DE15733486T1 - Schnorchelventil - Google Patents

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Abstract

Schnorchelventil zum Steuern eines Fluidstroms in einen ausfahrbaren Unterseebootmast, wobei das Schnorchelventil Folgendes umfasst: einen Ventilkörper, der Folgendes besitzt: eine röhrenförmige Wand mit einer äußeren Fläche und einer inneren Fläche auf der entgegengesetzten Seite der äußeren Fläche, wobei die innere Fläche eine innere Bohrung definiert; einen Ventileinlass, der sich durch die röhrenförmige Wand erstreckt, um die äußere Fläche und die innere Bohrung fluidtechnisch zu verbinden; und einen Ventilauslass in Fluidkommunikation mit der inneren Bohrung, und eine Hülse, die innerhalb der inneren Bohrung zwischen einer geschlossenen Position, in der sie den Ventileinlass bedeckt, um dadurch zu verhindern, dass Wasser durch den Ventileinlass in die innere Bohrung fließt, und einer offenen Position, in der zumindest ein Teil des Ventileinlasses durch die Hülse unbedeckt ist, um dadurch zu erlauben, dass Luft durch den Ventileinlass in die innere Bohrung strömt, gleiten kann.

Claims (44)

  1. Schnorchelventil zum Steuern eines Fluidstroms in einen ausfahrbaren Unterseebootmast, wobei das Schnorchelventil Folgendes umfasst: einen Ventilkörper, der Folgendes besitzt: eine röhrenförmige Wand mit einer äußeren Fläche und einer inneren Fläche auf der entgegengesetzten Seite der äußeren Fläche, wobei die innere Fläche eine innere Bohrung definiert; einen Ventileinlass, der sich durch die röhrenförmige Wand erstreckt, um die äußere Fläche und die innere Bohrung fluidtechnisch zu verbinden; und einen Ventilauslass in Fluidkommunikation mit der inneren Bohrung, und eine Hülse, die innerhalb der inneren Bohrung zwischen einer geschlossenen Position, in der sie den Ventileinlass bedeckt, um dadurch zu verhindern, dass Wasser durch den Ventileinlass in die innere Bohrung fließt, und einer offenen Position, in der zumindest ein Teil des Ventileinlasses durch die Hülse unbedeckt ist, um dadurch zu erlauben, dass Luft durch den Ventileinlass in die innere Bohrung strömt, gleiten kann.
  2. Schnorchelventil nach Anspruch 1, das ferner eine Ventildichtung umfasst, wobei die Hülse eine Dichtungsfläche umfasst, die mit der Ventildichtung dichtend in Eingriff gelangt, wenn die Hülse in der geschlossenen Position ist.
  3. Schnorchelventil nach Anspruch 2, wobei die Ventildichtung an einem axialen Ende der inneren Bohrung vorgesehen ist und die Dichtungsfläche der Hülse an einem axialen Ende der Hülse vorgesehen ist.
  4. Schnorchelventil nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, das ferner eine zweite Ventildichtung umfasst, wobei die Hülse eine zweite Dichtungsfläche umfasst, die mit der zweiten Ventildichtung gleitend in Eingriff gelangt, wenn das Ventil in der geschlossenen Position ist.
  5. Schnorchelventil nach Anspruch 4, wobei die innere Fläche der röhrenförmigen Wand des Ventilkörpers die zweite Dichtung umfasst und wobei die zweite Dichtungsfläche eine äußere Fläche einer röhrenförmigen Wand der Hülse ist.
  6. Schnorchelventil nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, wobei sich der Ventileinlass axial zwischen der ersten und der zweiten Ventildichtung befindet.
  7. Schnorchelventil nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Hülse entlang einer Gleitachse zwischen der offenen und der geschlossenen Position gleitet und wobei die innere Bohrung eine Querschnittsfläche senkrecht zu der Gleitachse besitzt, die entlang der axialen Länge des Ventilkörpers zwischen dem Ventileinlass und dem Ventilauslass konstant bleibt.
  8. Schnorchelventil nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Hülse eine Dichtungsrille umfasst, die die Dichtungsfläche umfasst.
  9. Schnorchelventil nach Anspruch 8, wobei sich die Dichtungsrille in der Dicke in Richtung der Dichtungsfläche verjüngt.
  10. Schnorchelventil nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei ein äußerer Durchmesser der Hülse gleich einem äußeren Durchmesser der Dichtungsrille ist.
  11. Schnorchelventil nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Hülse in Richtung der geschlossenen Position vorbelastet ist.
  12. Schnorchelventil nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Hülse durch eine Stange getragen wird.
  13. Schnorchelventil nach Anspruch 12, wenn abhängig von Anspruch 11, wobei die Hülse in Richtung der geschlossenen Position durch Vorbelastungsmittel, die durch die Stange auf die Hülse wirken, vorbelastet ist.
  14. Schnorchelventil nach einem vorhergehenden Anspruch, das ein aktiv bedientes Betätigungselement umfasst, das konfigurierbar ist, die Hülse von der geschlossenen Position in die offene Position zu bewegen.
  15. Schnorchelventil nach Anspruch 14, wobei das aktiv betätigte Betätigungselement ein hydraulisches Betätigungselement umfasst.
  16. Schnorchelventil nach Anspruch 15, wenn abhängig von Anspruch 12 oder Anspruch 13, wobei das hydraulische Betätigungselement einen Hydraulikzylinder umfasst und wobei zumindest ein Teil der Stange innerhalb des Hydraulikzylinders gleiten kann.
  17. Schnorchelventil nach Anspruch 16, wobei der Teil der Stange, der innerhalb des Hydraulikzylinders gleiten kann, einen Kolben mit einer Antriebsfläche umfasst und wobei das hydraulische Betätigungselement konfigurierbar ist, die Hülse durch Liefern eines unter Druck stehenden Hydraulikfluids an die Antriebsfläche des Kolbens von der geschlossenen Position in die offene Position zu bewegen.
  18. Schnorchelventil nach Anspruch 16 oder 17, wobei der Teil der Stange, der innerhalb des Hydraulikzylinders gleiten kann, eine zweite Antriebsfläche umfasst und wobei die Vorbelastungsmittel ein Vorbelastungselement umfassen, das zwischen der zweiten Antriebsfläche und einem Stopp, der innerhalb des Zylinders vorgesehen ist, referenziert ist.
  19. Schnorchelventil nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Hülse wahlweise in Richtung der geschlossenen Position aktiv vorbelastet ist.
  20. Schnorchelventil nach Anspruch 19, wenn abhängig von einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei die Hülse in Richtung der geschlossenen Position durch das Betätigungselement aktiv vorbelastet ist.
  21. Schnorchelventil nach Anspruch 19, wenn abhängig von Anspruch 18, wobei die Hülse wahlweise aktiv in Richtung der geschlossenen Position durch das hydraulische Betätigungselement vorbelastet ist, wobei das hydraulische Betätigungselement konfigurierbar ist, ein unter Druck stehendes Hydraulikfluid an die zweite Antriebsfläche des Kolbens zu liefern.
  22. Schnorchelventil nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Hülse ein Verbundmaterial umfasst oder daraus besteht.
  23. Schnorchelventil nach Anspruch 22, wobei die Hülse eine röhrenförmige Wand umfasst, die ein Verbundmaterial umfasst.
  24. Schnorchelventil nach Anspruch 22 oder 23, wobei das Verbundmaterial aus einem mit Kohlefaser verstärkten Kunststoff besteht.
  25. Schnorchelventil nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei ein Hülsenschutz an einem ersten Ende der Hülse vorgesehen ist.
  26. Schnorchelventil nach Anspruch 25, wobei der Hülsenschutz die erste Dichtungsfläche umfasst.
  27. Schnorchelventil nach einem vorhergehenden Anspruch, das ferner ein oder mehrere Heizgeräte umfasst, die konfiguriert sind, den Ventilkörper zu erwärmen.
  28. Schnorchelventil nach Anspruch 27, wobei das eine oder die mehreren Heizgeräte mehrere Heizgeräte umfassen, die um den Umfang des Ventilkörpers angeordnet sind.
  29. Schnorchelventil nach Anspruch 27 oder Anspruch 28, das ferner einen oder mehrere Thermostate umfasst, von denen jeder konfiguriert ist, die Wärme, die von einem entsprechenden Heizgerät des einen oder der mehreren Heizgeräte als Reaktion auf eine gemessene Temperatur ausgegeben wird, zu steuern.
  30. Schnorchelventil nach Anspruch 27 oder Anspruch 28, wobei eines oder mehrere oder jedes des einen oder der mehreren Heizgeräte ein oder mehrere Heizelemente umfasst, die ihre Temperatur aufgrund der Tatsache, dass ihre elektrischen Widerstände beim Erwärmen ansteigen, selbst regulieren.
  31. Schnorchelventil nach einem der Ansprüche 27 bis 30, wobei eines oder mehrere oder jedes des einen oder der mehreren Heizgeräte zwischen die innere und die äußere Fläche der röhrenförmigen Wand des Ventilkörpers eingebettet ist.
  32. Ausfahrbare Unterseebootmastanordnung, die Folgendes umfasst: eine Luftansaugröhre und ein Schnorchelventil nach einem vorhergehenden Anspruch, das an einem Ende der Luftansaugröhre befestigt ist, wobei der Ausgang des Schnorchelventils in Fluidkommunikation mit der Luftansaugröhre ist.
  33. Anordnung nach Anspruch 32, wobei das Schnorchelventil einen Fluidstrom in die Luftansaugröhre steuert.
  34. Anordnung nach Anspruch 32 oder Anspruch 33, wobei das Schnorchelventil und mindestens ein Teil der Luftansaugröhre in einer Schutzverkleidung untergebracht sind.
  35. Schnorchelventil nach Anspruch 34, wobei die Verkleidung eine Lufteinlassöffnung umfasst.
  36. Ausfahrbare Mastanordnung nach einem der Ansprüche 32 bis 35, die ferner einen oder mehrere Sensoren in Kommunikation mit einer Steuereinheit umfasst, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, die Hülse als Reaktion auf von den Sensoren empfangene Signale in die offene oder die geschlossene Position zu bewegen oder sie dort zu halten.
  37. Ausfahrbare Mastanordnung nach Anspruch 36, die ferner mindestens ein Paar Sensoren umfasst, wobei jedes des mindestens einen Paars Sensoren einen ersten Sensor eines ersten Typs angrenzend an einen zweiten Sensor eines zweiten Typs, der von dem ersten Typ verschieden ist, umfasst.
  38. Ausfahrbare Mastanordnung nach Anspruch 36 oder Anspruch 37, die mehrere Sensoren oder mehrere Paare Sensoren umfasst, die voneinander physikalisch beabstandet und in Kommunikation mit der Steuereinheit sind, wobei die Steuereinheit konfiguriert ist, Signale von den mehreren Sensoren oder den mehreren Paaren Sensoren zu berücksichtigen, um zu bestimmen, ob die Hülse in die offene Position zu bewegen oder dort zu halten ist oder ob die Hülse in die geschlossene Position zu bewegen oder dort zu halten ist.
  39. Ausfahrbare Mastanordnung nach einem der Ansprüche 36 bis 38, wobei die Steuereinheit mehrere Betriebsarten besitzt, die eine Schnorchelbetriebsart und eine Tauchbetriebsart enthalten.
  40. Ausfahrbare Mastanordnung nach Anspruch 39, wobei in der Schnorchelbetriebsart die Steuereinheit konfiguriert ist, die Hülse als Reaktion auf eine Angabe von den Sensoren, dass zumindest ein Teil der Lufteinlassöffnung in der Verkleidung unter die Wasseroberfläche getaucht ist, in die geschlossene Position zu bewegen oder die Hülse in der geschlossenen Position zu halten.
  41. Eisetzbare Mastanordnung nach Anspruch 39 oder 40, wobei in der Schnorchelbetriebsart die Steuereinheit konfiguriert ist, die Hülse als Reaktion auf eine Angabe von den Sensoren, dass die Lufteinlassöffnung in der Verkleidung über der Wasseroberfläche liegt, in die offene Position zu bewegen oder die Hülse in der offenen Position zu halten.
  42. Unterseeboot, das das Schnorchelventil nach einem der Anspruche 1 bis 31 umfasst.
  43. Unterseeboot, das die ausfahrbare Mastanordnung nach einem der Ansprüche 32 bis 41 umfasst.
  44. Verfahren zum Betreiben eines Schnorchelventils, das in einer ausfahrbaren Mastanordnung enthalten ist, mit einer Lufteinlassöffnung, wobei das aktive Schnorchelventil Folgendes umfasst: einen Ventilkörper, der Folgendes besitzt: eine röhrenförmige Wand mit einer äußeren Fläche und einer inneren Fläche auf der entgegengesetzten Seite der äußeren Fläche, wobei die innere Fläche eine innere Bohrung definiert; einen Ventileinlass, der sich durch die röhrenförmige Wand erstreckt, um die äußere Fläche und die innere Bohrung fluidtechnisch zu verbinden; und einen Ventilauslass in Fluidkommunikation mit der inneren Bohrung, und eine Hülse, die innerhalb der inneren Bohrung zwischen einer geschlossenen Position, in der sie den Ventileinlass bedeckt, um dadurch zu verhindern, dass Wasser durch den Ventileinlass in die innere Bohrung fließt, und einer offenen Position, in der zumindest ein Teil des Ventileinlasses durch die Hülse unbedeckt ist, um dadurch zu erlauben, dass Luft von der Lufteinlassöffnung durch den Ventileinlass in die innere Bohrung strömt, gleiten kann, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Bewegen der Hülse in die geschlossene Position oder Halten der Hülse dort als Reaktion auf eine Bestimmung, dass zumindest ein Teil der Lufteinlassöffnung unter eine Wasseroberfläche getaucht ist, und Bewegen der Hülse in die offene Position oder Halten der Hülse dort als Reaktion auf eine Bestimmung, dass die Lufteinlassöffnung über der Wasseroberfläche liegt.
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