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Die
Erfindung betrifft eine Startvorrichtung für Tauchkörper
an einem Unterseeboot mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmalen.
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Vorrichtungen
dieser Art sind in Unterseebooten in einem Bereich zwischen dem
Druckkörper und einer diesen Druckkörper umhüllenden
Außenhaut angeordnet. Diese Startvorrichtungen weisen zumindest
einen Lagerungsbehälter auf, in dem mindestens ein Tauchkörper
gelagert ist. Bei Bedarf kann der Tauchkörper, beispielsweise
ein zur Torpedoabwehr eingesetzter Effektor, aus dem Lagerungsbehälter
und dem Unterseeboot ausgestoßen werden.
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Zum
Ausstoßen des Tauchkörpers ist aus
DE 41 26 064 C1 eine Einrichtung
bekannt, die im Wesentlichen aus einem Rohr und einem darin beweglich
geführten Kolben besteht. Der Kolben ist durch Druckbeaufschlagung
mit einem Druckmedium, z. B. einer Hydraulikflüssigkeit,
verschiebbar. An dem Rohr ist ein Längsschlitz ausgebildet.
Durch diesen Schlitz ist ein an dem Kolben angeordneter Mitnehmer
geführt, der zur Bewegungskopplung des Kolbens mit dem
in dem Lagerungsbehälter befindlichen Tauchkörper
dient. Um während des Verschiebens des Kolbens ein Ausströmen
des Druckmediums durch den an dem Rohr ausgebildeten Längsschlitz zu
verhindern, ist an der Innenseite des Rohres eine den Schlitz überdeckende
Zungendichtung angeordnet, die von dem Druckmedium und dem Kolben
in eine den Schlitz druckdicht verschließende Stellung gedrückt
wird.
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Als
nachteilig hat sich der verhältnismäßig große
Herstellungsaufwand bei dieser aus
DE 41 26 064 C1 bekannten Einrichtung herausgestellt.
Zur Herstellung des Rohres und des Kolbens werden nichtrostende
und vorzugsweise nichtmagnetisierbare Stähle, also vergleichsweise
teure Materialien, verwendet. Die Bearbeitung dieser Stähle
ist insbesondere vor dem Hintergrund der Einhaltung kleiner Maßtoleranzen
schwierig und macht oftmals eine kostenintensive Nachbearbeitung
des Rohres wie des Kolbens erforderlich. Darüber hinaus
hat sich gezeigt, dass während der Bearbeitung sowohl in
dem Rohr als auch in dem Kolben häufig Spannungen entstehen,
die unter Umständen zu einem solchem Verzug dieser Bauteile
führen, dass diese völlig unbrauchbar werden.
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Vor
diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Startvorrichtung für einen Tauchkörper an einem
Unterseeboot zu schaffen, mit der ein Tauchkörper zuverlässig
aus einem Lagerungsbehälter ausgestoßen werden
kann, die jedoch einen deutlich geringeren Herstellungsaufwand erfordert.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Startvorrichtung
für Tauchkörper in einem Unterseeboot mit den
in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen,
der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.
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Die
erfindungsgemäße Startvorrichtung für Tauchkörper
in einem Unterseeboot weist zumindest einen Lagerungsbehälter
zur Lagerung eines Tauchkörpers und eine Kolben-Zylinder-Anordnung
zum Ausstoßen des Tauchkörpers aus dem Lagerungsbehälter
auf. Gemäß der Erfindung weist die Kolben-Zylinder-Anordnung
einen Kolben auf, der auf dem Außenumfang eines starr angeordneten
Zylinders bewegbar geführt ist.
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Die
erfindungsgemäße Ausgestaltung der Kolben-Zylinder-Anordnung
ermöglicht deren besonders rationelle und kostengünstige
Herstellung, da in vorteilhafter Weise sowohl zur Herstellung des
Zylinders als auch zur Herstellung des Kolbens standardisierte Rohre,
also verhältnismäßig preiswerte Halbzeuge
verwendet werden können und vergleichsweise wenige und
einfache Herstellungsschritte zur Schaffung der Kolben-Zylinderanordnung
aus diesen Rohren erforderlich sind. Vorteilhaft bildet ein erstes Rohr
den Zylinder, wobei das Innenlumen dieses Rohres zur Fluidführung
dient, sei es direkt oder durch eine darin geführte Leitung,
welche stirnseitig mündet. Zur Schaffung des Kolbens wird
ein zweites Rohr verwendet. An diesem Rohr muss lediglich eine Stirnseite
verschlossen werden und an der Außenseite des Rohres Mittel
zur Bewegungskopplung mit dem Tauchkörper angebracht werden.
Typischerweise sind das erste und das zweite Rohr derart dimensioniert,
dass das zweite Rohr über seinen Innenumfang mit geringem
Spiel auf dem Außenumfang des ersten Rohres beweglich geführt
ist, wobei der Ringspalt zwischen erstem und zweitem Rohr zweckmäßigerweise über
zumindest eine Ringdichtung abgedichtet ist.
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Zur
Bewegung des als Mantelkolben ausgebildeten Kolbens auf dem Zylinder
wird in den hohlen Kolben über die an dem Zylinder ausgebildete
Fluidführung ein Fluid eingeleitet. Bei dem Fluid kann
es sich um ein Gas oder um eine Flüssigkeit handeln. Die
maximale Geschwindigkeit des Kolbens bei dessen Bewegung und damit
einhergehend die Ausstoßgeschwindigkeit des mit dem Kolben
bewegungsgekoppelten Tauchkörpers aus dem Lagerungsbehälter wird
im Wesentlichen von dem Bewegungs- bzw. Beschleunigungsweg des Kolbens
auf dem Zylinder, das heißt der Länge, auf der
der Kolben in seiner Ruhelage auf dem Zylinder geführt
ist, bestimmt. Dementsprechend werden insbe sondere dann hohe Geschwindigkeiten
von Kolben und Ausstoßkörper erzielt, wenn der
Zylinder in der Ruhelage des Kolbens in diesen über eine
möglichst große Länge eingreift.
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Beim
Ausstoßen des Tauchkörpers aus dem Lagerungsbehälter,
kann der Zylinder mit dem Tauchkörper aus dem Lagerungsbehälter
ausgestoßen werden. Daneben ist es allerdings auch denkbar, den
Kolben nicht aus dem Unterseeboot auszustoßen. In diesem
Fall kann beispielsweise ein Anschlag vorgesehen sein, der den Bewegungsweg
des Kolbens begrenzt. Dieser Anschlag kann z. B. von einem in Bewegungsrichtung
des Koklbens vor diesem angeordneten Auffangrohr gebildet werden,
das den Kolbens auffängt und dabei vorzugsweise die Bewegung
des Kolbens hydraulisch oder pneumatisch bremst.
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Zur
Bewegungskopplung mit dem Tauchkörper zumindest in Ausfahrrichtung
ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Startvorrichtung an dem Außenumfang des Kolbens ein Mitnehmer
angeordnet. Dieser Mitnehmer ist zweckmäßigerweise
derart ausgebildet, dass er an dem Tauchkörper angreift.
Hierbei erweist es sich als vorteilhaft, dass der Mitnehmer an dem äußeren
Teil der Kolben-Zylinder-Anordnung angeordnet ist, da der Kolben
aufgrund seiner Anordnung an der Außenseite des Zylinders
im Gegensatz zu dem bekannten Stand der Technik, bei dem der Mitnehmer
an einem in einem Zylinder bewegungsgeführten Kolben angeordnet
ist, nicht mit einem Längsschlitz zur Führung des
Mitnehmers versehen werden muss.
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Um
die Ausstoßgeschwindigkeit des Tauchkörpers aus
dem Lagerungsbehälter insbesondere dann, wenn der Kolben
der Kolben-Zylinder-Anordnung nur auf einer verhältnismäßig
kurzen Strecke auf dem Zylinder geführt ist, zu vergrößern,
ist der Tauchkörper zweckmäßigerweise über
eine Übersetzung mit dem Kolben bewegungsgekoppelt. Diese Übersetzung
ist vorteilhaft derart ausgebildet, dass sie den Beschleuni gungsweg
des an dem Tauchkörper angreifenden Mitnehmers gegenüber
dem Beschleunigungsweg des Kolbens von dem Zylindervergrößert,
wodurch der Tauchkörper nach Zurücklegen des Beschleunigungswegs
eine dementsprechend erhöhte Geschwindigkeit aufweist.
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Bevorzugt
bildet ein Seilzug diese Übersetzung. Demnach ist der Kolben
der Kolben-Zylinder-Anordnung über ein zumindest um eine
Umlenkrolle geführtes Seil mit dem an dem Tauchkörper
angreifenden Mitnehmer bewegungsgekoppelt. Hierbei ist ein Seilende
des um die Umlenkrolle geführten Seils ortsfest in der
Startvorrichtung befestigt und das andere Ende dieses Seils an dem
Mitnehmer befestigt, wobei die Umlenkrolle mit dem Kolben bewegungsgekoppelt
ist. In diesem Zusammenhang sieht eine vorteilhafte Weiterbildung
der erfindungsgemäßen Startvorrichtung vor, dass
an einer geschlossenen Stirnseite des Kolbens, also an dessen in
Bewegungsrichtung vorderen Ende, zumindest eine Umlenkrolle des
Seilzugs angeordnet ist.
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Um
den Beschleunigungsweg des Mitnehmers im besonderen Maße
gegenüber dem Beschleunigungsweg des Kolbens zu vergrößern,
kann der Seilzug vorteilhafterweise als ein ein- oder mehrgängiger
Flaschenzug ausgebildet sein. Zum Beispiel kann der Seilzug als
ein Faktorenflaschenzug ausgebildet sein. Hierbei ist das an dem
Mitnehmer befestigte Seil des Seil- bzw. Flaschenzugs entsprechend
dem gewünschten Übersetzungsverhältnis
um mehrere Umlenkrollen geführt.
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Nachfolgend
ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher
erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 in
einer schematischen Prinzipskizze eine erste Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Startvorrichtung für
Tauchkörper mit einem Tauchkörper in einer Lagerungsposition,
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2 in
einer schematischen Prinzipskizze die Startvorrichtung nach 1 während
des Ausstoßens des Tauchkörpers,
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3 in
einer schematischen Prinzipskizze eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Startvorrichtung für
Tauchkörper und
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4 in
einer schematischen Prinzipskizze eine dritte Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Startvorrichtung für
Tauchkörper.
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Die
in den 1 und 2 schematisch dargestellte Startvorrichtung
für einen Tauchkörper, die an einem Unterseeboot
in Bereich zwischen dem Druckkörper und einer außenseitig
des Druckkörpers vorgesehenen Außenhaut angeordnet
ist, weist einen Lagerungsbehälter 2 auf. Der
Querschnitt des Lagerungsbehälters 2 ist grundsätzlich
beliebig, bevorzugt ist der rohrförmige Lagerungsbehälter 2 allerdings
rund ausgebildet. Der Lagerungsbehälter 2 dient
zur Aufnahme eines Tauchkörpers 4. In dem Lagerungsbehälter 2 ist
der Tauchkörper 4 in einem in den 1 und 2 nicht
dargestellten Gestell angeordnet. An dem Lagerungsbehälter 2 ist
an einer einem Heck 20 des Tauchkörpers 4 zugewandte Stirnseite
eine Endplatte 6 angeordnet. Diese Endplatte 6 weist
eine Öffnung 7 zu dem Innenraum des Lagerungsbehälters 2 auf,
wobei die Öffnung 7 ggf. mit einem Deckel verschließbar
ist. Die andere Stirnseite des Lagerungsbehälters 2 weist
eine Ausstoßöffnung 8 auf, durch die
der Tauchkörper 4 aus dem Lagerungsbehälter 2 ausgestoßen
werden kann. Die Ausstoßöffnung 8 wird
von einem in der Zeichnung nicht dargestellten schwenkbaren Deckel
verschlossen.
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Neben
dem Tauchkörper 4 ist in dem Lagerungsbehälter 2 auch
eine Kolben-Zylinder-Anordnung 10 angeordnet. Die Kolben-Zylinder- Anordnung 10 besteht
im Wesentlichen aus einem Zylinder 12 und einem Kolben 14.
Sowohl der Zylinder 12 als auch der Kolben 14 bestehen
im Wesentlichen aus handelsüblichen, gezogenen Rohren aus
nichtrostendem und nichtmagnetisierbarem Stahl, wobei das von dem
Zylinder 12 abgewandte Ende des Kolbens 14 vorzugsweise
rotationsparaboloid verschlossen ist. Der Zylinder 12 ist
starr, d. h. ortsfest in der Startvorrichtung angeordnet und durch
eine an der Endplatte 6 ausgebildete Ausnehmung 16 in
dem Lagerungsbehälter 2 geführt. Der
Zylinder 14 ist auf dem Kolben 12 in einem in
dem Lagerungsbehälter 2 befindlichen Abschnitt
linear beweglich geführt. In dem Lagerungsbehälter 2 ist
die Kolben-Zylinder-Anordnung 10 parallel und beabstandet
zu dem Tauchkörper 4 angeordnet.
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An
seinem Außenumfang und dort an seiner dem Tauchkörper 4 zugewandten
Seite ist an dem Kolben 14 ein Mitnehmer 18 angeordnet.
Dieser Mitnehmer 18 erstreckt sich im Wesentlichen normal
zu der Längsausdehnung des Kolbens 14 und greift
an dem Tauchkörper 4 im Bereich seines Hecks 20 an. Über
den Mitnehmer 18 ist der Tauchkörper 4 mit dem
Kolben 14 der Kolben-Zylinder-Anordnung 10 in Ausfahrrichtung
bewegungsgekoppelt.
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An
einem von dem Kolben 14 abgewandten Ende ist der Zylinder 12 mit
einer in den Zeichnungsfiguren nicht dargestellten Fluidquelle leitungsverbindbar.
Zum Ausstoßen des Tauchkörpers 4 aus dem
Lagerungsbehälter 2 wird ein Fluid, bei dem es sich
bevorzugt um eine Hydraulikflüssigkeit handelt, von der
Fluidquelle zu dem Zylinder 12 und von dort in den Kolben 14 geleitet.
Hierdurch bewegt sich der auf dem Kolben 12 gelagerte Kolben 14 zusammen mit
dem damit über den Mitnehmer 18 bewegungsgekoppelten
Tauchkörper 4 durch die Ausstoßöffnung 8 und
wird anschließend zusammen mit dem Tauchkörper 4 aus
dem Lagerungsbehälter 2 und dem Unterseeboot ausgestoßen.
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Bei
den in den 3 und 4 dargestellten Startvorrichtung
ist jeweils ein Tauchkörper 4 in einem Lagerungsbehälter 2' angeordnet.
Der Lagerungsbehälter 2' ist sowohl zur Lagerung
als auch zur Führung des Tauchkörpers 4 beim
Ausstoßen ausgebildet und weist daher einen mit der Außenkontur
des Tauchkörpers 4 im Wesentlichen korrespondierenden
Innenquerschnitt auf.
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Zum
Ausstoßen des Tauchkörpers 4 aus dem
Lagerungsbehälter 2' ist auch bei den Startvorrichtungen
nach den 3 und 4 eine Kolben-Zylinder-Anordnung 10' mit
einem Zylinder 12' sowie einem darauf beweglich gelagerten
Kolben 14' vorgesehen. Die Kolben-Zylinder-Anordnung 10' ist parallel
zu dem Tauchkörper 4 außenseitig des
Lagerungsbehälters 2' angeordnet. Im Gegensatz
zu der in den 1 und 2 dargestellten
Startvorrichtungen ist der Tauchkörper 4 in den
in den 3 und 4 gezeigten Startvorrichtungen
nicht über einen an dem Kolben 14' der Kolben-Zylinder-Anordnung 10' angeordneten
Mitnehmer 18 bewegungsgekoppelt. Stattdessen wird in den
in den 3 und 4 dargestellten Startvorrichtungen
zur Bewegungskopplung des Tauchkörpers 4 mit dem
Kolben 14' jeweils ein Seilzug 22 bzw. ein Flaschenzug 22' verwendet.
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Bei
der in 3 gezeigten Startvorrichtung wird der Seilzug 22 von
einer an der geschlossenen Stirnseite des Kolbens 14' drehbeweglich
angeordneten Umlenkrolle 24 und einem um die Umlenkrolle geführten
Seil 26 gebildet, dessen erstes Ende an einem bootsseitig
starr angeordneten Lager 28 befestigt ist und dessen zweites
Ende an einem in dem Lagerungsbehälter 2' in Längsrichtung
beweglich geführten Mitnehmer 18', der an dem
Heck 20 des Tauchkörpers 4 angreift,
befestigt ist.
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Der
Flaschenzug 22' der in 4 dargestellten
Startvorrichtung ist mehrgängig übersetzend ausgebildet.
Hierzu sind an einem an der geschlossenen Stirnseite des Kolbens 14' angeordneten
Lager 30 zwei oder mehr Umlenkrollen 24 achsgleich
drehbeweglich gelagert und an einem bootsseitig starr angeordneten
Lager 28' zumindest eine weitere Umlenkrolle 32 drehbeweglich
gelagert. An dem Lager 28' ist das erste Ende eines Seils 26' befestigt.
Von dort ist das Seil 26' um eine erste der beiden an der
geschlossenen Stirnseite des Kolbens 14' angeordneten Umlenkrollen 24 geführt,
dann um die Umlenkrolle 32 geführt und schließlich über
eine zweite der beiden an der geschlossenen Stirnseite des Kolbens 14' angeordneten
Umlenkrollen 24 in den Lagerungsbehälter 2' geführt.
Dort ist das zweite Ende des Seils 26' an einem Mitnehmer 18' befestigt,
der in dem Lagerungsbehälter 2' in dessen Längsrichtung
beweglich geführt ist und an dem Heck 20 des Tauchkörpers 4 angreift.
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Die
in den 3 und 4 dargestellten Startvorrichtungen
werden wie die in den 1 und 2 gezeigten
Startvorrichtungen durch Fluidbeaufschlagung des Kolbens 14' der
Kolben-Zylinder-Anordnung 10' betätigt, der hierdurch
in Ausstoßrichtung des Tauchkörpers 4 bewegt
wird. Bei der in 3 dargestellten Startvorrichtung
wird durch die Bewegung des Kolbens 14' das um die an dem
Zylinder 14' stirnseitig angeordnete Umlenkrolle 24 geführte
Seil 26 gespannt und der dem Lagerungsbehälter 2' direkt
zugewandt angeordnete Endabschnitt dieses Seils 26, an
dem der Mitnehmer 18' befestigt ist, in Richtung der Auslassöffnung 8' des
Lagerungsbehälters 2' gezogen. Hierbei ist der
Beschleunigungsweg des Mitnehmers 18' und des damit bewegungsgekoppelten
Tauchkörpers 4 durch die Umlenkung des Seils 26 um
die Umlenkrolle 24 zumindest doppelt so groß wie
der Beschleunigungsweg des Kolbens 14'. Entsprechend vergrößert
sich die Ausfahrgeschwindigkeit des Tauchkörpers gegenüber der
Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens. Bei der in 4 dargestellten
Startvorrichtung erfolgt die Bewegungskopplung von Kolben 14' und
Tauchkörper 4 in prinzipiell ähnlicher
Weise wie bei der in 3 dargestellten Startvorrichtung,
wobei die Länge des Beschleunigungswegs von Mitnehmer 18' und
Tauchkörper 4 gegenüber dem Beschleunigungsweg
des Kolbens 14' durch die Umlenkung des Seils 26' um mehrere
Umlenkrollen 30 und 32 um ein Mehrfaches vergrößert
wird.
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- 2,
2'
- Lagerungsbehälter
- 4
- Tauchkörper
- 6
- Endplatte
- 7
- Öffnung
- 8,
8'
- Ausstoßöffnung
- 10,
10'
- Kolben-Zylinder-Anordnung
- 12,
12'
- Zylinder
- 14,
14'
- Kolben
- 16
- Ausnehmung
- 18,
18'
- Mitnehmer
- 20
- Heck
- 22,
22'
- Seilzug,
Flaschenzug
- 24
- Umlenkrolle
- 26,
26'
- Seil
- 28,
28'
- Lager
- 30
- Lager
- 32
- Umlenkrolle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4126064
C1 [0003, 0004]