DE102014105125A1

DE102014105125A1 - Hubvorrichtung für ein U-Boot

Info

Publication number: DE102014105125A1
Application number: DE102014105125.4A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Stoltenberg; Falko Friedland
Original assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp AG; ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Priority date: 2014-04-10
Filing date: 2014-04-10
Publication date: 2015-10-15
Also published as: WO2015155071A1; EP3129318A1; ES2860717T3; EP3129318B1; KR20160145075A

Abstract

Die vorliegende Erfindung schlägt eine Hubvorrichtung für ein U-Boot vor, wobei die Hubvorrichtung ein Hubelement und eine Aufnahme zur Bereitstellung eines Stauraums umfasst, wobei die Aufnahme mittels Hubelement entlang einer Hubrichtung reversibel zwischen einer Stauposition und einer Ladeposition verfahrbar ist, wobei die Aufnahme in der Stauposition zumindest teilweise entlang einer senkrecht zur Hubrichtung verlaufenden Richtung benachbart zum Hubelement angeordnet ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung für ein U-Boot.
U-Boote sind dafür bekannt, dass sie möglichst bauraumsparend und kompakt gebaut werden. Als Resultat bleibt in der Regel kein oder nur wenig Stauraum innerhalb des U-Boots übrig, der für den Transport von Lasten genutzt werden kann. Insbesondere sind die mitgeführten Lasten in ihre Größe beispielsweise durch die Größe des Zugangs ins Innere des U-Boots oder durch die Größe von Luken im Inneren des U-Boots beschränkt. Somit können vergleichsweise große Nutzlasten, wie beispielsweise unbemannte Unterwasserfahrzeuge (UUV), die von einem bemannten U-Boot zu ihrem Einsatzziel gebracht werden sollen, nicht in einfacher und strömungsgünstiger Weise mitgeführt werden. Es ist zwar bekannt, solche unbemannten Unterwasserfahrzeugs beispielsweise an der Außenhülle des U-Boots anzubringen, hierdurch werden aber das Fahrprofil und die Strömungseigenschaften des U-Boots in erheblicher Weise nachteilig beeinflusst.
Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die den Mittransport von Lasten auf einem U-Boot ermöglicht. Insbesondere soll eine Aufnahme zur Verfügung gestellt werden, durch die der Mittransport von solchen Lasten realisierbar ist, die vergleichsweise ausladend sind, ohne dass dabei die Außenkontur des U-Boots verändert wird. Dabei ist es wünschenswert, möglichst platzsparend und sicher die Last im Inneren des U-Boots zu verstauen. Außerdem soll die Aufnahme einfach zugänglich sein, um das Laden und Entladen der Last zu vereinfachen. Darüber hinaus soll die Aufnahme weder die akustischen Eigenschaften noch die Fahreigenschaften des U-Boots verschlechtern bzw. negativ beeinflussen.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Hubvorrichtung für ein U-Boot, wobei die Hubvorrichtung ein Hubelement und eine Aufnahme zur Bereitstellung eines Stauraums umfasst, wobei die Aufnahme mittels des Hubelements entlang einer Hubrichtung reversibel zwischen einer Stauposition und einer Ladeposition verfahrbar ist, wobei die Aufnahme in der Stauposition zumindest teilweise entlang einer senkrecht zur Hubrichtung verlaufenden Richtung benachbart zum Hubelement angeordnet ist.
Durch die benachbarte Anordnung der Aufnahme zum Hubelement lässt sich in vorteilhafter Weise eine bauraumökonomische Hubvorrichtung zur Verfügung stellen, die in U-Boote integrierbar ist. In der erfindungsgemäßen Anordnung wird insbesondere die Größe der Aufnahme in eine parallel zur Hubrichtung verlaufenden Richtung nicht durch das Hubelement begrenzt. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise die Aufnahme in ihrer entlang der Hubrichtung verlaufenden Ausdehnung möglichst flexibel an die individuelle Ausgestaltung im U-Bootsinneren, vorzugsweise in einem U-Boot Oberdeck, anpassen. Insbesondere lässt sich das Hubelement in einem ersten Abstand von der Außenhaut des U-Boots anordnen, der kleiner ist als die Ausdehnung der Aufnahme entlang der Hubrichtung. Trotz der im Vergleich zum Abstand des Hubelements (zur Außenhaut) größeren Ausdehnung der Aufnahme entlang der Hubrichtung ist es durch die erfindungsgemäße Anordnung möglich, die Aufnahme und damit eine in und/oder an der Aufnahme angeordnete Last vollständig im U-Bootinneren bzw. im U-Boot Oberdeck zu versenken bzw. zu verstauen. Durch die Anordnung ist es weiterhin möglich, die Aufnahme soweit anzuheben, dass die Aufnahme in der Ladeposition auch dann noch an jeder Stelle außerhalb des U-Boots angeordnet werden kann, wenn die Außenhaut des U-Boots gekrümmt ist und dadurch das komplette Herausheben ein Heben der Aufnahme über die Außenhaut des U-Boots hinaus erforderlich macht. Dadurch kann die Krümmung der Außenhaut des U-Boots bei der Wahl der Größe und Lage der Hubvorrichtung im Wesentlichen außer Acht gelassen und beispielsweise eine möglichst breite Hubvorrichtung in das U-Boot integriert werden. Es ist zudem vorstellbar, dass beispielsweise ein unbenanntes Unterwasserfahrzeug in der Aufnahme angeordnet ist und die Aufnahme selbständig in die Ladeposition verfahren wird, damit das unbenannte Unterwasserfahrzeug an einem Zielort einsetzbar ist. Weitere Beispiele für zum Mittransport vorgesehene Lasten sind druckfeste Staucontainer für Spezialeinheiten oder andere Sonderausrüstungen, die aufgrund ihrer Größe ohne weiteres in einem U-Boot ohne die erfindungsgemäße Aufnahme nicht genutzt werden könnten. Weiterhin ist es vorstellbar, dass die Hubvorrichtung modular zusammensetzbar ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Hubelement einen Arbeitszylinder, eine erste Längsstrebe, eine zweite Längsstrebe, eine Hubstütze und eine Laststütze umfasst, wobei die erste Längsstrebe, die zweite Längsstrebe, die Hubstütze und die Laststütze eine Hubschere bilden, wobei ein Abstand zwischen der ersten Längsstrebe und der zweiten Längsstrebe mittels des Arbeitszylinder festlegbar ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Arbeitszylinder einen Kolben umfasst, wobei der Kolben beim Übergang der Hubvorrichtung von der Stauposition in die Ladeposition ausgefahren wird (und damit die Gesamtlänge des Arbeitszylinder vergrößert wird) und beim Übergang der Hubvorrichtung von der Ladeposition in die Stauposition eingefahren wird (und damit die Gesamtlänge des Arbeitszylinder verkleinert wird). Vorzugsweise handelt es sich bei dem Arbeitszylinder um einen hydraulischen Zylinder. Durch die Hubschere lässt sich ein Hubelement realisieren, das in vorteilhafter Weise beim Verfahren gleichförmig auf die Aufnahme wirkt. Insbesondere lässt sich in vorteilhafter Weise die Aufnahme gleichmäßig, beispielsweise ohne Verkippen, zwischen der Stauposition und der Ladeposition verfahren. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die erste Längsstrebe und die zweite Längstrebe in der Stauposition in einer parallel zu Hubrichtung verlaufenden Richtung direkt aufeinander angeordnet sind. Vorzugsweise weisen die erste Längsstrebe und die zweite Längsstrebe jeweils zur Fixierung Sicherungselemente auf, die in der Stauposition ein relatives Verschieben von erstem Längselement zum zweiten Längselement in eine senkrecht zur Hubrichtung verlaufenden Richtung unterbinden. Gerade bei Schockbelastung und bei Bootsbewegungen kann auf diese Weise die Hubvorrichtung bzw. die in der Aufnahme mitgeführte Last vor Beschädigungen geschützt werden. Dabei umfassen die Sicherungselemente Bauteile, wie beispielsweise Zapfen oder Nocken, die entlang einer senkrecht zur Hubrichtung verlaufenden Richtung form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirken und dadurch die Bewegungsfreiheit der Aufnahme einschränken. Weiterhin ist es vorstellbar, dass das Hubelement bzw. die Aufnahme in der Stauposition durch Bolzen fixiert wird, um einen ungewollten Versatz bei Bootsbewegungen zu unterdrücken. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Arbeitszylinder durch die erste Längsstrebe durchgreift und/oder in der Stauposition platzsparend in dieser versenkbar ist. Dadurch lässt sich eine besonders bauraumoptimierte Anordnung für den Arbeitszylinder realisieren. Hierbei wird die Krümmung des Druckkörpers platzmäßig optimal ausgenutzt.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass der Arbeitszylinder in einem ersten Anlenkungspunkt an der ersten Längsstrebe und in einem Kraftansatzpunkt an der Hubstütze angelenkt ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Arbeitszylinder um eine durch den ersten Anlenkungspunkt verlaufende erste Achse verschwenkbar ist, wobei die erste Achse im Wesentlichen senkrecht zum generellen Verlauf der ersten Längsstrebe und senkrecht zur Hubrichtung verläuft. Durch das Ausfahren des Kolbens wirkt eine Kraft auf die Hubstütze und lässt diese verschwenken. Im Sinne der Hubschere wird dadurch der Abstand zwischen der erster Längsstrebe und der zweiter Längsstrebe durch das Zusammenwirken der Hubstütze mit der Laststütze vergrößert. Vorzugsweise ist der Arbeitszylinder derart in die erste Längsstrebe verschwenkbar integriert, dass ein Teil auf der einen Seite der Längstrebe und ein andere Teil auf einer anderen Seite der Längsstrebe herausragt. Insbesondere ist der eine Teil des Arbeitszylinders der zweiten Längsstrebe zugewandt und der andere Teil des Arbeitszylinders der zweiten Längsstrebe abgewandt.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Laststütze und die Hubstütze in einem Scherendrehpunkt miteinander verbunden sind, wobei eine Hebelarmlänge durch den Abstand zwischen einem Hubstützenanlenkungspunkt und dem Kraftansatzpunkt festgelegt ist, wobei das Verhältnis zwischen der Hebelarmlänge und einer Gesamtlänge der Hubstütze einen Wert zwischen 0.2 und 0.5 aufweist. Insbesondere ist die Hubstütze in dem Hubstützenanlenkungspunkt an die erste Längsstrebe abgelenkt. Mit dem besagten Verhältnis zwischen Hebelarmlänge und Gesamtlänge der Hubstütze kann in vorteilhafter Weise ein besonders günstiger Kraftverlauf während des Verfahrens der Aufnahme von der Stauposition in die Ladeposition bzw. von der Ladeposition in die Stauposition realisiert werden. Als Resultat ist es möglich, in vorteilhafter Weise einen Arbeitszylinder mit einem vergleichsweise kleinen Durchmesser und einer geringen Kolbenlänge in die Hubvorrichtung zu integrieren, der trotz des kleinen Durchmessers und der geringen Kolbenlänge einen für das Verfahren der Aufnahme benötigten Hub gewährleistet. Damit lässt sich in vorteilhafter Weise eine besonders platzsparende Hubvorrichtung realisieren.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Aufnahme in der Stauposition im Inneren des U-Boots, insbesondere in einem U-Boot Oberdeck bzw. leichtem Außenschiff, und in der Ladeposition außerhalb des U-Boots angeordnet ist. Denkbar ist auch, dass die Aufnahme in der Stauposition in einem durchfluteten Bereich des U-Boots, insbesondere des U-Boot Oberdecks, und/oder außerhalb des Druckkörpers des U-Boots angeordnet ist. Vorzugsweise lässt sich die Aufnahme mit der erfindungsgemäßen Hubvorrichtung derart im U-Boot versenken, dass eine Stromlinienförmigkeit des U-Boots durch das Mittransportieren der Last nicht nachteilig beeinträchtigt wird. Weiterhin kann die Aufnahme in der Ladeposition sowohl zum Entladen als auch zum Beladen vorgesehen sein. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Aufnahme in der Ladeposition vollständig außerhalb des U-Boots angeordnet ist, wodurch das Entladen bzw. Beladen der Aufnahme deutlich verbessert bzw. erleichtert wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Aufnahme ein Rahmengerüst umfasst, wobei eine zu transportierende Last am Rahmengerüst reversibel befestigbar ist. Vorzugsweise wird die mitzutransportierende Last am Rahmengerüst verschraubt. Es ist aber auch vorstellbar, dass die mitzuführende Last über Riemen oder Seile mit dem Rahmengerüst verbunden wird. Dabei kann das Rahmengerüst Mittel aufweisen, die sich zur Aufnahme von Schrauben, Seilen oder andere Befestigungsmitteln eignen. Beispielsweise weist das Rahmengerüst Ösen auf. Es ist dabei vorstellbar, dass das Rahmengerüst individuell an die mitzuführende Last angepasst ist. Als Resultat ergibt sich der Vorteil einer besonderen Sicherung der mitgeführten Last in der Aufnahme, wodurch die Last gegenüber äußeren Krafteinwirkungen vor einem Verrutschen oder sogar einem Lösen aus der Aufnahme geschützt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass zwischen dem Hubelement und/oder dem weiteren Hubelement und einem Bodenelement des U-Boots ein Dämpfungselement angeordnet ist. Durch die gedämpfte Lagerung der Aufnahme im Inneren des U-Boots wird die geschützte Lagerung der Aufnahme im U-Bootsinneren weiter verbessert.. Die Dämpfungselemente realisieren dadurch in effektiver Weise eine Schocksicherung, die in der Stauposition die Aufnahme und die darin mitgeführte Last schützt.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass zwischen Rahmengerüst und Außenverkleidung ein weiteres Dämpfungselement angeordnet ist. Durch das weitere Dämpfungselement lässt sich in vorteilhafter Weise die Aufnahme und damit die potenziell mitgeführte Last besonders geschützt vor den Auswirkungen Seeschlag oder Ähnlichem, insbesondere der Bewegung und Schwingungen der Außenverkleidung, lagern. Insbesondere verhindert das weitere Dämpfungselement das Übertragen der Bewegung vom Oberdeckan die Außenverkleidung des Rahmengerüsts, insbesondere bei Seeschlag. Weiterhin verleihen die weiteren Dämpfungselemente der zweiten Längsstrebe den bei Schockbelastung notwendigen Bewegungsfreiraum. Die weiteren Dämpfungselemente realisieren dadurch in effektiver Weise eine Schocksicherung relativ zur Außenverkleidung
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Rahmengerüst ein u-förmiges Trägerelement umfasst, wobei das u-förmige Trägerelement das Hubelement und ein weiteres Hubelement miteinander verbindet. Durch das u-förmige Trägerelement lässt sich das von dem Hubelement und dem weiteren Hubelement zu verfahrende Gewicht auf die zwei Hubelemente im Wesentlichen zu gleichen Teilen aufteilen. Außerdem wird die synchrone Bewegung beim Verfahren der Aufnahme durch die Kopplung über das u-förmige Trägerelement mechanisch unterstützt. Insbesondere ist es vorstellbar, dass das Rahmengerüst zusätzlich Querstreben umfasst, die im Wesentlichen in einer Ebene senkrecht zur Hubrichtung verlaufen. Durch die Querstreben kann die synchrone Bewegung der beiden Hubelemente weiter mechanisch unterstützt und die Stabilität des Rahmengerüsts durch ihre versteifende Wirkung weiter verbessert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das weitere Hubelement im Wesentlichen baugleich zum Hubelement ist. Dadurch lässt sich die für das Ausfahren erforderliche Kraft in vorteilhafter Weise auf mehrere Hubelemente Verteilen.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Hubstütze und die Laststütze jeweils ein Führungselement umfassen, wobei das Führungselement der Laststütze in einem ersten Langloch in der ersten Längsstrebe führbar gelagert ist, wobei das Führungselement der Hubstütze in einem zweiten Langloch in der zweiten Längsstrebe führbar gelagert ist. Insbesondere lässt sich durch die Länge der Langlöcher und die Lage der Langlöcher in der ersten Längsstrebe bzw. zweiten Längsstrebe eine maximale Ausfahrposition bzw. eine maximale Einfahrposition der Aufnahme festlegen.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die erste Längsstrebe und die zweite Längsstrebe in der Stauposition die Laststütze und die Hubstütze zumindest teilweise ummanteln bzw. umhüllen. D. h. die Bauteile des Hubelements fahren beim Übergang von der Ladeposition in die Stauposition ineinander, wodurch vorteilig Platz gespart wird. Dazu ist es beispielsweise vorgesehen, dass die erste und die zweite Längsstrebe zum Teil schalenförmig ausgestaltet sind und in der Stauposition zumindest teilweise die Laststütze und die Hubstütze ummanteln bzw. umhüllen. Weiterhin ist es vorgesehen, dass der Arbeitszylinder durch die erste Längsstrebe hindurchgreift und in der Stauposition völlig zwischen der ersten Längsstrebe und der zweiten Längsstrebe verstaubar ist. Dabei ist es vorstellbar, dass die schalenförmigen Teile der ersten und der zweiten Längsstrebe in der Stauposition in Kontakt stehen. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise ein in der Stauposition besonders kompaktes Hubelement realisieren.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Hubelement und/oder das weitere Hubelement auf Bodenelementen angeordnet sind, wobei der Arbeitszylinder, insbesondere ein Antrieb des Arbeitszylinders, in der Ladeposition zumindest teilweise zwischen zwei Bodenelementen entlang der parallel zur Längsachse des U-Boots verlaufenden Richtung angeordnet ist. Vorzugsweise ist die erste Längsstrebe auf den Bodenelementen angeordnet. Dadurch lässt sich eine besonders bauraumökonomische Anordnung für die Bestandteile der Hubvorrichtung realisieren.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass eine Außenverkleidung am Rahmengerüst derart angebracht und ausgestaltet ist, dass in der Stauposition die Außenverkleidung des Rahmengerüsts in der Stauposition das U-Boot im Wesentlichen verschließt. Dadurch lässt sich ein U-Boot realisieren, das trotz der Mitführung einer Last in vorteilhafter Weise seine Stromlinienförmigkeit nicht verschlechtert. Weiterhin ist es vorstellbar, dass die Außenverkleidung am Rahmengerüst derart konfiguriert ist, dass auch die akustischen Eigenschaften des U-Boot durch das Mitführen der Last nicht verschlechtert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Hubrichtung senkrecht zu einer parallel zu einem Oberdeck des U-Boots verlaufenden Ebene verläuft. Vorzugsweise wird die Aufnahme bzw. die Last vertikal aus dem Oberdeck herausgefahren. In vorteilhafter Weise wird kein zusätzlicher Bauraum vor oder hinter der Aufnahme bzw. der Last benötigt, da auf eine Schwenkbewegung verzichtet wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass zwischen zwei Bodenelementen entlang der senkrecht zur Längsachse verlaufenden Richtung ein Teil eines Druckkörpers des U-Boots angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Druckkörper zwischen den Bodenelementen gekrümmt bzw. gewölbt, wobei die Bodenelemente in etwa auf gleicher Höhe zueinander auf dem Druckkörper angeordnet sind. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die gesamte Hubvorrichtung außerhalb des Druckkörpers auf diesem angebracht ist, wobei der Abstand der Last zum Druckkörper im Bereich des Hubelements an ihrer Unterseite größer ist als an ihrer Unterseite im mittleren Bereich der Last zwischen dem Hubelement und dem weiteren Hubelement. Dabei sind die Längsstreben der Hubvorrichtung im Wesentlichen parallel zur Längsachse des Druckkörpers ausgerichtet. Dadurch lässt sich die Hubvorrichtung platzsparend in U-Boot, beispielsweise innerhalb des Oberdecks, integrieren.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Last

– in der Stauposition entlang einer senkrecht zur Längsachse des U-Boots verlaufenden Richtung zwischen zwei Bodenelementen angeordnet ist,
– in der Stauposition entlang der senkrecht zur Längsachse des U-Boots verlaufenden Richtung zwischen dem Hubelement und dem weiteren Hubelement angeordnet ist, und/oder
– die zweite Längsstrebe in einem oberen Teil der Last angeordnet ist. Dadurch wird das platzsparende Anordnen der Hubvorrichtung durch die Abstimmung mit der Bauform des U-Boots weiter verbessert.

Ein weiterer Gegenstand ist ein U-Boot mit einer Hubvorrichtung gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 zeigt eine Hubvorrichtung für ein U-Boot gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer im U-Boot integrierten Darstellung.
2 zeigt die Hubvorrichtung für das U-Boot gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer vom U-Boot isolierten Darstellung.
Die 3a–3h zeigen das sukzessive Verfahren einer Aufnahme von der Stauposition in die Ladeposition.
Die 4 zeigt schematisch ein Hubelement für eine Hubvorrichtung gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In 1 ist eine Hubvorrichtung 1 für ein U-Boot 10 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. In der gewählten Darstellungsform zeigt sich wie die Hubvorrichtung 1 in einem U-Boot 10 anordbar bzw. integrierbar ist. Das U-Boot 10 verfügt dabei über eine Außenhülle 59, die zur besseren Sicht im Bereich der Hubvorrichtung 1 teilweise in der Darstellung weggelassen wurde. Vorzugsweise verfügt die Hubvorrichtung 1 über ein Hubelement 11 und ein im Wesentlichen zum zweiten Hubelement baugleiches weiteres Hubelement, zwischen denen eine Aufnahme 15 angeordnet ist. Dabei kann die Aufnahme 15 beispielsweise durch einen Container 6, in dem eine mitzuführende Last platzierbar ist, und/oder durch ein Trägerelement, an dem die mitzuführende Last befestigbar ist, realisiert sein. Vorzugsweise umfasst die Aufnahme 15 ein Rahmengerüst mit einem u-förmigen Trägerelement 17, das das Hubelement 11 und das weitere Hubelement 12 miteinander verbindet. Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Hubelement 11 bzw. das weitere Hubelement 12 auf einem oder mehreren Fundamenten bzw. Bodenelementen 5 angeordnet ist, wobei die Fundamente bzw. Bodenelemente 5 vorzugsweise starr mit dem U-Boot 10 verbunden sind. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Hubelemente von gleichmäßig verteilten Fundamenten bzw. Bodenelemente 5 getragen werden. Dabei ist es vorstellbar, dass durch die Höhe des Fundaments bzw. Bodenelements 5 oder der Fundamente bzw. Bodenelemente 5 ein Bauraum festgelegt wird, der mitbestimmt, wie hoch die Aufnahme 15 in eine parallel zu einer Hubrichtung A verlaufende Richtung dimensioniert werden kann. Weiterhin sind zwischen Fundament bzw. Bodenelement 5 und den Hubelementen Dämpfungselemente 32 bzw. Schockelemente anordbar. Die Dämpfungselemente 32 bzw. Schockelemente erlauben es, die mitzutransportierende Last vor möglichen Schäden – beispielsweise durch eine Schockbeanspruchung verursacht – zu bewahren, insbesondere zur Schonung der Mechanik und wenn die mitzutransportierende Last schockempfindlich ist. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Aufnahme 15 entlang der Hubrichtung A von einer Ladeposition in eine Stauposition oder von einer Stauposition in eine Ladeposition überführbar ist. In 1 befindet sich die Aufnahme 15 in der Ladeposition, in der es vorgesehen ist, die mittransportierte oder mitzutransportierende Last zu entladen oder zu beladen. Dazu ist die Aufnahme 15 außerhalb des U-Boots 10 angeordnet. Insbesondere ragt die Aufnahme in der Ladeposition, vorzugsweise vollständig, aus dem Inneren des U-Boots 10 heraus. Weiterhin ist es vorgesehen, dass das Hubelement 11 und das weitere Hubelement 12 jeweils eine erste Längsstrebe 21 und eine im Wesentlichen parallel zur ersten Längsstrebe 21 angeordnete zweite Längsstrebe 22 aufweist, wobei der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Längsstrebe 21 und 22 die Position der Aufnahme 15 entlang der Hubrichtung A festlegt. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Aufnahme 15 relativ zur ersten Längsstrebe 21 derart angeordnet ist, dass die Aufnahme 15 entlang einer parallel zur Hubrichtung A verlaufenden Richtung unterhalb der ersten Längsstrebe 21 angeordnet ist. Es ist dabei vorstellbar, dass die Aufnahme 15 in der Stauposition zumindest teilweise in einer senkrecht zur Hubrichtung A verlaufenden Richtung benachbart zu den Fundamenten bzw. Bodenelementen 5 angeordnet ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass

– die ersten Längsstreben 21 des Hubelements 11 und des weiteren Hubelements 12 eine im Wesentlichen senkrecht zur Hubrichtung A verlaufende erste Ebene festlegen und
– die zweiten Längsstrebe 21 des ersten Hubelements 11 und des weiteren Hubelements 12 eine im Wesentlichen senkrecht zur Hubrichtung A verlaufende zweite Ebene festlegen.

15

59

10

15

21

15

9

10

15

1

29

22

11

12

In 2 ist die Hubvorrichtung 1 für das U-Boot 10 gemäß der ersten beispielhaften Ausführungsform ohjne das U-Boot 10 dargestellt. Anhand dieser Darstellung soll im Detail auf die Funktionsweise des Hubelements 11 eingegangen werden. Das Hubelement 11 umfasst neben der ersten Längstrebe 21 und der zweiten Längsstrebe 22 auch noch eine Hubstütze 23 und eine Laststütze 24, wobei die erste Längsstrebe 21 und die zweite Längsstrebe 22 über die Hubstütze 23 und die Laststütze 24 miteinander verbunden sind. Insbesondere bilden die erste Längsstrebe 21, die zweite Längsstrebe 22, die Hubstütze 23 und die Laststütz 24 eine Hubschere. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Hubschere derart ausgestaltet ist, dass das vollständige Einfahren der Aufnahme 15 in der Stauposition realisierbar ist. Hierdurch kann eine vergleichsweise große Hubhöhe bei einer geringen Bauhöhe erreicht werden. Dabei ist es vorgesehen, dass der Abstand zwischen der ersten Längsstrebe 21 und der zweiten Längsstrebe 22 durch die Ausrichtung von der Hubstütze und der Längsstrebe 21 festgelegt wird. Dazu ist

– die Hubstütze 23 vorzugsweise an die erste Längsstrebe 21 in einem Hubstützenanlenkungspunkt 42 und
– die Laststütze 24 vorzugsweise an die zweite Längsstrebe 22 in einem Laststützenanlenkungspunkt 43

21

25

22

26

– die Laststütze 24 über ein Führungselement 53, beispielsweise ein Nocken mit Gleitstein, in dem ersten Langloch 25 der ersten Längsstrebe 21 führbar und
– die Hubstütze 23 über ein Führungselement 53, beispielsweise ein Nocken mit Gleitstein, in dem zweiten Langloch 26 der zweiten Längsstrebe 22

25

21

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23

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52

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21

22

15

In den 3a bis 3h ist ein sukzessives Verfahren der Aufnahme 15 von der Stauposition in die Ladeposition dargestellt, wobei die Aufnahme 15 in 3a in der Stauposition und in 3h in der Ladeposition angeordnet ist. Durch eine oberhalb des Rahmengerüsts angeordneten Außenverkleidung 60 ist es möglich – wie es in 3a gezeigt ist – die Aufnahme im Inneren des U-Boots 10 anzuordnen und gleichzeitig mit einer bündig mit der Außenhülle 59 des U-Boots 10 abschließenden Außenverkleidung 60, einen Verschluss der U-Boots 10 zu realisieren. Außerdem kann die Außenhülle 59 derart gestaltet sein, dass trotz des Mittransports einer Last die Stromlinienfähigkeit und die akustischen Fähigkeiten des U-Boots 10 nicht verschlechtert werden. Insbesondere ist es vorgesehen, die Aufnahme 15 kontinuierlich und gleichmäßig aus dem Inneren des U-Boots 10 heraus zu verfahren. In der Ladeposition, dargestellt in 3h, ist die die Aufnahme 15 vollständig außerhalb des Oberdecks angeordnet. In einer solchen Anordnung ist das Entladen bzw. Beladen der Aufnahme 15 einfach und bequem zu realisieren. Es ist auch vorstellbar, dass ein in der Aufnahme 15 für den Transport platziertes Fahrzeug in einer solchen Anordnung ohne große Mühe das U-Boot 10 verlassen kann.
In 4 ist ein Hubelement 11 für eine Hubvorrichtung 1 gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei soll die 4 herausstellen, an welcher Stelle in vorteilhafter Weise der Kraftansatzpunkt 51 angeordnet ist. Dabei entspricht das Hubelement 11 in seinen Grundzügen dem Hubelement 11, das in 2 beschrieben wurde. Für einen möglichst optimalen Kraftverlauf ist es vorgesehen, dass der Kraftansatzpunkt 51 zwischen dem Hubstützenanlenkungspunkt 42 und dem Scherendrehpunkt 52 angeordnet ist. Durch die Lage des Kraftansatzpunkts 51 wird dadurch eine Hebelarmlänge 28 festgelegt, die sich vom Hubstützenanlenkungspunkt 42 bis zum Kraftansatzpunkt 51 erstreckt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das Verhältnis der Hebelarmlänge 28 zu einer Gesamtlänge der Hubstütze zwischen 0.2 und 0.5 ist. Unter diesen geometrischen Voraussetzungen ergeben sich die günstigsten Kraftverläufe für das Hubelement 11, das bauraumsparend in das U-Boot 10 integrierbar ist.
Bezugszeichenliste

1: Hubvorrichtung
5: Fundament/Bodenelement
6: Container
9: Oberdeck
10: U-Boot
11: Hubelement
12: weiteres Hubelement
15: Aufnahme
16: Querstrebe
17: u-förmiges Trägerelement
21: erste Längsstrebe
22: zweite Längsstrebe
23: Hubstütze
24: Laststütze
25: erstes Langloch
26: zweites Langloch
27: Gesamtlänge Hubstütze
28: Hebelarmlänge
29: Querstrebe
30: Arbeitszylinder
31: weiteres Dämpfungselement
32: Dämpfungselement
41: erster Anlenkungspunkt
42: Hubstützenanlenkungspunkt
43: Laststützenanlenkungspunkt
51: Kraftansatzpunkt
52: Scherendrehpunkt
53: Führungselement
59: Außenhülle
60: Außenverkleidung
A: Hubrichtung

Claims

Hubvorrichtung (1) für ein U-Boot (10), wobei die Hubvorrichtung (1) ein Hubelement (11) und eine Aufnahme (15) zur Bereitstellung eines Stauraums umfasst, wobei die Aufnahme (15) mittels des Hubelements (11) entlang einer Hubrichtung (A) reversibel zwischen einer Stauposition und einer Ladeposition verfahrbar ist, wobei die Aufnahme (15) in der Stauposition zumindest teilweise entlang einer senkrecht zur Hubrichtung (A) verlaufenden Richtung benachbart zum Hubelement (11) angeordnet ist.
Hubvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei das Hubelement (11) einen Arbeitszylinder (30), eine erste Längsstrebe (21), eine zweite Längsstrebe (22), eine Hubstütze (23) und eine Laststütze (24) umfasst, wobei die erste Längsstrebe (21), die zweite Längsstrebe (22), die Hubstütze (23) und die Laststütze (24) zu einer Hubschere zusammengefügt sind, wobei ein Abstand zwischen der ersten Längsstrebe (21) und der zweiten Längsstrebe (22) mittels des Arbeitszylinders (30) festlegbar ist.
Hubvorrichtung (1) gemäß Anspruch 2, wobei der Arbeitszylinder (30) an der ersten Längsstrebe (21) und in einem Kraftansatzpunkt (51) an der Hubstütze (23) angelenkt ist, wobei die Laststütze (24) und die Hubstütze (23) in einem Scherendrehpunkt (52) miteinander verbunden sind, wobei eine Hebelarmlänge (28) durch den Abstand zwischen einem Hubstützenanlenkungspunkt (42) und dem Kraftansatzpunkt (51) festgelegt ist, wobei das Verhältnis zwischen der Hebelarmlänge (28) und einer Gesamtlänge (27) der Hubstütze (23) einen Wert zwischen 0.2 und 0.5 aufweist.
Hubvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei – die Aufnahme (15) in der Stauposition im Inneren des U-Boots (10) angeordnet ist und in der Ladeposition außerhalb des U-Boots (10) angeordnet ist und/oder – die Hubvorrichtung (1) im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des U-Boots (10) ausgerichtet ist.
Hubvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Aufnahme (15) ein Rahmengerüst umfasst, wobei eine zu transportierende Last am Rahmengerüst reversibel (befestigbar) ist.
Hubvorrichtung (1) gemäß Anspruch 5, wobei das Rahmengerüst ein u-förmiges Trägerelement (17) umfasst, wobei das u-förmige Trägerelement (17) das Hubelement (11) und ein weiteres Hubelement (12) miteinander verbindet, wobei das weitere Hubelement (12) im Wesentlichen baugleich zum Hubelement (11) ist.
Hubvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Hubstütze (23) und die Laststütze (24) ein Führungselement (53) umfassen, wobei das Führungselement (53) der Laststütze (24) in einem ersten Langloch (25) in der ersten Längsstrebe (21) führbar gelagert ist, wobei das Führungselement (53) der Hubstütze (23) in einem zweiten Langloch (26) in der zweiten Längsstrebe (22) führbar gelagert ist.
Hubvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die erste Längsstrebe (21) und/oder die zweite Längsstrebe (22) in der der Stauposition die Laststütze (24) und die Hubstütze (23) zumindest teilweise umhüllen.
Hubvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen einem Bodenelement (5) des U-Boots (10) und dem Hubelement (11) und dem weiteren Hubelement (12) jeweils ein Dämpfungselement (32) angeordnet ist.
Hubvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei eine Außenverkleidung (60) am Rahmengerüst derart angebracht und ausgestaltet ist, dass in der Stauposition die Außenverkleidung (60) des Rahmengerüsts in der Stauposition das U-Boot (10) strömungsgünstig verschließt, wobei zwischen Rahmengerüst und Außenverkleidung (60) ein weiteres Dämpfungselement (31) angeordnet ist.
Hubvorrichtung (1) gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei das Hubelement (11) und/oder das weitere Hubelement (12) auf Bodenelementen (5) angeordnet sind, wobei der Arbeitszylinder (30) in der Ladeposition zumindest teilweise zwischen zwei Bodenelementen (5) entlang der parallel zur Längsachse des U-Boots (10) verlaufenden Richtung angeordnet ist.
Hubvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen zwei Bodenelementen (5) entlang ein senkrecht zur Längsachse verlaufenden Richtung ein Teil eines Druckkörpers des U-Boots (10) angeordnet ist
Hubvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Last – in der Stauposition entlang einer senkrecht zur Längsachse des U-Boots (10) verlaufenden Richtung zwischen zwei Bodenelementen (5) angeordnet ist, – in der Stauposition entlang der senkrecht zur Längsachse des U-Boots (1) verlaufenden Richtung zwischen dem Hubelement (11) und dem weiteren Hubelement (12) angeordnet ist, und/oder – die zweite Längsstrebe (22) in einem oberen Teil der Last angeordnet ist.
Hubvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hubrichtung (A) senkrecht zu einer parallel zu einem Oberdeck (9) des U-Boots (10) verlaufenden Ebene verläuft.
U-Boot (10) mit einer Hubvorrichtung (1) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.