DE4126064C1 - - Google Patents
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- F41F3/08—Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes
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Description
Die Erfindung betrifft eine Ausstoßeinrichtung in einem
Rohr, insbesondere in einem Torpedorohr eines U-Bootes,
die über die gesamte Rohrlänge wirksam ist.
Aus den deutschen Offenlegungsschriften 31 22 631,
33 33 614 und 34 02 619 sind beispielsweise
pneumatische oder hydraulische Verfahren bekannt, bei
denen ein Torpedo durch direkt hinter dem Torpedo in
das Rohr geleitete Preßluft oder Wasser ausgestoßen
wird. Bei Nutzung von Preßluft wird ein großes
tauchtiefengeregeltes Luftvolumen in das Wasser
abgegeben, wobei die Luftblasen leicht erkennbar sind
und dadurch das U-Boot verraten können. Bei Nutzung von
Wasser sind sehr leistungsfähige Pumpen beziehungsweise
sehr große Speicher erforderlich.
In DE-AS 12 77 063 wird eine Ausstoßeinrichtung
vorgeschlagen, bei der in einer Anzahl von am Umfang
des Rohres verteilten Nuten an Rollen geführte
Mitnehmer vorhanden sind, wobei diese Mitnehmerrollen
durch das Aufblasen von eingelegten Schläuchen bewegt
werden sollen. Hieraus ist zwar die Verwendung einer
durch ein Druckmedium angetriebene Mitnehmereinrichtung
für die auszustoßenden Gegenstände bekannt, aber diese
Lösung ist als mechanisch aufwendig und wegen
Unsicherheiten beim Vortrieb der Rollen in den Nuten
durch die in den Schläuchen erzeugte Druckwelle nicht
genügend zuverlässig und betriebssicher.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Ausstoßvorrichtung für ein Rohr, insbesondere zum
Ausstoßen von Gegenständen aus einem Torpedorohr eines
getauchten U-Bootes zu schaffen, die mit geringen
Mengen der anzuwendenden Druckmedien auskommt, bei der
eine tauchtiefenabhängige Regelung nicht notwendig ist
und die sich durch weitgehende Schwallfreiheit
auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 in dem
Ausstoßrohr neben dem auszustoßenden Gegenstand ein
Rohr von verhältnismäßig kleinem Durchmesser
angeordnet, in dem ein Kolben mittels des angewendeten
Druckmediums verschiebbar ist, wobei dieses Rohr auf im
wesentlichen ganzer Länge einen Schlitz aufweist, durch
den ein mit dem Kolben verbundener Mitnehmeransatz
ragt, der direkt oder über einen Mitnehmerarm an dem
auszustoßenden Gegenstand angreift. Bei der Bewegung
des Kolbens wird der Schlitz im kleinen Rohr durch eine
Zungendichtung abgedichtet, die innerhalb des Rohres
liegt und durch den Kolben sowie das den Kolben
vorantreibende Druckmedium von innen an den Schlitz
angedrückt wird.
Während bei den bekannten Lösungen, bei denen ein
Druckmedium direkt auf die Torpedos wirkt, nur eine
beschränkte Druckdifferenz gegenüber dem
Außenwasserdruck zulässig ist, können erfindungsgemäß
zum Antreiben des Kolbens in dem geschlitzten Rohr auch
sehr hohe Drücke bei kleinen Volumina der angewendeten
Druckmedien verwendet werden. Dies ergibt den Vorteil,
daß der Umgebungswasserdruck in Tauchtiefe gegenüber
dem Antriebsdruck so gering ist, daß keine
tauchtiefenabhängige Druckregelung erforderlich ist.
Wird als Antriebsmedium für den Kolben Luft in das
geschlitzte Rohr eingeblasen, so ist die benötigte
Luftmenge um etwa 90% geringer, als bei dem bekannten
Verfahren, wodurch die Verratsgefahr wesentlich
reduziert ist. Auch sind die zu speichernden Volumina
der Druckmedien wesentlich kleiner. Die Drücke sind
etwa im Verhältnis der Querschnittsfläche des
Torpedorohres zum geschlitzten Rohr größer als bei
bekannten Lösungen und sind entsprechend den
gewünschten und zulässigen Austrittsgeschwindigkeiten
zu wählen.
Der Antrieb des Kolbens in dem geschlitzten Rohr kann
direkt durch Druckluft aus einer Luftflasche, die sich
meist noch innerhalb des Ausstoßrohres unterbringen
läßt, oder gegebenenfalls aus dem Bordversorgungssystem
für Druckluft erfolgen. Bevorzugt wird eine Ausführung,
die eine Luftflasche und einen Wasserzylinder umfaßt.
Hierbei wird durch ein sogenanntes Abfeuerventil
Druckluft in den Wasserzylinder geleitet und verschiebt
dort einen Kolben, der das Wasser in das geschlitzte
Rohr drückt und den Kolben der Mitnehmereinrichtung in
dem geschlitzten Rohr im wesentlichen über die ganze
Länge des Ausstoßrohres bewegt. Sicherheitshalber und
wegen auftretender Leckverluste ist das Wasservolumen
im Wasserzylinder größer als für den Ausschub des
Kolbens mit dem Mitnehmer aus dem geschlitzten Rohr
theoretisch benötigt wird. Trotzdem lassen sich bei
üblichen Ausstoßrohren Luftflasche und Wasserzylinder
noch innerhalb des Ausstoßrohres unterbringen.
Hierdurch wird eine vorteilhafte Ersparnis an Gewicht
und Platz erreicht. Dadurch ist eine erfindungsgemäße
Einrichtung auch sehr gut geeignet, in Ablaufrohre, aus
denen normalerweise ein Torpedo mit eigenem Antrieb
startet, nachträglich eingebaut zu werden.
Grundsätzlich können Luftflasche und Wasserzylinder
jedoch auch außerhalb des Ausstoßrohres angeordnet
werden.
In einer besonderen Ausführungsform ermöglicht die
Erfindung auch die Anordnung mehrerer Gegenstände oder
Behälter hintereinander in einem Ausstoßrohr. Dabei
sind die Kolben mit Mitnehmer in einem einzigen
geschlitzten Rohr nacheinander bewegbar, wobei jedoch
jedem Kolben beziehungsweise jedem Gegenstand ein
gesonderter Wasserzylinder und eine Druckflasche
zugeordnet werden. In einer weiteren Abwandlung können
mehrere Objekte oder Behälter mit geringerem
Durchmesser innerhalb des Ausstoßrohres in gesonderten
Führungsrohren untergebracht werden, wobei in diesem
Fall jedem Führungsrohr ein geschlitztes Rohr
zugeordnet wird. Kürzere Behälter von geringem
Durchmesser können in den Führungsrohren auch
hintereinander angeordnet sein. Auch hier wird für
jeden Behälter ein Kolben mit Mitnehmer sowie ein
Wasserzylinder und eine Druckgasflasche vorgesehen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den
Ansprüchen und werden anhand der auf den beigefügten
Zeichnungen schematisch dargestellten bevorzugten
Ausführungsbeispiele beschrieben.
Es zeigen
Fig. 1 vertikaler Längsschnitt eines Ausstoßrohres mit
Ausstoßeinrichtung und Bewaffnung vor dem
Ausstoß,
Fig. 2 horizontaler Längsschnitt eines Ausstoßrohres
mit Ausstoßeinrichtung, innenliegender
Luftflasche und Wasserzylinder am Ende des
Ausstoßvorganges,
Fig. 3 Querschnitt des Ausstoßrohres mit
innenliegender Luftflasche und Wasserzylinder,
Fig. 4 Querschnitt des geschlitzten Rohres etwa gemäß
IV-IV in Fig. 5,
Fig. 5 Längsschnitt durch das geschlitzte Rohr am
hinteren Ende,
Fig. 6 Längsschnitt eines anderen Ausstoßrohres mit
Ausstoßvorrichtung, Bewaffnung,
Druckluftflasche und Wasserzylinder außen am
Rohr,
Fig. 7 Längsschnitt eines Rohres mit
Ausstoßvorrichtung und außenliegender
Luftflasche und Wasserzylinder am Ende des
Ausstoßvorganges,
Fig. 8 Querschnitt eines Ausstoßrohres mit
außenliegender Druckluftflasche und
Wasserzylinder,
Fig. 9 vertikaler Längsschnitt eines Ausstoßrohres mit
einer Anzahl von Startbehältern,
Fig. 10 horizontaler Längsschnitt eines Ausstoßrohres
mit Startbehältern,
Fig. 11 Querschnitt des Ausstoßrohres für
Startbehälter,
Fig. 12 Teillängsschnitt durch das geschlitzte Rohr mit
Kolben und Mitnehmer in der Ausgangsstellung,
Fig. 13 bis Fig. 15 Schnittdarstellungen durch ein geschlitztes
Rohr gemäß Fig. 11 und 12, wobei die Schnitte
in Fig. 12 mit XIII-XIII, XIV-XIV und XV-XV
angegeben sind.
In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist das
Ausstoßrohr 1 beispielsweise ein Torpedorohr in einer
Druckkörperwand 2 und Vorschiffsschotten 3 und 4 eines
U-Bootes gehalten. Das Rohr 1 besitzt eine nur
vereinfacht angedeutete Mündungsklappe 5 und einen
Bodendeckel 6. Das Rohr 1 ist zur Aufnahme und zum
Ausstoß eines Gegenstandes oder Objektes, wie einer
Bewaffnung 7 beispielsweise in Form eines in den
Fig. 1 und 6 dargestellten Torpedos bestimmt.
Der Ausstoßvorgang einer Bewaffnung 7 aus dem Rohr 1
spielt sich wie folgt ab. Zu Beginn des Ausstoßens
befindet sich der Kolben 8 mit Mitnehmer 8a in der
gezeichneten Position der Fig. 1 beziehungsweise 6. Zum
Ausstoßen der Bewaffnung 7 wird das Abfeuerventil 9
geöffnet. Hierdurch beaufschlagt Druckluft aus
Luftflasche 10 den Kolben 11 des Wasserzylinders 12 und
treibt den Kolben 11 in die gezeichnete Position der
Fig. 2 beziehungsweise Fig. 7. Das hinter dem Kolben 11
befindliche Wasser wird über die Öffnung 13 in das
geschlitzte Rohr 14 mit Zungendichtung 19 gedrückt,
treibt den Kolben 8 und die Bewaffnung 7 an und stößt
beide Teile aus dem Rohr. Die Bewaffnung 7 und der
Kolben 8 werden hierbei angetrieben, bis der Kolben 8
das geschlitzte Rohr 14 verläßt. Bei dem Verlassen des
geschlitzten Rohres 14 wird der Kolben 8 im
Führungsstück 15, das sich zwischen Rohrmündung und
äußerer Hülle 16 befindet, aufgenommen. Nachdem das
Führungsstück 15 durchlaufen ist, wird die
Mündungsklappe 5 wieder geschlossen.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine Ausstoßvorrichtung
dargestellt, bei der die Öffnung des Bodenverschlusses
6 so groß ist, daß nach dem Einschieben der Bewaffnung
7 der Kolben 8 mit dem Mitnehmer 8a parallel zur
Längsachse des Rohres 1 eingesetzt werden kann und der
Mitnehmer 8a außen an der Bewaffnung 7 angreift.
Druckflasche 10 und Wasserzylinder 12 befinden sich
innerhalb des Rohres 1.
In Fig. 6 bis 8 ist eine Ausstoßvorrichtung
dargestellt, bei der die Öffnung des Bodenverschlusses
6 nicht so groß ist, daß der Kolben 8 in Richtung der
Längsachse beladen werden kann, wie es beispielsweise
bei älteren Torpedorohren vorkommen kann. Das
geschlitzte Rohr 14 ist daher geteilt und mit einem
Drehlager 17 versehen, so daß sein inneres Ende zum
Einführen des Kolbens 8 in die Öffnung des
Bodenverschlusses schwenkbar ist. In dieser Darstellung
ist auf dem Mitnehmer 8a ein Schubarm 18 befestigt, der
zentrisch an der Bewaffnung 7 angreift. Hier ist auch
die Möglichkeit dargestellt, Druckluftflasche 10 und
Wasserzylinder 12 außen am Torpedorohr anzuordnen.
In Fig. 5 sind Einzelheiten des geschlitzten Rohres 14
und des Kolbens 8 dargestellt. Am hinteren Ende des
geschlitzten Rohres 14 ist eine Endplatte 20 mit einer
Bolzenverbindung 21 befestigt. An der Endplatte 20 wird
die Zungendichtung 19, beispielsweise ein
Federstahlband, über eine Stiftverbindung 22
befestigt. Innen an der Endplatte 20 ist eine
Blattfeder 23 angebracht. Nach dem Lösen der
Zungendichtung 19 und der Bolzenverbindung 21 kann die
Endplatte 20 abgenommen werden. Nach dem Einschieben
der Bewaffnung 7 in das Rohr 1 kann nun der Kolben 8
mit dem Mitnehmeransatz 8a und dem Schubarm 18 in das
geschlitzte Rohr 14 eingeführt werden, bis der
Schubarm 18 an der verriegelten Bewaffnung 7 anliegt.
Hierbei wird die Zungendichtung 19 durch eine
Ausnehmung 29 in dem Mitnehmeransatz 8a geführt. Die
Endplatte 20 wird an dem geschlitzten Rohr 14
befestigt und spannt hierbei die Blattfeder 23 gegen
den Kolben 8. Die Zungendichtung 19, die über die
gesamte Länge des geschlitzten Rohres 14 verläuft, wird
an der Endplatte 20 befestigt.
Beim Ausstoßvorgang strömt das Druckmedium z. B. Wasser
aus Wasserzylinder 12 durch die Öffnung 13 in den Raum
zwischen Endplatte 20, geschlitztem Rohr 14 und
Zungendichtung 19, die an dem Schlitz 28 des
geschlitzten Rohres 14 anliegt und schiebt den Kolben
8, der stirnseitig mit einer Dichtung versehen sein
kann, voraus. Bei einem geschlitztem Rohr gemäß Fig. 4
und 5 mit kreisförmigem Querschnitt kann der Kolben 8
als Drehteil aus Stahl und der Mitnehmer 8a aus Feinguß
bestehen, wobei beide Teile durch Schrauben fest
verbunden sind.
In den Zeichnungen sind Ausführungen mit
Druckluftflaschen und Wasserzylinder dargestellt. Die
Ausstoßeinrichtung kann auch nur mit Druckluftflaschen
beziehungsweise mit Druckluft aus der Bordversorgung
des U-Bootes betrieben werden.
Nach dem Öffnen der Mündungsklappe 5 herrscht in dem
Rohr 1 und in dem Teil des geschlitzten Rohres 14, der
vor dem Kolben 8 liegt, der Druck des umgebendes
Wassers. Bei Einleiten des Ausstoßvorganges wird durch
die Öffnung 13 hinter dem Kolben das antreibende
Druckmedium mit einem erheblich höheren Druck von
beispielsweise 150 bar zugeführt. Bei der hierdurch
bewirkten Bewegung des Kolbens 8 wird die
Zungendichtung 19 angehoben und gegen den Schlitz 28
des geschlitzten Rohres 14 gedrückt. Für die
Relativbewegung zwischen dem Kolben 8 mit dem
Mitnehmeransatz 8a und der Zungendichtung 19 kann der
Kolben auf seinem vorderen Ende wenigstens auf Breite
der Zungendichtung 19 angeschrägt sein und mit
nichtdargestellten Rollen und/oder das Gleiten der
Zunge begünstigenden Beschichtungen versehen sein. Bei
den Ausführungen nach den Fig. 1 bis 8 kann wegen des
hohen Druckes des Druckmediums der Rauminhalt des
geschlitzten Rohres 14 zwischen 0,5 und 5%,
vorzugsweise zwischen 0,8 und 3% des gesamten
Rauminhaltes des Torpedorohres auf gleicher,
durchlaufener Länge betragen. Bei sehr hohem Druck kann
diesem Druck entsprechend der Rauminhalt des Rohres 14
auch weniger als 0,5% betragen. Durch den geringen
Rauminhalt des Rohres 14 wird bei Verwendung von Wasser
als Druckmedium nur ein unbedeutender Schwall beim
Ausstoß erzeugt. Auch bei Verwendung von Druckluft als
Druckmedium sind Schwall und Luftmenge wesentlich
kleiner als wenn der Ausstoß in herkömmlicher Weise
durch Einleiten durch Preßluft in den gesamten
Querschnitt des Rohres 1 erfolgt.
Bei der Ausführung nach Fig. 9 bis 12 sind als aus dem
Ausstoßrohr 1 abzugebende Gegenstände kleinere
Startbehälter 25 dargestellt. Die in diesem Fall
anstelle eines Torpedos in das Rohr 1 einzusetzende
Einheit umfaßt 3 Rohre 26, in denen je drei Behälter 25
hintereinander angeordnet sind. Die Rohrstücke 26 sind
an den Flanschen 27 zusammengeschraubt. Für jedes Rohr
26 ist ein geschlitztes Rohr 14 mit Zungendichtung 19
vorgesehen, das über die ganze Länge des Rohres 1
verläuft. Hinter jeder Bewaffnung 7 beziehungsweise
jedem Startbehälter 25 ist in dem zugehörigen
geschlitzten Rohr 14 ein Kolben 8 angeordnet, dessen
Mitnehmeransatz 8a in das Rohr 26 ragt und an dem
Behälter 25 angreift. Dabei wird die durchlaufende
Zungendichtung 19 durch alle Ausnehmungen 29, der einem
Rohr 26 zugeordneten Mitnehmeransätze 8a durchgeführt.
Für jede Bewaffnung 7 ist eine Luftflasche 10 mit
Wasserzylinder 12 vorhanden, deren Größe der jeweils
von dem Kolben 8 zu durchlaufenden Länge des Rohres 14
angepaßt ist. Nach dem Ausstoß einer Bewaffnung
beziehungsweise eines Behälters wird der Kolben 11 in
seiner Endstellung verriegelt und verschließt die
zugehörige Öffnung, um beim Ausstoß des nachfolgenden
Behälters 25 Druckverluste in dem Rohr 14 zu vermeiden.
In dem Fall, daß Druckluft direkt zum Ausstoß genutzt
wird, wird ein Rückschlagventil vor der Öffnung 13
eingebaut, um Druckverluste beim nachfolgenden Ausstoß
zu vermeiden. Wie Fig. 11 zeigt, können das geschlitzte
Rohr 14 und der Kolben 8 auch einen rechteckigen
Querschnitt aufweisen.
Ein Rohr 1 mit Startbehältern kann auch außerhalb des
Druckkörpers eines U-Bootes betrieben werden,
insbesondere wenn es nicht darauf ankommt, daß die
Bewaffnungen 7 vom Inneren des Bootes aus nachgefüllt
werden.
Claims (11)
1. Ausstoßeinrichtung in einem Rohr, insbesondere in
eimem Torpedorohr eines U-Bootes, unter Verwendung
einer durch ein Druckmedium angetriebenen
Mitmehmereinrichtung für die auszustoßenden
Gegenstände, dadurch gekennzeichnet, daß in dem
Ausstoßrohr (1) wenigstens ein Rohr (14) von geringem
Durchmesser angeordnet ist, in dem ein Kolben (8)
mittels eines Druckmediums verschiebbar ist, daß
dieses Rohr (14) zum Durchführen eines mit dem Kolben
(8) verbundenen Mitnehmeransatzes (8a) auf annähernd
der ganzen Länge über einen Schlitz (28) mit dem
Innenraum des Ausstoßrohres (1) verbunden ist und daß
der Schlitz (28) zum Innenraum des Rohres (1) hin
durch eine Zungendichtung (19) im wesentlichen
abgedichtet ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zungendichtung (19) durch
eine Ausnehmung (29) in dem Mitnehmeransatz (8a)
verläuft.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Verminderung des
Reibungswiderstandes der Zungendichtung (19) in der
Ausnehmung (29) und an dem Kolben (8) Rollen
und/oder gleitfähige Beschichtungen angebracht
sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zungendichtung (19) an
einer Endplatte (20) des geschlitzten Rohres (14)
lösbar befestigt ist.
5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem
geschlitzten Rohr (14) ein Wasserzylinder (12) und
eine Luftflasche (10) zugeordnet sind, welche über
ein Abfeuerventil (9) verbindbar und in der Weise
ausgebildet sind, daß bei einem Öffnen des Ventils
(9) die Druckluft aus der Luftflasche (10) in dem
Wasserzylinder (12) einen Kolben (11) verschiebt,
der das Wasser gegen den Kolben (8) in dem
geschlitzten Rohr (14) drückt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet, daß Luftflasche (10) und
Wasserzylinder (12) innerhalb des Rohres (1)
angeordnet sind.
7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
geschlitzte Rohr (14) mit Druckluftflaschen oder
mit dem Druckluftsystem zur Bordversorgung
verbindbar ist.
8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein
Teil des geschlitzten Rohres (14) um ein Schwenklager
(17) zur Mittelachse des Bodenverschlusses (6) des
Ausstoßrohres (1) hin verschwenkbar ist.
9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen
des geschlitzten Rohres etwa 0,8 bis 3% des
Volumens des Ausstoßrohres 1 beträgt.
10. Einrichtung nach einem oder mehreren der
vorangehenden Ansprüche zum Ausstoßen mehrerer in
dem Rohr hintereinander angeordneter Gegenstände
oder Behälter dadurch gekennzeichnet, daß das
geschlitzte Rohr (14) entlang aller Behälter (25)
in dem Rohr (1) verläuft und daß für jeden Behälter
(25) ein Wasserzylinder (12), eine Luftflasche
(10), ein Abfeuerventil (9) sowie ein in dem
geschlitzten Rohr (14) bewegbarer Kolben (8) mit
Mitnehmeransatz (8a) vorhanden sind.
11. Einrichtung nach einem oder mehreren der
vorangehenden Ansprüche zum Ausstoßen mehrerer in
dem Rohr (1) befindlicher Gegenstände oder
Behälter, die neben- und hintereinander angeordnet
sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (1)
mehrere zueinander parallele Führungsrohre (26)
enthält, in denen Behälter (25) hintereinander
untergebracht sind, jedem Führungsrohr (26) ein
geschlitzten Rohr (14) zugeordnet ist und für jeden
Behälter (25) ein Wasserzylinder (12), eine
Luftflasche (10), ein Abfeuerventil (9) und in dem
jedem Führungsrohr (26) zugehörigen geschlitzten
Rohr (14) ein Kolben (8) mit Mitnehmeransatz (8a)
vorgesehen sind.
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