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Die Erfindung geht aus von einer Kolben-Zylinder-Vorrichtung für
insbesondere U-Boote, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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In der Praxis ist es bekannt, für U-Boote eine Kolben-Zylinder-Vorrichtung
vorzusehen, die zum Aus- und Einfahren von im Turm des U-Bootes
angeordneten Informationseinrichtungen, z. B. Sende- und
Empfangseinrichtungen, Antennen und dergleichen, verwendet wird. Eine solche
Kolben-Zylinder-Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem zwei
unterschiedlichen Flüssigkeiten ausgesetzten Zylinder, einem darin
angeordneten Kolben, einem mit dem Kolben verbundene Kolbenstange
und einem mit einer Durchführung für die Kolbenstange versehenen
Zylinderdeckel. Der Zylinderdeckel ist mit einer Dichtungsausbildung
versehen, um eine flüssigkeitsdichte Abdichtung inbesondere zwischen dem
Zylinderdeckel und der Kolbenstange zu schaffen. Nachteilig bei dieser
Vorrichtung ist, dass Hydraulikflüssigkeit, mit welcher der Kolben
beaufschlagt wird, um die Kolbenstange des Zylinders ein- und auszufahren, aus
dem Zylinder in das Seewasser austreten kann, wenn die
Dichtungsausbildung am Deckel des Zylinders zum Beispiel aufgrund von
Alterungserscheinungen des Dichtungsmaterials undicht geworden ist. Dadurch sind
Verluste an Hydraulikflüssigkeit und ein unbeabsichtigtes Orten des
betreffenden U-Bootes durch auf dem Seewasser schwimmende
Hydraulikölflecken gegeben. Außerdem kann umgekehrt Seewasser in den Zylinder
eindringen, wodurch dieser einer Korrosionsgefahr ausgesetzt ist, die die
Funktionsfähigkeit des Zylinders beeinträchtigen kann.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Kolben-
Zylinder-Vorrichtung der einleitend angeführten Art so zu verbessern, dass
eine Funktionsbeeinträchtigung ihrer Dichtungsausbildung frühzeitig
erkannt werden kann.
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Die Lösung der Aufgabe ist in dem Patentanspruch 1 angegeben.
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Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann eine Funktionsbeeinträchtigung
der Dichtungsausbildung im Deckelbereich der
Kolben-Zylinder-Vorrichtung sehr frühzeitig erkannt werden. Wenn beispielsweise aufgrund eines
Defektes der dem Zylinderinnenraum zugekehrten Dichtungsausbildung
der Fall gegeben ist, dass Hydraulikflüssigkeit diese Dichtungsausbildung
passiert, so tritt diese in den Leckageweg ein und gelangt über diesen in
die außerhalb des Zylinders vorgesehene Einrichtung zum Feststellen von
Leckageflüssigkeit. Diese Einrichtung erzeugt ein elektrisches Defektsignal,
welches an eine im Inneren des U-Bootes vorgesehene Auswerteeinheit
weitergeleitet und dort verarbeitet wird, um eine Defektanzeige bezüglich
der Dichtungsausbildung, welche dem Hydrauliköl des Zylinders ausgesetzt
ist, zu bewirken. In gleicher Weise wird eine Defektanzeige bewirkt, wenn
entlang der Kolbenstange Seewasser zu derjenigen Dichtungsausbildung
vordringt, welche der Seewasserseite des Zylinderdeckels zugekehrt ist. Die
Einrichtung zum Feststellen von eingedrungener Leckagegflüssigkeit ist
dabei so ausgebildet, dass auch der Grad des Defektes der jeweiligen
Dichtungsausbildung im Zylinderdeckel abgeschätzt werden kann.
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Eine vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht
darin, dass die Einrichtung zum Feststellen von Leckageflüssigkeit einen an
den Leckageweg angeschlossenen Sammelbehälter mit einem
Füllstandsgeber darin und einen mit dem Sammelbehälter und einer
Auswerteeinheit zusammenwirkenden Signalgeber aufweist. Der
Füllstandsgeber kann ein schwimmfähiger Magnet sein, der sich in dem
aus nichtmagnetischem Material bestehenden Sammelbehälter auf- und
abbewegt. Der Signalgeber kann ein elektrischer Sensor sein, der sich über
die Arbeitshöhe des Füllstandsgebers in dem Sammelbehälter erstreckt. Je
nach Füllstand des Sammelbehälters wird so ein entsprechendes Signal an
die Auswerteeinheit gegeben.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in den anliegenden
Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen
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Fig. 1 einen Axialschnitt durch das Ausführungsbeispiel,
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Fig. 2 in teilweiser Schnittdarstellung die Einzelheit X in Fig. 1.
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Gemäß Fig. 1 ist eine allgemein mit 1 bezeichnete
Kolben-Zylinder-Vorrichtung vorgesehen, die insbesondere im Turm eines U-Bootes angeordnet
ist, um aus dem Turm ausfahrbare Informationseinrichtungen, wie
beispielsweise Sende- und Empfangseinrichtungen, Antennen und dergleichen,
hydraulisch aufwärts und abwärts zu bewegen. Die Vorrichtung 1 umfasst
einen Zylinder 2, einen darin angeordneten Kolben 3, eine mit dem Kolben
verbundene Kolbenstange 4 und einen mit einer zentralen Durchführung
5 für die Kolbenstange 4 versehenen Zylinderdeckel 6. Der Zylinderdeckel
ist mit einer ersten und mit einer zweiten Dichtungsausbildung 7 bzw. 8
versehen, um jeweils eine Flüssigkeitsdichteabdichtung zwischen dem
Zylinder 2 und dem Zylinderdeckel 6 einerseits und diesem Zylinderdeckel
und der Kolbenstange 4 andererseits zu schaffen. Die beiden
Dichtungsausbildungen sind je für sich in bekannter Weise aufgebaut und bestehen
beispielsweise aus ringförmigen Dichtungselementen, die in
entsprechenden Nuten des Zylinderdeckels 6 eingesetzt sind.
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Der Innenraum 9 des Zylinders 2 steht über Hydraulikleitungen 10 und 11 mit
einer gesteuerten Hydraulikquelle (nicht gezeigt) in Verbindung, um den
Kolben 3 und damit die Kolbenstange 4 in dem Zylinder 2 aufwärts und
abwärts zu bewegen. Die Hydraulikquelle befindet sich im Inneren des U-
Bootes, wie es allgemein bekannt ist.
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Dem Zylinder 2 ist eine allgemein mit 12 bezeichnete Einrichtung zum
Feststellen von Leckageflüssigkeit zugeordnet. Von dieser Einrichtung 12
führt ein Leckageweg 13 in das Innere des Zylinders 2, und zwar derart,
dass er die Umfangswand des Zylinders 2 an einer Stelle zwischen den
beiden Dichtungsausbildungen 7 und 8 durchdringt und sich von dort bis
zu der Kolbenstange 4 erstreckt.
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Die Einrichtung 12 zum Feststellen von Leckageflüssigkeit umfasst im
Wesentlichen einen an den Leckageweg 13 angeschlossenen
Sammelbehälter 14 mit einem in ihm vorgesehenen Füllstandsgeber 15 und einen mit
dem Sammelbehälter und einer im Inneren des U-Bootes vorgesehenen
Auswerteeinheit 16 zusammenwirkenden Signalgeber 17. Der
Füllstandsgeber 15 ist beispielsweise ein schwimmfähiger Magnet, der sich in dem
Sammelbehälter nach oben bewegt, wenn Leckageflüssigkeit über den
Leckageweg 13 in den Sammelbehälter 14 gelangt ist. Der Signalgeber 17
ist vorzugsweise ein elektrischer Sensor, der sich über die Arbeitshöhe des
Füllstandsgebers in dem Sammelbehälter 14 erstreckt. Je nach Füllstand
des Sammelbehälters nimmt der Füllstandsgeber 15 eine entsprechende
Höhenstellung ein, so dass die Magnetkraft des Füllstandsgebers in dem
Signalgeber 17 ein dementsprechendes Signal auslöst. Dieses Signal wird
über ein Signalkabel 18, das über eine flüssigkeitsdichte Durchführung 19
in der U-Boot-Außenwand 20 zu der Auswerteeinheit 16 führt, geleitet. In
der Auswerteeinheit 16 wird das entsprechende Füllstandssignal
verarbeitet, so dass auf dem Anzeigefeld 16a der Auswerteeinheit eine
entsprechende Anzeige erscheint.
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In Fig. 2 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines länglichen und vertikal
angeordneten Sammelbehälters. 14 mit einem ihm zugeordneten
Signalgeber 17 gezeigt. Der Sammelbehälter 14 besteht vorzugsweise aus nicht
magnetischem Material und weist in seinem Inneren eine zentrale
Führungsstange 21 auf, die ebenfalls aus nicht magnetischem Material
besteht, und, wie bei 22 gezeigt ist, einen rechteckigen Querschnitt
aufweisen kann. Der Füllstandsgeber 15 ist in diesem Fall ein die
Führungsstange 21 ringförmig umgebender, schwimmfähiger Hohlkörper, der auf
seinem Aussenumfang mit einem Ringmagnet 23 versehen ist.
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Der beispielsweise als elektrischer Sensor ausgebildete, längliche
Signalgeber 17 verläuft neben dem Sammelbehälter 14 parallel, so dass der
Ringmagnet 23 in jeder seiner Höhenstellungen auf den Signalgeber 17
einwirken kann. Der Signalgeber 17 umfasst ein säulenförmiges Gehäuse
24, in dem in bekannter Weise eine Vielzahl von elektronischen oder
elektrischen Wirkungselementen angeordnet sind, die von dem Ringmagneten
23 aktiviert werden, um in bekannter Weise ein entsprechendes
Füllstandssignal zu entwickeln. Mit 25 sind Stellungen des Füllstandsgebers 15 bzw.
seines Ringmagneten 23 angedeutet, und in jeder Stellung des
Ringmagneten wird in dem Signalgeber ein entsprechendes Füllstandssignal
entwickelt und über das Signalkabel 18 abgeleitet.
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Durch ein bekanntes, in der Auswerteeinheit 16 integriertes Bussystem 26 ist
es möglich, dass die vorstehend beschriebene Einrichtung 12 zum
Feststellen von Leckageflüssigkeit sowohl durch die genannte Auswerteeinheit
selbst als auch durch systemfremde Anzeigemittel überwacht werden
kann.
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Die vorstehend beschriebene Vorrichtung 1 kann nicht nur im
U-Bootbereich, sondern auch bei anderen Maschinen, Vorrichtungen usw.
eingesetzt werden, die mit Kolben-Zylinder Vorrichtungen ausgerüstet sind,
z. B. auf dem Gebiet der Baumaschinen, hier insbesondere für das
Tiefbauwesen (z. B. Bagger im Straßenbau).