DE2751273C3 - Vorrichtung zum synchronen Entfalten von Trägerelementen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Derartige Vorrichtungen dienen vorzugsweise, wenn auch nicht ausschließlich, zur Versorgung künstlicher Satelliten mit elektrischer Energie.

Man benötigt für die Entfaltung beiderseits eines Satellitenkörpers angeordneter ebener, als Träger für Solarzellen dienender Flügel großer Spannweite Mechanismen, die derart konstruiert sind, daß sie eine perfekte Koordination der Bewegungen der die Flügel bildenden Teile gewährleisten, um eine ungeordnete Entfaltung zu vermeiden. Eine solche ungeordnete Entfaltung könnte für die Stabilität des Satelliten nachteilig dynamische Effekte hervorrufen sowie die Solarzellen oder andere Teile des Satelliten durch einen plötzlichen Stoß beschädigen. Die Flügel müssen außerdem in einem sehr kleinen Volumen untergebracht werden können, um den Gesamtraumbedarf des Satelliten insbesondere während seines Startes und seines Transportes auf eine Umlaufbahn möglichst klein zu halten. Dies führt unmittelbar zu einer Lösung, bei der die zu entfaltenden Flügel aus Elementen bestehen, die aneinander angrenzend in fortlaufender Kette gelenkig miteinander verbunden sind, um eine ziehharmonikaartige Faltung zu ermöglichen, bei welcher die Elemente anfangs aneinander anliegen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art eine koordinierte Relativschwenkbewegung der verschiedenen Elemente in jedem Flügel zu gewährleisten und zwar derart, daß der öffnungswinkel irgendeines beliebigen Elementes relativ zu dem in der Reihe vorhergehenden Element in der Größe gleich, jedoch in der Richtung entgegengesetzt zum Schwenkwinkel desselben Elementes relativ zu dem in der Reihe folgenden Element ist und umgekehrt, wobei eine Verminderung oder sogar Beseitigung der parasitären Reibungswiderstände der gelenkig miteinander verbundenen Elemente bei ihrer Drehung relativ zueinander ermöglicht werden soll und, die ferner leicht ist und präzise arbeitet und die einen kleinstmöglichen Raumbedarf aufweist, wenn sich die

Elemente in ihrem vollständig zusammengefalteten Zustand befinden, wie dies insbesondere während der Startphase des Satelliten der Fall ist

Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Man kennt bereits verschiedene Lösungen, die wenigstens teilweise diesen Forderungen entsprechen und eine beachtliche Zuverlässigkeit besitzen. Insbesondere hat man bereits eine sichere Entfaltung der Trägerelemente für die Solarzellen zu erreichen versucht durch Verwendung von Mechanismen, die mit Torsionsstangen zusammenwirken. Dies erlaubt, die relative und wechselseitige Drehung der verschiedenen gelenkig miteinander verbundenen Elemente zu koppeln. Andere Mechanismen umfassen mindestens ein Zugorgan in Form eines Kabels oder dergleichen, das über Rollen geführt ist, von denen jede mit einem Element des Flügels verbunden ist (US-PS 35 25 483). Diese Mechanismen besitzen dennoch Nachteile, insbesondere im Falle einer Verwendung eines einzigen Kabels, das an einem Punkt des Umfangs jeder Rolle befestigt ist. Das zufällige Herausrutschen des Kabels aus der Rille einer der Rollen genügt, die gesamte Anordnung unbrauchbar zu machen.

Die vorliegende Erfindung sieht eine verbesserte Vorrichtung ohne die Verwendung von Rollen vor, die an den gelenkig miteinander verbundenen Elementen gelagert sind. Die Rollen werden durch einfache mechanische Mittel ersetzt, deren Aufbau und Montageweise an den verschiedenen Elementen des die Solarzellen tragenden Flügels es ermöglicht, eine sichere Entfaltung zu erreichen, bei der alle Elemente eine identische Drehbewegung ausführen, wobei aber die Drehrichtung jedes Elementes relativ zu jener des folgenden Elementes entgegengesetzt ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet ferner mit einer beträchtlichen Präzision eine Entfaltung der gelenkig miteinander verbundenen Elemente aus einer Stellung, in der sie vollständig zusammengefaltet sind und aneinander anliegen bis in eine vollständig auseinandergefaltete Stellung, in der die Elemente in der gemeinsamen Ebene des Flügels liegen, was einer Schwenkbewegung um 180° relativ zur Anfangsstellung entspricht.

Schließlich sieht die Erfindung vor, die Geschwindigkeit am Ende der Öffnungsbewegung zu reduzieren und zwar vorzugsweise mit Hilfe eines Dämpfungssystems, das am Ende der Öffnungsbewegung auf mindestens eines der gelenkig miteinander verbundenen Elemente einwirkt. Dadurch wird eine Einwirkung merklicher Stöße auf den entfalteten Flügel vor der gegenseitigen Verriegelung der Elemente in der Ebene des Flügels vermieden.

Zu diesem Zweck ist die betrachtete Vorrichtung, die zum Einbau zwischen je zwei aufeinanderfolgende gelenkig miteinander verbundene Trägerelemente des Flügels bestimmt ist, wobei jeweils das eine Trägerelement ein führendes und das andere Trägerelement ein geführtes Element bildet und wobei mindestens ein führendes Trägerelement mit mindestens einem eine Relativschwenkbewegung des geführten Trägerelementes bewirkenden Antriebsorgan versehen ist, derart ausgebildet, daß sie zwei unabhängig und parallel zueinander verlaufende Zugglieder aufweist, von denen jedes mit seinen Enden jeweils an einem Schwingarm befestigt ist, wobei die Schwingarme an Trägern angelenkt sind, die ihrerseits fest mit im Flügel aufeinanderfolgenden Trägerelementen verbunden sind, daß die an den Enden der Zugglieder befestigten Schwingarme an Achsen angelenkt sind, welche die Verankerungspunkte der Zugglieder bilden, und daß jeder mit einem Trägerelement verbundene Träger zwei feste Anschläge trägt, weiche die Schwenkbewegung der Schwingarme während der Schwenkbewegung des geführten Trägerelementes relativ zum führenden Trägerelement begrenzen.

Die zueinander parallel verlaufenden Zugglieder sind somit paarweise über die Flügelanordnung hin jedem der gelenkig miteinander verbundenen Trägerelemente zugeordnet, wobei jedes in einem Paar zweier aneinander angrenzender Trägerelemente als geführtes Trägerelement wirkendes Trägerelement für das folgende Trägerelement zum führenden Trägerelement wird. Dies setzt sich von Trägerelement zu Trägerelement über die gesamte Länge des Flügels fort Vorzugsweise sind die festen Anschläge und die Schwenkachsen der Schwingarme an jedem Träger derart angeordnet, daß sich eine Relativdrehbewegung des geführten Trägerelementes um 180° relativ zum führenden Trägerelement in zwei aneinander anschließende Bewegungsphasen von jeweils 90° unterteilt Dabei ist der erste Schwingarm durch einen der Anschläge blockiert und bewirkt die Drehung des geführten Trägerelementes, worauf der zweite Schwingarm durch den anderen Anschlag blockiert wird und eine Vollendung der Drehbewegung bewirkt Dabei führen die beiden Schwingarme symmetrische Bewegungen der gleichen Amplitude aus.

Nachfolgend ist eine Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung beispielsweise beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Gesamtansicht des als Träger für Solarzellen dienenden Flügels während des mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ablaufenden Entfaltungsvorganges der den Flügel bildenden gelenkig miteinander verbundenen Tafelelemente,

Fig.2 eine perspektivische Ansicht einer Einzelheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in vergrößertem Maßstab,

F i g. 3,4,5 und 6 jeweils eine Draufsicht auf einen Teil des Flügels in Richtung der Flügelebene zur Erläuterung der Arbeitsweise der Vorrichtung, die eine Entfaltung dreier aufeinanderfolgender Tafelelemente in dem in F i g. 1 dargestellten Flügel erlaubt, und

F i g. 7 ein weiteres Detail der erfindungsgemäßen Vorrichtung im vergrößerten Maßstab.

In Fig. 1 erkennt man einen allgemein mit 1 bezeichneten Flügel, der aus einer Reihe ebener Tafelelemente zusammengesetzt ist die als Träger von Solarzellen la dienen. Jedes der Tafelelemente ist mit dem jeweils folgenden Tafdelement derart gelenkig verbunden, daß die Gesamtheit der Tafelelemente entsprechend der Länge des Flügels eine ziehharmonikaartige Konfiguration bildet. Mit dieser Konfiguration läßt sich im vollständig zusammengefalteten Zustand, in dem die Tafelelemente jeweils aneinander anliegen, der geringstmögliche Raumbedarf für den Flügel erreichen.

Der Flügel 1 umfaßt in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier in Reihe gelenkig miteinander verbundene Tafel- oder Trägerelemente, die mit den Bezugsziffern 3, 4, 5 und 6 bezeichnet sind. F i g. 1 zeigt den Flügel 1 während des Entfaltungsvorganges relativ zu einem Basiselement 2, das zu Entfaltungsvorganges relativ zu einem Basiselement 2, das zu einem nicht dargestellten Satellitenkörper gehören oder direkt ein Teil dieses Satellilenkörners hiMen soll I

trägt das Basiselement 2 mindestens zwei Flügel der in der Fig. 1 dargestellten Art, die zu beiden Seiten des Basiselementes 2 angeordnet sind, wobei der zweite Flügel aus Gründen der Vereinfachung in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Er entspricht jedoch in allen Punkten seines Aufbaus dem ersten Flügel. Das Basiselement 2, an das die anderen gelenkig miteinander zusammenhängenden Tafelelemente angefaltet werden, kann aber auch mit einem mit dem Satellitenkörper verbundenen Mechanismus zusammenwirken, um das Ausfahren der die Solarzellen tragenden Tafelelemente von dem Satellitenkörper sicherzustellen, oder durch einen derartigen nicht dargestellten Mechanismus ersetzt werden.

Alle Tafelelemente des Flügels 1 entfalten sich relativ zueinander um Gelenkachsen., die vorzugsweise längs der aneinander anliegenden Seitenkanten verlaufen. Dadurch können die Tafelelemente relativ zueinander verschwenkt werden, wie dies in F i g. 1 durch die Pfeile h für die im Uhrzeigersinn schwenkenden Tafelelemente 3 und 5 und durch die Pfeile f\ für die im Gegenuhrzeigersinn schwenkenden Tafelelemente 4 und 6 schematisch angedeutet ist. Diese beiden Relativbewegungen der aufeinanderfolgenden durch Gelenke miteinander verbundenen Tafelelemente, ergeben sich aus der anfänglichen ziehharmonikaartigen Faltung des Flügels 1 und laufen unter der Wirkung einer Gruppe von Steuermechanismen gleicher Bauart gleichzeitig ab, von denen die folgende Beschreibung ein Ausführungsbeispiel schildert.

Jeder Steuermechanismus, allgemein mit 7 bezeichnet, ist in abwechselnder Reihenfolge einmal an der oberen Seitenkante und einmal an der unteren Seitenkante zweier benachbarter Tafelelemente angeordnet, wie dies die Fig. 1 zeigt. Die Anordnung ist so, daß die für die verschiedenen Flügel koordinierten Öffnungsbewegungen, die durch mindestens ein mit einem Paar der Tafelelemente verbundenes Antriebsorgan erzeugt werden, von einem Tafelelement auf das nächste Tafelelemen· ibertragen werden, wobei sich der Steuerbefehl zum Verschwenken eines Tafelelementes relativ zu einem benachbarten Tafelelernent in den Flügel 1 von einem zum anderen durch die gesamte Anordnung der Tafelelemente fortpflanzt. Vorzugsweise wirkt jeder Steuermechanismus 7, der ohne weiteres für die Entfaltung und die synchrone Bewegung von gelenkig miteinander verbundenen Tafelelementen in beliebiger Anzahl und unterschiedlicher Form verwendet werden kann, während der Bewegungen mit mindestens einem Antriebsorgan 8 zusammen, wobei der Flügel 1 jedoch eine der Anzahl der Gelenkachsen entsprechende Anzahl von Antriebsorganen 8 aufweisen kann. Vorzugsweise ist jedes Antriebsorgan nahe einer der Gelenkachsen zwischen jeweils einem Paar zweier benachbarter Tafelelemente angeordnet. F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines derartigen Antriebsorganes im einzelnen.

Wie man in dieser Figur erkennt ist das dargestellte Antriebsorgan 8 in dem betrachteten Ausführungsbeispiel zwischen zwei aufeinanderfolgenden, gelenkig miteinander verbundenen Tafelelementen 3 und 4 angeordnet, wobei das Tafelelement 3 per definitionen im folgenden als führendes Tafelelement und das Tafelelement 4 als nachlaufendes Tafelelement bezeichnet wird. Natürlich wird in dem folgenden Paar gelenkig miteinander verbundener Tafelelemente in dem Flügel 1 das Taielelement 4 zum führenden Element und das Tafelelement zum geführten Element, und so weiter.

Das Antriebsorgan 8 besteht im wesentlichen aus einer die Gelenkachse 8i umgebenden Feder 9. Alternativ hierzu könnte man andere analoge Mittel vorsehen und diese an einer anderen zwischen den beiden Tafelelementen 3 und 4 gelegenen Stelle vorsehen, um diese relativ zueinander zu verschwenken. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Schwenkbewegung der Tafelelemente relativ zueinander durch zwei Scharnierbänder 82 bzw. 83 ermöglicht, die um die Gelenkachse 81 schwenkbar miteinander verbunden sind und an denen sich die Enden der Feder 9 stützen. Die Feder 9 ist dabei so aufgewickelt, daß sie vom führenden Tafelelement 3 aus ständig eine in Öffnungsrichtung wirkende Kraft auf das geführte Tafelelement 4 ausübt, um die beiden Tafelelemente so in Flucht miteinander zu halten, daß sie in der gleichen Ebene liegen.

Vorzugsweise sind die Gelenkachse 81 und das dieser zugeordnete Antriebsorgan 8 im unteren und im oberen Bereich der einander benachbarten Seitenkanten aufeinanderfolgender Tafelelemente angeordnet, um die ausgeübten Kräfte im Gleichgewicht zu halten und die Gesamtlänge der Gelenkverbindung zu begrenzen. Dies erbringt eine beträchtliche Verringerung des Gesamtgewichtes, wobei diese Gewichtsersparnis im Rahmen der ins Auge gefaßten speziellen Anwendung in einem künstlichen Satelliten besonders wertvoll ist. In der gleichen Weise kann das Basiselement 2, an dem die anderen Tafelelemente jedes Flügels in ihrer zusammengefalteten Anfangsstell'ing anliegen, mit dem Satellitenkörper durch eine nicht dargestellte Gelenkoder Verankerungsvorrichtung bekannter Art verbunden sein, wobei diese Gelenkvorrichtung je nach der sich nach dem Entfalten ergebenden gewünschten Flügelspannweite an der kurzen Seitenkante a oder der langen Seitenkante b des Basiselementes angeordnet sein oder sogar an beiden Seitenkanten a und b angreifen kann(Fig. 1).

In Fig.2 sowie in Fig.3, die in einer Draufsicht parallel zur Flügelebene und im vergrößerten Maßstab drei aufeinanderfolgende gelenkig miteinander verbundene Tafelelemente 2, 3 und 4 in dem Flügel ί zeigt, erkennt man die Konstruktion des Steuermechanismus 7, der die gekoppelten Entfaltungsbewegungen der drei Tafelelemente gewährleistet. Der Steuermechanismus umfaßt zunächst zwei Träger 7i und 7Ί, die jeweils mit einem Tafelelement des Flügels 1 fest verbunden sind, wie man dies in F i g. 2 für den Träger 7i erkennt Der Träger 7i ist also an der oberen Kante des Tafelelementes 4 befestigt während der Träger 7Ί in analoger Weise mit dem Basiselement 2 verbunden ist

Jeder Träger 7i oder 7Ί ist mit dem entsprechenden Tafelelement starr verbunden und besitzt in der Draufsicht eine vorzugsweise quadratische Form, die jedoch natürlich entsprechend den Befestigungsmöglichkeiten oder dem Raumbedarf des Mechanismus abgewandelt werden kann. Zwei Anschläge 7g und 7g für den Träger 7i und 7's und 7'g für den Träger 7Ί sind auf den Träger 7i bzw. 7\ angeordnet um die Bewegung zweier Paare von Schwingarmen 7^ und 73 für den Träger 7i bzw. 7^f2 und 7'3 für den Träger 7\ zu begrenzen. So sind an dem Träger zwei Anschläge 7₈ und 7₉ derart angeordnet daß sie beidseits einer die gemeinsame Gelenkachse der Tafelelemente 3 und 4 schneidenden Bezugslinie C angeordnet sind, wie man dies in F i g. 3 und noch genauer in der F i g. 7 erkennt Die Anschläge 7g und 7g sind vorzugsweise an zwei zur Bezugslinie Csymmetrisch liegenden Punkten angeord-

net. Gemäß anderen Ausführungsbeispielen könnten sie jedoch auch an anderen Stellen definiert und angeordnet werden. Die beiden auf dem Träger 7\ angeordneten Schwingarme 7z und 73 sind mit dem Träger durch zwei Gelenkverbindungen mit Gelenkachsen 7a und 7s verbunden. Die Schwingarme 7'₂ und T3 sind auf dem Träger 7Ί um Schwenkachsen 7'₄ und 7's schwenkbar angeordnet.

Die vier Schwingarme 72, 73, 7Ί und 7'3 wirken paarweise über 2, 73, 7⁽2 und 7*3 wirken paarweise über zwei voneinander unabhängige und parallel zueinander verlaufende Zugglieder 7_]0 und 7,, zusammen, die parallel zur Oberkante des Tafelelementes 3 verlaufen. Die mit dem Träger 7\ verbundenen Schwingarme 7₂ und 7 j sind also mit ihrem jeweiligen der Schwenkachse 7₄ b2.w. 75 fernen Ende 7i2 bzw. 7_i3 mii einem das jeweilige Zugglied 7io bzw. 7n bildenden Kabel oder dergleichen verbunden, wobei die Schwenkachsen 7₄ und 7-, für die Zugglieder 7io und 7\\ die beiden ersten Verankerungspunkte bilden. Li der gleichen Weise sind die auf dem Träger 7Ί angeordneten Schwingarme T2 und 7'3 an ihren Enden 7'i2 und 7'u mit den gleichen Zuggliedern 7io und 7n verbunden und bilden durch ihre Schwenkachsen 7'₄ und 7's die beiden anderen Verankerungspunkte für die Zugglieder 7io und 7\\.

Dank dieser Anordnung ist durch die verschiedenen Schwingarme, die während der Steuerung der Öffnung des Flügels 1 verschiedene Relativstellungen einnehmen, eine Entfaltung mit einer perfekten Kopplung der Bewegungen der gelenkig miteinander verbundenen Tafelelemente gewährleistet. Wie man insbesondere in der F i g. 3 und der die erste Öffnungsphase zeigenden Fig.4 erkennt, bleiben die Schwingarme 72 und 7'2 ständig in Berührung mit ihren jeweiligen Anschlägen 7₈ und 7'e, solange der die relative Schwenkbewegung zwischen den gelenkig zusammenhängenden Tafelelementen angebende Winkel λ zwischen 0°, entsprechend der in Fig.3 dargestellten zusammengefalteten Stellung der Tafelelemente, und 90° entsprechend der in Fig.4 dargestellten Stellung variiert. In der darauffolgendcn Bewegungsphase (Fig. 5 und 6) entfernen sich die Schwingarme 72 und 7'₂ von den Anschlägen 7₈ und 7's, wenn die Schwenkbewegung über einen Winkel «2 von mehr als 90" erfolgt, wobei sich dann die Schwingarme um ihre jeweiligen Schwenkachsen 7₄ und 7'₄ drehen.

Umgekehrt nähern sich die Schwingarme 73 und 7'3 während der ersten Bewegungsphase ihren jeweiligen Anschlägen 7g und 7'g, um diese zu berühren, wenn der Schwenkwinkel α einen Wert von 90° erreicht (F i g. 5). In der anschließenden Phase werden die Schwingarme 7i und 7'i durch ihre jeweiligen Anschläge 7₉ bzw. 7'₉ festgehalten und bleiben in dieser Stellung, bis zur endgültigen Öffnung des Flügels, die dann erreicht ist, wenn alle gelenkig miteinander zusammenhängenden Tafelelemente in derselben Ebene liegen entsprechend einem jeweiligen Schwenkwinkel von 180° (Fig. 6).

Diese verschiedenen Bewegungsabschnitte bestimmen somit für jedes Paar von Schwingarmen, die mit demselben an einem der Tafelelemente befestigten eo Träger verbunden sind, eine Bewegung, die sich in zwei aufeinanderfolgenden Phasen untergliedert, wobei die eine Phase von der anderen durch den Augenblick getrennt ist in den das führende Tafelelement mit dem geführten Tafelelement einen relativen Winkel von 90° einschließt. Innerhalb der jeweiligen Phasen liegt jeder der Schwingarme entweder an einem der beiden Anschläge an und entfernt sich dann unter Drehung um seine Schwenkachse von diesem, während der jeweils andere Schwingarm gleichzeitig die inversen Bewegungsabschnitte ausführt.

Der vorstehend beschriebene Ablauf der Bewegungen der Schwingarme ergibt sich zu einem wesentlichen Teil aus der speziellen Anordnung der Gelenkachsen und des Verbindungspunktes jedes Schwingarmes mit seinem Zugglied. Die Fig.7 zeigt als Beispiel für den Träger 7_U daß die Gelenkachse 7₄ und der Verbindungspunkt 7|2 des an seinem Anschlag 7g anliegenden Schwingarmes 7₂ mit der Gelenkachse 7s des Schwingarmes 73 die Ecken eines rechtwinklig gleichschenkligen Dreiecks P bilden, dessen Kathelen sich in der Schwenkachse 7₄ schneiden, wobei diese sowie die Schwenkachse 7·, beidseits der Bezugsiinie C und symmetrisch zu dieser angeordnet sind. Das rechtwinklig gleichschenklige Dreieck P ist einem Kreis vom Radius R einbeschrieben, dessen Mittelpunkt O in der Mitte der Hypotenuse und im Schnittpunkt derselben mit der Gelenkachse 81 der die zwei aufeinanderfolgenden Tafelelemente 3 und 4 verbindenden Scharniere liegt. Darüberhinaus dreht sich das rechtwinklige Dreieck, das im Verlauf jeder Entfaltungsphase einmal durch den einen und dann durch den anderen der beiden Schwingarme desselben Trägers definiert wird, im Mittelpunkt O um sich selber in der durch die Drehung seines Trägers definierten Richtung. Dadurch wird während des Ablaufs der Bewegungen sichergestellt, daß die Übertragung der Schwenkkraft von dem führenden Tafelelement auf das geführte Tafelelement ohne Spiel und ohne Gleiten übertragen wird. Dies wiederholt sich über die gesamte Länge des Flügels.

Wenn sich alle gelenkig miteinander verbundenen Tafelelemente des Flügels 1 der Endstellung nähern, in der sie vollständig geöffnet sind, ist es von Vorteil, wenn Mittel vorgesehen sind, um die Endgeschwindigkeit dieser Tafelelemente zu begrenzen. Denn bei der vollständigen öffnung des Flügels können die Tafelelemente einen harten Stoß aufgrund ihres plötzlichen Anschlages erhalten, was ggfs. Beschädigungen insbesondere an den von den Tafeleiementen getragenen Solarzellen hervorrufen kann. Um diesem Nachteil vorzubeugen, kann man an jedem der Tafelelemente eine Vorrichtung herkömmlicher Art zur Regulierung der Geschwindigkeit vorsehen, die beispielsweise nach dem Federprinzip oder auf andere Weise arbeitet. Diese Vorrichtung wird nur am Ende der Öffnungsbewegung jedes Tafelelementes wirksam.

Eine derartige Anordnung kann in Flucht mit einer Schwenkachse eines Schwingarmes angeordnet und fest mit dem Schwingarm verbunden sein.

Fig.5 zeigt als Beispiel einer Einsatzmöglichkeit einer derartigen Anordnung, die jeweils um die Schwenkachse 7₄ und 7'₄ der Schwingarme 72 bzw. 7'₂ auf den Trägern 7\ bzw. 7Ί angeordnet ist Die schematisch dargestellte Anordnung ist mit 10 bzw. 10' bezeichnet und wirkt auf den Steuermechanismus 7 in der Weise ein, daß sie gegen Ende der Öffnungsbewegung eine rasche Schwenkbewegung der Schwingarme 72 und 7'2 verhindert

Die Zugglieder sind in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vorzugsweise von zwei unabhängigen Kabeln gebildet Unter speziellen Arbeitsbedingungen könnte es auch vorteilhaft sein, diese Kabel durch Stäbe aus Metall oder einem Verbundmaterial zu ersetzen. Ferner könnte man die Zugglieder mit Hilfe einer aus Lenkern und Kabeln bestehenden Anordnung

herstellen.

Wie bereits festgestellt wurde, läßt sich durch Verwendung eines einzigen Antriebsorganes für die Gruppe von Tafelelementen in dem Flüge) aufgrund des Spieles der verschiedenen Verbindungsorgane und der Zugübertragung zwischen den verschiedenen Tafelelementen eine Entfaltung des gesamten Flügels erzielen. Die zusätzliche Anordnung weiterer Antriebsorgane an

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den Gelenkverbindungen aller Tafelelemente in der in Fig. 1 dargestellten Weise ermöglicht somit eine höhere Funktionssicherheit. Darüberhinaus können die Antriebselemente reversibel in der Weise ausgebildet sein, daß sie sowohl eine Entfaltung als auch eine folgende Faltung der gelenkig miteinander verbundenen Tafelelemente in dem Flügel gewährleisten.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum synchronen Entfalten von nach Art einer Zieharmonika-Faltung gelenkig miteinander verbundenen, als Träger für Solarzellen eines Satelliten dienenden Trägerelementen in einem aus einer Reihe derartiger Trägerelemente bestehenden Flügel, der sich mittels eines Steuermechanismus von dem Körper des Satelliten abstreckt, wobei der Steuermechanismus zum Einbau zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Trägerelementen des Flügels ausgebildet ist, deren eines jeweils ein führendes und deren anderes jeweils ein geführtes Trägerelement bildet, und wobei mindestens ein Führungsträgerelement mit mindestens einem Antriebsorgan versehen ist, das durch Verwendung von Zuggliedern eine Relativschwenkbewegung des geführten Trägerelementes bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei unabhängige und parallel zueinander verlaufende Zugglieder (7io, 7u) aufweist, von denen jedes mit seinen Enden jeweils an einem Schwingarm (7₂,T₃; 7₃, 7'$ befestigt ist, wobei die Schwingarme (7.->, 7₃ bzw. T₂, T₃) an Trägern (7_t. 7Γ) angelenkt sind, die ihrerseits fest mit im Flügel (II) aufeinanderfolgenden Trägerelementen (3, 4, 5, 6) verbunden sind, daß die an den Enden der Zugglieder (7io, 7\\) befestigten Schwingarme (72,7'3 bzw. 73,7'2) an Achsen (74,7s bzw. 7'₄, Ts) angelenkt sind, welche die Verankerungspunkte der Zugglieder (7₎₀ bzw. 7n) bilden, und daß jeder mit einem Trägerelement (3, 4) verbundene Träger (7|, 7'i) zwei feste Anschläge (7s, 7g bzw. 7'e, 7\) trägt, welche die Schwenkbewegung der Schwingarme (7₂, 7j bzw. 7*2, 7'3) während der Schwenkbewegung des geführten Trägerelementes (4) relativ zum führenden Trägerelement (3) begrenzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Anschläge (7s, 79,7'e, Ti) und die Schwenkachsen (7₄, 7₅ bzw. 7'₄, T₅) der Schwingarme (72,73,7'2, T₃) auf jedem Träger (7ι, 7Ί) derart angeordnet sind, daß sich eine -Drehung des geführten Trägerelementes (4) relativ zum führenden Trägerelement (3) um 180° in zwei jeweils einen Schwenkwinkel von 90° umfassende aufeinanderfolgende Bewegungsphdsen gliedert, wobei zunächst der eine Schwingarm (72, 7Ί) durch einen der Anschläge (7e, 7's) blockiert ist und die Drehung des geführten Trägerelementes (4) bewirkt und dann der andere Schwingarm (73, 7'3) durch den anderen Anschlag (7g, 7'<i) blockiert ist und die Drehung vollendet und wobei die Bewegung der beiden Schwingarme (7₂,7₃,7'₂,7'₃) symmetrisch und mit der gleichen Amplitude erfolgen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (7₄, 7s, 7'₄, Ti) jedes an seinem Anschlag (7a, 79, 7's, Tq) anliegenden Schwingarmes (72, 73, 7'2, 7'3) und der Verbindungspunkt derselben mit dem zugehörigen Zugglied (7io, 7u) zusammen mit der Schwenkachse des jeweils anderen auf demselben Träger (7ι, 7Ί) angeordneten Schwingarmes (7s, 72, 7'3, 7Ί) die Ecken eines rechtwinkligen gleichschenkligen Dreieckes (P) bilden, dessen Katheten sich beiderseits der Schwenkachse (7₄) des erstgenannten Schwingarmes (72) erstrecken, und das einem Kreis einbeschrieben ist, dessen Mittelpunkt auf der Gelenkachse (8i) der zwei benachbarten Trägerelemente (3,4) des Flügels (1) verbindenden Gelenkver-

bindung liegt, und das sich im Mittelpunkt (O) um sich selbst in derselben Richtung wie der zugehörige Träger (7i) dreht, um die Übertragung eines Momentes vom führenden Trägerelement (3) auf das geführte Trägerelement (4} ohne Spiel und Gleiten zu gewährleisten.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zugglieder (7io, 7ii) von Kabeln gebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zugglieder (7]o, 7ii) von Lenkern gebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Zugglieder (7io, 7ii) jeweils mindestens aus einem Lenker und einem Kabel zusammengesetzt sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Trägerelemente (3, 4, 5, 6) am Ende der Öffnungsbewegung durch eine Dämpfungseinrichtung (10, 10') begrenzt wird, die in Flucht mit der Schwenkachse (7₄, 7'₄) eines Schwingarmes. (7₂, 7'₂) angeordnet und an diesem befestigt ist.