DE2550951B2 - Leichtbauteil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Leichtbauteil, insbesondere Armaturenteil für Raketenbrennkammer- oder -schubdüse, das auf galvanoplastischem Wege aus einem hochfesten Werkstoff, insbesondere Nickel, unter Verwendung eines der abknickend verlaufenden Innenkontur des Leichtbauteils entsprechend geformten Kerns hergestellt :st

Bekannt sind Bauteile dieser Art (DE-AS 20 15 024) in Form von mit Kühlkanälen durchsetzten Raketenbrennkammern oder -schubdüsen, die mit einer im wesentlichen konstanten Wandstärke durch flächige, galvanische Beschichtung eines Innenkerns und unter Flächenvergrößerung der Kühlkanalwände infolge von verstärkten Materialablagerungen an den vorspringenden Teilen des Innenkerns hergestellt werden.

Ferner ist es bekannt (»Plating«, 1974, S. 1019-1021) einen Hohlleiter aus Kunststoff auf der Innenseite unter Verwendung eines an den Kanten abgerundeten Galvanisier- und Formwerkzeugs mit einer gleichmäßig dünnwandigen, galvanisch abgeschiedenen Metallschicht zu belegen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Bauteil der beanspruchten Gattung eine festigkeitsmäßig wesentlich günstigere Materialverteilung und Formgebung auf galvanoplastischem Wege zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Leichtbauteil der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß gekennzeichnet durch Ausbildung als Bauteil in ungleichförmiger Wandstärke mit äußeren, einstückig angeformten, längs der Knickstellen verlaufenden Verstärkungsrippen mittels eines an den Verstärkungsrippen scharfkantig ausgebildeten Innenkerns.

Erfindungsgemäß wird durch die spezielle, galvanoplastische Ausbildung des Bauteils eine für eine hochgradige Leichtbauweise erforderliche Formgebung mit einer den angreifenden Belastungen entsprechend unterschiedlichen Wandstärke erreicht und aufgrund der örtlichen, rippenförmigen Verstärkungen eine wesentlich lastgiinstigere Materialausnulzung der hochbelasteten, galvanisch abgeschiedenen Wandbereiche und somit trotz hoher Festigkeit eine merkliche Gewichtsersparnis erzielt, was vor allem für Brennkammer- oder Schubdüsenteile von Rak"tentriebwcrken ein entscheidender Vorteil ist, mit der Besonderheit, daß es zur Herstellung der örtlichen Verstärkungsrippen weder einer partiellen Galvanisation noch einer örtlichen Abschirmung des Galvanisierkerns bedarf, sondern diese Verstärkungsrippen aufgrund der besonderen, scharfkantigen Ausbildung des Galvanisierkerns selbsttätig beim Anwachsen der Galvanikschicht entstehen, wobei sich auch noch zusätzlich der Verdinkungsgrad der Verstärkungsrippen durch entsprechende

ίο Einstellung der mittleren Galvanik-Stromdichte variabel dimensionieren läßt

Das erfindungsgemäße Leichtbauteil eignet sich daher in hervorragender Weise als Armaturenteil für eine Raketenbrennkammer oder -schubdüse und ist in diesem Fall zweckmäßigerweise als mit dem Außenmantel der Brennkammer oder Schubdüse verbundene Befestigungslasche mit einem sich zum Ende hin verjüngenden, an den Eckein wustartig verdickten Rechteckquerschnitt ausgebildet.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert
Es zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Leichtbauteils mit zugehörigem Galvanisierkem,

F i g. 2 einen Längsschnitt des Leichtbauteils gemäß F i g. 1 und
F i g. 3 einen Querschnitt des Leichtbauteils längs der Linie 3-3 der F i g. 2.

F i g. 1 zeigt ein Leichtbautei! in Form einer Befestigungslasche 2 mit zugehörigem Galvanisierkern 4. Die Befestigungslasche 2 besteht aus einer teilzylindrischen Grundplatte 6, mit der sie beispielsweise am Einlaufring einer nicht gezeigten Raketenbrennkfcmmer festgeschweißt wird, und einem integral an die Grundplatte 6 angeformten Tragarm 8 zur Abstützung der Brennkammer evtl. über eine am freien Ende 10 des Tragarms 8 noch einzuschneidende., nicht gezeigte

■to Durchgangsbohrung an einer ebenfalls nicht dargestellten Tragkonstruktion. Wie die F i g. 2 und 3 zeigen, ist der Tragarm 8 mit einem sich zum freien Ende 10 hin verjüngenden, rechteckigen Hohlprofil 12 versehen, das an den Knickstellen 14 wulstartig nach außen

« vorstehende Materialverstärkungen 16 aufweist. Die Materialverstärkungen 16, die in einem räumlichen, gerippeartigen Muster entsprechend der Raumform des Bauteils 2 an den Randzonen des Hohlprofils 12 angeordnet sind, sorgen gemeinsam mit den dazwischenliegenden, dünnwandigen Wandbereichen 18 für eine aufgelöste, widerstandsfähige Bauweise, die hohe mechanische Festigkeit bei möglichst geringem Baugewicht garantiert.

Hergestellt wird das Bauteil 2 im Wege des Galvanoformens mit Hilfe des Galvanisierkerns 4, durch dessen Formgebung die rippenförmigen Verstärkungen 16 zugleich mit den übrigen Wandbereichen des Leichtbauteils 2 abgeschieden werden, ohne daß es einer partiellen Galvanisation bedarf. Zu diesem Zweck ist der Galvanisierkem 4 an seinen Rändern 20 scharfkantig ausgebildet, so daß es beim Galvanisieren infolge der sogenannten Spitzenwirkung zu einer starken Konzentration der elektrischen Stromdichte längs der Ränder 20 und somit in diesen Bereichen zu einer merklieh höheren Materialabscheidung als in den übrigen Bereichen kommt, wenn der Galvanikkern 4, der aus Aluminium oder einem anderen leitenden oder zumindest mit einer leitfähigen Deckschicht überzöge-

nen Material besteht, während des Galyanisierprozesses um seine zentrale Achse gegenüber einer feststehenden Elektrode gedreht wird. Die mittlere Galvanik-Stromdichte wird dabei im Rahmen des Möglichen umso höher eingestellt, je größer der erwünschte Verdickungsgrad der Verstärkungen 16 gegenüber der Wandstärke der übrigen Wandbereiche des Bauteils 2 ist Durch Formgebung des Innenkerns 4 und entsprechende Abstimmung der mittleren Galvanik-Strorndichte wird somit ohne zusatzlichen maschinellen oder apparativen Aufwand ein räumlich geformtes Bauteil mit einer in vorgegebener Weise ungleichförmigen Wandstärke hergestellt. Bei Verwendung als Armaturenteil für Raketenbrennkammern oder -schubdüsen besteht das Galvanoformteil 2 aus galvanisch abgeschiedenem Nickel oder einem gleichwertigen, mechanisch und thermisch hochbelastbaren und evtl. auch korrosionsbeständigen Material.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Leichtbauteil, insbesondere Armaturenteil für Raketenbrennkammer oder -schubdüse, das auf galvanoplastischem Wege aus einem hochfesten Werkstoff, insbesondere Nickel, unter Verwendung eines der abknickend verlaufenden Innenkontur'des Leichtbauteils entsprechend geformten Kerns hergestellt ist, gekennzeichnet durch Ausbildung als Bauteil (2) in ungleichförmiger Wandstärke mit äußeren, einstückig angeformten, längs der Knickstellen (14) verlaufenden Verstärkungsrippen (16), mittels eines an den Verstärkungsrippen scharfkantig ausgebildeten Innenkerns (4).

2. Leichtbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es als Befestigungslasche mit einem sich zum Ende (10) verjüngenden, an den Ecken wulstartig verdickten Rechteckquerschnitt ausgebildet ut