DE2724004C2 - Rahmensystem - Google Patents

Description

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chen ausgebildet so wird sowohl eine sichere Arretie- ses 1 um die Drehachsen 7,10 drehbar. Die untere AnIarung des Rahmens, als auch eine gute Zentrierung des gefläche 27 des inneren Rahmens 3 weist zur Anlagefä-Rahmens erreicht Weiterhin kann die zum Verspannen ehe 28 des Gehäuses 1 einen Abstand auf, wie es in erforderliche Bewegbarkeit durch die Nachgiebigkeit F i g. 1 durch die Linie 37 dargestellt ist Wird nun das der Rahmen selbst senkrecht zu den Drehachsen er- s Drahtseil 20 gespannt so kommen die Nocken 24 der reicht werden. Verbindungselemente^ mit den Ansätzen 25 des Rah-

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausfüh- mens 3 in Eingriff und der Rahmen 3 wird nach unten rungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert wer- gedrückt bis die konischen Anlageflächen 27,28 — wie den. Es zeigt dargestellt — aneinander liegen. Die erforderliche Be-

F ig. 1 — einen Längsschnitteines Rahmensystems io wegbarkeit der Rahmen 2,3 wird durch die Nachgiebigmit zwei Rahmen; keit der Kreuzfeldergelenke 5,6,8,9 sowie der Rahmen

F i g. 2 — einen Schnitt des Rahmensystems gemäß 23 selbst senkrecht zu den Drehachsen 7,10 ermöglicht F i g. 1 entlang der Schnittlinie AB, wobei ein Schnitt Wirken nun äußere Kräfte auf das Rahmensystem ein, entlang der Schnittlinie CD wiederum Fig. !ergibt wobei insbesondere die bei Vibrationen auftretenden

Das Rahmensystem gemäß F i g. 1 enthält ein Gehäu- 15 Massenkräfte der am oberen Ende des Rahmens 3 angese 1, einen äußeren Rahmen 2 sowie einen im wesentli- ordneten Antenne, Solarzelle oder sonstige Baugruppe chen hohlzylindrischen inneren Rahmen 3. Der äußere genannt seien, so wirken jenen zunächst die Haftrei-Rahmen 2 ist mittels Kreuzfedergelenken 5, 6 in nach bungskräfte zwischen den Anlageflächen 27,28 sowie in oben gerichteten Schenkeln 4 des Gehäuses 1 um eine den Beröhrungsflächen zwischen Verbindungselemen-Drehachse 7 drehbar gelagert, wie es sich aus F i g. 2 20 ten 16 und Rahmen 3 und Gehäuse ' «ntgegea Werden ergibt Innerhalb des Rahmens 2 ist der innere Rahmen die Haftreibungskräfte überschritten, sr kommt es zwi-3 mittels Kreuzfedergelenken (flex pivots) 8,9 um eine sehen den genannten Flächen zu Relativbewegungen Drehachse 10 drehbar gelagert, wobei in der gezeigten und zur Umsetzung in Reibungsenergie. Durch geeigne-Stellung die Drehachsen 7,10 und eine Längsachse 12 te Dimensionierung und Anordnung der Auflage- und jeweils senkrecht zueinander stehen. Das Gehäuse 1 25 Berüh'-ungsflächen sowie der durch das Drahtseil 20 enthält eine Antriebseinheit 14 zum Verdrehen des äu- aufgebrachten Vorspannkraft ist das Rahmensystem an ßeren Rahmens 2 um die Drehachse 7. Weiterhin ist eine die zu erwartenden Beanspruchungen angepaßt Hat Antriebseinheit 15 vorgesehen zum Verdrehen des inne- der Satellit oder Raumkörper, auf welchen das Rahren Rahmens 3 um die Drehachse 10. mensystem angeordnet ist, seine vorgegebene Flugbahn

Zur Arretierung des Rahmens 3 sind vier Verbin- 30 erreicht dann wird mittels der Trennvorrichtung 23 das dungselemente 16 um den Umfang des Rahmens 3 ver- Drahtseil 20 gelöst Mittels der Federn 36 werden die teilt angeordnet wobei die Verbindungselemente 16 in Verbindungselemente 16 vom Rahmen 3 zur Seite hin F i g. 2 zusammen mit einem Drahtseil 2ft in Aufsicht wegbewegt und das Rahmensystem ist wieder um die von oben dargestellt sind. Das Drahtseil 20 ist in Nuten Drehachsen 7,10 bewegbar und voll funktionsfähig.

21 am oberen Ende der Verbindungselemente 16 einge- 35

iegt und kann mitteis einer Einrichtung 22 gespannt . Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

werden. Zum Lösen des Drahtseiles 20 sind zwei Trennvorrichtungen 23 vorgesehen, welche mittels pyrotechnischen Elementen betätigbar sind. Jedes Verbindungselement 16 weist einen nach innen gerichteten Nocken 40
24 auf, welcher mit einem Ansatz 25 an der Außenseite
des inneren Rahmens 3 in Eingriff steht Die Außenfläche des Nockens 24 ist dabei mit einem Radius versehen,
so daß bei Spannen des Drahtseiles 20 der innere Rahmen 3 nach unten gedrückt wird und mit der konischen 45
Anlagefläche 27 auf der entsprechend ausgebildeten
Anlagefläche 28 des Gehäuses 1 aufsitzt. Jedes Verbindungselement 16 weist am unteren Ende einen Fuß 30
auf, welcher außen vorv einem Segment 31 umfaßt und
so am Boden 32 des Gehäuses 1 gehalten wird. Die 50
untere Fläche 33 des Fußes 30 verläuft zum Boden 12
unter einem zur Längsachse 12 sich öffnenden Winkel ex,
damit beim Verspannen der Verbindungselemente 16
die erforderliche Bewegbarkeit gewährleistet ist. Das
Gehäuse 1 ist mit Ansätzen 35 versehen, welche die 55
innen liegenden Teile der Füße 30 mit einem vorgegebenen Abstand umgreifen. An den Verbindungselementen
16 sind weiterhin Federn 36 angeordnet, welche mit den
Segmenten 31 verbunden sind. Diese Federn 36 bewegen nach dem Lösen der Spannvorrichtung die Yerbin- 60
dungselemente 16 vom Rahmen 3 weg, wobei die genannten Ansätze 35 die Füße 30 und somit die Verbindungselemente 16 in einer schräg nach außen gerichteten Stellung (nicht dargestellt) festhalten.

Zur Erläuterung der Funktionsweise des Rahmen' 65
sysiems sei folgendes ausgeführt. Bevor das Rahmensystem in den dargestellten arretierten Zustand gebracht wird, sind die Rahmen 2,3 bezüglich des Gehäu-

Claims (8)

len oder Schwungräder gegenüber dem Satelliten um Patentansprüche: eine oder mehrere Drehachsen bewegbar anzuordnen. Da die genannten Bauelemente und das Rahmensystem

1. Rahmensystem mit wenigstens einem Rahmen, eine je nach Ausbildung mehr oder wenig große Masse welcher mittels einer insbesondere Kreuzfederge- 5 aufweisen und das Rahmensystem elastisch verformbar lenke aufweisenden Lagerung bezüglich eines Ge- ist, liegt somit ein schwingungsfähiges System vor. häuses drehbar gelagert ist, dadurch gekenn- Wenn der Satellit auf seine Flugbahn gebracht wird, so zeichnet, daß Rahmen (3) und Gehäuse (1) ein- können insbesondere während der Startphase br» Resoander zugeordnete Anlageflächen (27,28) aufweisen, nanzen Belastungsspitzen auftreten, welche das Rahweiche konisch ausgebildet sind, daß eine lösbare ι ο mensystem zerstören und somit die Funktionsfähigkeit Spannvorrichtung enthaltend Verbindungselemente des Satelliten in Frage stellen können. Es ist aus der (16) vorgesehen ist, und daß im arretierten Zustand DE-OS 23 51 495.6 bekannt, eine starre Verbindung die Verbindungselemente (16) mit Rahmen (3) und zwischen Rahmen und Gehäuse während der Startpha-Gehäuse (1) derart im Eingriff sind, daß der oder die se vorzusehen. Auch eine derartige Vorrichtung erfor-Rahmen (3) über die Anlageflächen (27, 28) gegen 15 dert eine relativ steife und somit schwere Ausbildung das Gehäuse (1) verspannt sind. des Rahmensystems. In der Raumfahrttechnik muß aber

2. Rahmensystem nach Anspruch 1, dadurch ge- die Forderung nach einem geringen Gewicht sowie gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen der Ver- ringem Bauvolumen erfüllt werden, bindungselemente (16) mit Rahmen (3) oder Gehäu- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gese (1) undfcder die Anlageflächen (27, 28) derart 20 nannten Nachteile zu vermeiden und mit geringem Aufausgebildet und angeordnet sind, daß bei Auftreten wand ein Rahmensystem zu schaffen, welches bei niedrivon äußeren Kräften in den Flächen Reibungsener- gern Gewicht und Bauvolumen eine hohe Funktionssigie umgesetzt wird. cherheit besitzt Diese Aufgabe wird gemäß Patentan-

3. Rahmensystem nach Anspruch 1 oder 2, da- spruch 1 dadurch gelöst, daß Rahmen (3) und Gehäuse durch gekennzeichnet, daß stabförmige Verbin- 25 (1) einander zugeordnete Anlageflächen (27,28) aufweidungselemente (16) mit zum Ranmen (3) gerichteten sen, weiche konisch ausgebildet sind, daß eine lösbare Nocken (24) vorgesehen sind, welche mit Ansätzen Spannvorrichtung enthaltend Verbindungselemente (25) des im wesentlichen hohlzylindrischen Rahmens (16) vorgesehen ist und daß im arretierten Zustand die (3) derart im Eingriff sind, daß Rahmen (3) und Ge- Verbindungselemente (16) mit Rahmen (3) und Gehäuse häuse (1) aneinander anliegen. 30 (1) derart im Eingriff sind, daß der oder die Rahmen (3)

4. Rahmensystem nach einem der Ansprüche 1 bis über die Anlageflächen (27, 28) gegen das Gehäuse (1) 3, dadurch gekennzeichnet, da£ die Verbindungsele- verspannt sind.

mer.te (16) am unteren linde Füße (30) aufweisen Das erfindungsgemäße Rahmensystem zeichnet sich

und mittels Segmenten (3r), wi "ehe die Füße (30) durch eine hohe Funktionssicherheit und durch einen

von außen umgreifen, am Boden (32) des Gehäuses 35 kompakten platz- und gewichtssparenden Aufbau aus.

(1) gehalten werden. Den zu erwartenden Kräften bei Vibrationen oder

5. Rahmensystem nach Anspruch 4, dadurch ge- Schwingungen wird nicht durch eine steife Ausbildung kennzeichnet, daß die Spannvorrichtung ein Draht- des Rahmensystems, sondern in vorteilhafter Weise seil (20) enthält, welches in Nuten (21) am oberen durch die genannte Verspannung von Rahmen und GeEnde der Verbindungselemente (16) eingelegt ist, 40 häuse begegnet Es hat sich als besonders vorteilhaft und daß zum Lösen wenigstens eine mittels eines erwiesen, die Anlageflächen von Rahmen und Gehäuse pyrotechnischen Elements betätigbare Trennvor- sowie die Berührungsflächen der Verbindungselemente richtung (23) für das Drahtseil (20) vorgesehen ist. mit jenen derart auszubilden und anzuordnen, daß in

6. Rahmensystem nach Anspruch 5, dadurch ge- den genannten Flächen Reibungsenergie umsetzbar ist kennzeichnet, daß an den Verbindungselementen 45 Eine konstruktiv besonders leicht herstellbare und wei-(16) Federn (36) angeordnet sind, welche nach dem terhin an die zu erwartenden Beanspruchungen gut an-Lösen die Verbindungselemente (16) vom Rahmen paßbare Lösung wird darin gesehen, den Rahmen im (3) wegbewogen. wesentlichen als Hoiilzylinder auszubilden und um die-

7. Rahmensystem nach einem der Ansprüche 4 bis sen herum vier Verbindungselemente anzuordnen, wel-

6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) An- so ehe mittels eines Drahtseiles verspannt sind. Werden die sätze (35) aufweisi, an welchen die Verbindungsele- Verbindungselemente als flache Stäbe ausgebildet, mit mente (16) mit den Füßen (30) nach dem Lösen der Nocken versehen, welche mit Ansätzen des Rahmens in Spannvorrichtung anliegen. Eingriff stehen, und weiterhin mit Füßen versehen, wel-

8. Rahmensystem nach einem der Ansprüche 4 bis ehe sich am Gehäuse abstützen, so lassen sich die erfor-

7, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Fläche 55 derlichen Berührungsflächen ohne besonderen Auf-(33) der Verbindungselemente (16) mit der Bodenflä- wand herstellen. Darüber hinaus können durch entspreche (32) des Gehäuses (1) einen Winkel oc bildet ,wel- chenden Abstand von Nocken und Fuß bzw. Gesamteher sich zur Längsachse (12) hin öffnet, länge des Verbindungselementes und weiterhin durch

geeignete Vorspannung des Drahtseiles die erforderli-

60 ehen Reibungskräfte in bevorzugter Weise vorgegeben

und eingestellt werden.

Die Verwendung von Kreuzfedergelenken zur Rah-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Rahmensystem mit menlagerung bringt zusammen mit der angegebenen wenigstens einem Rahmen, welcher mittels einer insbe- Bewegung der Rahmen quer zu den Drehachsen beim sondere Kreu2.federgelenke aufweisenden Lagerung 65 Verspannen don nicht unerheblichen Vorteil, daß Bebezüglich eines Gehäuses drehbar gelagert ist. Schädigungen der Lagerungen infolge von Radialbela-Derartige Rahmensysteme werden vor allem in der stungen mit Sicherheit vermieden werden. Sind die An-Raumfahrttechnik vorgesehen, um Antennen, Solarzel- lageflächen von Rahmen und Gehäuse als konische Flä-