DE1428643A1 - Abreissschraube mit Sollbruchstelle,insbesondere zur Befestigung von Raketen in ihrer Abschussvorrichtung - Google Patents

Description

• AbreiBschraube mit Sollbruchstelle, insbesondere zur Befestigung von Raketen in ihrer Abschußvorrichtung Raketen, die beim Eins----. in motorisierten Werfern gefahren oder in Bordwerfern geflogen werden, müssen zum Schutz gegen Beschädigung und insbesondere. Herausfallen im Werfer befestigtwerden. Dabei muß die Befestigung so ausgebildet sein, daß sie allen vor dem Abschuß möglicherweise auftretenden äußeren Beanspruchungen sicher standhält, beim Abschuß die Rakete jedoch sofort und möglichst leicht freigibt. Bekannt ist es, die Befestigung mittels Abreißschrauben vorzunehmen, die am Schraubenhals bztt. -schaft eine Sollbruchstelle in Form einer Querschnittsverengung aufweisen, wobei die Befestigung unmittelbar zwischen Düse und Werferrohr oder auch zwischen Düse und einem im Werferrohr mittels eines an diesem vorgesehenen vorderen Bundes und hinteren Anschlags gegen axiale Verschiebung gesichert festgelegten Leitwerkflügel-Haltering vorgenommen sein kann. In der Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß diese Abreißschrauben den Anforderungen nicht gerecht werden. Nachteilig ist vor allem die geringe Festigkeit im Bereich der Sollbruchstelle hinsichtlich der sehr starken und häufigen Beanspruchung auf Biegung, was vielfach zu einem vorzeitigen Bruch oder Abreißen der Schrauben und damit.zu einem Versagen der Befestigung führt. Diese Mängel etwa dadurch zu beheben, daß auf die Sollbruchstelle verzichtet wird, ist nicht möglich, da ein Abreißen des massiven Schraubenschaftes nicht nur eine unzulässige Erhöhung des Trennwiderstandes, sondern

  auch einen sehr ungleichmäßigen, undefinierten und stark'

  streuenden Trenn-;iider stand zur -Folge hätte, so daß zum Trennen

  der Verbindung beirz Abechuß nicht -nur zuvel Vortriebsenergie

  der Rakete verbraucht @@r%.rde f sondern insbesondere bei Kadenz=

  schießen auch starke gendelunäen des Werfers äüftreten kön-

  te n, die ein gateä. Trefferbild zunichte machen erden, ras

  aber nach 'i#,Iöglichkeit vermieden werden muß.

  3 weck derriindung ist: es, die vorstehend genannten Nachteile

  zu vermeiden. Dem entsprechend schlägt die Erfindung für eine

  Ebreißsehraube vor, die Söllbruehstelle mittels ener-vom -

  kopfseitigen -Ende der Schraube ausgehenden zentralen insbeson-

  dere zylindrischen Bohrung od..dgl. am schaftseitigen Ende

  des Schraubenkopfes, vorzugeieise am Ubergäng vom Schrauben-

  kopf zum Schraubenschaft auszubilden. Durch entsprechende TJahl

  des Querschnitts und der hänge der Bohrung hat man es hierbei

  in der Hand, den Bruphquerschnitt genau auf die beim Abschuß

  gewünschte Zug Bruchlast einzustellen,. ohne daß dabei der das

  Pliderstandsmom.ent der Schraube gegen: Biegebeanspruchung uscr.

  maßgeblich bestimmende-äußere Bereich des Schraubenschaftes.

  guersehnittsäeschwäeht wird.

  In zcec.3ßiger weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgesehen, in der Bohrung eine nach außen verdämmte Sgrengpulverladung anzubringen, -ras erlaubt,-die Schraube und insbesondere die Sollbruchstelle verhältnismäßig kräftig auszubilden, ohne daß es dadurch notwendig wäre, zum Abreißen der Schraube beim Abschuß der Rakete mehr Vortriebsenergie derselben aufzuwenden.

  Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen,

  den- Schraubenkopf im; Bereich der Sprengpulverladung rrnt mehre=-

  ren von der Bohrung abzweigenden, radial gerichteten, mit Sünd-

  mittel gefüllten -zach außen offenen Zündkanälen auszubilden.

  Durch diese Naßnahme läßt sich bei entsprechender Anordnung

  der Abreißschraub.en -unmittelbar am:. hinteren Düsenrand erref-

  chen, - daß wenigstens einer der -in hinreichender Anzahl angebrach-

  ten Zündkanäle beim: Abschuß der Rakete vom; beginnenden Gas--

  strahl der Raketentreibladung befeuert wird und durch die dabei ccrfolt;eli4B.. Zündung des Zündmittels und der Sprengladung der Sc!iraubenkopf sofort abgesprengt wird. Von besonderem Vorteil ist es hierbei, daß die Sprengstelle nicht mittels einer gesonderten oder auch mit der Treibladungszündung gemeinsamen Zündleitung gezündet werden muß, sondern direkt und vor allem immer nur dann von der Treibladungszündflamme befeuert wird, wenn. die Treibladung tatsächlich zündet, so daß es nicht vor kommen kann, daß bei einem eventuellen Versagen der Treibladungszündüng die Sprengstellen aufgetrennt werden und die 2akete losgetrennt schußbereit im Werfer liegenbleibt, :aas schwerwiegende folgen nach sich ziehen könnte. Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen gezeigt und wird anhand dieser im folgenden noch näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der bekannten Abreißschraube, Fig. 2 die erfindungsgemäße Abreißschraube mit der Sollbruchstelle am Übergang vom Kopf zum Schaft, Fig. 3 und 3a in zi.:ei Ansichten ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abreiß-t> mit Sprengladung und Zündkanälen, Fig. 4 eine Variante zu Pig. 2, Fig. 5 eine weitere Variante zu Fig. 2, . -2-i c.
• n eine Variante zu Pig. 5 und Fig. 7 ein :'#-asfü rungsbeispiel mit bis zum Kopfdurchmesser erweitertem Schraubenschaft. Die bekannte Schraube nach Fig. 1 weist zwischen Kopf 1 und Gewinde 2 die in Form einer Einschnürung bzw. Querschnittsverengung des Schaftes ausgebildete Sollbruchstelle 3 .auf. "7 'k, F iö. 2, bei welcher für die mit der Fig. 1 übereins üi::-:enden Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet sind, weist die Schraube eine vom Kopf 1 ausgehende und sich bis in den Bereich des Schaftes 4 erstreckende zentrale zylindrische Bohrung 5 auf, wodurch sich unmittelbar am Übergang vom Kopf 1 zum Schaft 4 die Sollbruchstelle 3 ergibt. Wie bei einem Vergleich mit der bekannten Schraube nach Fig. 1 ohne weiteres ersichtlich, ist im Gegensatz zu dieser im Bereich der Sollbruchstelle 3 das für das Widerstandsmoment maßgebliche außenliegende Material stehengeblieben und sind nur das Widerstandsmoment weniger beeinflussende Materialteile entfernt worden, so daß sich bei gleicher Querschnittsfläche im Bereich der Sollbruchstelle 3 und dementsprechend. gleicher Abreißfestigkeit bei der erfindungsgemäßen Schraube eine wesentlich höhere Festigkeit gegen Biegung usw. ergibt. Nach Pig. 3 und 3a ist die Bohrung 5 im Bereich des Kopfes 1 etwas auf geweitet und in ihrem inneren Teil mit Sprengpulver 6 gefüllt; das nach außen mittels des Stopfens 7 abgedeckt ist. Dabei ist hier der Stopfen 7 eingebördelt, er könnte aber beispielsweise auch eingeschraubt sein. An die Bohrung 5 sind die radialen Zündkanäle 8 .angeschlossen, die mit einer Zündmasse 9 gefüllt sind. T,riittels der gestrichelten Linie ist neben der Schraube das Ende der Düse 10 angedeutet, womit gezeigt sein soll, in welcher :;eise etwa die Anordnung der Schraube in Bezug auf die Düse zu erfolgen hätte, um ein direktes Befeuern der Zündkanäle 8 durch die Zündflamme der nicht dargestellten Raketentreibladung sicherzustellen. In Verbindung mit Fig. 3a läßt sich hierbei ohne weiteres ersehen, daß bei jedweder Stellung des Schraubenkopfes 1 die sichere Zündung der Sprengladung 6 gewährleistet ist, da in Bezug auf die Treibladungszündflamme in jedem Fall mindestens ein Zündkanal 8 eine für die Zündung günstige Zage einnimmt. Im übrigen ist aber klar, daß der Schraubenkopf 6 nicht als Sechskant ausgebildet sein muß, sondern auch eine andere Form haben kann. Nach Figur 4 ersteckt sich die mit etwa gleichem Querschnitt' wie der Schraubenschaft 4 ausgebildete Bohrung 5 nur »im Bereich des Kopfes 1, wobei der Bruchquerschnitt der Sollbruchstelle 3 sich etwa in axialer Richtung von der Außenfläche des.Schaftes 4 zur Wand der Bohrung 5 erstreckt. Beim Ausführungsbeispiel der Pig. 5 ist der lichte Querschnitt der Bohrung 5 größer gehalten als der Querschnitt des Schraubenschaftes 4 und außerdem ist die Bodenfläche 11 der Bohrung 5 als achssenkrechte-ebene Fläche ausgebildet, so daß zwischen der Außenfläche des Schraubenschaftes 4 und der Innenwand der Bo'hrung 5 ein ringförmiger ebener Boden gebildet ist, in dessen Bereich-das Abreißen des Schraubenschaftes vom Schraubenkopf 1: erfolgt. Zur Lokalisierung und genauen Definition der Sollbruchstelle ist am äußeren Rand der Bodenfläche 11 die Ringnut bzw. -kerbe od. dgl. 13 vorgesehen und darüber hinaus der Übergang vom Schraubenschaft 4 zum Schraubenkopf 1 mit der Ausrundung 12 versehen. Es versteht sich von selbst, daß die Kerbe 13 je nach Wunsch oder Erfordernis im Bereich der radialen Erstreckung des ringförmigen ebenen Bodens auch an anderer Stelle ausgebildet werden kann. Denkbar ist es aber auch, die Kerbe 13 wie in Pig. 6 gezeigt, am Übergang von der hier gewölbten Bodenfläche 11 zur Innen-wand der Bohrung 5 radial nach außen gerichtet anzuordnen, so, daß der gesamte Boden des Schraubenkopfes 1 von dessen hier zylindrischer und mit einem Gewinde versehener Wand 14 abgerissen wird, dementsprechend also die Sollbruchstelle ausschließlich in den Bereich des Schraubenkopfes 1 verlegt ist. Abweichend von den Fig. 1 bis 5 ist hier das Gewinde des Schraubenschaftes 4 bis nahe an den Kopf 1 herangeführt, was erforderlichenfalls aber auch bei den anderen gezeigten Beispielen. vorgenommen werden kann. Fig. 7 zeigt schließlich eine Ausführungsform, bei welcher gegenüber Fig. 6 der Schraubenschaft 4 bis zum Kopfdurchmesser vergrößert und ein sich über den ganzen Schaft und den Kopf 1 erstreckendes Gewinde ausgebildet ist, so daß die Schraube die Form eines Gewindebolzens aufweist. Die Bohrung 5 mit ebener Bodenfläche 11 und Kerbe 13 sind in der gleichen Weise ausgebildet und angeordnet wie bei Pig. 6, so daß das Abreißen praktisch in derselben Art. vor sich geht wie dort. Da der Schraubenschaft 4 hier einen wesentlich größeren Materialauerschnitt aufweist als an sich erforderlich, kann dieser im Kern - wie gezeigt - mit einer weiteren zentralen Bohrung od. dgl. 17 versehen werden, die aber selbstverständlich nicht denselben Zweck verfolgt wie die Bohrung 5. Slie in der Pig. 7 noch gezeigt, ist die Schraube in die Teile 15 und 16, beispielsweise eine Rakete bzw. Düse (15)@ und einen Beitwerkflügel-Haltering (16) eingeschraubt, dabei in letzteren so, daß die Sollbruchstelle bzw. die Kerbe 13 etwa mit der Fläche 18 zusammenfällt. Die Anordnung kann aber natürlich auch so getroffen werden, daß die Kerbe 13 sich im Bereich des Spaltes zwischen den beiden Teilen 15 und 16 befindet. Es-ist klar, daß wenn die Schrauben gemäß Fig: 6 und 7 in zwei feststehende Teile entsprechend der-in Fig. 7 gezeigten Anordnung eingeschraubt werden sollen, die beiden Gewindebohrungen dieser Teile sich in einer entsprechenden Zuordnung zueinander befinden müssen und daß dann auch die beiden Gewinde der Schraube gemäß Fig. 6 gleichen Hichtungssinn und gleiche Steigung aufweisen müssen.-Schließlich ist zu bemerken, daß bei allen gezeigten Ausführungsformen sämtliche Abmessungen nur beispielhaft aufzufassen sind und daß sich noch weitere auf dem erfindungsgemäßen Prinzip berührende Ausführungsbeispiele angeben ließen.

Claims (3)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Abreißschraube mit Sollbruchstelle, insbesondere zur Befestigung von Raketen in ihrer Abschußvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Sollbruchstelle (3) mittels ' einer vom kopfseitigen Ende der Schraube ausgehenden zentralen insbesondere zylindrischen Bohrung od. dgl. (5) am schaftseitigen Ende des Schraubenkopfes (1), vorzugsweise am Übergang vom Schraubenkopf (1) zum Schraubenschalt (4) ausgebildet ist.
2. 2. Abreißschraube nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung (5) eine gegen das Schraubenkopfende zu verdämmte Sprengpulverladung (6) angebracht ist.
3. 3. Abreißschraube nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schraubenkopf. (1) im Bereich der Sprengpulverladung (6) mit von der Bohrung (5) abzweigenden radial gerichteten mit Zündmittel (9) gefüllten nach außen offenen Zündkanälen (8) versehen ist.