DE351691C

DE351691C - Einrichtung zur Verhuetung des OElaustritts aus den nicht druckfesten Aussenbordbehaeltern von Unterseebooten

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Publication number: DE351691C
Application number: DE1916351691D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1916-04-06
Filing date: 1916-06-07
Publication date: 1922-04-12
Also published as: NL8593C; DE335191C; US1414615A; GB188283A; GB147192A; NL11953C; US1423902A; FR516545A

Description

BTBLLOTHEEK ι

,,DEUTSCHES REICH

BURSAU VOO* \

L MtDUSTRItELtN EISENOOW^

AUSGEGEBEN AM 12. APRIL 1922

REICH S PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 65 a GRUPPE 4

von Unterseebooten.

Zusatz zum Patent 335191.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 8. Juni 1916 ab.
Längste Dauer: 6. April 1931.

Die Erfindung betrifft eine weitere Ausbildung der Einrichtung zur Verhütung des ölaustritts aus den nicht druckfesten Außenbordbehältern yon Unterseebooten nach S Patent 335191. Der Gegenstand des Haupt-' patents ist dadurch gekennzeichnet, daß das Behälterinnere bei jeder Tiefenlage unter einem Druck gehalten wird, der niedriger ist als der Druck des den Behälter umgebenden Wassers.

Nach Einstellung eines bestimmten Unterdruckes im Behälter gegenüber dem Druck des- Außenwassers wird der Durchfluß von Auffüllflüssigkeit beim Tauchen des Bootes

>5 abgeschlossen, so daß von innen keine Flüssig- - keit, also auch kein öl, nach außen treten kann.

Die Einrichtung wirkt selbsttätig, indem ein durch einseitige hydrostatische Druckwirkung bewegter Differentialkolben den Abschluß der Einrichtung steuert.

Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung mit einem Differentialkolben als Antriebsmittel, einem mit diesem verbundenen Steuerschieber und einem Arbeitskolben in Abb. 1 schematisch dargestellt. Abb. 2 veranschaulicht eine andere Ausführungsform, und zwar mit vom Differentialkolben gesteuerten Auslassen.

Abb. ι zeigt die Einrichtung während der Überwasserfahrt. Das Ventil 17 ist geöffnet.

Das über diesem Ventil angeordnete Standrohr erzeugt im Außenbordölbehälter 8 gegenüber dem Außenwasser zur besseren Treibölförderung einen Überdruck von etwa 0,2 Atm. Der durch den Steuerschieber 2 geschlossene Hahn 4 trennt das Behälterinnere vom Außenwasser. Das Außenwasser steht unter dem Kolben 1, da auch das Ventil 5 geöffnet ist. Demzufolge herrscht oberhalb des Kolbens ι ein Überdruck von etwa 0,2 Atm. Da die diesem Überdruck ausgesetzte obere Kolbenfläche entsprechend — beispielsweise ebenfalls im Verhältnis etwa 0,2 Atm. — größei ist als die untere Kolbenfläche, wird der Kolben insgesamt mit einer Kraft, die sich aus 0,2 + o,2=o,4Atm. zusammensetzt, abwärts gedrückt. Diese abwärts gerichtete Kraft wire vor Erreichung der unteren Totpunktlage des Kolbens und bevor der Steuerkolben der Hahn 4 öffnet durch eine Feder ins Gleichgewicht gebracht. Der Kolben 1 befindet siel also bei Überwasserfahrt kurz vor der unteren Totpunktlage.

Beim Tauchen des Bootes spielen sich folgende Vorgänge ab:

Das Ventil 17 wird geschlossen. Im Außen bordbehälter herrscht noch ein Überdruck voi 0,2 Atm. Das Außenwasser tritt infolge de: außenbords stehenden zunehmenden Wasser druckes durch das gewöhnlich offen gehalten Seeventil 5 am Boden des Bootes über dei

Stutzen oder das Ventil 6 hinter die untere kleinere Fläche des Differentialkolbens ι und drückt diesen unter gleichzeitiger Entspannung der Feder, die dabei den Steuerschieber 2 durch den Anschlag 13 mitnimmt, nach oben. Während der Aufwärtsbewegung des Kolbens ι verschwindet der Überdruck im Behälter gegenüber Seedruck, es entsteht Ausgleich zwischen diesen beiden Drücken und schließlich Unterdruck im Behälter gegenüber dem Außendruck. Kurz vor Erreichung der oberen Totpunktlage, nachdem durch den Anschlag 15 an der Stange des Kolbens 1, die im Bügel 16 des Steuerschiebers 2 geführt ist, vermittels des Bügels 16 die Feder 14 gespannt ['ist, beginnt der Steuerschieber die Öffnung 7 freizugeben, so daß nun das durch den Stutzen 6 in das Steuergehäuse eingetretene Wasser durch die Öffnung 7 unter den Arbeitskolben 3 gelangt .und diesen aufwärts bewegt. Dadurch wird der Hahn 4 augenblicklich geöffnet. Nun tritt durch Seeventil 5 und Hahn 4 Außenwasser in den Behälter 8 ein. Da der Zylinderraum hinter der größeren Fläche des Differentialkolbens 1 mit dem Behälterinnern durch das Ventil 9 in \"erbindung steht, so wird, sobald durch Seeventil 5 und Hahn 4 genügend Außenwasser in den Behälter 8 eingeströmt ist und der Druck der 3" hinter die größere Fläche des Kolbens 1 tretenden Flüssigkeit auf Grund der Differentialwirkung ausreicht, den auf der kleineren KoI- '■ benfläche lastenden Seedruck zu überwinden, der Kolben 1 entsprechend dem Druckunterschied der Kolbenflächen abwärts bewegt. Der Anschlag 15 an der Stange des Kolbens 1 gibt ■ dann den Steuerschieber 2 wieder frei. Die beim Aufwärtsgang durch den Anschlag 15 · gespannte Feder 14 bewegt den Steuerschieber , abwärts, so daß die Öffnung 7 vom Arbeitswasser abgeschlossen und mit Öffnung 11 verbunden und Öffnung 10 für den Zutritt des Außenwassers freigegeben wird.

Das sich unter dem Arbeitskolben 3 be-■45 findende Wasser fließt nunmehr durch die Öffnungen 7 und 11 in die Bilge ab, während ,- neues Arbeitswasser durch die Öffnung 10 oberhalb des Arbeitskolbens 3 eintritt und diesen abwärts bewegt. Der Hahn 4 wird dadurch wieder geschlossen. Dieser \^rorgang spielt sich ab, nachdem der Kolben 1 einen Teil seines Hubes nach unten zurückgelegt hat. Der Kolben 1 befindet sich jetzt im Gleichgewicht: auf der größeren oberen Fläche des Kolbens 1 lastet ein Druck, der entsprechend dem Kolbenflächenunterschied um etwa o,2 Atm. geringer ist als der Außenwasserdruck, der auf die untere kleinere Fläche des Kolbens 1 wirkt. Während der Gleichgewichtslage nehmen die Kolben 1 und 3 die strichpunktierte Lage ein.

■ Beim Tauchen des Bootes in größere Wassertiefen steigt der Druck unter dem Kolben 1 entsprechend. Der Kolben 1 wird dann wieder nach oben bewegt und die geschilderten , Vorgänge treten von neuem ein, bis sich der

j Druck im Behälter 8 gegenüber dem Außendruck entsprechend dem Flächenunterschied

¹ des Kolbens 1 wieder eingespielt hat.

Der Vorgang beim Auftauchen des Bootes ist folgender: Der abnehmende Außenwasserdruck schafft zunächst eine Verringerung des Unterdruckes, dann einen Druckausgleich und schließlich einen überdruck im Behälter 8, der ; den Kolben 1 abwärts bewegt. Der Anschlag

15 an der Stange des Kolbens 1 gleitet in Schlitzen des Bügels 16. Der mit dem Bügel

16 fest verbundene Steuerschieber 2 bleibt zunächst in seiner Stellung unverändert. Hat ■ der Kolben 1 eine gewisse Strecke seines Hu- bes zurückgelegt, so stößt der Anschlag 15 einerseits auf den als Anschlag für den Steuerschieber 2 ausgebildeten Federteller 13 und nimmt" anderseits den Bügel 16 und damit auch den Steuerschieber 2 mit. Dabei wird die Feder 12 zusammengedrückt. Nach Zurücklegung einer weiteren Wegstrecke des Hubes durch den Kolben 1 wird durch den Steuerkolben 2 die Öffnung 7 freigegeben und Öffnung 10 mit 11 verbunden, d. h. das Arbeitswasser über dem Arbeitskolben 3 fließt durch die Öffnungen 10 und 11 - in die Bilge ab, während neues Arbeitswasser unter den Kolben tritt, ihn emporhebt und den Hahn 4 öffnet. Jetzt strömt Wasser aus dem Bunker 8 infolge des Überdruckes über Ventil 5 heraus. Der Kolben 1 beginnt sich nach aufwärts zu bewegen. Die Feder 12 beginnt sich zu entspannen, der Anschlag 13 nimmt den Steuerschieber 2 mit. Ist eine gewisse Hubstrecke vom Kolben 1 nach aufwärts zurückgelegt, so . -\ schließt der Steuerschieber2 die öffnung7 ~y:[ und verbindet sie mit Öffnung 11, so daß das .J-Wasser unter dem Arbeitskolben durch die ν genannten Öffnungen in die Bilge entweichen kann. Gleichzeitig wird aber die Öffnung 10 für den Zutritt des Außenwassers freigegeben _v: und dadurch Arbeitswasser über den Kolben 3 geleitet,'das ihn abwärts bewegt und den λ Hahn wieder schließt. Es herrscht nunmehr 110 ; wieder Gleichgewicht in bezug auf den Kolben i. Der Unterdruck im Bunker entspricht dem Flächenunterschied des Kolbens 1.

Kommt das Boot an die Oberfläche, so wird das Ventil 17 zum Standrohr geöffnet und das Standrohr durch die Kühlwasserpumpe der Hauptmaschinen mit Wasser aufgefüllt. Es '■", entsteht, entsprechend der Höhe des Standrohres, im Außenbordbehälter 8 ein gewisser Überdruck (etwa 0,2 Atm.). Der Kolben 1 wird jetzt durch diesen Überdruck, der auf die obere, größere Fläche wirkt, abwärts gedrückt,

Claims

so lange, bis die aus den genannten Momenten resultierende freie Kraft von der Feder 12 aufgenommen wird, ohne jedoch so nahe der unteren Totpunktstellung zu kommen, daß der Steuerschieber 2 vermittels ties Arbeitskolbens 3 den Hahn 4 öffnen würde, ι Aus den geschilderten Vorgängen geht hervor, daß während des Betriebes der beschriebenen Einrichtung der Behälter 8 'die größte Zeit über vom Außenwasser durch den Hahn 4 getrennt und nur während verhältnismäßig kleiner Zeitdauer, wenn sich der Kolben 1 seinen Tatpunktlagen nähert, mit dem Außenwasser in \^rerbindung steht. In diesen Grenzen regeln sich durch irgendwelche Ursachen eintretende Druckschwankungen durch Hin- und Herbewegen des Kolbens und dadurch bedingte Verschiebung der über ihm den Zylinder erfüllenden Flüssigkeitsinenge. Genügt dieses Zylindervolumen hierzu nicht mehr, so tritt durch öffnung des Hahnes 4, die auf die beschriebene Art und Weise geschieht, die Druckregelung ein.

Gemäß der in Abb. 2 veranschaulichten vereinfachten Ausführungsform des ErfJndungs-•gedänkens wird' die Verteilung des Druckwassers nicht von einem besonderen, in einem Steuergehäuse sich bewegenden Steuerkolben nach Abb. 1 bewirkt, vielmehr wird diese Aufgäbe vom Differentialkolben 1 selbst übernommen, indem er infolge der wechselndenDrücke an den nun in den Kolbenzylinder verlegten öffnungen 7 und 10 vorbeibewegt wird. Beim Tauchen tritt mit zunehmendem Druck Seewasser unter die kleinere Fläche des • Kolbens 1 und treibt diesen hoch, so lange, bis sich im Behälter 8 ein Druck einstellt, der dem Flächenunterschied des Kolbens 1 entspricht.

Reicht das jeweilige Zylindervolumen nicht aus, so bewegt sich der Kolben entsprechend weiter und legt die Öffnung 10 frei. Dadurch wird über das Seeventil 5 oder durch das offene Standrohr und das Ventil 9 eine unmittelbare Verbindung von See mit dem Behälterinnern hergestellt, so daß Außenwasser so lange in den Behälter gelangt, bis der Druck ausreicht, den Differentialkolben zurückzubewegen und: die öffnung 10 wieder zu schdießen.

Dabei ist zu beachten, daß der Kolben die Öffnung 10 nur so weit freigibt, daß der Unterdruck dauernd ohne merkliche Schwankungen eingehalten wird. Der Kolben bewegt sich also nur au der unteren Kante der Oft- ' iiung 10, die somit als eigentliche Steuerkante angesprochen werden kann.

Soll ausnahmsweise bei untergetauchtem Boot Brennstoff entnommen werden, so wird ^! das Druckverhältnis zwischen See und Behälterinnern nicht verändert, da der Kolben Wasser in gleicher Menge einströmen läßt, wie Brennstott gefördert wird, d. h. der Kolben spielt an der \-orgeuannten Steuerkante.

Beim Auftauchen wird der Differentialkolben, weil der auf der kleineren Kolbenfläche lastende Scedruck abnimmt, nach der entgegengesetzten Richtung hin bewegt, bis der Kolben auf der Feder 12 zur Auflage kommt. Die \~orrichtung hält also auch beim Auftauchen den Unterdruck so lange, bis das Volumen im Zylinder zwischen öffnungen 7 und 10 verbraucht ist, was aber in weiten Tauchgrenzen nicht eintritt, vorausgesetzt, daß kein nennenswertes Luftvolumen im Behälter ist. Erhöht sich der Druck im Behälterinnern im Verhältnis zu dem abnehmenden Außendruck, so schreitet der Kolben in seiner Abwärtsbewegung fort und gibt unter Zusammendrücken der Feder 12' die Öffnung 7 zur A'erbindung von See mit dem Behälterinnern frei. Dies kann nur eintreten, wenn vor dem Tauchen Luft in größeren Mengen sich angesammelt hat, da sonst das Zylindervolumen zwischen den öffnungen 7 und 10 für die Ausdehnung der zusammengepreßten Flüssigkeit ausreicht. Der Druck im Behälter sinkt jetzt infolge Ausströmens der Druckflüssigkeit so lange, bis der Druck der Feder 12 ausreicht, den auf ihr lastenden Flüssigkeitsdruck zu überwinden und den Kolben 1 zurückzubewegen, wodurch die Öffnung 7 wieder geschlossen wird.

Damit die Wandungen des Behälters 8 allseitig entlastet und auf den Unterseebootsdruckkörper einseitige Drücke, hervorgerufen durch den Unter- oder Überdruck im Behälter, vermieden werden, kann der sonst an den Druckkörper unmittelbar anschließende Behälter 8 in einem gewissen Abstand mit dem Unterseebootsdruckkörper mittels Brücken oder Stege verbunden sein, so daß Seewasser zwischen Behälter und Druckkörper hindurchfluten kann.

Paten τ-Anspruch:

Einrichtung zum Vermeiden des ölaustritts aus den nicht druckfesten Außenbordbehältern von Unterseebooten nach Patent 335191, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch einseitige hydrostatische Druckwirkung von innen und außen her bewegter Diiterentialkolben mittelbar oder unmittelbar den Zu- und Abfluß der Auffüllflüssigkeit des Behälters, z. B. des Außenwassers, steuert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.