EP4671109A1

EP4671109A1 - Unterseeboot mit einem deckel

Info

Publication number: EP4671109A1
Application number: EP25183076.6A
Authority: EP
Inventors: Dirk Dobrindt; Mehmet Tetik
Original assignee: Tkms GmbH; ThyssenKrupp AG
Current assignee: Tkms GmbH; ThyssenKrupp AG
Priority date: 2024-06-26
Filing date: 2025-06-16
Publication date: 2025-12-31
Also published as: DE102024118024A1; IL321663A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Unterseeboot mit wenigstens einer ersten Öffnung 130 zwischen dem Inneren des Unterseeboots und dem Umgebungswasserbereich, wobei die erste Öffnung 130 mit einem ersten Deckel 120 verbunden ist, wobei die erste Öffnung 130 mit dem ersten Deckel 120 verschließbar ist, wobei der erste Deckel 120 um eine erste Rotationsachse 70 drehbar gelagert ist, wobei das Unterseeboot einen ersten Rotationsantrieb 10 aufweist, wobei der erste Rotationsantrieb 10 auf einer zweiten Rotationsachse 80 platziert und dessen Antriebswelle dort drehbar gelagert ist, wobei die erste Rotationsachse 70 und die zweite Rotationsachse 80 zueinander parallel und versetzt sind, wobei der erste Rotationsantrieb 10 und der erste Deckel 120 kraftschlüssig über ein erstes Koppelgetriebe 20 verbunden sind, wobei das erste Koppelgetriebe 20 eine erste Kurbel 50, eine erste Schwinge 40 und eine erste Koppel 60 aufweist, wobei der erste Rotationsantrieb 10 mit der ersten Kurbel 50 kraftschlüssig verbunden ist, wobei die erste Kurbel 50 um die zweite Rotationsachse 80 drehbar gelagert ist, wobei der erste Deckel 120 mit der ersten Schwinge 40 kraftschlüssig verbunden ist, wobei die erste Schwinge 40 um die erste Rotationsachse 70 drehbar gelagert ist, wobei die erste Kurbel 50 und die erste Schwinge 40 über die erste Koppel 60 kraftschlüssig miteinander verbunden sind, wobei die erste Schwinge 40 drehbar mit der ersten Koppel 60 verbunden ist, wobei die erste Kurbel 50 drehbar mit der ersten Koppel 60 verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterseeboot mit einer Öffnung und einem die Öffnung verschließenden Deckel.
Unter einer Öffnung wird im Sinne der Erfindung eine Verbindung zwischen dem Inneren des Unterseeboots, insbesondere dem Inneren des Druckkörpers des Unterseeboots, und dem Umgebungswasserbereich verstanden, wobei der Begriff Öffnung auch die den eigentlich Durchlassraum umschließende Wandung umfassen kann. Es kann sich bei der Wandung um ein Rohr beispielsweise ein Waffenrohr, ein Multifunktionsrohr, eine Schleuse, einen Staubehälter, einen Personenausgang (Luk) und dergleichen handeln. Bei einem Rohr befindet sich in seinem Inneren ein Lagerraum, in welchen eine Waffe, beispielsweise ein Torpedo, Ausrüstungsgegenstände, Taucher oder beliebige andere Dinge verbracht sein können. Das Rohr kann eine weitere Öffnung zum Inneren des Druckkörpers aufweisen, beispielsweise für eine Taucherschleuse oder zum Nachladen bei einem Waffenrohr. Bei einem Multifunktionsrohr kann sogar ein Modul eingebracht sein, welches für die gesamte Dauer des Einsatzes mit dem Inneren des Druckkörpers des Unterseeboots verbunden ist. Ein Rohr kann aber auch nur eine Öffnung aufweisen, beispielsweise um Ausrüstungsgegenstände aufzunehmen, welche beispielsweise von Tauchern im getauchten Zustand entnehmbar sein sollen.
Je höher jedoch die Öffnung angeordnet ist, umso wichtiger ist es, Gewicht zu reduzieren, da ansonsten die Schwerpunktslage des Unterseeboots negativ beeinflusst wird. Dieses ist dem entsprechend am Wichtigsten, wenn die Öffnung im Turm, insbesondere am oberen Ende des Turms angeordnet ist. Je höher der Schwerpunkt liegt, desto instabiler wird das Unterseeboot.
Des Weiteren befinden sich die Lagerstellen vom Gestänge in direktem Kontakt mit Seewasser. Durch die dort vorliegende Rotationsbewegung ist die Gefahr von Schmutzeinzug gering, die ansonsten bei der translatorischen Bewegung groß ist. Zusätzlich weist der Deckel mit einem Hebelarm zusätzlich zwei Drehpunkte auf, die gleichfalls dem Seewasser ausgesetzt sind. Um diese funktionsfähig zu halten, müssen zwei separate Schmierfettversorgungsleitungen installiert werden, damit ein dauerhafter Betrieb gewährleistet ist.
Des Weiteren ist gerade bei welchen nach oben gehenden Öffnungen verriegeln wichtig, sodass diese nicht ungewollt zufallen. Bei einer nach oben führenden Öffnung, beispielsweise einem Luk zum Aussteigen an Deck öffnet sich der Deckel nach oben, also gegen die Schwerkraft. Dazu kommt, dass ein Unterseeboot ein sehr tief liegendes Freideck hat, also Wellen sehr leicht gegen einen geöffneten Deckel schlagen können. Daher muss zuverlässig verhindert werden, dass der Deckel sich ungewollt wieder schließt. Daher ist es wichtig, den Deckel in eine stabile Totpunktlage zu verbringen und dort auch bei widrigen Bedingungen sicher zu halten ohne dass äußere Kräfte den Deckel beschädigen.
Aus der DE 10 2018 215 489 A1 ist ein Unterseeboot mit Deckelöffnungsantrieb bekannt.
Aus der DE 10 2019 203 073 A1 ist ein Unterseeboot mit Deckelöffnungsantrieb bekannt.
Aus der DE 10 2007 058 055 B3 ist ein Unterseeboot mit einem Druckkörper und einem Notausstiegsluk mit angelenkten Deckel bekannt.
Aus der AT 41 826 B ist eine Verschlussvorrichtung für Torpedo-Ausstoßrohre bekannt.
Aus der DE 10 2019 212 043 A1 ist ein Unterseeboot mit einem Deckel bekannt.
Aus der GB 379 201 A sind Verbesserungen an oder in Bezug auf Fluchtvorrichtungen für die Besatzungen von gesunkenen U-Booten bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Deckelöffnungsmechanismus bereitzustellen, welcher auch im geöffneten Zustand besonders stabil bei von außen auftretenden Kräften ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch das Unterseeboot mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Das erfindungsgemäße Unterseeboot weist wenigstens eine erste Öffnung zwischen dem Inneren des Unterseeboots und dem Umgebungswasserbereich auf. Bei der ersten Öffnung kann es sich um die Öffnung eines Waffenrohrs, eines Multifunktionsrohrs, einer Schleuse, eines Staubehälters, eines Personenausgangs (Luk) und dergleichen handeln. Üblicherweise weist ein Unterseeboot mehr als eine Öffnung auf, sodass die erfindungsgemäße Lehre auch an einer zweiten, dritten usw. Öffnung verwendet werden kann. Ist aber beispielsweise eine besonders große Öffnung vorhanden oder nur eine Öffnung auf dem Freibord, so kann die erfindungsgemäße Lehre auch nur an der ersten Öffnung verwirklicht sein. Die erste Öffnung ist mit einem ersten Deckel verbunden. Die erste Öffnung ist mit dem ersten Deckel verschließbar. Der erste Deckel ist um eine erste Rotationsachse drehbar gelagert. Somit kann der Deckel durch Aufklappen geöffnet werden. Hierbei verschwenkt der Deckel nach außen, da der Deckel im getauchten Zustand dem Außendruck widerstehen können muss.
Das Unterseeboot weist einen ersten Rotationsantrieb auf. Der erste Rotationsantrieb ist auf einer zweiten Rotationsachse platziert und seine Antriebswelle um diese Rotationsachse drehbar gelagert. Die erste Rotationsachse und die zweite Rotationsachse sind zueinander parallel und versetzt. Der erste Rotationsantrieb und der erste Deckel sind kraftschlüssig über ein erstes Koppelgetriebe verbunden. Das erste Koppelgetriebe weist eine erste Kurbel, eine erste Schwinge und eine erste Koppel auf. Der erste Rotationsantrieb ist mit der ersten Kurbel kraftschlüssig verbunden. Die erste Kurbel ist um die zweite Rotationsachse drehbar gelagert. Der erste Deckel ist mit der ersten Schwinge kraftschlüssig verbunden. Die erste Schwinge ist um die erste Rotationsachse drehbar gelagert. Die erste Kurbel und die erste Schwinge sind über die erste Koppel kraftschlüssig miteinander verbunden. Die erste Schwinge ist drehbar mit der ersten Koppel verbunden. Die erste Kurbel ist drehbar mit der ersten Koppel verbunden. Ein solches Unterseeboot ist beispielsweise und insbesondere aus der DE 10 2019 212 043 A1 bekannt.
Erfindungsgemäß weist die erste Kurbel ein Stoßelement auf. Die erste Koppel weist ein Mitnahmeelement, insbesondere ein Hakenelement, auf. Das Stoßelement und das Mitnahmeelement, insbesondere das Hakenelement, sind so angeordnet, dass das Stoßelement und das Mitnahmeelement, insbesondere das Hakenelement, am Totpunkt und optional bis zu 10 ° Drehwinkel der Kurbel vor der geöffneten Endlage in Kontakt treten. Durch dieses optionale frühzeitige in Kontakt treten können beispielsweise Materialveränderungen oder Fertigungstoleranzen in einfachster Weise ausgeglichen werden. Am Totpunkt sind Koppel und Kurbel in einer Linie. Auch unmittelbar vor dem Totpunkt sind Koppel und Kurbel beinahe in einer Linie, sodass beispielsweise bis zu 10 ° vor dem Totpunkt ein Kontakt sinnvoll ist. Anstelle von 10 ° können auch andere Winkel, zum Beispiel 2 ° oder 5 °, gewählt werden. Damit ist die Kraftübertragung praktisch nur entlang der Längsrichtung möglich. Es ist daher schwer, den Deckel über den Totpunkt in eine etwas weiter geöffnete stabile Endlage zu bringen. Um im Bereich des Totpunktes und der Endlage daher eine gezielte Kraftübertragung von der Kurbel auf die Koppel zu erreichen, dazu dienen Stoßelement und Mitnahmeelement, insbesondere Hakenelement. Bevorzugt sind das Stoßelement und das Mitnahmeelement, insbesondere das Hakenelement, zwischen dem Totpunkt und der geöffneten Endlage in Kontakt. Zwischen Totpunkt und Endlage sind das Stoßelement und das Mitnahmeelement, insbesondere das Hakenelement bevorzugt gleitend in Kontakt. Ein Punkt ist, dass somit das Stoßelement und das Mitnahmeelement in der geschlossenen Stellung und auch über den größten Bereich während des Öffnens eben nicht im Kontakt stehen. Hierdurch ist es möglich, auf eine komplexe Mechanik zu verzichten, welche die relative Veränderung der Elemente zueinander während des Öffnens ausgleicht.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Stoßelement drehbar gelagert. Dadurch ist in einfacher Weise eine Anordnung realisierbar, welche nicht im geschlossenen Zustand oder während der Öffnung mit anderen Teilen kollidiert. Besonders bevorzugt weist das Stoßelement ein Stoßzahnrad zum Drehen des Stoßelements auf. Das Unterseeboot weist ein starren Zahnkranz auf, der beispielsweise um die zweite Rotationsachse fest angeordnet ist. Das Stoßzahnrad und der Zahnkranz greifen einander, sodass das Stoßzahnrad beim Drehen der ersten Kurbel durch den Zahnkranz in Rotation versetzt wird. Dadurch kann das Stoßelement zuverlässig in die richtige Position in der Endlage gebracht werden. Über die Größe von Stoßzahnrad und Zahnkranz lässt sich die Stärke der Drehung des Stoßelements in einfacher Weise einstellen und so erreicht werden, das weder in der geschlossenen Ruhelage noch während des Öffnens ein Konflikt mit einem weiteren Bauteil auftritt, bis das Stoßelement gewollt auf das Mitnahmeelement, insbesondere das Hakenelement trifft.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Mitnahmeelement, insbesondere das Hakenelement federnd gelagert. Diese Federung ist synergistisch zur erfindungsgemäßen Federung des Anschlags, sodass auch hierdurch eine weitere Abschwächung einer Schockwirkung, zum Beispiel eines Wellenschlags, gegen den Deckel abgeschwächt wird und durch eine geringfügige Beweglichkeit des ersten Koppelgetriebes eine Beschädigung vermieden wird. Bevorzugt ist das Mitnahmeelement, insbesondere das Hakenelement mit einer in der ersten Koppel angeordneten Zugfeder federnd gelagert.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Mitnahmeelement, insbesondere das Hakenelement einen Kunststoffgleiter an der Kontaktstelle zum Stoßelement auf. Dieses ist besonders bevorzugt, wenn das Mitnahmeelement, insbesondere das Hakenelement und das Stoßelement zwischen Totpunkt und Endlage gleitend in Kontakt sind. Zusätzlich dient dieser Kunststoffgleiter zur Geräuschminimierung beim aufeinander Abgleiten aber auch beim ersten aneinanderschlagen im Bewegungsablauf.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Koppelgetriebe einen Anschlag auf. Der Anschlag begrenzt die maximale Öffnung des ersten Deckels. Der Deckel kann somit bis zu dem Winkel geöffnet werden, an dem der Anschlag gegen die statische Schiffstruktur kommt und so ein weiteres Öffnen verhindert. Dieses hat verschiedene Vorteile. Zum einen wird der Deckel dadurch in der geöffneten Stellung stabilisiert. Zum anderen wird aber vor allem verhindert, dass der Deckel, beispielsweise durch eine Welle über den Punkt hinaus geöffnet wird und dann nicht mehr schließbar ist. Der Anschlag alleine ist jedoch nicht möglich, da dann die auftretenden Kräfte bei einem Wellenschlag zu groß werden und den Deckel und/oder weiter Schiffsteile beschädigen können. Daher weist die Schwinge wenigstens ein Federelement, insbesondere eine Tellerfeder oder einen Tellerfederstapel, auf. Der Anschlag ist über das Federelement, insbesondere die Tellerfeder oder den Tellerfederstapel, mit der Schwinge bewegbar verbunden. Dadurch werden die bei einer Schockbelastung oder bei Wellenschlag kurzzeitig auftretenden starken Kräfte abgefedert. Bevorzugt ist das Federelement, insbesondere Tellerfedern üblicherweise, derart hart, dass diese bei normalen Kräften praktisch starr wirken und eben erst bei extrem hohen Kräften ein Federweg wirksam wird. So ist unter normalen Bedingen ein "harter" Anschlag gegeben, bei extrem Kräften, zum Beispiel Wellenschlag, aber eine Abfederung. Dabei kann das Verhältnis von Federkraft zu Federweg sehr hoch sein, also beispielsweise bei weniger als 5 Millimetern Federweg bereits eine hohe Federkraft von mehr als 10 kN erzeugen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Federelement, insbesondere der Tellerfederstapel aus Federpaketen. Jedes Federpaket besteht jeweils aus 2 bis 5 gleichsinnig ausgerichteten Tellerfedern. Benachbarte Federpakete sind wechselseitig aufeinander folgenden geschichtet. Hierdurch lässt sich in einfacher Weise eine Feder aufbauen, welche den hohen auftretenden Kräften bei Wellenschlag standhält und dabei bei einer Kompression im Bereich einiger Millimeter eine Abfederung der Kraftspitze bewirkt und so den Deckel und die angrenzenden Bauteile vor Beschädigung schützt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Federelement, insbesondere die Tellerfeder oder der Tellerfederstapel, um die Längsachse der Schwinge angeordnet.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Federelement, insbesondere die Tellerfeder oder der Tellerfederstapel, vorgespannt. Durch eine Vorspannung kann noch besser sichergestellt werden, dass die Feder unter normalen Bedingungen nicht zusammengedrückt wird, wohingegen zum Beispiel bei Seeschlag dann die Federwirkung einsetzt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Bewegung des Anschlags nur entlang der Längsachse der Schwinge möglich. Hierdurch wird eine kurzzeitige Drehbewegung der Schwinge über den Endlagenpunkt hinaus möglich. Nach äußerer Entlastung entspannen sich das Federelement, insbesondere die Tellerfeder beziehungsweise das Tellerfederpaket, und führt die Schwinge in die sichere Endlage zurück.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das erste Koppelgetriebe im geöffneten Zustand des ersten Deckels eine Endlage auf, wobei in der Endlage die Drehachse zwischen der ersten Kurbel und der ersten Koppel innerhalb des gedachten Dreiecks aus erster Drehachse, zweiter Drehachse und Drehachse zwischen der ersten Schwinge und der ersten Koppel liegt.
Es ergeben sich somit vier Rotationsachsen. Die erste Rotationsachse und die zweite Rotationsachse sind ortsfest in Bezug zum Unterseeboot. Eine dritte Rotationsachse ergibt sich aus dem Drehpunkt, an welchem die erste Schwinge und die erste Koppel drehbar miteinander verbunden sind. Eine vierte Rotationsachse ergibt sich aus dem Drehpunkt, an welchem die erste Kurbel mit der ersten Koppel drehbar verbunden ist. Die dritte Rotationsachse und die vierte Rotationsachse verändern ihre Lage beim Öffnen und Schließen des ersten Deckels. Die vier Rotationsachsen sind alle parallel und versetzt zueinander. Im Schnitt bilden die vier Rotationachsen ein Viereck aus, welches seine Form beim Öffnen und Schließen des ersten Deckels somit verändert. Ab einem Punkt beim Öffnen, bei welchem die Schnittpunkte der zweiten Rotationsachse, der dritten Rotationsachse und der vierten Rotationsachse auf einer Geraden liegen, kann ein Drehmoment, welches auf den ersten Deckel wirkt, nicht auf die zweite Rotationsachse übertragen werden, ein Schließen im geöffneten Zustand durch eine äußere Kraft kann ausgeschlossen werden. Hingegen kann der erste Deckel durch eine Drehung um die zweite Rotationsachse, wie diese vom ersten Rotationsantrieb erzeugt wird, leicht geschlossen werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der erste Deckel zwischen dem geschlossenen und dem geöffneten Zustand in der Endlage um wenigstens 90 ° bis höchstens 120 °, bevorzugt um wenigstens 100 ° bis höchstens 115 ° verschwenkbar.
Nachfolgend ist das erfindungsgemäße Unterseeboot anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1: Rotationsantrieb und Koppelgetriebe
Fig. 2: schematischer Querschnitt durch eine erste Ausführungsform des Koppelgetriebes
Fig. 3: perspektivische Darstellung einer erste Ausführungsform des Koppelgetriebes
Fig. 4: halbtransparente Darstellung einer erste Ausführungsform des Koppelgetriebe
Fig. 5: schematischer Querschnitt durch eine erste Ausführungsform des Koppelgetriebes während der Öffnung
Fig. 6: schematische Darstellung der Achsen
Fig. 7: perspektivische Darstellung des Tellerfederstapels
Fig. 8: halbtransparente Darstellung mit Stoßelement und Hakenelement
Fig. 9: Schnitt durch Anschlag und Tellerfederstapel in geschlossener Position
Fig. 10: Schnitt durch Anschlag und Tellerfederstapel in geöffneter Position
Fig. 11: Stoßelement und Hakenelement in geschlossener Position
Fig. 12: Stoßelement und Hakenelement in geöffneter Position

Die Fig. 1 bis Fig. 6 zeigen die allgemeine Funktionsweise zum Öffnen und Schließen des Deckels, die Fig. 7 bis Fig. 12 gehen auf die Details des Tellerfederstapels, des Anschlag, des Stoßelements und des Hakenelements detaillierter ein.
In Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Antriebs zum Öffnen und Schließen eines Deckels 120 für eine Öffnung 130 in einem Unterseeboot gezeigt. Der Antrieb weist einen Rotationsantrieb 10 auf. Dieser ist über ein Koppelgetriebe 20 kraftschlüssig mit dem Deckel 120 (hier nicht gezeigt) verbunden. Diese Verbindung wird über die Schwinge 40 hergestellt.
Typischer Weise wird ein Deckel 120 über zwei Halterungen klappbar mit dem Unterseeboot verbunden, wobei eine Halterung rechts und eine links am Deckel 120 angeordnet sind. Um eine Redundanz zu erreichen kann jede dieser Halterungen über einen Antrieb betrieben werden. Bevorzugt sind die beiden Antriebe zwischen den Halterungen angeordnet. Um beim Ausfall eines Antriebs den Deckel 120 weiter öffnen und schließen zu können, weisen die Antriebe vorzugsweise eine Kreuzkupplung 30 auf, über welche ein Antrieb den anderen bei dessen Ausfall bewegen kann.
Fig. 2 bis Fig. 5 zeigen eine erste Ausführungsform des Koppelgetriebes 20, bei welcher Schwinge 40 und Kurbel 50 scheibenförmig ausgebildet sind.
Fig. 2 zeigt einen halbtransparenten Querschnitt durch das Koppelgetriebe 20. Am weitesten vorn angeordnet ist die Schwinge 40, welche kreisförmig scheibenförmig ausgebildet ist. Die Schwinge 40 weist eine Verdickung auf, welche hinter der Scheibe und in der gleichen Ebene wie die Koppel 60 angeordnet ist. Hinter der Koppel 60 ist die kreisförmige scheibenförmige Kurbel 50 angeordnet. Hinter der Kurbel 50 ist hier nicht dargestellt der Rotationsantrieb 10 angeordnet. Die Koppel 60 weist eine Form auf, welche aus zwei Halbkreisen und einem dazwischen angeordneten Rechteck gebildet ist.
Die Schwinge 40, die Kurbel 50 und die Koppel 60 sind im Inneren eines Gehäuses 110 angeordnet.
Zusätzlich eingezeichnet sind die Rotationsachsen 70, 80, 90, 100. Die erste Rotationsachse 70 und die zweite Rotationsachse 80 sind ortsfest gelagert, was durch die Dreiecke angedeutet ist. Um die erste Rotationsachse 70 ist die Schwinge 40 drehbar angeordnet. Um die zweite Rotationsachse 80 ist die Kurbel 50 angeordnet. Die erste Rotationsachse 70 und die zweite Rotationsachse 80 sind parallel und versetzt angeordnet.
Die Schwinge 40 und die Koppel 60 sind drehbar kraftschlüssig miteinander durch die dritte Rotationsachse 90 verbunden. Die Kurbel 50 und die Koppel 60 sind drehbar kraftschlüssig miteinander durch die vierte Rotationsachse 100 verbunden.
Die in Fig. 2 gezeigte Position des Koppelgetriebes 20 entspricht dem Anschlag im geöffneten Zustand. Die flache Seite der Koppel 60 berührt flächig die Verdickung 42 der Schwinge 40, wodurch ein kraftschlüssiger Verbund hergestellt wird und ein weiteres Öffnen des Deckels 120 selbst bei starken auf den Deckel 120 wirkenden Kräften ausgeschlossen ist.
In Fig. 3 ist das Koppelgetriebe 20 mit halbtransparentem Gehäuse 110 gezeigt. In Fig. 4 ist das Koppelgetriebe vollständig halbtransparent dargestellt. Hierdurch ist erkennbar, wie die scheibenförmige Schwinge 40 und die scheibenförmige Kurbel 50 parallel nebeneinander aber mit versetzten Rotationsachsen angeordnet sind. Die dazwischen angeordnete Koppel 60 ist über ein erstes Drehlager 62 mit der Schwinge 40 verbunden und über ein zweites Drehlager 64 mit der Kurbel 50 verbunden. Hierdurch ist die Kraftübertragung im Koppelgetriebe 20 möglich.
Anhand von Fig. 4 ist der Zusammenbau des Koppelgetriebes 20 erkennbar. Zunächst wird in das leere Gehäuse 110 von der Seite der Kurbel 50 die Schwinge 40 eingebracht. Die Ausnehmung im Gehäuse 110, in welcher die Koppel 60 angeordnet sein wird, ist von der Ausnehmung so groß, dass diese sowohl die Fläche der Ausnehmung für die Kurbel 50 als auch für die Schwinge 40 umfasst. Hierdurch kann die eingebrachte Schwinge 40 in diesem Bereich seitlich verschoben und in ihre endgültige Position eingebracht werden. Anschließend wird die Koppel 60 eingesetzt und als letztes die Kurbel 50. Hierdurch ist eine kompakte, druckstabile und dichte Bauweise leicht umsetzbar.
Fig. 5 zeigt das Koppelgetriebe 20 in verschiedenen Öffnungsstellungen. Die Öffnung 130 und der Deckel 120 sind nur schematisch und nicht maßstäblich dargestellt.
In Fig. 5a ist die geschlossene Stellung gezeigt, in Fig. 5b eine mittlere Stellung und in Fig. 5c eine geöffnete Stellung im Endanschlag. Erkennbar ist hierbei, wie dir Koppel 60 quasi an der Verdickung 42 der Schwinge 40 abrollt, bis diese in der Endlage mit der Seitenfläche direkt an der Verdickung 42 der Schwinge 40 anliegt. Auf der anderen Seite blockiert das Aufliegen des Deckels 120 auf der Öffnung 130 eine weitere Bewegung des Koppelgetriebes.
Fig. 6 zeigt die in Fig. 5 gezeigten Positionen in einer rein schematischen Darstellung der Rotationsachsen Die Schwinge 40, die Koppel 60 und die Kurbel 50 sind vereinfacht als Linien gezeigt, um die Funktionsweise zu verdeutlichen. In Fig. 6c ist erkennbar, dass eine auf den Deckel 120 wirkende Kraft keine Kraftkomponente in Form eines Drehmomentes auf die Kurbel 50 einbringen kann, welche zu einer Rotation im Uhrzeigersinn führen würde. Im Gegenteil würde diese Kraft dazu wirken, dass die Kurbel 50 gegen die Schwinge 40 gedrückt und damit im geöffneten Zustand gehalten wird.
Fig. 7 zeigt insbesondere die Schwinge 40 mit dem Anschlag 140. Der Anschlag 140 ist über schlitzförmige Öffnungen mit der Schwinge 40 verbunden, sodass sich der Anschlag 140 im begrenzten Umfang entlang der Längsrichtung der Schwinge 40 bewegen kann. Ortsfest ist der Gegenanschlag 142 der im gezeigten geschlossenen Zustand von dem Anschlag 140 entfernt ist. Innerhalb der Schwinge 40 ist der Tellerfederstapel 150 angeordnet. Die Wechselwirkung zwischen Anschlag 140, Tellerfederstapel 150 und Schwinge 40 ist in den Fig. 9 und Fig. 10 gezeigt. Zusätzlich ist der Zahnkranz 170 zu erkennen, dessen Funktionalität in den Fig. 8, Fig. 11 und Fig. 12 weiter erläutert wird.
In Fig. 8 ist die Schwinge 40 halbtransparent dargestellt, sodass die dahinterliegende Kurbel 50 mit dem Stoßelement 160 sowie die Koppel 60 mit dem Hakenelement 180 zu erkennen sind. Das Stoßelement 160 weist ein Stoßzahnrad 162 auf, welches in den Zahnkranz 170 eingreift und dadurch bei der Bewegung der Kurbel 50 das Stoßelement 160 rotiert. Das Hakenelement 180 ist an der Koppel angeordnet.
Fig. 9 zeigt einen Querschnitt bei geschlossenem Deckel 120 und Fig. 10 bei geöffnetem Deckel 120. Dargestellt ist ein Teil der Schwinge 40. Im geschlossenen Zustand an der Oberseite befindet sich der Anschlag 140. In den Anschlag 140 greift eine Schubstange 144 ein, die sich um den Drehpunkt 148 drehen kann. Über einen Schieber 146 kann die auf en Anschlag 140 wirkende Kraft über die Schubstange 144 und den Schieb 146 auf den Tellerfederstapel 150 übertragen werden. Dadurch ist eine gewisse Bewegbarkeit des Anschlags 140 gegeben, soweit der Tellerfederstapel 150 komprimierbar ist. Durch die Härte des Tellerfederstapels 150 tritt diese Kompression des Tellerfederstapel 150 nur bei sehr großen auf den Deckel 120 einwirkenden Kräften statt. Dieses Bauteil kann beispielsweise aus hochfestem Edelstahl gefertigt sein. Damit kann das Bauteil den von außen auftreffenden Extremkräften ohne plastische Verformung standhalten. Letztlich vollführt dieses kompakte Bauteil dann auch nur noch eine geradlinige Bewegung.
Die Fig. 11 und Fig. 12 zeigen das Zusammenspiel von Stoßelement 160 und Hakenelement 180. Fig. 11 zeigt die Situation bei geschlossenem Deckel 120 und Fig. 12 zeigt die Situation bei geöffnetem Deckel 120, wobei Fig. 12 die Koppel 60 halbtransparent zeigt, um die im Inneren der Koppel 60 angeordnete Zugfeder 182 zu zeigen. Beim Öffnen des Deckels 120 dreht sich die Kurbel 50 gegen den Uhrzeigersinn, wie dargestellt. Dadurch rollt das Stoßzahnrad 162 über den festen Zahnkranz 170 ab, wodurch das Stoßelement rotiert. In der Endlage bei geöffneten Deckel 120 stehen das Stoßelement 160 und das Hakenelement 180 in Kontakt. Um Geräusche und Verschleiß zu vermeiden, weist das Hakenelement einen Kunststoffgleiter 190 an der Stelle auf, an der das Hakenelement 180 und das Stoßelement 160 in Kontakt kommen. Um in der Endlage bei geöffnetem Deckel 120 eine gewisse Flexibilität zu gewährleisten, weist das Hakenelement eine Drehachse und ein Schlitzloch sowie eine dem Schlitzloch gegenüberliegende Zugfeder 182 auf, die innerhalb der Koppel 60 angeordnet ist.

Bezugszeichen

10: Rotationsantrieb
20: Koppelgetriebe
30: Kreuzkupplung
40: Schwinge
42: Verdickung
50: Kurbel
60: Koppel
62: erstes Drehlager
64: zweites Drehlager
70: erste Rotationsachse
80: zweite Rotationsachse
90: dritte Rotationsachse
100: vierte Rotationsachse
110: Gehäuse
120: Deckel
130: Öffnung
140: Anschlag
142: Gegenanschlag
144: Schubstange
146: Schieber
148: Drehpunkt
150: Tellerfederstapel
160: Stoßelement
162: Stoßzahnrad
170: Zahnkranz
180: Hakenelement
182: Zugfeder
190: Kunststoffgleiter

Claims

Unterseeboot mit wenigstens einer ersten Öffnung (130) zwischen dem Inneren des Unterseeboots und dem Umgebungswasserbereich, wobei die erste Öffnung (130) mit einem ersten Deckel (120) verbunden ist, wobei die erste Öffnung (130) mit dem ersten Deckel (120) verschließbar ist, wobei der erste Deckel (120) um eine erste Rotationsachse (70) drehbar gelagert ist, wobei das Unterseeboot einen ersten Rotationsantrieb (10) aufweist, wobei der erste Rotationsantrieb (10) auf einer zweiten Rotationsachse (80) platziert ist und seine Antriebswelle um diese Rotationsachse (80) drehbar gelagert ist, wobei die erste Rotationsachse (70) und die zweite Rotationsachse (80) zueinander parallel und versetzt sind, wobei der erste Rotationsantrieb (10) und der erste Deckel (120) kraftschlüssig über ein erstes Koppelgetriebe (20) verbunden sind, wobei das erste Koppelgetriebe (20) eine erste Kurbel (50), eine erste Schwinge (40) und eine erste Koppel (60) aufweist, wobei der erste Rotationsantrieb (10) mit der ersten Kurbel (50) kraftschlüssig verbunden ist, wobei die erste Kurbel (50) um die zweite Rotationsachse (80) drehbar gelagert ist, wobei der erste Deckel (120) mit der ersten Schwinge (40) kraftschlüssig verbunden ist, wobei die erste Schwinge (40) um die erste Rotationsachse (70) drehbar gelagert ist, wobei die erste Kurbel (50) und die erste Schwinge (40) über die erste Koppel (60) kraftschlüssig miteinander verbunden sind, wobei die erste Schwinge (40) drehbar mit der ersten Koppel (60) verbunden ist, wobei die erste Kurbel (50) drehbar mit der ersten Koppel (60) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kurbel (50) ein Stoßelement (160) aufweist, wobei die erste Koppel (60) ein Mitnahmeelement aufweist, wobei das Stoßelement und das Mitnahmeelement so angeordnet sind, dass das Stoßelement (160) und das Mitnahmeelement in der geöffneten Endlage in Kontakt sind.
Unterseeboot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoßelement (160) drehbar gelagert ist.
Unterseeboot nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stoßelement (160) ein Stoßzahnrad (162) zum Drehen des Stoßelements (160) aufweist, wobei das Unterseeboot ein starren Zahnkranz (170) aufweist, wobei das Stoßzahnrad (162) und der Zahnkranz (170) ineinander greifen, sodass das Stoßzahnrad (162) beim Drehen der ersten Kurbel (50) durch den Zahnkranz in Rotation versetzt wird.
Unterseeboot nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement federnd gelagert ist.
Unterseeboot nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement mit einer in der ersten Koppel (60) angeordneten Zugfeder (182) federnd gelagert ist.
Unterseeboot nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement einen Kunststoffgleiter (190) an der Kontaktstelle zum Stoßelement (160) aufweist.
Unterseeboot nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement ein Hakenelement (180) ist.
Unterseeboot nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Koppelgetriebe (20) einen Anschlag (140) aufweist, wobei der Anschlag (140) die maximale Öffnung des ersten Deckels (120) begrenzt, wobei die Schwinge (40) wenigstens ein Federelement aufweist, wobei der Anschlag (140) über das Federelement mit der Schwinge (40) bewegbar verbunden ist.
Unterseeboot nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement wenigstens eine Tellerfeder oder einen Tellerfederstapel (150) ist.
Unterseeboot nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Tellerfederstapel (150) aus Federpaketen besteht, wobei jedes Federpaket jeweils aus 2 bis 5 gleichsinnig ausgerichteten Tellerfedern besteht, wobei benachbarte Federpakete wechselseitig aufeinander folgenden geschichtet sind.
Unterseeboot nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder oder der Tellerfederstapel (150) um die Längsachse der Schwinge (40) angeordnet sind.
Unterseeboot nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder oder der Tellerfederstapel (150) vorgespannt ist.
Unterseeboot nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung des Anschlags (140) nur entlang der Längsachse der Schwinge (40) möglich ist.