DE2359195A1

DE2359195A1 - Steckverbindung zum verbinden von elektrischen und fluidischen leitungen

Info

Publication number: DE2359195A1
Application number: DE2359195A
Authority: DE
Inventors: Horst Huetter; Helmut Kloss
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1973-11-28
Filing date: 1973-11-28
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DE2359195C2

Description

Steckverbindung zum Verbinden von elektrischen und fluidisch en Leitungen.

Die Erfindung besieht sich auf eine Steckverbindung zum Verbinden von elektrischen und fJLuidischen Leitungen mittels eines Stecker- und eines Steckdosenteils, die mittig die fluidische und konzentrisch dazu die elektrischen Verbindungselemente aufweisen..

Derartige 'Steckverbindungen sind als sogenannte kombinierte Schlauch— und Kabelkupplungen für Schienenfahrzeuge bekannt.

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.Sie bestehen jeweils aus einem mittigen Kupplungsrohr, das an einer hittelpufferkupplung des Schienenfahrzeuges starr oder beweglich befestigt ist, während die Enden an die zu kuppelnde Rohrleitung angeschlossen sind. Die elektrischen Kontaktelemente befinden sich an Lien, trierklauen, die diametral zueinander an die Stirnseite der Kupplungs— rohre überragenden Kupplungsköpfen angeordnet sind und etwa 90 des Außenuraf.
vgl. DT-AS 1 242 669.

etwa 90 des Außenurafanges der Kupplungskopf« umfassen;

Die Zentrierklauen bewirken eine genaue Zentrierung der Kupplungsteile und sichern damit ihre exakte Kupplung in einer vorgeschriebenen Winkellage.

Da die Anwendung fluidischer Hilfsenergie nunmehr auch auf dem Gebiete der Flugkörpertechnik Eingang gefunden hat, besteht das Bedürfnis, solche Kombinationskupplungen als Verbindungsmittel z.B. zwischen der Nutzlastspitze und dem Rumpf eines Flugkörpers zu verwenden. Bei der Aufteilung von Plugkörpern in solche Baugruppen ergeben sich nämlich an den mechanischen Trennstellen auch Trennstellen für die elektrischen, hydraulischen und pneumatischen Leitungen. Diese Leitungsverbindungen müssen schnell, absolut störungsfrei und funktionssicher ausgebildet sein, da davon die Funktion des jeweiligen Flugkörpers abhängt. Erschwerend kommt hinzu, daß solche Steckverbindungen wenig Raum beanspruchen dürfen und äußerst leicht ausgebildet sein müssen. Ferner ergibt sich aus taktischen Forderungen beispielsweise, einen Gefechtskopf mit schneidender Wirkung in unterschiedlichen Winkellagen mit dem Flugkörperrumpf zu verbinden, eine weitere Schwierigkeit. Solche Gefechtsköpfe müssen je nachdem, ob z.B. eine Brücke beim Über- oder Unterfliegen oder ein Seefahrzeug beim Passieren seiner Längs-

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seite zu zerstören ist, in unterschiedlichen Winkellagen, bezogen auf eine Normallage.auch von ungeübtem Personal, mit dem Flugkörperrumpf verbindbar sein.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine kombinierte Steckverbindung mit mehreren fluidischen und elektrischen Leitungsverbindungen zu schaffen, die raum- und gewichtssparend derart ausgebildet ist, daß beim Kupplungsvorgang weder elektrische Leitungen noch Schläuche verklemmt oder beschädigt werden können, daß keine Leitungsbzw. Schlauchlose für den Kupplungsvorgang erforderlich ist und daß bei geringstmöglichem Bauaufwand eine Kupplungsmöglichkeit in verschiedenen Winkellagen möglich ist.

Ausgehend von einer Steckverbindung zum Verbinden von elektrischen und fluidischen Leitungen mittels eines Stek— ker— und eines Steckdosenteiles, die mittig die fluidische und konzentrisch dazu die elektrischen Verbindungselemente aufweisen, ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch zusätzliche fluidische Leitungen, die steckdosenseitig in konzentrischen, Dichtringe aufweisenden Ringkanälen und steckerseitig in im Querschnitt kreisringförmig ausgebildeten Leitungszapfen münden, und daß die elektrischen Steckverbindungen steckdosenseitig als konzentrisch,angeordnete Ringkontakte ausgebildet sind.

Mit Hilfe einer solchen kombinierten Steckverbindung läßt sich ein Gefechtskopf infolge der konzentrisch zur Mittelleitung angeordneten Ringräume und Ringkontakte auf einfache Weise in jeder beliebigen Winkellage mit dem Flugkörperrumpf schnell und sicher verbinden. Die Winkellage ist selbst dann noch veränderbar, wenn der Gefechtskopf bereits mit dem Flugkörperrumpf verbunden ist. Hier ist

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lediglich ein Lösen der mechanischen Verriegelungs— elemente notwendig, um den Gefechtskopf gegenüber dem Flugkörperrumpf verdrehen zu können. Nach Einstellung der neuen Winkellage ist die mechanische Verriegelung wieder herzustellen.

Nach einer vereinfachten Ausführungsform der Erfindung sind die als Steckkontakte ausgebildeten elektrischen Verbindungselemente gruppenweise in festen Winkellagen (z.B. je 90 ) zueinander angeordnet.

Zwar werden bei dieser Ausführungsform die möglichen Winkellagen zwischen Gefechtskopf und Flugkörper durch die Anzahl der Gruppen von Steckkontakten begrenzt, jedoch ist die Ausbildung der elektrischen Steckverbindung einfacher. Eine solche Ausführungsform ist also immer dann vorzugehen, wenn lediglich zwei bevorzugte Winkel— lagen zwischen den miteinander zu verbindenden Teilen, z.B. zwischen einem Gefechtskopf und einem Flugkörperrumpf benötigt werden.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Dicht— ringe an der Innenmantelfläche der Ringräume der flui— dischen Leitungsverbindungen angeordnet.

Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Dichtringe beidseitig der Ringräume der fluidischen Steckverbindung an der Stirnseite des Steckdosenteiles angeordnet.

Bei dieser Ausführungsform ergibt sich der weitere Vorteil, daß der Steckerteil der fluidischen Steckverbindung erfindungsgemäß so ausgebildet ist, daß die fluidischen Leitungen an der Stirnseite des Steckerteils münden.

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Eine zapfenförmige Ausbildung, wie beim ersten Ausfüh— rungsbeispiel der Steckverbindung, ist hier also nicht mehr nötig.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand dreier in der .Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Im einzelnen zeigen:

Figur 1 einen Flugkörper mit mehreren Trennstellen, an denen Steckverbindungen anbringbar- sind;

Figur 2 eine erste Ausführungsform einer Steckverbindung gemäß der Erfindung, teilweise in gestecktem, teilweise in nichtgestecktem Zustand für den Einsatz in einem Flugkörper gemäß Figur "1;

Figur 3 eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemässen Steckverbindung, ebenfalls teilweise in gestecktem, teilweise in nichtgestecktem Zustand;

Figur 4 eine Draufsicht auf das Steckdosenteil gemäß Figur 3 und

Figur 5 ein Detail einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

An einem Spant 4 einer in Figur 1 schematisch dargestellten Flugkörperbaugruppe eines Flugkörpers FK, beispielsweise einer Nutzlastspitze 1 ist, wie Figur Ί zeigt, das Steckdosenteil 5 einer Steckverbindung St mittels Schrauben 7 angeschraubt, die in einem Flansch 8 eines Gehäuses 9 des Steckdosenteils geführt sind. Das Gehäuse 9 umfaßt einen äußeren Trägerkörper 10 und einen inneren Trägerkörper 11,

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die koaxial zueinander angeordnet sind. Der innere, vorzugsweise aus Metall bestehende Trägerkörper 11 weist eine Anzahl von Bohrungen Bd^ bis Bd auf, von denen eine, z.B. die Bohrung Bd^ mittig in dem im übrigen rotationssymmetrisch ausgebildeten Trägerkörper und die weiteren Bohrungen außermittig angeordnet sind. Diese Bohrungen bilden fluidische Leitungen und münden an der einen Stirnseite des Trägerkörpers 11 — mit Ausnahme der mittigen Bohrung — in konzentrischen Ringräumen Rd^ bis Rd , während ihre abgewandten Enden Anschlüsse AcL bis Ad für nicht dargestellte Leitungen der Nutzlastspitze 1 aufweisen. Die mittige Bohrung, die ebenfalls einen Anschluß A aufweist, mündet in einer größeren Bohrung 15 an der die Ringräume aufweisende Stirnseite des Trägerkörpers 11.

An den Innenmantelflächen der mittigen Bohrung 15 und der konzentrischen Ringräume Rd sind Dichtringe 16 angeordnet, die im zusammengesteckten Zustand der Steckverbindung die fluidischen Kupplungsstellen abdichten.

Der äußere, vorzugsweise aus Isoliermaterial bestehende Trägerkörper 10 ist ebenfalls rotationssymmetrisch ausge~ bildet und weist an seiner einen Stirnseite schleifringartig ausgebildete konzentrisch angeordnete Ringkontakte Kd₁ bis Kd auf, die über eine oder mehrere Bohrungen 18 mit elektrischen Leitungen Le verbunden sind.

Das Steckerteil 6 der Steckverbindung St ist ebenfalls an einem Spant 19 des hier nur schematisch dargestellten Flug— körperteiles, beispielsweise des Rumpf teile's 2 des Flugkörpers Fk fliegend gelagert und besteht ebenfalls aus einem Gehäuse 20 und zwei konzentrisch angeordneten rotationssymmetrischen Trägerkörpern 21 und 22. Auch hier weist der

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innere vorzugsweise aus Metall bestehende Trägerkörper 22 eine der Anzahl des Steckdosenteils 5 entsprechende Anzahl von Bohrungen Bs₁ bis Bs auf, die in zusammengestecktem Zustand von Steckdosen- und Steckerteil miteinander fluchten. Die fluidische Leitungen bildenden Bohrungen weisen ebenfalls an der abgewandten Seite Anschlüsse As₁ bis As für nicht dargestellte Leitungen des Flugkörperrumpfteiles 2 auf, während die Bohrungen an der dem Steckdosenteil zugewandten Stirnseite in Leitungszapfen Z₁ bis Z übergehen, die mit Ausnahme des mittigen Zapfens im Querschnitt kreis— ringförmig ausgebildet und zu dem mittigen Leitungszapfen Z konzentrisch angeordnet sind.

Der äußere vorzugsweise ebenfalls aus Isoliermaterial bestehende Trägerkörper 21 weist an der der Stirnseite des Steckdosenteiles zugewandten Stirnseite den Kontaktringen Kd des Steckdosenteils zugeordnete elektrische Steckkontakte St^ bis St auf, die ebenfalls über eine oder mehrere Bohrungen 24 mit elektrischen Leitungen Le verbunden sind.

Das Gehäuse 20 des Steckerteiles 6 weist ferner an seiner dem Steckdosenteil zugewandten Seite einen Vorsprung 28 auf,, der im zusammengesteckten Zustand das. Steckdosenteil 5 in dem vorderen Bereich umfaßt.

Ein weiterer Vorsprung 30 am äußeren Umfang des Gehäuses dient als Widerlager für eine Feder 31, die sich am Spant 19 abstützt. Über einen Stellring 33, der auf ein Gewinde 34 auf der abgewandten Stirnseite des Gehäuses 20 aufschraubbar ist, kann der Hub des Steckerteils 6 eingestellt werden. Durch diese Anordnung wird ein sicherer Kontaktdruck erzeugt und das Zusammenstecken beider Teile der Steckverbindung erleichtert. Die Verriegelung der gesteckten Teile erfolgt

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durch hier nicht dargestellte mechanische Verriegelungsteile, die auch die Nutzlastspitze, Rumpf— und Heckteil umfassenden Baugruppen 1, 2 und 3 des Flugkörpers FK zusammenhalten, vgl. auch die Figur 1.

Bei der in Figur 3 dargestellten Ausführungsform der Steckverbindung sind anstelle von Ringkontakten im Steckdosenteil 5 Steckbuchsen Sb^ bis Sb_n gruppenweise angeordnet, vgl. auch Figur 4.

Bei dieser Ausführungsform ist die Winkellage, in welcher Steckdosen- und Steckerteil miteinander zu verbinden sind, zu fixieren. Zu diesem Zwecke sind im Steckerteil 6 Nuten 38 und 39 vorgesehen, denen eine Nase 40 am Steckdosenteil 5 zugeordnet ist, vgl. Figuren 3 und 4. Im übrigen entspricht das Steckerteil 6 der in Figur dargestellten Ausführungsform.

In Figur 5 ist eine weitere Variante der Ausbildung der inneren Trägerkörper 51 und 52 gezeigt. Die Bohrungen Bs₁ bis Bs münden hier in flachen Ringkanälen Rs. bis Rs und sind beideitig von konzentrisch angeordneten Dichtringen 53 umgeben. Die Bohrungen Bd₁ bis Bd im Trägerkörper 51 münden unmittelbar an der Stirnseite 54 des Trägerkörpers, der mit einem Ansatz 55 an seinem Umfang den Trägerkörper 52 umfaßt. Die übrigen Bauteile der Steckverbindung St entsprechen den Bauteilen der bereits im Zusammenhang mit Figur 2 beschriebenen Ausführungsform.

Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß mit Hilfe einer eine Baugruppe bildenden Steckverbindung elektrische und fluidische Leitungsverbindungen herstellbar sind, wobei insbesondere beim ersten Ausführungsbeispiel diese Lei— tungsverbindungen unabhängig von der einzunehmenden Winkellage der miteinander zu verbindenden Teile sind.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Steckverbindung zum Verbinden von elektrischen und fluidischen Leitungen mittels eines Stecker- und eines Steckdosenteils, die mittig die fluidische und konzentrisch dazu die elektrischen Verbindungselemente aufweisen, gekennzeichnet durch zusätzliche fluidische Leitungen (Bd,. bis Bd , Bs,. bis Bs ), die steckdosenseitig in konzentrischen, Dichtringe (16) aufweisenden Ringkanälen (Rd,. bis Rd ) und steckerseitig in im Querschnitt kreisringförmig ausgebildeten Leitungszapfen (Z bis Z ) münden, und daß die elektrischen Steckverbindungen (Kd. bis Kd und St. bis St ) steckdosenseitig als konzentrisch angeordnete Ringkontakte (Kd) ausgebildet sind.

2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η —

daß die als Steckkontakte und Steck—

zeichnet

büchsen ausgebildeten elektrischen Verbindungselemente (St und B) gruppenweise in festen Winkellagen (z.B. je 90 ) zueinander angeordnet sind.

Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtringe (6) an der Innenmantelfläche der Ringräume (Rd) angeordnet sind.

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4. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtringe (6) •beidseitig der Ringräume (55) an der Stirnseite (54) des Steckdosenteils (5) angeordnet sind.

5. Steckverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die fluidischen Leitungen (Bd) an der Stirnseite des Steckerteils (6) münden.

6. Steckverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die fluidischen Leitungen (Bd,Bs) in einem inneren rotationssymmetrischen Trägerkörper (11,51) und die elektrischen Leitungen (Kd,St) in einem äußeren rotationssymmetriscten Trägerkörper (21,52) der Steckverbindung angeordnet sind, die sich jeweils gegenseitig durchdringen und je von einem gemeinsamen Gehäuse (9,20) umgeben sind, die die Befestigungsmittel (7,34) für die Anbringung an untereinander mechanisch zu verbindender Teile (1, 2,3) tragen.

7. Steckverbindung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsmittel des Steckerteils (6) ein Gewindering ist.

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