LAUNCHING DEVICE FOR ARMAMENT FROM SUBMARINE TORPEDO TUBES

Abstract: 1. Firing device for missiles (20) from submarine torpedo tubes (1, 2, 3) with compressed water, in which a water cylinder/piston unit (12, 15) with a piston (18), acted upon at both ends, of an operating cylinder arrangement (17, 18, 19) as a drive is connected with a torpedo tube (1, 2, 3) and in which water can be forced into the connected torpedo tube (1) for the firing of the missile, which is sealed off from the torpedo tube (1, 2, 3) to produce a pressure chamber, characterized in that the operating cylinder arrangement (17, 18, 19) for the water cylinder/piston unit (12, 15) is a hydraulic operating cylinder arrangement and may be supplied by at least one water reservoir (28, 29, 30) which may be loaded and the compressed fluid for the firing procedure may be connected with the piston side of the operating cylinder arrangement (21) receiving the piston rod (17), while for the resetting procedure a connection to the other piston side of the operating cylinder arrangement (22) may additionally be introduced.

Description: Ausstossvorrichtungen für Bewaffnungen aus Torpedorohren Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausstossvorrichtung t für Bewaffnungen aus U-Boot-Torpedorohren mit Druck- - - wasser, wobei teine Wasserzylinder-Kolben-Einheit als Antrieb mit einem Torpedorohr verbunden ist und Wasser in das angeschlossene Torpedorohr zum Ausstoss der . Bewaffnung pressbar ist, die gegenüber dem'Torpedorohr zur Herstellung eines Druckraumes über einen Sperring abgedichtet ist. Ein Ausstoss System dieser Art ist bereits aus der DE AS 11 24 387 zu entnehmen. Es wird dabei eine Wasserzylinder-Kolben-Einheit über einen Pressluftzylinder angetrieben, der seine Energie aus dem Hochdruck-Bordnetz erhält, Bei diesen bekannten Anordnungen haben sich in der Praxis Mängel herausgestellt. Hierzu zählen: - starke GerMuschentwicklung beim Ausblasen der Je- weils auf der Stangen- und Deckelseite des Pneumatik- zylinders entweichenden teilentspannten Pressluft, - nicht ausreichende Zuverlässigkeit der Pneumatik Ventile und Dichtung bei den erforderlichen Drücken, - Betriebsstdrungen durch Unterkühlung des.Pheumatik- zylinders und der zugehörigen Ventile sowie des Boptsinnenraumes, besonders bei hohen Schussfolgen, - Druckanstieg im Bootsraum beim Ausblasen der PreB luft. Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Ausstossvorrichtung der gattungsgemässen Art zu verbessern, die durch einfache mechanische Elemente, eine Erhöhung der Funktionssicherheit sowie Geräuschminderung und eine gute Ausnutzung der eingesetzten Energie ermöglicht. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäss dadurch, dass die Wasserzylinder-Kolben-Einheit über einen doppelseitig beaufschlagten Kolben einer hydraulischen Stellzylinderanordnung antreibbar ist, die mindestens von einem aufladbaren Hydrospeicher speisbar ist und die Druckflüssigkeit für den Ausstossvorgang mit der die Kolbenstange aufnehmende Kolbenseite der Stellzylinderanordnung verbindbar ist, während für den Rückstellvorgang zusätzlich eine Verbindung zur anderen Kolbenseite der Stellzylinderanordnung einschaltbar ist. Hierdurch wird vermieden, dass ein Druckanstieg im Bootsraum herbeigeführt wird und eine starke Geräuschentwicklung beim Ausblasen erfolgt. Ferner ist es möglich, einen Teil der Energie zur Rückfüh- rung des Kolbens der Wasserzylinder-Kolben-Einheit zusätzlich auszunutzen. Durch diese Vorteile werden die besonderen Betriebsbedingungen im U-Boot besser berücksichtigt; Zusätzlich werden durch einen Hydroantrieb langhubige niederfrequente Schwingungen im Gesamtsystem im wesentlichen unterdrückt. Um kurze Schussfolgen zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, dass mehrere Hydrospeicher bzw. Speichergruppen nacheinander mit der hydraulischen Stellzylinderan- ordnung verbindbar sind und die Wasserzylinder-Kolben-Einheit Jeweils über ein Stellelement mit einem von mehreren Torpedorohren zusammenschaltbar ist. Ferner ist vorgesehen, dass der Kolben der Wasserzylinder-Kolben-Einheit mit einer verschiebbar zugeordneten RUckschlagventilplatte versehen ist, die den Kolben beim Ausstossen der Bewaffnung abdichtet und bei der Rückstellung Durchtrittsöffnungen freigibt. Zur Ausbildung einer robusten Dichtungsanordnung für. die Stellelemente des Ausstossvorganges und zum selbständigen Halten in der Schliessposition, wenn die Rohre bei höherem Aussendruck entwässert werden sollen, wird vorgeschlagen, dass das Stellelement zur Betätigung des Torpedorohres als Rohrschieber ausgebildet ist und Dichtungen in Schieberichtung aufweist, wobei die in Schliessrichtung vorn liegen de Dichtung zu einen grösseren Durchmesser als die in Gffnungsrichtung vorn liegende Dichtung aufweist. Um einen vielseitigen Einsatz zu gewährleisten ist vorgesehen, dass der Sperring des Torpedorohres derart steuerbar oder als Rückschlagelement ausgebildet ist, dass ein Wasserdurchfluss rohreinwärts zwischen Torpedorohr und auszustossender Bewaffnung bei der Verwendung als Ablaufrohr durchführbarist. In der Aeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Figur 1 eine Gesamtanordnung mit mehreren Torpedorohren, Figur 2 eine hydraulische Stellzylinderanordnung mit ihrer Energie zuführung, Figur 3 und 4 Ausbildungen eines Rohrschiebers, Figur 5 bis 8 Ausführungen eines Sperrrings gemäss der Einzelheit X in Figur 1 in der Schliess- und Offnungsstellung. In der dargestellten Anordnung sind Torpedorohre 1, 2 und. 3 in einer Druckkörperwand 4 und einem Vorschiffsschott 5 gehalten. Die Torpedorohre 1,2,3 besitzen Mllndungsklappen 6 und Bodendeckel 7. Sie enthalten ausserdem Wassereinçrittsöffnungen 8, welche mit Hilfe von Rohrschiebern 9 über ein Betätigungsgestänge 10 öffenbar bzw. schliessbar sind. Ferner sind Sperringe 65 in den Torpedorohren 1,2,3 angeordnet, die die Bewaffnung eng umschliessen und den . Durchtritt von Wasser zwischen Bewaffnung 20 und Rohr 1 weitgehend verhindern. Die Wassereintrittsöffnungen 8 münden in'eine Wasserkammer 11, die mit einem Wasserzylinder 12 über Öffnungen 13 verbunden ist. Der Wasserzylinder 12 ist wie die Torpedorohre 1,2,3 in der Wand 4 und dem Schott 5 gehalten und an seiner Stirnseite 14 zum freien Wasser hin offen. Der '..asserzylinder 12 hält einen Kolben 15 mit Rückschlagventilplatte 16 und ist über eine Kolbenstange 17 mit einer hydraulischen Stellzylinderanordnung über einen Kolben 18 verbunden. Der Kolben 16 befindet sich in einem Hydraulikzylinder 19 auf der Innenseite der Druckkörperwand 4. Der dargestellte Ausstossvorgang einer Bewaffnung 20' im Torpedorohr 1 spielt sich wie folgt ab: Zu Beginn des Ausstosses befinden sich der Kolberi 15 und der Kolben 18 in der gekennzeichneten Position 1 der Fig. 1. Der Rohrschieber 9' sowie die MUn- dungsklappe 6' werden geöffnet und die Bewaffnung 20' befindet sich noch im Torpedorohr 1, wie bei den beiden Rohren 2,3 gezeichnet. Zum Ausstossen der Bewaffnung 20 wird oder Stangenraum 21 des Hydraulikzylinders 19 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Hierdurch werdene;der Kolben 18 und der Kolben 15 über die Pos. II zur Pos. III gebracht und treiben das im Wasserzylinder 12 befSndliche Wasser über die Öffnungen 13, die Wasserkammer 11 und die Öffnungen 8 in das Torpedorohr 1, so dass die Bewaffnung 20' ausgestossen wird. Nach Ausstoss der Bewaffnung wird der Rohrschieber 9 wieder geschlos sen und die Kolbenaggregate 15,18 durch zusätzliche Druckbeaufschlagung im Deckelraum 22 wieder Uber die Pos. IV in die Bereitschaftsposition 1 geschoben. Dabei bleibt die Rückschlagventilplatte 16 hinter dem Kolben 15 zurUck und erlaubt den Wasserdurchtritt durch freigegebene Bohrungen 23. Gemäss dem in Fig. 2 dargestellten hydraulischen Teil der Ausstossvorrichtung ist zu entnehmen, dass der Stangenraum 21 des Hydraulikzylinders 19 über eine Leitung 24 und Absperrventile 25,26 und 27 mit Hydrospeichern 28,29 und 30 in Verbindung steht. Der Deckelraum 22 steht über die Leitung 31, ein Abeinem RUcklauf- und Vorratsbehälter 34 in Verbindung. Hierbei sind ein Absperrventil 35 in einer Leitung 36 sowie ein Entleerungsventil 37 und ein Fahrventil 38 in einer Leitung 39 geschlossen. Das gleiche gilt für Ftllventile 40 in vorgesehenen Fülleitungen 41. Zum Ausstossen einer Bewaffnung 20 wird zunächst eines der Ventile 25,26,27 geöffnet. Der Speicherdruck steht im Raum.21 an, pflanzt sich über den Hydraulikkolben 18 (Pos. I) auch auf den Zylinderraum 22 fort. Wegen der geschlos- senen Ventile 32,35 und 38 kann das Öl aus diesem Zylinderraum 22 Jedoch zunächst nicht entweichen. Der Ausstossvorgang wird durch Öffnen des Abfeuerventils 32 eingeleitet, durch welches das Druckmedium aus dem Zylinderraum 22 in den Vorratsbehälter 34 abfliessen kann. Der Kolben 18 und mit ihm der Kolben 15 werden mit hoher Beschleunigung in die Endpoaition III getrieben. Die aktivierte Speicherbatterie 28,29 bzw. 30 hat fiat sich dabei weit- gehend entladen. Die Kolben 15,i8 werden 'anschliessend wieder in die Bereitschaftsposition I zurückgeschoben. Zu diesem Zweck wird das Abfeuerventil 32 geschlossen und das Ventil 35 geöffnet. Der Speicherdruck steht nun auf der Stangenseite 21 wie auch auf der Deckelseite 22 an und wirkt mit der Uberschusskraft entsprechend dem Querschnitt der Kolbenstange 17 auf den Kolben 18. Das erforderliche Restflüssigkeitsvolumen ist klein im Vergleich zum Ausstossvolumen. Durch Öffnen eines der Füllventile 40 für die benutzte Speicherbatterie 28,29 bzw. 30 und Betätigen des Pumpenaggregates 42,43 wird die Speicher- batterie wieder gefüllt. Besteht die Forderung, eine Folge von Ausstossvorgängen in kurzer Zeit durchzuführen, dann werden nacheinander die Ausstossrohre 1 bis 3 über die zugehörigen Rohrschieber 9 mit dem Wasserzylinder 12 verbunden. Ebenso werden die 3 gezeichneten Speicherbatterien 28,29 und 30 nacheinander für die Ausstossvorgänge verwendet, ohne dass Zeit für den Aufladevorgang verlorengeht. Die RUckschlagventilfunktion aS Wasserkolben 15 kann durch bekannte hydraulische Rückschlagventiie wahrgenommen werden. Es wird aber als besonders vorteilhaft angesehen, wenn diese Funktion durch das Zusammenwirken des Wasserkolbens 15.mit der gezeigten, auf der Kolbenstange verschieblichen Rückschlagventilplatte 16 erzeugt wird. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass grosse, robuste und verschleissfeste Bauteile verwendet werden können, so dass die Einwirkungen von Seewasser und darin enthaltenen festen Körpern wie Sand und Bewuchs die Funktion nicht beeinträchtigen. Gemäss Fig. 3 und 4 sind Rohrschieber 9 am Torpedorohr 1 dargestellt. Im Bereich zwischen der Druckkörperwand 4 und dem Schott 5 befinden sich in einem Rohrstück 44 die Eintrittsöffnungen 8. An das Rohrstück 44 schliesst sich der Aussenbereich 45 des Torpedorohres 1 an. Im Rohrstück 44 ist der Rohrschieber 9 eingesetzt, welcher aus dem eigentlichen Körper 46 und einem EndstUck 47 be steht. Beide werden über ein VerbindungsstUck 48 von einer Betätigungstange 49 angetrieben und dichten in der gezeichneten Schliessposition mit den elastischen Dichtungen 50 und 51 gegen entsprechende Flächen 52 und 53 des RohrstEckes 44 ab. Dabei wird die Dichtfunktion in der Schliessrichtung aufgebaut, so dass die Dichtelemente bei dem eigentlichen Dichtungs- und Schliessvorgang keiner Reibwirkung ausgesetzt sind. Sie sind ausserdem wegen ihrer. elastischen Ausbildung besonders in der Lage, Verunreinigungen im Wasser zu ertragen, ohne dass es zu einer Beeinträchtigung der Schliessfunktion kommt. Hierbei haben die beiden Dichtungen 50 und 51 solche Dichtungsdurchmesser 54 und 55, dass der Durchmesser 54 der auf der Schliessseite liegenden Dichtung 50 grösser ist als der Durchmesser 55 der gegenüberliegenden Dichtung 53. Damit wird erreicht, dass der Schieber 9 durch dsn Aussendruck eine zusätzliche Schliesskraft erfährt und in seiner SchlieSposition gehalten wird. Bei einer weiteren Ausführungsform eines Rohrschiebers 56 gemäss Fig. 4 ist dieser um ein Rohrstück 57 angeordnet. Seine Dichtungen 58,59 dichten ebenfalls in Schieberrichtung, wobei der dichtende Durchmesser 60 auf der Schliessseite wiederum grösser als der dichtende Durchmesser 61 auf'der Gegenseite ist. Zur Erleichterung des Schiebevorganges ist am Rohrschieber 56 eine Gleitschicht 62 und am Rohrstück 57 eine Gleitschicht 63 angebracht. Die Wände 64 begrenzen die Wasserkammer 11. In der Ausführung gemäss Fig. 5 und''6 ist ein Sperring zwischen Torpedorohr 1 und der Bewaffnung 20 aus einem Ringprofil 66 gebildet, das mit seinem Innendurchmesser die Bewaffnung 2b eng umschliesst. Die Bewaffnung 20 wird dabei mittels Schienen 67,68 im vorpedorohr 1 geführt. Das Ringprofil 66 ist mit Stegen 69 und Passring 70 im Torpedorohr 1 gehaltert, wobei das Torpedorohr 1 durch einen Profilring 71 unterbrochen ist, der einen elastischen Formring 72, 72' aufnimmt. Dieser Formring 72 versperrt aufgrund ' seiner. Rückechlagfunktion beim Druckwasserausstoss den Wasserstrom aus dem Rohr in Richtung des Pfeils 73,gibt aber selbst ablaufenden Torpedos den Wasserstrom in das Rohr gemäss Pfeil 74 frei. Bei einer anderen Ausführungsform des Sperringes ge mäss Fig. 7 und 8 wird das Ringprofil 66 über Stege 69 und einen Passring 75 im Torpedorohr 1 gehalten, das durch einen Kammerring 76 unterteilt ist. Dieser trägt auf seiner Inenseite ein elastisches Ringstück 77, 77', das beim Druckwasserausstoss über einen Rohranschluss 78 von aussen mit Druckmedien beaufschlagt wird und gemäss Fig. 7 am Ringprofil 66 anliegt, so dass ein Wasserdurchtritt verhindert wird. Wenn das Druckmedium durch den Rohranschluss 78 entweicht, öffnet das Ringstück 77 den Wasserdurchtritt (siehe 77' in Fig. 8), so dass auch eine Verwendung für selbstablaufende Torpdeos gegeben ist.

Claims: Patentansprüche 1. Ausstossvorrichtung für Bewaffnungen aus U-Boot Torpedorohren mit Druckwasser, wobei eine Was serzylinder-Kolben-Einheit als Antrieb mit ei nem Torpedorohr verbunden ist und Wasser in das angeschlossene Torpedorohr zum Ausstoss der Be waffnung pressbar ist, die gegenUber dem Torpe dorohr zur Herstellung eines Druckraumes über einen Sperring abgedichtet ist, dadurch gekenn zeichnet, dass die Wasserzylinder-Kolben-Einheit (12,15) über einen doppelseitig beaufschlagten Kolben (18) einer hydraulischen Stellzylinderan ordnung (17,19.) antreibbar ist, die mindestens von einem aufladbaren Hydrospeicher (28,29,30) speisbar ist und die Druckflüssigkeit für den Ausstossvorgang mit'der die Kolbenstange (17) aufnehmende Kolbenseite der Stellzylinderanord nung < 21 ) verbindbar ist, während für den RUckstellvorgang zusätzlich eine Verbindung zur anderen Kolbenseite der Stellzylinderanordnung (22) einschaltbar ist. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, dass mehrere Hydrospeicher bzw. Speichergruppen (28,29,30) nacheinander mit der hydraulischen Stell zylinderanordnung (17,18,19) verbindbar sina und die Wasserzylinder-Kolben-Einheit (12,15) jeweils über Stellelemente (9,46,56) mit einem von mehreren Torpedorohren (1,2 bzw. 3) zusammenschaltbar ist. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass der Kolben der Wasserzylinder-Kolben Einheit (12,15) mit einer verschiebbar zugeordne ten Rückscblagventilplatte t16) versehen ist, die den Kolben (15) beim Ausstossen der Bewaffnung (20) abdichtet und beim Rückhub Durchtrittsöff- nungen (23) freigibt. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass das Stellelement zur Be tätigung des Torpedorohres als Rohrschieber (46, 56) ausgebildet ist und Dichtungen (50,51 bzw. 58, 59) in Schieberichtung aufweist, wobei die in Schliessrichtung vorn liegende Dichtung (50 bzw. 58) einen grösseren Durchmesser als die in Öffnungs richtung vorn liegende Dichtung (51 bzw. 59) auf weist. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperring (72,77) des Torpedorohres (1,2,3) derart steuerbar oder als Rückschlagelement ausge bildet ist, dass ein Wasserdurchfluss rohreinwärts zwischen Torpedorohr (1,2,3) und auszustossender Be waffnung (20) bei der Verwendung als Ablaufrohr durchführbar ist.

Inventors: BALDON, WALTER, FRAHM, ADOLF, PETERS, DIETER, SEGGELKE, PETER, DIPL.-ING.
Applicants: KRUPP MAK MASCHINENBAU GMBH
Application year: 1985
Main classification: F41F3
IPC codes: F41F3