EP3148867A1 - Befüllsystem zum befüllen eines in einem u-boot angeordneten reservoirs, u-boot und verfahren zum befüllen eines in einem u-boot angeordneten reservoirs - Google Patents

Befüllsystem zum befüllen eines in einem u-boot angeordneten reservoirs, u-boot und verfahren zum befüllen eines in einem u-boot angeordneten reservoirs

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EP3148867A1
EP3148867A1 EP15718212.2A EP15718212A EP3148867A1 EP 3148867 A1 EP3148867 A1 EP 3148867A1 EP 15718212 A EP15718212 A EP 15718212A EP 3148867 A1 EP3148867 A1 EP 3148867A1
Authority
EP
European Patent Office
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filling system
submarine
filling
separating element
granular
Prior art date
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Granted
Application number
EP15718212.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3148867B1 (de
Inventor
Rüdiger RIMEK
Benjamin SCHNITTKA
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 AG
ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Marine Systems GmbH filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP3148867A1 publication Critical patent/EP3148867A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3148867B1 publication Critical patent/EP3148867B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • B63B25/02—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby for bulk goods
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62B—DEVICES, APPARATUS OR METHODS FOR LIFE-SAVING
    • A62B11/00—Devices for reconditioning breathing air in sealed rooms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
    • B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
    • B07B7/00—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
    • B07B7/06—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents by impingement against sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B27/00—Arrangement of ship-based loading or unloading equipment for cargo or passengers
    • B63B27/29—Other loading or unloading equipment involving a continuous action, not provided in groups B63B27/22 - B63B27/28
    • 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
    • B63G8/36—Adaptations of ventilation, e.g. schnorkels, cooling, heating, or air-conditioning

Definitions

  • the present invention relates to a filling system for filling a reservoir arranged in a submarine, a submarine and a method for filling a reservoir in a submarine.
  • soda lime which serves in submarines to bind C0 2 , which is supplied to the room air in the submarine interior mainly by the exhalation of the crew.
  • the soda lime is in the form of two to four millimeters large pellets, so as granular granules before.
  • the binding of the carbon dioxide to the soda lime prevents an increase in the C0 2 content to a health-endangering level and is thus vital for survival.
  • the binding capacity of the soda lime is limited, forcing one to replace the used soda lime with new ones, for example between two dives.
  • the binding ability of the soda lime usually even determines the time of immersion. It has been found that the functioning of the absorption system is reduced by a proportion of dust in the granular granules, since the dust reduces the air flow through the system. Dust formation, however, can hardly be avoided when filling the reservoir or container for the soda lime arranged inside the submarine, when the soda lime is transported via long delivery lines into the interior of the submarine. Finally, because of the long and flexible conveying path, the typically used vacuum conveying systems can not meet constant conveying conditions. So the production states constantly fluctuate between flight promotion and
  • the object of the present invention is achieved by a filling system for filling a reservoir with a granular granulate, wherein the filling system comprises a pumping element for generating a granular stream in the direction of the reservoir, wherein the
  • Filling system comprises a separating element for dissolving out a dust content from the granular stream, wherein the separating element has a perforated plate with holes through which the dust content can be sucked from the granular stream.
  • the filling system comprises a perforated plate with holes through which the dust content is sucked out of the granulate stream along its transport path in a sieve-like manner. What remains is a purified granular granules, which can be supplied to the reservoir or a container. It is conceivable that the reservoir in one
  • Means of transport for example, in a truck, is arranged and the granules to be stored in this reservoir.
  • the size of the hole determines which components are filtered out of the granular granules.
  • Filling system can in particular cause the granular granules, the unwanted dust content is removed. It is dispensed with complex separation process and instead the unwanted dust content during transport to the reservoir, d.
  • the reservoir is preferably located within a submarine
  • the filling system is to be understood as a dust extraction device. It is conceivable that the purified granules fall after leaving the separator directly into the reservoir, which is intended for the storage of granular granules, for example during a dive. It is conceivable that the holes in the perforated plate of different sizes are designed. For example, the hole size changes along the transport path or it is chosen for an optimal suction hole pattern optimal. As a hole in the perforated plate can be understood any type and shape of recess in the perforated plate.
  • the holes are in the shape of a circle, a long hole, a triangle or a polygon.
  • the granular granules have an average grain size, for example, from 2 to 4 millimeters, and the hole size of the holes in the perforated sheet is smaller than the average grain size.
  • the filling system, in particular the separating element is arranged at the end of a long transport path of the granular granules.
  • a component having the separating element is attached to the end of a
  • the separating element is preceded by further components which attempt to control or control the delivery.
  • the dust content of the granular granules is then sucked off only via the separating element at the end of the transport path. Due to the long transport path and unevenness in the transport, for example, caused by fluctuations in the suction by the pumping element, it comes to an irregular promotion up to a Pfropfen inherent, which eventually
  • the separating element comprises a guide plate, wherein the perforated plate and the guide plate form a transport channel for the granular granules.
  • the baffle can advantageously extend substantially parallel to the perforated plate. Through the transport channel, the granular granules are held in the vicinity of the perforated plate, which reduces the likelihood that dust formed during transport diffuses away from the perforated plate. In particular, a width of the
  • the separating element has an adjustable gap in its size, through which the granular granules can be fed to the transport channel.
  • the gap is designed annular. The gap serves to regulate the amount of granules before the separator. The gap is able to absorb any accumulation of granular granules in a Pfropfen founded and then controlled and slowly pass on. As a result, a possible blockage is prevented in an advantageous manner and the granules are uniformly guided past the perforated plate. Furthermore, it is conceivable that the size of the gap to the
  • the perforated plate at least partially forms a cone whose outer surface at least partially determines the orientation of the granular flow for the granular granules.
  • the perforated plate preferably forms part of a cone which widens in the direction of the general course of the granulate flow, or a truncated cone whose imaginary top surface points upwards.
  • the shaping in the sense of a conical surface leads to a dense as possible leading the granular granules to the holes, whereby the effectiveness of filtering out the dust content can be further improved.
  • a cone angle, d. H. an inclination of the perforated plate with respect to the general course of the granule stream, in coordination with the gap size and the hole size is selected.
  • a funnel is arranged between the separating element and the reservoir.
  • the purified, ie freed from the dust, granular granules can be collected and fed to the reservoir controlled.
  • Such careful feeding reduces the re-formation of dust during the final transport of the granular granules into its reservoir.
  • the granules are passed to a conveyor, which conveys the purified granules at a very shallow angle in the reservoir to further suppress the formation of dust.
  • the angle is advantageous to choose so large that the granules move independently along the transport path.
  • the angle can be in particular in the range 45 ° -75 °, advantageously at about 55 °.
  • the conveying device is pivotable and by means of pivoting the conveying device a plurality of different reservoirs can be filled without moving the reservoir or the separating element.
  • a centrifugal separator is arranged along the transport path of the granular granules in front of the separating element.
  • the separating element is connected to the end of the centrifugal separator or plugged together.
  • the centrifugal separator serves advantageously an upstream braking of the granular granules before it reaches the adjustable gap. As a result, it can be avoided that the granular granules are transported too quickly for effective removal of the dust content over the perforated plate.
  • the centrifugal separator it is envisaged that the granular granules are driven by means of a Lucasleitsystems to a spiral descent. By the rejuvenation of the centrifugal separator in the direction of the general course of the transport path centrifugal forces are caused, which the granular granules to the inside of the
  • the centrifugal separator Press centrifugal separator and thereby reduce the transport movement of the granular granules in the desired manner.
  • the centrifugal separator By means of the centrifugal separator, the granular granules can be decelerated in an advantageous manner, so that the dust content of the granular granules can be sucked through the adjoining separating element.
  • the filling system has an infeed conveying line which connects the separating element and a bearing arranged outside the submarine directly or indirectly to one another.
  • the feeding delivery line is to be understood as a kind of tank hose, with which the granular granules over long distances, for example in the range of 10 to 100 meters, is conveyed.
  • the feeding delivery line is adapted to its environment of use, i. H. flexible, elastic and / or stainless, so that it can be used in rough seas with the resulting requirements.
  • the feeding conveyor line can the granular
  • the filling system comprises a dip tube, which is at least partially disposed within the separating element and is preferably partially encased by the perforated plate.
  • the dip tube is guided by the centrifugal separator, in particular its center.
  • the dip tube indirectly, preferably via a laxative delivery line, or directly to the pumping element, preferably with a vacuum pump, is connected. It is conceivable that the
  • Immersion tube merges into the discharge line to be discharged or can be coupled to this.
  • the pumping element it is advantageously possible to generate a negative pressure at an open end (facing the reservoir) of the immersion tube, which is required for the extraction of the unwanted dust content by the perforated plate.
  • the open end of the dip tube is arranged on the opposite side of the perforated plate to the transport path of the granular granules.
  • a negative pressure of up to 500 mbar prevails at the open end of the dip tube.
  • the granular granules comprise soda lime, preferably soda lime with an average grain size of between 2 and 4 mm.
  • soda lime carbon dioxide-containing fractions from the air can be absorbed and stored in an advantageous manner.
  • dust-free as possible filling a container with the soda lime the flow resistance in the absorption device is reduced and the soda lime is better utilized overall. This eventually allows longer dive times.
  • Assemblable modular components can be dismantled.
  • the individual modular components can be put together to provide the submarine with a functional filling system.
  • one modular component comprises the separating element, while another modular component comprises the centrifugal separator.
  • the individual modular components in an assembly of the filling
  • the filling system can be simply and easily assembled and disassembled on site or in the submarine.
  • the modular components can be nested together for stowage.
  • the filling system can be disassembled into the separating element, the suction tube, into the funnel and / or into the centrifugal separator and subsequently the separating element, the suction tube and / or the funnel can be stowed in a space provided by the centrifugal separator. This is a space-saving stowage, for example in the submarine, possible.
  • a hole size of the holes of the perforated plate is variable.
  • the hole size can be adjusted in a simple and flexible manner to the average grain size of the transported granules.
  • the separating element in addition to the pinhole yet about another
  • Aperture has, with the two pinhole flush with each other and are relatively displaced.
  • Perforated sheets can then be changed by a relative displacement to each other, the hole size and thus advantageously to the average grain size and / or
  • the feeding conveyor line and / or discharge conveyor line is designed such that it by a
  • the submarine is feasible.
  • the supply and / or the laxative delivery line comprise holding means with which they can be attached to the submarine.
  • Such holding means can then suppress an uncontrolled spinning around of the respective delivery line, in particular in heavy seas or sea swings.
  • the filling system is at least partially part of the submarine or is completely decoupled from the submarine. It is conceivable, for example, that a unit of centrifugal separator and separating element is firmly integrated in the submarine and only laxative and feeding
  • Centrifugal separator and separating element is brought on board each time the
  • Reservoirs are to be filled with the granular granules.
  • a further subject of the present invention is a submarine having a filling system according to the invention.
  • a submarine has, for example, in its outer skin watertight closable inputs and outputs which can be used by the conveying lines.
  • a submarine has the advantage of being able to be coupled as simply as possible to a filling system, which on top of that permits dust-free filling of the reservoirs, preferably with soda lime. The most dust-free filling finally allows the submarine to realize correspondingly long dive times.
  • a further subject matter of the present invention is a method for filling a reservoir in a submarine with a granular granulate using one of the filling systems as described above.
  • this method granular granules, preferably soda lime, possible dust-free transport in its reservoir, which, for example, the dive time of the submarine can be extended.
  • FIG. 1 shows a filling system according to a first exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows part of a filling system according to a second exemplary embodiment
  • Embodiment of the present invention Embodiments of the invention.
  • FIG. 1 shows a filling system 10 according to a first exemplary embodiment of the present invention.
  • a U-boat 1 is shown in Figure 1, in which a reservoir 6 for a granular granules 5 is located.
  • the filling system 10 serves to fill the reservoir 6 with the granular granules 5.
  • a laxative conveying line 12 a local negative pressure in the submarine interior, preferably immediately above Reservoirs 6, to produce.
  • the laxative delivery line 12 is connected on one side with a pumping element 22, in particular a vacuum pump, which is preferably arranged outside of the submarine 1.
  • the pumping element 22 12 air is sucked through the laxative delivery line and thereby selectively generates a negative pressure at a certain point in the submarine 1.
  • the generated negative pressure in turn causes granular granules 5 to be sucked in via a feeding delivery line 1 1, which is connected on one side to a bearing 21 for the granular granules 5, and is conveyed on board.
  • the granular granules 5 is sucked in by the deliberately generated negative pressure such that it falls into the reservoir 6 at the end of its transport path.
  • the supplying and / or the laxative delivery line 1 1 and 12 are performed for filling via a closable input 3 and / or output 4 in the submarine when the bearing 21 and / or the pumping element 22 outside the U Boats, for example, on a pier 2, are arranged.
  • the laxative or the feeding delivery line 1 1 or 12 in the sense of a tank hoses temporarily to the submarine 1 can be coupled.
  • the submarine 1, in particular its outer skin, and the feeding or discharging conveying line 1 1 and 12 are preferably adapted to each other, so that a coupling of the feeding or
  • the laxative delivery line 1 1 or 12 can be done as easily as possible.
  • the outer skin of the submarine 1 has a type of tank lid, which is opened to receive the feeding conveyor line 11.
  • the outer skin and / or the laxative or feeding delivery line 1 1 or 12 has a sealing means with which the submarine 1 is sealed during filling.
  • the laxative or feeding delivery line 1 1 and 12 as flexible Hoses are designed to give in accordance with sea conditions, without breaking down.
  • the granular granules 5 comprise soda lime capable of absorbing and storing C0 2 and / or CO from the air. Such absorption is urgently needed to prevent the CO 2 or CO from leaving the closed system of the submarine 1. Typically one refrains from simply discharging the C0 2 - or CO-containing air from the submarine 1 to a resulting
  • the soda lime has an average grain size of between two and four millimeters.
  • Separating element 14 is provided, which is preferably combined with a centrifugal separator 13.
  • FIG. 2 shows a part of the filling system 10 according to a second exemplary embodiment
  • Embodiment of the present invention shown.
  • the general course of the granule stream A runs vertically from top to bottom.
  • the combination of centrifugal separator 13 and separating element 14 provided for reducing dust formation is shown, which passes through the granular granules 5 before it reaches the reservoir 6 at the end of its transport path.
  • the granular granules 5, the centrifugal separator 13, which is upstream of the separating element 14 along the transport path happens in time before the separating element 14.
  • the separating element 14 is arranged directly below the centrifugal separator 13.
  • the granular granules 5 are fed to the centrifugal separator 13, for example via an inlet pipe 18 from the feeding conveyor line 1 1.
  • the inlet pipe 18 is arranged on a side wall of the centrifugal separator 13 so that the granular granules 5 substantially horizontally enters an inlet cylinder 15 of the centrifugal separator 13 and moves at the beginning substantially on a predetermined by the wall of the inlet cylinder 15 circular path.
  • the centrifugal separator cone 16 Due to the gravitational set in the episode a spiral Descent of the granular granules 5 a, which also continues in the centrifugal separator cone 16, the centrifugal separator cone 16 is disposed below the inlet cylinder 15 and is passed from the granular granules 5 following the inlet cylinder 15.
  • the granular granules 5 preferably moves along the inside of a lateral surface of the centrifugal separator cone, which spans the cone of the centrifugal separator.
  • the centrifugal separator cone shown in FIG. 2 is designed in two stages, ie it has two different angles of inclination of the conical surface areas with respect to the direction along which the gravitation acts or the general course of the granulate stream.
  • the separating element 14 in this case comprises a perforated plate 31, ie a sheet with a plurality of holes. It is preferably provided that the perforated plate 31 forms a conical surface, along the outside of the granular granules is transported.
  • Delivery line 12 connected dip tube 19 generates a negative pressure on the
  • the separating element 14 has a guide plate 34 which extends at least partially parallel to the perforated plate 31 and forms with this a transport channel 37, through which the granular granules 5 is guided.
  • the distance between the perforated plate 31 and baffle 34 may be adjustable by z. B. the dip tube 19 is adjustable with the perforated plate 31 in height.
  • the separating element 14 can be adapted to different granulates. It has been found that the ratio of the effective hole area of the perforated plate 31 to
  • Cross-section of the dip tube 19 is essential to the functioning of the separating element.
  • the ratio of the hole area of the perforated plate 31 to the cross section of the immersion tube 19 is between 1 and 5, preferably between 1 and 2, and is particularly preferably 1.5.
  • the separating element 14 comprises a housing 39 which prevents dust generated in the course of the filtering process from getting into the submarine interior.
  • a purified, d. H. Granulated product 44, freed from the sucked-in component, is fed to the reservoir 6 (not shown here) in the filling system shown in FIG. 2 via a funnel 35.
  • the funnel 35 fulfills both the function of the collection of the purified granules 44 as well as the careful feeding to the reservoir 6, in order to avoid a new dust formation.
  • the extracted component of the granular granules 43 is conveyed via the dip tube 19 and / or via the laxative delivery line 12 from the submarine 1. It is conceivable that the extracted component 43 is collected outside the submarine 1, recycled and then fed back to the bearing 21.
  • baffle 34 is replaced by a second perforated plate, is also sucked through the unwanted Bestanteil of granular granules whose grain size is less than the minimum size.
  • the separating element 14 next to the perforated plate 31 has a further perforated plate, wherein the further perforated plate and the perforated plate 31 are arranged relative to each other displaceable and adjacent to each other.
  • the perforations of the perforated plate 31 and the further perforated plate are designed such that an effective hole size is continuously adjustable by a relative displacement of the two mutually adjacent perforated plates.
  • the separating element 14 can advantageously be adapted to the average grain size of the granular granules 5 in an advantageous manner.

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Abstract

Befüllsystem zum Befüllen eines in einem U-Boot (1) angeordneten Reservoirs (6) mit einem körnigen Granulat (5), wobei das Befüllsystem ein Pumpelement (22) zur Erzeugung eines Granulatstroms in Richtung des Reservoirs aufweist, wobei das Befüllsystem ein Trennelement (14) zum Herauslösen eines Staubanteils aus dem Granulatstrom umfasst, wobei das Trennelement ein Lochblech (31) mit Löchern aufweist, durch die der Staubanteil aus dem Granulatstrom absaugbar ist.

Description

BESCHREIBUNG
Titel Befüllsystem zum Befüllen eines in einem U-Boot angeordneten Reservoirs, U-Boot und Verfahren zum Befüllen eines in einem U-Boot angeordneten Reservoirs
Stand der Technik Die vorliegende Erfindung betrifft ein Befüllsystem zum Befüllen eines in einem U-Boot angeordneten Reservoirs, ein U-Boot und ein Verfahren zum Befüllen eines Reservoirs in einem U-Boot.
Der Stand der Technik, beispielsweise die Druckschrift EP 2 103 515 A2, kennt Atemkalk, der in U-Booten dazu dient, C02 zu binden, welches der Raumluft im U-Boot-Inneren vorwiegend durch das Ausatmen der Besatzung zugeführt wird. Üblicherweise liegt der Atemkalk in Form von zwei bis vier Millimetern großen Pellets, also als körniges Granulat, vor. Das Binden des Kohlenstoffdioxids an den Atemkalk verhindert ein Anwachsen des C02-Gehalts auf ein gesundheitsgefährdendes Maß und ist somit überlebenswichtig.
Typischerweise ist die Bindefähigkeit des Atemkalks begrenzt, wodurch man gezwungen wird, beispielsweise zwischen zwei Tauchgängen, den benutzten Atemkalk durch neuen zu ersetzen. Dabei bestimmt die Bindefähigkeit des Atemkalks üblicherweise sogar die Tauchzeit mit. Es hat sich herausgestellt, dass die Funktionsfähigkeit der Absorptionsanlage durch einen Staubanteil im körnigen Granulat herabgesetzt wird, da durch den Staub der Luftdurchfluss durch die Anlage herabgesetzt wird. Eine Staubbildung lässt sich jedoch beim Befüllen der im Inneren des U-Boots angeordneten Reservoirs bzw. Behälter für den Atemkalk kaum vermeiden, wenn der Atemkalk über lange Förderleitungen in das Innere des U-Boots befördert wird. Schließlich können die typischerweise verwendeten Vakuumförderanlagen auf Grund der langen und flexiblen Förderstrecke keine konstanten Förderbedingungen einhalten. So schwanken die Förderzustände ständig zwischen Flugförderung und
Pfropfenförderung. Dadurch entsteht bereits beim Befördern durch die Sauglanzen durch Reibung unerwünschter Atemkalkstaub. Offenbarung der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zur Verfügung zu stellen, mit dem ein im U-Boot angeordnetes Reservoir möglichst staubfrei mit einem körnigen Granulat befüllt werden kann. Es wäre dabei wünschenswert, möglichst auf zeitaufwendige Verfahren zu verzichten, die das körnige Granulat nach dem Befüllen aufwendig reinigen. Auch auf Vorrichtungen oder Anschlüsse, die nachträglich in ein U-Boot integriert werden müssten, wie beispielsweise Sichter, sollte dabei bestenfalls verzichtet werden. Außerdem sollte das System dafür sorgen, dass der Staub von Bord gebracht wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch ein Befüllsystem zum Befüllen eines Reservoirs mit einem körnigen Granulat, wobei das Befüllsystem ein Pumpelement zur Erzeugung eines Granulatstroms in Richtung des Reservoirs aufweist, wobei das
Befüllsystem ein Trennelement zum Herauslösen eines Staubanteils aus dem Granulatstrom umfasst, wobei das Trennelement ein Lochblech mit Löchern aufweist, durch die der Staubanteil aus dem Granulatstrom absaugbar ist.
Im Gegensatz zum Stand der Technik umfasst das Befüllsystem ein Lochblech mit Löchern, durch die der Staubanteil entlang seines Transportweges aus dem Granulatstrom siebartig herausgesaugt wird. Übrig bleibt ein gereinigtes körniges Granulat, das dem Reservoir bzw. einem Behälter zugeführt werden kann. Denkbar ist, dass das Reservoir in einem
Transportmittel, beispielswiese in einem LKW, angeordnet ist und das Granulat in diesem Reservoir zwischengelagert werden soll. Dabei bestimmt die Lochgröße darüber, welche Bestandteile aus dem körnigen Granulat herausgesiebt werden. Mit Hilfe dieses
Befüllsystems lässt sich insbesondere bewirken, dass dem körnigen Granulat der unerwünschte Staubanteil entzogen wird. Dabei wird auf aufwendige Trennverfahren verzichtet und stattdessen der unerwünschte Staubanteil während des Transports zu dessen Reservoir, d. h.„on the fly", herausgezogen. Vorzugsweise ist das Reservoir innerhalb eines U-Boots angeordnet, wobei das
Trennelement unmittelbar oberhalb des Reservoirs angeordnet ist. Insbesondere ist das Befüllsystem als Staubabsaugvorrichtung zu verstehen. Es ist dabei vorstellbar, dass das gereinigte Granulat nach dem Verlassen des Trennelements direkt in das Reservoir fällt, das für die Aufbewahrung des körnigen Granulats, beispielsweise während eines Tauchgangs, vorgesehen ist. Es ist dabei vorstellbar, dass die Löcher im Lochblech unterschiedlich groß ausgestaltet sind. Beispielsweise ändert sich die Lochgröße entlang des Transportweges oder es wird ein für ein effektives Absaugen optimales Lochmuster gewählt. Als Loch im Lochblech kann jede Art und Form von Aussparung im Lochblech verstanden werden.
Beispielsweise haben die Löcher die Form eines Kreises, eines Langlochs, eines Dreiecks oder eines Vielecks. Vorzugsweise hat das körnige Granulat eine Durchschnittskörnung, beispielsweise von 2 bis 4 Millimetern, und die Lochgröße der Löcher im Lochblech ist kleiner als die Durchschnittskörnung. Vorzugsweise ist das Befüllsystem, insbesondere das Trennelement, am Ende eines langen Transportweges des körnigen Granulats angeordnet. Insbesondere wird ein das Trennelement aufweisendes Bauteil an das Ende eines
Transportweges aufgesetzt bzw. angedockt. Denkbar ist beispielsweise auch, dass dem Trennelement weitere Bauteile vorgeschaltet sind, die versuchen, die Förderung zu steuern bzw. zu kontrollieren. In vorteilhafter Weise wird dann erst über das Trennelement am Ende des Transportweges der Staubanteil des körnigen Granulats abgesaugt. Durch den langen Transportweg und Ungleichmäßigkeiten bei der Beförderung, beispielsweise verursacht durch Schwankungen beim Ansaugen durch das Pumpelement, kommt es zu einer unregelmäßigen Förderung bis hin zu einer Pfropfenförderung, die schließlich zu
Ablagerungen des körnigen Granulats oberhalb des Trennelements führen kann. Es ist daher von Vorteil, dass durch das Trennelement erst nach einer solchen Ablagerung der Staubanteil aus dem körnigen Granulat herausgesaugt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Trennelement ein Leitblech umfasst, wobei das Lochblech und das Leitblech einen Transportkanal für das körnige Granulat bilden. Das Leitblech kann dabei vorteilhafterweise im Wesentlichen parallel zum Lochblech verlaufen. Durch den Transportkanal wird das körnige Granulat in der Nähe des Lochblechs gehalten, wodurch die Wahrscheinlichkeit reduziert wird, dass beim Transport gebildeter Staub vom Lochblech wegdiffundiert. Insbesondere wird eine Breite des
Transportkanals festgelegt, die mit der Lochgröße der Löcher im Lochblech bzw. mit der relativen freien Lochfläche für ein optimales Absaugen abgestimmt ist. Dadurch lässt sich die Effektivität beim Herausfiltern des Staubanteils aus dem körnigen Granulat weiter verbessern. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Trennelement einen in seiner Größe verstellbaren Spalt aufweist, über den das körnige Granulat dem Transportkanal zuführbar ist. Vorzugsweise ist der Spalt ringförmig ausgestaltet. Der Spalt dient dazu, die Menge des Granulats vor dem Trennelement zu regulieren. Der Spalt ist in der Lage, bei einer Pfropfenförderung eine auftretende Akkumulation an körnigem Granulat aufzunehmen und anschließend kontrolliert und langsam weiterzugeben. Dadurch wird in vorteilhafter Weise einer möglichen Verstopfung vorgebeugt und das Granulat gleichmäßig am Lochblech vorbeigeführt. Weiterhin ist es vorstellbar, dass die Größe des Spalts an die
Durchschnittskörnung des körnigen Granulats, an eine Fördergeschwindigkeit, mit der das körnige Granulat transportiert wird, und/ oder an die Lochgröße der Löcher im Lochblech und/oder die relative freie Lochfläche angepasst ist. Dadurch lässt sich die Effektivität beim Herausfiltern des Staubanteils weiter verbessern und eine möglichst kontinuierliche Ausgabe des Granulats aus dem Trennelement realisieren. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Lochblech zumindest teilweise einen Kegel bildet, dessen Außenfläche die Ausrichtung des Granulatstroms für das körnige Granulat zumindest teilweise festlegt. Dabei bildet das Lochblech vorzugsweise einen Teil eines Kegels, der in Richtung des generellen Verlaufs des Granulatstroms aufweitet, bzw. einen Kegelstumpf, dessen gedachte Deckfläche nach oben zeigt. Die Ausformung im Sinne einer Kegelmantelfläche führt zu einem möglichst dichten Heranführen des körnigen Granulats an die Löcher, wodurch die Effektivität beim Herausfiltern des Staubanteils weiter verbessert werden kann. Weiterhin ist vorstellbar, dass für eine optimale Entnahme des Staubs aus dem körnigen Granulat ein Kegelwinkel, d. h. eine Neigung des Lochblechs gegenüber dem generellen Verlauf des Granulatstroms, in Abstimmung mit der Spaltgröße und der Lochgröße gewählt wird.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass zwischen Trennelement und Reservoir ein Trichter angeordnet ist. Mit Hilfe des Trichters kann das gereinigte, d. h. vom Staub befreite, körnige Granulat gesammelt und kontrolliert dem Reservoir zugeführt werden. Ein solches behutsames Zuführen reduziert die erneute Staubbildung beim finalen Transportweg des körnigen Granulats in dessen Reservoir. Dabei ist es auch vorstellbar, dass das Granulat auf eine Fördervorrichtung geleitet wird, die das gereinigte Granulat unter einem möglichst flachen Winkel in das Reservoir befördert, um die Staubbildung noch weiter zu unterdrücken. Dabei ist der Winkel aber vorteilhaft so groß zu wählen, dass sich das Granulat selbstständig entlang des Transportweges weiterbewegt. Der Winkel kann dabei insbesondere im Bereich 45°-75°, vorteilhaft bei in etwa 55° liegen. Dabei ist es vorstellbar, dass die Fördervorrichtung schwenkbar ist und mittels Schwenken der Fördervorrichtung eine Vielzahl verschiedener Reservoirs befüllt werden kann, ohne die Reservoirs oder das Trennelement zu bewegen.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass entlang des Transportweges des körnigen Granulats vor dem Trennelement ein Fliehkraftabscheider angeordnet ist.
Vorzugsweise ist das Trennelement an das Ende des Fliehkraftabscheiders einsetzbar bzw. zusammensteckbar angeschlossen. Der Fliehkraftabscheider dient hierbei in vorteilhafter Weise einem vorgelagerten Abbremsen des körnigen Granulats, bevor es den verstellbaren Spalt erreicht. Dadurch kann vermieden werden, dass das körnige Granulat zu schnell für eine effektive Entnahme des Staubanteils über das Lochblech hinweg transportiert wird. Für den Fliehkraftabscheider ist es vorgesehen, dass das körnige Granulat mit Hilfe eines Luftleitsystems zu einem spiralförmigen Sinkflug angetrieben wird. Durch die Verjüngung des Fliehkraftabscheiders in Richtung des generellen Verlaufs des Transportweges werden Fliehkräfte hervorgerufen, die das körnige Granulat an die Innenseite des
Fliehkraftabscheiders drücken und dadurch die Transportbewegung des körnigen Granulats in gewünschter Weise reduzieren. Durch den Fliehkraftabscheider lässt sich das körnige Granulat in vorteilhafter Weise abbremsen, damit der Staubanteil des körnigen Granulats durch das sich anschließende Trennelement abgesaugt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Befüllsystem eine zuführende Förderleitung aufweist, die das Trennelement und ein außerhalb des U-Boots angeordnetes Lager mittelbar oder unmittelbar miteinander verbindet. Durch die zuführende Förderleitung kann in vorteilhafter Weise das körnige Granulat von einem außerhalb des U- Boots angeordneten Lager angesaugt werden. Die zuführende Förderleitung ist hierbei wie eine Art Tankschlauch zu verstehen, mit dem das körnige Granulat über große Distanzen, beispielsweise im Bereich von 10 bis 100 Metern, beförderbar ist. Vorzugsweise ist die zuführende Förderleitung an seine Einsatzumgebung angepasst, d. h. flexibel, elastisch und/oder rostfrei, um auch bei Seegang mit den sich daraus ergebenden Anforderungen verwendet werden zu können. Dabei kann die zuführende Förderleitung das körnige
Granulat beispielsweise in den Fliehkraftabscheider befördern, der das körnige Granulat wiederum in das Trennelement einleitet. In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Befüllsystem ein Tauchrohr umfasst, das zumindest teilweise innerhalb des Trennelements angeordnet ist und vorzugsweise vom Lochblech teilweise ummantelt wird. Insbesondere wird das Tauchrohr durch den Fliehkraftabscheider, insbesondere dessen Zentrum, geführt. Dadurch wird ein die Kombination aus Fliehkraftabscheider und Trennelement aufweisendes Befüllsystem zur Verfügung gestellt, das möglichst platzsparend ausgestaltet ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Tauchrohr mittelbar, vorzugsweise über eine abführende Förderleitung, oder unmittelbar mit dem Pumpelement, vorzugsweise mit einer Vakuumpumpe, verbunden ist. Denkbar ist dabei, dass das
Tauchrohr in die abzuführende Förderleitung übergeht oder an diese ankoppelbar ist. Mittels des Pumpelements lässt sich in vorteilhafter Weise ein Unterdruck an einem (dem Reservoir zugewandten) offenen Ende des Tauchrohrs erzeugen, der erforderlich ist für das Absaugen des ungewünschten Staubanteils durch das Lochblech. Vorzugsweise ist das offene Ende des Tauchrohrs auf der dem Transportweg des körnigen Granulats gegenüberliegenden Seite des Lochblechs angeordnet. Insbesondere lässt sich durch eine Pumpleistung des Pumpelements eine Fördergeschwindigkeit festlegen, mit der das Reservoir befüllt wird. Vorzugsweise herrscht am offenen Ende des Tauchrohrs ein Unterdruck von bis zu 500 mbar.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das körnige Granulat Atemkalk, vorzugsweise Atemkalk mit einer Durchschnittskörnung zwischen 2 bis 4 mm, umfasst. Mit Atemkalk lassen sich in vorteilhafter Weise kohlendioxidhaltige Anteile aus der Luft absorbieren und speichern. Durch das möglichst staubfreie Befüllen eines Behälters mit dem Atemkalk wird der Strömungswiderstand in der Absorptionseinrichtung verringert und der Atemkalk wird insgesamt besser ausgenutzt. Dadurch sind schließlich längere Tauchzeiten möglich.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das Befüllsystem in
zusammensetzbare modulare Bauteile zerlegbar ist. Insbesondere lassen sich die einzelnen modularen Bauteile zusammenstecken, um dem U-Boot ein funktionstüchtiges Befüllsystem zur Verfügung zu stellen. Beispielsweise umfasst ein modulares Bauteil das Trennelement, während ein weiteres modulares Bauteil den Fliehkraftabscheider umfasst. Vorzugsweise werden die einzelnen modularen Bauteile bei einer Montage des Befüllsystems
zusammengesteckt und beispielsweise nach dem Befüllen mit dem Granulat wieder demontiert, insbesondere voneinander gelöst. Insbesondere ist es vorgesehen, dass nach der Benutzung des Befüllsystems sich dieses derart zerlegen lässt, dass die einzelnen modularen Bauteile in ihren Durchmessern so klein sind, dass sie einzeln durch eine Luke ins Bootinnere transportiert werden können. Vorzugsweise überschreiten die einzelnen modularen Bauteile dabei nicht einen Durchmesser von 650 mm. Weiterhin ist es denkbar, dass die einzelnen modularen Bauteile derart bemessen sind, dass ihr Gewicht von einer Person getragen werden kann. Vorzugsweise beträgt das Gewicht der einzelnen modularen Bauteile weniger als 20 kg. Dadurch lässt sich das Befüllsystem einfach und unkompliziert vor Ort am bzw. im U-Boot auf- und abbauen.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die modularen Bauteile zum Verstauen ineinander verschachtelbar sind. Vorzugsweise lässt sich das Befüllsystem in das Trennelement, das Saugrohr, in den Trichter und/oder in den Fliehkraftabscheider zerlegen und anschließend lassen sich das Trennelement, das Saugrohr und/oder der Trichter in einem vom Fliehkraftabscheider bereitgestellten Bauraum verstauen. Damit ist eine platzsparende Verstauung, beispielsweise im U-Boot, möglich.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass eine Lochgröße der Löcher des Lochblechs veränderbar ist. Dadurch lässt sich die Lochgröße in einfacher und flexibler Weise an die Durchschnittskörnung des beförderten Granulats anpassen. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Trennelement neben der Lochblende noch über eine weitere
Lochblende verfügt, wobei die beiden Lochblenden bündig aneinander liegen und relativ zueinander verschiebbar sind. Durch eine entsprechende Lochung der jeweiligen
Lochbleche lässt sich dann durch ein relatives Verschieben zueinander die Lochgröße ändern und damit in vorteilhafter Weise an die Durchschnittskörnung und/oder die
Fördergeschwindigkeit anpassen.
In einer weiteren Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die zuführende Förderleitung und/oder abführende Förderleitung derart ausgestaltet ist, dass sie durch eine
verschließbare Öffnung, beispielsweise eine Luke, des U-Boots führbar ist. Vorzugsweise umfassen die zuführende und/oder die abführende Förderleitung Halterungsmittel, mit denen sie am U-Boot befestigt werden können. Solche Halterungsmittel können dann ein unkontrolliertes Herumschleudern der jeweiligen Förderleitung, insbesondere bei starkem Seegang bzw. Seeschlag, unterdrücken. Dadurch wird in vorteilhafter Weise nicht nur die Förderleitung vor Schäden bewahrt, sondern auch das Equipment sowie die Besatzung des U-Boots.
In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass das Befüllsystem zumindest teilweise Bestandteil des U-Boots ist oder vollständig vom U-Boot abkoppelbar ist. Denkbar ist beispielsweise, dass eine Einheit aus Fliehkraftabscheider und Trennelement fest im U-Boot integriert ist und lediglich abführende und zuführende
Förderleitungen für das Befüllen, ähnlich wie Tankschläuche, an die Einheit angekoppelt werden. Es ist aber auch denkbar, dass aus Platzmangel die Einheit aus
Fliehkraftabscheider und Trennelement jedes Mal an Bord gebracht wird, wenn die
Reservoirs mit dem körnigen Granulat befüllt werden sollen.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein U-Boot aufweisend ein erfindungsgemäßes Befüllsystem Ein solches U-Boot hat beispielsweise in seiner Außenhaut wasserdicht verschließbare Ein- und Ausgänge, die von den Förderleitungen genutzt werden können. Gegenüber dem Stand der Technik hat ein solches U-Boot den Vorteil, möglichst einfach an ein Befüllsystem ankoppelbar zu sein, das obendrein ein möglichst staubfreies Befüllen der Reservoirs, vorzugsweise mit Atemkalk, erlaubt. Das möglichst staubfreie Befüllen gestattet es schließlich dem U-Boot, entsprechend lange Tauchzeiten zu realisieren.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Befüllen eines in einem U-Boot angeordneten Reservoirs mit einem körnigen Granulat unter Verwendung eines der Befüllsysteme, wie sie weiter oben beschrieben wurden. Gegenüber dem Stand der Technik lässt sich mit diesem Verfahren körniges Granulat, vorzugsweise Atemkalk, möglichst staubfrei in dessen Reservoir befördern, wodurch beispielsweise die Tauchzeit des U-Boots verlängert werden kann.
Kurze Beschreibung der Figuren Die Figur 1 zeigt ein Befüllsystem gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Figur 2 zeigt ein Teil eines Befüllsystems gemäß einer zweiten beispielhaften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
In Figur 1 ist ein Befüllsystem 10 gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Zusammen mit dem Befüllsystem 10 ist in der Abbildung 1 ein U-Boot 1 dargestellt, in dem sich ein Reservoir 6 für ein körniges Granulat 5 befindet. Das Befüllsystem 10 dient hierbei dem Befüllen des Reservoirs 6 mit dem körnigen Granulat 5. Um das körnige Granulat 5 an Bord zu schaffen, ist es vorgesehen, mit Hilfe einer abführenden Förderleitung 12 einen lokalen Unterdruck im U-Boot-Inneren, vorzugsweise unmittelbar oberhalb des Reservoirs 6, zu erzeugen. Dazu ist die abführende Förderleitung 12 einseitig mit einem Pumpelement 22, insbesondere einer Vakuumpumpe, verbunden, die vorzugsweise außerhalb des U-Boots 1 angeordnet ist. Mit dem Pumpelement 22 wird über die abführende Förderleitung 12 Luft angesaugt und dadurch gezielt an einer bestimmtem Stelle im U-Boot 1 ein Unterdruck erzeugt. Der erzeugte Unterdruck bewirkt wiederum, dass über eine zuführende Förderleitung 1 1 , die einseitig mit einem Lager 21 für das körnige Granulat 5 verbunden ist, körniges Granulat 5 angesaugt wird und an Bord befördert wird. Vorzugsweise wird das körnige Granulat 5 derart vom gezielt erzeugten Unterdruck angesaugt, dass es am Ende seines Transportweges in das Reservoir 6 fällt.
Denkbar ist dabei, dass die zuführende und/oder die abführende Förderleitung 1 1 und 12 zum Befüllen über einen verschließbaren Eingang 3 und/oder Ausgang 4 in das U-Boot geführt werden, wenn das Lager 21 und/oder das Pumpelement 22 außerhalb des U-Boots, beispielsweise auf einem Pier 2, angeordnet sind. Insbesondere ist es vorgesehen, dass die abführende bzw. die zuführende Förderleitung 1 1 bzw. 12 in Sinne eines Tankschlauche vorübergehend an das U-Boot 1 ankoppelbar ist. Dazu sind das U-Boot 1 , insbesondere dessen Außenhaut, und die zuführende bzw. abführende Förderleitung 1 1 bzw. 12 vorzugsweise aneinander angepasst, damit ein Ankoppeln der zuführenden bzw.
abführenden Förderleitung 1 1 bzw. 12 möglichst problemlos erfolgen kann. Beispielsweise verfügt die Außenhaut des U-Boots 1 über eine Art Tankdeckel, der für die Aufnahme der zuführenden Förderleitung 1 1 geöffnet wird. Es ist auch denkbar, dass die Außenhaut und/oder die abführende bzw. zuführende Förderleitung 1 1 bzw. 12 über ein Dichtungsmittel verfügt, mit dem das U-Boot 1 während des Befüllens abgedichtet wird. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die abführende bzw. zuführende Förderleitung 1 1 bzw. 12 als flexible Schläuche ausgestaltet sind, um bei Seegang entsprechend nachgeben zu können, ohne auseinanderzubrechen.
Vorzugsweise umfasst das körnige Granulat 5 Atemkalk, der in der Lage ist, C02 und/oder CO aus der Luft zu absorbieren und zu speichern. Solch eine Absorption ist dringend erforderlich, wenn verhindert werden soll, dass das C02 oder das CO das geschlossen System des U-Boots 1 verlässt. Typischerweise sieht man davon ab, die C02- oder CO- haltige Luft einfach aus dem U-Boot 1 abzulassen, um eine daraus resultierende
Blasenbildung an der Wasseroberfläche zu vermeiden, die dann auf das U-Boot 1 aufmerksam machen könnte. Typischerweise weist der Atemkalk eine Durchschnittskörnung zwischen zwei und vier Millimetern auf.
Der als körniges Granulat 5 vorliegende Atemkalk entwickelt aufgrund des langen und flexiblen Förderweges zum vorgesehenen Reservoir, beispielsweise über die zuführende Sauglanze 1 1 , eine beträchtliche Menge Staub, der im Anschluss an das Befüllen wieder beseitigt werden müsste. Schließlich setzt dieser Staub die Bindefähigkeit des gesamten Atemkalks herab, was sich unmittelbar auf die Tauchzeiten auswirkt. Dazu ist ein
Trennelement 14 vorgesehen, das vorzugsweise mit einem Fliehkraftabscheider 13 kombiniert ist.
In Figur 2 ist ein Teil des Befüllsystems 10 gemäß einer zweiten beispielhaften
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hierbei verläuft der generelle Verlauf des Granulatstroms A vertikal von oben nach unten. Insbesondere ist hier die zur Reduktion der Staubbildung vorgesehene Kombination aus Fliehkraftabscheider 13 und Trennelement 14 dargestellt, die das körnige Granulat 5 passiert, bevor es am Ende seines Transportweges in das Reservoir 6 gelangt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass das körnige Granulat 5 den Fliehkraftabscheider 13, der entlang des Transportweges dem Trennelement 14 vorgeschaltet ist, zeitlich vor dem Trennelement 14 passiert. Vorzugsweise ist das Trennelement 14 direkt unmittelbar unter dem Fliehkraftabscheider 13 angeordnet. Das körnige Granulat 5 wird dem Fliehkraftabscheider 13 beispielsweise über ein Einlassrohr 18 aus der zuführenden Förderleitung 1 1 zugeführt. Dabei ist das Einlassrohr 18 derart an einer Seitenwand des Fliehkraftabscheiders 13 angeordnet, dass das körnige Granulat 5 im Wesentlichen horizontal in einen Einlaufzylinder 15 des Fliehkraftabscheiders 13 eintritt und sich zu Beginn im Wesentlichen auf einer durch die Wandung des Einlaufzylinders 15 vorgegebenen Kreisbahn bewegt. Gravitationsbedingt setzt in der Folge ein spiralförmiger Sinkflug des körnigen Granulats 5 ein, der sich auch im Fliehkraftabscheiderkegel 16 fortsetzt, wobei der Fliehkraftabscheiderkegel 16 unterhalb des Einlaufzylinders 15 angeordnet ist und vom körnigen Granulat 5 im Anschluss an den Einlaufzylinder 15 passiert wird. Dabei bewegt sich das körnige Granulat 5 vorzugsweise entlang der Innenseite einer Mantelfläche des Fliehkraftabscheiderkegels, die den Kegel des Fliehkraftabscheiders aufspannt. Der in Figur 2 dargestellte Fliehkraftabscheiderkegel ist zweistufig ausgestaltet, d. h. er weist zwei verschiedene Neigungswinkel der Kegelmantelflächen gegenüber der Richtung, entlang der die Gravitation wirkt, bzw. dem generellen Verlauf des Granulatstroms, auf. Durch die Verjüngung wird im Sinkflug die Drehgeschwindigkeit erhöht, wodurch die damit einhergehende (auf das körnige Granulat wirkende) vergrößerte Fliehkraft dafür sorgt, dass das körnige Granulat 5 zumindest teilweise an die Innenseite 16 der Mantelfläche des Fliehkraftabscheiderkegels gedrückt wird, was schließlich zum Abbremsen des körnigen Granulats führt. Das mittels des Fliehkraftabscheiders 13 abgebremste körnige Granulat 5 tritt über einen in seiner Größe verstellbaren Spalt 32 in das Trennelement 14 ein. Das Trennelement 14 umfasst dabei ein Lochblech 31 , d. h. ein Blech mit einer Vielzahl an Löchern. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Lochblech 31 eine Kegelmantelfläche bildet, entlang dessen Außenseite das körnige Granulat transportiert wird. Ein mit der abführenden
Förderleitung 12 verbundenes Tauchrohr 19 erzeugt einen Unterdruck auf der der
Außenseite des Lochblechs 31 abgewandten Seite. Dadurch entsteht eine Saugwirkung, die bewirkt, dass ein Bestandteil des körnigen Granulats, dessen Körnung eine Mindestgröße unterschreitet, von der Außenseite durch die Löcher auf die der Außenseite
gegenüberliegende Seite in einem Luftstrom abgesaugt wird. Insbesondere wird aus dem bereits abgebremsten körnigen Granulat 5 mittels des Lochblechs 31 der Staubanteil entfernt, dessen Körnung die Mindestgröße unterschreitet. Weiterhin ist es vorstellbar, dass das Trennelement 14 ein Leitblech 34 aufweist, das sich zumindest teilweise parallel zum Lochblech 31 erstreckt und mit diesem einen Transportkanal 37 bildet, durch den das körnige Granulat 5 geführt wird. Dadurch wird das körnige Granulat 5 in unmittelbarer Nähe zum Lochblech 31 gehalten, wodurch die Effektivität des Absaugens weiter verbessert werden kann. Der Abstand zwischen Lochblech 31 und Leitblech 34 kann dabei einstellbar sein, indem z. B. das Tauchrohr 19 mit dem Lochblech 31 in der Höhe verstellbar ist.
Dadurch kann das Trennelement 14 an verschiedene Granulate angepasst werden. Es hat sich gezeigt, dass das Verhältnis der effektiven Lochfläche des Lochblechs 31 zum
Querschnitt des Tauchrohrs 19 wesentlich für die Funktionsfähigkeit des Trennelements ist. Insbesondere liegt das Verhältnis der Lochfläche des Lochblechs 31 zu dem Querschnitt des Tauchrohrs 19 zwischen 1 und 5, bevorzugt zwischen 1 und 2 bzw. und ist besonders bevorzugt 1 ,5. Zusätzlich umfasst das Trennelement 14 ein Gehäuse 39, das verhindert, dass im Zuge des Filterprozesses erzeugter Staub in das U-Boot-Innere gelangen kann.
Ein gereinigtes, d. h. vom angesaugten Bestandteil befreites, Granulat 44, wird in dem in Figur 2 dargestellten Befüllsystem über einen Trichter 35 dem (hier nicht dargestellten) Reservoir 6 zugeführt. Der Trichter 35 erfüllt hierbei gleichermaßen die Funktion des Sammeins des gereinigten Granulats 44 als auch die des behutsamen Zuführens zum Reservoir 6, um eine erneute Staubbildung zu vermeiden.
Weiterhin ist es vorgesehen, dass der abgesaugte Bestandteil des körnigen Granulats 43 über das Tauchrohr 19 und/oder über die abführende Förderleitung 12 aus dem U-Boot 1 befördert wird. Es ist dabei denkbar, dass der abgesaugte Bestandteil 43 außerhalb des U- Boots 1 gesammelt, recycelt und anschließend dem Lager 21 wieder zugeführt wird.
Denkbar ist es auch, dass das Leitblech 34 durch ein zweites Lochblech ersetzt wird, durch das ebenfalls der ungewünschte Bestanteil des körnigen Granulats abgesaugt wird, dessen Körnung die Mindestgröße unterschreitet.
Es ist außerdem vorstellbar, dass das Trennelement 14 neben dem Lochblech 31 ein weiteres Lochblech aufweist, wobei das weitere Lochblech und das Lochblech 31 relativ zueinander verschiebbar und aneinander anliegend angeordnet sind. Insbesondere sind die Lochungen des Lochblechs 31 und des weiteren Lochblechs derart ausgestaltet, dass durch ein relatives Verschieben der beiden aneinander angeordneten Lochbleche eine effektive Lochgröße kontinuierlich verstellbar ist. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise das Trennelement 14 in vorteilhafter Weise an die Durchschnittskörnung des körnigen Granulats 5 anpassen. Bezugszeichenliste
1 U-Boot
2 Pier
3 Eingang
4 Ausgang
5 körniges Granulat
6 Atemkalkreservoir
10 Befüllsystem
1 1 zuführende Förderleitung
12 abführende Förderleitung
13 Fliehkraftabscheider
14 Trennelement
15 Einlaufzylinder
16 Fliehkraftabscheiderkegel
18 Einlassrohr des Fliehkraftabscheiders
19 Tauchrohr
21 Lager
22 Pumpelement
31 Lochblech
32 verstellbarer Spalt
33 Ansauglöcher im Tauchrohr
34 Leitblech
35 Trichter
37 Transportkanal
39 Gehäuse des Trennelements
41 zugeführtes körniges Granulat
42 zirkulierendes körniges Granulat
43 abgesaugter Bestandteil des Granulats
44 gereinigtes Granulat
A genereller Verlauf des Granulatstroms

Claims

Befüllsystem (10) zum Befüllen eines Reservoirs (6) mit einem körnigen Granulat (5), wobei das Befüllsystem (10) ein Pumpelement (22) zur Erzeugung eines
Granulatstroms in Richtung des Reservoirs (6) aufweist, wobei das Befüllsystem (10) ein Trennelement (14) zum Herauslösen eines Staubanteils aus dem Granulatstrom umfasst, wobei das Trennelement (14) ein Lochblech (31 ) mit Löchern aufweist, durch die der Staubanteil aus dem Granulatstrom absaugbar ist.
Befüllsystem (10) gemäß Anspruch 1 , wobei das Reservoir in einem U-Boot (1 ) angeordnet ist.
Befüllsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
Trennelement (14) ein Leitblech (34) umfasst, wobei das Lochblech (31 ) und das Leitblech (34) einen Transportkanal (37) für das körnige Granulat (5) bilden und das Leitblech im Wesentlichen parallel zum Lochblech (31 ) verläuft.
Befüllsystem (10) gemäß Anspruch 3, wobei das Trennelement (14) einen in seiner Größe verstellbaren Spalt (32) aufweist, über den das körnige Granulat (5) dem Transportkanal (37) zuführbar ist.
Befüllsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
Lochblech (31 ) zumindest teilweise einen Kegel bildet, dessen Außenfläche die Ausrichtung des Granulatstroms für das körnige Granulat (5) zumindest teilweise festlegt.
Befüllsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen Trennelement (14) und Reservoir (6) ein Trichter (35) angeordnet ist.
Befüllsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei entlang eines Transportweges des körnigen Granulats vor dem Trennelement (14) ein
Fliehkraftabscheider (13) angeordnet ist.
Befüllsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
Befüllsystem (10) eine zuführende Förderleitung (1 1 ) aufweist, die das Trennelement (14) und ein außerhalb des U-Boots (1 ) angeordnetes Lager (21 ) mittelbar oder unmittelbar miteinander verbindet.
9. Befüllsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
Befüllsystem (10) ein Tauchrohr (19) umfasst, das zumindest teilweise innerhalb des Trennelements (14) angeordnet ist.
10. Befüllsystem (10) gemäß Anspruch 9, wobei das Tauchrohr (19) mittelbar,
vorzugsweise über eine abführende Förderleitung (12), oder unmittelbar mit dem Pumpelement (22), vorzugsweise einer Vakuumpumpe, verbunden ist.
1 1. Befüllsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das körnige Granulat (5) Atemkalk, vorzugsweise Atemkalk mit einer Durchschnittskörnung zwischen 2 bis 4 mm, umfasst.
12. Befüllsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das
Befüllsystem (10) in zusammensetzbare modulare Bauteile zerlegbar ist.
13. Befüllsystem (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die
modularen Bauteile zum Verstauen ineinander verschachtelbar sind.
14. U-Boot (1 ) aufweisend ein Befüllsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13.
15. Verfahren zum Befüllen eines in einem U-Boot (1 ) angeordneten Reservoirs (6) mit einem körnigen Granulat (5) unter Verwendung eines Befüllsystems (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13.
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