EP0137095B1 - Ausblaseinrichtung für Ausstoss- und Ablaufrohre von U-Booten - Google Patents

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EP0137095B1
EP0137095B1 EP84103412A EP84103412A EP0137095B1 EP 0137095 B1 EP0137095 B1 EP 0137095B1 EP 84103412 A EP84103412 A EP 84103412A EP 84103412 A EP84103412 A EP 84103412A EP 0137095 B1 EP0137095 B1 EP 0137095B1
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piston
blow
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cylinder
cross
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EP84103412A
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Josef Dipl.-Ing. Schmitt
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Caterpillar Motoren GmbH and Co KG
Original Assignee
Krupp Mak Maschinenbau GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41F—APPARATUS FOR LAUNCHING PROJECTILES OR MISSILES FROM BARRELS, e.g. CANNONS; LAUNCHERS FOR ROCKETS OR TORPEDOES; HARPOON GUNS
    • F41F3/00—Rocket or torpedo launchers
    • F41F3/08—Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes
    • F41F3/10—Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes from below the surface of the water

Definitions

  • the invention relates to a blow-out device with a blow-out valve for the discharge and drain pipes of submarines for the discharge of weapons by means of compressed gas, which can be fed from assigned compressed gas containers and controlled via a circuit arrangement, an opening cross section for the compressed gas increasing depending on the stroke and the opening speed of the Blow-out valve can be changed by the outlet valve being controllable by a hydraulic control device consisting of a piston and a cylinder via a connecting element.
  • the object of the invention is to provide a simple design in a development of the known arrangements in order to enable a variable opening speed as a function of the piston stroke and to ensure a sufficiently constant ejection speed.
  • the tasks are solved according to the invention in that the cylinder spaces separated by the piston are connected to one another by several overflow connections, different overflow cross sections being released in succession depending on the piston stroke.
  • the hydraulic control valve makes it possible to control the speed as a function of the valve lift and to determine a desired course of the opening speed.
  • Embodiments and developments of the invention are characterized by the features of the subclaims.
  • the opening speed of the blow-out valve it is also possible for the opening speed of the blow-out valve to have an approximately constant low value in one part of the valve stroke, an approximately constant higher value over another part of the stroke and again a low value over a third part.
  • a blow-out valve 1 is arranged in a compressed gas bottle 2 and closes a bottle interior 3 from a blow-out cross-section 4 with the aid of a sealing element 5.
  • the blow-out valve 1 is connected via a piston rod 7 to a hydraulic piston 8 which is guided in a hydraulic cylinder 9.
  • the hydraulic cylinder 9 is closed by a base piece 10 and a cover 11.
  • the hydraulic fluid located on both sides of the cylinder is connected by an overflow channel 12, which contains a throttle element 13.
  • the blow-out valve 1 is held in the closed position in the idle state by a spring 14 and additionally secured in that compressed gas is stored in a space 15 behind the valve, which can overflow from the compressed gas space 3 via a small bore 16.
  • the space 15 behind the blow-out valve 1 is vented via a vent valve 17.
  • the compressed gas acting on the front is thus able to open the valve.
  • a pressure builds up in the hydraulic chamber 18, which allows the hydraulic fluid to flow into the hydraulic chamber 19 via the throttle 13 and the channel 12.
  • the opening speed of the valve is determined by the size of the throttle cross section at the throttle 13 and is relatively small.
  • the same effect is also achieved in that the cylinder 9 is provided with longitudinal grooves 23 of small cross-section, which are alternately replaced by longitudinal grooves 24 of large cross-section.
  • the length 25 of the longitudinal grooves 24 must be greater than the height 26 of the hydraulic piston 8.
  • the hydraulic piston 8 contains a calibrated bore 27, in which a caliber rod 28 slides.
  • This rod 28 has large diameters 29 alternating with smaller diameters 30, so that here too the piston 8 runs alternately through areas of small overflow cross section and large overflow cross section.
  • the bore 27 and the caliber 28 can be made so narrow in its cross-sectional parts 29 that the remaining annular gap is no longer effective for the overflow process.
  • an additional overflow channel 31 with a throttle element 32 must be arranged in the cylinder 9.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausblaseinrichtung mit einem Ausblasventil für Ausstoß- und Ablaufrohre von U-Booten zum Ausstoßen von Waffen mittels Druckgas, das aus zugeordneten Druckgasbehältern zuführbar und über eine Schaltungsanordnung steuerbar ist, wobei ein Öffnungsquerschnitt für das Druckgas hubanhängig zunimmt und die Öffnungsgeschwindigkeit des Ausblasventils veränderbar ist, indem das Auslaßventil durch eine hydraulische Steuereinrichtung, bestehend aus einem Kolben und einem Zylinder, über ein Verbindungselement steuerbar ist.
  • Bei Einrichtungen dieser Art, wie sie auch nach der DE-A-3 122 631 bekannt sind, besteht das Problem, neben der eigentlichen Öffnungsfunktion auch eine Steuerfunktion zu erfüllen, um die auszustoßenden Waffen bei allen Tauchtiefen mit vorgegebenen Geschwindigkeiten auszustoßen. Es ist bereits bekannt, daß das Hauptauslaßventil der Ausblaseinrichtung mit einstellbaren und an die Tauchtiefe anpaßbaren unterschiedlichen Geschwindigkeiten geöffnet wird, beispielsweise bei geringer Tauchtiefe mit einer niedrigen Geschwindigkeit und bei großer Tauchtiefe mit einer hohen Geschwindigkeit. Dementsprechend kann das in der Ausblaseinrichtung gespeicherte Druckgas bei niedrigen Tauchtiefen langsam entweichen, bei großen Tauchtiefen jedoch schnell und so den durch Tauchtiefe bedingten Verlust an Verdrängungsvolumen ausgleichen.
  • Es sind zwar für andere Aufgabenbereiche Anordnungen bekannt geworden, wobei Überströmungen zwischen Zylinderräumen angeordnet sind, wie aus den US-A-4 197 873, DE-C-200 724, AT-B-20 378, GB-A-16 807 ersichtlich ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, in Weiterbildung der bekannten Anordnungen eine einfache Ausbildung zu schaffen, um eine veränderliche Öffnungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit des Kolbenhubes zu ermöglichen und eine hinreichend konstante Ausstoßgeschwindigkeit zu gewährleisten.
  • Die Lösung der Aufgbe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß die vom Kolben abgeteilten Zylinderräume durch mehrere Überströmverbindungen miteinander verbunden sind wobei in Abhängigkeit des Kolbenhubes unterschiedliche Überströmquerschnitte nacheinander freigegeben werden.
  • Durch das hydraulische Steuerventil ist es damit möglich, die Geschwindigkeit in Abhängigkeit vom Ventilhub zu steuern und einen gewünschten Verlauf der Öffnungsgeschwindigkeit festzulegen.
  • Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet. Selbstverständlich ist es damit auch möglich, daß die Öffnungsgeschwindigkeit des Ausblasventiles in einem Teil des Ventilhubes einen in etwa konstanten niedrigen Wert, über einen anderen Teil des Hubes einen in etwa konstanten höheren Wert und über einen dritten Teil wiederum einen niedrigen Wert aufweist.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:
    • Figur 1 einen Seitenschnitt mit Längsbohrungen als Überströmverbindungen,
    • Figur 2 einen Seitenschnitt mit Längsnuten als Überströmverbindungen,
    • Figur 3 einen Querschnitt gemäß Linie 111-111 der Figur 2,
    • Figur 4 einen Seitenschnitt mit einer Bohrung im Kolben sowie einer zugeordneten Kaliberstange und zusätzliche Längsbohrungen als Überströmverbindungen,
    • Figur 5 einen Querschnitt gemäß Linie V-V der Figur 4.
  • Gemäß Figur 1 ist ein Ausblasventil 1 in einer Preßgasflasche 2 angeordnet und verschließt einen Flascheninnenraum 3 gegenüber einem Ausblasquerschnitt 4 mit Hilfe eines Dichtelementes 5. Beim Öffnen des Ausblasventils 1 wird durch einen kegelförmigen Ansatz 6 der Auslaßquerschnitt in Abhängigkeit vom Öffnungshub allmählich vergrößert. Das Ausblasventil 1 ist über eine Kolbenstange 7 mit einem Hydraulikkolben 8 verbunden, welcher in einem Hydraulikzylinder 9 geführt wird. Der Hydraulikzylinder 9 wird durch ein Bodenstück 10 und einen Deckel 11 verschlossen. Die auf beiden Seiten des Zylinders befindliche Hydraulikflüssigkeit ist durch einen Überströmkanal 12 verbunden, welcher ein Drosselelement 13 enthält. Das Ausblasventil 1 wird im Ruhezustand durch eine Feder 14 in der Schließstellung gehalten und zusätzlich dadurch gesichert, daß in einem Raum 15 hinter dem Ventil Druckgas gespeichert wird, welches über eine kleine Bohrung 16 aus dem Druckgasraum 3 ülberströmen kann.
  • Wird ein Öffnungsvorgang eingeleitet, so wird über ein Entlüftungsventil 17 der Raum 15 hinter dem Ausblasventil 1 entlüftet. Das auf der Vorderseite wirkende Druckgas ist somit in der Lage, das Ventil aufzudrücken. Im Hydraulikraum 18 baut sich ein Druck auf, welcher die Hydraulikflüssigkeit über die Drossel 13 und den Kanal 12 in den Hydraulikraum 19 überströmen läßt. Die Öffnungsgeschwindigkeit des Ventils wird dabei durch die Größe des Drosselquerschnittes an der Drossel 13 bestimmt und ist relativ klein.
  • Kommt der Hydraulikkolben 8 in einen Zwischenbereich von zwei Bohrungen 20, 21, welche weiter auseinander liegen als die Abmessungen des Hydraulikkolbens 8, so wird über diese beiden Bohrungen und einen Verbindungskanal 22 ein zusätzlicher Überströmquerschnitt wirksam, der dem Ausblasventil 1 erlaubt, mit einer hohen Geschwindigkeit in eine zweite Position zu laufen, von der ab die Bohrung 20 durch den Kolben wieder abgedeckt ist. Das bedeutet, daß sich der Kolben nach Durchlaufen des Abschnittes höherer Geschwindigkeit in einem dritten Abschnitt mit wiederum niedriger Öffnungsgeschwindigkeit befindet.
  • Der gleich Effekt wird gemäß Fig. 2 und 3 auch dadurch erreicht, daß der Zylinder 9 mit Längsnuten 23 kleinen Querschnitts versehen sind, welche durch Längsnuten 24 großen Querschnitts im Wechsel ersetzt werden. Dabei muß die Länge 25 der Längsnuten 24 größer sein als die Höhe 26 des Hydraulikkolbens 8.
  • Gemäß Fig. 4 und 5 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der der Hydraulikkolben 8 eine kalibrierte Bohrung 27 enthält, in welcher eine Kaliberstange 28 gleitet. Diese Stange 28 hat große Durchmesser 29 im Wechsel mit kleineren Durchmessern 30, so daß auch hier der Kolben 8 abwechselnd durch Bereiche kleinen Überströmquerschnittes und großen Überströmquerschnittes läuft.
  • Schließlich kann auch die Bohrung 27 und das Kaliber 28 in seinen Querschnittsteilen 29 so eng gemacht werden, daß der verbleibende Ringspalt für den Überströmvorgang nicht mehr wirksam wird. In diesem Fall muß ein zusätzlicher Überströmkanal 31 mit einem Drosselelement 32 in dem Zylinder 9 angeordnet werden.

Claims (6)

1. Ausblaseinrichtung mit einem Ausblasventil (1) für Ausstoß- und Ablaufrohre von U-Booten zum Ausstoßen von Waffen mittels Druckgas, das aus zugeordneten Druckgasbehältern zuführbar und über eine Schaltungsanordnung (16, 17) steuerbar ist, wobei ein Öffnungsquerschnitt für das Druckgas (4) hubabhängig zunimmt und die Öffnungsgeschwindigkeit des Ausblasventils veränderbar ist, indem das Ausblasventil (1) durch eine hydraulische Steuereinrichtung, bestehend aus einem Kolben (8) und einem Zylinder (9) über ein Verbindungselement (7) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Kolben (8) abgeteilten Zylinderräume (18, 19) durch mehrere Überströmverbindungen (12, 22 bzw 23, 24 bzw. 27, 30) miteinander verbunden sind, wobei in Abhängigkeit des Kolbenhubes unterschiedliche überströmquerschnitte nacheinander freigegeben werden.
2. Ausblaseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (9) Überströmverbindungen in Form von Längsbohrungen (12,22) aufweist und mindestens eine Längsbohrung (22) in einem Teilhubbereich des Kolbens (8) über zugeordnete Verbindungen (20, 21) zusätzlich einschaltbar ist.
3. Ausblaseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylindermantel Überströmkanäle in Form von Längsnuten (23, 24) gebildet sind und die Längsnuten (24) abschnittsweise einen größeren Querschnitt als die Nuten (23) aufweisen.
4. Ausblaseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) eine Bohrung (27) zur Bildung einer Überströmverbindung aufweist, durch die eine Kaliberstange (28) mit abschnittsweise unterschiedlichem Durchmesser (29, 30) geführt ist.
5. Ausblaseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (8) eine Bohrung (27) zur Aufnahme einer Kaliberstange (28) aufweist und Überströmverbindungen großen Querschnitts durch Zusammenwirkung der Bohrung (27) im Kolben (8) und Kaliberstange (28) gebildet sind, während Überströmverbindungen mit kleinem Querschnitt durch Längsbohrungen (31) bzw. Längsnuten im Zylinder (9) gebildet sind.
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