EP1717900A1 - Verfahren zum Herstellen einer Antennenkappe für U-Boote - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer Antennenkappe für U-Boote Download PDF

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EP1717900A1
EP1717900A1 EP06112080A EP06112080A EP1717900A1 EP 1717900 A1 EP1717900 A1 EP 1717900A1 EP 06112080 A EP06112080 A EP 06112080A EP 06112080 A EP06112080 A EP 06112080A EP 1717900 A1 EP1717900 A1 EP 1717900A1
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EP
European Patent Office
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adhesive
radomrohr
radomträger
radomträgers
radome
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Alexander Findeisen
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Aeromaritime Systembau GmbH
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Aeromaritime Systembau GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/34—Adaptation for use in or on ships, submarines, buoys or torpedoes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/04—Adaptation for subterranean or subaqueous use
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/42—Housings not intimately mechanically associated with radiating elements, e.g. radome

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a specifically designed antenna cap for submarines.
  • antennas for radio communications can not be placed inside the metal submarine hull, as they would absorb the radio waves.
  • an antenna cap is tightly connected to the shell of the submarine, which is not made of metal, and in which the antenna is located.
  • Radom must withstand enormous pressure loads, such as the entire submarine hull, and moreover, the connection between this plastic radome and the metal submarine hull must be dense and also removable for repair purposes be educated.
  • the antenna cap at least in two parts, namely on the one hand the existing plastic radome and on the other hand of a metal, in particular the same material as the U-Boothülle, existing sleeve-shaped Radomani that partially protrudes into the plastic radome and with this area connected, in particular glued, and whose from the radome protruding lower part can be conventionally connected via seals and fittings with the shell of the submarine.
  • Radoma and Radomrohr are automatically centered in the longitudinal direction against each other, both when making the bond and later after curing of the bond.
  • the bonding is carried out by means of a remaining after curing even a residual elasticity preserving and should allow a slight mobility between the radome and Radomisme.
  • the pressure loads by the water from the outside done radially not uniform over the entire circumference, but may be stronger in a transverse direction than in the other transverse direction, and thereby try to deform the round radome including Radomisme in the direction of an ellipse shape. Due to the self-centering positive locking a subsequent spring back to the round initial state is promoted.
  • the wall thickness of the Radommons runs in the adhesive area to the free end always thinner and in this direction of the transverse deformability of the radome less resistance, so that in transverse deformations with increasing support of the radome in the transverse direction, as from the free end of the Radommonaris to its massive end increases in no area is a demolition of the adhesive joint due to different expansion behavior is to be feared.
  • a bendability of the thin adhesive region in relation to the solid end region of the radome carrier is also improved by a region of once more reduced wall thickness at the transition between the adhesive region and the solid end region.
  • the inner peripheral surface of the radome is analogous designed as an inverse cone-shaped groove in the adhesive area, so that when inserting the two parts in the longitudinal direction - previously by adhesive application preferably on both surfaces of the adhesive is introduced therebetween - the projection in the inverse groove locked and centered in the longitudinal direction.
  • the flat flank is at least 5 times, more preferably 7 times as long in its axial extent as the steep flank and / or the angle of the steep flank between 3 and 8 ° with respect to the longitudinal direction. Due to the flat outlet of the wall thickness of the Radommons from the thickest area on the locking projection for lying in the Radomrohr free end of Radommonicallys in this direction decreases the stability of the Radomicallys against shear forces and thus the corresponding support effect on the Radomrohr more and more, while the same extent this direction increases the cross section of the Radomrohres and its transverse stiffness also, so that in deformations of the Radomrohres in later operation by the outer water pressure no sudden transition with respect to the deformability of the entire unit occurs.
  • the adhesive joint between Radoma and Radomrohr is designed overall L-shaped with a radially extending leg between the front end face of the Radomrohres and a shoulder between the solid portion of Radomleys and the thinner sleeve portion.
  • This radial part of the adhesive joint is not filled with adhesive to the radially outer end, but only until reaching the chamfer-like, V-shaped widened end of the adhesive joint, generated by corresponding chamfers of Radomani and Radomrohr at the outer edges.
  • this phase after curing of the adhesive with a permanently elastic sealant the elasticity in the cured state significantly, ie at least by a factor of 20, is greater than the residual elasticity of the adhesive, filled, the outer surface of the sealant, flush with the outer surfaces of Radomrohr and Radomisme completes, is designed as a groove.
  • the external water pressure thus presses the sealing agent into the V-shaped phase, causing the sealing compound and thus the sealing effect in the V-shaped phase to be stronger, thereby ensuring direct contact of the surrounding seawater with the material of the adhesive (which also in the cured state, a residual elasticity reserves) is avoided, which favors the durability of the bond in addition.
  • the free end of the Radomleys, ie inside the antenna cap pointing into the flank, is the flatter flank, which is at least 5 times, better at least 7 times as long as the axial extent of the running in the other direction steep flank.
  • the angle of the steep flank with respect to the longitudinal direction is between 3 and 8 °.
  • the thickness of the Radomismes is 6 - 12 mm and in particular has a greater stiffness in the transverse direction than the Radomrohr at this point without the gain through the Radomisme ,
  • the wall thickness is not more than 7 mm, in particular a maximum of 6 mm or a maximum of only 5 mm.
  • the length of the glued joint between Radomley and Radomrohr - viewed in longitudinal section - at least 5 times, especially at least 8 times or even 10 times the wall thickness of Radomrohres, and in absolute dimensions at least 10 cm, better at least 15 cm.
  • the Radom In the longitudinal direction extending threaded holes in its massive area, which is located in front of the axial extent of the Radomrohres on.
  • the adhesive joint between Radomrohr and Radomkappe is multi-part and at least simply cranked, and is located approximately in the transition region of the semicircular cap to the cylindrical tube.
  • the adhesive joint consists of a longitudinal section extending obliquely to the longitudinal direction and at least one transverse section perpendicular thereto, which serves as a longitudinal stop.
  • the cap overlaps doing the longitudinal portion of the adhesive surface, and is thus constantly pressed by the ambient pressure against the adhesive surface and thus the Radomrohr.
  • This bonding is - as well as between Radomley and Radomrohr - performed in an adhesive device in which the parts to be glued to each other are guided in the transverse direction, and defined in the longitudinal direction are biased against each other while the adhesive cures by a clamping plate against the rest of the Clamping device can be screwed in the longitudinal direction, wherein the radome is suspended down and held with the adhesive region to Radomisme pointing upwards in the device.
  • the radome When inserting the Radomleys in Radomrohr the radome is helically screwed into the radome, which on the one hand minimizes axial squeezing of superfluous adhesive and on the other hand results in an optimally tailored end position of the two parts to each other.
  • the adhesive surfaces of both parts, ie Radomrohr and Radomango, wetted prior to assembly with adhesive Preferably, the adhesive surfaces of both parts, ie Radomrohr and Radomisme, wetted prior to assembly with adhesive.
  • the inner circumference and the outer circumference of both the Radomrohres and the Radommonas be treated off the adhesive joints before bonding with release agent and also taped with tape, which after assembly and before the complete curing of the adhesive together with the first partially cured adhesive easily can be removed.
  • the same adhesive is preferably used for the adhesive joints between Radoma and Radomrohr on the one hand and between Radomrohr and Radomkappe other hand.
  • Fig. 1 shows in the right half of the finished antenna cap 1, consisting of the radome 4 made of plastic and in the free end partially immersed and glued Radomitati 2 made of metal, with its inner circumference on the - usually fixed to the U -Boot connected - also metal, sleeve-shaped antenna carrier 9 is pushed and sealed by O-rings 16 which are located in intricatelysnuten this antenna carrier 9.
  • the Radom 4 consists of two plastic parts, namely the cylindrical Radomrohr 4a and the patch on the upper end of Radomrohres 4a and there tightly glued Radomkappe 4b, both of which have the same, except for the gluing over the Radomarme 2 constant, wall thickness and in The rule of a fiber-reinforced epoxy resin, made in winding technology consist.
  • Radomrohres 4a Externally spaced from the outer periphery of Radomrohres 4a extend from the base plate 20 from around the circumference distributed a plurality of rod-shaped tie rods 22 in the direction of the opposite end of Radomrohres 4a, there can be screwed with a patch on the free ends of the tie rods 22 clamping plate 18, which is placed on the free rear end of Radomangos 2 for merging Radomitati 2 and Radomrohr 4a.
  • the transition between the two is formed as a shoulder 26 in the outer periphery of the Radommonas 2, which extends in the transverse direction and the longitudinal stop for the Radomrohr 4a, as in the opposite direction, the recess in the inner circumference of the Radomrohres 4a in the adhesive region 12 for the Radomley 2 an inner shoulder 13 as a longitudinal stop having.
  • FIG. 1 and also the enlarged Fig. 2 shows the changing wall thickness 25 in the longitudinal direction of the adhesive region 12, which has a middle point of the relatively largest wall thickness 25 in the adhesive region 12, and from which the wall thickness 25 in both longitudinal directions reduced, thereby forming a cone, but with different steep flanks.
  • the flat edge 23b is directed upward, ie towards the free end of the radome carrier 2, while the steep flank is shorter by at least a factor of 5 in the longitudinal direction and decreases in thickness towards the transition to the solid region, ie towards the shoulder 26 ,
  • the different gradients serve to achieve an approximately equal centering effect in the longitudinal direction despite the different longitudinal extents of the two flanks.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer spezifisch gestalteten Antennenkappe für U-Boote, wobei durch spezifische Gestaltung der Einzelteile der Antennenkappe und das Verfahren zu seiner Herstellung die Langzeit-Dichtigkeit sichergestellt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Antennenkappe für die Außenantenne eines U-Bootes zum Befestigen auf einem Antennenträger, die einen hülsenförmigen Radomträger aus Metall, insbesondere Edelstahl, und ein darauf passendes Radom aus Kunststoff umfasst, kennzeichnet sich dadurch, dass zunächst der Außenumfang des Radomträgers über einen Teil seiner Länge in den Innenumfang des unteren Endes des Radomrohres eingeklebt wird und anschließend die Radomkappe auf das obere Ende des Radomrohres aufgeklebt wird unter Bildung einer wenigstens teilweise zur Längsrichtung schräg stehenden Klebefuge.

Description

    I. Anwendungsgebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer spezifisch gestalteten Antennenkappe für U-Boote.
    • II. Technischer Hintergrund
  • Bei in der Regel aus Stahl bestehenden U-Booten können Antennen für den Funkverkehr nicht im inneren der metallenen U-Boothülle angeordnet werden, da diese die Funkwellen absorbieren würden.
  • Aus der metallenen Außenhaut des U-Bootes nach außen vorstehend wird daher eine Antennenkappe mit der Hülle des U-Bootes dicht verbunden, die nicht aus Metall besteht, und in der sich die Antenne befindet.
  • Dieses aus Kunststoff, meist einem faserverstärkten Epoxy-Harz in Wickeltechnik hergestellten, Radom muss enormen Druckbelastungen standhalten, wie die gesamte U-Boothülle, und darüber hinaus muss die Verbindung zwischen diesem Kunststoff-Radom und der metallenen U-Boothülle dicht sowie zusätzlich für Reparaturzwecke demontierbar ausgebildet sein.
  • Daher ist es bekannt, die Antennenkappe mindestens zweiteilig auszubilden, nämlich einerseits dem aus Kunststoff bestehenden Radom und andererseits einer aus Metall, insbesondere dem gleichen Material wie die U-Boothülle, bestehenden hülsenförmigen Radomträger, der teilweise in das Kunststoff-Radom hineinragt und mit diesem flächig verbunden, insbesondere verklebt ist, und dessen aus dem Radom vorstehender unterer Teil konventionell über Dichtungen und Verschraubungen mit der Hülle des U-Bootes verbunden werden kann.
  • Da das Dehnungsverhalten bei Druck- und Temperaturänderungen, die beide in hohen Maß beim Betrieb eines U-Bootes auftauchen können, der beiden Materialien Kunststoff und Metall äußerst unterschiedlich ist, ist es schwierig, eine Langzeit-Dichtigkeit der Verbindung zwischen dem Kunststoff-Radom und dem metallenen Radomträger im gewünschten Maß zu erreichen.
    • III. Darstellung der Erfindung a) Technische Aufgabe
  • Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, durch spezifische Gestaltung der Einzelteile der Antennenkappe und das Verfahren zu seiner Herstellung die Langzeit-Dichtigkeit sicherzustellen.
    • b) Lösung der Aufgabe
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 7 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Durch die zweiteilige Herstellung des Radoms aus Kunststoff in Form eines Radomrohres und einer Radomkappe kann die hinsichtlich der Dauerdichtigkeit kritische Verbindung zwischen dem metallenen Radomträger und dem Radomrohr hergestellt werden unter Zugang in die zunächst noch offene Kappenseite des Radomrohres.
  • Erst nach Herstellen dieser Verklebung wird dann die unproblematischere, da aus gleichen Materialien bestehende, Verklebung zwischen Radomrohr und Radomkappe erstellt.
  • Durch ein zusätzliches geringfügiges formschlüssiges Verrasten von Radomträger und Radomrohr in Längsrichtung über die Wirkung der Verklebung hinaus werden Radomträger und Radomrohr in Längsrichtung automatisch gegeneinander zentriert, und zwar sowohl beim Herstellen der Verklebung als auch später nach dem Aushärten der Verklebung.
  • Die Verklebung erfolgt mittels eines auch nach dem Aushärten noch eine Rest-Elastizität beibehaltenden erfolgt und soll eine geringfügige Bewegbarkeit zwischen Radom und Radomträger zulassen. Denn auch die Druckbelastungen durch das Wasser von außen erfolgen radial nicht gleichmäßig über den gesamten Umfang, sondern können in einer Querrichtung stärker als in der anderen Querrichtung sein, und dadurch das runde Radom einschließlich Radomträger in Richtung einer Ellipsenform zu verformen versuchen. Durch den selbstzentrierenden Formschluss wird eine anschließende Rückfederung in den runden Ausgangszustand gefördert.
  • Indem der Radomträger in dem Längenbereich abseits des Radoms eine massive Wandstärke ähnlich der Wandstärke des Radoms aufweist, der in das Radom hineinreichende Klebebereich dagegen eine demgegenüber sehr viel geringere, mindestens um den Faktor 5 geringere Wandstärke als im massiven Bereich aufweist, bietet der Radomträger im Bereich seiner massiven Wandstärke eine hohe Stabilität gegen Querkräfte, während die demgegenüber verringerte Wandstärke im Klebereich eine Elastizität gegen Verformung in Querrichtung zusammen mit dem weicheren Radom aus Kunststoff zulässt.
  • Dabei läuft die Wandstärke des Radomträgers im Klebebereich zu dessen freien Ende immer dünner aus und setzt in dieser Richtung der Querverformbarkeit des Radoms immer weniger Widerstand entgegen, so dass bei Querverformungen mit zunehmender Abstützung des Radoms in Querrichtung, wie sie vom freien Ende des Radomträgers aus zu dessen massiven Ende hin zunimmt, in keinem Bereich ein Abriss der Klebeverbindung aufgrund unterschiedlichen Dehnungsverhalten zu befürchten steht.
  • Eine Verbiegbarkeit des dünnen Klebebereichs gegenüber dem massiven Endbereich des Radomträgers wird auch verbessert durch einen Bereich nochmals abgesenkter Wandstärke am Übergang zwischen Klebebereich und massiven Endbereich.
  • Dies wird erreicht, indem der Klebebereich des Radomträgers mit der verringerten Wandstärke im Querschnitt betrachtet als kegelförmiger, umlaufender Vorsprung ausgebildet ist, mit einer relativen größten Wandstärke im unteren Drittel des Klebebereiches, von dem aus sich die Wandstärke nach oben und unten entlang der beiden Flanken jeweils verringert. Die Innenumfangsfläche des Radoms ist im Klebebereich analog als inverse kegelförmige Nut gestaltet, so dass beim Ineinanderschieben der beiden Teile in Längsrichtung - wobei vorher durch Kleberauftrag vorzugsweise auf beide Flächen der Kleber dazwischen eingebracht wird - der Vorsprung in der inversen Nut verrastet und in Längsrichtung zentriert.
  • Dabei besteht die umlaufende, im Querschnitt betrachtet kegelförmige Klebefläche, also der Rastvorsprung des Radomträgers, aus zwei unterschiedlich steilen Flanken, wobei die steilere Flanke wesentlich kürzer in ihrer Längserstreckung ist als die flache Flanke und zum offenen Ende des Radomrohres, also der Antennenkappe, hingerichtet ist und dort in die radiale Schulter des Radomträgers am Übergang zu dessen massiven Bereich hin übergeht.
  • Die flache Flanke ist dabei mindestens 5 Mal, besser 7 Mal so lang in ihrer axialen Erstreckung wie die steile Flanke und/oder der Winkel der steilen Flanke beträgt zwischen 3 und 8° gegenüber der Längsrichtung. Durch den flachen Auslauf der Wandstärke des Radomträgers vom dicksten Bereich am Rastvorsprung zum in dem Radomrohr liegenden freien Ende des Radomträgers hin nimmt in diese Richtung die Stabilität des Radomträgers gegen Querkräfte und damit die entsprechende Stützwirkung auf das Radomrohr immer mehr ab, während im gleichen Maße in diese Richtung der Querschnitt des Radomrohres zunimmt und dessen Quersteifigkeit ebenfalls, so dass bei Verformungen des Radomrohres im späteren Betrieb durch den äußeren Wasserdruck kein sprunghafter Übergang hinsichtlich der Verformbarkeit der gesamten Einheit auftritt.
  • Die Klebefuge zwischen Radomträger und Radomrohr ist insgesamt L-förmig gestaltet mit einem radial verlaufenden Schenkel zwischen der vorderen Stirnfläche des Radomrohres und einer Schulter zwischen dem massiven Bereich des Radomträgers und dessen dünneren Hülsenbereich.
  • Dieser radiale Teil der Klebefuge wird nicht bis zum radial äußeren Ende mit Kleber verfüllt, sondern nur bis zum Erreichen des fasenartig, V-förmig aufgeweiteten Endes der Klebefuge, erzeugt durch entsprechende Anschrägungen von Radomträger und Radomrohr an deren Außenkanten.
  • Stattdessen wird diese Phase nach dem Aushärten des Klebers mit einer dauerelastischen Dichtmasse, deren Elastizität im ausgehärteten Zustand wesentlich, also mindestens um den Faktor 20, größer ist als die Restelastizität des Klebers, verfüllt, wobei die Außenfläche der Dichtmasse, die bündig mit den Außenflächen von Radomrohr und Radomträger abschließt, als Hohlkehle ausgebildet wird.
  • Der Wasserdruck von außen presst das Dichtmittel also in die V-förmige Phase hinein, und bewirkt ein umso stärkeres Anliegen der Dichtmasse und damit der Dichtwirkung in der V-förmigen Phase, wodurch ein direkter Kontakt des umgebenden Seewassers mit dem Material des Klebers (der auch im ausgehärteten Zustand eine Restelastizität behält) vermieden wird, was die Haltbarkeit der Verklebung zusätzlich begünstigt.
  • Die zum freien Ende des Radomträgers, also ins Innere der Antennenkappe hinein weisende Flanke, ist dabei die flacher ausgebildete Flanke, die mindestens 5 Mal, besser mindestens 7 Mal so lang ist wie die axiale Erstreckung der in die andere Richtung verlaufenden steilen Flanke. Der Winkel der steilen Flanke gegenüber der Längsrichtung beträgt dabei zwischen 3 und 8°.
  • An der dicksten Stelle dieses kegeligen, ringförmig umlaufenden Vorsprunges, also am Übergang zwischen den beiden Flanken, beträgt die Dicke des Radomträgers 6 - 12 mm und weist dabei insbesondere eine größere Steifigkeit in Querrichtung auf als das Radomrohr an dieser Stelle ohne die Verstärkung durch den Radomträger.
  • Am inneren freien Ende des Radomträgers beträgt dessen Wandstärke maximal 7 mm, insbesondere maximal 6 mm oder maximal nur 5 mm. Dort ist als axialer Anschlag für das innere Ende des Radomträgers im Innenumfang des Radomrohres eine Schulter ausgebildet. Dabei beträgt die Länge der Klebefuge zwischen Radomträger und Radomrohr - im Längsschnitt betrachtet - mindestens das 5fache, insbesondere mindestens das 8fache oder gar das 10fache der Wandstärke des Radomrohres, und in Absolutmaßen mindestens 10 cm, besser mindestens 15 cm.
  • Zur Befestigung an einem ebenfalls aus Metall bestehenden Antennenträger weist der Radomträger in Längsrichtung verlaufende Gewindebohrungen in seinem massiven Bereich, der sich vor der axialen Erstreckung des Radomrohres befindet, auf.
  • Die Klebefuge zwischen Radomrohr und Radomkappe ist mehrteilig und zumindest einfach gekröpft, und befindet sich etwa im Übergangsbereich der halbrunden Kappe zu dem zylindrischen Rohr. Die Klebefuge besteht aus einem schräg zur Längsrichtung verlaufenden Längsabschnitt und mindestens einem lotrecht dazu stehenden Querabschnitt, der als Längsanschlag dient. Die Kappe übergreift dabei den Längsabschnitt der Klebefläche, und wird dadurch vom Umgebungsdruck ständig gegen die Klebefläche und damit das Radomrohr gepresst.
  • Auch diese Verklebung wird - wie auch diejenige zwischen Radomträger und Radomrohr - in einer Klebevorrichtung durchgeführt, in der die gegeneinander zu verklebenden Teile in Querrichtung geführt sind, und in Längsrichtung definiert gegeneinander vorgespannt werden, während der Kleber aushärtet, indem eine Spannplatte gegen den Rest der Spannvorrichtung in Längsrichtung verschraubt werden kann, wobei das Radom nach unten hängend und mit dem Klebebereich zum Radomträger nach oben hin weisend in der Vorrichtung gehalten wird.
  • Durch das gleichmäßige Vorwärtsschrauben kann auch ein Verkanten des Radomträgers im Radomrohr während des Einbringens vermieden werden.
  • Beim Einsetzen des Radomträgers in das Radomrohr wird der Radomträger helixförmig in das Radomrohr hineingedreht, was einerseits ein axiales Herauspressen von überflüssigem Kleber minimiert und andererseits eine optimal passgenaue Endlage der beiden Teile zueinander ergibt. Vorzugsweise werden dabei die Klebeflächen von beiden Teilen, also Radomrohr und Radomträger, vor dem Zusammensetzen mit Kleber benetzt.
  • Der Innenumfang und der Außenumfang sowohl des Radomrohres als auch des Radomträgers werden dabei abseits der Klebefugen vor dem Verkleben mit Trennmittel behandelt und auch noch mit Klebeband abgeklebt, welches nach dem Zusammenbauen und noch vor dem vollständigen Aushärten des Klebers zusammen mit dem erst teilweise gehärteten Kleber leicht entfernt werden kann.
  • Für die Klebefugen zwischen Radomträger und Radomrohr einerseits sowie zwischen Radomrohr und Radomkappe andererseits wird vorzugsweise der gleiche Kleber verwendet.
    • c) Ausführungsbeispiele
  • Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1: einen Längsschnitt durch die Antennenkappe, und
    • Fig. 2: eine Detailvergrößerung aus Fig. 1.
  • Fig. 1 zeigt in der rechten Bildhälfte die fertig gestellte Antennenkappe 1, bestehend aus dem Radom 4 aus Kunststoff sowie den in deren freies Ende teilweise eintauchenden und eingeklebten Radomträger 2 aus Metall, der mit seinem Innenumfang auf den - in der Regel fest mit dem U-Boot verbundenen - ebenfalls metallenen, hülsenförmigen Antennenträger 9 aufgeschoben und über O-Ringe 16, die sich in Außenumfangsnuten dieses Antennenträgers 9 befinden, abgedichtet sind.
  • Das Radom 4 besteht dabei aus zwei Kunststoffteilen, nämlich dem zylindrischen Radomrohr 4a sowie der auf das obere Ende des Radomrohres 4a aufgesetzten und dort dicht verklebten Radomkappe 4b, die beide die gleiche, bis auf den Klebebereich gegenüber dem Radomträger 2 konstante, Wandstärke besitzen und in der Regel aus einem faserverstärkten Epoxyharz, hergestellt in Wickeltechnik, bestehen.
  • In der linken Bildhälfte ist dagegen die Situation beim Herstellen der Klebeverbindung zwischen Radomträger 2 und Radomrohr 4a dargestellt, in der sich diese beiden Teile in einer Klebevorrichtung 19 befinden und das noch freie obere Ende des Radomrohres 4a auf der Basisplatte 20 aufsitzt.
  • Außen beabstandet zum Außenumfang des Radomrohres 4a erstrecken sich von der Basisplatte 20 aus über den Umfang verteilt mehrere stangenförmige Zuganker 22 in Richtung des gegenüberliegenden Endes des Radomrohres 4a, die dort mit einer auf die freien Enden der Zuganker 22 aufgesetzten Spannplatte 18 verschraubt werden können, welche zum Ineinanderführen von Radomträger 2 und Radomrohr 4a auf das freie hintere Ende des Radomträgers 2 aufgesetzt wird.
  • In der Praxis ist die in der linken Bildhälfte dargestellte Klebesituation jedoch um 180° gedreht angeordnet, also mit oben befindlichem Radomträger 2, der von oben in das untere Ende des Radomrohres 4a eingeführt wird.
  • In der rechten Bildhälfte ist zu erkennen, dass der Radomträger 2 aus einem in das Radomrohr 4a hineinragenden Klebebereich 12 mit geringerer Wandstärke und einem unterhalb und damit axial außerhalb des Radomrohres 4 befindlichen massiven Bereich 2a mit demgegenüber wesentlich vergrößerter Wandstärke, analog etwa der Wandstärke des Radomrohes 4a, besteht.
  • Der Übergang zwischen beiden ist als Schulter 26 im Außenumfang des Radomträgers 2 ausgebildet, der in Querrichtung verläuft und den Längsanschlag für das Radomrohr 4a bildet, wie in Gegenrichtung die Aussparung im Innenumfang des Radomrohres 4a im Klebebereich 12 für den Radomträger 2 eine Innenschulter 13 als Längsanschlag aufweist.
  • Die Darstellung in Fig. 1 und auch der vergrößerten Fig. 2 zeigt die sich verändernde Wandstärke 25 im Längsverlauf des Klebebereichs 12, die einen mittleren Punkt der relativ größten Wandstärke 25 im Klebebereich 12 aufweist, und von dem aus sich die Wandstärke 25 in beide Längsrichtungen verringert, und dadurch einen Kegel bildet, mit allerdings unterschiedlich steilen Flanken.
  • Dabei ist die flache Flanke 23b nach oben, also zum freien Ende des Radomträgers 2, hin gerichtet, während die steile Flanke mindestens um den Faktor 5 in Längsrichtung kürzer ist und zum Übergang zum massiven Bereich, also zur Schulter 26 hin, in ihrer Dicke abnimmt.
  • Die unterschiedlichen Steigungen dienen dazu, um trotz der unterschiedlichen Längserstreckungen der beiden Flanken eine etwa gleichstarke Zentrierungswirkung in Längsrichtung zu erreichen.
  • Die vergrößerte Fig. 2 zeigt ferner, dass die Klebefuge 5 zwischen dieser Rastnase 23 und der analog geformten inversen Nut 23' zum einen in ihren Längsverlauf etwa gleich dick bleibt, die Füllung mit Kleber 3 jedoch nicht bis zum radial nach außen weisenden freien Ende der L-förmigen Klebefuge 5 reicht:
    • Dort ist eine V-förmige Aufweitung der Klebefuge 5 vorhanden durch Anfasen der entsprechenden Umfangskantenbereiche des Radomrohres 4a als auch des Radomträgers 2, und diese nicht mit Kleber verfüllte Phase 6 ist mit einer Dichtungsmasse 17 verfüllt in der Hohlkehle 7 ausgebildet ist.
    BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1
    Antennenkappe
    2
    Radomträger
    2a
    massiven Bereich
    3
    Kleber
    4
    Radom
    4a
    Radomrohr
    4b
    Radomkappe
    5, 5'
    Klebefuge
    6
    Phase
    7
    Hohlkehle
    8
    Ringnuten
    9
    Antennenträger
    10
    Längsrichtung
    11
    Spannvorrichtung
    12
    Klebebereich
    13
    Schulter
    14
    Querabschnitt
    15
    Längsabschnitt
    16
    O-Ring
    17
    Dichtmasse
    18
    Spannplatte
    19
    Klebevorrichtung
    20
    Grundplatte
    21
    Führungszylinder
    22
    Zuganker
    23
    Vorsprung
    23'
    inverse Nut
    23a
    steile Flanke
    23b
    flache Flanke
    24
    Klebefläche
    25
    Wandstärke
    26
    Schulter
    27
    Gewindebohrung

Claims (13)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Antennenkappe (1) für die Außenantenne eines U-Bootes zum Befestigen auf einem Antennenträger (9), die
    - einen hülsenförmigen Radomträger (2) aus Metall, insbesondere Edelstahl, und
    - ein darauf passendes Radom (4) aus Kunststoff umfasst,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - zunächst der Außenumfang des Radomträgers (2) über einen Teil seiner Länge in den Innenumfang des unteren Endes des Radomrohres (4) eingeklebt wird und
    - anschließend die Radomkappe (4b) auf das obere Ende des Radomrohres (4a) aufgeklebt wird unter Bildung einer wenigstens teilweise zur Längsrichtung (10) schräg stehenden Klebefuge (5').
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Außenumfang des Radomträgers (2) im Klebebereich beim Herstellen der Verklebung in Längsrichtung (10) in die Innenkontur des Radomrohres (4) formschlüssig einrastet, und/oder insbesondere
    - die Klebefuge (5') nicht bis zum freien äußeren Ende zwischen Radomrohr (4) und Radomträger (2) mit Kleber (3) gefüllt wird, sondern der Endbereich, insbesondere die dort ausgebildete Phase (6), kleberfrei hinterlässt, und/oder insbesondere
    - nach dem Aushärten des Klebers (3) die Phase (6) am freien Ende des Radomrohres (4a) gegenüber dem Radomträger (2) mit einem dauerelastischen Dichtmasse (17) verfüllt und dabei eine Hohlkehle (7) im Außenumfang des Fugenmaterials hergestellt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - während des Aushärtens des Klebers (3) in der Klebefuge (5) zwischen Radomträger (2) und Radomrohr (4a) diese in Längsrichtung (10) gegeneinander vorgespannt gehalten werden und/oder ebenso Radomrohr (4a) und Radomkappe (4b) bei deren Verklebung, und/oder insbesondere
    - das Zusammenführen der zu verklebenden Teile in einer Klebevorrichtung (19) erfolgt, die eine verschraubbare Spannplatte (18) zum Vorspannen der Teile gegeneinander umfasst.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - während des Einsetzens des Radomträgers (2) in das Radomrohr (4a) unter Einbringung des Klebers (3) dazwischen die beiden Teile helixförmig ineinander gedreht werden, und/oder insbesondere
    - das Einbringen des Klebers (3) durch Benetzen der Klebeflächen von Radomrohr (4) und Radomträger (2) vor dem Zusammensetzen erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Innenumfang und/oder Außenumfang des Radomrohres (4a) abseits der offenen Enden der Klebefugen (5) vor dem Verkleben mit Trennmittel behandelt und ggf. anschließend mit einem Klebeband abgeklebt wird, welches nach dem Aushärten zusammen mit daraus ausgeströmtem Kleber entfernt wird, und/oder insbesondere
    - der Innenumfang und/oder Außenumfang des Radomträgers (2) abseits der offenen Enden der Klebefugen (5) vor dem Verkleben mit Trennmittel behandelt und anschließend mit einem Klebeband abgeklebt wird, welches nach dem Aushärten zusammen mit daraus ausgeströmtem Kleber entfernt wird, und/oder insbesondere
    - das Auftragen des Klebers (3) auf die Klebefläche des Radomträgers (2) die gesamte axiale Erstreckung, über die sich im verklebten Zustand das Radomrohr (4a) erstreckt, hinweg erfolgt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die an die Klebefuge (5') zwischen Radomrohr (4a) und Radomkappe (4b) anschließenden Bereiche der Außenflächen dieser Teile vor dem Verkleben mit Klebeband abgedeckt und anschließend mit dem dort austretenden überschüssigen Kleber entfernt werden, insbesondere bereits vor dem vollständigen Aushärten des Klebers (3), und/oder insbesondere
    - für die Klebefugen (5 und 5') der gleiche Kleber verwendet wird.
  7. Antennenkappe (1) bestehend aus
    - einem hülsenförmigen Radomträger (2) aus Metall, insbesondere Edelstahl und
    - einem darauf passenden Radom (4) aus Kunststoff,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das Radom (4) aus einem Radomrohr (4a) und einer Radomkappe (4b) besteht, wobei
    - der Radomträger (2) auf der von der Radomkappe (4b) abgewandten offenen Seite mit seinem Klebebereich (12) in das Radomrohr (4a) hineinragt und dort verklebt ist.
  8. Antennenkappe nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - der Außenumfang des Radomträgers (2) im Klebebereich (12) einen radial nach außen vorstehenden Rastvorsprung und der Innenumfang an der entsprechenden Stelle des Radomrohres (4a) eine Rastvertiefung aufweist, die im ineinander gesetzten Zustand, insbesondere im verklebten Zustand, der beiden Teile gegeneinander verrastet sind, zusätzlich zu der Klebeverbindung, und/oder insbesondere
    - der Rastvorsprung ein kegelförmiger, umlaufender Vorsprung (23) und die Rastvertiefung eine inverse Nut (23'), deren Flanken insbesondere einen unterschiedlichen Steigungwinkel zur Längsrichtung (10) aufweisen, und die steile Flanke (23a) eine wesentliche kürzere Längserstreckung als die flache Flanke (23b) aufweist.
  9. Antennenkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die flache Flanke (23b) zum radomseitigen vorderen Ende des Radomträgers (2) hinweist und insbesondere zusammen mit dessen freien Ende endet und die steile Flanke (23a) zur offenen Seite der Antennenkappe (1) hingerichtet ist und in die radiale Schulter (26) des Radomträgers (2) übergeht, und/oder insbesondere
    - die flache Flanke (23b) mindestens 5mal, insbesondere mindestens 7mal so lang ist wie die axiale Erstreckung der steilen Flanke (23a), und
    - der Winkel der steilen Flanke (23b) gegenüber der Längsrichtung (10) zwischen 3° und 8° beträgt.
  10. Antennenkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - an der dicksten Stelle, also am Übergang zwischen den beiden Flanken (23a,b) des Vorsprungs (23), die Dicke des Radomträgers (2) 6 mm bis 12 mm beträgt und insbesondere eine größere Steifigkeit in Querrichtung aufweist als das Radomrohr (4a) an dieser Stelle ohne Verstärkung durch den Radomträger (2), und/oder insbesondere
    - die Wandstärke (25) am freien inneren Ende des Radomträgers (2), also insbesondere nahe der Schulter (13) des Radomrohres (4a), maximal 7 mm, insbesondere maximal 6mm oder maximal 5 mm beträgt.
  11. Antennenkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - am inneren Ende des Klebebereiches (12) im Innenumfang des Radomrohres (4a) eine Schulter (13) als axialer Anschlag für den Radomträger (2) ausgebildet ist, und/oder insbesondere
    - die Kontaktfläche zwischen Radomrohr (4a) und Radomkappe (4b) im Querschnitt zweiteilig ist mit einem quer zur Längsrichtung (10) verlaufenden, mindestens einem Querabschnitt (14) und einem schräg, insbesondere unter einem Winkel von 10° bis 30° zur Längsrichtung (10) verlaufenden, Längsabschnitt (15).
  12. Antennenkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die Klebefuge (5') zwischen Radomrohr (4a) und Radomkappe (4b) wenigstens in ihrem Längsabschnitt (15) eine gleich bleibende Dicke in ihrem Längsverlauf aufweist, und/oder insbesondere
    - die Länge der Klebefuge (5) zwischen Radomträger (2) und Radomrohr (4a) mindestens das 5-fache, insbesondere mindestens das 8-fache, insbesondere mindestens das 10-fache der Dicke des Radomrohres (4a) beträgt, und insbesondere mindestens 10 cm, besser mindestens 15 cm beträgt, und/oder insbesondere
    - der Radomträger (2) an dem der offenen Seite der Antennenkappe (1) zugewandten Befestigungsende in Längsrichtung (10) verlaufende Gewindebohrungen (27) zum Verschrauben gegenüber einem hülsenförmigen Antennenträger (9) aufweist.
  13. Antennenkappe nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - das radial nach außen gerichtete, hintere freie Ende der L-förmigen Klebefuge (5) zwischen Radomträger (2) und Radomrohr (4a) zu einer Phase (6) aufgeweitet ist durch Anschrägungen des Radomrohres (4a) und des Radomträgers (2), die mit einer dauerelastischen Dichtmasse (17) verfüllt ist, welche insbesondere an ihrer äußeren Ringfläche als Hohlkehle (7) ausgebildet ist, und/oder insbesondere
    - der Kleber (3) auch im ausgehärteten Zustand eine Rest-Elastizität behält.
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