DE292610C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

.-JVI 292610 -KLASSE 65 d. GRUPPE

zur Regelung der Tiefenlage.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 22. Juli 1914 ab.

Die Erfindung betrifft Torpedominen, Treibminen und andere Unterseekörper ähnlicher Art, welche eine periodische auf und nieder gehende Bewegung im Wasser erhalten, auf einer gewünschten mittleren Tiefe unter der Wasseroberfläche gehalten werden und schließlich nach einiger Zeit sinken und unschädlich werden. In bekannten Minen wird diese periodische, auf und nieder gehende Bewegung durch Veränderung der Wasserverdrängung des Unterwasserkörpers bewirkt. Zu diesem Zweck wird durch Druckluft, die einem in dem Unterwasserkörper befindlichen Behälter nach . Maßgabe einer hydrostatischen Einrichtung entnommen wird, Wasser aus einem Wasserraum ausgetrieben und wieder eingelassen. Die hierbei dem Luftdruckbehälter entnommene Luftmenge und dementsprechend die Veränderung des Auftriebes des Unterwasserkörpers ist sehr ungleichmäßig. Sie hängt in hohem Maße von dem Bewegungswiderstand des durch die hydrostatische Einrichtung verstellten Hahnes und außerdem von der Veränderung des Druckes im Luftdruckbehälter ab. Die Folge davon ist, daß die Tauchtiefe des Unterwasserkörpers nicht mit Sicherheit auf das gewünschte Maß eingestellt werden kann. Der Erfindung gemäß wird eine vollkommen gleichförmige Luftmenge dadurch in den Wasserraum des Unterwasserkörpers übergeführt, daß die dem Druckluftbehälter entnommene Luft zunächst einem als Meßvorrichtung dienenden Zwischenbehälter zugeführt wird. Hierdurch wird es möglich, trotz der Bewegungswiderstände der Regelvorrichtung und der Veränderung des Druckes im Luftdruckbehälter immer eine gleichförmige Veränderung des Auftriebes des Unterwasserkörpers herbeizuführen, so daß dieser sich immer innerhalb bestimmter Grenzen auf und nieder bewegt.

In der beiliegenden Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Fig. I ist ein senkrechter Schnitt einer kugelförmigen Mine, und Fig. 2 und 3 sind Einzelteile in größerem Maßstabe.

Das Gehäuse I der Mine besitzt zweckmäßig Kugelform. Es ist oben mit einem Deckel 2 versehen, in dem die hydrostatische Vorrichtung untergebracht ist. Die Bauart der letzteren kann verschieden sein. In dem dargestellten Ausführungsbeispiei ist die bei dem Whitehead-Torpedo verwandte Bauart verwen-

clct. Die Vorrichtung ist mit einer hydrostatischen Platte oder Kolben 3 versehen, die auf der Außenseite mit einer Kautschukplatte 4 bedeckt ist und auf der Innenseite unter dem Druck einer Spiralfeder 5 steht. Diese Feder, die sogenannte Tiefenregulierfeder, kann durch ein Spannstück 6 je nach der Tiefe, auf welcher die Mine schwebend zu halten ist, verschieden stark gespannt werden. Die Verschiebung des Spannstückes 6 erfolgt vermittels eines in ösen am Federgehäuse 7 gelagerten Hebels 8, dessen anderes Ende mit einer Mutter 9 drehbar verbunden ist. Diese kann mittels einer im Deckel 2 drehbar gelagerten Schraube Io und eines von außen aufgesetzten Schlüssels in der einen oder anderen Richtung verschoben werden, derart, daß die Feder 5 gespannt bzw. nachgelassen wird.

Die Bewegung des hydrostatischen Kolbens in der einen oder anderen Richtung unter Einfluß des äußeren Wasserdruckes und des Federdruckes wird mittels eines in einem Gestell gelagerten Hebels 11 auf einen im Schiebergehäuse verschiebbaren Rundschieber 12 übertragen, der als Krafteinschalter arbeitet.

Der Schieber 12 dient zur Betätigung des eigentlichen Regelschiebers 23 im Schiebergehäuse 22. Die verdichtete Luft wird unter hohem Druck (beispielsweise loo bis 150 Atm.) in einem Behälter I4 aufbewahrt, der mit einem Füllventil 15 zum Laden des Behälters von der Außenseite der Mine versehen ist, sowie mit einem Abschlußventil 16, mittels dessen der Austritt der Luft aus dem Behälter von der Außenseite der Mine nach Belieben geregelt werden kann. Das Füll- und das Abschlußventil besitzen zweckmäßig die bekannte bei dem Whitehead-Torpedo verwandte Bauart.
Vom Behälter 14 wird die verdichtete Hochdruckluft durch das Rohr 17 durch einen Druckregler 18 bekannter Bauart geleitet. Dieser ist zweckmäßig derart angebracht, daß er von der Außenseite der Mine eingestellt werden kann. Im Druckregler wird der Druck auf den gewünschten gleichbleibenden Betrag herabgesetzt, beispielsweise auf 10 bis 15 Atm. Danach strömt die Luft durch das Rohr 19 weiter. Dieses Rohr ist in zwei Rohren 20 und 21 verzweigt, von denen das Rohr 20 zum Schiebergehäuse 13 und das Rohr 21 zum Schiebergehäuse 22 führt.

Der Behälter 24, der sogenannte Regelbehälter, steht mit dem die Mine umgebenden Wasser in Verbindung, und zwar einerseits durch ein Rohr 25, welches unmittelbar von der Außenfläche der Mine nach dem unteren Ende des Regelbehälters führt, und anderseits durch ein Rohr 26, das den Regelbehälter mit dem Schiebergehäuse 22 des Relaisschiebers verbindet.

Das Gehäuse 22 steht mit dem die Mine umgebenden Wasser durch ein Rohr 27 in Verbindung. Das Rohr 26 geht von einer Schraubendüse am oberen Ende des Regelbehälters aus. In diese ist ein in den Regelbehälter ragendes, mit Gewinde versehenes Rohr 28 eingesetzt, welches durch einen Schlüssel mehr oder weniger weit in den Regelbehälter eingeschraubt werden kann. Vom Schiebergehäuse 13 gehen zwei je nach einem Ende des Schiebergehäuses 22 leitende Rohre 29, 30 aus. Von dem Gehäuse 22 führt ein Rohr 31 nach einem kleineren Zwischenbehälter 32.

Der Schieber I2 besitzt zwei Steuerkolben 33, 34 sowie an beiden Enden Dichtungskolben. Zwischen Steuer- und Dichtungskolben befinden sich drei Ausdrehungen 35, 36, 37. Der Regelschieber 23 besitzt ebenso zwei Steuerkolben 40, 41 und zwei Dichtungskolben., zwischen denen sich drei Aussparungen 42, 43, 44 befinden. Die Mündungen der Rohre 26 und 31 im Gehäuse des Relaisschiebers sind in der Längsrichtung des Schiebers durch Aussparungen 45, 46 verlängert. Zwischen den Mündungen der Rohre 2i und 27 im Gehäuse des Regelschiebers befindet sich eine getrennte Aussparung 47.

Die Wirkungsweise der Mine ist wie folgt:

Vor dem Auswerfen der Mine wird das Luftgefäß mit hochverdichteter Luft gefüllt und das Abschlußventil 16 geöffnet. Der Druckregler 18 wird auf eine gewisse Tiefe eingestellt, und die Tiefenregelvorrichtung wird auf die gewünschte Mitteltiefe eingestellt. Die gespannte Luft strömt nun durch das Rohr 17 zum Druckregler 18, wo der Druck herabgesetzt wird und Luft von niedrigerem Druck durch das Rohr 19 und dessen Zweige 20 und 2I geleitet wird.

Wenn der hydrostatische Kolben 3 sich nun unter dem Druck der Feder 5 in seiner äußersten Stellung befindet, steht der Schieber I2 in seiner untersten Stellung (Fig. 2), und die durch das Rohr 20 einströmende Luft von herabgeminderter Spannung streicht durch die Aussparung 36 und das Rohr 30 nach dem Gehäuse des Regelschiebers 23 und verschiebt ihn in die in Fig. 2 gezeigte Endstellung. Das entgegengesetzte Ende des Regelschiebers wird dagegen dem Auslaßdruck ausgesetzt, indem das Rohr 29 durch die Aussparung 35 in Verbindung mit der Abflußöffnung 38 steht, die entweder in einem besonderen Abflußbehälter mündet oder durch welche die Luft in das Innere des Minengehäuses ausgelassen werden kann.

Die Ausdrehung 42 des Regelschiebers stellt nun zwischen den Rohren 26 und 27 und die Ausdrehung 44 zwischen den Rohren 21 und 31 eine Verbindung her. Durch die letzteren strömt nun Niederdruckluft vom Rohr 19 in den Zwischenbehälter 32, so daß dieser mit Luft von herabgesetztem Druck gefüllt wird. In diesem

Zustand befindet sich die Mine, wenn sie an die Wasseroberfläche gelangt. Die Mine ist im voraus derart ausgeglichen, daß sie ungefähr dasselbe spezifische Gewicht wie das Wasser hat. Sie sinkt daher gleich bis unter die Wasseroberfläche. Hierbei strömt das Wasser durch das Rohr 25 nach dem Regelbehälter 24, so daß die Luft durch die Rohre 28 und 26, die Ausdrehung42 am Regelschieber und das Rohr 27 hinausgetrieben wird.

Da die Wasserverdrängung der Mine hierbei vermindert wird, sinkt die Mine weiter. Allmählich wird der hydrostatische Kolben durch den zunehmenden Wasserdruck nach innen ge-

!5 drückt, und wenn die Mine sich in der gewünschten Mitteltiefe befindet, stehen der hydrostatische Kolben und sein Schieber 12 in der Mittelstellung. Die Mine sinkt aber weiter, so daß eier Kolben weiter nach innen gedrückt und der Schieber 12 gehoben wird. Infolgedessen kann die Niederdruckluft vom Rohr 20 durch die Ausdrehung 36 nach dem Rohr 29 gelangen, während das Rohr 30 durch die Aussparung 37 mit der Ablaßöffnung 39 verbunden wird. Der Regelschieber wird hierbei in seine entgegengesetzte Endstellung (Fig. 3) geschoben. Die Verbindung des Zwischenbehälters 32 mit dem Rohr 21 wird hierbei durch den einen Dichtungskolben des Regelschiebers unterbrochen, und der Behälter wird anstatt dessen durch das Rohr 31, die Ausdrehung 44, die Aussparung 47, die Ausdrehung 43 und die Rohre 26, 28 mit dem Regelbehälter 24 in Verbindung gesetzt. Der Kolben 40 sperrt nun die Verbindung des Rohres 26 mit der Oberfläche der Mine durch das Rohr 27 ab. Die im Zwischenbehälter befindliche Niederdruckluft strömt nun nach dem Regelbehälter über, in diesen beiden Behältern findet ein Ausgleich des Druckes statt.

Ein Teil des in den Regelbehälter eingeströmten Wassers wird nun durch das Rohr 25 wieder ausgetrieben, so daß die Wasserverdrängung der Mine wieder plötzlich erhöht wird und die Mine Wieder steigt.

Wenn die Mine so hoch gestiegen ist, daß der hydrostatische Kolben unter Einfluß des Federdruckes in seine äußere Stellung zurückgegangen ist, sind die Schieber in die in Fig. 2 gezeigte Stellung zurückgegangen. Das Wasser dringt von neuem in den Regelbehälter 24 ein und verdrängt die in diesem befindliche Luft durch das Rohr 27. Gleichzeitig wird der Zwischenbehälter von neuem mit Niederdruckluft vom Rohr 21 gefüllt.

Wegen des Einströmens des Wassers fängt die Mine wieder an zu sinken. Sie wird in derselben Weise fortgesetzt um die eingestellte Mitteltiefe schwingen, solange der Druck im Luftgefäß noch hinreichend hoch ist. Wenn der Druck dagegen zu sehr gefallen ist, kann sich die Mine nicht mehr in der gewünschten Tiefe halten, sondern sie sinkt allmählich tiefer, so daß sie unschädlich wird.

Wenn die Mine für Übungszwecke verwendet wird, kann man eine Vorrichtung mit Uhrwerk o. dgl. einsetzen, vermöge deren der Regelbehälter 24 eine bestimmte Zeit, nachdem die Mine ausgesetzt ist, oder wenn der Druck im Luftgefäß auf einen bestimmten Wert gefallen ist, mit Luft gefüllt und gleichzeitig vom Wasser abgeschlossen wird, so daß die Mine zur Oberfläche steigt und aufgenommen werden kann.

Der Regelbehälter 24 ist so groß zu machen, daß sein Inhalt mindestens gleich der Summe der für die Umstellung der Bewegungsrichtung der Mine erforderlichen Wasserverdrängung und der mit Rücksicht auf das verschiedene spezifische Gewicht des Wassers erforderlichen Wasserverdrängung ist. Man kann in der Mine einen nach dem Wasser offenen Behälter oder Zylinder mit verschiebbarem Kolben o. dgl. anbringen, um die Wasserverdrängung der Mine vor ihrem Aussetzen einzustellen. Um zu verhindern, daß etwa durch zu träges Arbeiten der Vorrichtung zu viel Wasser in den Regelbehälter gelangt, und die Mine zu tief sinkt, kann man vor dem Aussetzen der Mine das Rohr 28 derart einstellen, daß der Regelbehälter nur teilweise mit Wasser gefüllt werden kann. Das Wasser kann nämlich nur wenig über die untere Mündung des Rohres 28 nach oben steigen, da die im oberen Teil des Behälters eingeschlossene Luft verdichtet wird und bald dem Druck des einströmenden Wassers das Gleichgewicht hält.

Würde aber so viel Wasser in den Regelbehälter einströmen, daß die aus dem Zwischenbehälter 32 eingelassene Luft nicht hinreichend ist, um die Mine wieder hinaufzutreiben, wird diese doch nicht lange in der Tiefe bleiben. Dann allmählich fließt Niederdruckluft an dem Regelschieber vorbei in den Regelbehälter, so daß immer mehr Wasser ausgetrieben wird, und die Mine schließlich wieder emporsteigt. Das Eindringen von Luft in den Regelbehälter kann auch absichtlich dadurch erfolgen, daß man Niederdruckluft durch einen besonderen, mit einer feinen Öffnung versehenen und von dem Regelschieber unabhängigen Kanal einströmen läßt. Hierdurch erreicht man größere Sicherheit dafür, daß die Mine nicht zu lange in der Tiefe bleibt.

Die Abflußluft vom Regelschieber kann entweder in einen besonderen Abflußbehälter mit Sicherheitsauslaßventil und von dort ins Wasser ausströmen, nachdem ein gewisser Druck im Abflußbehälter erreicht ist, oder sie kann unmittelbar in das Innere des Minengehäuses abgelassen werden. Im letzteren Falle wird das Minengehäuse zweckmäßig mit einem Sicher- iao

heitsventil versehen. Die Abflußluft vom Regelschieber sowohl wie diejenige vom Regelbehälter ist in feinverteilter Form in das Wasser auszulassen, damit nicht die Anwesenheit der Mine im Wasser durch große Luftblasen verraten wird. Zu diesem Zweck kann man die Luft auch vom Regelbehältcr zu einem besonderen Abflußbehälter mit zahlreichen Öffnungen zum Auslassen der Luft leiten, oder man kann die

ic Mündung des Rohres 27 erweitern und mit einem gelochten Blech überdecken.

Der Rauminhalt oder der Druck im Zwischenbehälter muß natürlich so abgepaßt werden, daß die bestimmte, in den Regelbehälter einzulassende Luftmenge groß genug ist, um der Mine einen kräftigen Auftrieb zu geben, ohne jedoch dieselbe zu weit über die gewünschte Mitteltiefe zu treiben.

Der Hauptvorteil der Vorrichtung besteht darin, daß die Tiefschwingungen der Mine auf Mindestmaß vermindert werden.

Es leuchtet ein, daß irgendein beliebiges anderes Gas, beispielsweise Kohlensäure, zur Tiefenregelung verwendet werden kann.

Claims (5)

Pate nt-An Sprüche:

1. Torpedomine mit einem Druck- und Regelbehälter für verdichtete Luft oder Gas zur Regelung der Tiefenlage, gekennzeichnet durch einen zwischen den Druck- und Regelbehälter eingeschalteten Zwischenbehälter, aus welchem, nachdem er aus dem Druckluftbehälter aufgefüllt und von diesem wieder abgesperrt worden ist, bei jeder Tiefschwingung eine bestimmte abgemessene Luft- bzw. Gasmenge in den Regelbehälter eingelassen wird.

2. Torpedomine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllung des Zwischenbehälters aus dem Druckluftbehälter in der einen, die Entleerung in den Regelbehälter in der anderen Stellung des Regelschiebers erfolgt.

3. Schiebervorrichtung nach Anspruch 2, ⁴S dadurch gekennzeichnet, daß der Regelschieber mit Druckluft durch einen, die Druckluft verteilenden Krafteinschalterschieber (12) gesteuert wird, der von dem gewöhnlichen hydrostatischen Kolben o. dgl. bewegt wird.

4. Torpedomine nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelschicber aus einem in einem Schiebergehäuse verschiebbaren zylindrischen oder anders gestalteten Teil (23) besteht, der an beiden Enden mit einem Dichtungskolben und zwischen diesen mit Steuerkolben versehen ist, wobei zwischen Steuer- und Dichtungskolben drei Ausdrehungen angeordnet sind, während im Gehäuse von den paarweise gegenüberliegenden Kanälen auf der einen Seite die Mündungen nach der Mitte des Gehäuses zu erweitert sind und auf der anderen Seite zwischen den Kanälen eine Aussparung im Gehäuse vorhanden ist, so daß in der einen Endstellung des Schiebers der Austritt der Luft aus dem Regelbehälter und gleichzeitig der Übergang des Treibmittels zwischen dem Druckbehälter und Zwischenbehälter, in der anderen Endstellung zwischen dem Zwischenbehälter und dem Regelbehälter stattfindet.

5. Torpedomine nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Druckbehälter und dem Zwischenbehälter eingeschalteten Druckregler, zum Zweck, die Luft oder das Gas unter einem bestimmten niedrigen Druck dem Zwischenbehälter zuzuführen.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.