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Die Erfindung betrifft eine Belüftungsvorrichtung für ein getaucht havariertes Unterseeboot mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
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Es sind Unterseeboote bekannt, die an ihrem Druckkörper an einem von außerhalb des Unterseeboots zugänglichen Bereich einen Be- und Entlüftanschluss aufweisen. Ein solches Unterseeboot ist in
GB 260,217 A beschrieben. Bei diesem Unterseeboot ist an der Innenseite des Druckkörpers ein Gehäuse angebracht, das mit einem bündig in die Druckkörperwandung integrierten Deckel verschlossen ist. Nach dem Entfernen des Deckels sind in dem Gehäuse zwei dort angeordnete manuell betätigbare Absperrventile, die einen Be- und Entlüftungsanschluss bilden, von außerhalb des Druckkörpers zugänglich. Bei einer Havarie des getauchten Unterseebootes ist es möglich, an diese Absperrventile eine Versorgungs- und eine Entlüftungsleitung anzuschließen und das Unterseeboot von einem Überwasserschiff aus über die Versorgungsleitung mit Luft zu versorgen bzw. zu durchlüften.
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Insbesondere dann, wenn ein Unterseeboot in verhältnismäßig großer Tiefe havariert ist, besteht allerdings bei der oben beschriebenen Belüftung des Unterseeboots ein Problem. Die an den Belüftungsanschluss anzuschließende Entlüftungsleitung wird typischerweise mit dem Überwasserschiff zum Havarieort des Unterseeboots gebracht und muss dementsprechend auf diesem gelagert werden. Insofern bietet sich als Versorgungsleitung ein flexibler Schlauch an, der aufgerollt bzw. zusammengefaltet Platz sparend auf dem Schiff gelagert werden kann. Dem steht jedoch als Nachteil entgegen, dass dieser für die Entlüftung zuständige Schlauch bei der Belüftung eines havarierten Unterseeboots, in dessen Inneren maximal 1 bis 3 bar herrschen können, in größerer Wassertiefe an seiner Außenseite dem vergleichsweise hohen Wasserdruck ausgesetzt ist und entsprechend druckfest ausgebildet sein muss, was aber bei einem Schlauch mit einem benötigten Nenndurchmesser von etwa 50 cm kaum möglich ist. Infolgedessen ist es in einer solchen Situation erforderlich, dass Unterseeboot mit einem Druck zu belüften, der größer als der von außen auf den Schlauch wirkende Wasserdruck sein muss. Sofern sich an Bord des Unterseeboots aber noch lebende Personen aufhalten, ist zu berücksichtigen, dass der Druck der Belüftungsluft eine gewisse Obergrenze nicht überschreiten darf, da es ansonsten zu einer Gesundheitsgefährdung der in dem Unterseeboot befindlichen Personen kommen kann. Daher kann es sein, dass ein Schlauch nicht zur Belüftung eines Unterseeboots verwendet werden kann. Alternativ ist es möglich, zur Belüftung des Unterseeboots an dessen Belüftungsanschluss eine druckfeste Rohrleitung anzuschließen. Mit dieser Rohrleitung ist es aufgrund dessen gegenüber Schläuchen größerer Druckfestigkeit möglich, das Unterseeboot mit einem geringeren Druck zu belüften, der die an Bord befindlichen Personen nicht gefährdet. Allerdings ist eine solche Rohrleitung aus Platzgründen kaum auf einem Schiff zu lagern und weist zudem den Nachteil auf, dass sie keine Bewegungen des Schiffs an der Wasseroberfläche, beispielsweise aufgrund von Wellenbewegungen, ausgleichen kann.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungsvorrichtung für ein getaucht havariertes Unterseeboot zu schaffen, die es ermöglicht, zur Belüftung des Unterseebootes eine flexible Schlauchleitung zu verwenden, ohne aber bei Einsatz dieser Schlauchleitung an Bord des Unterseebootes befindliche Personen zu gefährden.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Belüftungsvorrichtung mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Belüftungsvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung für ein getaucht havariertes Unterseeboot ist an einen Belüftungsanschluss eines Unterseebootes anschließbar und mit einem Anschluss für eine an die Wasseroberfläche führende Versorgungsleitung ausgestattet. Gemäß der Erfindung ist in einem Leitungspfad von dem Anschluss für die Versorgungsleitung zu dem Belüftungsanschluss des Unterseebootes ein Druckminderer angeordnet.
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Demzufolge ist es mit der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung möglich, Druckluft von einem Überwasserschiff zu der an einem Lüftungsanschluss des Unterseebootes beispielsweise mittels einer Schnellkupplung angeschlossenen Belüftungsvorrichtung zu leiten und den Luftdruck in der Belüftungsvorrichtung mit dem Druckminderer auf ein Druckniveau zu entspannen, das die in dem Unterseeboot befindlichen Personen nicht gefährdet. Als Versorgungsleitung von dem Überwasserrettungsschiff zu der Belüftungsvorrichtung kann ein flexibler Schlauch verwendet werden, da die Luft mit einem so großen Druck zu der Belüftungsvorrichtung geleitet werden kann, dass sie stützend innerhalb des Schlauches gegen den auf die Außenseite des Schlauches wirkenden Wasserdruck wirkt.
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Vorteilhaft kann die Belüftungsvorrichtung auch an einen Entlüftungsanschluss des Unterseeboots anschließbar sein und so auch zur Entlüftung des Unterseebootes ausgebildet sein. Das heißt, neben einem Anschluss an den unterseebootseitigen Belüftungsanschluss kann die Belüftungsvorrichtung einen weiteren Anschluss aufweisen, der an einen Entlüftungsanschluss des Unterseebootes zum Beispiel ebenfalls mit einer Schnellkupplung angeschlossen werden kann. Über letztgenannten Anschluss an dem Entlüftungsanschluss des Unterseebootes kann verbrauchte Luft bzw. das in dem Druckkörper des Unterseebootes unerwünschte Ausatemgas CO2 aus dem Druckkörper des Unterseebootes herausgeleitet werden, wobei die verbrauchte Luft in dem Unterseeboot von der über den Belüftungsanschluss zuströmenden Frischluft ersetzt wird.
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Bevorzugt ist vorgesehen, mit der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung die aus dem Druckkörper des Unterseeboots über den Entlüftungsanschluss herausgeleitete Luft direkt an das Umgebungswasser der Belüftungsvorrichtung abzugeben. Hierzu kann die Belüftungsvorrichtung zweckmäßigerweise in einem an dem Entlüftungsanschluss des Unterseebootes angrenzenden Leitungspfad einen Verdichter aufweisen, mit dem die aus dem Druckkörper des Unterseebootes abgeleitete Luft soweit verdichtet werden kann, dass sie gegen den in der Umgebung der Belüftungsvorrichtung herrschenden Wasserdruck aus der Belüftungsvorrichtung gepresst werden kann.
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Die Art des Antriebs eines solchen Verdichters ist prinzipiell beliebig. Beispielsweise kann ein elektrischer Antrieb vorgesehen sein. Allerdings ist es in diesem Fall erforderlich, eine elektrische Versorgungsleitung von dem Überwasserschiff zu der Belüftungsvorrichtung zu führen. Insofern ist es zweckmäßiger, wenn ein Druckluftmotor einen Antrieb des Verdichters bildet, wobei die zum Betrieb des Druckluftmotors benötigte Druckluft zum Beispiel über den an der Belüftungsvorrichtung angeschlossenen Versorgungsschlauch zu dem Druckluftmotor geleitet werden kann. Der Druckluftmotor kann als Kolbenmotor oder als Lamellenmotor ausgebildet sein.
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Zur Druckluftversorgung des Druckluftmotors kann vorteilhaft an dem Leitungspfad von dem Anschluss für die Versorgungsleitung zu dem Belüftungsanschluss des Unterseebootes eine Leitungsverzweigung zu dem Druckluftmotor vorgesehen sein. Dementsprechend kann ein Teil der von dem Überwasserschiff zu der Belüftungsvorrichtung geleiteten Druckluft in der Belüftungsvorrichtung zu dem Druckluftmotor geleitet werden. Dies ist insofern unproblematisch, als in der Belüftungsvorrichtung per se das Druckniveau der zugeführten Luft gesenkt werden muss, bevor die Luft über den Belüftungsanschluss des Unterseebootes weiter in den Druckkörper des Unterseeboots geleitet wird.
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Bevorzugt ist bei Verwendung eines Druckluftmotors zum Antrieb des dem Entlüftungsanschluss des Unterseebootes in der Belüftungsvorrichtung nachgeschalteten Verdichters ein Luftauslass des Druckluftmotors mit dem Leitungspfad von dem Anschluss für die Versorgungsleitung zu dem Belüftungsanschluss des Unterseebootes leitungsverbunden. Dementsprechend ist vorgesehen, die zum Betrieb des Druckluftmotors zuvor in der Belüftungsvorrichtung abgezweigte Luft wieder zu dem Leitungspfad zu dem unterseebootseitigen Belüftungsanschluss zurückzuleiten.
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Vorteilhafterweise kann die von dem Verdichter an die Umgebung der Belüftungsvorrichtung abgegebene Abluftmenge regelbar sein. Zu diesem Zweck kann vorzugsweise in der Leitungsverzweigung zu dem den Verdichter antreibenden Druckluftmotor eine Druckregeleinrichtung angeordnet sein, die mit einem eingangsseitig des Verdichters angeordneten Drucksensor signalverbunden ist. So kann mit dem Drucksensor der ausgangsseitig des Entlüftungsventils herrschende Druck der Abluft gemessen werden und die Leistung des Druckluftmotors und damit einhergehend die Leistung des Verdichters in Abhängigkeit von den von dem Drucksensor aufgenommenen Druckwerten von der Druckregeleinrichtung geregelt werden.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung kann in dem Leitungspfad von dem Anschluss für die Versorgungsleitung zu dem Belüftungsanschluss des Unterseebootes abströmseitig der Leitungsverzweigung eine Druckregeleinrichtung angeordnet sein. Diese Druckregeleinrichtung kann dazu dienen, die über die Versorgungsleitung vorzugsweise mit Hochdruck zur Verfügung gestellte Luft vor dem Erreichen des eingangsseitig des Belüftungsanschlusses des Unterseeboots angeordneten Verdichters bereits auf ein niedrigeres Druckniveau herunter zu regeln.
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Bei der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung kann es beispielsweise dann, wenn eingangsseitig des Verdichters ein zu großer Druck herrscht, auch günstig sein, gegebenenfalls vor Erreichen des Verdichters einen Teil der von der Versorgungsleitung kommenden Druckluft an die Wasserumgebung der Belüftungsvorrichtung abzugeben. Hierzu kann vorteilhaft in dem Leitungspfad von dem Anschluss für die Versorgungsleitung zu dem Belüftungsanschluss des Unterseebootes ein Überdruckventil angeordnet sein, das beim Überschreiten eines maximal zulässigen Druckwertes öffnet und Luft in das Umgebungswasser abgibt. Typischerweise muss hierbei der Luftdruck eingangsseitig des Verdichters größer als der Wasserdruck sein.
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Zweckmäßigerweise ist es bei der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung vorgesehen, sicherzustellen, dass der Schadstoffgehalt, der in dem Druckkörper des Unterseebootes befindlichen Luft bei dessen Be- und Entlüftung einen maximal zulässigen Wert nicht überschreitet. Daher können in dem an den Entlüftungsanschluss des Unterseebootes anschließenden Leitungspfad vorteilhaft Luftanalyseeinrichtungen angeordnet sein, mit denen die Zusammensetzung der aus dem Entlüftungsventil des Unterseebootes ausströmenden Luft ermittelt werden kann, wobei die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung mit entsprechenden Steuermitteln so angesteuert werden kann, dass der Luftaustausch in dem Druckkörper des Unterseebootes bei einem zu hohen Schadstoffanteil der Luft beschleunigt wird.
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Bei der erfindungsgemäßen Belüftungsvorrichtung kann es sich um eine separate Vorrichtung handeln, die auf einem Überwasserschiff zusammen mit dem an die Belüftungsvorrichtung anzuschließenden Versorgungsschlauch mitgeführt wird und im Havariefall eines Unterseebootes von einem Taucher oder Tauchroboter zu dem Unterseeboot geschafft wird und dort an dem Belüftungsanschluss und gegebenenfalls auch an dem Entlüftungsanschluss des Unterseebootes angeschlossen wird. Vorteilhafter kann die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung allerdings Bestandteil eines Unterseebootes sein, also fest an der Außenseite des Druckkörpers, vorzugsweise in einem Bereich, in dem der Druckkörper außenseitig mit einer Außenhaut verkleidet ist, installiert sein. In diesem Fall ist es lediglich erforderlich, die von dem Überwasserrettungsschiff kommende Versorgungsleitung an dem entsprechenden Anschluss der Belüftungsvorrichtung anzuschließen.
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Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnungsfigur ist schematisch der prinzipielle Aufbau eines Unterseebootes mit einer daran angeschlossenen Belüftungsvorrichtung dargestellt.
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Ein Unterseeboot 2 ist unterhalb der Wasseroberfläche 4 havariert. An der Außenseite eines Druckkörpers des Unterseeboots 2, der in der Zeichnung vereinfachend als Außenkontur des Unterseeboots 2 dargestellt ist, ist ein Belüftungsanschluss 6 und ein Entlüftungsanschluss 8 angeordnet.
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Zur Be- und Entlüftung des havarierten Unterseeboots ist eine Belüftungsvorrichtung 10 vorgesehen. Die Belüftungsvorrichtung 10 weist einen Anschluss 12 auf, an den eine Versorgungsleitung 12 in Form eines Schlauches 12 angeschlossen ist. Der Schlauch 12 führt zu der Wasseroberfläche zu einem dort schwimmenden Überwasserschiff, das in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Über einen an Bord des Überwasserschiffes befindlichen Kompressor und/oder Druckgasflaschen wird Druckluft über den Schlauch 12 zu der Belüftungsvorrichtung 10 geleitet. In der Belüftungsvorrichtung 10 wird die Druckluft über eine Leitung 14 zu einem Anschluss 16 geleitet, der an den unterseebootseitigen Belüftungsanschluss 6 anschließbar ist.
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In dem Schlauch 12 muss ein Luftdruck aufgebaut werden, der zumindest dem maximal auf die Außenseite des Schlauchs 12 wirkenden Wasserdruck entspricht. Würde die Luft mit diesem Druck in das Unterseeboot 2 geleitet werden, könnte dies ggf. für in dem Unterseeboot befindliche Personen gesundheitsschädigend sein. Daher ist in der Leitung 14 direkt eingangsseitig des Anschlusses 16 ein Druckminderer 18 angeordnet, mit dem die Luft auf einen akzeptablen Wert gesenkt wird. Der Druckminderer 18 wird vorzugsweise mit der Abluft des Druckluftmotors 28 versorgt. Sollte diese Abluftmenge nicht ausreichend sein, wird er über die Druckregeleinheit 20 direkt von der Versorgungsleitung 12 versorgt. Die Druckregeleinheit 20 regelt den Eingangsdruck aus der Versorgungsleitung 12 auf das Druckniveau der Abluft aus dem Druckluftmotor 28. Vor dem Erreichen des Druckminderers 18 wird der Luftdruck in der Belüftungsvorrichtung 10 bereits von einer in der Leitung 14 eingangsseitig des Druckminderers 18 angeordnete Druckregeleinrichtung 20 auf einen Mittelwert gesenkt.
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Die Belüftungsvorrichtung 10 ist auch dafür vorgesehen, verbrauchte Luft aus dem Unterseeboot abzuführen. Hierzu weist die Belüftungsvorrichtung 10 einen Anschluss 22 auf, der an den Entlüftungsanschluss 8 des Unterseeboots 2 anschließbar ist. An den Anschluss 22 schließt sich innerhalb der Belüftungsvorrichtung 10 eine Leitung 24 an, die an der Wasserumgebung der Belüftungsvorrichtung 10 mündet. Über diese Leitung 24 wird die aus dem Unterseeboot 2 kommende Abluft an die Wasserumgebung abgeführt. Da die Abluft hierfür einen Druck aufweisen muss, der größer als der Wasserdruck in der Umgebung der Belüftungsvorrichtung 10 sein muss, ist in der Leitung 24 abströmseitig des Anschlusses 22 ein Verdichter 26 angeordnet.
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Der Verdichter 26 wird von einem Druckluftmotor 28 angetrieben. Zur Druckluftversorgung des Druckluftmotors 28 wird in der Belüftungsvorrichtung 10 ein Teil der über den Schlauch 12 zugeführten Druckluft abgezweigt. Zu diesem Zweck ist an der Leitung 14 eingangsseitig der Druckregeleinrichtung 20 eine Leitungsverzweigung vorgesehen, von der aus eine Leitung 30 zu dem Druckluftmotor 28 führt. Ausgangsseitig des Druckluftmotors 28 wird die dem Druckluftmotor 28 zugeführte Druckluft wieder der Leitung 14 zugeführt und dient somit der Belüftung des Unterseeboots 2. Hierzu ist an dem Druckluftmotor 28 eine Leitung 32 angeschlossen, die an der Leitung 14 in einem Bereich zwischen der Druckregeleinrichtung 20 und dem Druckminderer 18 mündet.
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Über eine Druckregeleinrichtung 34, die eingangsseitig des Druckluftmotors 28 in der Leitung 30 angeordnet ist, ist die dem Druckluftmotor 28 zugeführte Luftmenge und damit einhergehend die Leistung des Druckluftmotors 28 sowie die Leistung des Verdichters 26 regelbar. Diese Regelung erfolgt auf Grundlage des in der Leitung 24 eingangsseitig des Verdichters 26 herrschenden Drucks. Dieser Druck wird von einem Drucksensor 36 aufgenommen, welcher über eine Signalleitung 38 mit der Druckregeleinrichtung 34 signalverbunden ist.
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Übersteigt die Abluftmenge des Druckluftmotors 28 die über den Druckminderer 18 fließende Zuluftmenge, wird der Luftüberschuss über ein Überdruckventil 40 an die Wasserumgebung der Belüftungsvorrichtung 10 abgegeben. Das Überdruckventil 40 ist am Ende einer Leitung 42 angeordnet, die an der Leitung 14 zwischen der Druckregeleinrichtung 20 und dem Druckminderer 18 abzweigt.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Unterseeboot
- 4
- Wasseroberfläche
- 6
- Belüftungsanschluss
- 8
- Entlüftungsanschluss
- 10
- Belüftungsvorrichtung
- 12
- Versorgungsleitung, Schlauch
- 14
- Leitung
- 16
- Anschluss
- 18
- Druckminderer
- 20
- Druckregeleinrichtung
- 22
- Anschluss
- 24
- Leitung
- 26
- Verdichter
- 28
- Druckluftmotor
- 30
- Leitung
- 32
- Leitung
- 34
- Druckregeleinrichtung
- 36
- Drucksensor
- 38
- Signalleitung
- 40
- Überdruckventil
- 42
- Leitung
