DE2832306C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein etwa rohrförmiges Behältnis nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Verstauen eines Ausrüstungsgegenstandes, insbesondere einer großflächigen, zusammengelegten Solarzellenanordnung für Raumfahrzeuge oder Satelliten.

Bisher werden derartige Behältnisse als starre, kasten­ förmigen Konstruktionen mit angelenkten Deckeln oder Schiebe­ deckeln ausgeführt, die nach dem Öffnen das Auswerfen oder Auseinanderziehen des Ausrüstungsgegenstandes aus dem Behältnis heraus gestatten. Beispielsweise ist in der DE-OS 22 52 093 eine solche starre, kastenförmige Konstruktion mit angelenkten Deckelteilen in Form von ausschwenkbaren Rahmenleisten beschrieben.

Diese herkömmlichen Konstruktionen mit den zugehörigen angelenkten oder verschiebbaren Deckelmechanismen sind gewöhnlich ziemlich schwer und haben deshalb eine beträcht­ liche Verringerung der Nutzlast des Raumfahrzeuges oder Satelliten zur Folge.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Behältnis der eingangs genannten Gattung insbesondere im Hinblick auf eine Gewichtsverminderung zu verbessern.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Behältnis gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion bilden die flexiblen und leichten Deckelhälften, die direkt mit dem Bodenteil des Behältnisses verbunden sind, gleichzeitig dessen Seitenwände und ergeben so eine extrem leichte und doch stabile Konstruktion, wobei auch die üblichen schweren Scharnierkonstruktionen und Schließ- und Öffnungsmechanismen herkömmlicher Konstruktionen entfallen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Behältnisses sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen mehr im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine isometrische Darstellung eines Behältnisses nach der Erfindung mit einer darin verstauten Solarzellen­ anordnung,

Fig. 2 das in Fig. 1 gezeigte Behältnis in geöffnetem Zustand,

Fig. 3 eine Detaildarstellung einer lösbaren Befestigungsvorrichtung,

Fig. 4 eine Detaildarstellung einer sekundären Löseeinrichtung des Behältnisses,

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Löse­ mechanismus im verriegelten Zustand, und

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Lösemechanis­ mus in entriegeltem Zustand.

Das in Fig. 1 gezeigte Behältnis weist einen Bodenteil 7 aus einer Leichtmetallegierung, weiter ein darauf angeordnetes aufblasbares Kissen 6, ferner eine starke flexible Deckel­ konstruktion 3 aus mit dem Bodenteil 7 verbundenem Kapton- Tuch und einen Rahmen 2 auf, der eine Reihe von mit gegen­ seitigen Abständen entlang seiner Länge angeordneten Arretie­ rungen 30 trägt, welche die Deckelkonstruktion 3 in dem dargestellten geschlossenem Zustand halten. Die Arretierungen sind lösbar, so daß die beiden Deckelhälften in Richtung der Pfeile B seitwärts vom Rahmen weggeklappt werden können.

In dem Behältnis ist eine Solarzellenanordnung einer in der GB-PS 12 34 828 beschriebenen Art mit einem die Solarzellen tragenden flexiblen Substrat 5 in ziehharmonika­ artig zusammengefalteter Form verstaut. Die Solarzellen­ anordnung ist an ihrem oberen Rand mit dem Rahmen 2 ver­ bunden, der seinerseits in seiner Mitte an einem Teleskop­ rohr 1 befestigt ist, das in eingefahrenem Zustand darge­ stellt und zum Entfalten der Solarzellenanordnung in Rich­ tung des Pfeiles A ausfahrbar ist.

An den oberen Längsrändern der beiden Deckelhälften sind zwei Leichtmetallstreifen 10 befestigt, die mit Hilfe von acht daran befestigten Arretierorganpaaren 30 a, 30 b aneinander fixierbar sind. Die Arretierorgane 30 a und 30 b, von denen ein Paar in Fig. 3 mehr im einzelnen gezeigt ist, weisen aneinander anstoßende Riegel 12 a und 12 b auf, die verhindern, daß die Randstreifen 10 auseinanderbewegt werden können. Jedes Riegelpaar 12 a, 12 b wird von einer Riegel­ platte 11 zusammengehalten, die über die Riegel 12 a und 12 b hinüberragt. Die den verschiedenen Arretierungen zugeordneten einzelnen Riegelplatten 11 sind alle auf einem Streifen 9 montiert, der mit Hilfe von in Schlitze 14 dieses Streifens hineinragenden Führungsbolzen 13 längsverschiebbar auf dem Rahmen 2 geführt ist.

In Fig. 5 ist der Streifen in der gleichen Stellung wie in Fig. 3 dargestellt, d. h. die Riegelplatten 11 ragen über die Riegelpaare 12 a, 12 b hinüber. Der Streifen 9 ist mittels einer nicht dargestellten Feder in Richtung des Pfei­ les C in Fig. 5 vorgespannt. Außerdem trägt der Streifen 9 einen Lösemechanismus mit einer pyrotechnischen Vorrichtung 17, die, wenn sie gezündet wird, einen Winkelhebel 20 um einen Zapfen 19 herum im Gegenuhrzeigersinn schwenkt und dadurch aus dem Eingriff mit einem feststehenden Zapfen 22 ausklinkt, der auf dem Rahmen 2 angeordnet ist. Der in Richtung zu dem feststehenden Zapfen 22 hin mittels einer Feder 18 vorge­ spannte Winkelhebel 20 wird dabei durch die pyrotechnische Vorrichtung 17 verschwenkt, bis er an einem Anschlagstift 24 anschlägt. Nach dem Ausklinken des Winkelhebels 20 vom feststehenden Zapfen 22 gleiten der Streifen 9 mit dem Lösemechanismus in Richtung des Pfeiles C, bis der Streifen gegen die Führungsbolzen 13 anstößt, wie in den Fig. 2 und 6 gezeigt ist. In dieser Position befinden sich die Riegel­ platten 11 nicht mehr über den Riegeln 12 a und 12 b.

Die Solarzellenanordnung ist in dem in Fig. 1 gezeigten Zustand in dem Behältnis verstaut, wobei das die Solar­ zellen tragende Substrat kompakt zusammengefaltet und von der Deckelkonstruktion 3 umschlossen ist, die auch zum Schutz des Substrats und der Solarzellen dient. Das Kis­ sen 6 ist auf einen vorgegebenen Druck aufgeblasen, um die Solarzellenanordnung elastisch zwischen dem Bodenteil 7 und dem Rahmen 2 festzuhalten. Das aufgeblasene Kissen 6 dient auch dazu, die in Umfangsrichtung wirkende Spannung in der Deckelkonstruktion zu vergrößern und dadurch die Randstreifen 10 in Richtung voneinander weg vorzuspannen. Wenn die Solarzellenanordnung ausgefahren und entfaltet werden soll, wird die pyrotechnische Vorrichtung 17 ge­ zündet, wodurch der Lösemechanismus von dem feststehenden Zapfen 22 ausgeklinkt wird und der Streifen 9 sich in Richtung des Pfeiles C verschieben kann, wodurch die Riegel­ platten 11 von den Riegeln 12 a und 12 b heruntergeschoben werden.

Nach der Freigabe durch die Riegelplatten 11 gleiten die Riegel 12 b über die Riegel 12 a hinüber, wonach eine Reihe von Blattfedern 4, die mit ihren Enden an jeweils einem der Randstreifen 10 befestigt sind, aus ihrer in Fig. 1 gezeigten, im wesentlichen U-förmigen Lage seit­ wärts nach außen in die in Fig. 2 gezeigte Stellung federn und dadurch die Deckelhälften öffnen, so daß das Substrat 5 entfaltet werden kann. Das aufgeblasene Kissen unterstützt, wie schon gesagt, das Auseinanderbewegen der Randstreifen 10. Nach der Freigabe der Riegel 12 a, 12 b wird das Teleskop­ rohr 1 durch Gasdruck ausgefahren und nimmt den Rahmen 2 mit, der dadurch unter Entfaltung des Substrats 5 vom Bodenteil 7 wegbewegt wird.

Fig. 4 zeigt eine sekundäre Deckellöseeinrichtung, die im Falle eines Versagens des beschriebenen Löse­ mechanismus betätigt wird. An den Deckelhälften sind jeweils zwei feine Drähte 16 angeordnet, die über einen Schalter mit einer Batterie verbunden sind. Diese Drähte 16 verlaufen parallel zu den Randstreifen 10 der Deckelhälften und nahe derselben und werden jeweils durch einen aufgeklebten Kapton-Streifen in ihrer Lage gehalten. Beim Hindurchleiten eines elektrischen Stromes durch diese Drähte 16 werden diese erhitzt und schmelzen das mit ihnen in Berührung stehende Kapton-Material durch, wodurch die Deckelhälften entlang ihren Rändern abgetrennt werden und sich das Sub­ strat 5 entfalten kann.

Während die beschriebene, gewichtsmäßig besonders leichte Behältniskonstruktion für das Verstauen einer aus­ einanderfaltbaren Solarzellenanordnung vorgesehen ist, kann ein solches Behältnis auch zum Verstauen eines Ausrüstungs­ gegenstandes Anwendung finden, der durch Schwerkraftwirkung nach unten aus dem geöffneten Behältnis herausfällt.

Claims (10)

1. Etwa rohrförmiges Behältnis zum Verstauen eines Ausrüstungsgegenstandes, insbesondere einer groß­ flächigen, zusammengelegten Solarzellenanordnung für Raumfahrzeuge oder Satelliten, mit einer in Längs­ richtung des Behältnisses geteilten Deckelkonstruktion, in die ein Rahmenteil des Ausrüstungsgegenstandes einbe­ zogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckelkon­ struktion von zwei, mit einem Bodenteil (7) des Behält­ nisses verbundenen, flexiblen und leichten Deckel­ hälften (3) gebildet ist, deren einander zugewandte Längsränder (10) mit am Rahmenteil (2) des Ausrüstungs­ gegenstandes (5) angeordneten Verriegelungsmitteln (11) zusammenwirkende Befestigungsmittel (30 a, 30 b) zur lösbaren gegenseitigen Befestigung der Längsränder (10) im Sinne einer Schließung des Behältnisses aufweisen, und daß Federmittel (6, 4) vorgesehen sind, die beim Lösen der Befestigungsmittel (30 a, 30 b) von diesen frei­ gegeben werden und dann die aneinander befestigbaren Längsränder (10) der beiden Deckelhälften (3) auseinander­ drängen.

2. Behältnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die, die aneinander befestigbaren Längsränder (10) der beiden Deckelhälften (3) auseinanderdrängenden Feder­ mittel Schrauben- oder Blattfedern (4) sind, die jeweils außerhalb des Behältnisses an den beiden Deckelhälften (3) angeordnet sind.

3. Behältnis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die, die aneinander befestigbaren Längsränder (10) der beiden Deckelhälften (3) auseinanderdrängenden Federmittel ein aufblasbares Kissen (6) sind, das außer­ dem den im Behältnis zu verstauenden Ausrüstungsgegen­ stand (5) in seiner vorgesehenen Lage hält.

4. Behältnis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Längsrändern (10) der beiden Deckelhälften (3) angebrachten Befestigungs­ mittel (30 a, 30 b) paarweise übereinandergreifende Arretierorgane (12 a, 12 b) aufweisen, die durch die Verriegelungsmittel (11) lösbar miteinander verriegelbar sind.

5. Behältnis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsmittel jeweils eine, jeweils über ein Paar übereinandergreifende Arretierorgane (12 a, 12 b) fassende Riegelplatte (11) aufweisen und daß gegebenen­ falls mehrere, mehreren miteinander zusammenwirkenden Arretierorganpaaren (12 a, 12 b) zugeordnete Riegel­ platten (11) wirkungsmäßig miteinander gekuppelt (9) sind.

6. Behältnis nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegelplatte (11) bzw. die miteinander gekuppelten Riegelplatten (11) mit einem Lösemechanismus (17, 20, 22) gekuppelt ist bzw. sind.

7. Behältnis nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die bzw. jede Riegelplatte (11) durch Feder­ mittel (18) in ihre Lösestellung vorgespannt ist.

8. Behältnis nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Lösemechanismus (17, 20, 22) eine pyrotechnische Vorrichtung (17) aufweist.

9. Behältnis nach einem der Ansprüche 3 bis 8, gekennzeichnet durch bei Versagen des Lösemechanismus (17, 20, 22) wirksam werdende sekundäre Lösemittel (16) zum Auftrennen der Deckelkonstruktion (3) zwecks Freigabe des im Behältnis verstauten Ausrüstungsgegenstandes (5).

10. Behältnis nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die sekundären Lösemittel einen oder mehrere elektrische Heizdrähte (16) zum Abschmelzen des Deckel­ materials aufweisen.