Grund benötigen, um sicher auszulösen.

Herkömmliche Rettungsfallschirme werden von den Piloten auf der Brust getragen, von dort gelöst und nach unten oder oben über die Schulter weggeworfen. Damit ergibt sich die Gefahr, daß sich der Fallschirm bzw. die damit zusammenhängenden Leinen in der Verspannung des Hängegleiters verfangen. Insbesondere aber ist der Weg des Fallschirmes bis über den Aufhängepunkt im Zentralgelenk des Hängegleiters zu groß, wodurch sich eine entsprechend lange Öffnungszeit ergibt.

Vielfach ist aber sowohl die Bodenfreiheit als auch die Zeitspanne für ein solches Vorgehen nicht vorhanden, um den Piloten noch vor einem schweren Sturz zu bewahren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, auch bei relativ geringer Höhe den Fallschirm so schnell wie möglich zur Öffnung zu bringen und dies auch aus extremen Lagen des

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HängBgleiters in der Absturzphase heraus.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein rückstoßgetriebener, durch den Piloten und/oder den Hängegleiter selbst auszulösender Tragkörper vorgesehen ist, an den die Fallschirmspitze angehängt ist und der den Fallschirm bei Auslösung von dem Hängegleiter nach oben entfernt.

Damit ist man in der Lage, in sehr kurzer Zeit den Abstand zwischen dem Gleiter und dem Rettungsfallschirm so groß zu machen, daß sich der Fallschirm sicher und unbehindert öffnen kann. Dabei wurden Öffnungszeiten in der Größenordnung von einer Sekunde vom Auslösezsitpunkt ab gerechnet erreicht. Es ist ohne weiteres vorstellbar, daß man dadurch in der Lage ist, den Fallschirm auch noch bei geringer Höhe über Boden, beispielsweise 10 m, sicher zum öffnen zu bringen.

In bevorzugter Ausführung ist der Tragkörper an einem Basisteil gehalten, das im Bereich des Zentralgelenkes des Gleiters festgelegt ist. Damit ist die gesamte Rettungseinrichtung bestehend aus Fallschirm nebst dessen Behälter und der Schnellöffnungseinrichtung etwa im Schwerpunkt des Gleiters vereint, was für dessen Trimmung von besonderem Vorteil ist.

Für den Fall, daß man einen starr verspannten Gleiter verwendet, bei dem also kein Turm mit oberhalb der Flügel verlaufender Abspannung vorgesehen ist, wird das Basisteil an dem Kielrohr des Gleiters festgelegt. Bei Vorhandensein einer oberen Abspannung wird der Basisteil vorzugsweise oberhalb des Zentralgelenkes an dem Turm festgelegt. Um den Luftwiderstand beim Gleiten möglichst gering zu halten, ist der Tragkörper fluchtend zum Turm angeordnet, solange sich die Schnellauslöseeinrichtung in Ruhe befindet. Für die Auslösung selbst wird der Tragkörper derart verschwenkt, daß er bei Loslösen vom Basisteil τι einem räumlichen Winkel zwischen den

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Spannseilen hindurch freie Flugbahn findet.

In besonders bevorzugter Ausführung weist das Basisteil einen Düsensporn auf, der von einer Düse übergriffen ist, die im Ruhezustand mit dem Sporn kraftschlüssig verbunden ist. Insbesondere verwendet man eine sogenannte Laval-Düsen-Ausbildung, eine solche also, die zumindest-mit konischer Innenwandung versehen ist. Mit dieser konischen Innenwandung wird die Düse auf einen entsprechend konisch ausgebildeten Abschnitt des Düsensporns klemmend aufgesetzt.

Die Düse kann auch mittels einer federelastischen kraftschlüs sigen Rasteinrichtung mit dem Düssnsporn verbunden sein. Vorzugsweise verwendet man sowohl den Klemmsitz als auch eine solche, die Ruhestellung zwischen der Düse und dem Düsensporn fixierende Rastverbindung.

An ihrem dem Düsensporn abgewandten Eintrittsende ist die Düse mit einem Ventil, vorzugsweise in Gestalt einsr Kugel, versehen, dessen Entfernen den eigentlichen Beginn des Auslösevorganges darstellt. Um diesen Beginn möglichst bald nach Ziehen der Reißleine sicherzustellen, ist in dem Düsensporn ein Treibsatz eingebaut, der durch einen Schlagbolzen gezündet wird, welcher durch die Reißleine betätigt wird. Der Treit satz schleudert einen Stößel gegen das Ventil, worauf Druckluft aus einem die Hülse umgebenden Behälter in diese eintritt und gegenüber dem Sporn bzw. Basisteil eine Rückstoßkraft aufbaut. Sobald der Druck größer ist als der Widerstand des Klemmsitzes und/oder der federbelasteten Rasteinrichtung, entfernt sich der Druckbehälter mit der Düse unter hoher Anfangsbeschleunigung von dem Sporn bzw. Basisteil. An der Düse bzw. dem Druckbehälter - diese beiden Teile bilden zusammen den Tragkörper ist die Spitze des Fallschirmes befestig so daß mit dem Tragkörper der Fallschirm aus einem Container herausgezogen und rasch vom Gleiter entfernt wird.

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Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen im Zusammenhang mit der Zeichnung, au-F die besonders Bezug genommen und anhand derer die Erfindung nachstehend näher erläutert wird.

Es zeigen:

Fig. 1 in der linken Hälfte die Seitenansicht eines At:sfuhrungsbeispieles in Flugstellung und rechts eine Ansicht des Ausführungsbeispieles von hinten, oben in Flugstellung und unten in Auslösestellung,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht des Tragkörpers

in Befestigung an dem Turm des Ausführungsbeispieles ,

Fig. 3 eine vereinfachte, gegenüber Fig. 2 um 90° verdrehte Seitenansicht der Einzelheit des Ausführungsbeispieles.

Das AusführungsLeispiel gemäß der vorstehenden Figuren ist ein Hängegleiter mit oberer Abspannung, für welche ein vom Zentralgelenk aufwärts strebender Turm 16 vorgesehen ist. An diesem Turm ist über einen Halteteil 10 ein Basisteil festgelegt, das neben dem Halteteil 10 einen Schlitten 11 und den aus Fig. 2 ersichtlichen Düsensporn 9 umfaßt.Auf dem Kielrohr 20a ist nahe dem Zentralgelenk der Fallschirm mit seinem Container festgelegt. Uie Hauptreißleine 14 zerteilt sich in ihrem Endbereich in zwei NebenreiBleinen, deren eine den Container öffnet - beispielsweise Splindverschlüsse des Containers -,während die andere Nebenreißleine mit einer Sichsrungs- und Auislnsekiaue 13 CFig. 2) verbunden ist. Die Länge der Leinen ist so gewählt, daß sich zunächst

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der Container öffnet und erst daraufhin der Auslösehebel betätigt wird.

Aus dem rechten Teil der Fig. 1 ersieht man den Aufbau des Gleitergerüstes aus dem Kielrohr, dem Querrohr 20 und dem Turm 16. Wie die obere rechte Fig. zeigt, ist der Tragkörper 1 in der normalen Flugstellung derart ausgerichtet, daB er in Flugrichtung gesehen mit dem Turm 16 fluchtet. Die rechte untere Figur zeigt die Verschwenkstellung des Tragkörpers 1, die dieser nach Betätigen der Reißleine einnimmt* Aufgrund der Schrägstellung des Düsensporns im Schlitten einerseits und der Verdrehung zu Beginn des Auslösens andererseits ergibt sich eine Winkelstellung des Tragkörpers derart, daß dieser zwischen den Tragseilen ungehindert _taustreten kann.

Die Reißleine 14 kann unmittelbar von dem Piloten betätigt werden, sie kann daneben auch an bestimmten, vorzugsweise außen liegenden Enden des Gleiters befestigt sein, um bei einer technischen Störung des Gleiters (Bruch von Rohren) den Rettungsfallschirm zwangsauszulösen.

Der Tragkörper ist mit Hilfe vom Leinen 27 mit der oberen Spitze des Fallschirmes verbunden, und zwar mit einnr sogenannten Slip-Leine, die sich nach Erreichen eines bestimmten Abstandes des Tragkörpers von dem Gleiter selbsttätig von der Fallschirmspitze löst. An der Slip-Leine wird dann der herabfallende Tragkörper aufgefangen. Der Fallschirm kann sich frei entfalten.

Fig. 2 zeigt den Aufbau der Schnellauslöseeinrichtung in Form eines Teilschnittes und wiederum in Anordnung an der Wurzel des Turms. Der Schlitten 11 ist andern Halteteil 10 über eine kreisbogenförmig verlaufende T-förmige Nut-Feder-Verbindung gehalten, die ein Verschwenken des. Schlitten 11 gegenüber dem Halteteil 10 ur etwa 20 Winkelgrade erlaubt»

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An dem Schlitten selbst ist wiederum in etwa 20° Neigung vom Turm aus gesehen der Düsensporn 9 befestigt. Die Ruhelage wird dadurch sichergestellt, daß in dem Schlitten eine Kugel vorgesehen ist, di^ in eine entsprechende Bohrung des Halteteiles eingreift. Die Kugel 16 wird mit Hilfe einer Druckstelze 19 über einen Hebel 13 formschlüssig in die Bohrung des Halteteiles gepreßt,' wenn der Hebel 13 in der Sicherungsstellung verharrt, die im linken Teilbereich der Zeichnung dargestellt ist. Wird der Hebel 13 um 90° verschwenkt, und zwar über die Reißleine 14, so wird der Formschluß zwischen dem Hebel und der Kugel insoweit gelöst, daß die Kugel nunmehr nur noch unter der Kraft einer Feder 18 in die Bohrung des Halteteils eingedrückt ist. Damit erre_cht man eine formschlüssige federbelastete Raste. Bei ent-

sprechendem Zur an der Reißleine 14 wird diese Rastverbindung überwunden, und der Schlitten 11 mit dem Düsensporn 9 verschwenkt im vorbeschriebenen Sinne.

Auf den Düsensporn 9 ist eine Laval-Düse aufgesteckt, die konisch ausgebildet ist. Auch der Düsensporn ist zumindest in einem Bereich derart konisch ausgebildet, daß sich zwischen der Innenwandung der Lavaldüse und der Außenwandung des Sporns ein Klemmsitz ergibt. Zusätzlich besteht eine Feder-Rast-Verbindung 15 zwischen dem Sporn und der Düse, so daß die Aufstecklage der Düse auf den Sporn fixiert ist. Über Dichtringe 4 ist der Düseninnenraum gegenüber dem Sporn abgedichtet. Weiterhin bildet ein Dichtring 4 eine druckdichte Abdichtung zwischen der Außenfläche der Düse und dem Druckbehälter, der an dem dem Basisteil zugewandten Ende der Düse auf diese aufgeschraubt ist. Die Düse 2 bildet zusammen mit dem sie umgebenden Druckbehälter den Tragkörper 1. Die von dem Düsensporn abgewandte Eintrittsöffnung der Düse ist mit einer Kugel 3 verschlossen, die wiederum über eine Dichtung 4 gegenüber dem Außenraum der Düse abdichtet. Durch den Düsensporn 9 ist ein Stößtal 5 geführt, an dessen der Kugel 3 abgewandtem Ende eine Treibladung B angeordnet ist,

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auf welche fluchtend ein Schlagbolzen folgt. Das Ende des Schlagbolzens tritt aus dem Schlittenkörper heraus und ist dort mit einer Sollbruchstelle und einer Wellensicherung gegen die Kraft einer Feder gehalten. Wird zum Zwecke der Auslösung der Schlitten 11 verschwenkt, so bricht das glasharte Ende des Schic-bolzen?, an der Sollbruchstelle ab, wodurch der Schlagbolzen freigegeben, der Treibsatz 6 gezündet und der Stößel 5 in Richtung der Kugel 3 gH'schlajdert wird. Die Kugel verläßt die Dichtung 4 und fällt im Inneren des Druckbehälters zu Boden. Zugleich gibt der Stößel 5 Absteuerungsbohrunge.i 5a frei, durch welche überschüssiger Druck der Treibladung entweichen kann. Andererseits tritt nunmehr der etwa 200 bar betragende Druck aus dem Druckbehälter durch das Eintrittsende in den Innenraum der Düse Bin, bis der Staudruck zwischen der Düse und dem Düsensporn so groß wird, Daß sich die Klemmverbindung und die federnde Rastverbindung 15 zwischen der Düse und dem Düsensporn löst. Aufgrund des Staudruckes entfernt sich die Düse mit dem Behälter unter großer Anfangsbeschleunigung von dem Düsensporn bzw. Basisteil. Aufgr-jnd der konisch ausgeweiteten Düsenöffnung wird die Rückstoßwirkung vergrößert. Im Sockelteil der Düse sind Sacklöcher 24 vorgesehen, in welchen zwei Seile festgelegt sind, die zur Spitze des Fallschirmes führen. Die Verbindung zur FaIlschirmspitze enthält ein nachgiebiges Teil als Puffer gegen einen zu plötzlichen Kraftangriff an der Spitze des Fallschirmes.

Um eine wiederholte Anwendung der Einrichtung zu ermöglichen, ist ein Wiederauffüllen des Druckkörpers vorgesehen, und zwar durch den Innenraum der Düse. Hierfür wird der Druckbghälter in etwa senkrechte Lage gebracht. Wird nun durch die Düsenaustrittsöffnung Druck aufgegeben, so hebt sich o/is lose auf die Eintrittsöffnung gelegte Kugel 3 nach oben ab. Um zu verhindern, daß die Kugel zu Bcd?n fällt, wird eine Hülsp 17 aufgesteckt, an deren Innenwandung die Kugel gefangen wird. Nimmt man nun den Außendruck weg, so wird die Ku-

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gel 3 durch den nunmehr im Behälter erneut vorhandenen Druck in ihren Ventilsitz gedrückt. Durch Schwenken des Behälters erreicht man, daß die Hülse 17 von dem Eintrittsende der Düse abgeleitet und zu Boden fällt. Nunmehr kann sich die Kugel bei einem erneuten Auslösevorgang wieder aus dem Ventilsitz entfernen lassen und zu Boden fallen, ohne daß also die Möglichkeit besteht, daß der Behältardruck die Kugel in den Ventilsitz zurückdrückt. Ebenfalls zum Zwecke der Wiederverwendung ist der Sport derart zweiteilig ausgebildet und ineinander verschraubt, daß man die Treibladung 6 ersetzen kann. Selbstverständlich bedarf auch der Schlagbolzen 7 eines Austausches, da er ja an einer Sollbruchstelle 12 irreparabel zerstört worden ist. Die den Schlagbolzen spannende Feder 8 bedarf dagegen keines Austausches.

Fig. 3 zeigt den Schlitten - und daran anschließend in gestrichelter Form den Druckbehälter - in der durch Ziehen der Reißleine und Überwinden der Rasteinrichtung über die T-förmige Nutverbindung (nur gestrichelt gezeichnet) verschwenkten Lage unmittelbar vor Abheben des Tragkörpers. In dieser gegenüber Fig. 2 um 90° gedrehten Seitenansicht erkennt man die im Halteteil 10 vorgesehene Arretieröffnung 23, in welche die unter der Last einer Feder 8" stehende Rastkugel 18 im Ruhezustand der Einrichtung eingreift. Weiterhin erkennt man einen Anschlag 22 am Halteteil 10,der zum einen die Abschuß-Verschwenklage fixiert und zum anderen das Abbrechen des Schlagbolzens an der Sollbruchstelle 12 bewirkt. Schließlich ist aus Fig. 3 noch das Zentralgelenk ersichtlich dergestalt, daß ein Turmschuh mit Hilfe eines Herzbolzens 21 an dem Kielrohr 20a festgelegt ist.. Der Turmschuh trägt verschwenkbar das untere Ende des Turmes 16.

Zur Herbeiführung der Rückstoßkraft für den Antrieb des Tragkörpers kann man sich grundsätzlich eines pyrotechnischen Treibmittels bedienen. Es wäre dann der Auslösevorgang ähnlich der Zündung der Treibladung vorzunehmen. Vorzugsweise

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wird jedoch - wie vorstehend am Beispiel geschildert - ein Druckbehälter verwendet, der mit Hilfe eines gasförmigen Drückmediums angetrieben wird. In einfachster Form verwendet man eine entsprechende Druckluftfüllung, wodurch keinerlei Brandgefahr besteht.

Claims (1)

1. ANSPRÜCHE

   1. Schnellöffnungseinrichtung für Rettungsfallschirme, deren Halteleinen am Zentralgelenk von Hängegleitern befestigt sind, dadurch gekennzeichn et, daß ein rückstoßgetriebener, durch den Piloten und/oder den Hängegleiter selbst auszulösender Tragkörper (1) vorgesehen ist, an den die Fallschirmspitze angehängt ist, und der den Fallschirm (25) nach Auslösen von dem Hängegleiter nach außen entfernt.

   2. Einrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet ,daß der Tragkörper (1) an einem Basisteil (9, 10, 11] gehalten ist, welches im Bereich des Zentralgelenkes (21) festgelegt ist.

   3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichn et , daß da.i Basisteil am Kielrohr (20a) des Gleiters festgelegt ist.

   4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Basisteil (9, 10, 11) am Turm (16) des Gleiters oberhalb des Zentralgelenkes (21) festgelegt ist.

   5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß dasBasisteil einen Düsensporn (9) aufweist, auf welchem eine Düse (2) aufgesetzt ist, die im Ruhezustand an dem Sporn

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   kraftschlüssig gehalten ist.

   6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch. gekenn zeichnet, daß die Düse C2) eine konische Innsnwandung aufweist, mit welcher sie auf einem entsprechend konisch ausgebildeten Abschnitt des Düsensporns (9) klemmend aufsetzber ist.

   7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Düse C2) in ihrem Ruhssitz auf dem Düsensporn C9] mit aiesem über eine federelastische Verbindung (153 kraftschlüssig in Eingriff steht.

   8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse (23 an ihrem Eintrittsende ein Ventil, insbesondere in Gestalt einer Kugel (3) aufweist, das während des Auffüllens eines auf die Düse diese aufnehmend aufgeschraubten DruckbehSlters (1) von einer Hülse (17) gegen Herabfallen gesichert umgeben ist und das bei Auslösen mictels eines durch den Duseninnenraum geführten Stößels (5) aus seinem Ventilsitz entfernbar ist.

   9. Einrichtung nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (5) mit Hilfe eines Treibsatzes (6) gegen das Ventil (3) bewegbar ist.

   1D. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, d a durch gekennzeichnet, daß die Auslösung durch Verschwenken des Düsensporns (9) gegenüber der Halterung (10) in einen räumlichen Winkel zur Oberverspannung des Gleiters erfolgt.

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   11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e kennzeichnet , daß der Düsensporn (9) an einem Schlitten (11) befestigt ist, der über eine kreisabschnittförmig verlaufende Γ-Profilförmige Nut-Feder-Verbindung an einem Halteteil (10) drehbar gelagert ist, welches am Kiel.rohr. (20a) oder am Turm (16) des Gleiters festgelegt ist.

   12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet ,daß der Tragkörper (1) einen Druckbehälter aufweist, der als Treibmittel ein unter Druck stehendes Gas, insbesondere Luft, aufweist.'

   13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a durch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (1) einen pyrotechnischen Treibsatz enthält, welcher nach Auslösen gezündet wird und den Tragkörper nebst den Fallschirm von dem Gleiter entfernt.