DE10031409C1 - Lager- und Ausstoßbehälter für Unterwasserschwimm- und Tauchkörper - Google Patents
Lager- und Ausstoßbehälter für Unterwasserschwimm- und TauchkörperInfo
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Abstract
Lager- und Ausstoßbehälter für Unterwasserschwimm- und Tauchkörper, insbesondere Waffen (2), der als räumlich getrennte Einheit an einem Bootskörper befestigt ist und eine am Behälter (1) angeordnete Einrichtung (3) zum Ausstoßen der Waffen (2) aufweist, wobei der Behälter (1) rohrförmig ausgebildet, beidseitig druckausgleichend verschlossen ist und die Waffen (2) im Behälter (1) in einer korrosionsschützenden, frostsicheren Flüssigkeit (5) gelagert sind und die Führung der Waffen (2) über Führungsschienen (29) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass im Behälter (1) ein geschlitzter Zylinder (4) als Teil der Ausstoßeinrichtung (3) integriert ist, der hintere Teil des Behälters (1) als Zuströmstutzen ausgebildet ist, der mit einem in einem Verschlussdeckel (6) angeordneten Dichtelement (7) verschlossen ist, wobei das Dichtelement (7) schwimmend gelagert ist und nach außen über am Umfang gelagerte Stifte (8) und von innen durch den Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit (5) gestützt wird.
Description
Die Erfindung betrifft einen Lager- und Ausstoßbehälter für Unterwasserschwimm-
und Tauchkörper, die außerhalb des Druckkörpers von U-Booten, vorzugsweise in
der Oberdeckstruktur, einzeln oder in Containern zusammengefasst, angeordnet
sind.
Behälter für diese Zwecke sind u. a. aus der DE 24 54 738 bekannt. Diese sind
außerhalb des Druckkörpers von U-Booten unterhalb der Wasserlinie angeordnet.
Die Behälter sind als Schweißkonstruktion ausgeführt, wobei die Führung der
Bewaffnung von Gleitschienen übernommen wird, die auf Schweißbolzen
angeordnet sind. Zur Herstellung des Kalibers müssen die Gleitschienen
mechanisch bearbeitet werden oder einstellbar ausgeführt sein, weiter ist die
Bearbeitung von Dichtflächen Anschlussstutzen und Durchführungen erforderlich.
Aus der DE 32 09 401 ist eine Unterwasserstart- und Ablaufvorrichtung für Torpedos
bekannt, die außen an beweglichen Schwimmkörpern oder stationären Trägern in
Haltevorrichtungen und ebenfalls unterhalb der Wasserlinie angeordnet sind. Jedes
Ablaufrohr ist an einer Haltevorrichtung angebracht, die mittels Spannbändern und
Spanngurteinrichtung am Umfang eines Unterwasserfahrzeuges gehaltert sind.
Weiterhin sind Auftriebskörper zur Neutralisierung des Gewichts der Ablaufrohre
vorgesehen. Die Ausführung der Behälter und die Führung der Bewaffnung ist mit
den Behältern nach der DE 24 54 738 vergleichbar.
Derartig ausgebildete Behälter erfordern bei ihrer Herstellung einen erheblichen
mechanischen Aufwand. Durch Schweißverzüge können Form- und
Maßungenauigkeiten auftreten. Das Einbringen von Schweißbolzen oder
Fundamenten für Führungsschienen ist gerade bei Bewaffnungen kleinen Kalibers
problematisch. Nachteilig wirken sich auch das hohe Eigengewicht der Behälter und
die relativ großen Mengen von die Waffe umhüllender, korrosionsschützender
Flüssigkeit (Hüllwasser) aus. Dadurch wird der Gewichtsschwerpunkt des
Bootskörpers beeinflusst, insbesondere bei Anbringung der Behälter außerhalb des
Druckkörpers von U-Booten.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der aus dem Stand der Technik
bekannten Lösungen zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein Lager- und
Ausstoßbehälter für Unterwasserschwimm- und Tauchkörper, insbesondere Waffen,
entwickelt wird, der als räumlich getrennte Einheit an einem Bootskörper befestigt ist
und eine am Behälter angeordnete Einrichtung zum Ausstoßen der Waffen aufweist.
Der Behälter ist rohrförmig ausgebildet, beidseitig druckausgleichend verschlossen,
wobei die Waffen im Behälter in einer korrosionsschützenden, frostsicheren
Flüssigkeit gelagert sind. Die die Waffe im Behälter umhüllende
korrosionsschützende, frostsichere Flüssigkeit ist Glykol. Der vordere Teil des
Behälters ist mit einer Membrane abgedichtet.
Die Verschlüsse des Behälters sind dabei so ausgebildet, dass sie den statischen
und dynamischen Belastungen, wie sie beispielsweise beim Transport auftreten
können, zuverlässig standhalten und dass thermisch bedingte Veränderungen von
Druck und Volumina kompensiert werden.
Die Führung der Waffen erfolgt über Führungsschienen. Im Behälter ist ein
geschlitzter Zylinder als Teil der Ausstoßeinrichtung integriert. Der hintere Teil des
Behälters ist als Zuströmstutzen ausgebildet, der mit einem, in einem
Verschlussdeckel angeordneten Dichtelement verschlossen ist. Das Dichtelement ist
schwimmend gelagert und wird nach außen über am Umfang gelagerte Stifte und
von innen durch den Flüssigkeitsdruck der die Waffe umhüllenden Flüssigkeit
gestützt.
Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung sind die Behälter im Bereich der
Oberdeckstruktur von U-Booten oberhalb der Wasserlinie angeordnet.
Nach einem besonders bevorzugten Merkmal wird der Zuströmstutzen im hinteren
Verschlussdeckel durch ein Dichtelement verschlossen. Dieses Dichtelement wird
beim Ausstoß der Waffe durch den Sog- und Nachströmvorgang aus dem
Zuströmstutzen heraus und durch den Behälter hindurch gezogen. Dabei wird der
volle Querschnitt der Zuströmöffnung des Behälters freigegeben.
Damit kann die Ausstoßgeschwindigkeit der Waffe erhöht werden.
Nach einem weiteren Merkmal besteht der Behälter aus faserverstärktem Kunststoff,
der bei geringem Gewicht hohe Festigkeitswerte aufweist, wobei die
Führungsschienen in die Innenwandung des Behältergehäuses eingeformt sind.
Dadurch können die Abmessungen verkleinert und die Hüllwassermenge deutlich
reduziert werden. Die kleinere Formgebung wird durch die Annäherung der
Führungsschienen an das Waffenrohr ermöglicht. Die Gewindebuchsen und
Flanschdurchführungen sind direkt im Behältergehäuse angeordnet.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind mehrere Behälter in einem
Container zusammengefasst sind und in einem Containergerüst im Bereich der
Oberdeckstruktur von U-Booten oberhalb der Wasserlinie angeordnet. Das
Containergerüst ist mit dem Container schwenkbar gelagert. Die Lagerung des
Containergerüstes ist nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung mit
Verriegelungseinrichtungen versehen, die wechselweise aktivierbar sind und
unterschiedliche Schwenkbewegungen mit einem Schwenkzylinder ermöglichen.
Neben der Korrosionsbeständigkeit des Werkstoffes faserverstärkter Kunststoff
ergeben sich fertigungstechnische Vorteile aufgrund der freieren Formgebung.
Dadurch kann der Behälter optimal an die Bewaffnung und ein zu integrierendes
Ausstoßsystem angepasst werden. Die gleich am Behälter modellierten
Führungsschienen weisen nur eine geringe Höhe auf. Daraus ergibt sich der Vorteil,
dass nur sehr wenig die Waffe umhüllende Flüssigkeit erforderlich ist und die
Behälterabmessungen klein gehalten werden können, wodurch eine erhebliche
Gewichtseinsparung erreicht wird. Bei der Zusammenfassung mehrerer Behälter in
Containern kann so eine hohe Packungsdichte erreicht werden.
Darüber hinaus ist der Werkstoff des Behälters geeignet für das Einbinden von
Verbindungselementen, fertigbearbeiteten Füll-, Prüf- und Entlüftungsanschlüssen
sowie fertigbearbeiteten Durchführungen für Hydraulik und Elektrik. Fertigungs
technisch ist für die Behälter eine hohe Wiederholgenauigkeit zu erreichen.
Die Behälter können sowohl einzeln als auch in Containern zusammengefasst im
Depot beladen und vollständig für den Einsatz vorbereitet werden. Der Austausch
ganzer Container auf U-Booten ist auf einfache Weise an der Pier oder von einem
Begleitboot aus während des Einsatzes möglich.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Anordnung der Behälter
aufgrund der Gewichtseinsparung über der Wasserlinie möglich ist. U-Boote werden
leicht instabil, wenn über der Wasserlinie zuviel Gewicht vorhanden ist
(Schwerpunkt, Stabilität). Die Anordnung über Wasser ist zwingend erforderlich, um
das Beladen über Wasser zu gewährleisten. Das ist bisher bei keinem bekannten U-
Boot möglich.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
In den Zeichnungen zeigen:
Figur: 1 Längsschnitt durch einen Lagerbehälter mit Ausstoßeinrichtung und
Bewaffnung,
Figur: 2 Ansicht auf den hinteren Teil des Lagerbehälters,
Figur: 3 Ansicht auf den vorderen Teil des Lagerbehälters,
Figur: 4 Querschnitt des Lagerbehälters etwa gemäß IV-IV in Fig. 1,
Figur: 5 Längsschnitt durch ein U-Boot mit Druckkörper, Waffenrohren und
Oberdeck,
Figur: 6 Querschnitt durch die Oberdeckstruktur mit Druckkörper, Container mit
Lagerbehältern und Containergerüst mit Schwenkzylinder etwa gemäß
VI-VI in Fig. 5,
Figur: 7 Ansicht auf die Oberdeckstruktur etwa gemäß VII-VII in Fig. 6,
Figur: 8 Querschnitt durch die Oberdeckstruktur mit Druckkörper, Container mit
Lagerbehältern und Containergerüst mit Schwenkzylinder etwa gemäß
VI-VI in Fig. 5,
Figur: 9 Ansicht auf die Oberdeckstruktur etwa gemäß IX-IX in Fig. 8.
In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist der Lagerbehälter 1 aus faserverstärktem
Kunststoff mit einer Waffe 2 beladen. Zum Ausstoß der Waffe 2 ist eine
Ausstoßeinrichtung 3 am Lagerbehälter 1 angeordnet. In dem Ausstoßrohr ist neben
dem auszustoßenden Gegenstand ein Rohr von verhältnismäßig kleinem
Durchmesser integriert, in dem ein Kolben mittels angewendetem Druckmedium
verschiebbar ist, wobei dieses Rohr in der Länge geschlitzt ist und durch den Schlitz
ein mit dem Kolben verbundener Mitnehmeransatz ragt, der direkt oder über einen
Mitnehmerarm an den auszustoßenden Gegenstand angreift. Bei der Bewegung des
Kolbens wird der Schlitz im kleinen Rohr durch eine Dichtung abgedichtet, die
innerhalb des Rohres liegt und durch den Kolben sowie das den Kolben
vorantreibende Druckmedium von innen an den Schlitz angedrückt wird. Der Antrieb
des Kolbens in dem geschlitzten Rohr kann direkt durch Druckluft aus einer
Luftflasche, die sich außerhalb der Ausstoßrohres befindet, erfolgen. Als Teil der
Ausstoßeinrichtung 3 ist ein geschlitzter Zylinder 4 im Lagerbehälter 1 integriert. Der
Lagerbehälter 1 ist mit Glykol 5 gefüllt, das eine korrosionsgeschützte, frostsichere
Lagerung der Bewaffnung gewährleistet.
Die Ausstoßeinrichtung soll mit geringen Mengen an anzuwendenden Druckmedien
auskommen, keine tauchtiefenabhängige Regelung erfordern und sich durch
weitgehende Schwallfreiheit auszeichnen.
Der hintere Teil des Lagerbehälters 1 ist in Fig. 2 vergrößert dargestellt. Den
hinteren Abschluss bildet der Verschlussdeckel 6, der an den Lagerbehälter 1
geschraubt ist. Dazu sind im Lagerbehälter 1 Stiftschrauben 10 eingebunden. Die
Abdichtung übernimmt die Dichtung 9. Durch die bei der Fertigung des
Lagerbehälters 1 erreichbare Oberflächengüte wird der Vorteil geschaffen, dass auf
eine kostenintensive mechanische Bearbeitung der Dichtfläche verzichtet werden
kann.
Im Verschlussdeckel 6 ist die Zuströmöffnung angeordnet, die mit dem Dichtelement
7 auf einfache Weise verschlossen ist. Das Dichtelement 7 ist schwimmend gelagert,
wird nach außen hin durch die am Umfang angeordneten Stifte 8 gehalten und von
innen vom Flüssigkeitsdruck des Glykols 5 gestützt. Beim Ausstoß der Waffe 2 wird
das Dichtelement 7 durch die auftretende Sog- und Nachströmwirkung aus dem
Zuströmstutzen heraus und nach vorn aus dem Lagerbehälter 1 gezogen. Dadurch
wird die volle Öffnung des Zuströmquerschnittes erreicht.
Ein weiterer Vorteil ist die Einbindung von fertig bearbeiteten Flanschdurchführungen
12, die mit Durchführungsstutzen 13 für hydraulische, elektrische und sonstige
Versorgungs-, Prüf- und Messleitungen ohne weitere Bearbeitung komplettiert
werden können.
Der vordere Teil des Lagerbehälters 1 ist in Fig. 3 dargestellt. Im Ausführungs
beispiel ist er mit einer Membrane 15 abgedichtet, die von einem Verschlussring 14
gehalten wird. Die Membrane 15 kompensiert thermisch bedingte Veränderungen
von Druck und Volumina. Auch hier kommen die Vorteile, wie der Verzicht der
Bearbeitung von Dichtflächen, das Einbinden von Stiftschrauben 10 und fertig
bearbeiteten Gewindebuchsen 11 in den. Grundwerkstoff des Lagerbehälters 1, voll
zur Geltung. Die Gewindebuchsen dienen zum ordnungsgemäßen Befüllen des
Lagerbehälters 1 mit Glykol 5 und zum Entlüften. Sie können ohne weitere
Bearbeitungsschritte mit handelsüblichen Verschlussschrauben 16 verschlossen
werden.
Aus Fig. 4 ist der Querschnitt IV-IV nach Fig. 1 ersichtlich. Hier sind deutlich die
Vorteile der freieren Formgebung zu erkennen. Der Lagerbehälter 1 kann
geometrisch optimal an die Waffe 2 und die Gegebenheiten der Ausstoßeinrichtung
3, hier an den zur Ausstoßeinrichtung gehörenden geschlitzten Zylinder 4, angepasst
werden. Die Führungsschienen 29 sind aus dem Grundwerkstoff des Lagerbehälters
1 modelliert, sie weisen daher nur eine geringe Höhe auf, wodurch die Menge des
Hüllwassers deutlich verringert wird und die Abmessungen des Lagerbehälters 1
klein gehalten werden. Die Führungsschienen 29 erreichen außerdem eine solche
Maßgenauigkeit, dass auf mechanische Bearbeitung des Kalibers verzichtet werden
kann.
Die vorgenannten Verbesserungen machen es möglich, dass Lagerbehälter 1 bei
hoher Packungsdichte und geringem Gewicht in Containern 23 zusammengefasst
werden können, die relativ leicht zu handhaben sind und so auf einfache Weise auf
U-Booten getauscht werden können. Fig. 5 zeigt einen Längsschnitt durch ein U-
Boot. In der Oberdeckstruktur 21, oberhalb der Wasserlinie 20, sind
Containergerüste 22 Backbord und Steuerbord zur Aufnahme von Containern 23 mit
Lagerbehältern 1 angeordnet. Aufgrund der Anordnung oberhalb der Wasserlinie 20
ist es erforderlich, dass die Waffen 2 in den Lagerbehältern 1 frostsicher in Glykol 5
gelagert sind. Weiter werden gezeigt der Druckkörper 17, die Waffenrohre 18 und
das Vorschiff 19.
Der Querschnitt VI-VI vor dem Containergerüst 22 durch die Oberdeckstruktur 21 ist
in Fig. 6 und Fig. 8 dargestellt. Das Containergerüst 22 ist in eingeschwenktem
Zustand bündig mit dem Außenschiff angeordnet. Zu diesem Zweck ist ein Teil der
äußeren Struktur 28 am Containergerüst 22 montiert. Zum Aufschwenken des
Containergerüstes 22 ist ein in Gelenkköpfen 27 frei beweglich gelagerter
Schwenkzylinder 24 am Druckkörper 17 angeordnet. Die entsprechenden
Lagerungen und Führungen für das Containergerüst 22 sind in der Oberdeckstruktur
21 vorgesehen.
Das Containergerüst kann sowohl vertikal als auch horizontal aufgeschwenkt
werden. Dazu ist die Lagerung des Containergerüstes mit jeweils zwei
Verriegelungseinrichtungen 25 u. 26 versehen, die wechselweise aktiviert werden
können. Zur Übernahme und Abgabe von Containern (siehe Fig. 6) ist die
Verriegelungseinrichtung 25 zu aktivieren, für das Aufschwenken zum Abfeuern der
Waffen (siehe Fig. 8) muss die Verriegelungseinrichtung 26 aktiviert sein. Hierdurch
wird der Vorteil geschaffen, dass für beide Bewegungsabläufe nur ein
Schwenkzylinder erforderlich ist. Die Schnitte VII-VII aus Fig. 6 und IX-IX aus Fig.
8 sind in Fig. 7 bzw. Fig. 9 dargestellt und zeigen die zugehörigen Ansichten auf
die Oberdeckstruktur.
1
Lagerbehälter (aus faserverstärktem Kunststoff)
2
Waffe
3
Ausstoßeinrichtung
4
geschlitzter Zylinder
5
Glykol
6
Verschlussdeckel
7
Dichtelement
8
Stift
9
Dichtung
10
Stiftschraube
11
Gewindebuchse
12
Flanschdurchführung
13
Durchführungsstutzen
14
Verschlussring
15
Membrane
16
Verschlussschraube
17
Druckkörper
18
Waffenrohr
19
Vorschiff
20
Wasserlinie
21
Oberdeckstruktur
22
Containergerüst
23
Container (mit Lagerbehältern)
24
Schwenkzylinder
25
Verriegelungseinrichtung für die Übernahme/Abgabe von Containern
26
Verriegelungseinrichtung für das Abfeuern der Waffen
27
Gelenkkopf
28
äußere Struktur
29
Führungsschienen
Claims (9)
1. Lager- und Ausstoßbehälter für Unterwasserschwimm- und Tauchkörper,
insbesondere Waffen (2), der als räumlich getrennte Einheit an einem
Bootskörper befestigt ist und eine am Behälter (1) angeordnete Einrichtung (3)
zum Ausstoßen der Waffen (2) aufweist, wobei der Behälter (1) rohrförmig
ausgebildet, beidseitig druckausgleichend verschlossen ist und die Waffen (2)
im Behälter (1) in einer korrosionsschützenden, frostsicheren Flüssigkeit (5)
gelagert sind und die Führung der Waffen (2) über Führungsschienen (29)
erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass
im Behälter (1) ein geschlitzter Zylinder (4) als Teil der Ausstoßeinrichtung (3) integriert ist,
der hintere Teil des Behälters (1) als Zuströmstutzen ausgebildet ist, der mit einem in einem Verschlussdeckel (6) angeordneten Dichtelement (7) verschlossen ist, wobei das Dichtelement (7) schwimmend gelagert ist und nach außen über am Umfang gelagerte Stifte (8) und von innen durch den Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit (5) gestützt wird.
im Behälter (1) ein geschlitzter Zylinder (4) als Teil der Ausstoßeinrichtung (3) integriert ist,
der hintere Teil des Behälters (1) als Zuströmstutzen ausgebildet ist, der mit einem in einem Verschlussdeckel (6) angeordneten Dichtelement (7) verschlossen ist, wobei das Dichtelement (7) schwimmend gelagert ist und nach außen über am Umfang gelagerte Stifte (8) und von innen durch den Flüssigkeitsdruck der Flüssigkeit (5) gestützt wird.
2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese
im Bereich der Oberdeckstruktur (21) von U-Booten oberhalb der Wasserlinie
(20) angeordnet sind.
3. Behälter nach einem der o. g. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Dichtelement (7) im Zuströmstutzen beim Ausstoß der Waffe (2)
herausgezogen wird und den vollen Zuströmquerschnitt des Behälters freigibt.
4. Behälter nach einem der o. g. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
dieser aus faserverstärktem Kunststoff besteht, wobei die Führungsschienen
(29) in die Innenwandung des Behältergehäuses eingeformt und
Gewindebuchsen (11) und Flanschdurchführungen (12) im Behältergehäuse
angeordnet sind.
5. Behälter nach einem der o. g. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
korrosionsschützende, frostsichere Flüssigkeit (5) Glykol ist.
6. Behälter nach einem der o. g. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der vordere Teil des Behälters (1) mit einer Membrane (15) abgedichtet ist.
7. Behälter nach einem der o. g. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Behälter (1) in einem Container (23) zusammengefasst sind und in
einem Containergerüst (22) im Bereich der Oberdeckstruktur (21) von U-
Booten oberhalb der Wasserlinie (20) angeordnet sind.
8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das Containergerüst (22) mit dem Container (23) schwenkbar gelagert ist.
9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Lagerung des Containergerüstes (22) mit Verriegelungseinrichtungen (25,
26) versehen ist, die wechselweise aktivierbar sind und unterschiedliche
Schwenkbewegungen mit einem Schwenkzylinder (24) ermöglichen.
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