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 1

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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.

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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