EP0360370B1 - Depth-controlled ejection valve mechanism - Google Patents
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- F41F3/08—Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes
- F41F3/10—Rocket or torpedo launchers for marine torpedoes from below the surface of the water
Definitions
- the blow-out air can be supplied from any sufficiently large compressed air store.
- the blow-out valve is actuated via a control air valve, to which the air is supplied from another pneumatic valve in the boat.
- the valve plate of the blow-out valve is directly connected to the hydraulic system and, when opened, displaces oil from an oil chamber connected to the valve plate.
- the oil flows through an adjustable throttle into a variable oil reservoir.
- the throttle is adjusted by the external water pressure corresponding to the diving depth, which is counteracted by a disc spring pact in order to keep the movement of the piston generated by the water pressure small.
- a device is preferred as a throttle in which a narrow bore, preferably at right angles, opens into a cylindrical channel in which a piston can be displaced.
- the blow-out valve device shown comprises the blow-out valve 3, a control air valve 5 and a throttle device 6, the blow-out valve 3 being arranged between a compressed air reservoir 2 and the discharge pipe 1.
- a control piston 31 is displaceable by means of control air supplied into the space 35 through a cover 36 from the control air valve 5 via line 51, which is connected via a piston rod 32 through the valve space 34 to a valve plate 33, which seals on a valve seat 37.
- the blow-out air flows via the pipe socket 38 and the line 15 or preferably directly from the socket 38 to the discharge pipe 1.
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Description
Die Erfindung betrifft eine tauchtiefengesteuerte Ausblasventil-Einrichtung für Ausstoß- und Ablaufrohre von U-Booten, bei denen ein Körper durch einen Luftstoß aus dem Rohr herausgedrückt wird.The invention relates to a depth-controlled blow-out valve device for ejection and drain pipes of submarines, in which a body is pressed out of the pipe by an air blast.
Aus EP-A-00 66 734 ist eine Ausblas-Einrichtung bekannt, bei der bei einem im Ausblasrohr angeordneten Druckluftspeicher mit einem an ihm befindlichen Ausblasventil eine Steuerkolbenanordnung verwendet wird. Hierbei fließt Öl von der einen Seite des Steuerkolbens auf dessen andere Seite, wobei in dem Überströmkanal eine tauchtiefenabhängig von Hand einstellbare Drossel angeordnet ist, mittels der die Öffnungsgeschwindigkeit des Ausblasventils beeinflußbar ist. Die Steuerkolbenanordnung bildet zusammen mit einem Niederdruckspeicher ein geschlossenes hydraulisches System. Die bekannte Vorrichtung weist ferner auch eine Sicherheitssschaltung gegen zu hohen Druck im Rohr beim Ausblasen auf. Die Anordnung eines Druckspeichers mit zugehörigen Betätigungsgeräten nimmt einen Teil der Länge des Rohres ein, und außerdem macht das Eigengewicht dieser Vorrichtung ihre Handhabung z. B. bei Wartungsarbeiten schwierig. Eine Unterbringung der Betätigungsorgane im Bootsinnenraum erfordert für diese jedoch eine kompakte Bauweise, die bei der bekannten Steuerkolbenanordnung nur schwer erreichbar ist. Ferner zeigt diese Veröffentlichung nicht, wie selbsttätig eine Anpassung an die Tauchtiefe erfolgt. Daneben wird das Ausblasventil vermutlich durch Entlüftung des unter dem Druck des Druckluftpeichers stehenden Raumes hinter dem Ausblasventil geöffnent, wie aus DE-A-15 56 501 bekannt ist, was jedoch bei einem vom Druckluftspeicher getrennt angeordneten Ventil kaum möglich ist.From EP-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausblasventil-Einrichtung, insbesondere für ein Ausstoßrohr, zu schaffen, die ein nicht unmittelbar am Druckluftspeicher und/oder Rohr anzuordnendes Ausblasventil in kompakter Bauweise und ein hydraulisches System mit einer verstellbaren Drossel zur Einstellung der Öffnungsgeschwindigkeit des Ausblasventils aufweist, wobei die Drossel sich selbsttätig, entsprechend der Tauchtiefe, einstellt und gegebenenfalls eine ständige Einsatzbereitschaft gewährleistet ist.The invention has for its object to provide a blow-out valve device, in particular for a discharge pipe, which has a blow-out valve which is not directly to be arranged on the compressed-air reservoir and / or pipe, and has a hydraulic system with an adjustable throttle for adjusting the opening speed of the blow-out valve , the throttle adjusts itself automatically according to the diving depth and, if necessary, a constant operational readiness is guaranteed.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch angegebenen Merkmale gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte weitere Ausgestaltungen.This object is achieved by the features specified in the claim. The subclaims relate to preferred further configurations.
Nach der Erfindung kann die Ausblasluft aus einem beliebigen, ausreichend großen Druckluftspeicher zugeführt werden. Die Betätigung des Ausblasventils erfolgt über ein Steuerluftventil, dem die Luft aus einem anderen im Boot vorhandenen pneumatischen Ventil zugeleitet wird. Der Ventilteller des Ausblasventils steht in direkter Verbindung mit dem hydraulischen System und verdrängt beim Öffnen Öl aus einer an den Ventilteller anschließenden Ölkammer. Das Öl fließt über eine einstellbare Drossel in einen variablen Ölspeicher. Die Einstellung der Drossel erfolgt durch den der Tauchtiefe entsprechenden äußeren Wasserdruck, dem jedoch ein Tellerfederpakt entgegenwirkt, um die durch den Wasserdruck erzeugte Bewegung des Kolbens klein zu halten. Als Drossel wird eine Einrichtung bevorzugt, bei der eine enge Bohrung, vorzugsweise rechtwinklig in einen zylindrischen Kanal mündet, in dem ein Kolben verschiebbar ist. Der Kolben geht mit einer besonders ausgewölbten Übergangskurve in eine Kolbenstange über, die mit einem Antriebskolben verbunden ist, auf den der Wasserdruck wirken kann. Entsprechend dem Wasserdruck gibt der Kolben den Mündungsquerschnitt der engen Bohrung frei, wobei auch die Übergangskurve je nach Stellung dem Ölstrom einen Widerstand entgegensetzt. Das Öl des hydraulischen Systems kann nach Aufheben des Steuerluftdrucks den Ventilteller auf den Ventilsitz zurückschieben. Hierzu wird es durch Federdruck aus dem Ölspeicher unter Umgehung der Drossel in die Ölkammer zurückgedrückt.According to the invention, the blow-out air can be supplied from any sufficiently large compressed air store. The blow-out valve is actuated via a control air valve, to which the air is supplied from another pneumatic valve in the boat. The valve plate of the blow-out valve is directly connected to the hydraulic system and, when opened, displaces oil from an oil chamber connected to the valve plate. The oil flows through an adjustable throttle into a variable oil reservoir. The throttle is adjusted by the external water pressure corresponding to the diving depth, which is counteracted by a disc spring pact in order to keep the movement of the piston generated by the water pressure small. A device is preferred as a throttle in which a narrow bore, preferably at right angles, opens into a cylindrical channel in which a piston can be displaced. The piston merges with a particularly curved transition curve into a piston rod which is connected to a drive piston on which the water pressure can act. Depending on the water pressure, the piston releases the cross section of the mouth of the narrow bore, with the transition curve also depending on the position of the oil flow opposed. After the control air pressure has been released, the oil in the hydraulic system can push the valve plate back onto the valve seat. For this purpose, it is pressed back into the oil chamber by spring pressure bypassing the throttle.
Die erfindungsgemäße Ausblasventil-Einrichtung weist weitere sich aus den Unteransprüchen und dem anhand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel ergebende Einzelheiten, wie z.B. eine Sicherheitsschaltung zum Schließen des Ventils, auf.The blow-off valve device according to the invention has further details resulting from the subclaims and the exemplary embodiment described with reference to the drawing, such as e.g. a safety circuit to close the valve.
Die einzige Zeichnung zeigt teilweise nur vereinfacht und schematisch ein Ausblasventil und eine tauchtiefengesteuerte Drosseleinrichtung, die in der Praxis als ein zusammengesetztes, kompaktes Bauteil ausgeführt werden und läßt die funktionell benachbarten Elemente, wie Druckluftspeicher und Ausblasrohr erkennen. Die einzelnen Teile sind nicht maßstäblich zueinander gezeichnet. Auf die Angabe weiterer üblicherweise zu verwendender Einzelheiten, wie Absperrventile, Druckmesser usw., wurde verzichtet.The single drawing shows, in part only in a simplified and schematic manner, a blow-out valve and a depth-controlled throttle device, which in practice are designed as a composite, compact component and shows the functionally adjacent elements, such as compressed air reservoir and blow-out pipe. The individual parts are not drawn to scale with respect to one another. Other details that are usually used, such as shut-off valves, pressure gauges, etc., have been omitted.
Die dargestellte Ausblasventil-Einrichtung umfaßt das Ausblasventil 3, ein Steuerluftventil 5 und eine Drosseleinrichtung 6, wobei das Ausblasventil 3 zwischen einem Druckluftspeicher 2 und dem Ausstoßrohr 1 angeordnet ist. Im Ausblasventil 3 ist ein Steuerkolben 31 mittels in den Raum 35 durch einen Deckel 36 aus dem Steuerluftventil 5 über Leitung 51 zugeführte Steuerluft verschiebbar, der über eine Kolbenstange 32 durch den Ventilraum 34 mit einem Ventilteller 33 verbunden ist, welcher auf einem Ventilsitz 37 abdichtet. Bei geöffnetem Ventil 3 strömt die Ausblasluft über den Rohrstutzen 38 und die Leitung 15 oder vorzugsweise direkt aus dem Stutzen 38 zum Ausstoßrohr 1.The blow-out valve device shown comprises the blow-out
Auf der der Kolbenstange 32 beziehungsweise dem Raum 34 gegenüberliegenden Seite des Ventiltellers 33 ist eine Ölkammer 40 angeordnet, wobei der Ventilteller 33 und die auf ihm sitzende Mutter 41 der Kolbenstange 32 gleichzeitig als Verdrängerkolben wirken und Öl aus der Ölkammer 40 über Leitungen 42, 43 und die Bohrung 64 zu der Drossel 61 drücken kann. Aus der Drossel 61 gelangt das Öl über Kanäle 65, 75 in den Ölspeicher 62, wo es den Kolben 72 gegen den Druck der Feder 63 verschieben kann. Mit dem Kolben 72 verschiebt sich auch dessen Kolbenstange 73, deren Stellung durch einen Näherungsschalter 74 überwacht wird, welcher eventuellen Ölmangel meldet und ein Warnzeichen auslöst. Die Öffnung des Ausblasventils wird durch die Bewegung der Kolbenstange 73 visuell angezeigt. Beim Schließen des Ausblasventils 3 fließt Öl aus dem Ölspeicher 62 über die Kanäle 75, 76, 42 und ein Rückschlagventil 71 in dem Kanal 76 in die Ölkammer 40 zurück.
Die Drosseleinrichtung 61 ist z.B. so gestaltet, daß die enge Bohrung 64 senkrecht in einen Kanal 65 mündet und daß an der Mündungsstelle ein Kolben 66 im Kanal 65 eine Übergangskurve 67 aufweist. Je nach der Stellung des Kolbens 66 ist die Mündung der Bohrung 64 verschlossen, beziehungsweise mehr oder weniger geöffnet und läßt in Verbindung mit der Übergangskurve 67 Öl gedrosselt in den Kanal 65 einströmen.
Am anderen Ende der Kolbenstange 77 befindet sich ein Antriebskolben 68, auf den der äußere Wasserdruck gemäß dem Pfeil 70 über eine nicht dargestellte Leitung wirkt. Der Kolben 68 ist gegen ein Paket von Tellerfedern 69, entsprechend dem Wasserdruck, in einer Weise verschiebbar, bei der die Drossel 61 entsprechend geöffnet wird. Der Kolben 68 ist durch einen Faltenbalg 78 abgedichtet.
Der Innenraum des Faltenbalges 78 und damit auch die Rückseite des Kolbens 68 stehen über die beiden parallelen Leitungen 52, 53 und eine weitere Leitung 54 mit der Leitung 51 und dem Steuerluftventil 5 in Verbindung. Beim Öffnen des Ventils 5 gelangt Luft mit einem Druck von z.B. 25 bar nicht nur in den Raum 35 des Ausblasventils 3, sondern auch über Leitungen 54, 52 und Kanal 55 in den Faltenbalg 78. In Leitung 52 ist ein Rückschlagventil 56 angeordnet, das sich bei einem Druck von z.B. wenigstens 10 bar öffnet. In Leitung 53 befindet sich ein weiteres Rückschlagventil 57, das sich bei z.B. 0,3 bar öffnet, wenn der Druck im Faltenbalg 78 beziehungsweise im Kanal 55 höher ist als in der Leitung 54, und das eine Entlüftung des Faltenbalges 78 ermöglicht. In der Leitung 52 kann hinter dem Rückschlagventil 56 eine Drossel 58 vorgesehen sein. Je nach Einstellung der Drossel 58 kann die Öffnungszeit der Drossel 61 beeiflußt werden. Dadurch kann die Endgeschwindigkeit eines ausgestoßenen Körpers begrenzt werden, ohne eine notwendige Anfangsbeschleunigung zu beeinflussen. Auch in der Leitung 54 kann eine Drossel 59 zweckmäßig sein.
Die Ausblasventil-Einrichtung ist mit einer Sicherheitsabschaltung versehen, die bei Auftreten eines unzulässig hohen Druckes in dem Ausstoßrohr 1 das Ausblasventil 3 schließt. Über eine Leitung 11 wirkt der Druck im Rohr 1 auf ein Sicherheitsventil 13, dessen Verschiebung eine Verbindung zwischen dem Druckluftspeicher 2 und über Leitung 14 einer Luftkammer 12 herstellt. Die Kammer 12 befindet sich neben der Ölkammer 40 auf der dem Ventilraum 34 gegenüberliegenden Seite des Ventiltellers 33. Bei geöffnetem Ventil 13 drückt Luft aus dem Druckluftspeicher 2, in dem ein Druck von etwa 100 bis 250 bar herrschen kann, den Ventilteller gegen den Steuerluftdruck von z.B. 25 bar im Raum 35 in die verschließende Stellung, so daß der Zustrom von Ausblasluft zum Rohr 1 unterbrochen wird. Bei geschlossenem Sicherheitsventil 13 wird die Kammer 12 über die Leitung 14 und das Ventil 13 drucklos gehalten.On the side of the
The
At the other end of the
The interior of the
The blow-out valve device is provided with a safety shutdown which closes the blow-out
Durch die Erfindung werden die Vorteile der kompakten Ausführung von Drosseleinrichtung (61) und Ausblasventil (3) mit der Unterbringung dieser Einrichtung außerhalb des Rohres, die wegen der Kompaktheit auch noch platzsparend ist und unabhängig vom Druckluftspeicher (2) ausgeführt werden kann, in günstiger Weise verbunden.The invention provides the advantages of the compact design of the throttle device (61) and blow-out valve (3) with the accommodation of this device outside the tube, which is also space-saving due to the compactness and independent of Compressed air reservoir (2) can be connected in a favorable manner.
Claims (8)
- Depth-controlled blowout valve arrangement, more especially for a discharge pipe, having a blowout valve for introducing compressed air into the pipe (1) and a self-contained hydraulic system provided with an oil storage unit for setting the opening speed of the blowout valve, a piston displacing a quantity of oil over an adjustable throttle path when the blowout valve (3) is being opened, and the blowout valve (3) having a piston (31), which is to be actuated by a pressure medium via a control valve (5), and a piston rod (32), characterised in that the control piston (31), which is to be actuated by supplied control air, is connected to a valve plate (33) via a piston rod (32), the blowout air being supplied from a compressed-air storage unit (2) through the valve chamber (34) containing the piston rod (32), in that a displacement piston (41), which is displaceable into an oil chamber (40), is disposed on the side of the valve plate (33) situated opposite the piston rod, and in that the oil chamber (40) is connected to an oil storage unit (62) via a throttle (61), which is variable by the effect of external water pressure, the volume of said oil storage unit being adjustable in opposition to the force of a spring (63).
- Arrangement according to claim 1, characterised in that the throttle (61) is formed by at least one narrow bore (64), which terminates in a cylindrical conduit (65), and a piston (66), which is displaceable in the conduit (65) and releases or seals the narrow bore (64) and has a transition cam (67) at one end, said cam releasing the discharge of oil from the narrow bore (64) into the conduit (65) when throttled according to the position of the piston.
- Arrangement according to claim 2, characterised in that the piston (66) is connected to a drive piston (68), upon which the external water pressure acts and on which a bundle of plate springs (69) is disposed, which springs counteract the external water pressure (70).
- Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterised in that the oil storage unit (62) is connected to the oil chamber (40) via a non-return valve (71).
- Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterised in that a piston rod (73) is disposed on the piston (72), which forms an adjustable wall of the oil storage unit, the position of said piston rod indicating the achieved opening of the blowout valve (3).
- Arrangement according to claim 5, characterised in that a proximity switch (74) co-operates with the piston rod (73) and gives a warning sign in the event of a loss of oil from the system, which is connected to the oil storage unit (62).
- Arrangement according to claims 1 to 6, characterised in that an air chamber (12) is provided on the valve plate (33) adjacent the oil chamber (40), and a safety valve (13) is disposed in the line (14) leading to the air chamber (12), which safety valve communicates with the discharge pipe (1) via a line (11) and allows air to flow from the compressed-air storage unit (2) into the air chamber (12), if the pressure in the discharge pipe (1) is too high, in order to close the blowout valve (3).
- Arrangement according to one or more of claims 1 to 7, characterised in that the valve (5) and the throttle arrangement (6) form a compact unit which can be brought close to the pipe (1) and is connected to a compressed-air storage unit (2) disposed externally of the pipe.
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