DE3402619C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausstoßvorrichtung für Geschosse aus U-Boot-Torpedorohren mit Druckwasser, wobei eine Wasserzylinder-Kolben-Einheit mit einem doppelseitig beaufschlagten Kolben einer von mindestens einem aufladbaren Druckmittelspeicher speisbaren Stellzylinderanordnung als Antrieb mit einem Torpedo­ rohr verbunden ist und Wasser in das angeschlossene Torpedorohr zum Ausstoß der Geschosse preßbar ist, die gegenüber dem Torpedorohr zur Herstellung eines Druckraumes abgedichtet sind.

Ein Ausstoßsystem dieser Art ist bereits aus der DE-AS 11 24 387 zu entnehmen. Es wird dabei eine Wasserzylinder-Kolben-Einheit über einen Preßluft­ zylinder angetrieben, der seine Energie aus dem Hoch­ druck-Bordnetz erhält. Bei diesen bekannten Anordnungen haben sich in der Praxis Mängel herausgestellt. Hierzu zählen:

• - starke Geräuschentwicklung beim Ausblasen der je­ weils auf der Stangen- und Deckelseite des Pneumatik­ zylinders entweichenden teilentspannten Preßluft,
• - nicht ausreichende Zuverlässigkeit der Pneumatik- Ventile und Dichtung bei den erforderlichen Drücken,
• - Betriebsstörungen durch Unterkühlung des Pneumatik­ zylinders und der zugehörigen Ventile sowie des Bootsinnenraumes, besonders bei hohen Schußfolgen,
• - Druckanstieg im Bootsraum beim Ausblasen der Preß­ luft.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ausstoßvorrich­ tung der gattungsgemäßen Art zu verbessern, die durch einfache mechanische Elemente, eine Erhöhung der Funktionssicherheit sowie Geräuschminderung und eine gute Ausnutzung der eingesetzten Energie ermöglicht.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die Stellzylinderanordnung mit einer Druckflüssigkeit beaufschlagt wird und die Druck­ flüssigkeit für den Ausstoßvorgang mit der die Kolbenstange aufnehmenden Kolbenseite der Stell­ zylinderanordnung verbindbar ist, während für den Rückstellvorgang zusätzlich eine Verbindung zur anderen Kolbenseite der Stellzylinderanordnung einschaltbar ist.

Hierdurch wird vermieden, daß ein Druckanstieg im Bootsraum herbeigeführt wird und eine starke Ge­ räuschentwicklung beim Ausblasen erfolgt. Ferner ist es möglich, einen Teil der Energie zur Rückfüh­ rung des Kolbens der Wasserzylinder-Kolben-Einheit zusätzlich auszunutzen. Durch diese Vorteile werden die besonderen Betriebsbedingungen im U-Boot besser berücksichtigt. Zusätzlich werden durch einen Hydro­ antrieb langhubige niederfrequente Schwingungen im Ge­ samtsystem im wesentlichen unterdrückt.

Um kurze Schußfolgen zu ermöglichen, wird vorgeschla­ gen, daß mehrere Hydrospeicher bzw. Speichergruppen nacheinander mit der hydraulischen Stellzylinderan­ ordnung verbindbar sind und die Wasserzylinder-Kol­ ben-Einheit jeweils über ein Stellelement mit einem von mehreren Torpedorohren zusammenschaltbar ist.

Ferner ist vorgesehen, daß der Kolben der Wasser­ zylinder-Kolben-Einheit mit einer verschiebbar zu­ geordneten Rückschlagventilplatte versehen ist, die den Kolben beim Ausstoßen der Bewaffnung abdichtet und bei der Rückstellung Durchtrittsöffnungen frei­ gibt.

Zur Ausbildung einer robusten Dichtungsanordnung für die Stellelemente des Ausstoßvorganges und zum selbständigen Halten in der Schließposition, wenn die Rohre bei höherem Außendruck entwässert werden sollen, wird vorgeschlagen, daß das Stellelement zur Betätigung des Torpedorohres als Rohrschieber ausgebildet ist und Dichtungen in Schieberichtung aufweist, wobei die in Schließrichtung vorn liegen­ de Dichtung einen größeren Durchmesser als die in Öffnungsrichtung vorn liegende Dichtung aufweist.

Um einen vielseitigen Einsatz zu gewährleisten, ist vorgesehen, daß die Abdichtung des Torpedorohres in Form eines Sperringes derart steuerbar oder als Rückschlagelement ausgebildet ist, daß ein Wasserdurchfluß rohreinwärts zwischen Torpedorohr und auszustoßender Bewaffnung bei der Verwendung als Ablaufrohr durchführbar ist.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Er­ findung schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Gesamtanordnung mit mehreren Torpedorohren,

Fig. 2 eine hydraulische Stellzylin­ deranordnung mit ihrer Energie­ zuführung,

Fig. 3 und 4 Ausbildungen eines Rohr­ schiebers,

Fig. 5 bis 8 Ausführungen eines Sperr­ ringes gemäß der Einzelheit X in Fig. 1 in der Schließ- und Öffnungsstellung.

In der dargestellten Anordnung sind Torpedorohre 1, 2 und 3 in einer Druckkörperwand 4 und einem Vor­ schiffschott 5 gehalten. Die Torpedorohre 1, 2, 3 besitzen Mündungsklappen 6 und Bodendeckel 7. Sie enthalten außerdem Wassereintrittsöffnungen 8, wel­ che mit Hilfe von Rohrschiebern 9 über ein Betäti­ gungsgestänge 10 öffenbar bzw. schließbar sind. Fer­ ner sind Sperringe 65 in den Torpedorohren 1, 2, 3 an­ geordnet, die die Bewaffnung eng umschließen und den Durchtritt von Wasser zwischen Bewaffnung 20 und Rohr 1 weitgehend verhindern.

Die Wassereintrittsöffnungen 8 münden in eine Wasser­ kammer 11, die mit einem Wasserzylinder 12 über Öff­ nungen 13 verbunden ist. Der Wasserzylinder 12 ist wie die Torpedorohre 1, 2, 3 in der Wand 4 und dem Schott 5 gehalten und an seiner Stirnseite 14 zum freien Wasser hin offen. Der Wasserzylinder 12 hält einen Kolben 15 mit Rückschlagventilplatte 16 und ist über eine Kolbenstange 17 mit einer hydrauli­ schen Stellzylinderanordnung über einen Kolben 18 verbunden. Der Kolben 18 befindet sich in einem Hydraulikzylinder 19 auf der Innenseite der Druck­ körperwand 4.

Der dargestellte Ausstoßvorgang einer Bewaffnung 20′ im Torpedorohr 1 spielt sich wie folgt ab: Zu Beginn des Ausstoßes befinden sich der Kolben 15 und der Kolben 18 in der gekennzeichneten Position I der Fig. 1. Der Rohrschieber 9′ sowie die Mün­ dungsklappe 6′ werden geöffnet und die Bewaffnung 20′ befindet sich noch im Torpedorohr 1, wie bei den beiden Rohren 2, 3 gezeichnet. Zum Ausstoßen der Bewaffnung 20 wird der Stangenraum 21 des Hydraulik­ zylinders 19 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Hierdurch werden der Kolben 18 und der Kolben 15 über die Pos. II zur Pos. III gebracht und treiben das im Wasserzylinder 12 befindliche Wasser über die Öffnungen 13, die Wasserkammer 11 und die Öff­ nungen 8 in das Torpedorohr 1, so daß die Bewaff­ nung 20′ ausgestoßen wird. Nach Ausstoß der Be­ waffnung wird der Rohrschieber 9′ wieder geschlos­ sen und die Kolbenaggregate 15, 18 durch zusätzliche Druck­ beaufschlagung im Deckelraum 22 wieder über die Pos. IV in die Bereitschaftsposition I geschoben. Dabei bleibt die Rückschlagventilplatte 16 hinter dem Kolben 15 zurück und erlaubt den Wasserdurchtritt durch freigegebene Bohrungen 23.

Gemäß dem in Fig. 2 dargestellten hydraulischen Teil der Ausstoßvorrichtung ist zu entnehmen, daß der Stangenraum 21 des Hydraulikzylinders 19 über eine Leitung 24 und Absperrventile 25, 26 und 27 mit Hy­ drospeichern 28, 29 und 30 in Verbindung steht. Der Deckelraum 22 steht über die Leitung 31, ein Ab­ feuerventil 32 und eine Rücklaufleitung 33 mit einem Rücklauf- und Vorratsbehälter 34 in Verbin­ dung. Hierbei sind ein Absperrventil 35 in einer Leitung 36 sowie ein Entleerungsventil 37 und ein Fahrventil 38 in einer Leitung 39 geschlossen. Das gleiche gilt für Füllventile 40 in vorgese­ henen Fülleitungen 41. Zum Ausstoßen einer Bewaff­ nung 20 wird zunächst eines der Ventile 25, 26, 27 geöffnet. Der Speicherdruck steht im Raum 21 an, pflanzt sich über den Hydraulikkolben 18 (Pos. I) auch auf den Zylinderraum 22 fort. Wegen der geschlos­ senen Ventile 32, 35 und 38 kann das Öl aus diesem Zylinderraum 22 jedoch zunächst nicht entweichen. Der Ausstoßvorgang wird durch Öffnen des Abfeuer­ ventils 32 eingeleitet, durch welches das Druck­ medium aus dem Zylinderraum 22 in den Vorratsbe­ hälter 34 abfließen kann. Der Kolben 18 und mit ihm der Kolben 15 werden mit hoher Beschleunigung in die Endposition III getrieben. Die aktivierte Speicherbatterie 28, 29 bzw. 30 hat sich dabei weit­ gehend entladen.

Die Kolben 15, 18 werden anschließend wieder in die Bereitschaftsposition I zurückgeschoben. Zu die­ sem Zweck wird das Abfeuerventil 32 geschlossen und das Ventil 35 geöffnet. Der Speicherdruck steht nun auf der Stangenseite 21 wie auch auf der Deckel­ seite 22 an und wirkt mit der Überschußkraft ent­ sprechend dem Querschnitt der Kolbenstange 17 auf den Kolben 18. Das erforderliche Restflüssigkeits­ volumen ist klein im Vergleich zum Ausstoßvolumen. Durch Öffnen eines der Füllventile 40 für die be­ nutzte Speicherbatterie 28, 29 bzw. 30 und Betäti­ gen des Pumpenaggregates 42, 43 wird die Speicher­ batterie wieder gefüllt.

Besteht die Forderung, eine Folge von Ausstoßvor­ gängen in kurzer Zeit durchzuführen, dann werden nacheinander die Ausstoßrohre 1 bis 3 über die zugehörigen Rohrschieber 9 mit dem Wasserzylinder 12 verbunden. Ebenso werden die 3 gezeichneten Speicherbatterien 28, 29 und 30 nacheinander für die Ausstoßvorgänge verwendet, ohne daß Zeit für den Aufladevorgang verlorengeht. Die Rück­ schlagventilfunktion am Wasserkolben 15 kann durch bekannte hydraulische Rückschlagventile wahrgenommen werden. Es wird aber als besonders vorteilhaft angesehen, wenn diese Funktion durch das Zusammenwirken des Wasserkolbens 15 mit der gezeigten, auf der Kolbenstange verschieblichen Rückschlagventilplatte 16 erzeugt wird. Diese Aus­ bildung hat den Vorteil, daß große robuste und verschleißfeste Bauteile verwendet werden können, so daß die Einwirkungen von Seewasser und darin enthaltenen festen Körpern wie Sand und Bewuchs die Funktion nicht beeinträchtigen.

Gemäß Fig. 3 und 4 sind Rohrschieber 9 am Torpe­ dorohr 1 dargestellt. Im Bereich zwischen der Druckkörperwand 4 und dem Schott 5 befinden sich in einem Rohrstück 44 die Eintrittsöffnungen 8. An das Rohrstück 44 schließt sich der Außenbereich 45 des Torpedorohres 1 an. Im Rohrstück 44 ist der Rohrschieber 9 eingesetzt, welcher aus dem eigentlichen Körper 46 und einem Endstück 47 be­ steht. Beide werden über ein Verbindungsstück 48 von einer Betätigungsstange 49 angetrieben und dich­ ten in der gezeichneten Schließposition mit den elastischen Dichtungen 50 und 51 gegen entsprech­ ende Flächen 52 und 53 des Rohrstückes 44 ab. Dabei wird die Dichtfunktion in der Schließrichtung auf­ gebaut, so daß die Dichtelemente bei dem eigent­ lichen Dichtungs- und Schließvorgang keiner Reib­ wirkung ausgesetzt sind. Sie sind außerdem wegen ihrer elastischen Ausbildung besonders in der Lage, Verunreinigungen im Wasser zu ertragen, ohne daß es zu einer Beeinträchtigung der Schließfunktion kommt. Hierbei haben die beiden Dichtungen 50 und 51 solche Dichtungsdurchmesser 54 und 55, daß der Durchmesser 54 der auf der Schließseite liegenden Dichtung 50 größer ist als der Durchmesser 55 der gegenüberliegenden Dichtung 53. Damit wird erreicht, daß der Schieber 9 durch den Außendruck eine zusätz­ liche Schließkraft erfährt und in seiner Schließ­ position gehalten wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform eines Rohrschie­ bers 56 gemäß Fig. 4 ist dieser um ein Rohrstück 57 angeordnet. Seine Dichtungen 58, 59 dichten ebenfalls in Schieberrichtung, wobei der dichtende Durchmesser 60 auf der Schließseite wiederum größer als der dichtende Durchmesser 61 auf der Gegenseite ist. Zur Erleichterung des Schiebevorganges ist am Rohrschieber 56 eine Gleit­ schicht 62 und am Rohrstück 57 eine Gleitschicht 63 angebracht. Die Wände 64 begrenzen die Wasserkammer 11.

In der Ausführung gemäß Fig. 5 und 6 ist ein Sperring zwischen Torpedorohr 1 und er Bewaffnung 20 aus einem Ringprofil 66 gebildet, das mit seinem Innen­ durchmesser die Bewaffnung 20 eng umschließt. Die Bewaffnung 20 wird dabei mittels Schienen 67, 68 im Torpedorohr 1 geführt. Das Ringprofil 66 ist mit Stegen 69 und Paßring 70 im Torpedorohr 1 gehaltert, wobei das Torpedorohr 1 durch einen Profilring 71 unterbrochen ist, der einen elastischen Formring 72, 72′ aufnimmt. Dieser Formring 72 versperrt aufgrund seiner Rückschlagfunktion beim Druckwasserausstoß den Wasserstrom aus dem Rohr in Richtung des Pfeils 73, gibt aber selbst ablaufenden Torpedos den Wasser­ strom in das Rohr gemäß Pfeil 74 frei.

Bei einer anderen Ausführungsform des Sperringes ge­ mäß Fig. 7 und 8 wird das Ringprofil 66 über Stege 69 und einen Paßring 75 im Torpedorohr 1 gehalten, das durch einen Kammerring 76 unterteilt ist. Die­ ser trägt auf seiner Innenseite ein elastisches Ringstück 77, 77′, das beim Druckwasserausstoß über einen Rohranschluß 78 von außen mit Druckmedien beaufschlagt wird und gemäß Fig. 7 am Ringprofil 66 anliegt, so daß ein Wasserdurchtritt verhindert wird.

Wenn das Druckmedium durch den Rohranschluß 78 ent­ weicht, öffnet das Ringstück 77 den Wasserdurchtritt (siehe 77′ in Fig. 8), so daß auch eine Verwendung für selbstablaufende Torpedos gegeben ist.

Claims (5)

1. Ausstoßvorrichtung für Geschosse aus U-Boot-Torpedorohren mit Druckwasser, wobei eine Wasserzylinder-Kolben-Ein­ heit mit einem doppelseitig beaufschlagten Kolben einer von mindestens einem aufladbaren Druckmittelspeicher speisbaren Stellzylinderanordnung als Antrieb mit einem Torpedorohr verbunden ist und Wasser in das angeschlossene Torpedorohr zum Ausstoß der Geschosse preßbar ist, die gegenüber dem Torpedorohr zur Herstellung eines Druck­ raumes abgedichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellzylinderanordnung (17, 18, 19) mit einer Druckflüssig­ keit beaufschlagt wird und die Druckflüssigkeit für den Ausstoßvorgang mit der die Kolbenstange (17) aufnehmenden Kolbenseite (21) der Stellzylinderanordnung verbindbar ist, während für den Rückstellvorgang zusätzlich eine Verbindung zur anderen Kolbenseite (22) der Stellzylin­ deranordnung einschaltbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß mehrere Hydrospeicher bzw. Speichergruppen (28, 29, 30) nacheinander mit der hydraulischen Stell­ zylinderanordnung (17, 18, 19) verbindbar sind und die Wasserzylinder-Kolben-Einheit (12, 15) jeweils über Stellelemente (9, 46, 56) mit einem von mehreren Torpedorohren (1, 2 bzw. 3) zusammenschaltbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Kolben der Wasserzylinder-Kolben- Einheit (12, 15) mit einer verschiebbar zugeordne­ ten Rückschlagventilplatte (16) versehen ist, die den Kolben (15) beim Ausstoßen der Bewaffnung (20) abdichtet und beim Rückhub Durchtrittsöff­ nungen (23) freigibt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Stellelement zur Be­ tätigung des Torpedorohres als Rohrschieber (46, 56) ausgebildet ist und Dichtungen (50, 51 bzw. 58, 59) in Schieberichtung aufweist, wobei die in Schließrichtung vorn liegende Dichtung (50 bzw. 58) einen größeren Durchmesser als die in Öffnungs­ richtung vorn liegende Dichtung (51 bzw. 59) auf­ weist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung des Torpedorohres (1, 2, 3) in Form eines Sperringes derart steuerbar oder als Rückschlag­ element ausgebildet ist, daß ein Wasserdurchfluß rohreinwärts zwischen Torpedorohr (1, 2, 3) und auszu­ stoßender Bewaffnung (20) bei der Verwendung als Ablaufrohr durchführbar ist.