DE19735452C2 - Rohrverbindung, insbesondere zum Verbinden zweier rohrförmiger Rumpfteile eines Flugkörpers - Google Patents
Rohrverbindung, insbesondere zum Verbinden zweier rohrförmiger Rumpfteile eines FlugkörpersInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Rohrverbindung zum Verbinden zweier rohrförmiger,
ineinander schiebbarer Rumpfteile eines Flugkörpers, welche in der Nähe der
Verbindungsstelle im wesentlichen gleichen Außendurchmesser haben, bei welchem
- a) der Innendurchmesser des mit dem zweiten Rumpfteil zu verbindenden Randes des ersten Rumpfteils dem Außendurchmesser des mit dem ersten Rumpfteil zu verbindenden Randes des zweiten Rumpfteils abzüglich einer Zusammenfüge- Toleranz entspricht,
- b) der Außendurchmesser der Rohrverbindung dem Außendurchmesser der beiden Rumpfteile entspricht, so daß durch die Rohrverbindung keine vorstehende Teile an dem äußeren Umfang des Flugkörpers entstehen.
Bei bekannten Rohrverbindungen werden Rohrteile, die in ihren zu verbindenden
Randbereichen unterschiedliche Durchmesser aufweisen, ineinandergeschoben und durch
radiale Schrauben miteinander verbunden. Dabei müssen, um einen Formschluß zu
erzielen, durch das Festziehen der Schrauben das innere Rohrteil radial aufgeweitet oder
das äußere Rohrteil zusammengedrückt werden. Diese Deformation verbraucht einen
großen Teil der Schraubkraft. Der erreichbare Formschluß ist schlecht.
Die bekannte Art der Rohrverbindung ist insbesondere nicht zufriedenstellend beim
Verbinden von rohrförmigen Rumpfteilen hochagiler Flugkörper. Bei diesen treten
extreme Beanspruchungen der Rohrverbindungen auf.
Durch die US-PS 2,945,704 ist eine Rohrverbindung zum Verbinden zweier rohrförmiger,
ineinander schiebbarer Rumpfteile eines Flugkörpers der oben genannten Art bekannt.
Dabei wird der Dom des Flugkörpers mit einem Rumpfteil des Flugkörpers verbunden,
wobei der Dom in das Rumpfteil mit einem Randbereich etwas hineingeschoben wird. Zu
diesem Zweck entspricht der Außendurchmesser des Randbereichs des Doms etwa dem
Innendurchmesser des Rumpfteils. Die Verbindung erfolgt mittels mehreren an dem
inneren Umfang des Verbindungsbereichs gleichmäßig verteilten Verriegelungsplatten.
Die Verriegelungsplatten haben jeweils eine zentrale Bohrung und eine Ausnehmung,
welche zwei entgegengesetzt geneigten Anlageflächen aufweist. An der Innenseite des
Rumpfteils ist ein kreisförmiger Vorsprung und an der Innenseite des Doms eine
ringförmige Ausnehmung vorgesehen. Der kreisförmige Vorsprung und die ringförmige
Ausnehmung bilden jeweils eine geneigte Anlagefläche, welche entgegengesetzt geneigt
sind und mit den Anlageflächen der Verriegelungsplatte beim Verbinden des Doms mit
dem Rumpfteil zusammenwirken. In dem Verbindungsbereich des Rumpfteils sind radiale
Bohrungen vorgesehen. Durch diese Bohrungen und durch die zentralen Bohrungen der
Verriegelungsplatten werden Schrauben eingesetzt, welche in jeweils eine Mutter an der
Rückseite der Verriegelungsplatten eingeschraubt werden. Durch das so erfolgte
Festziehen der Verriegelungsplatte gegen die Innenwandung des Doms und des
Rumpfteils wirken die Anlageflächen der Verriegelungsplatte mit den Anlageflächen des
Doms und des Rumpfteils so zusammen, daß der Dom in Axialrichtung in den Rumpfteil
hineingepreßt und über die Anlageflächen dort festgeklemmt wird.
Aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung Nr. 196 15 716.1 ist eine
Rohrverbindung bekannt, bei der die zu verbindenden Randbereiche jeweils aus zwei
Umfangsabschnitten mit unterschiedlichem Durchmesser bestehen. Der Innendurchmesser
des einen Umfangsabschnitts entspricht bis auf eine Zusammenfüge-Toleranz dem
Außendurchmesser des anderen Umfangsabschnitts. Dabei haben die Rohrteile die gleiche
Gestaltung des Randbereichs, aber um 180° um die Verbindungsachse gedreht. Die
Rohrverbindung wird hergestellt, indem die Rohrteile ineinandergeschoben werden und
mit radialen Verbindungsschrauben verschraubt werden.
Die Rohrverbindung weist also eine asymmetrische Radialverschraubung auf und hat den
Vorteil, daß es einen guten Formschluß bewirkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hochfeste und hochsteife Rohrverbindung
zu schaffen.
Die Rohrverbindung soll lösbar sein. Die Rohrverbindung soll eine leichte Montage
ermöglichen. Kosten und Fertigungsaufwand sollen gering sein. Das Bauvolumen soll
gering sein. Weiterhin soll die Rohrverbindung einen großen freien Querschnitt freilassen.
Vergrößerungen des Außendurchmessers durch die Rohrverbindung sollen vermieden
werden. Die Rohrverbindung soll weiterhin spielfrei sein.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß
- a) die Ränder der zu verbindenden Rumpfteile mit radialen Bohrungen für Verbindungsschrauben versehen sind,
- b) Klemmsegmente mit Gewindebohrungen entlang des inneren Umfangs des zweiten Rumpfteils vorgesehen sind, in welche die Verbindungsschrauben eingeschraubbar sind, und
- c) die Klemmsegmente voneinander getrennte Umfangsabschnitte eines Rings bilden, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des zweiten Rumpfteils entspricht.
Die Klemmsegmente können dabei als voneinander getrennte Umfangsabschnitte eines
Rings ausgestaltet sein, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des zweiten
Rohrteils entspricht. Dabei befinden sich die Gewinde nicht im innenliegenden Rohr,
sondern in den Klemmsegmenten.
Dadurch befindet sich das Gewinde im Vergleich zu den verspannten Bauteilen in
hochfestem Material. Die Gefahr des Versagens im Muttergewinde besteht nicht mehr.
Durch die Aufteilung in mehrere Klemmsegmente wird die zur Aufweitung zu
überwindende Umfangsspannung stark reduziert.
Des weiteren besitzt die Verbindung auf Grund hoher Traganteile der Pressung eine hohe
Steifigkeit und Festigkeit. Bei zwei ineinander geschobenen Rohren, die direkt
miteinander verschraubt sind, d. h. bei denen das Muttergewinde sich im inneren Rohr
befindet, bildet sich ein kleiner tonnenförmiger Verspannungsbereich um jedes
Schraubenloch aus. Bei der Erfindung wird dieser Verspannungsbereich infolge des
inneren Klemmsegments erheblich vergrößert.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist die Wandstärke des
Verbindungsrands des zweiten Rohrteils gering. Dadurch und durch die Unterteilung in
mehrere Klemmsegmente sind höhere Vorspannungen erreichbar. Dies führt zu höheren
ertragbaren Betriebskräften, bevor die Verbindung abhebt.
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die
zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Die Figur zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Rohrverbindung.
In Fig. 1 ist mit 10 ein erster Rohrteil bezeichnet. Der erste Rohrteil 10 soll mit einem
zweiten Rohrteil 12 verbunden werden. Die Rohrteile 10 und 12 sind rohrförmige Teile
des Rumpfes eines Flugkörpers.
Das Rohrteil 12 weist einen Rand 14 auf. Der Rand 14 hat einen kleineren Durchmesser,
als der übrige Teil 16 des Rohrteils 12. In dem Rand 14 befinden sich Bohrungen 18 in
zwei Reihen 20 entlang des Umfangs des Randes 14.
Das Rohrteil 10 weist einen Rand 22 auf. Der Rand 22 hat einen Innendurchmesser, der
bis auf eine kleine Zusammenfüge-Toleranz dem Außendurchmesser des Randes 14 des
anderen Rohrteils 12 entspricht. Dieser Innendurchmesser kann kleiner sein, als der
Innendurchmesser des übrigen Teils 24 des Rohrteils 10. In dem Rand 22 befinden sich
Bohrungen 26 in zwei Reihen 28 entlang des Umfangs des Randes 22. Die Bohrungen 26
sind so gestaltet, daß die Köpfe von Schrauben 30, die in die Bohrungen 26 gesteckt
werden, versenkbar sind.
Für die Verbindung der beiden Rohrteile 10 und 12 sind Klemmsegmente 32 vorgesehen.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden die zusammengefügten Klemmsegmente 32
einen Ring. Dieser Ring hat einen Außendurchmesser, der dem Innendurchmesser des
Randes 14 des Rohrteils 12 entspricht.
In den Klemmsegmenten 32 befinden sich Bohrungen 34, die in zwei Reihen 36 entlang
des Umfangs angeordnet sind. Die Bohrungen 34 sind mit Innengewinden versehen, die
dem Gewinde der Verbindungsschrauben 30 entsprechen. Die Bohrungen 18 in dem
Rand 14, die Bohrungen 26 in dem Rand 22 und die Bohrungen 34 in den
Klemmsegmenten 32 sind so zueinander angeordnet, daß sie übereinander liegen, wenn
die Rohrteile 10 und 12 ineinandergeschoben werden und die Klemmsegmente innerhalb
des Randes 14 liegen. Die Verbindungsschrauben 30 werden dann durch die Bohrungen
26 und 18 in das Gewinde der Bohrung 34 in dem Klemmsegment geschraubt.
Claims (7)
1. Rohrverbindung zum Verbinden zweier rohrförmiger, ineinander schiebbarer
Rumpfteile (10,12) eines Flugkörpers, welche in der Nähe der Verbindungsstelle im
wesentlichen gleichen Außendurchmesser haben, bei welchem
- a) der Innendurchmesser des mit dem zweiten Rumpfteil (12) zu verbindenden Randes (22) des ersten Rumpfteils (10) dem Außendurchmesser des mit dem ersten Rumpfteil (10) zu verbindenden Randes (14) des zweiten Rumpfteils (12) abzüglich einer Zusammenfüge-Toleranz entspricht,
- b) der Außendurchmesser der Rohrverbindung dem Außendurchmesser der beiden Rumpfteile (10,12) entspricht, so daß durch die Rohrverbindung keine vorstehende Teile an dem äußeren Umfang des Flugkörpers entstehen,
- a) die Ränder (22, 14) der zu verbindenden Rumpfteile (10, 12) mit radialen Bohrungen (26, 20) für Verbindungsschrauben (30) versehen sind,
- b) Klemmsegmente (32) mit Gewindebohrungen (34) entlang des inneren Umfangs des zweiten Rumpfteils (12) vorgesehen sind, in welche die Verbindungsschrauben (30) einschraubbar sind, und
- c) die Klemmsegmente (32) voneinander getrennte Umfangsabschnitte eines Rings bilden, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser des zweiten Rumpfteils (12) entspricht.
2. Rohrverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
Verbindungsschrauben (30) in jedes Klemmsegment (32) einschraubbar sind.
3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Verbindungsschrauben (30) in zwei Reihen (28) entlang des Umfangs des Randes
(22) des ersten Rumpfteils (10) angeordnet sind.
4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wandstärke des Randes (14) des zweiten Rumpfteils (12) geringer ist, als die
übrige Wandstärke des Rumpfteils (12).
5. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Wandstärke des Randes (14) des zweiten Rumpfteils (12) geringer ist, als die
Wandstärke des Randes (22) des ersten Rumpfteils (10).
6. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Köpfe der Verbindungsschrauben (30) in dem Rand (22) des ersten Rumpfteils
(10) versenkt sind.
7. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Klemmsegmente (32) aus hochfestem Material bestehen.
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