DE102019220037B4 - System zur Übergabe von Treibstoff auf See zwischen zwei Wasserfahrzeugen - Google Patents

System zur Übergabe von Treibstoff auf See zwischen zwei Wasserfahrzeugen Download PDF

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DE102019220037B4
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Abstract

Tankventil (10), wobei das Tankventil (10) einen Tankstutzen (20) gegen die Umgebung abdichtet, wobei das Tankventil (10) eine Einlasskammer (30) aufweist, wobei die Einlasskammer (30) eine Einlassöffnung zum Befüllen aufweist, wobei die Einlassöffnung von einem Einlassrand (40) der Einlasskammer (30) umgeben ist, wobei die Einlasskammer (30) eine Auslassöffnung (50) aufweist, wobei die Auslassöffnung (50) mit einem Tank verbunden ist, wobei das Tankventil (10) einen Einlassverschluss (60) aufweist, wobei das Tankventil (10) ein Kraftelement (70) aufweist, wobei das Kraftelement (70) den Einlassverschluss (60) gegen den Einlassrand (40) mit einer ersten Kraft von der Innenseite in Richtung Außenseite drückt und die Einlassöffnung von der Innenseite der Einlasskammer (30) abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassverschluss (60) zum Verschluss der Einlassöffnung ausgebildet ist, wobei der Einlassverschluss (60) in der Einlasskammer (30) angeordnet ist, wobei der Einlassverschluss (60) über ein Abstandselement (80) mit einer Außendichtung (90) verbunden ist, wobei die Außendichtung (90) außerhalb der Einlasskammer (30) angeordnet ist, wobei die Außendichtung (90) mit einer zweiten Kraft von der Außenseite in Richtung der Innenseite, welche größer als die erste Kraft ist, dichtend gegen den Einlassrand (40) drückbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Tankventil mit den weiteren Merkmalen nach Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Wasserfahrzeug mit einem Tank und einem Tankventil mit den Merkmalen nach Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einen Tankrüssel mit den weiteren Merkmalen nach Oberbegriff des Anspruchs 11.
  • Aus der Luftfahrt sind Betankungen mittels eines starren Auslegersystems oder mittels Sonde und Fangtrichter bekannt und seit langer Zeit im Einsatz.
  • Auch in der Schifffahrt ist die Übernahme von Treibstoff bekannt. So dienen beispielsweise Einsatzgruppenversorger zur Versorgung anderer Schiffe der Flotte unter anderem mit Treibstoff. Hierzu wird ein Tankschlauch zwischen den Schiffen verlegt, sodass das zu betankende Schiff Treibstoff bunkern kann.
  • Zunehmend werden aber auch unbemannte Wasserfahrzeuge eingesetzt. Diese können nicht nach dem Standardverfahren einfach betankt werden, da dieses derzeit immer die Anwesenheit von Personen auf beiden Schiffen vorsieht.
  • Erschwerend kommt auf See dazu, dass natürlich weder Treibstoff in das Meer und kein Meerwasser in den Treibstofftank gelangen soll.
  • Neben Treibstoff können aber auch andere Flüssigkeiten übergeben werden, beispielsweise Trinkwasser. Weiter kann der Treibstoff für das Wasserfahrzeug selbst sein oder für auf dem Wasserfahrzeug eingesetzte Luftfahrzeuge.
  • Aus der GB 2 451 711 A ist eine Vorrichtung zur Verhinderung der Freisetzung von Treibstoff beim Betanken eines Tanks bekannt.
  • Aus der US 2010 / 0 236 657 A1 ist ein Tankadapter bekannt.
  • Aus der DE 27 45 927 A1 ist eine Vorrichtung zum Belegen eines Schiffes bekannt.
  • Aus der US 10 053 195 B1 ist ein Ausleger zum Einfangen und Betanken eines kleineren Wasserfahrzeugs bekannt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Tankventil und einen Tankrüssel zu schaffen, mit dem ein Betanken auch ohne menschliche Interaktion auf dem zu betankenden Schiff durchgeführt werden kann.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch das Tankventil mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen, durch das erste Wasserfahrzeug mit den in Anspruch 8 angegebenen Merkmalen, durch den Tankrüssel mit den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen, durch das zweite Wasserfahrzeug mit den in Anspruch 15 angegebenen Merkmalen, durch das System mit den in Anspruch 16 angegebenen Merkmalen sowie durch das Verfahren mit den in Anspruch 17 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
  • Das erfindungsgemäße Tankventil dient dazu, einen Tankstutzen gegen die Umgebung abzudichten und den Tank zu verschließen. Insbesondere soll verhindert werden, dass Wasser von außen in den Tank eindringen kann, damit das Tankventil auf einem Wasserfahrzeug einsetzbar ist. Das Tankventil weist eine Einlasskammer auf. Die Einlasskammer weist eine Einlassöffnung zum Befüllen auf. Die Einlassöffnung ist von einem Einlassrand der Einlasskammer umgeben. Die Einlasskammer weist weiter eine Auslassöffnung auf, wobei die Auslassöffnung mit einem Tank verbunden ist. Somit kann eine Flüssigkeit über die Einlassöffnung von außen, insbesondere aus einem Tankrüssel in die Einlasskammer und über die Auslassöffnung in den Tank befördert werden. Das Tankventil weist einen Einlassverschluss auf, wobei der Einlassverschluss zum Verschluss der Einlassöffnung ausgebildet ist. Mit dem Einlassverschluss wird die Einlassöffnung verschlossen, wenn gerade kein Betankungsvorgang vorgenommen wird. Somit verschließt letztendlich der Einlassverschluss auch den Tank gegen die Umgebung. Der Einlassverschluss ist in der Einlasskammer angeordnet. Weiter weist das Tankventil ein Kraftelement auf, wobei das Kraftelement den Einlassverschluss gegen den Einlassrand mit einer ersten Kraft von der Innenseite in Richtung Außenseite drückt und die Einlassöffnung von der Innenseite der Einlasskammer abdichtet. Somit ist um unbelasteten Fall, also ohne eine erfolgende Betankung die Einlassöffnung verschlossen und die Einlasskammer gegen die Umgebung abgedichtet. Der Einlassverschluss ist über ein Abstandselement mit einer Außendichtung verbunden, wobei die Außendichtung außerhalb der Einlasskammer angeordnet ist. Somit ragt das Abstandselement durch die Einlassöffnung hindurch. Die Außendichtung kann mit einer zweiten Kraft von der Außenseite in Richtung der Innenseite, welche größer als die erste Kraft ist, dichtend gegen den Einlassrand drückbar ist. Die Außendichtung weist daher vorzugsweise eine Öffnung auf, in welche vorzugsweise ein Tankrüssel einführbar ist.
  • Ein Kraftelement kann im einfachsten und bevorzugten Fall eine Feder sein. Es kann sich ebenso um zwei sich abstoßende Magnete halten, von wenigstens einer, bevorzugt beide, Permanentmagneten sind. Das Kraftelement kann zusätzlich ein aktives Element aufweisen, welches beim Einwirken einer Kraft, welche größer als die erste Kraft ist, das Kraftelement aktiv schaltet. Beispielsweise weist das Kraftelement einen ersten Permanentmagneten und eine stromdurchflossene Spule als zweiten Magneten auf. Die Spule kann abgeschaltet oder umgepolt werden, sodass keine Gegenkraft mehr erzeugt oder sogar eine helfende Kraft erzeugt wird.
  • Vorteil des erfindungsgemäßen Tankventils ist, dass das Tankventil eine selbstschließende Einlasskammer aufweist, welche mit einem Tankrüssel in einen offenen Zustand geschaltet werden kann. Gleichzeitig stellt die Außendichtung sicher, dass keine Flüssigkeit während des Betankungsvorgangs aus der Einlasskammer in die Umgebung gelangen kann oder zum Beispiel Umgebungswasser in den Tank gelangen kann. Da das Tankventil und der Tankrüssel passend zueinander geformt sind, kann sich die Einlasskammer auch nur öffnen wenn der Tankrüssel anliegt. Ein Öffnen des Tankventils beispielsweise durch Wellenschlag ist ausgeschlossen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der Einlassverschluss und die Außendichtung über einen Einweisetrichter miteinander verbunden. Der Einweisetrichter bildet somit das Abstandselement. Der Einweisetrichter weist Öffnungen auf, durch welche Flüssigkeit, insbesondere Treibstoff, in die Einlasskammer geleitet werden kann.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Kraft weniger als doppelt so groß wie die erste Kraft. Hierdurch wird auf eine einfache Art eine zuverlässige Abdichtung der Einlasskammer während des Betankens ermöglicht. Wäre die zweite Kraft sehr viel größer als die erste Kraft, so könnte eine halboffene Zwischenstellung leicht erzeugt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Tankventil wenigstens ein erstes Fixierelement auf. Das erste Fixierelement ist dazu ausgebildet, einen Tankrüssel zu fixieren und den Tankrüssel gegen den Einlassverschluss zu drücken und so die Außendichtung gegen den Einlassrand zu drücken. Bevorzugt weist das Tankventil wenigstens drei Fixierelemente auf, welche um die Einlassöffnung herum angeordnet sind. Besonders bevorzugt weist das Tankventil vier bis acht Fixierelemente auf. Beispielhaft und bevorzugt ist das Fixierelement hakenförmig ausgebildet und seitlich klappbar.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das erste Fixierelement hydraulisch bewegt. Bei mehreren Fixierelementen werden diese bevorzugt gemeinsam bewegt.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Tankventil wenigstens einen Näherungssensor auf, wobei der Näherungssensor zur Erfassung eines Tankrüssels ausgebildet ist.
  • Besonders bevorzugt weist das Tankventil einen Näherungssensor und wenigstens ein Fixierelement auf. In diesem Fall löst die durch den Näherungssensor detektierte Nähe eines Tankrüssels den Mechanismus aus, mit welchem das Fixierelement den Tankrüssel erfasst und gegen den Einlassverschluss drückt.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Einlasskammer seitliche Schlitze als Auslassöffnungen auf. Umlaufend ist in diesem Fall vorzugsweise eine Sammelleitung zur Weiterleitung der Flüssigkeit, insbesondere des Treibstoffes, angeordnet. Hierdurch kann ein Optimum an Durchflussfläche und Stabilität erreicht werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Einlasskammer eine zylindrische Grundform auf. Somit weist die Einlassöffnung bevorzugt eine rotationssymmetrische Form, besonders bevorzugt eine runde Form, auf
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein erstes Wasserfahrzeug mit einem Tank und einem mit dem Tank verbundenem erfindungsgemäßen Tankventil.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Tankventil mit der Einlassöffnung nach oben auf dem Deck des ersten Wasserfahrzeugs angeordnet. Eine senkrechte Anordnung ist bevorzugt. Durch Wellengang kommt es immer zu einer Bewegung der Decksfläche. Bei senkrechter Anordnung des Tankventils ist diese Bewegung näherungsweise symmetrisch und kann so am besten ausgeglichen werden. Auch der Höhenausgleich durch das auf und ab der Wellenbewegung kann so besser ausgeglichen werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das erste Wasserfahrzeug ein unbemanntes Wasserfahrzeug. Das erste unbemannte Wasserfahrzeug kann dabei autonom oder ferngesteuert sein. Für den Betankungsvorgang kann ein autonomes Wasserfahrzeug auch in einen ferngesteuerten Modus umgeschaltet werden.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung einen Tankrüssel zum Betanken eines ersten Wasserfahrzeugs durch ein zweites Wasserfahrzeug. Der Tankrüssel dient dazu, mit dem erfindungsgemäßen Tankventil verbunden zu werden, um eine Betankung vorzunehmen. Tankrüssel und Tankventil sind somit wie Schloss und Schlüssel zwei ineinandergreifende und zusammenwirkende Bauteile, die jedoch getrennt verbaut werden. Typischerweise weist ein Wasserfahrzeug nur einen erfindungsgemäßen Tankrüssel oder ein erfindungsgemäßes Tankventil auf, auch wenn es möglich ist, dass ein Wasserfahrzeug beides aufweist, um sowohl aktiv zu betanken als auch um passiv betankt zu werden. Der Tankrüssel weist eine Ausflussöffnung auf. Oberhalb der Ausflussöffnung ist ein Rüsselventil angeordnet. Das Rüsselventil ist zum Verschluss der Fluiddurchführung ausgebildet. Der kurze Abstand zur Ausflussöffnung sorgt dafür, dass das Restvorlumen, welches nicht verschließbar ist, klein ist. Dadurch wird insbesondere bei Treibstoff die Gefahr des Austretens minimiert. Oberhalb des Rüsselventils ist ein Federschlauch angeordnet. Der Federschlauch dient dazu Höhenveränderungen, Verkippungen und relative Bewegungen zueinander ausgleichen zu können. Oberhalb des Federschlauchs ist eine Verbindungseinheit angeordnet, wobei die Verbindungseinheit eine erste Verbindungsvorrichtung und eine zweite Verbindungsvorrichtung aufweist. Die erste Verbindungsvorrichtung ist mit einer Hebevorrichtung verbindbar, beispielsweise einem Bordkran, und dient dazu, den Tankrüssel im Schwerpunkt zu stützen, also zu halten. Die zweite Verbindungsvorrichtung ist mit einer Stabilisierungsvorrichtung verbindbar, welche dazu dient, beispielsweise ein Pendeln des Tankrüssels an der Hebevorrichtung abzumildern oder zu verhindern.
  • Ein Federschlauch ist vorzugswese spiralförmig gerollt. Hierdurch kann der Schlauch sehr gut Längenänderungen vollziehen. Aber auch seitliche Ablenkungen können so gut kompensiert werden. Bevorzugt ist der Schlauch mit einer Stahlfeder verbunden. Die Stahlfeder verhindert dabei ein Knicken des Schlauchs bei Bewegungen des Schlauchs.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Federschlauch eine Länge von 1 m bis 3 m auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Tankrüssel eine Kamera auf. Bevorzugt ist die Kamera ist Richtung des anzusteuernden Tankventils gerichtet. Die Kamera kann einem Operator helfen, eine Verbindung herzustellen. Ebenso kann dieses eine Automatisierung des Kopplungsvorgangs ermöglichen. Weiter kann das Bild der Kamera genutzt werden, um den Seegangsausgleich der Hebevorrichtung an den Bewegungen des Wasserfahrzeugs mit dem Tankventil auszurichten.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Tankrüssel einen Klemmring auf, wobei der Klemmring dazu ausgebildet ist, das das Fixierelement beziehungsweise die Fixierelemente den Tankrüssel am Klemmring erfassen können und gegen das Tankventil drücken können.
  • Erfindungsgemäß weist der Tankrüssel einen Zentrierkegel auf. Der Zentrierkegel weist die Ausflussöffnung auf. Der Zentrierkegel ist in das erfindungsgemäße Tankventil einführbar. Insbesondere haben der Zentrierkegel des Tankrüssels und der Einweisetrichter des Tankventils ineinanderpassende Formen. Ganz besonders bevorzugt passen der Zentrierkegel des Tankrüssels und der Einweisetrichter des Tankventils kraftschlüssig und flüssigkeitsdichtend ineinander.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein zweites Wasserfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Tankrüssel und einer Hebevorrichtung sowie einem Vorratstank. Der Tankrüssel ist über einen Tankschlauch mit dem Vorratstank verbunden. Die Hebevorrichtung ist mit der ersten Verbindungsvorrichtung des Tankrüssels verbunden und hält den Tankrüssel, wobei eine Stabilisierungsleine zwischen der zweiten Verbindungsvorrichtung und dem zweiten Wasserfahrzeug angeordnet ist.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein System aus einem erfindungsgemäßen Tankventil und einem in das Tankventil passenden erfindungsgemäßen Tankrüssel. Tankrüssel und Tankventil passen bevorzugt kraftschlüssig und flüssigkeitsdichtend ineinander.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die ineinanderpassenden Elemente des Tankrüssels und des Tankventils eine abgeschnittene Kegelform auf.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist unterhalb des Tankventils eine Leitung mit einem Ventil angeordnet. Das Ventil öffnet vor Betankung und schließt nach der Betankung. Beispielsweise ist das Ventil ein Zwei-Wege-Ventil, welches zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung schaltbar ist. In der ersten Stellung ist der Zufluss in einen „Entsorgungsbehälter“ geöffnet und eine Verbindung zum Tank geschlossen. So kann beispielsweise Wasser oder andere Verunreinigungen sicher gelagert und später entsorgt werden. In der zweiten Stellung ist die Verbindung zum Tank offen und zum Entsorgungsbehälter geschlossen. Beispielsweise und bevorzugt steht das Zwei-Wege-Ventil beim Ankoppeln des Rüssels in der ersten Stellung und wird dann nach Durchfluss eines kleines Volumens in die zweite Stellung gebracht, damit Treibstoff in den Tank gelangen kann. Eine Kontamination mit Seewasser im Treibstoff kann somit ausgeschlossen werden. Auch wird so vermieden, dass sich Wasser im oder auf dem Ventil sammelt und in den Tank läuft.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein System aus einem ersten Wasserfahrzeug und einem zweiten Wasserfahrzeug.
  • In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betanken eines ersten Wasserfahrzeugs mit einem zweiten Wasserfahrzeug, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
    1. a) Anbringen des Tankrüssels an der Hebevorrichtung,
    2. b) Ausschwenken der Hebevorrichtung, sodass der Tankrüssel seitlich neben dem zweiten Wasserfahrzeug und über dem ersten Wasserfahrzeug angeordnet ist,
    3. c) Absenken des Tankrüssels,
    4. d) Verbinden des Tankrüssels und des Tankventils,
    5. e) Betanken des ersten Wasserfahrzeugs durch das zweite Wasserfahrzeug,
    6. f) Trennen der Verbindung zwischen Tankrüssel und dem Tankventil,
    7. g) Einholen des Tankrüssels durch das zweite Wasserfahrzeug.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt wenigstens während der Schritte c) bis f) eine Seegangsnachführung der Hebevorrichtung.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Verbinden in Schritt d) die folgenden Schritte auf:
    • h) Erfassen des Tankrüssels mit dem ersten Näherungssensor,
    • i) Erfassen des Tankrüssels mit dem ersten Fixierelement,
    • j) Drücken des Tankrüssels gegen den Einlassverschluss mit einer Kraft, welcher größer als die erste Kraft ist,
    • k) Drücken des Einlassverschlusses gegen den Einlassrand.
  • Hierbei ist die erste Kraft die Kraft, mit der das Kraftelement den Einlassverschluss gegen den Einlassrand von der Innenseite in Richtung Außenseite drückt.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das erste Wasserfahrzeug eine Füllstandskontrolle des Tanks auf, wobei die Füllstandskontrolle bei Erreichen des maximalen Füllstands das Trennen in Schritt f) auslöst.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden alle Operationen des ersten Wasserfahrzeugs vom zweiten Wasserfahrzeug aus ferngesteuert. Dieses ist bevorzugt, wenn das erste Wasserfahrzeug ein unbemanntes Wasserfahrzeug ist.
  • Nachfolgend sind die erfindungsgemäßen Vorrichtungen anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
    • 1 Tankventil geschlossen im Querschnitt
    • 2 Tankventil offen im Querschnitt
    • 3 Tankrüssel in der Seitenansicht
    • 4 System von Achtern
    • 5 Tankrüssel im Tankventil
  • In 1 ist das Tankventil 10 in geschlossener Stellung und in 2 in offener Stellung (mit angeschlossenem Tankrüssel 170 während Betankung) gezeigt. Der Tankrüssel 170 ist nur angedeutet, da dieser nicht Bestandteil des Tankventils 10 ist.
  • Das Tankventil 10 weist eine Einlasskammer 30 auf. In 1 ist die Einlassöffnung der Einlasskammer 30 durch den Einlassverschluss 60 verschlossen, welcher durch das Kraftelement 70, eine Feder, gegen den Einlassrand 40 gedrückt wird. So ist die Einlasskammer 30 gegen die Umgebung abgedichtet. Der Einlassverschluss 60 ist über ein Abstandselement 80 in Form eines Einweisetrichters mit der Außendichtung 90 verbunden. Im unbelasteten Zustand des geschlossenen Tankventils steht die Außendichtung 90 oberhalb der Einlassöffnung, kann jedoch, wie in 2 gezeigt, durch einen Tankrüssel 170 nach unten gegen den Einlassrand 40 gedrückt werden. In diesem Zustand kann eine Flüssigkeit, beispielsweise Treibstoff durch den Tankrüssel 170 und die Öffnung 100 im Abstandselement 80 in die Einlasskammer 30 und durch die Auslassöffnungen 50 und weiter über den Tankstutzen 20 in den Tank befördert werden.
  • Um mit einem Tankrüssel 170 besser an das Tankventil 10 andocken zu können, weist das Tankventil 10 Einweiser 320 auf. Diese sind beispielsweise scheibenförmig und näherungsweise dreieckig. Beispielsweise sind sechs Einweiser 320 jeweils im Winkel von 60 ° zueinander versetzt um die Einlassöffnung herum angeordnet. Weiter weist das Tankventil 10 Fixierelemente110 auf, die in erster Näherung hakenförmig über einen Klemmring 290 eines Tankrüssels 170 greifen und somit den Tankrüssel 170 nach unten ziehen und festhalten können. Vorzugsweise sind die Fixierelemente zwischen den Einweisern 320 angeordnet. Im oben genannten Beispiel von sechs Einweisern 320 gibt es auch sechs Fixierelemente 110, welche zueinander ebenfalls jeweils um 60 ° beabstandet sind und vorzugsweise zu den jeweils benachbarten Einweisern 320 um jeweils 30 °. Hierbei ist jede Zahl zwischen drei und zwölf, bevorzugt von fünf bis acht ja an Einweisern 320 und Fixierelementen 110 bevorzugt, ebenso eine rotationssymmetrische Anordnung dieser Elemente.
  • Um die Fixierelemente 110 zu bewegen, sind diese über ein Gestänge 130 mit einem Hydraulikzylinder 120 verbunden. Die Führung der Fixierelemente 110 erfolgt im gezeigten Beispiel über jeweils ein Schlitzloch, welches in den Fixierelementen 110 ist. Selbstverständlich kann auch jeder Antrieb, beispielsweise ein zentraler elektrischer Antrieb oder jeweils getrennte einzelne Antriebe je Fixierelement 110, verwendet werden.
  • Das Tankventil 10 weist weiter zwei Näherungssensoren 140 auf. Einer ist neben dem Einlassrand 40 angeordnet und so ausgerichtet, dass dieser Näherungssensor 140 die Annäherung eines Tankrüssels 170 detektieren kann. Aus Sicherheitsgründen ist im Inneren des Tankventils 10 ein zweiter Näherungssensor 140 angeordnet, der die Bewegung des Einlassverschlusses 60 oder damit verbundener Bauteile detektieren kann. Durch die Anordnung im Inneren ist dieser Näherungssensor 140 nicht den Umwelteinflüssen ausgesetzt und somit ist dessen Ausfallwahrscheinlichkeit reduziert.
  • Das Tankventil 10 weist weiter mehrere Dichtungen 300 auf.
  • Das Tankventil 10 ist im gezeigten Beispiel in das Deck 310 eines ersten Wasserfahrzeugs 150 eingebaut.
  • In 3 ist der Tankrüssel 170 gezeigt. Am oberen Ende des Tankrüssels 170 befinden sich der Tankschlauch 280, durch den die Flüssigkeit befördert wird. Diese fließt dann weiter durch den Spiralschlauch 200, welcher beispielsweise eine Länge von 1 m aufweist und auf beispielsweise 3 m verlängerbar ist, wenn die Spirale auseinandergezogen werden kann. Hierdurch kann eine Bewegung zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende ausgeglichen werden. Am unteren Ende des Spiralschlauches 200 ist ein Rüsselventil 190 angeordnet, mit dem der Tankrüssel 170 verschlossen werden kann. Unterhalb des Rüsselventils 190 ist ein Zentrierkegel 270 mit Ausflussöffnungen 180 angeordnet. Der Zentrierkegel 270 kann in das als Einweisetrichter ausgeführte Abstandselement 80 des Tankventils 10 eingeführt werden.
  • Damit die Fixierelemente 110 des Tankventils 10 den Tankrüssel 170gut greifen und in das Tankventil 10 einführen können, weist der Tankrüssel 170 einen Klemmring 290 auf.
  • Um einen Operator die Arbeit zu erleichtern oder eine Automatisierung zu ermöglichen, weißt der Tankrüssel 170 eine Kamera 260 auf, mit der die Position relativ zu einem Tankventil 10 und/oder einem Deck 310 erfasst werden kann.
  • Am oberen Ende des Tankrüssels 170 ist eine Verbindungseinheit 210 angeordnet, um den Tankrüssel 170 in seinem Schwerpunkt zu stützen und möglichst stabil zu halten. Die Verbindungseinheit 170 weist eine erste Verbindungsvorrichtung 210 auf. Diese ist um gezeigt Fall als Ausnehmung ausgeführt und hier kann ein Halteseil einer Hebevorrichtung 240 angeordnet werden. Des Weiteren weist die Verbindungseinheit 170 eine zweite Verbindungsvorrichtung 220 auf. Auch diese ist im gezeigten Fall als Ausnehmung ausgeführt. Die zweite Verbindungsvorrichtung 220 ist mit einer Stabilisierungsvorrichtung 250 verbindbar, welche zusätzliche Stabilität insbesondere gegen ein Aufschwingen im freien Zustand bewirkt.
  • 4 zeigt ein zweites Wasserfahrzeug 160, beispielsweise einem Versorger. Dieses zweite Wasserfahrzeug 160 betankt ein erstes Wasserfahrzeug 150. Der Tankrüssel 170 und das Tankventil 10 sind aus dieser Abbildung heraus in 5 vergrößert gezeigt. Über eine Hebevorrichtung 240, beispielsweise einen Bordkran, kann der Tankrüssel 170 gehalten und bewegt werden. Der Tankrüssel ist weiter über eine Stabilisierungsvorrichtung 250 stabilisiert, insbesondere um Bewegungen quer zur Fahrtrichtung zu erschweren. Um den Tankschlauch 280 zu halten, wird eine zusätzliche Tragseil 330 verwendet.
  • Der mit Z markierte Kreis aus 4 ist in 5 vergrößert gezeigt.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Tankventil
    20
    Tankstutzen
    30
    Einlasskammer
    40
    Einlassrand
    50
    Auslassöffnung
    60
    Einlassverschluss
    70
    Kraftelement
    80
    Abstandselement
    90
    Außendichtung
    100
    Öffnung
    110
    Fixierelement
    120
    Hydraulikzylinder
    130
    Gestänge
    140
    Näherungssensor
    150
    erstes Wasserfahrzeug
    160
    zweites Wasserfahrzeug
    170
    Tankrüssel
    180
    Ausflussöffnung
    190
    Rüsselventil
    200
    Federschlauch
    210
    Verbindungseinheit
    220
    erste Verbindungsvorrichtung
    230
    zweite Verbindungsvorrichtung
    240
    Hebevorrichtung
    250
    Stabilisierungsvorrichtung
    260
    Kamera
    270
    Zentrierkegel
    280
    Tankschlauch
    290
    Klemmring
    300
    Dichtung
    310
    Deck
    320
    Einweiser
    330
    Tragseil

Claims (20)

  1. Tankventil (10), wobei das Tankventil (10) einen Tankstutzen (20) gegen die Umgebung abdichtet, wobei das Tankventil (10) eine Einlasskammer (30) aufweist, wobei die Einlasskammer (30) eine Einlassöffnung zum Befüllen aufweist, wobei die Einlassöffnung von einem Einlassrand (40) der Einlasskammer (30) umgeben ist, wobei die Einlasskammer (30) eine Auslassöffnung (50) aufweist, wobei die Auslassöffnung (50) mit einem Tank verbunden ist, wobei das Tankventil (10) einen Einlassverschluss (60) aufweist, wobei das Tankventil (10) ein Kraftelement (70) aufweist, wobei das Kraftelement (70) den Einlassverschluss (60) gegen den Einlassrand (40) mit einer ersten Kraft von der Innenseite in Richtung Außenseite drückt und die Einlassöffnung von der Innenseite der Einlasskammer (30) abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassverschluss (60) zum Verschluss der Einlassöffnung ausgebildet ist, wobei der Einlassverschluss (60) in der Einlasskammer (30) angeordnet ist, wobei der Einlassverschluss (60) über ein Abstandselement (80) mit einer Außendichtung (90) verbunden ist, wobei die Außendichtung (90) außerhalb der Einlasskammer (30) angeordnet ist, wobei die Außendichtung (90) mit einer zweiten Kraft von der Außenseite in Richtung der Innenseite, welche größer als die erste Kraft ist, dichtend gegen den Einlassrand (40) drückbar ist.
  2. Tankventil (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlassverschluss (60) und die Außendichtung (90) über einen Einweisetrichter miteinander verbunden sind, wobei der Einweisetrichter Öffnungen (100) aufweist, durch welche Flüssigkeit in die Einlasskammer (30) geleitet werden kann.
  3. Tankventil (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kraft weniger als doppelt so groß ist wie die erste Kraft.
  4. Tankventil (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tankventil (10) wenigstens ein erstes Fixierelement (110) aufweist, wobei das erste Fixierelement (110) dazu ausgebildet ist, einen Tankrüssel (170) zu fixieren und den Tankrüssel (170) gegen den Einlassverschluss (60) zu drücken und so die Außendichtung (90) gegen den Einlassrand (40) zu drücken.
  5. Tankventil (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fixierelement (110) hydraulisch bewegt wird.
  6. Tankventil (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tankventil (10) wenigstens einen Näherungssensor (140) aufweist, wobei der Näherungssensor (140) zur Erfassung eines Tankrüssels (170) ausgebildet ist.
  7. Tankventil (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlasskammer (30) seitliche Schlitze als Auslassöffnungen (50) aufweist.
  8. Erstes Wasserfahrzeug (150) mit einem Tank und einem mit dem Tank verbundenem Tankventil (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
  9. Erstes Wasserfahrzeug (150) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Tankventil (10) mit der Einlassöffnung nach oben auf dem Deck des ersten Wasserfahrzeugs (150) angeordnet ist.
  10. Erstes Wasserfahrzeug (150) nach einem der Ansprüche 8 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wasserfahrzeug (150) ein unbemanntes Wasserfahrzeug ist.
  11. Tankrüssel (170) zum Betanken eines ersten Wasserfahrzeugs (150) durch ein zweites Wasserfahrzeug (160), wobei der Tankrüssel (170) eine Ausflussöffnung (180) aufweist, wobei oberhalb der Ausflussöffnung (180) ein Rüsselventil (190) angeordnet ist, wobei das Rüsselventil (190) zum Verschluss der Fluiddurchführung ausgebildet ist, wobei oberhalb des Rüsselventils (190) ein Federschlauch (200) angeordnet ist, wobei oberhalb des Federschlauchs (200) eine Verbindungseinheit (210) angeordnet ist, wobei die Verbindungseinheit (210) eine erste Verbindungsvorrichtung (220) aufweist, wobei die erste Verbindungsvorrichtung (220) mit einer Hebevorrichtung (240) verbindbar ist, wobei die Verbindungseinheit (210) eine zweite Verbindungsvorrichtung (230) aufweist, wobei die zweite Verbindungsvorrichtung (230) mit einer Stabilisierungsvorrichtung (250) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tankrüssel (170) einen Zentrierkegel (270) aufweist, wobei der Zentrierkegel (270) die Ausflussöffnung (180) aufweist, wobei der Zentrierkegel (270) in das Tankventil (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 einführbar ist.
  12. Tankrüssel (170) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Federschlauch (200) eine Länge von 1 m bis 3 m aufweist.
  13. Tankrüssel (170) nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Tankrüssel (170) eine Kamera (260) aufweist.
  14. Zweites Wasserfahrzeug (160) mit einem Tankrüssel (170) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, einer Hebevorrichtung (240) und einem Vorratstank, wobei der Tankrüssel (170) über einen Tankschlauch (280) mit dem Vorratstank verbunden ist, wobei die Hebevorrichtung (240) mit der ersten Verbindungsvorrichtung (220) des Tankrüssels (170) verbunden ist und den Tankrüssel (170) hält, wobei eine Stabilisierungsleine zwischen der zweiten Verbindungsvorrichtung (230) und dem zweiten Wasserfahrzeug (160) angeordnet ist.
  15. System aus einem ersten Wasserfahrzeug (150) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 und einem zweiten Wasserfahrzeug (160) nach Anspruch 14.
  16. Verfahren zum Betanken eines ersten Wasserfahrzeugs (150) nach einem der Ansprüche 8 bis 10 mit einem zweiten Wasserfahrzeug (160) nach Anspruch 14, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: a) Anbringen des Tankrüssels (170) an der Hebevorrichtung (240), b) Ausschwenken der Hebevorrichtung (240), sodass der Tankrüssel (170) seitlich neben dem zweiten Wasserfahrzeug (160) und über dem ersten Wasserfahrzeug (150) angeordnet ist, c) Absenken des Tankrüssels (170), d) Verbinden des Tankrüssels (170) und des Tankventils (10), e) Betanken des ersten Wasserfahrzeugs (150) durch das zweite Wasserfahrzeug (160), f) Trennen der Verbindung zwischen Tankrüssel (170) und dem Tankventil (10), g) Einholen des Tankrüssels (170) durch das zweite Wasserfahrzeug (160).
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens während der Schritte c) bis f) eine Seegangsnachführung der Hebevorrichtung (240) erfolgt.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbinden in Schritt d) die folgenden Schritte aufweist: h) Erfassen des Tankrüssels (170) mit dem ersten Näherungssensor (140), i) Erfassen des Tankrüssels (170) mit dem ersten Fixierelement (110), j) Drücken des Tankrüssels (170) gegen den Einlassverschluss (60) mit einer Kraft, welcher größer als die erste Kraft ist, k) Drücken des Einlassverschlusses (60) gegen den Einlassrand (40).
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wasserfahrzeug (150) eine Füllstandskontrolle des Tanks aufweist, wobei die Füllstandskontrolle bei Erreichen des maximalen Füllstands das Trennen in Schritt f) auslöst.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass alle Operationen des ersten Wasserfahrzeugs (150) vom zweiten Wasserfahrzeug (160) aus ferngesteuert werden.
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