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Die Erfindung betrifft ein Unterseeboot mit einer Öffnung und einem die Öffnung verschließenden Deckel, und den weiteren Merkmalen nach Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Unter einer Öffnung wird im Sinne der Erfindung eine Verbindung zwischen dem Inneren des Unterseeboots, insbesondere dem Inneren des Druckkörpers des Unterseeboots, und dem Umgebungswasserbereich verstanden, wobei der Begriff Öffnung auch die den eigentlich Durchlassraum umschließende Wandung umfassen kann. Es kann sich bei der Wandung um ein Rohr beispielsweise ein Waffenrohr, ein Multifunktionsrohr, eine Schleuse, einen Staubehälter, einen Personenausgang (Luk) und dergleichen handeln. Bei einem Rohr befindet sich in seinem Inneren ein Lagerraum, in welchen eine Waffe, beispielsweise ein Torpedo, Ausrüstungsgegenstände, Taucher oder beliebige andere Dinge verbracht sein können. Das Rohr kann eine weitere Öffnung zum Inneren des Druckkörpers aufweisen, beispielsweise für eine Taucherschleuse oder zum Nachladen bei einem Waffenrohr. Bei einem Multifunktionsrohr kann sogar ein Modul eingebracht sein, welches für die gesamte Dauer des Einsatzes mit dem Inneren des Druckkörpers des Unterseeboots verbunden ist. Ein Rohr kann aber auch nur eine Öffnung aufweisen, beispielsweise um Ausrüstungsgegenstände aufzunehmen, welche beispielsweise von Tauchern im getauchten Zustand entnehmbar sein sollen.
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Je höher jedoch die Öffnung angeordnet ist, umso wichtiger ist es, Gewicht zu reduzieren, da ansonsten die Schwerpunktslage des Unterseeboots negativ beeinflusst wird. Dieses ist dem entsprechend am Wichtigsten, wenn die Öffnung im Turm, insbesondere am oberen Ende des Turms angeordnet ist. Je höher der Schwerpunkt liegt, desto instabiler wird das Unterseeboot.
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Des Weiteren befinden sich die Lagerstellen vom Gestänge in direktem Kontakt mit Seewasser. Durch die dort vorliegende Schubbewegung ist die Gefahr von Schmutzeinzug bei der translatorischen Bewegung groß. Zusätzlich weist der Deckel mit einer Schubstange zusätzlich zwei Drehpunkte auf, die gleichfalls dem Seewasser ausgesetzt sind. Um diese funktionsfähig zu halten, müssen zwei separate Schmierfettversorgungsleitungen installiert werden, damit ein dauerhafter Betrieb gewährleistet ist.
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Des Weiteren ist bei einer Öffnung, welche nach oben angeordnet ist, zu berücksichtigen, dass die Luft vor dem Öffnen entfernt werden muss. Unter nach oben sind insbesondere senkrechte Vorrichtungen zu verstehen aber auch nach oben geneigte. In allen diesen Fällen bildet der die Öffnung verschließende Deckel den höchsten Punkt und somit sammelt sich Luft in diesem Bereich. Wird die Luft nicht abgeführt, so steigt diese beim Öffnen des Deckels auf und ist an der Wasseroberfläche sichtbar. Hierdurch würde sich das Unterseeboot verraten.
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Aus der nachveröffentlichten
DE 10 2018 215 489 ist ein Unterseeboot mit Deckelöffnungsantrieb bekannt.
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Aus der
GB 1915 / 16 600 A ist ein selbstfahrendes untertauchbares Schiff der angegebenen Art, bei dem der Bedienerraum durch den Rumpf des Schiffes und durch die in Längsrichtung beabstandeten Schotten begrenzt und mit einer Liege, einem Polster oder dergleichen versehen ist, auf der der Bediener in der im wesentlichen liegenden Position eng vom Rumpf umgeben liegt, und bei dem ein Kommandoturm oder eine Visiereinrichtung vorgesehen ist, in die sich der Kopf des Bedieners erstreckt, wobei der Betrieb des Schiffes durch eine Steuereinrichtung, die sich zwischen den Knien des Bedieners erstreckt, und durch einen oder mehrere Steuerhebel auf einer oder beiden Seiten des Bedienerraumes gesteuert wird, bekannt.
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Die
US 1 773 223 A offenbart ein Unterseeboot und insbesondere auf ein Rettungsboot oder eine Jolle zur Verwendung in Verbindung damit, welches unter normalen Bedingungen teilweise in der Struktur des Unterseebootes untergebracht ist, wo es den geringsten Widerstand bei der Fahrt durch das Wasser bietet und wo es für die Insassen des Unterseebootes leicht zugänglich ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, Luft aus dem Deckel ins Innere des Unterseeboots zu bringen, wobei flexible Verbindungen, wie zum Beispiel Schläuche aufgrund des hohen Außendrucks und des kompressiblen Innenmediums (Luft) nicht einsetzbar sind.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch das Unterseeboot mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
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Das erfindungsgemäße Unterseeboot weist wenigstens eine erste Öffnung zwischen dem Inneren des Unterseeboots und dem Umgebungswasserbereich auf.
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Unter dem Inneren des Unterseeboots wird insbesondere der Druckkörper oder ein Durchgang zum Druckkörper, beispielsweise eine Schleuse oder ein Waffenrohr, verstanden. Zum Inneren des Unterseeboots gehören aber auch Bereiche, welche wenigstens zeitweise wasserfrei sind, also beispielsweise Lager- und Staubehälter, Waffenrohre ohne Zugang zum Druckkörper, beispielsweise für Täuschkörper oder andere Gegenmaßnahmen, beispielsweise Anti-Torpedo-Torpedos.
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Die erste Öffnung ist mit einen ersten Deckel verbunden, wobei die erste Öffnung mit dem ersten Deckel verschließbar ist. Der erste Deckel ist um eine erste Rotationsachse drehbar gelagert. Auf der ersten Rotationsachse ist eine erste Achse angeordnet. Um die erste Achse ist wenigstens ein erster rotierender Bereich und wenigstens ein erstes Gehäuse angeordnet, wobei das erste Gehäuse starr mit dem Unterseeboot verbunden ist. Der erste rotierende Bereich ist mit dem ersten Deckel verbunden oder verbindbar. Die Verbindung zwischen dem ersten rotierenden Bereich und dem ersten Deckel dient dazu, den ersten Deckel während der Schwenkbewegung zu führen oder die Schwenkbewegung durchzuführen.
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Das erste Gehäuse weist einen ersten Gasführungskanal auf, der erste rotierende Bereich weist einen zweiten Gasführungskanal auf. Der erste Gasführungskanal und der zweite Gasführungskanal sind so angeordnet, dass bei geschlossenem ersten Deckel der erste Gasführungskanal und der zweite Gasführungskanal miteinander verbunden sind, sodass Gas vom zweiten Gasführungskanal in den ersten Gasführungskanal gelangen kann.
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Vorteil der Erfindung ist es, dass die im Drehgelenk beweglichen Teile auch für die Durchführung des Gasstromes genutzt werden. Da das Drehgelenk bereits der Umgebung, dem Seewasser, ausgesetzt ist, weist dieses bereits eine sehr gute Abdichtung auf. Alle Zuleitungen, insbesondere Zuleitungen, welche im ungeschützten Außenwasserbereich liegen, können so starr ausgeführt werden, da der erste Deckel relativ zum ersten rotierenden Bereich und das erste Gehäuse relativ zum Unterseeboot keine Bewegung ausführt. Hierdurch kann vollständig auf flexible, insbesondere kompressible, Verbindungen, beispielsweise Schläuche, im Außenwasserbereich und im Bereich der ersten Rotationsachse verzichtet werden.
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Zuleitungen, die zwar dem Seewasser ausgesetzt sind, aber im abgedeckten Bereich zwischen Druckkörper und Verkleidung verlaufen, können grundsätzlich flexibel ausgeführt werden, soweit die Zuleitung kompressionsfest wenigstens bis zum Nenntauchdruck ist. Unter kompressionsfest ist zu verstehen, dass sich zwar die Querschnittsfläche geringfügig ändern kann, die Zuleitung aber nicht unter dem Außendruck kollabiert. Vorteilhaft sind die Zuleitungen, die zwar dem Seewasser ausgesetzt sind, aber im abgedeckten Bereich zwischen Druckkörper und Verkleidung verlaufen, zumindest in unmittelbarer Nähe des Drehgelenks starr und somit nicht flexibel ausgeführt.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung grenzen der erste rotierende Bereich und das erste Gehäuse in einem ersten Grenzbereich aneinander an. Der erste Gasführungskanal und der zweite Gasführungskanal weisen im ersten Grenzbereich bei geschlossenem ersten Deckel den gleichen Querschnitt auf und grenzen unmittelbar aneinander an. Besonders bevorzugt wird der Querschnitt so gering wie möglich gehalten, dass der zur Entlüftung notwendige Gasstrom hindurch geführt werden kann, die Verbindung zwischen dem ersten Gasführungskanal und dem zweiten Gasführungskanal jedoch bei einer möglich geringen Drehung (Öffnung) bereits geschlossen wird. Hierdurch wird das Risiko von eindringendem Wasser minimiert.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung grenzen der erste rotierende Bereich und das erste Gehäuse in einem ersten Grenzbereich aneinander an. Der erste Gasführungskanal oder der zweite Gasführungskanal weist einen Querschnitt auf, welcher die Fläche umfasst welche der Querschnitt des anderen Gasführungskanals beim Öffnen beziehungsweise Schließen überstreicht. Hierdurch ist ständig eine Gasverbindung vorhanden. Diese Ausführungsform ist üblicherweise weniger bevorzugt, da damit auch im geöffneten Zustand eine Verbindung besteht, über die gegebenenfalls Wasser ins Innere des Druckkörpers eindringen könnte.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der erste rotierende Bereich einen zweiten Anschluss auf, wobei der zweite Anschluss den zweiten Gasführungskanal mit einer zweiten Gasleitung verbindet. Die zweite Gasleitung ist auf der dem ersten rotierenden Bereich gegenüberliegenden Seite mit dem ersten Deckel verbunden. Die zweite Gasleitung ist vorzugsweise starr und druckstabil ausgeführt.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das erste Gehäuse einen ersten Anschluss auf, wobei der erste Anschluss den ersten Gasführungskanal mit einer ersten Gasleitung verbindet. Die erste Gasleitung ist auf der dem ersten Gehäuse gegenüberliegenden Seite mit dem Inneren des Druckkörpers oder einer Gasspeichervorrichtung verbunden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem ersten rotierenden Bereich und dem ersten Gehäuse wenigstens eine erste Dichtung angeordnet.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind bei geöffnetem ersten Deckel der erste Gasführungskanal und der zweite Gasführungskanal voneinander getrennt. Hierdurch wird das Risiko von eindringendem Wasser minimiert.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Normale der ersten Öffnung einen Winkel von weniger als 45 ° zur Senkrechten auf.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Unterseeboot einen ersten ersten Rotationsantrieb und einen zweiten ersten Rotationsantrieb auf. Der erste erste Rotationsantrieb und der zweite erste Rotationsantrieb sind auf der ersten Rotationsachse angeordnet, wobei der erste erste Rotationsantrieb und der zweite erste Rotationsantrieb auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Deckels der ersten Rotationsachse angeordnet sind. Der erste erste Rotationsantrieb und der zweite erste Rotationsantrieb sind zur Drehung des ersten Deckels um die erste Rotationsachse ausgebildet und sind hierzu mit der ersten Öffnung und dem ersten Deckel verbunden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der erste rotierende Bereich Bestandteil des ersten ersten Rotationsantriebs.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der erste Deckel mit einem zweiten Rotationsbereich fest verbunden, wobei der erste Rotationsbereich und der zweite Rotationsbereich über eine erste Kupplung miteinander kraftschlüssig verbindbar sind.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die erste Kupplung hydraulisch betrieben. Bevorzugt ist die erste Kupplung mit dem Hydrauliksystem des Unterseeboots über hydraulische Versorgungsleitungen verbunden.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die erste Kupplung ein Rückstellelement auf, wobei das Rückstellelement zur Trennung des ersten Rotationsbereichs und des zweiten Rotationsbereichs führt, sofern die erste Kupplung nicht hydraulisch geschlossen wird. Dieses ist vorteilhaft, wenn beispielsweise durch Schockeinwirkung die Hydraulikleitungen beschädigt werden. Es erfolgt damit eine automatische Abtrennung des ersten ersten Rotationsantriebs, sodass dieser die Rotation und damit ein Öffnen oder Schließen des ersten Deckels nicht behindern kann.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das erste Gehäuse mit dem ersten Rotationsbereich und/oder dem zweiten Rotationsbereich in geöffneter Stellung des ersten Deckels durch eine zweite Kupplung kraftschlüssig verbindbar. Hierdurch kann der erste Deckel in geöffneter Stellung verriegelt werden. Ein ungewolltes Schließen wird somit verhindert. Dieses kann besonders bevorzugt sein, wenn der erste Deckel Teil einer Taucherschleuse ist, da so ein ungewolltes Schließen, welches zu Verletzungen führen kann, verhindert wird.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die zweite Kupplung ein erstes Kraftelement, insbesondere eine Feder, auf, wobei das erste Kraftelement in geöffneter Stellung des ersten Deckels das erste Gehäuse mit dem ersten Rotationsbereich und/oder dem zweiten Rotationsbereich kraftschlüssig verbindet. Die zweite Kupplung weist weiter eine Entriegelungsvorrichtung auf, wobei die Entriegelungsvorrichtung zur Lösung der zweiten Kupplung gegen die Kraft des ersten Kraftelements ausgebildet ist. Hierdurch ist sichergestellt, dass auch bei einer Beschädigung der erste Deckel offen bleibt. In diesem Fall kann anschließend das Unterseeboot nur mit geöffnetem ersten Deckel weiter fahren.
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Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Unterseeboot anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
- 1 Unterseeboot mit einem ersten Deckel
- 2 erster Deckel in geöffneter Position
- 3 Querschnitt durch eine Achse mit Gasführungskanälen
- 4 Querschnitt durch eine Achse mit Gasführungskanälen, 180 ° gedreht
- 5 Querschnitt durch eine Achse mit zweiter Kupplung
- 6 Querschnitt durch eine Achse mit zweiter Kupplung, 180 ° gedreht
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In 1 ist ein Unterseeboot 10 mit einem ersten Deckel 30 gezeigt. Durch den ersten Deckel 30 können beispielsweise Taucher aus dem Inneren des Unterseeboots 20 in das umgebende Wasser gelangen.
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2 zeigt den ersten Deckel 30 in geöffneter Position. Der erste Deckel ist über zwei Rotationsantriebe 60 drehbar, wobei die beiden Rotationsantriebe 60 auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Deckels 30 auf der Rotationsachse 70 liegen. Um den ersten Deckel 30 fest mit dem oberen Ende der ersten Öffnung 22 zu verschließen, ist dort ein Pressring angeordnet.
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Zwischen 3 und 4 sowie zwischen 5 und 6 ist schematisch eine 180 ° Drehung des ersten Deckels 30 um die Rotationsachse 70 gezeigt. Diese wird praktisch nie erfolgen, der Drehwinkel wird üblicher Weise zwischen 90 ° und 115 ° liegen. Um die beiden Zustände aber auf einer ebenen Zeichnung darzustellen, wurde rein schematisch eine 180 ° Drehung gezeigt. Hierdurch soll die Funktionsweise verdeutlicht werden. Des Weiteren sind die Figuren grob schematisch und nicht maßstabsgetreu und zeigen nur einen Teilausschnitt.
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3 und 4 zeigen den ersten Gasführungskanal 140 und den zweiten Gasführungskanal 150 bei geschlossenem ersten Deckel 30 (3) und bei geöffnetem ersten Deckel 30 (4). Um die erste Achse 100 sind ein erster rotierender Bereich 120 und ein zweiter rotierender Bereich 110 angeordnet. Der zweite rotierende Bereich weist die Verbindung zum ersten Deckel 30 auf. Der erste rotierende Bereich 120 ist Bestandteil des Rotationsantriebs 60. Die Verbindung zum Unterseeboot 10 wird über das erste Gehäuse 130 hergestellt. Der erste rotierende Bereich 120 und der zweite rotierende Bereich sind über eine hier nicht gezeigte erste Kupplung verbindbar. Ist der erste Deckel 30 geschlossen, wie in 3 gezeigt, so kann Luft, welche sich unter dem ersten Deckel 30 befindet über eine zweite Gasleitung und den zweiter Anschluss 170 in den zweiten Gasführungskanal 150 gelangen. Von dort kann die Luft in den ersten Gasführungskanal 140 und weiter über den ersten Anschluss 160 und eine erste Gasleitung beispielsweise weiter ins Innere des Druckkörpers des Unterseeboots 10 geleitet werden. Wird der erste Deckel 30 über den Rotationsantrieb 60 geöffnet, so erfolgt eine Rotationsbewegung des ersten rotierenden Bereichs 120 im Verhältnis zum ersten Gehäuse 130. Hierdurch bewegt sich auch der zweite Gasführungskanal 150 relativ zum ersten Gasführungskanal 140, sodass die Verbindung getrennt wird. Im geöffneten Zustand des Deckels, wie in 4 gezeigt, könnte Wasser über eine zweite Gasleitung und den zweiten Anschluss 170 in den zweiten Gasführungskanal 150 gelangen. Dieses kann aber nicht weiter in den ersten Gasführungskanal 140 und damit in das Innere des Druckkörpers des Unterseeboots 10 eindringen.
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In 5 und 6 ist eine zweite Kupplung mit einem ersten Kraftelement 230 in Form einer Feder und einer Entriegelungsvorrichtung bestehend aus einem Entriegelungskolben 220 und einer Entriegelungshydraulik 240 gezeigt. In 5 ist der erste Deckel 30 in geöffneter Stellung und 6 ist der erste Deckel 30 in geschlossener Stellung. In geöffneter Stellung greift der Kupplungskolben 200 in den zweiten rotierenden Bereich 110 ein und blockiert dessen Bewegung. Der Kupplungskolben 200 wird aktiv durch das erstes Kraftelement 230 in die verriegelte Stellung gebracht. Um den ersten Deckel 30 zu schließen, muss der Kupplungskolben 200 aktiv zurückgezogen werden. Dieses erfolgt, in dem durch die Entriegelungshydraulik 240 Hydraulikflüssigkeit eingebracht und so der Entriegelungskolben 220 gegen das erste Kraftelement 230 bewegt wird. Die Blockierung des zweiten rotierenden Bereichs 110 wird dadurch aufgehoben und der erste Deckel 30 kann in die in 6 gezeigte geschlossene Stellung verbracht werden.
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Beispielsweise können die Gasführungskanäle 140, 150 in einem Rotationsantrieb 60 auf einer Seite des ersten Deckels 30 und die zweite Kupplung in dem gegenüberliegenden Rotationsantrieb 60 angeordnet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Unterseeboot
- 20
- Innere des Unterseeboots
- 22
- oberes Ende der ersten Öffnung
- 24
- Pressring
- 30
- erster Deckel
- 60
- Rotationsantrieb
- 70
- Rotationsachse
- 100
- erste Achse
- 110
- zweiter rotierender Bereich
- 120
- erster rotierender Bereich
- 130
- erstes Gehäuse
- 140
- ersten Gasführungskanal
- 150
- zweiten Gasführungskanal
- 160
- erster Anschluss
- 170
- zweiter Anschluss
- 200
- Kupplungskolben
- 210
- Stange
- 220
- Entriegelungskolben
- 230
- erstes Kraftelement
- 240
- Entriegelungshydraulik
