DE4216337C2 - Verbindungsanordnung, insbesondere für den Suchkopf eines Flugkörpers, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 - Google Patents
Verbindungsanordnung, insbesondere für den Suchkopf eines Flugkörpers, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1Info
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Description
Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung,
insbesondere für einen Suchkopf eines Flugkörpers, nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Durch die DE 39 26 752 A1 ist eine Verbindungsanordnung zum
Verbinden eines mit einem stufenförmigen Ansatz versehenen
Grundkörpers mit einem Zwischenring durch einen zwischen
dem Kragen und dem Zwischenring eingefügten, ringförmigen
Verbindungsteil bekannt, wobei der Grundkörper und der Zwischenring
aus zwei verschiedenen Metallen bestehen, die
unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen,
und der ringförmige Verbindungsteil durch zwei miteinander
verbundene Metallschichten gebildet ist, deren jeweiliger
Wärmeausdehnungskoeffizient zur Schaffung einer gegen
Temperaturschwankungen beständigen Verbindung so gewählt
ist, daß dieser ähnlich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten
des mit der jeweiligen Metallschicht verbundenen Kragens
bzw. Zwischenrings ist. Die DE 39 26 452 A1 betrifft eine
Rotoranordnung bei einer Röntgenröhre. Die
Verbindungsanordnung dient dort zum dichten und gegen
Temperaturschwankungen beständigen Verbinden eines
Grundkörpers in Form eines Schaftes mit einer Schulter und
eines Zwischenringes in Form einer Rotorschürze. Der Schaft
und die Rotorschürze bestehen aus zwei verschiedenen
Materialien, die unterschiedliche
Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen. Zwischen der
Schulter des Schaftes und dem Zwischenring ist ein
ringförmiger Verbindungsteil in Form einer Büchse und eines
ringförmigen Einsatzes eingefügt, der einerseits mit der
Schulter des Schaftes und andererseits mit dem Zwischenring
verbunden ist. Der Verbindungsteil, nämlich die Buchse plus
ringförmigen Einsatz ist aus zwei durch Verschweißung
miteinander verbundenen Metallschichten hergestellt. Der
Wärmeausdehnungkoeffizient jeder dieser Metallschichten ist
ähnlich dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der daran
angrenzenden Schulter des Schaftes bzw. der Rotorschürze.
Die DE 33 42 958 A1 beschreibt eine Sensoranordnung in
einem Suchkopf. Der Suchkopf weist eine aerodynamisch
gestaltete kuppelartige Spitze ("Dom") aus einem Material
auf, das für die von der Sensoranordnung empfangene
Strahlung durchlässig ist. Dieser Dom ist mit einem
Zwischenring verbunden. Der Zwischenring ist wiederum an
einem mit einem Kragen versehenen Grundkörper angebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine dichte und
temperaturbeständige Befestigung einer Kuppel an einem
Grundkörper zu erzielen, die auch starke
Temperaturschwankungen aushält.
Ausgehend von einer Verbindungsanordnung nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 wird diese Aufgabe
erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des
Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der
Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine schematische, perspektivische Schnitt-
Darstellung des vorderen Endes eines mit einem Dom
versehenen Flugkörpers, wobei der Dom mittels einer dichten
und temperaturbeständigen Verbindungsanordnung mit der
Zelle des Flugkörpers verbunden ist.
Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Schnitt durch
die Verbindungsanordnung zwischen Zwischenring und
Grundkörper.
In Fig. 1 ist mit 10 ein Grundkörper bezeichnet. Im
vorliegenden Beispiel ist der Grundkörper 10 ein
scheibenförmiger Boden. An dem Grundkörper 10 ist eine
Kuppel 12 in Form eines für die Sucherstrahlung
durchlässigen Domes über einen Zwischenring 14 befestigt.
Dadurch entsteht ein gegen den Außenraum dicht
abgeschlossener Hohlraum, in welchem ein (nicht
dargestellter) Sucher des Flugkörpers angeordnet ist. Der
Dom ist in nicht näher dargestellter Weise mit dem
Zwischenring 14 dicht verbunden.
Der Grundkörper 10 besteht aus einer Aluminiumlegierung.
Der Zwischenring 14 besteht aus einer Titanlegierung oder
Titan. Eine Verbindungsanordnung zwischen dem Grundkörper
10 und dem Zwischenring 14 ist in Fig. 1 mit 16 bezeichnet
und in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt.
Der Grundkörper 10 weist einen Kragen 18 auf. Zwischen dem
Kragen 18 und dem Zwischenring 14 ist ein in seiner
Gesamtheit mit 20 bezeichneter Verbindungsteil vorgesehen.
Der Verbindungsteil 20 besteht aus zwei durch
Walzplattieren miteinander verbundenen Metallschichten.
Diese Metallschichten sind eine dem Zwischenring 14
zugewandte Schicht 22 aus Titan oder einer Titanlegierung
und eine dem Kragen 18 zugewandte Schicht 24 aus einer
Aluminiumlegierung. Die aus Titan bzw. einer Titanlegierung
bestehende Schicht 22 des Verbindungsteils 20 ist mit dem
ebenfalls aus Titan oder einer Titanlegierung bestehenden
Zwischenring 14 durch Schweißen verbunden. Statt durch
Schweißen kann die Verbindung auch durch Löten oder Kleben
hergestellt sein. Der Kragen 18 des Grundkörpers 10 ist mit
dem Verbindungsteil 20 ebenfalls durch Schweißen verbunden.
Auch hier kann die Verbindung statt durch Schweißen durch
Löten oder Kleben hergestellt sein.
Der Verbindungsteil 20 weist eine Profilierung 26 auf. Die
Profilierung 26 bildet eine radiale Stufe 28, die sich etwa
senkrecht zur Mantelfläche des Verbindungsteils 20
erstreckt. An der Stufe 28 liegt eine senkrecht zur
Innenfläche des Verbindungsteils verlaufende Kante des
Kragens 18 an.
Die Verbindung zwischen dem Verbindungsteil 20 und dem
Flansch 18 des Grundkörpers 10 kann durch Schweißen oder
Kleben auf der Umfangsfläche erfolgen. Es kann aber auch
ausreichend sein, die Verbindung durch eine Schweißnaht
herzustellen, die zwischen der Stufe 28 und der radialen
Kante des Kragens 18 verläuft.
Die Verbindung des Kragens 18 des Grundkörpers 10 mit dem
Zwischenring 14 unter Vermittlung des Verbindungsteils 20
ist trotz der unterschiedlichen Materialien und
Wärmeausdehnungs-Koeffizienten des Kragens 18 und des
Zwischenringes 14 dauerhaft und sicher. Die Verbindung
widersteht auch den in der Praxis vorkommenden mechanischen
und thermischen Beanspruchungen. Die Verbindung besitzt
auch die in zahlreichen Anwendungsfällen erforderliche
Vakuumdichtheit.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wurden für die
einzelnen Bauteile die folgenden Legierungen verwendet:
Der Zwischenring 14 und die Schicht 22 des Verbindungsteiles 20 bestehen aus Ti 99. Die Schicht 24 des Verbindungsteiles 20 besteht aus AlCuMg2. Der Kragen 28 des Grundkörpers 10 besteht aus G-Al Si 7 Mg 0,3.
Der Zwischenring 14 und die Schicht 22 des Verbindungsteiles 20 bestehen aus Ti 99. Die Schicht 24 des Verbindungsteiles 20 besteht aus AlCuMg2. Der Kragen 28 des Grundkörpers 10 besteht aus G-Al Si 7 Mg 0,3.
Claims (6)
1. Verbindungsanordnung, insbesondere für einen Suchkopf
eines Flugkörpers, zum Verbinden eines mit einem Kragen
(18) versehenen Grundkörpers (10) mit einem
Zwischenring (14) durch einen zwischen dem Kragen (18)
und dem Zwischenring (14) eingefügten, ringförmigen
Verbindungsteil (20), wobei der Grundkörper (10) und
der Zwischenring (14) aus zwei verschiedenen Metallen
bestehen, die unterschiedliche
Wärmeausdehnungkoeffizienten aufweisen und der
ringförmige Verbindungsteil (20) durch zwei miteinander
verbundene Metallschichten (22, 24) gebildet ist, deren
jeweiliger Wärmeausdehnungskoeffizient zur Schaffung
einer gegen Temperaturschwankungen beständigen
Verbindung so gewählt ist, daß dieser ähnlich dem
Wärmeausdehnungskoeffizienten des mit der jeweiligen
Metallschicht (22, 24) verbundenen Kragens (18) bzw.
Zwischenrings (14) ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
- a) der ringförmige Verbindungsteil (20) aus zwei durch Walzplattierung miteinander verbundenen Metallschichten (22, 24) besteht,
- b) an der inneren Metallschicht (24) des ringförmigen Verbindungsteils (20) eine radiale Stufe (28) angebracht ist, an welcher eine Stirnfläche des Kragens (18) anliegt,
- c) der Kragen (18) und der Zwischenring (14) beide mit dem ringförmigen Verbindungsteil (20) durch oberflächenverbindende Mittel verbunden sind,
- d) der Zwischenring (14) außerdem mit dem Rand einer Kuppel (12) verbunden ist,
- e) eine dichte Verbindung von Grundkörper (10) und Zwischenring (14) mit Kuppel (12) über die Verbindungsanordnung erzeugt ist.
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die oberflächenverbindenden Mittel
von einer Schweißverbindung gebildet sind.
3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die oberflächenverbindenden Mittel
von einer Lötverbindung gebildet sind.
4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die oberflächenverbindenden Mittel
von einer Klebeverbindung gebildet sind.
5. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der mit einem Kragen (18)
versehene Grundkörper (10) aus einer
Aluminiumlegierung und der Zwischenring (14) aus einer
Titanlegierung besteht und der ringförmige
Verbindungsteil (20) aus Metallschichten (22, 24)
gleicher oder ähnlicher Metallegierungen aufgebaut
ist.
6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der mit einem Kragen (18)
versehene Grundkörper (10) aus G-Al Si7 Mg 0,3 und der
Zwischenring (14) aus Ti 99 sowie der ringförmige
Verbindungsteil (20) aus Ti 99 und Al Cu Mg 2 besteht.
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