EP1990270B1 - Unterseeboot - Google Patents

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EP1990270B1
EP1990270B1 EP20080004989 EP08004989A EP1990270B1 EP 1990270 B1 EP1990270 B1 EP 1990270B1 EP 20080004989 EP20080004989 EP 20080004989 EP 08004989 A EP08004989 A EP 08004989A EP 1990270 B1 EP1990270 B1 EP 1990270B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
closure body
outer closure
lock
submarine
shock
Prior art date
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Active
Application number
EP20080004989
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1990270A2 (de
EP1990270A3 (de
Inventor
Andreas Dipl.-Ing. Kölsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Original Assignee
Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH filed Critical Howaldtswerke Deutsche Werft GmbH
Publication of EP1990270A2 publication Critical patent/EP1990270A2/de
Publication of EP1990270A3 publication Critical patent/EP1990270A3/de
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Publication of EP1990270B1 publication Critical patent/EP1990270B1/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B17/06—Refuse discharge, e.g. for ash
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor

Definitions

  • the invention relates to a submarine with the features specified in the preamble of claim 1, such as for example DE 102005045245 known.
  • submarines There are submarines known that have a waste gate over which waste can be disposed of during a dive trip.
  • a lock chamber is closed by an outer and an inner closure body.
  • the inner closure body is opened and the waste is brought into the lock chamber.
  • the lock chamber is closed again with the inner closure body before the outer closure body is opened and the waste is discharged from the lock into the surrounding water of the submarine.
  • an actuating device which not only serves to open and close the outer closure body, but also holds and secures the closure body in its closed position.
  • a high shock resistance for all components is required in order to withstand the strongest possible pressure waves unscathed.
  • the actuating device had to be made comparatively heavy in order to be able to hold it in the closed position, in particular in the event of shock loading in the opening direction of the closure body.
  • the actuating device is therefore to be designed accordingly stable, on the one hand by correspondingly high-strength materials, on the other hand by correspondingly greater dimensioning. Both increase the construction costs, a corresponding stable design also the weight that you try to reduce as much as possible in modern submarines.
  • the invention has the object, a generic submarine train so that on the one hand a high shock resistance is ensured, on the other hand, a high material cost and weight are avoided if possible.
  • the submarine according to the invention has a pressure body with at least one lock, in particular a waste lock between the interior of the pressure hull and its outside environment.
  • the lock has an inner, d. H. arranged in the interior of the pressure body closure body and an outer closure body.
  • This outer closure body is at least partially movable away from this to open the lock and closes the outer end of the lock.
  • the outer closure body in its closed position, ie in its position closing the lock, the outer closure body is shock-elastically mounted in a direction substantially normal to the opening cross-section of the lock to be closed.
  • the shock-resistant storage in the other directions takes place in a known manner on the pressure hull itself.
  • the present invention is based on the idea, the shock resistance of the closure body in the direction substantially normal to the to be closed opening cross-section of the lock, so typically to the outside, to achieve by a shock-elastic storage, ie by a corresponding spring / damper assembly to accommodate the shock loads occurring in this direction forces, wherein the closure body, if necessary, at least short side from its closed position can move in this way to convert the energy through a spring / damper system and thus to be able to record.
  • Shock-elastic mounting of the outer closure body according to the invention is to be understood as such storage, which behaves essentially rigidly in the normal operation on the outer closure body forces, while at a acting on the outer closure body shock force, the normal operating forces can exceed a multiple, yielding in the effective direction of the shock forces and absorbs and absorbs these shock forces.
  • the outer closure body moves away from its position closing the lock for a short time.
  • the outer closure body In order to operate the outer closure body at all from the inside of the pressure hull, ie to be able to move into its position closing or releasing the sheath, the outer closure body is expediently coupled in terms of motion with an actuating device. In this case, it may be necessary to design a part of the actuating device lying in the force flow between the outer closure body and the actuating device so that a movement of the shock-elastic outer closure body occurring in the event of a shock stress can be compensated relative to the actuating device.
  • the outer closure body can be shock-elastically mounted via the actuating device itself.
  • the outer closure body can be supported on the actuator, wherein at basically any point of the power flow from the outer closure body to the boat-side attachment of the actuator, a portion is shock-elastic.
  • a portion is shock-elastic.
  • the boat-side mounting of the actuator shock-elastic designed.
  • the outer closure body closing this lock is advantageously formed at least in two parts, wherein it has a first inner part for pressure-tight closing of the lock and having a second part for completing the outer wall of the pressure hull.
  • the second, the outer wall of the pressure body in the closed position final part is substantially formed so that the smoothest possible and signature poor outer skin is formed in this area, whereas the inner closure body essentially fulfills the task of pressure-tight closure of the lock.
  • the second part of the outer closure body is articulated to the pressure body, wherein on the first part, a second bearing is provided, via which the outer closure body is supported on the actuating device. Accordingly, the outer closure body is pivotable, wherein the first part of the outer closure body can be pivoted into a position closing the lock and releasing the lock cross-section. In all pivotal positions of the outer closure body via a on the second part of the outer closure body, suitably on the underside, ie at the the first lock-closing part facing side, arranged bearing movement coupled to the actuator.
  • the actuating device preferably has a boat-mounted linear drive, at the movable end of a link is articulated. By means of this link, the actuating device with the outer closure body is operatively connected.
  • the outer closure body is expediently arranged pivotably in this embodiment of the actuating device. If the movable part of the linear drive is moved, this linear movement is converted by means of the handlebar into a pivotal movement of the outer closure body, wherein the outer closure body is pivoted depending on the direction of travel of the linear drive either in its closing position the lock or in its lock cross-section releasing position.
  • the linear drive is mounted on a spring component.
  • the spring component is preferably a disk spring package in which a plurality of disk springs in the form of a spring column are arranged one behind the other and are effective in series.
  • the linear drive can be formed by an electromechanically, hydraulically or pneumatically operated cylinder, but the linear drive is preferably formed by a spindle drive.
  • a threaded spindle can be provided, the driven end of which can be arranged within the pressure body, this end being motion-coupled to the output shaft of an electric, hydraulic or pneumatic motor or can be manually operated by means of a crank.
  • the spring member is expediently biased in the closing direction of the outer closure body.
  • the bias is suitably chosen so large that the force exerted on the outer closure body clamping force exceeds at least the dead weight of the outer closure body.
  • Fig. 1 is one on a submarine 1 ( Fig. 5 ) provided waste lock 2, which is guided by the pressure body 4 of the submarine 1.
  • the garbage lock 2 forms a tubular channel, which is oriented in the horizontal direction of the submarine 1 substantially in the direction of gravity, ie vertically.
  • Fig. 5 shows that the waste lock 2 is arranged in the region of the keel of the submarine 1. In this area of the submarine 1, the pressure body 4 also forms the outer skin of the submarine 1.
  • the waste lock 2 opens into a region of the pressure body 4 in which it has a box-shaped indentation 5.
  • this indentation 5 a part of the wall 6 of the pressure body 4 relative to the remaining wall 8 of the pressure body 4 is engaged in the direction of the pressure body interior. In the vertical direction, the indentation 5 is bounded by side walls 9.
  • the inside of the pressure hull end of the garbage lock 2 is closed pressure-tight by an inner closure body 10.
  • On the outside of the wall 6 of the pressure hull 4 in the indentation 5 opening end of the garbage lock 2 is closed by an outer closure body 12.
  • the outer closure body 12 is formed in two parts and has a first part 14 for closing an opening at the outer end of the waste lock 2 and a second part 16, which forms a covering cover for the indentation 5 of the pressure body 4.
  • the first part 14 and the second part 16 of the closure body 12 are rigidly connected to each other.
  • the second part 16 and thus the entire closure body 12 are pivotally mounted in a bearing 17 which is fixed to the pressure body 4.
  • the first part 14 of the closure body 12 is essentially formed by a plate whose outer contour corresponds to the contour of the opening cross section of the waste lock 2.
  • the outer contour of the second part 16 of the closure body 12 is substantially complementary to the contour of the indentation 5 of the pressure body 4 on the wall 8, so that the second part 16 of the closure body 12 in the closed position with the then adjacent to the second part 16 wall 8 of the Pressure body 4 is aligned and the indentation 5 closes to the outside. In this way, the outside of the second part 16 of the closure body 12 and the outside of the surrounding wall 8 form a signature poor outer skin of the submarine.
  • the actuating device 18 has a linear drive 20 which is guided in the immediate vicinity of the outer wall of the waste sluice 2 substantially parallel to the longitudinal axis B of the waste sluice 2.
  • the linear drive 20 is a spindle drive, which is formed by a threaded spindle 22 with a nut screwed onto it.
  • a pin 26 protruding in the radial direction is arranged on the peripheral side of the nut 24, a pin 26 protruding in the radial direction is arranged. This pin 26 engages in a formed on the outside of the waste lock 2 groove 28 a.
  • the nut 24 is secured against rotation, ie, upon rotation of the threaded spindle 22 by means of a drive not shown in the figures, the nut 24 does not rotate, but depending on the direction of rotation of the threaded spindle 22 moves linearly on the wall 6 of the pressure body 4 to or from this.
  • a tubular actuating rod 30 is fixed, whose longitudinal axis A is aligned parallel to the longitudinal axis B of the waste sluice 2.
  • the actuating rod 30 is formed so long that the end of the actuating rod 30 is independent of the linear movement position of the nut 24 on the threaded spindle 22 is always the outside of the wall 6 of the pressure hull 4.
  • a link 32 is articulated both on the outside of the inner wall 6 of the pressure hull 4 located end of the actuating rod 30 and on a side facing the garbage 2 side of the second part 16 of the outer closure body 12 arranged bearing 40.
  • the outer closure body 12 is coupled for movement with the linear drive 20, wherein the linear movement of the guided on the threaded spindle 22 nut 24 is converted with the actuating rod 30 attached thereto by means of the handlebar 32 in a pivoting movement of the outer closure body 12.
  • a bearing bush 36 In a bearing bush 36, the threaded spindle 22 and thus the linear drive 20 are mounted.
  • the bushing 36 is secured to a mounting bracket 38 cantilevered transversely to its longitudinal axis B on the outside of the garbage lock 2.
  • the attachment of the bearing bush 36 to the mounting bracket 38 via a provided on this Auflagerbauteil 44.
  • the Auflagerbauteil 44 serves to receive a bearing insert 50 which closes the wall 6 of the pressure hull 4 facing the end of the bearing bush 36.
  • the end facing away from the wall 6 of the pressure body 4 end of the bearing bush 36 is closed by a cover 46.
  • the threaded spindle 22 is coupled to a drive, not shown in the figures for actuating the linear drive 18.
  • the bearing bush 36 has a bearing insert 50 adjoining the support component 44 and two bearing inserts 52 and 54 adjoining the cover 46 and arranged one behind the other.
  • the threaded spindle 22 is radially mounted.
  • An axial bearing of the threaded spindle 22 via a threaded spindle 22 on the radially projecting shoulder 56 which is arranged in the installed position in a corresponding to the paragraph 56 with respect to the dimensions of the frontal recess on the bearing insert 54.
  • the shoulder 56 is supported both on the bearing insert 54 and on the bearing insert 52.
  • Bearing insert 54 is loose in bushing 36, i. relative to the bearing insert 52 in the direction of the longitudinal axis A of the threaded spindle 22 movably arranged.
  • a spring component 40 is arranged in the bearing bush 36.
  • the spring component 40 is formed by a spring column surrounding the threaded spindle 22, in which a plurality of plate spring packets consisting of two plate springs with the same orientation are juxtaposed in an alternating manner and are effective in the direction of the longitudinal axis A.
  • the installation space for the spring component 40 between the bearing inserts 50 and 54 is dimensioned such that the existing of the disc springs 42 spring column is pressurized.
  • the resulting biasing force of the spring member 40 counteracts the force exerted by the outer closure body 12 weight force in the closed position of the closure body 12, whereby inadvertent opening of the garbage lock 2 is prevented due to this weight.
  • the threaded spindle 22 and, concomitantly, the actuating device 18 can be moved by compressing the spring column formed by the disk springs 42 together with the bearing insert 54 in the direction of the wall 6 of the pressure body 4, wherein the movement of the threaded spindle 22 is damped by the spring member 40.
  • a movement of the threaded spindle 22 in the opposite direction, ie away from the wall 6, is limited by the bearing insert 52.
  • FIGS. 3 and 4 schematically show the arrangement according to Fig. 1 namely, the actuator 18 with the movable in the direction of movement C linear drive 20, is hinged to the extendable end of the handlebar 32, which in turn is hinged to an outer closure body 12 for closing the outer opening of the guided through the wall 6 of the pressure hull 4 of the submarine garbage , On a representation of the walls 6 and 8 of the pressure hull 4 is in the 3 and 4 omitted for the sake of clarity. From the waste lock 2 is in the FIGS. 3 and 4 only the outer end region shown.
  • the first part 14 of the outer closure body 12 closes the outer opening of the waste lock 2 (FIG. Fig. 1 ). If, for example, as a result of a pressure wave, a shock load, which is directed substantially against the closing direction of the first part 14 of the outer closure body 8, the waste lock 2 closing part 14 and thus the entire outer closure body 8 of the shock stress yield by the outer closure body 12th performs a pivoting movement about a pivot axis formed by the bearing 17 and lifts off from the closed position ( Fig. 2 ).
  • This compensation movement of the closure body 12 is made possible by the shock-elastic mounted actuating device 18. So are the handlebar 32 and the adjoining linear drive 20 under compression of the spring member 40 in a position to follow the movement of the outer closure body 12, wherein the introduced by the shock load in the outer closure body 12 energy via the handlebar 32 and the linear drive 20 in the Spring member 40 is introduced, where it is completely degraded in large parts, at best. The subsequent relaxation of the spring member 40 then causes a provision of the outer closure body 12 in its the waste lock 2 occlusive position. Due to this configuration, in the submarine according to the invention, both the outer closure body 12 and the actuating device 18 are protected against damage in the event of shock loading.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Unterseeboot mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen, wie zum Beispiel aus DE 102005045245 bekannt.
  • Es sind Unterseeboote bekannt, die eine Abfallschleuse aufweisen, über die Abfälle während einer Tauchfahrt entsorgt werden können. Bei einer solchen in der Regel in Schwerkraftrichtung ausgerichteten Abfallschleuse wird eine Schleusenkammer von einem äußeren und einem inneren Verschlusskörper verschlossen. Zum Ausbringen von Abfall wird der innere Verschlusskörper geöffnet und der Abfall in die Schleusenkammer verbracht. Anschließend wird die Schleusenkammer wieder mit dem inneren Verschlusskörper verschlossen, bevor der äußere Verschlusskörper geöffnet und der Abfall aus der Schleuse in das Umgebungswasser des Unterseeboots ausgebracht wird.
  • Bei der bekannten Abfallschleuse ist eine Betätigungsvorrichtung vorgesehen, welche nicht nur zum Öffnen und Schließen des äußeren Verschlusskörpers dient, sondern die auch den Verschlusskörper in seiner Schließstellung hält und sichert. Insbesondere bei Unterseebooten für den militärischen Einsatz ist eine hohe Schockfestigkeit für sämtliche Bauteile erforderlich, um möglichst starken Druckwellen unbeschadet standhalten zu können. Bei der bekannten Konstruktion, bei der die Betätigungsvorrichtung den Verschlusskörper in seiner Schließstellung hält, musste die Betätigungsvorrichtung vergleichsweise schwer ausgebildet werden, um insbesondere bei einer Schockbelastung in Öffnungsrichtung des Verschlusskörpers diesen in der Verschlussstellung halten zu können. Die Betätigungsvorrichtung ist daher entsprechend stabil auszubilden, was zum einen durch entsprechend hochfeste Werkstoffe, zum anderen durch entsprechend stärkere Dimensionierung erfolgt. Beides erhöht die Baukosten, eine entsprechende stabile Ausführung zudem auch das Gewicht, das man bei modernen Unterseebooten soweit wie möglich zu reduzieren versucht.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Unterseeboot so auszubilden, dass zum einen eine hohe Schockfestigkeit gewährleistet ist, zum anderen aber ein hoher Materialaufwand und Gewicht nach Möglichkeit vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Unterseeboot mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung.
  • Das erfindungsgemäße Unterseeboot weist einen Druckkörper mit zumindest einer Schleuse, insbesondere einer Abfallschleuse zwischen dem Inneren des Druckkörpers und dessen Außenumgebung auf. Die Schleuse weist einen inneren, d. h. im Inneren des Druckkörpers angeordneten Verschlusskörper und einen äußeren Verschlusskörper auf. Dieser äußere Verschlusskörper ist zum Öffnen der Schleuse zumindest teilweise von dieser wegbewegbar und verschließt das äußere Ende der Schleuse. Gemäß der Erfindung ist der äußere Verschlusskörper in seiner Schließstellung, also in seiner die Schleuse verschließenden Stellung, in einer Richtung im Wesentlichen normal zu dem zu verschließenden Öffnungsquerschnitt der Schleuse nach außen hin schockelastisch gelagert. Die schockfeste Lagerung in die übrigen Richtungen erfolgt in bekannter Weise über den Druckkörper selbst.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Schockfestigkeit des Verschlusskörpers in Richtung im Wesentlichen normal zu dem zu verschließenden Öffnungsquerschnitt der Schleuse, also typischerweise nach außen hin, durch eine schockelastische Lagerung zu erzielen, d. h. durch eine entsprechende Feder/Dämpferanordnung eine Aufnahme der durch Schockbelastung in dieser Richtung auftretenden Kräfte zu ermöglichen, wobei sich der Verschlusskörper ggf. zumindest kurzseitig aus seiner Schließstellung bewegen kann, um auf diesem Weg die Energie über ein Feder/Dämpfersystem umzuwandeln und somit aufnehmen zu können.
  • Unter schockelastischer Lagerung des äußeren Verschlusskörpers ist gemäß der Erfindung eine solche Lagerung zu verstehen, die sich bei den im normalen Betrieb auf den äußeren Verschlusskörper wirkenden Kräften im Wesentlichen starr verhält, während Sie bei einer auf den äußeren Verschlusskörper wirkenden Schockkraft, die die normalen Betriebskräfte um ein Vielfaches übersteigen kann, in Wirkrichtung der Schockkräfte nachgibt und dabei diese Schockkräfte aufnimmt und dämpft. Bei dem elastischen Nachgeben der Lagerung entfernt sich der äußere Verschlusskörper kurzzeitig von seiner die Schleuse verschlie-ßenden Position.
  • Um den äußeren Verschlusskörper überhaupt von dem Inneren des Druckkörpers aus zu bedienen, d. h. in seine die Schleuse verschließende oder freigebende Stellung bewegen zu können, ist der äußere Verschlusskörper zweckmäßigerweise mit einer Betätigungsvorrichtung bewegungsgekoppelt. Hierbei kann es erforderlich sein, einen in dem Kraftfluss zwischen äußeren Verschlusskörper und Betätigungsvorrichtung liegenden Teil der Betätigungsvorrichtung elastisch auszubilden, damit eine im Falle einer Schockbeanspruchung auftretende Bewegung des schockelastisch gelagerten äußeren Verschlusskörpers relativ zu der Betätigungsvorrichtung ausgeglichen werden kann.
  • Besonders vorteilhaft ist der äußere Verschlusskörper allerdings über die Betätigungsvorrichtung selbst schockelastisch gelagert. Bei dieser Ausgestaltung kann sich der äußere Verschlusskörper auf der Betätigungsvorrichtung abstützen, wobei an grundsätzlich beliebiger Stelle des Kraftflusses von dem äußeren Verschlusskörper zu der bootsseitigen Befestigung der Betätigungsvorrichtung ein Abschnitt schockelastisch ausgebildet ist. Bevorzugt ist hierbei nur die bootsseitige Lagerung der Betätigungsvorrichtung schockelastisch gestaltet.
  • Insbesondere dann, wenn die Schleuse an einer Stelle des Körpers vorgesehen ist, an der der Druckkörper auch die Außenhaut des Unterseeboots bildet, ist der diese Schleuse außenseitig verschließende äußere Verschlusskörper vorteilhaft mindestens zweiteilig ausgebildet, wobei er einen ersten inneren Teil zum druckdichten Verschließen der Schleuse und einen zweiten Teil zum Abschließen der Außenwandung des Druckkörpers aufweist. Dabei ist der zweite, die Außenwandung des Druckkörpers in Schließstellung abschließende Teil im Wesentlichen so ausgebildet, dass eine möglichst glatte und signaturarme Außenhaut in diesem Bereich gebildet wird, wohingegen der innere Verschlusskörper im Wesentlichen die Aufgabe des druckdichten Verschlusses der Schleuse erfüllt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der zweite Teil des äußeren Verschlusskörpers an den Druckkörper angelenkt ist, wobei an dem ersten Teil ein zweites Lager vorgesehen ist, über das sich der äußere Verschlusskörper an der Betätigungsvorrichtung abstützt. Dementsprechend ist der äußere Verschlusskörper schwenkbar, wobei der erste Teil des äußeren Verschlusskörpers in eine die Schleuse verschließende und eine den Schleusenquerschnitt freigebende Stellung verschwenkt werden kann. In allen Schwenkpositionen ist der äußere Verschlusskörper über ein an dem zweiten Teil des äußeren Verschlusskörpers, zweckmäßigerweise an dessen Unterseite, d. h. an der dem ersten die Schleuse verschließenden Teil zugewandten Seite, angeordnetes Lager mit der Betätigungsvorrichtung bewegungsgekoppelt.
  • Die Betätigungsvorrichtung weist bevorzugt einen bootsseitig gelagerten Linearantrieb auf, an dessen verfahrbaren Ende ein Lenker angelenkt ist. Mittels dieses Lenkers ist die Betätigungsvorrichtung mit dem äußeren Verschlusskörper wirkungsverbunden. Der äußere Verschlusskörper ist bei dieser Ausgestaltung der Betätigungsvorrichtung zweckmäßigerweise schwenkbar angeordnet. Wird der verfahrbare Teil des Linearantriebes verfahren, wird diese Linearbewegung mittels des Lenkers in eine Schwenkbewegung des äußeren Verschlusskörpers umgewandelt, wobei der äußere Verschlusskörper in Abhängigkeit von der Verfahrrichtung des Linearantriebs entweder in seine die Schleuse verschließende Stellung oder in seine den Schleusenquerschnitt freigebende Stellung verschwenkt wird.
  • Vorteilhaft ist der Linearantrieb auf einem Federbauteil gelagert. Auf diese Weise können zumindest alle Bestandteile der Betätigungsvorrichtung und vorzugsweise auch der äußere Verschlusskörper mittels eines Federbauteils vor einer zu großen Schockbelastung geschützt werden. Bevorzugt handelt es sich bei dem Federbauteil um ein Tellerfederpaket, bei dem mehrere Tellerfedern in Form einer Federsäule hintereinander angeordnet und in Reihe wirksam sind.
  • Die Wahl des verwendeten Linearantriebs ist grundsätzlich beliebig. So kann der Linearantrieb von einem elektromechanisch, hydraulisch oder pneumatisch betriebenen Zylinder gebildet werden, bevorzugt wird der Linearantrieb allerdings von einem Spindeltrieb gebildet. Hierbei kann eine Gewindespindel vorgesehen sein, deren angetriebenes Ende innerhalb des Druckkörpers angeordnet sein kann, wobei dieses Ende mit der Abtriebswelle eines Elektro-, Hydraulik- oder Pneumatikmotors bewegungsgekoppelt oder mittels einer Kurbel manuell betätigbar sein kann.
  • Um das Verschließen der Schleuse mittels des äußeren Verschlusskörpers auch gegen das Eigengewicht des äußeren Verschlusskörpers oder bei Auftreten eines Unterdrucks an dem den Druckkörper verschließenden zweiten Teil des äußeren Verschlusskörpers sicherstellen zu können, ist das Federbauteil zweckmäßigerweise in Schließrichtung des äu-ßeren Verschlusskörpers wirkend vorgespannt. Hierbei ist die Vorspannung zweckmäßigerweise so groß gewählt, dass die auf den äußeren Verschlusskörper ausgeübte Spannkraft zumindest die Eigengewichtskraft des äußeren Verschlusskörpers übersteigt.
  • Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Abfallschleuse, deren äußerer Verschlusskörper mit einer Betätigungsvorrichtung betätigbar ist,
    Fig. 2
    das im Inneren des Druckkörpers angeordnete Ende der Abfallschleuse sowie der Betätigungsvorrichtung nach Fig. 1 in einer geschnittenen Detailansicht.
    Fig. 3
    die Anordnung gemäß Fig. 1 in schematischer Darstellung,
    Fig. 4
    die Anordnung nach Fig. 3 mit einem äußeren Verschlusskörper in einer einen Schleusenquerschnitt freigebenden Stellung und
    Fig. 5
    ein Unterseeboot mit einer darin vorgesehenen Abfallschleuse in schematischer Darstellung.
  • In Fig. 1 ist eine an einem Unterseeboot 1 (Fig. 5) vorgesehene Abfallschleuse 2 dargestellt, die durch den Druckkörper 4 des Unterseeboots 1 geführt ist. Die Abfallschleuse 2 bildet einen rohrförmigen Kanal, der bei horizontaler Fahrt des Unterseeboots 1 im Wesentlichen in Schwerkraftrichtung, d.h. vertikal ausgerichtet ist. Fig. 5 zeigt, dass die Abfallschleuse 2 im Bereich des Kiels des Unterseeboots 1 angeordnet ist. In diesem Bereich des Unterseeboots 1 bildet der Druckkörper 4 auch die Außenhaut des Unterseeboots 1.
  • Die Abfallschleuse 2 mündet in einem Bereich des Druckkörpers 4, in dem dieser eine kastenförmige Einbuchtung 5 aufweist. In dieser Einbuchtung 5 ist ein Teil der Wandung 6 des Druckkörpers 4 gegenüber der übrigen Wandung 8 des Druckkörpers 4 in Richtung des Druckkörperinneren eingerückt. In vertikaler Richtung wird die Einbuchtung 5 durch Seitenwände 9 begrenzt.
  • Das innerhalb des Druckkörpers liegende Ende der Abfallschleuse 2 wird von einem inneren Verschlusskörper 10 druckdicht verschlossen. Das äußere, d. h. außenseitig der Wandung 6 des Druckkörpers 4 in der Einbuchtung 5 mündende Ende der Abfallschleuse 2 wird von einem äußeren Verschlusskörper 12 verschlossen.
  • Der äußere Verschlusskörper 12 ist zweiteilig ausgebildet und weist einen ersten Teil 14 zum Verschließen einer Öffnung am äußeren Ende der Abfallschleuse 2 und einen zweiten Teil 16 auf, der einen Verkleidungsdeckel für die Einbuchtung 5 des Druckkörpers 4 bildet. Der erste Teil 14 und der zweite Teil 16 des Verschlusskörpers 12 sind miteinander starr verbunden. Der zweite Teil 16 und damit der gesamte Verschlusskörper 12 sind in einem Lager 17, welches an dem Druckkörper 4 befestigt ist, schwenkbeweglich gelagert.
  • Der erste Teil 14 des Verschlusskörpers 12 wird im Wesentlichen von einer Platte gebildet, deren Außenkontur mit der Kontur des Öffnungsquerschnitts der Abfallschleuse 2 korrespondiert. Die Außenkontur des zweiten Teils 16 des Verschlusskörpers 12 ist im Wesentlichen komplementär zur Kontur der Einbuchtung 5 des Druckkörpers 4 an der Wandung 8, so dass der zweite Teil 16 des Verschlusskörpers 12 in dessen Schließstellung mit der an den zweiten Teil 16 dann angrenzenden Wandung 8 des Druckkörpers 4 fluchtet und die Einbuchtung 5 nach außen verschließt. Auf diese Weise bilden die Außenseite des zweiten Teils 16 des Verschlusskörpers 12 und die Außenseite der umgebenden Wandung 8 eine signaturarme Außenhaut des Unterseeboots.
  • Die Betätigung des Verschlusskörpers 12, d. h. das Bewegen des Verschlusskörpers 12 in eine die äußere Öffnung der Abfallschleuse 2 freigebende bzw. verschließende Stellung erfolgt über eine Betätigungsvorrichtung 18, die außenseitig der Abfallschleuse 2 angeordnet ist.
  • Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Betätigungsvorrichtung 18 einen Linearantrieb 20 auf, der in unmittelbarer Nähe der Außenwandung der Abfallschleuse 2 im Wesentlichen parallel zu der Längsachse B der Abfallschleuse 2 geführt ist. Bei dem Linearantrieb 20 handelt es sich um einen Spindeltrieb, der von einer Gewindespindel 22 mit einer darauf aufgeschraubten Mutter 24 gebildet wird. Umfangseitig der Mutter 24 ist ein in radialer Richtung auskragender Zapfen 26 angeordnet. Dieser Zapfen 26 greift in eine an der Außenseite der Abfallschleuse 2 ausgebildete Nut 28 ein. Durch das Eingreifen des Zapfens 26 in die Nut 28 ist die Mutter 24 gegen ein Verdrehen gesichert, d. h., bei einer Drehbewegung der Gewindespindel 22 mittels eines in den Figuren nicht dargestellten Antriebs dreht sich die Mutter 24 nicht mit, sondern wird je nach Drehrichtung der Gewindespindel 22 auf dieser linear auf die Wandung 6 des Druckkörpers 4 zu oder von dieser wegbewegt.
  • An der der Wandung 6 des Druckkörpers 4 zugewandten Stirnseite der Mutter 22 ist eine rohrförmige Betätigungsstange 30 befestigt, deren Längsachse A parallel zu der Längsachse B der Abfallschleuse 2 ausgerichtet ist. Die Betätigungsstange 30 ist so lang ausgebildet, dass sich das Ende der Betätigungsstange 30 unabhängig von der linearen Verfahrposition der Mutter 24 auf der Gewindespindel 22 immer außenseitig der Wandung 6 des Druckkörpers 4 befindet.
  • Ein Lenker 32 ist sowohl an dem außenseitig der inneren Wandung 6 des Druckkörpers 4 befindlichen Ende der Betätigungsstange 30 als auch an einem an der der Abfallschleuse 2 zugewandten Seite des zweiten Teils 16 des äußeren Verschlusskörpers 12 angeordneten Lager 40 angelenkt. Über den Lenker 32 sowie die Betätigungsstange 30 ist der äußere Verschlusskörper 12 mit dem Linearantrieb 20 bewegungsgekoppelt, wobei die Linearbewegung der auf der Gewindespindel 22 geführten Mutter 24 mit der daran befestigten Betätigungsstange 30 mittels des Lenkers 32 in eine Schwenkbewegung des äußeren Verschlusskörpers 12 umgewandelt wird.
  • In einer Lagerbuchse 36 sind die Gewindespindel 22 und damit der Linearantrieb 20 gelagert. Die Lagerbuchse 36 ist an einem an der Außenseite der Abfallschleuse 2 quer zu deren Längsachse B auskragenden Befestigungsbock 38 befestigt. Die Befestigung der Lagerbuchse 36 an dem Befestigungsbock 38 erfolgt über ein an diesem vorgesehenes Auflagerbauteil 44. Das Auflagerbauteil 44 dient zur Aufnahme eines Lagereinsatzes 50, der das der Wandung 6 des Druckkörpers 4 zugewandte Ende der Lagerbuchse 36 verschließt. Das von der Wandung 6 des Druckkörpers 4 abgewandte Ende der Lagerbuchse 36 wird von einem Deckel 46 verschlossen. An einem durch den Deckel 46 geführten Ende der Gewindespindel 22, das ein Vierkantprofil 48 aufweist, ist die Gewindespindel 22 mit einem in den Figuren nicht dargestellten Antrieb zum Betätigen des Linearantriebs 18 gekuppelt.
  • Neben dem Lagereinsatz 50 weist die Lagerbuchse 36 einen an das Auflagerbauteil 44 angrenzenden Lagereinsatz 50 und zwei an den Deckel 46 angrenzende und hintereinander angeordneten Lagereinsätzen 52 und 54 auf. In dem Lagereinsatz 52 ist die Gewindespindel 22 radial gelagert. Eine axiale Lagerung der Gewindespindel 22 erfolgt über einen an der Gewindespindel 22 radial auskragenden Absatz 56, der in Einbaulage in einer mit dem Absatz 56 bezüglich der Abmessungen korrespondieren stirnseitigen Ausnehmung an dem Lagereinsatz 54 angeordnet ist. Dabei stützt sich der Absatz 56 sowohl an dem Lagereinsatz 54 als auch an dem Lagereinsatz 52 ab. Der Lagereinsatz 54 ist in der Lagerbuchse 36 lose, d.h. relativ zu dem Lagereinsatz 52 in Richtung der Längsachse A der Gewindespindel 22 beweglich angeordnet.
  • Zwischen dem Lagereinsatz 50 und dem Lagereinsatz 54 ist in der Lagerbuchse 36 ein Federbauteil 40 angeordnet. Gebildet wird das Federbauteil 40 von einer die Gewindespindel 22 umgebenden Federsäule, bei der mehrere aus zwei gleichgeschichteten Tellerfedern 42 bestehende Tellerfederpakete wechselsinnig aneinandergereiht und in Richtung der Längsachse A wirksam sind. Der Einbauraum für das Federbauteil 40 zwischen den Lagereinsätzen 50 und 54 ist so bemessen, dass die aus den Tellerfedern 42 bestehende Federsäule druckbeaufschlagt ist. Die daraus resultierende Vorspannkraft des Federbauteils 40 wirkt der von dem äußeren Verschlusskörper 12 ausgeübten Gewichtskraft in der Schließstellung des Verschlusskörpers 12 entgegen, wodurch ein unbeabsichtigtes Öffnen der Abfallschleuse 2 aufgrund dieser Gewichtskraft verhindert wird.
  • Mittels des Federbauteils 40 ist die Gewindespindel 22 und damit einhergehend die Betätigungsvorrichtung 18 unter Zusammendrücken der von den Tellerfedern 42 gebildeten Federsäule mitsamt des Lagereinsatzes 54 in Richtung zu der Wandung 6 des Druckkörpers 4 bewegbar, wobei die Bewegung der Gewindespindel 22 von dem Federbauteil 40 gedämpft wird. Eine Bewegung der Gewindespindel 22 in Gegenrichtung, d.h. von der Wandung 6 weg, wird durch den Lagereinsatz 52 begrenzt.
  • Nachfolgend wird das Verhalten des äußeren Verschlusskörpers 12 und der Betätigungsvorrichtung 18 bei einer Schockbeanspruchung anhand der Figuren 3 und 4 beschrieben.
  • Die Figuren 3 und 4 zeigen schematisch die Anordnung nach Fig. 1 nämlich die Betätigungsvorrichtung 18 mit dem in Bewegungsrichtung C verfahrbaren Linearantrieb 20, an dessen ausfahrbarem Ende der Lenker 32 angelenkt ist, der wiederum an einem äußeren Verschlusskörper 12 zum Verschließen der äußeren Öffnung der durch die Wandung 6 des Druckkörpers 4 des Unterseeboots geführten Abfallschleuse 2 angelenkt ist. Auf eine Darstellung der Wandungen 6 und 8 des Druckkörpers 4 ist in den Fig. 3 und 4 der besseren Übersichtlichkeit wegen verzichtet worden. Von der Abfallschleuse 2 ist in den Figuren 3 und 4 lediglich deren äußerer Endbereich dargestellt.
  • Vor dem Eintreten des Schockereignisses verschließt der erste Teil 14 des äußeren Verschlusskörpers 12 die äußere Öffnung der Abfallschleuse 2 (Fig. 1). Tritt z.B. infolge einer Druckwelle eine Schockbelastung auf, die im Wesentlichen gegen die Schließrichtung des ersten Teils 14 des äußeren Verschlusskörpers 8 gerichtet ist, kann der die Abfallschleuse 2 verschließende Teil 14 und damit der gesamte äußeren Verschlusskörper 8 der Schockbeanspruchung nachgeben, indem der äußere Verschlusskörper 12 eine Schwenkbewegung um eine von dem Lager 17 gebildete Schwenkachse ausführt und von der Schließposition abhebt (Fig. 2).
  • Ermöglicht wird diese Ausgleichbewegung des Verschlusskörpers 12 durch die schockelastisch gelagerte Betätigungsvorrichtung 18. So sind der Lenker 32 und der sich daran anschließende Linearantrieb 20 unter Stauchung des Federbauteils 40 in der Lage, der Bewegung des äußeren Verschlusskörpers 12 zu folgen, wobei die durch die Schockbelastung in den äußeren Verschlusskörper 12 eingebrachte Energie über den Lenker 32 und den Linearantrieb 20 in das Federbauteil 40 eingebracht wird, wo sie zu großen Teilen, günstigstenfalls vollständig abgebaut wird. Die anschließende Entspannung des Federbauteils 40 bewirkt dann eine Rückstellung des äußeren Verschlusskörpers 12 in seine die Abfallschleuse 2 verschließende Stellung. Aufgrund dieser Ausgestaltung sind bei dem erfindungsgemäßen Unterseeboot sowohl der äußere Verschlusskörper 12 als auch die Betätigungsvorrichtung 18 bei einer Schockbelastung vor einer Beschädigung geschützt.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Unterseeboot
    2
    Abfallschleuse
    4
    Druckkörper
    5
    Einbuchtung
    6
    Wandung
    8
    Wandung
    9
    Seitenwand
    10
    Verschlusskörper
    12, 12'
    Verschlusskörper
    14, 14'
    Teil
    16, 16'
    Teil
    17
    Lager
    18
    Betätigungsvorrichtung
    20
    Linearantrieb
    22
    Gewindespindel
    24
    Mutter
    26
    Zapfen
    28
    Nut
    30
    Betätigungsstange
    32, 32'
    Lenker
    34
    Lager
    36
    Lagerbuchse
    38
    Befestigungsbock
    40
    Federbauteil
    42
    Tellerfeder
    44
    Auflagerbauteil
    46
    Deckel
    48
    Vierkantprofil
    50
    Einsatz
    52
    Einsatz
    54
    Einsatz
    56
    Absatz
    A
    Längsachse
    B
    Längsachse
    C
    Bewegungsrichtung

Claims (9)

  1. Unterseeboot mit einem Druckkörper und mit zumindest einer Schleuse (2) zwischen dem Inneren des Druckkörpers (4) und dessen Außenumgebung, wobei die Schleuse (2) einen inneren und einen äußeren Verschlusskörper (10, 12) aufweist und der äußere Verschlusskörper (12) zum Öffnen vom Druckkörper (4) zumindest teilweise wegbewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Verschlusskörper (12) in seiner Schließstellung in einer Richtung im Wesentlichen normal zu dem zu verschließenden Öffnungsquerschnitt der Schleuse (2) nach außen hin schockelastisch gelagert ist.
  2. Unterseeboot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Verschlusskörper (12) mit einer Betätigungsvorrichtung (18) bewegungsgekoppelt ist und über diese Betätigungsvorrichtung (18) schockelastisch gelagert ist.
  3. Unterseeboot nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das der äußere Verschlusskörper (12) mindestens zweiteilig ausgebildet ist und einen ersten Teil (14) zum Verschließen der Schleuse (2) und einen zweiten Teil (16) zum Verschließen der Außenwandung (8) des Druckkörpers (4) aufweist.
  4. Unterseeboot nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Teil (16) des äußeren Verschlusskörpers (12) an dem Druckkörper (4) angelenkt ist, wobei an dem zweiten Teil (16) ein zweites Lager (34) vorgesehen ist, über das sich der äußere Verschlusskörper (12) an der Betätigungsvorrichtung (18) abstützt.
  5. Unterseeboot nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungsvorrichtung (18) einen bootsseitig gelagerten Linearantrieb (20) aufweist, an dessen ausfahrbarem Ende ein Lenker (32) angelenkt ist, mit welchem die Betätigungsvorrichtung (18) mit dem äußeren Verschlusskörper (12) wirkungsverbunden ist.
  6. Unterseeboot nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (20) auf einem Federbauteil (40) gelagert ist.
  7. Unterseeboot nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (20) auf einem Tellerfederpaket gelagert ist.
  8. Unterseeboot nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearantrieb (20) von einem Spindeltrieb (22, 24) gebildet wird.
  9. Unterseeboot nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federbauteil (40) in Schließrichtung des äußeren Verschlusskörpers (12) wirkend vorgespannt ist.
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