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Die
Erfindung betrifft eine elektrische, gasdichte Durchführung, die
beispielsweise in einem Heckteil eines leitwerkstabilisierten Geschosses
mit einer elektrisch leitenden Verbindung verwendet werden kann,
sowie ein Verfahren zur Realisierung dieser Durchführung.
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Geschosse
mit einem tempierbaren Zünder enthalten üblicherweise
zur Programmierung des Zündzeitpunktes
des Zünders
eine isoliert angeordnete elektrische Signalleitung sowie eine geerdete Leitung
(die im Folgenden auch als Masseleitung bezeichnet wird). Die Signalleitung
und die Masseleitung werden bei bekannten leitwerkstabilisierten
Geschossen im Bereich des Geschosshecks in Form eines beide Leitungen
enthaltenden Kabels durch dieses axial hindurchgeführt. Die
Schnittstelle zwischen dem mit hohem Druck und hoher Temperatur
beaufschlagten Antriebsraum und dem im Innern des Geschosses befindlichen
Empfängers
(z. B. ein Zünder) muss
mit aufwändigen
Bauteilen geschützt
werden, da kein Gas in das Geschoss eindringen darf. Da bei Abschuss
des entsprechenden Geschosses als Waffenrohr Drücke von einigen 1000 bar sowie
extrem heiße
Gase auf den Leitwerkträger
wirken, müssen aufwändige gasdichte
Durchführungen
in dem Leitwerkträger
für das
entsprechende Kabel vorgesehen werden. Diese Durchführungen
dürfen
sich überdies auch
durch die beim Abschuss des Geschosses auf sie wirkenden hohen Beschleunigungen
von einigen 10000 g nicht verändern.
So wird in der Praxis bei einer Patrone mit Signalleitung eine gasdichte
Durchführung
als eigenständige
Komponente eingesetzt, die aufwändig
laboriert werden muss. Bei den bekannten Geschossen werden die Signalleitung
und die Masseleitung enthaltende Kabel in eine entsprechende axiale
Bohrung in den jeweiligen Leitwerkträger eingebracht und mit einem
geeigneten Mittel vergossen. Anschließend werden die Enden der Signalleitung
und der Masseleitung mit entsprechenden elektrischen Leitungen benachbarter
Bauteile der Patrone verlötet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, gasdichte Durchführung der genannten
Art vorzustellen, die bevorzugt in einem Geschoss eine galvanische
elektrische Leitung realisiert.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des Anspruchs 1 sowie des Anspruchs 4 gelöst. Ein
entsprechendes Herstellungsverfahren wird durch die Merkmale des
Anspruchs 7 beansprucht.
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Weitere,
besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren
die Unteransprüche.
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Die
Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, die elektrische,
gasdichte Durchführung
durch einen isolierten Außenkörper und
einem metallischen, elektrisch leitfähigen Innenleiter zu realisieren.
Vorgesehen ist, dass ein Grundkörper,
beispielsweise ein Heckteil eines Geschosses diese Funktion der
Masse-/Signalleitung (vorzugsweise selbst) übernimmt. Der metallische Grundkörper bildet
die Masseleitung und nur die Signalleitung wird innerhalb des Grundkörpers isoliert
durch eine entsprechende Bohrung des Grundkörpers hindurchgeführt, wobei
die Signalleitung die Bohrung im Wesentlichen ausfüllen sollte.
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Der
Grundkörper
ist bevorzugt mechanisch bearbeitet und ist allseitig, also auch
innerhalb aller zu isolierenden Bohrungen und über alle Gewinde, mit einer
nicht leitenden Beschichtung versehen. Dadurch erfolgt in Weiterführung der
Erfindung die Isolierung der Signalleitung nicht mittels eines Isoliermantels,
der um das Kabel herumgewickelt ist, sondern durch die vor Einbringen
der Signalleitung in die Bohrung auf den Grundkörper aufgebrachte Beschichtung
aus einem elektrisch isolierenden Material. Die Enden der Signalleitung
sind mit Anschlusskontakten versehen, die vorzugsweise mindestens teilweise
in den Grundkörper
einschraubbar und gegenüber
dem Grundkörper
isoliert an diesen befestigt sind. Zur Kontaktierung der durch den
metallischen Grundkörper
selbst gebildeten Masseleitung sind die Vorderseite und Rückseite
des Grundkörpers
mit beschichtungsfreien Bohrungen versehen.
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Um
eine sichere elektrische Isolierung der Anschlusskontakte gegenüber der
Masseleitung zu gewährleisten,
werden, wie bereits ausgeführt,
auch die Gewindebereiche der Anschlusskontakte, vorzugsweise vor
dem Einschrauben in die Ausnehmungen des Grundkörpers, mit einem elektrisch
isolierenden flüssigen
Klebemittel benetzt.
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Als
vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, die Anschlusskontakte zur
Verbindung mit dem elektrischen Leiter mit axial angeordneten Bohrungen
zu versehen, in welche die Enden des Leiters einführbar sind.
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Wird
als Material für
den Grundkörper
eine Aluminiumlegierung verwendet, so kann als elektrisch isolierendes
Material vorzugsweise Eloxal verwendet werden.
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Der
erfindungsgemäße Grundkörper eignet sich
daher insbesondere zur Schaffung einer gasdichten Durchleitung elektrischer
Signale und kann bei einem beispielsweise leitwerkstabilisierten
Geschoss angewendet werden. Es ist bei derartigen Geschossen lediglich
erforderlich, vor dem an sich bekannten Aufbringen eines Eloxals
auf den Leitwerkträger
eine axial durchgehende Bohrung für die Signalleitung sowie die
vorzugsweise mit Gewinden versehenen Bereiche für die Anschlusskontakte in
den Leitwerkträger
einzubringen und die Innenwände
der Bohrung und der Bereiche für
die Anschlusskontakte mit Eloxal mitzubeschichten. Anschließend können dann
die Bohrungen für
die Anschlüsse
der Masseleitung in den Leitwerkträger eingebracht werden.
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Um
einen Treibladungsanzünder
auch nachträglich
noch mit den in dem Heckteil des Geschosses verlaufenden Signalleitungen
verbinden zu können,
hat es sich als zweckmäßig erwiesen,
wenn der heckseitige Anschlusskontakt auf seiner dem Grundkörper abgewandten
Seite eine axial verlaufende Sacklochbohrung aufweist, in welche
das Ende eines mit dem Treibladungsanzünder verbundenen Steckkontaktes
beispielsweise gegen den Druck einer in der Sacklochbohrung befindlichen
Rückstellfeder einschiebbar
ist.
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Zur
Kontaktierung der Masseleitung des Treibladungsanzünders mit
der Masseleitung des Geschosshecks kann ein Masse leitender Überwurf vorgesehen
werden, der einerseits in die beschichtungsfreie Bohrung der Vorderseite
des Grundkörpers
eingreifen kann, wenn eines solche vorhanden ist, und andererseits,
beispielsweise über
ein Schleifsystem, die Masseleitung des Treibladungsanzünders kontaktiert.
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Der
Treibladungsanzünder
kann prinzipiell mittels Gewinde, Bolzen, Federn, Passungen oder dergleichen
mit dem Geschoss verbunden und dabei eine Kontaktierung der Leitun gen
hergestellt werden, wobei wichtig ist, dass der Anzünder direkt
mit dem Geschossboden verbunden wird. Die sich dadurch ergebene
Schnittstelle bietet eine sichere Kontaktierung zwischen Geschossheck
und Treibladungsanzünder.
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Der
Vorteil dieser Konstruktion liegt somit auch darin, dass der Treibladungsanzünder direkt
mit dem Geschossheck verbunden ist und sich dadurch so etwas wie
eine Schnittstelle für
die sichere Kontaktierung zwischen Geschossheck und Treibladungsanzünder ergibt.
Der Treibladungsanzünder kann
von hintern eingeschraubt werden, was eine Vereinfachung der Laborierung
einer Patrone bewirkt.
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Weiterhin
entsteht eine robuste Konstruktion, die widerstandsfähig gegen
Gasdruck ist. Die Konstruktion ist abschussfest, weil die Befestigungskomponenten
durch die nach hinten gerichteten großen Flächen so beschleunigt werden,
dass eine Gasdichtheit erzwungen wird. Sie weist neben einer guten
EMV-Festigkeit eine einfache Montage auf.
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Weitere
Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den folgenden,
anhand von Figuren erläuterten
Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
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1 schematisch
die Seitenansicht eines Treibkäfiggeschosses
mit tempierbarem Zünder,
bei dem die elektrische Signalleitung erfindungsgemäß durch
das Geschossheck hindurchgeführt
ist und
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2–4 schematische
Darstellungen eines Geschosshecks nach Durchführung verschiedener Verfahrensschritte
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist
mit 1 ein Geschoss, hier ein großkalibriges flügelstabilisiertes
Treibkäfiggeschoss,
bezeichnet, welches einen mit einem Sprengstoff 2 gefüllten Geschosskörper 3 und
einen segmentierbaren Treibkäfig 4 umfasst.
Der Geschosskörper 3 umfasst
vorderseitig einen tempierbaren Zünder 5 und besitzt
heckseitig einen beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung bestehenden
Grundkörper 6,
hier das Heckteil des Geschosses 1, welches das Leitwerk 7 des
Treibkäfiggeschosses 1 trägt.
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Der
tempierbare Zünder 5 ist über eine
elektrische Verbindung 8 (in 1 als gestrichelte
Linie angedeutet) mit einem heckseitig angeordneten ersten Anschlusskontakt 9 verbun den.
In diesen Anschlusskontakt 9 kann beispielsweise bei patronierter Munition
ein Steckkontakt 11 eingeführt werden (4),
der über
innerhalb eines Treibladungsanzünders 10 verlaufende
elektrische Leitungen mit an dem Hülsenboden (nicht dargestellt)
der entsprechenden Munition angeordneten Elektroden verbunden ist.
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Zur
Herstellung der elektrischen Verbindung 8 zwischen dem
heckseitig angeordneten ersten Anschlusskontakt 9 und einem
vorderseitig an dem Leitwerkträger 6 (im
folgenden auch als Grundkörper
bezeichnet) angeordneten zweiten Anschlusskontakt 12 wird
zunächst
in den Grundkörper 6 eine
die Vorderseite 13 und die Rückseite 14 des Grundkörpers 6 verbindende
Bohrung 15 für
die Signalleitung 16 der elektrischen Verbindung 8 sowie
zur Aufnahme der Anschlusskontakte 9, 12 für die elektrische
Verbindung 8 in die Vorder- und Rückseite 13, 14 entsprechende,
mit Innengewinden versehene Aufnahmebereiche 17, 18 eingebracht
(2).
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Anschließend wird
der gesamte metallische Grundkörper 6,
einschließlich
der Bohrung 15 und der Aufnahmebereiche 17, 18 für die Anschlusskontakte 9, 12,
mit einer Eloxalschicht 19 versehen.
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Dann
werden in den Grundkörper 6 beschichtungsfreie
Sacklochbohrungen 20, 21 eingebracht (3),
so dass der Grundkörper 6 später mit den
sich anschließenden
Masseleitungen der benachbarten Bauelemente (Treibladungsanzünder, bugseitiges
Geschossteil) kontaktierbar ist und der Grundkörper 6 selbst die
Masseleitung 22 für
eine koaxial verlaufende Signalleitung 16 bildet.
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In
die Bohrung 15 wird anschließend die Signalleitung 16 eingesetzt
und die mit entsprechenden Außengewinden
versehenen Anschlusskontakte 9, 12 in die Aufnahmebereiche 17, 18 eingeschraubt,
so dass die beiden Enden 23, 24 der Signalleitung 16 in entsprechende
Ausnehmungen 25, 26 der Anschlusskontakte 9, 12 eingeschoben
werden und die Anschlusskontakte 9, 12 über die
Signalleitung 16 elektrisch leitend miteinander verbunden
sind.
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Um
sicherzustellen, dass durch das Einschrauben der Anschlusskontakte 9, 12 in
die Aufnahmebereiche 17, 18 kein Kurzschluss zwischen den
Anschlusskontakten 9, 12 und dem Grundkörper 6 durch
Beschädigung
der Eloxalschicht 19 hergestellt wird, werden die An schlusskontakte 9, 12 vorzugsweise
mit einem flüssigen
Kleber (beispielsweise Kleiberit) benetzt. Dadurch wird eine zusätzliche Isolation
zwischen den Anschlusskontakten 9, 12 und dem
Grundkörper 6 geschaffen,
und die Drehmomente zum Einschrauben der Anschlusskontakte 9, 12 in
die Aufnahmebereiche 17, 18 können auf ein Minimum reduziert
werden (manuelles Einschrauben), da die Klebeschichten anschließend aushärten.
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Um
den Treibladungsanzünder 10 auch
nach dem Verbinden des Treibkäfiggeschosses 1 mit
einer Patronenhülse
in den entsprechenden Hülsenboden der
Patronenhülse
einschrauben zu können,
weist der erste Anschlusskontakt 9 auf seiner dem Grundkörper 6 abgewandten
Seite eine axial verlaufende Sacklochbohrung 100 auf, in
welche das Ende eines mit dem Treibladungsanzünder (nicht näher dargestellt)
verbindbaren Steckkontaktes 11 einschiebbar ist (4).
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Zur
Kontaktierung der Masseleitung des Treibladungsanzünders (nicht
näher dargestellt)
mit der Masseleitung 22 des Heckteiles 6 ist ein
Masse leitender Überwurf 27 vorgesehen
Dieser kann im Falle des Vorhandenseins einer beschichtungsfreien Sacklochbohrung 20 der
Vorderseite 13 des Grundkörpers 6 eingreifen.
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Wie
den 3 und 4 ferner entnehmbar ist, weist
bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der
erste Anschlusskontakt 9 zwei oder mehrere exzentrisch
angeordnete Ausnehmungen 30 beispielsweise zur Aufnahme
von Leuchtspursätzen
auf.
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Die
Erfindung kann bei allen Geschossen angewendet werden, die beispielsweise
temperbar sind und eine elektrische, gasdichte Durchführung aufweisen
müssen
bzw. sollten.
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- 1
- Treibkäfiggeschoss
- 2
- Sprengstoff
- 3
- Geschosskörper
- 4
- Treibkäfig
- 5
- Zünder
- 6
- Heckteil,
Leitwerkträger,
Grundkörper
- 7
- Leitwerk
- 8
- elektrische
Verbindung
- 9
- (erste)
Anschlusskontakt
- 10
- Treibladungsanzünder
- 11
- Steckkontakt
- 12
- (zweiter)
Anschlusskontakt
- 13
- Vorderseite
- 14
- Rückseite
- 15
- Bohrung
- 16
- Signalleitung,
Leitung
- 17,
18
- Aufnahmebereiche
- 19
- elektrisch
isolierendes Material, Eloxalschicht
- 20,
21
- Sacklochbohrungen
- 22
- Masseleitung
- 23,
24
- Enden
- 25,
26
- Ausnehmungen
- 27
- Überwurf
- 100
- Sacklochbohrung