DE19934511A1

DE19934511A1 - Ausfahrblockierungs- und Ablaufsteuerungseinrichtung

Info

Publication number: DE19934511A1
Application number: DE19934511A
Authority: DE
Inventors: Varouj Baghdasarian
Original assignee: Space Systems Loral LLC; Loral Space Systems Inc
Current assignee: Maxar Space LLC
Priority date: 1998-07-22
Filing date: 1999-07-22
Publication date: 2000-01-27
Also published as: US6010096A; FR2781454A1

Abstract

Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung für ein Multipanel-Solararray mit wenigstens einem ersten (28) und einem zweiten Reihenpanel (30), schwenkbar verbunden zusammen zur Rotation um eine Reihenscharnierachse (34) zwischen eingefahrenen und ausgefahrenen Stellungen. Eine erste Ausfahr- und Verriegelungsvorrichtung (66) hält die Reihenpanel (28, 30) in der ausgefahrenen Stellung. Erste und zweite Seitenpanel (50, 52) sind schwenkbar befestigt an gegenüberliegenden Seiten des zweiten Reihenpanels (30) zur Rotation zwischen eingefahrenen und ausgefahrenen Stellungen jeweils um eine zweite und dritte Scharnierachse (58, 60), die quer zu der Reihenscharnierachse (34) zwischen den ersten und zweiten Reihenpanels (28, 20) verlaufen. Eine erste Blockiervorrichtung (80) ist eingerückt gegen das erste Seitenpanel (28), um vorübergehend eine Antriebsvorrichtung (62) für das erste Seitenpanel (50) zu blockieren und dadurch vorübergehend das erste Seitenpanel (50) in der eingefahrenen Stellung zu halten, wird aber von dem ersten Seitenpanel (50) ausgerückt, wenn das erste und zweite Reihenpanel (28 und 30) die ausgefahrene Stellung erreichen, um das Ausfahren des ersten Seitenpanels (50) in die ausgefahrene Stellung zu ermöglichen. Eine zweite Blockiervorrichtung ist eingerückt gegen das zweite Seitenpanel (52), um vorübergehend eine Antriebsvorrichtung für das zweite Seitenpanel (52) zu blockieren und dadurch vorübergehend das zweite Seitenpanel (52) in der eingefahrenen Stellung ...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein Kommunikationssatelliten, Raumstationen und dergleichen, welche Solarpanelarrays als Hauptstromversorgungsquelle nutzen. Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Multipanel-Solararray, mit einer Mehrzahl von Reihenpanels, die zur Rotation zwischen eingefahrenen und ausgefahrenen Positionen schwenkbar verbunden sind, und Seitenpanels, die mit einem oder mehreren der Reihenpanels ebenfalls zur Rotation zwischen eingefahrenen und ausgefah renen Positionen schwenkbar verbunden sind und Vorrichtun gen, die das Ausfahren der Seitenpanels verhindern, solange die Reihenpanels ausgefahren werden, und die diese freige ben, nachdem die Reihenpanels aus dem Weg und vollständig ausgefahren sind.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Zusammenfahrbare und einfahrbare Konstruktionen sind im allgemeinen relativ gut bekannt und haben in der Raumfahrt breite Anwendung gefunden, beispielsweise als Antennen od. dgl. zum Empfang und/oder zur Übertragung von Radiosigna len. Vorteilhaft können solche zusammenfahrbaren Strukturen kompakt in einem Raumfahrzeug verstaut in den Weltraum ge bracht und dann in die erwünschte ausgebreitete Anordnung ausgefahren werden.

Im allgemeinen müssen derartige Vorrichtungen die folgenden Funktionen erfüllen:

- eine Betätigungsfunktion, da das Raumfahrzeug nicht immer eine Drehbewegung ausführt;
- eine Dämpfungsfunktion, um zu vermeiden, daß am Ende des Ausfahrens übermäßige Spannungen in der die Ge lenkvorrichtung tragenden Konstruktion auftreten;
- eine Positionierfunktion, die für diejenigen Funk tionen erforderlich ist, die die ausfahrbaren Kon struktionen erfüllen sollen; und
- die Funktion zur Angleichung der Geschwindigkeiten des Öffnens der verschiedenen ausfahrbaren Konstruk tionen, um während der Rotation des Raumfahrzeugs das Übertragen von ungleichmäßigen Kräften zu ver hindern, welche die Stabilität nachteilig beeinflus sen.

Die Ausführung solcher Funktionen ist oftmals mit strengen Anforderungen verknüpft, wie minimale Größe und Gewicht; den Ausschluß nichtmetallischer Materialien, die im Raum entgasen können; den Ausschluß magnetischer Materialien; eine außerordentlich hohe Genauigkeit bei der Positionie rung des ausgefahrenen Zubehörs; und eine pannensichere Be triebsweise.

Außerdem müssen solche Systeme in der rage sein, das Aus fahren von Raumfahrzeugbauteilen unter stark variierenden Bedingungen, wie

- Trägheitskräfte aufgrund einer Rotationsbewegung, die der Betätigungs- bzw. Antriebsfunktion überla gert sind und die es erforderlich machen, daß die Dämpfungsfunktion über ein sehr breites Energieband arbeitet;
- einen weiten Temperaturbereich;
- ein hohes Vakuum; und
- eine schwere lose Umgebung, zu gewährleisten.

Es ist die grundsätzliche Aufgabe der Erfindung, eine Vor richtung zu schaffen, die die oben genannten Funktionen und die Anforderungen zur Durchführung dieser Funktionen er füllt.

Die primäre Stromversorgungsquelle für Kommunikationssatel liten, Raumstationen und Raumfahrzeuge sind im allgemeinen Solararrays, die einige Typen von photovoltaischen Solar zellen nutzen. Diese Arrays sind normalerweise beim Aus bringen gegen den Satelliten eingefahren und werden, entwe der nach Abtrennung von dem Trägerfahrzeug oder nach Errei chen ihrer Bestimmungsposition im Raum, ausgefahren. Das Ausfahren eines typischen starren Reihenpanel-Solararrays (bestehend aus einem Abstandsarm und drei bis vier Panels) wird durch geschlossene Kabelschleifen einer bekannten Kon struktion synchronisiert. Bei Solararrays mit höherer Lei stung wird vorzugsweise ein zweites oder seitliches Panel an die Seite der vorhandenen Reihenpanels, statt an das En de der letzten Reihenpanels, angesetzt, um die Arrayanord nung in angemessener Länge zu halten. Das Ausfahren und die Ablaufsteuerung dieser seitlichen Panels muß mit dem Aus fahren der Reihenpanels koordiniert werden, damit sie sich während des Ausfahrens nicht gegenseitig beeinflussen und der Ablauf derart verläuft, daß die seitlichen Panels nach dem Abschluß des Ausfahrens der Reihenpanels freigegeben und ausgefahren werden. Die Vorrichtung zum Initiieren der Freigabe dieser seitlichen Panels ist Gegenstand der Erfin dung.

Bestehende Freigabevorrichtungen für ein derartiges Ausfah ren der seitlichen Panels können gesonderte Halte- und Freigabeeinrichtungen aufweisen, die durch Fernsteuerung vom Boden betätigt werden. Außerdem ist es eine Anforde rung, die seitlichen Panels nach der Beendigung des Ausfah rens der Reihenpanels freizugeben und auszufahren.

Jede gesonderte Halte- und Freigabeeinrichtung für diese seitlichen Panels erfordert spezielles Gerät und Software, um diese Freigabefunktionen zu aktivieren und auszuführen.

Der Gebrauch jeglicher Einrichtungen oder Software führt zusätzlich Gewicht und Komplexität in die Konstruktion ein.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die Notwendigkeit für neue Einrichtungen zu minimieren, welche die seitlichen Pa nels vom Ausfahren abhalten, während die Reihenpanels aus gefahren werden, und welche erst freigeben, nachdem die Reihenpanels auf dem Weg und vollständig ausgefahren sind.

Eine Anzahl von Patenten beschreiben verschiedene Ausfahr- Gelenkkonstruktionen mit einer Positionsblockiereinrich tung, welche betätigt wird, wenn eine Komponente, wie ein Solarpanel, Antenne, Reflektor oder ähnliches, vollständig ausgefahren ist. Diesbezüglich offenbaren die US-A 5 037 043 und 4 880 188 (Roth et al.) durch Federn vorge spannte Solarpanels, die Nockenelemente mit einer Verriege lungskerbe aufweisen, um eine Weiterbewegung zu verhindern, wenn das Ausfahren erreicht ist. Die US-A 4 290 168 (Binge) offenbart einen Schieber für verriegelte federvorgespannte Schwingen bzw. Gelenke. Eine Vielzahl von Konstruktionen von Federvorspannungs-Vorrichtungen zum Ausfahren von So larpanels und dergleichen sind in den US-A 4 780 726 (Archer et al.) und 3 587 999 (Miniovitch et al.) beschrie ben.

Von größerem Interesse ist das erteilte US-Patent 5 673 459 (Baghdasarian), das eine Ausfahr-Gelenkvorrichtung offen bart, mit einem U-förmigen Träger, dessen Flansch eine Ar retierausnehmung definiert. Ein Gelenkarm zur Abstützung einer Betriebskonstruktion, wie einen Kommunikationsanten nenreflektor, ist an dem stationären Träger zur Bewegung zwischen der eingefahrenen und ausgefahrenen Stellung schwenkbar montiert. Der Gelenkarm hat einen Ausfahr- und Verriegelungsnocken, der sich zu einem vorstehenden Nasen teil erstreckt. Ein Verriegelungsarm ist an einem Ende des stationären Halters schwenkbar montiert und hat an seinem anderen Ende einen Nockenelementhalter, der mit dem Noc kenelement in Eingriff gelangt. Eine Feder spannt den Noc kenelementhalter in Eingriff mit dem Nockenelement und er möglicht eine Verdrehung des Gelenkarms aus der eingefahre nen Position in die ausgefahrene Stellung, so daß in der ausgefahrenen Stellung das Nasenteil und der Nockenelement halter genau passend in der Arretierausnehmung aufgenommen sind, wodurch der Gelenkarm in der ausgefahrenen Stellung arretiert wird.

Die Erfindung wurde in Kenntnis des vorstehenden Standes der Technik gemacht und wird nun in die Praxis umgesetzt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine selbstverriegelnde Ausfahrvor richtung für ein Multipanel-Solararray, das wenigstens er ste und zweite Reihenpanels aufweist, die zur Rotation um eine Reihengelenkachse zwischen der eingefahrenen und der ausgefahrenen Stellung schwenkbar miteinander verbunden sind. Eine erste Ausfahr- und Verriegelungsvorrichtung hält die Reihenpanels in der ausgefahrenen Stellung. Die ersten und zweiten Seitenpanels sind an gegenüberliegenden Kanten des zweiten Reihenpanels zur Rotation zwischen den ausge fahrenen und eingefahrenen Stellungen schwenkbar befestigt, jeweils um eine zweite und dritte Gelenkachse, die quer zu der Reihengelenkachse zwischen den ersten und den zweiten Panels verläuft. Eine erste Blockiervorrichtung wird einge rückt gegen das erste Seitenpanel, um vorübergehend eine Antriebsvorrichtung des ersten Seitenpanels zu übertreffen und dadurch vorübergehend das erste Seitenpanel in der ein gefahrenen Position zu halten, wird aber ausgerückt von dem ersten Seitenpanel, wenn das erste und das zweite Reihenpa nel die ausgefahrene Stellung erreicht haben, um dadurch zu ermöglichen, daß das erste Seitenpanel sich in Richtung der ausgefahrenen Stellung bewegt. Eine zweite Blockiervorrich tung ist eingerückt gegen das zweite Seitenpanel, um vor übergehend eine Antriebsvorrichtung des zweiten Seitenpa nels zu übertreffen und dadurch vorübergehend das zweite Seitenpanel in der eingefahrenen Position zu halten, wird aber ausgerückt von dem zweiten Seitenpanel, wenn das erste Seitenpanel die ausgefahrene Position erreicht hat, um ein Ausfahren des zweiten Seitenpanels in die ausgefahrene Stellung zu ermöglichen.

Zur Erfüllung der Anforderung zur Seitenpanelfreigabe und zum Ausfahren der Seitenpanel auf das Ausfahren der Reihen panels hin folgend, ist es Vorgesehen, daß die Freigabe des Seitenpanels durch das Ausfahren der Reihenpanels ausgelöst wird, insbesondere durch das Einrasten des Reihenpanelge lenks. Dies gewährleistet, daß die Reihenpanels aus dem Weg und vollständig ausgefahren sind, bevor die Seitenpanels freigegeben werden und desweiteren, daß kein einzelner Be fehl vom Boden zum Starten und Steuern des Ablaufs der Freigabe und des Ausfahrens der Seitenpanel notwendig ist.

Die vorgeschlagene Freigabevorrichtung weist einen Bloc kierhebel auf, der an der Reihenpanelausfahrgelenk-Verrie gelungsvorrichtung befestigt ist. Dieser Blockierhebel ist in der Art und Weise gestaltet und positioniert, daß er die Freigabe und das Ausfahren des Seitenpanels verhindert, so lange das Reihenpanel ausgefahren wird. Das Einrasten der Reihenpanels erfolgt am Ende des Ausfahrens durch Einrücken eines Einraststiftes in einen Einrastschlitz.

Die Freigabe- und Ausfahrblockiereinrichtung ist derart ge staltet, daß sie das Ausfahren der seitlichen Panels bloc kiert, solange der Riegel der entsprechenden Reihengelenk reihe sich auf einem runden Nockenelement des Reihenpanel gelenks bewegt. Wenn das Reihenpanel am Ende seines Ausfah rens einrastet, fällt der Raststift in den Rastschlitz. Die Rotation des Verriegelungsarms verursacht, daß der Haken sich aus seiner Blockierstellung bewegt, dadurch das Sei tenpanel freigibt und dieses durch seine eigene Gelenkli niendrehfederkraft ausfährt. Die Freigabe und das Ausfahren können nur zugelassen werden, nachdem das jeweilige Reihen panelgelenk vollständig eingerastet ist. Dies gewährleistet einen geeigneten Ablauf der Seitenpanelfreigabe und des Ausfahrens der Seitenpanel, so daß keine gegenseitige Be einträchtigung des Ausfahrens der Seitenpanel und der Rei henpanel stattfindet.

Die Verriegelungsfreigabeeinrichtung ist derart gestaltet, daß sie ein erstes oberes Seitenpanel auf das Einrasten der Reihenpanels hin freigibt und dann auf das Einrasten des ersten Seitenpanels hin, ein zweites unteres Seitenpanel freigibt.

Zum Ausfahren der Solararrayfläche wird ein Bodenbefehl ge sandt, um alle Halterungen, die die Fläche an das Raumfahr zeug sichern, freizugeben. Dann beginnen der Abstandsarm und die Reihenpanels in miteinander synchronisierter Weise auszufahren und einzurasten. Auf das Einrasten der Reihen gelenklinien hin wird das erste Seitenpanel (im verstauten Fall das obere) freigegeben und erlaubt auszufahren und einzurasten. Auf das Einrasten des ersten Seitenpanels wird das zweite Seitenpanel (das untere im eingefahrenen Zu stand) freigegeben und erlaubt auszufahren und einzurasten. Dadurch wird für alle Flächenkomponenten ein geeigneter Ausfahrablauf derart gewährleistet, daß keine gegenseitige Beeinträchtigung im Verlauf des Ausfahrens zwischen Seiten- und Reihenpanels auftritt.

Daher kann gesagt werden, daß die Ausfahrblockierungs- und Ablaufsteuerungseinrichtung folgende Merkmale aufweist:

- hohe Zuverlässigkeit;
- sie stellt eine Ausfahrblockierung für die Seiten panels bereit;
- sie erlaubt eine Seitenpanelfreigabe nachdem eine bestimmte Reihengelenklinie verriegelt ist;
- sie erfordert keine zusätzlichen Freigabe-Pyros oder Fernbefehle;
- sie ist einfach, von geringem Gewicht und kosten günstig und
- sie paßt zusammen mit der vorhandenen Startfahr zeugsumhüllung.

Obgleich die Freigabevorrichtung der Erfindung derart aus gelegt sein kann, daß sie durch das Einrasten der Reihenpa nelgelenke bei 180° aktiviert wird, kann das Gelenkdesign so abgeändert werden, daß die abhängige Freigabevorrichtung bei einem beliebigen Winkel der Reihenpanels-aktiviert wird. Außerdem ist die Anwendung dieser Einrichtung nicht auf Solararrays mit einer bestimmten Anzahl an Arrays be grenzt.

Ein grundlegendes Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Multipanel-Solararrays mit Reihen panels und Seitenpanels mit einer Vorrichtung zur Verhinde rung des Ausfahrens von Seitenpanels während die Reihenpa nels ausgefahren werden, dann ein Freigeben der Seitenpa nels, nachdem die Reihenpanels aus dem Weg und vollständig ausgefahren sind.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Be reitstellung eines Multipanel-Solararrays mit einer Mehr zahl von Reihenpanels, die zur Rotation zwischen eingefah renen und ausgefahrenen Stellungen schwenkbar verbunden sind und Seitenpanels, die auch zur Rotation zwischen ein gefahrenen und ausgefahrenen Stellungen schwenkbar mit ei nem oder mehreren der Reihenpanels verbunden sind und mit Vorrichtungen, die bereitgestellt sind, um zu verhindern, daß die Seitenpanels ausfahren, während die Reihenpanels ausgefahren werden und zu ihrer Freigabe, nachdem die Rei henpanels aus dem Weg und vollständig ausgefahren sind.

Andere und weitere Merkmale, Vorteile und Nutzen der Erfin dung werden anhand der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen deutlich. Es soll so verstan den werden, daß die vorstehende grundlegende Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erklärend sind, aber die Erfindung nicht begrenzen. Die be gleitenden Zeichnungen, die beigefügt sind und einen Teil der Erfindung darstellen, veranschaulichen eine Ausfüh rungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der Be schreibung der Erläuterung der Grundlagen der Erfindung in allgemeinen Worten. Gleiche Bezugszeichen beziehen sich auf gleiche Teile in der ganzen Offenlegung.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1A bis 1G veranschaulichen schrittweise Anordnun gen eines Solararrays mit dem Ausfahr blockier- und Ablaufsteuerungssystem der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Aufrißansicht, die das Ausfahr begrenzungs- und Ablaufsteuerungssystem der Erfindung mit dem Solararray in ein gefahrener Stellung grundsätzlich veran schaulicht;

Fig. 3 ist eine detaillierte Aufrißansicht, die das Ausfahren und die Ausfahr- und Ver riegelungsvorrichtung für zwei Reihenpa nels veranschaulicht, gegenwärtig außer Betrieb;

Fig. 4 ist eine detaillierte perspektivische Ansicht, die eine in Betrieb befindliche Vorrichtung zur Verhinderung des Ausfah rens eines Seitenpanels, bis die Reihen panels vollständig ausgefahren sind, veranschaulicht;

Fig. 5 ist eine detaillierte Aufrißansicht, die den voll ausgefahrenen Zustand aneinan der angrenzender Reihenpanels in verrie gelter Anordnung veranschaulicht;

Fig. 6 ist eine detaillierte Aufrißansicht voll ausgefahrener aneinander angrenzender Panels in verriegelter Anordnung mit ei nem zum Ausfahren freigegebenen Seiten panel; und

Fig. 7, 7A, und 7B sind Detailansichten, die hintereinan derfolgende Stellungen veranschaulichen, die durch die Blockiervorrichtung zur Verhinderung des Ausfahrens des Seiten panels zwischen der eingefahrenen und ausgefahrenen Stellung erhalten werden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Fig. 1A bis 1G veranschaulichen grundsätzlich diagramm artig den Betriebsablauf beim Ausfahren eines Solararrays 20 in Übereinstimmung mit der Erfindung.

Bezugnehmend auf die Fig. 1A und 1B ist ein Abstandsarm 22 in typischer Art und Weise auf einer Satellitenseitenwand 23 schwenkbar montiert zur Rotation um eine Abstandsarm scharnierachse 24 (Fig. 1B) derart, daß die Rotation über tragen wird durch Entspannung von gespannten Federn 25, die mit jedem Scharnier eine Einheit bilden. Das Ausfahren kann auch durch eine bestimmte Betriebsweise des Ausfahrmotors 26 erreicht werden. Die ersten 28, zweiten 30 und dritten Reihenpanels 32 sind schwenkbar zur Rotation zwischen der eingefahrenen und ausgefahrenen Stellung um entsprechende Reihenpanelscharnierachsen 34, 36 befestigt. Eine Synchro nisationsscheibe 38 ist an der Satellitenseitenwand 23 be festigt und eine erste Gruppe an Scharnieren (nicht ge zeigt) ist vorhanden, um das erste Reihenpanel 28 schwenk bar an den Abstandsarm 22 zur gemeinsamen Rotation um eine erste Panelscharnierachse 40 zu montieren. Eine erste Rei henpanelscheibe 42 ist an dem ersten Reihenpanel 28 befe stigt und auf der ersten Panelscharnierachse 40 zentriert. Ein erstes Synchronisationskabel 43 ist jeweils an der Sei tenwand-Synchronisationsscheibe 38 und an der ersten Rei henpanelscheibe 42 befestigt. Eine Abstandsarmscheibe 44 ist an dem Abstandsarm 22 befestigt und auf der ersten Pa nelscharnierachse 40 zentriert entfernt von der ersten Rei henpanelscheibe 42. Eine zweite Gruppe an Scharnieren (nicht gezeigt) ist vorhanden, um das zweite Reihenpanel 30 an das erste Reihenpanel 28 schwenkbar zur gemeinsamen Ro tation um die zweite Reihenscharnierachse 34 zu montieren. Dann ist wiederum eine zweite Reihenpanelscheibe 46 an dem zweiten Reihenpanel 30 befestigt und auf der zweiten Rei henpanelscharnierachse 34 zentriert. Ein zweites Synchroni sationskabel 48 ist jeweils an der Abstandsarmscheibe 44 und der zweiten Reihenpanelscheibe 46 befestigt.

Eine ähnliche Konstruktion, die nicht weiter beschrieben wird, bezieht sich auf die Reihenpanels 30, 32. Auf diese Weise sind die Ausfahrfedern in jeder Achse zusammen ver bunden und ermöglichen es, den Abstandsarm 22, das erste Reihenpanel 28, das zweite Reihenpanel 30, das dritte Rei henpanel 32 und jedes andere etwaig Vorhandene Panel in die ausgefahrene Stellung zu bewegen, in der der Abstandsarm und das erste, zweite und dritte starre Solarpanel gemein sam eine Ebene bilden und sich quer erstrecken zur seitli chen Satellitenwand (Fig. 1C). Daher sind die Reihenpanels 28, 30, 32 und die Seitenpanels 50 und 52 im wesentlichen zusammen ausgebreitet und liegen, wenn sie in ihren einge fahrenen Stellungen sind, in hintereinander angeordneten Ebenen, und liegen Seite an Seite und nahezu in einer Ebe ne, wenn sie in ihren ausgefahrenen Positionen sind.

Wie oben beschrieben wird zum Ausfahren des Solararrays 20, das anfänglich in einer eingefahrenen Stellung nahe dem Raumfahrzeug oder dem Satelliten 23 befindlich ist, ein Bo denbefehl gesandt, um alle sichernden Haltevorrichtungen, in Fig. 2 durch den Träger 54 dargestellt, freizugeben Dann beginnen der Abstandsarm und die Reihenpanels 28, 30 und 32 das Ausfahren in synchronisierter Weise und rasten ein. Auf das Einrasten der Reihenscharnierachsen hin (Fig. 1C) wird ein Seitenpanel 50 zum Ausfahren (Fig. 1D) und Einrasten (Fig. 1E) freigegeben. Auf das Einrasten des er sten Seitenpanels hin wird das zweite Seitenpanel 52 frei gegeben, ausgefahren (Fig. 1F) und eingerastet (Fig. 1G).

Auf diese Weise wird ein geeigneter Ausfahrablauf für alle Komponenten des Arrays 20 in der Art gewährleistet, daß sich keine Beeinträchtigung zwischen den Seitenpanels 50 und 52 und den Reihenpanels 28, 30 und 32 während dem Aus fahren ergibt. Die Konstruktion, die den geeigneten Aus fahrablauf ermöglicht, wird nun beschrieben.

Es wurde vorstehend erläutert, daß die Reihenpanels 28 und 30 zur Rotation zwischen eingefahrenen und ausgefahrenen Stellungen um die Reihenpanels 34 schwenkbar verbunden sind. Bezugnehmend auf die Fig. 2 bis 6 ist eine geeignete Reihenpanelantriebsvorrichtung wie eine Feder 25 (Fig. 1B und 2) zur Bewegung der Reihenpanels 28 und 30 zwischen den eingefahrenen und ausgefahrenen Stellungen vorhanden. Die Feder 25 in jeder Scharnierachse kann eine Torsionsfeder oder eine gleichförmige Drehfeder sein, deren Beschaffen heit nicht begrenzt zu sein braucht. Wie oben bereits er läutert, sind das erste und das zweite Seitenpanel 50 und 52 mit dem zweiten Reihenpanel 30 schwenkbar verbunden zur Rotation zwischen eingefahrenen und ausgefahrenen Stellun gen. Die schwenkbare Verbindung zwischen dem Seitenpanel 50 und dem Reihenpanel 30 ist eine zweite Scharnierachse 58 (Fig. 1D), die sich quer zu den Scharnierachsen 34, 36 und 40 erstreckt. Die schwenkbare Verbindung zwischen dem Sei tenpanel 52 und dem Reihenpanel 30 ist eine dritte Schar nierachse 60 (Fig. 1E), die sich auch quer zu den Schar nierachsen 34, 36 und 40 und parallel und mit Abstand von der zweiten Scharnierachse 58 erstreckt. Geeignete Seiten panelantriebsvorrichtungen 62 und 64 sind jeweils vorhan den, um die Seitenpanels 50 und 52 zwischen den eingefahre nen und ausgefahrenen Stellungen zu bewegen. Die Antriebs vorrichtungen 62 und 64 (Fig. 1F und 1G) sind jeweils ver anschaulicht als eine Torsionsfeder oder eine gleichförmige Drehfeder beinhaltend, aber in jedem Beispiel braucht die Ausführung nicht begrenzt zu sein. Während nur eine An triebsvorrichtung in jedem Beispiel gezeigt ist, ist es tatsächlich notwendig, daß wenigstens zwei voneinander ge trennte Antriebsvorrichtungen zur sachgemäßen Betriebsweise vorhanden sind.

Wie besonders gut in den Fig. 3 und 5 gesehen werden kann, ist eine Ausfahr- und Verriegelungsvorrichtung 66 vorhanden um das erste und zweite Reihenpanel 28 und 30 in die ausge fahrene Stellung zu fahren und um sie dann in der ausgefah renen Stellung zu verriegeln. Die Ausfahr- und Verriege lungseinrichtung 66 beinhaltet ein Verriegelungs-Nockenele ment 68, das an dem Reihenpanel 28 befestigt ist und ausge richtet ist in bezug auf die Reihenscharnierachse 34. Das Verriegelungs-Nockenelement 68 weist eine Nockenelementflä che 70 auf, die einen konstanten Radius hat und an einer Verriegelungsaussparung 72 endet. Das Verriegelungs-Nocken element 68 ist koaxial angeordnet mit der freien Scharnier achse 34 und die Verriegelungsaussparung 72 erstreckt sich radial in Richtung auf die Achse 34 und in einer Richtung weg von der Nockenelementfläche 70.

Ein Nockenelementhalter 74 ist befestigt auf einem zweiten Reihenpanel 30 und eine darauf angeordnete Rolle 76 ist durch eine Feder 78 gegen die Nockenelementfläche 70 einge rückt, um sich an ihr entlang zu bewegen, wenn die Reihen panels 28 und 30 sich zwischen den eingefahrenen (Fig. 3) und ausgefahrenen (Fig. 5) Positionen bewegen. Wenn die Reihenpanels die ausgefahrene Position erreichen, fällt die Nockenelementlaufrolle 76 in die Verriegelungsaussparung 72 und wird von dieser unter der Spannung der Feder 78 aufge nommen. Wenn dies geschehen ist, ist zwischen den Reihenpa nels 28 und 30 keine unabsichtliche Bewegung mehr zugelas sen.

Wie in den Fig. 4 und 6 dargestellt, ist eine Blockiervor richtung 80, die im großen und ganzen ausgerichtet ist zu der Reihenscharnierachse 34, normalerweise eingerückt gegen das Seitenpanel 50 und genauer mit einer Blockierrolle 81, die in die Blockierhalterung 81A integriert ist, die vom Rand 81B des Seitenpanels hinweg übersteht, um vorüberge hend die Seitenpanelantriebsvorrichtung 62 zu blockieren, um dadurch vorübergehend das Seitenpanel 50 in der einge fahrenen Stellung zu halten. Auch wird in einer noch zu be schreibenden Weise die Blockiervorrichtung 80 von der um fassenden Blockierrolle 81 des Seitenpanels 50 ausgerückt, wenn das erste und zweite Reihenpanel 28 und 30 die ausge fahrene Position erreicht haben (Fig. 5, 6), um das Starten der Bewegung des Seitenpanels 50 in die ausgefahrene Posi tion zu ermöglichen.

Genauer gesagt ist die Blockiervorrichtung 80 (Fig. 4 und 6) mit der Ausfahr- und Verriegelungsvorrichtung 66 verbun den und beinhaltet einen mit dem in Fig. 5 gezeigten Noc kenelementhalter 74 integrierten Blockierhebel 88. Der Blockierhebel erstreckt sich zu einer Blockierspitze 90 am äußersten Ende entfernt von der schwenkbaren Halterung, das ist von der Reihenscharnierachse 34. Die Blockierspitze 90 ist normalerweise eingerückt gegen die Blockierrolle 81 des Seitenpanels 50 bis die zweiten Reihenpanels 28 und 30 vollständig ausgefahren sind (siehe Fig. 5 und 6), zu die sem Zeitpunkt rückt die Blockierspitze 90 von der Blockier rolle des Seitenpanels aus, wodurch das Seitenpanel zur Be wegung in die ausgefahrene Position freigegeben wird (Fig. 6).

Bezugnehmend auf die Fig. 7, 7A und 7B wird der Aufbau und die Betriebsweise der Blockiervorrichtung für das Seitenpa nel 52 beschrieben. Das Seitenpanel 52 ist schwenkbar mit dem Reihenpanel 30 verbunden zur Rotation zwischen einge fahrenen und ausgefahrenen Stellungen um die dritte Schar nierachse 60, die quer zu der Reihenachse 34 und parallel und mit Abstand von der zweiten Scharnierachse verläuft.

Wie oben bereits beschrieben, dient die Antriebsvorrichtung 64 (Fig. 1F und 1G) zur Bewegung des Seitenpanels zwischen den eingefahrenen und den ausgefahrenen Stellungen. Eine Blockiervorrichtung 108 ist normalerweise eingerückt gegen das Seitenpanel 52, um vorübergehend die Antriebsvorrich tung 64 des Seitenpanels zu übertreffen und dadurch das Seitenpanel in der eingefahrenen Stellung zu halten, wird aber ausgerückt vom Seitenpanel 52, wenn das Seitenpanel 50 die ausgefahrene Position erreicht hat und nur dann wird dem Seitenpanel 52 ermöglicht, sich in die ausgefahrene Stellung zu bewegen. Zu diesem Zweck ist eine Ausfahr- und Verriegelungsvorrichtung 110 vorhanden, um das Seitenpanel 50 in der ausgefahrenen Stellung zu halten.

Die Ausfahr- und Verriegelungsvorrichtung 110 weist ein Verriegelungsnockenelement 112 ähnlich zu dem Nockenelement 68 auf, das auf dem Seitenpanel 50 befestigt ist. Das Ver riegelungsnockenelement 112 weist eine Nockenelementfläche 114 auf, die wie die Nockenelementfläche 70 (Fig. 3) an ei ner Verriegelungsaussparung 116 endet. Ein Nockenelement halter 118 ist auf dem Reihenpanel 30 schwenkbar montiert und beinhaltet einen Halterschenkel 120, verbunden mit und sich quer erstreckend zu einem Blockierhebel 122 der Bloc kiervorrichtung 108. Eine Halterrolle 124 ist rollbar mon tiert auf dem Halterschenkel 120 entfernt von der Schwenk halterung und ist durch ein (nicht dargestelltes) federndes Teil, wie Feder 78 (Fig. 3), unter Spannung eingerückt ge gen die zweite Nockenelementfläche. Dem Halter 124 ist es dadurch ermöglicht, sich entlang der Nockenelementfläche 114 zu bewegen, wenn sich das Seitenpanel 50 unter Einfluß der Antriebsvorrichtung 62 zwischen den eingefahrenen und ausgefahrenen Stellungen bewegt.

Bezugnehmend auf die Fig. 1F und 1G ist erkennbar, daß das Seitenpanel 52 eine an das Reihenpanel 30 angrenzende und mit der dritten Scharnierachse 60 ausgerichtete nach innen gerichtete Fläche 128 aufweist. Das Seitenpanel 52 hat auch eine nach außen gerichtete Fläche 130, ungefähr parallel und mit Abstand verlaufend von der dritten Scharnierachse und der Begrenzungsrolle 132, die auf dem Halter 133 mon tiert ist und von der nach außen gerichteten Fläche 130 hinweg vorsteht. Wie bereits beschrieben, weist die Bloc kiervorrichtung 108 einen Blockierhebel 122 auf, der eine Einheit bildet mit dem Nockenelementhalter 118. Der Bloc kierhebel 122 reicht von der schwenkbaren Halterung auf der Achse 58 zu einer Blockierspitze 134 am äußeren Ende ent fernt von der schwenkbaren Halterung, die Blockierspitze ist normalerweise eingerückt gegen die Blockierrolle 132, bis das Seitenpanel 50 Vollständig ausgefahren ist. Wenn dies erfolgt ist, wird die Blockierspitze 134 von der Bloc kierrolle 132 ausgerückt, wodurch das Seitenpanel zur Bewe gung in die ausgefahrene Stellung freigegeben wird.

Es wird begrüßt, daß, wenn das Seitenpanel 52 die in Fig. 1G Veranschaulichte vollständig ausgefahrene Stellung er reicht hat, eine Ausfahr- und Verriegelungsvorrichtung, in jeder Hinsicht übereinstimmend mit der Ausfahr- und Verrie gelungsvorrichtung 66 für das Seitenpanel 50, betriebsbe reit ist und es daraufhin ermöglicht, das Seitenpanel 52 in der vollständig ausgefahrenen Stellung zu halten.

Indem bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im einzel nen offenbart sind, sollte der Fachmann Verstehen, daß ver schiedene andere Modifikationen der Veranschaulichten Aus führungsformen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie in der Beschreibung beschrieben und in den nachfolgenden Ansprüchen festgelegt, abzuweichen.

Claims

1. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung für ein Multipa nel-Solararray mit

- ersten und zweiten Reihenpanels (28, 30), die zur Ro tation zwischen eingefahrenen und ausgefahrenen Stel lungen um eine Reihengelenkachse (34) schwenkbar ver bunden sind,
- einer Reihenpanel-Antriebsvorrichtung (25) zum Bewe gen des ersten und des zweiten Reihenpanels (28, 30) zwischen den eingefahrenen und ausgefahrenen Stellun gen,
- einem ersten Seitenpanel (50), das mit dem zweiten Reihenpanel (30) zur Rotation zwischen eingefahrenen und ausgefahrenen Stellungen um eine quer zur Reihen gelenkachse verlaufende zweite Gelenkachse (58) schwenkbar verbunden ist,
- einer ersten Verriegelungsvorrichtung (66), welche das erste und das zweite Reihenpanel (28, 30) in der ausgefahrenen Stellung fixiert,
- einer ersten Seitenpanel-Antriebsvorrichtung (62) zur Bewegung des ersten Seitenpanels zwischen eingefahre nen und ausgefahrenen Stellungen und
- einer ersten normalerweise mit dem ersten Seitenpanel (50) in Eingriff stehenden Blockiervorrichtung (80), die zeitweilig die erste Seitenpanelantriebsvorrich tung (62) übertrifft und dadurch zeitweilig das erste Seitenpanel (50) in der eingefahrenen Stellung hält, die aber vom ersten Seitenpanel (50) frei kommt, wenn das erste und das zweite Reihenpanel (28, 30) die ausgefahrene Stellung erreicht haben, und so die Be wegung des ersten Seitenpanels (50) in die ausgefah rene Stellung ermöglicht.

2. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Reihenpanel (28, 30) sich im wesentlichen zusammen er strecken und in der eingefahrenen Stellung in hinter einander angeordneten Ebenen liegen, und in ausgefahre ner Stellung im wesentlichen coplanar verlaufen.

3. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Verriegelungsvor richtung (66) aufweist

- ein erstes am ersten Reihenpanel (28) befestigtes Nockenelement (68) mit einer ersten Nockenelementflä che (70), die an einer Verriegelungsaussparung (72) endet, und
- einen ersten, an dem zweiten Reihenpanel (50) befe stigten Nockenelementhalter (74), der an der ersten Nockenelementfläche (70) läuft, wenn sich das erste und das zweite Reihenpanel (28, 30) zwischen den ein gefahrenen und ausgefahrenen Stellungen bewegen, und der in der Verriegelungsaussparung (72) vollständig aufgenommen ist, wenn sich das erste und das zweite Reihenpanel in der ausgefahrenen Stellung befinden, um das erste und das zweite Reihenpanel (28, 30) in der ausgefahrenen Stellung zu verriegeln.

4. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Blockiervorrich tung (80) einen ersten Blockierhebel (88) aufweist, der mit dem ersten Nockenelementhalter (74) eine Einheit bildet, der sich bis zu einer Blockierspitze (90) an dem von der Drehhalterung äußersten Ende erstreckt, wo bei die Blockierspitze (90) gegen das erste Seitenpanel (50) normalerweise eingerückt ist, bis das erste und das zweite Reihenpanel vollständig ausgefahren sind und wobei zu diesem Zeitpunkt die Blockierspitze (90) von dem ersten Seitenpanel (50) ausgerückt ist, um dadurch das erste Seitenpanel (so) zur Bewegung in die ausge fahrene Stellung freizugeben.

5. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Nockenelementhal ter (74) aufweist

- einen mit dem ersten Blockierhebel (88) einheitlich ausgebildeten Halterschenkel,
- eine von der Drehhalterung beabstandet an dem Halter schenkel drehbar montierte Halterrolle, welche an der ersten Nockenelementfläche (70) läuft, und
- eine Spannvorrichtung, welche die Halterrolle (76) unter Spannung gegen die erste Nockenelementfläche (70) drückt.

6. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Seitenpanel (50)

- eine Innenfläche (100) angrenzend an und ausgerichtet mit der zweiten Gelenkachse (58),
- eine Außenfläche (102) etwa parallel und mit Abstand zu der zweiten Gelenkachse (58) und
- ein von der Außenseite (102) abstehendes Einrückteil, zum Einrücken gegen die Blockierspitze aufweist.

7. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 1 mit

- einem zweiten Seitenpanel (52), das mit dem zweiten Reihenpanel (30), zur Rotation zwischen eingefahrenen und ausgefahrenen Stellungen um eine dritte zur Rei hengelenkachse (34) quer Verlaufende Gelenkachse (60) schwenkbar verbunden ist,
- einer zweiten Seitenpanelantriebsvorrichtung (64) zum Bewegen des zweiten Seitenpanels (52) zwischen einge fahrenen und ausgefahrenen Stellungen, und
- einer zweiten Blockiervorrichtung (108) normalerweise eingerückt gegen das zweite Seitenpanel (52), um vor übergehend die zweite Seitenpanelantriebsvorrichtung (64) zu übertreffen, um dadurch vorübergehend das zweite Seitenpanel (52) in der eingefahrenen Stellung zu halten, die aber von dem zweiten Seitenpanel (52) ausgerückt wird, wenn das erste Seitenpanel (28) die ausgefahrene Stellung erreicht, um zu ermöglichen, daß sich das zweite Seitenpanel (52) in die ausgefah rene Stellung bewegt.

8. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Gelenkachse (60) parallel und von der zweiten Gelenkachse (58) mit Ab stand angeordnet ist.

9. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zweite Verriegelungsvorrich tung (110), die das erste Seitenpanel (50) in der aus gefahrenen Stellung hält.

10. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Verriegelungs vorrichtung (110)

- ein zweites an dem zweiten Reihenpanel (30) befestig tes Nockenelement (112) ist, das eine zweite Noc kenelementfläche (114) aufweist, die an einer zweiten Verriegelungsaussparung (116) endet,
- einen zweiten Nockenelementhalter (118), der drehbar montiert ist auf dem ersten Seitenpanel (50) und ein gerückt ist gegen die zweite Nockenelementfläche (114), um sich an dieser entlang zu bewegen, wenn das erste Seitenpanel (50) sich zwischen den eingefahre nen und ausgefahrenen Stellungen bewegt und
- eine zweite Seitenpanelantriebsvorrichtung (64) zur Bewegung des zweiten Seitenpanels (52) zwischen den eingefahrenen und den ausgefahrenen Stellungen aufweist.

11. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Nockenelement halter (118)

- einen Halterschenkel (120), der mit dem zweiten Bloc kierhebel (122) eine Einheit bildet,
- eine Halterrolle (124), die rollbar montiert ist auf dem Halterschenkel (120) entfernt von der schwenkba ren Halterung und die eingerückt ist gegen die zweite Nockenelementfläche (114), und
- eine Spannungsvorrichtung, die die Halterrolle (124) unter Spannung einrückt gegen die zweite Nockenele mentfläche (114), aufweist.

12. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Seitenpanel (52) eine nach innen gerichtete Fläche (128) hat, angrenzend an und ausgerichtet mit der dritten Gelenkachse (60) und eine nach außen gerichtete Fläche (130) im wesent lichen parallel und mit Abstand von der dritten Gelenk achse (60) und ein erstes Hakenteil (133), das von der nach außen gerichteten Fläche (130) hinweg vorsteht, und
wobei die zweite Blockiervorrichtung (108) einen zwei ten Blockierhebel (122) aufweist, der mit der zweiten Kurvenrolle (118) eine Einheit bildet und der an seinem äußersten Ende entfernt von der Drehhalterung zu einem zweiten Hakenteil (134) ausläuft, wobei das zweite Ha kenteil (134) normalerweise eingehakt wird mit dem er sten Hakenteil (133), bis das erste Seitenpanel (50) vollständig ausgefahren ist, und zu diesem Zeitpunkt wird das zweite Hakenteil (134) von dem ersten Haken teil (133) ausgerückt, wodurch das zweite Seitenpanel (152) zur Bewegung in die ausgefahrene Stellung freige geben wird.

13. Selbstverriegelnde Ausfahrvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Seitenpanel (52) ein integriertes erstes Hakenteil (133) aufweist und die zweite Blockiervorrichtung (108)

- einen zweiten Blockierhebel (122) beinhaltet, der mit der zweiten Kurvenrolle (118) eine Einheit bildet und am äußeren Ende entfernt von der Drehhalterung zu ei nem zweiten Hakenteil (134) ausläuft, wobei das zwei te Hakenteil (134) normalerweise eingehakt ist mit dem ersten Hakenteil (133), um das zweite Seitenpanel (52) in eingefahrener Stellung zu halten, bis das er ste Seitenpanel (50) vollständig ausgefahren ist, wo bei zu diesem Zeitpunkt das zweite Hakenteil (134) von dem ersten Hakenteil (133) ausgerückt wird, wo durch das zweite Seitenpanel (52) zur Bewegung in die ausgefahrene Stellung freigegeben wird.