DE69207853T2

DE69207853T2 - Verbindungsanordnungen für getrennte Sektionen

Info

Publication number: DE69207853T2
Application number: DE69207853T
Authority: DE
Inventors: Richard W Grainge
Original assignee: British Aerospace PLC
Current assignee: MBDA UK Ltd
Priority date: 1991-10-12
Filing date: 1992-10-08
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2012-10-09
Also published as: DE69207853D1; GB9121681D0; ES2082386T3; EP0537946A1; EP0537946B1; US5277460A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und Verfahren zur gegenseitigen Verbindung zylindrischer Körper, wobei wenigstens einer der Körper in Längsrichtung geteilt ist.
Die Erfindung ist speziell zweckmäßig zur Verbindung zylindrischer aerodynamischer Körper, beispielsweise von Geschossen. Die Geschosse, bei denen die Erfindung anwendbar ist, sind gewöhnlich so konstruiert, daß zwei passende halbzylindrische Hülsen mit der notwendigen elektronischen Steuereinrichtung zusammengepaßt werden, wobei dann die zusammengepaßten Hülsen zu einem zylindrischen Rohrkörper festgeklemmt werden. Der Rohrkörper kann eine Schubeinheit aufweisen. Bekannte Verbindungsmethoden umfassen die Benutzung einer Reihe von Befestigungsmitteln oder die Benutzung eines Manacle-Rings. Diese bekannten Befestigungstypen haben den Nachteil, daß sie einen merklichen Anteil am aerodynamischen Luftwiderstand des Geschosses bilden, weil sie nicht mit der Außenhaut des Geschosses fluchten.
Eine bekannte Klemmeinrichtung, die in der US-A-3 706 281 beschrieben ist, benutzt eine ringsumlaufende Bandklemme, deren Enden überlappen, um die beiden Hülsenhälften, die die Verkleidung des Geschosses bilden, mit dem Geschoßkörper zu verbinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Klemmanordnung zu schaffen, die keinen zusätzlichen aerodynamischen Luftwiderstand liefert und die die Notwendigkeit vermeidet, ein Verbindungsspiel vorzusehen, und die eine gute geometrische Ausrichtung liefert.
Gemäß einem ersten Merkmal der Erfindung ist ein rohrförmiger Aufbau vorgesehen, der aus drei getrennten Teilen besteht, die miteinander durch einen Klemmring verbunden sind; ein erster dieser drei getrennten Teile hat die Gestalt eines Zylinders, während der zweite und der dritte der drei getrennten Teile jeweils einen Abschnitt eines in Längsrichtung aufgespaltenen Zylinders aufweisen, wobei der erste Teil einen ersten Flanschabschnitt an einem Ende aufweist, wobei der rohrförmige Aufbau dadurch gekennzeichnet ist, daß die zweiten und dritten Teile zweite kegelige Flanschabschnitte an einem Ende besitzen, wobei die zweiten Abschnitte hinter dem ersten Flanschabschnitt derart zusammenwirken, daß der erste, der zweite und der dritte Teil einen rohrförmigen Körper bilden, und wobei der Klemmring eine kegelige Fläche aufweist, die mit der Kegelfläche des Kegelflanschabschnitts von zweitem und drittem Teil zusammenwirkt, um den zweiten Abschnitt gegen die rückwärtige Fläche des ersten Flanschabschnitts zu halten, so daß erster, zweiter und dritter Teil und der Klemmring zusammenwirken, um den rohrförmigen Aufbau zu bilden, wobei der rohrförmige Aufbau eine im wesentlichen glatt ausgebildete äußere Oberfläche besitzt.
Gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung ist ein Verfahren vorgesehen, um einen rohrförmigen Aufbau zu verbinden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Es wird ein erster Teil in Form eines Zylinders vorgesehen, der einen ersten Flanschabschnitt an einem Ende aufweist, und es wird ein Klemmring mit einer Kegelfläche über den ersten Teil gefügt und im Abstand von dem ersten Flanschabschnitt angeordnet;
es werden zweite und dritte Teile vorgesehen, die jeweils aus einer Hälfte eines in Längsrichtung gespaltenen Zylinders bestehen, und die zweiten und dritten Teile besitzen jeweils zweite Flanschabschnitte mit einer Kegelfläche, und es werden die zweiten Flanschabschnitte hinter den ersten Flanschabschnitt derart gefügt, daß erster, zweiter und dritter Teil zusammenwirken, um einen rohrförmigen Körper zu bilden, und
es wird der Klemmring nach dem ersten Flanschabschnitt derart bewegt, daß die Kegelfläche des Klemmrings gegen die Kegelflächen der zweiten Flanschabschnitte stößt, und zwar derart, daß die zweiten Flanschabschnitte gegen die rückwärtige Fläche des ersten Flanschabschnitts geklemmt werden, um den rohrförmigen Aufbau zu bilden, wodurch der rohrförmige Aufbau eine äußere Oberfläche mit im wesentlichen glatter Kontur erhält.
Unter Benutzung dieser Anordnung mit Klemmring, der mit der Außenhaut der drei Teile fluchtet, ergibt sich kein zusätzlicher aerodynamischer Luftwiderstand.
Die kegelige Ausbildung des Ringes und des Flanschabschnitts von zweitem und drittem Teil ermöglicht es, daß eine Komponente der Klemmkraft, die durch den Ring ausgeübt wird, in Radialrichtung verläuft, d. h. nach innen nach der gemeinsamen Längsachse der drei Teile, wodurch eine starre Verbindung mit guter geometrischer Ausrichtung zustande kommt.
Durch diese Anordnung wird es auch überflüssig, einen Verbindungsspielraum vorzusehen, weil sämtliche Toleranzen in den Verbindungsteilen durch Anspannung des Klemmringes eliminiert werden.
Die Anordnung hat die weiteren Vorteile, daß sie unkompliziert ist und nur aus wenigen Teilen besteht.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Klemmring mit Gewinde versehen und paßt mit einem entsprechenden Gewinde zusammen, das auf der äußeren Oberfläche des ersten Teiles aufgebracht ist.
Gemäß einer abgewandelten Ausführungsform besteht der Klemmring aus einem Sprengring.
Vorzugsweise sind erster und zweiter Flansch miteinander durch Dübel und/oder einen Kleber verbunden, bevor der Klemmring auf die Kegelflansche aufgespannt wird.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische auseinandergezogene Darstellung einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Verbindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Verbindung nach Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt nach der Linie A-A' gemäß Fig. 2,
Fig. 4 eine perspektivische auseinandergezogene Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindung,
Fig. 5 eine Seitenansicht der Verbindung nach Fig. 4,
Fig. 6 einen Längsschnitt längs der Linie B-B' gemäß Fig. 5, und
Fig. 7 einen Axialschnitt einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindung.
Nunmehr wird ein erstes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 2 und 3 beschrieben. Die zu verbindenden Bauteile sind ein zylindrischer Körper 1 und zwei axial gespaltene halbzylindrische Abschnitte 2 und 3. Diese drei Bauteile bilden den Teil eines Geschosses. Der zylindrische Körper 1 weist einen Flanschabschnitt 4 an einem Ende, einen Stufenabschnitt 5 und ein Außengewinde 6 zwischen dem Flansch 4 und dem Stufenabschnitt 5 auf. Ein Klemmring 7 besitzt eine Kegelfläche 8, und seine innere Oberfläche 9 ist mit einem Gewinde versehen. Jeder halbzylindrische Abschnitt 2, 3 besitzt einen kegeligen Flanschendabschnitt 10 bzw. 11.
Um die Verbindung zusammenzubauen, wird der Klemmring 7 auf den zylindrischen Körper 1 aufgeschraubt, bis er gegen den Stufenabschnitt 5 anstößt. Dann werden die beiden halbzylindrischen Abschnitte 2 und 3 auf den Körper 1 so aufgelegt, daß die Flanschenden 10 und 11 an dem Flanschabschnitt 4 angreifen (vgl. Fig. 3). Die ineinandergefügten Flansche 10, 11 und 4 werden mit einem Kleber miteinander verbunden. Als nächstes wird unter Benutzung eines C-Spannwerkzeuges der Klemmring 7 in Richtung von dem Stufenabschnitt 5 weg angezogen und auf die Flansche 10 und 11 hin bewegt, bis die Kegelfläche 8 des Ringes 7 beide Kegelflansche 10 und 11 gegen den Flanschabschnitt 4 festgeklemmt hat. Demgemäß übt der Klemmring seitliche und axiale Kompressivkräfte über die aufeinanderpassenden Bauteile 1, 2 und 3 aus.
Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Fig. 4, 5 und 6 ein zweites Ausführungsbeispiel beschrieben. Die dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, 2 und 3 entsprechenden Bauteile wurden mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Verfahren besteht darin, daß bei dem zweiten Verfahren ein sich im Querschnitt nach innen verjüngender Sprengring 12 anstelle eines mit Gewinde versehenen Klemmringes benutzt wird.
Demgemäß wird zum Zusammenbau der Komponenten 1, 2 und 3 der Sprengring 12 über den Flanschabschnitt 4 und an den Stufenabschnitt 5 und damit über das gesamte Kaliber des zylindrischen Körpers 1 gefügt. Dann werden die beiden halbzylindrischen Abschnitte 2 und 3 auf den Körper 1 wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 bis 3 passend aufgelegt und mit Dübeln 13 festgelegt. Als nächstes wird der Sprengring 12 zurückgezogen, bis er in den Raum zwischen den Flanschen 10 und 11 und den Stufenabschnitt 5 einrastet. Die Verjüngung 14 des Sprengringes 12 stößt gegen den kegelförmigen Teil der Flansche 10 und 11, wodurch seitliche und axiale Kräfte über die Paßkomponenten übertragen werden.
Fig. 7 zeigt, wie das Verfahren gemäß der Erfindung benutzt werden kann, um Bauteile zu verbinden, die aus zwei gespaltenen Abschnitten 14, 15 bzw. 16, 17 bestehen. Hier wird ein mit Außengewinde versehener Mittelabschnitt 18 benutzt, der Flansche 19, 20 an seinen beiden Enden aufweist, die mit den kegelförmigen Flanschenden der halbzylindrischen Abschnitte 14, 15, 16 und 17 zusammenwirken. Zwei mit Innengewinde versehene Klemmringe 21 und 22 mit kegelförmigen Stirnflächen klemmen den Aufbau zusammen.

Claims

1. Rohrförmiger Aufbau mit den folgenden Merkmalen:

- drei getrennte Teile (1, 2, 3) sind durch einen Klemmring (7) miteinander verbunden, wobei ein erster der drei getrennten Teile die Gestalt eines Zylinders (1) besitzt, während der zweite und dritte (2, 3) der drei getrennten Teile jeweils aus einem Abschnitt eines in Längsrichtung geteilten Zylinders bestehen;

- der erste Teil (1) besitzt einen ersten Flanschabschnitt (4) an einem Ende, und der Aufbau ist

dadurch gekennzeichnet,

- daß die zweiten und dritten Teile jeweils kegelförmige Flanschabschnitte (10, 11) an einem Ende aufweisen und die zweiten Abschnitte (10, 11) mit dem ersten Flanschabschnitt (4) in der Weise zusammenwirken, daß die ersten, zweiten und dritten Teile einen rohrförmigen Körper bilden, und

- daß der Klemmring (7) eine kegelförmige Stirnfläche (8) aufweist, die mit den kegelförmigen Stirnflächen der kegeligen Flanschabschnitte (10, 11) von zweitem und drittem Teil (2, 3) derart zusammenwirken, daß die zweiten Abschnitte (10, 11) gegen die hintere Stirnfläche des ersten Flanschabschnitts (4) gehalten werden, so daß erster, zweiter und dritter Teil und der Klemmring (7) zusammenwirken, um den rohrförmigen Aufbau zu bilden, wobei der rohrförmige Aufbau eine äußere Oberfläche mit im wesentlichen glatter Kontur aufweist.

2. Rohrförmiger Aufbau nach Anspruch 1, bei welchem der erste Teil (1) ein äußeres Schraubgewinde aufweist und der Klemmring (7) ein entsprechendes Innengewinde besitzt, wobei der Klemmring (7) nach dem zweiten kegelförmigen Flanschabschnitt hin verspannt wird, so daß die Kegelstirnfläche (8) des Klemmrings (7) gegen die Kegelstirnfläche der zweiten Abschnitte (10, 11) vorgespannt wird.

3. Rohrförmiger Aufbau nach Anspruch 1, bei welchem der Klemmring aus einem Sprengring (12) besteht.

4. Rohrförmiger Aufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem der erste Teil (1) eine Vortriebseinheit bildet.

5. Verfahren zum Zusammenstellen eines rohrförmigen Aufbaus mit den folgenden Schritten:

- es wird ein erster Teil in Form eines Zylinders (1) vorgesehen, der einen ersten Flanschabschnitt (4) an einem Ende besitzt, und es wird ein Klemmring (7) mit einer Kegelstirnfläche (8) über den ersten Teil (1) und im Abstand zu dem ersten Flanschabschnitt (4) angeordnet;

- es wird ein zweiter (2) und ein dritter (3) Teil vorgesehen, die jeweils die Hälfte eines in Längsrichtung geteilten Zylinders umfassen, wobei der zweite und der dritte Teil (2, 3) jeweils einen zweiten Flanschabschnitt (10, 11) mit einer kegeligen Stirnfläche besitzen,

- es werden die zweiten Flanschabschnitte (10, 11) hinter den ersten Flanschabschnitt (4) derart gefügt, daß erster, zweiter und dritter Teil zusammenwirken, um einen rohrförmigen Körper zu bilden, und

- es wird der Klemmring (7) nach dem ersten Flanschabschnitt (4) derart bewegt, daß die Kegelstirnfläche (8) des Klemmrings (7) gegen die Kegelstirnflächen der zweiten Flanschabschnitte (10, 11) anstößt, und derart, daß die zweiten Flanschabschnitte gegen die Rückseite des ersten Flanschabschnittes (4) geklemmt werden, um den rohrförmigen Aufbau zu schaffen, wobei der rohrförmige Aufbau eine äußere Oberfläche mit einer im wesentlichen glatten Kontur besitzt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem Dübel (13) vorgesehen sind, um den ersten Flanschabschnitt (4) mit den zweiten Flanschabschnitten (10, 11) zu verbinden.

7. Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem der erste Flanschabschnitt (4) an den zweiten Flanschabschnitten (10, 11) mittels eines Klebers festgelegt ist.