ES2700373T3 - Tubo de eyección para un submarino - Google Patents

Abstract

Submarino con por lo menos un tubo de eyección (2) para eyectar un cuerpo de eyección (6) fuera del submarino y con un dispositivo de eyección, que presenta un cilindro de trabajo (18) acoplado en relación de movimiento con el cuerpo de eyección (6) o un émbolo (20) de un cilindro de trabajo (18) acoplado en relación de movimiento con el cuerpo de eyección (6), caracterizado por que en una cámara de cilindro (24) del cilindro de trabajo (18) que se va a presurizar para eyectar un cuerpo de eyección desembocan dos tuberías (28, 30) con diferentes secciones transversales de tubería que se pueden cerrar mediante respectivos medios de cierre (38, 40), a través de las que se puede introducir un fluido a presión en la cámara de cilindro (24) y a través de las que la cámara de cilindro (24) puede conectarse fluídicamente con una fuente de gas a presión.

Description

DESCRIPCIÓN

Tubo de eyección para un submarino

La presente invención se refiere a un submarino con las características indicadas en el concepto general de la reivindicación 1.

Los submarinos de uso militar normalmente están equipados con varios tubos de eyección que atraviesan el casco de presión del submarino, y a través de los que se pueden eyectar cuerpos de eyección tales como armas, objetos de señuelo o drones hacia el entorno circundante al submarino.

Para eyectar un cuerpo de eyección a través de un tubo de eyección, en el estado de la técnica se pueden consultar diversos procedimientos de eyección y dispositivos de eyección. Así, por ejemplo, por los documentos DE 3122631 A1 y DE 3402619 A1 se conoce empujar un cuerpo de eyección dispuesto dentro de un tubo de eyección hacia el exterior por medio de un fluido a presión directamente introducido en el tubo de eyección. Para este fin, en el documento DE 3122631 A1 se propone disponer un recipiente de gas a presión, desde el que el gas almacenado a alta presión puede fluir fuera del recipiente por detrás del cuerpo de eyección almacenado en el tubo de eyección, para empujarlo de esa manera fuera del tubo de eyección. En el procedimiento conocido por el documento DE 3402 619 A1, para la expulsión de un cuerpo de eyección se inyecta agua a presión dentro del tubo de eyección por detrás del cuerpo de eyección mediante una unidad de émbolo-cilindro dispuesta en el exterior del tubo de eyección. En el documento DE 41 26 064 C1 se describe un dispositivo de eyección que comprende un cilindro de trabajo dispuesta en un tubo de eyección, cuyo émbolo está acoplado con un carro para eyectar un cuerpo de eyección almacenado dentro del tubo de eyección. El cilindro de trabajo funciona con agua como medio de presión, que es inyectada a presión por un cilindro neumático al interior del primer cilindro de trabajo. Un aspecto en común de todos los dispositivos empleados hasta ahora para eyectar un cuerpo de eyección fuera de un submarino, consiste en que la expulsión de un cuerpo de eyección va acompañada de ruidos más o menos intensos que representan una desventaja, debido a que pueden delatar la posición del submarino.

Ante este trasfondo, el objetivo de la presente invención, partiendo del documento DE 41 26 064 C1, consiste en crear un submarino en el que la eyección de un cuerpo de eyección fuera de un tubo de eyección del submarino esté asociada con menos ruidos. Otro objetivo de la invención consiste en crear un procedimiento para eyectar un cuerpo de eyección fuera de un tubo de eyección de un submarino, que permita una eyección del cuerpo de eyección con menos ruidos.

Este objetivo se logra a través de un submarino con las características mencionadas en la reivindicación 1, así como a través de un procedimiento para eyectar un cuerpo de eyección fuera de un tubo de eyección de un submarino con las características mencionadas en la reivindicación 12. Otras formas de realización ventajosas y desarrollos de la presente invención se derivan de las reivindicaciones subordinadas, de la siguiente descripción, así como de los dibujos. A este respecto, las características mencionadas en las reivindicaciones subordinadas pueden usarse para realizar adicionalmente la presente invención conforme a lo indicado en la reivindicación 1, bien sea de forma respectivamente individual, o también en una combinación apropiada de las mismas.

En el submarino de acuerdo con la presente invención se trata preferentemente de un submarino militar. Este submarino está equipado con por lo menos un tubo de eyección para eyectar un cuerpo de eyección almacenado en el tubo hacia el exterior del submarino, así como con un dispositivo de eyección. Preferentemente, el submarino presenta varios tubos de eyección que pueden estar dispuestos, por ejemplo, en el lado de la proa del submarino y pueden atravesar allí el casco de presión del submarino. Si existen varios tubos de eyección, a cada uno de estos tubos de eyección se asigna respectivamente un dispositivo de eyección.

El dispositivo de eyección presenta un cilindro de trabajo acoplado de forma móvil con el cuerpo de eyección, que ventajosamente se encuentra dispuesto dentro del tubo de eyección. El cilindro de trabajo preferentemente está equipado con un cilindro dispuesta de manera fija y un émbolo guiado de forma desplazable dentro de este, el que se encuentra acoplado en relación de movimiento con el cuerpo de eyección, aunque cabe señalar que eventualmente también podría proveerse un cilindro de trabajo con un émbolo fijo y un cilindro desplazable con relación al émbolo, en cuyo caso el cilindro estaría acoplado entonces de manera móvil con el cuerpo de eyección. La idea básica de la presente invención consiste en disponer dos tuberías obturables a través de medios de cierre y de diferente sección transversal, de tal manera que desemboquen en una cámara de cilindro del cilindro de trabajo prevista para ser cargada con presión para eyectar el cuerpo de eyección, a través de las que la cámara del cilindro, que en lo siguiente se denomina como cámara de eyección, puede conectarse fluídicamente con una fuente de gas a presión. El objetivo de esta configuración consiste en proveer un procedimiento para eyectar un cuerpo de eyección fuera de un tubo de eyección, en el que en una fase inicial del proceso de eyección el fluido a presión usado para la eyección se introduce con un menor flujo volumétrico en la cámara de eyección, para así poner en movimiento el cuerpo de eyección y desplazarlo a lo largo de la mayor parte del tubo de eyección a una velocidad comparativamente reducida, con una aceleración paulatina en dirección hacia la desembocadura del tubo de eyección, para dar al cuerpo de eyección la velocidad final deseada solo en la fase final del proceso de eyección mediante la introducción de un flujo volumétrico sustancialmente mayor. Es decir que al principio la primera tubería, que presenta una mayor sección transversal en comparación con la otra tubería, se mantiene cerrada por los medios de cierre dispuestos en la primera tubería y el fluido a presión requerido para eyectar el cuerpo de eyección se introduce a través de la segunda tubería de sección transversal más reducida, en la que los medios de cierre se encuentran abiertos, al interior de la cámara de eyección del cilindro de trabajo, en lo que en una fase final del proceso de eyección, preferentemente en el momento en que la parte trasera del cuerpo de eyección, visto en la dirección de eyección, ya casi ha alcanzado un cierre de desembocadura del tubo de eyección, se abren los medios de cierre dispuestos en la primera tubería, de tal manera que a través de la primera tubería puede fluir entonces un flujo volumétrico sustancialmente mayor que el fluido a presión al interior de la cámara de eyección del cilindro de trabajo. A este respecto, preferentemente está previsto que en la fase inicial el flujo volumétrico que se debe introducir en la cámara de eyección del cilindro de trabajo sea como máximo la mitad de grande que el flujo volumétrico que se va a introducir en la cámara de eyección en la fase final del proceso de eyección. La ventaja de este procedimiento consiste en que los ruidos asociados con el proceso de eyección en la fase inicial del proceso de eyección se reducen sustancialmente debido a que se introduce un flujo volumétrico más reducido del fluido a presión.

Como fluido a presión para el funcionamiento del cilindro de trabajo previsto para la eyección del cuerpo de eyección almacenado dentro del tubo de eyección, en el submarino de acuerdo con la presente invención se emplea preferentemente aire comprimido. En principio, las dos tuberías que desembocan en la cámara de eyección del cilindro de trabajo pueden estar conectadas respectivamente a un acumulador de aire comprimido propio, o ambas también pueden estar conectadas a un acumulador de aire comprimido en común. Preferentemente, sin embargo, en el submarino de acuerdo con la presente invención está previsto que las dos tuberías estén conectadas conjuntamente a un distribuidor de aire comprimido de una red de aire comprimido de a bordo del submarino, de tal manera que se puede prescindir de un modo particularmente ahorrativo en lo referente al espacio requerido de acumuladores de aire comprimido para abastecer el cilindro de trabajo. A este respecto, bajo el término “red de a bordo de aire comprimido" se ha de entender una red de tubería que se extiende por todo el submarino entero y que está conectada con un generador de aire comprimido, a través de la que se abastecen todas las instalaciones del submarino que requieren aire comprimido, entre las que también figuran, por ejemplo, los tanques de inmersión y de compensación.

Para poder frenar de manera amortiguada el movimiento del émbolo del cilindro de trabajo después de eyectar el cuerpo de eyección, preferentemente una segunda cámara de cilindro del cilindro de trabajo está realizada como resorte de gas. De esta manera, el émbolo dispuesto dentro del cilindro de trabajo divide el cilindro de trabajo en la cámara de eyección que se llena con el fluido a presión para la expulsión del cuerpo de eyección y una cámara de cilindro adicional cerrada u obturable de manera hermética al gas frente a la cámara de eyección y al entorno exterior del cilindro de trabajo, la que está rellenada con gas que se comprime de manera creciente durante el movimiento del émbolo para eyectar el cuerpo de eyección, por lo que se ralentiza el movimiento del émbolo y cuando la presión en la segunda cámara de cilindro corresponde a la presión en la cámara de eyección, el émbolo se detiene. De manera adicionalmente ventajosa, la realización de la segunda cámara de cilindro del cilindro de trabajo como un resorte de gas también permite que con un alivio de la presión en la cámara de trabajo del cilindro de trabajo también se efectúe un movimiento de reposición del émbolo dentro del cilindro de trabajo. Para poder ajustar con mayor exactitud el desarrollo del movimiento de frenado del émbolo, la segunda cámara de cilindro puede presentar una salida de gas, que se cierra por medio de una válvula controlable, a través de la que el gas que se encuentra en la segunda cámara de cilindro puede ser descargado de la segunda cámara de cilindro para controlar la acumulación de presión en la segunda cámara de cilindro según sea necesario, y posteriormente puede volver a introducirse en la segunda cámara de cilindro.

Ventajosamente, el acoplamiento móvil del cilindro de trabajo con el cuerpo de eyección no se efectúa directamente por medio de la parte móvil del cilindro de trabajo. En lugar de ello, el dispositivo de eyección ventajosamente presenta un carro de transporte guiado de manera desplazable en el tubo de eyección, el que se encuentra conectado de forma móvil con el émbolo del cilindro de trabajo a través de un aparejo que forma un transmisor de velocidad. A este respecto, en el tubo de eyección preferentemente se provee un dispositivo de desplazamiento desplazable en la dirección longitudinal del tubo de eyección, que se encuentra conectado con el émbolo del cilindro de trabajo a través de un vástago de émbolo que se extiende al exterior del cilindro de trabajo. Sobre el dispositivo de desplazamiento se guía un carro de transporte de manera móvil en la dirección de expulsión del cuerpo de eyección y se encuentra sujetado en un extremo de un aparejo fijado en su otro extremo en el tubo de eyección, el que se encuentra asegurado de tal manera en dos poleas de inversión dispuestas en la dirección de desplazamiento que el recorrido de desplazamiento del carro de transporte corresponde al doble recorrido de desplazamiento del émbolo del cilindro de trabajo. Esto presenta la ventaja de que el émbolo del cilindro de trabajo, para lograr la velocidad de expulsión requerida para el cuerpo de eyección, debe moverse dentro del cilindro de trabajo a una velocidad comparativamente reducida, por lo que el sello del émbolo frente al cilindro se somete a un menor esfuerzo.

En la primera de las dos tuberías, que con respecto a la otra segunda tubería presenta un mayor diámetro de sección transversal y a través de la que en la fase final de la expulsión del cuerpo de eyección fuera del tubo de eyección se introduce el fluido a presión en la cámara de eyección del cilindro de trabajo, preferentemente se dispone en el lado de entrada del cilindro de trabajo una válvula de estrangulación regulable. Con esta válvula de estrangulación se puede regular ventajosamente la velocidad con la que el fluido a presión entra en la cámara de eyección del cilindro de trabajo.

La forma de construcción de la válvula de estrangulación regulable dispuesta en la primera tubería, en principio puede ser cualquiera que se desee. De acuerdo con un desarrollo preferente de la presente invención, sin embargo, como válvula de estrangulación se provee un cilindro con dos émbolos guiados de manera desplazable dentro de este, que están conectados entre sí por medio de un vástago de émbolo y que dividen el cilindro en tres cámaras de cilindro, de las que una primera cámara de cilindro, formada entre los dos émbolos, forma una vía de paso para la válvula de estrangulación. Esta vía de paso puede cerrarse por medio de un cuerpo de cierre dispuesta en el vástago de émbolo.

Para poder mover el cuerpo de cierre en la válvula de estrangulación, prevista de manera preferente de acuerdo con la presente invención, a una posición que libera la vía de paso a través de la válvula de estrangulación, separada ventajosamente de la primera cámara de cilindro por medio de un primer émbolo se encuentra realizada una segunda cámara de cilindro, que puede cargarse con presión para controlar la válvula de estrangulación. Para esto, en la segunda cámara de cilindro se conecta una tubería, a través de la que la segunda cámara de cilindro de la válvula de estrangulación puede conectarse con una fuente de fluido a presión. Preferentemente, como fuente de fluido a presión también se usa la red de a bordo de aire comprimido del submarino.

A este respecto, está previsto de manera preferente que la tubería que desemboca en la segunda cámara de cilindro de la válvula de estrangulación preferentemente esté formada por un ramal de tubería de la primera de las dos tuberías que desembocan en la cámara de eyección del cilindro de trabajo.

Para poder cargar el émbolo del cilindro de trabajo durante la expulsión del cuerpo de eyección fuera del tubo de eyección con una fuerza suficientemente grande, en la primera tubería que desemboca en la cámara de eyección del cilindro de trabajo existe una presión sustancialmente mayor de 100 bar. Debido a que una presión tan elevada no se requiere para controlar la válvula de estrangulación, en el ramal de tubería que parte de la primera tubería que desemboca en la cámara de eyección del cilindro de trabajo y que desemboca en la segunda cámara de cilindro de la válvula de estrangulación se dispone ventajosamente una válvula limitadora de presión, con la que la presión en el ramal de tubería se reduce a una presión sustancialmente menor de 100 bar. Además, en el ramal de tubería se proveen ventajosamente medios de cierre y una salida de fluido. Los medios de cierre, en los que puede tratarse de un accesorio de grifería de cierre o una válvula de cierre, sirven para que en la fase inicial de expulsión del cuerpo de eyección fuera del tubo de eyección, cuando el fluido a presión se introduce en la cámara de eyección tan solo a través de la segunda tubería de sección transversal más reducida que desemboca en la cámara de eyección del cilindro de trabajo, se prevenga que el primer émbolo de la válvula de estrangulación se cargue compresión. La salida de fluido dispuesta en el ramal de tubería permite entonces, cuando los medios de cierre dispuestos en el ramal de tubería están ajustados en la posición de cierre, descargar el fluido a presión que se encuentra en el lado de salida de los medios de cierre en el ramal de tubería y en la segunda cámara de cilindro de la válvula de estrangulación, para poder mover el cuerpo de cierre de la válvula de estrangulación de regreso a la posición que cierra la vía de paso a través de la válvula de estrangulación.

La regulación de la sección transversal de estrangulación de la válvula de estrangulación se efectúa ventajosamente mediante la variación de la presión en el segundo émbolo de la válvula de estrangulación. Para esto, de manera ventajosamente separada de la primera cámara de cilindro por medio de un segundo émbolo, en la válvula de estrangulación se encuentra formada una tercera cámara de cilindro que está rellenada con un fluido a presión y está conectada con un dispositivo de regulación para regular sección transversal de estrangulación de la válvula de estrangulación.

Para realizar este dispositivo de regulación, la tercera cámara de cilindro de la válvula de estrangulación presenta ventajosamente una salida de fluido, en la que se dispone una válvula reguladora de flujo ajustable. Con esto se puede regular la presión en la tercera cámara de cilindro y por ende también la posición del cuerpo de cierre de la válvula de estrangulación.

Ventajosamente, la salida de fluido formada en la tercera cámara de cilindro está conectada a través de una tubería de conexión con un acumulador de membrana, en el que se recoge el fluido a presión que fluye fuera de la tercera cámara de cilindro de la válvula de estrangulación. Después de la expulsión de un cuerpo de eyección fuera del tubo de eyección, para la expulsión de un nuevo cuerpo de eyección fuera del tubo de eyección es necesario volver a llenar la tercera cámara de cilindro de la válvula de estrangulación con el fluido a presión. Para esto se descarga de la segunda cámara de cilindro el fluido a presión que se encuentra en la segunda cámara de cilindro de la válvula de estrangulación, por lo que el fluido a presión almacenado en el acumulador de membrana puede volver a fluir a la tercera cámara de cilindro de la válvula de estrangulación por relajación del acumulador de membrana.

La presente invención se describe más detalladamente a continuación basándose en un ejemplo de realización representado en los dibujos. En los dibujos se muestra respectivamente de manera esquemática y muy simplificada y a diferentes escalas lo siguiente:

La Fig. 1 muestra en una representación de principio un tubo de eyección de un submarino con un dispositivo de eyección para eyectar un cuerpo de eyección almacenado en el tubo de eyección antes de la expulsión del cuerpo de eyección,

La Fig. 2 muestra la disposición representada en la Fig. 1 durante la expulsión del cuerpo de eyección,

La Fig. 3 muestra la disposición representada en la Fig. 1 después de la expulsión del cuerpo de eyección, y La Fig.4 muestra una válvula de estrangulación del dispositivo de eyección representado en las Fig. 1 a 3. En las Fig. 1 a 3 se representa un tubo de eyección 2 de un submarino. No mostrado en el dibujo, el tubo de eyección 2 en el lado de proa del submarino pasa a través del casco de presión del submarino, de tal manera que un primer extremo del tubo de eyección 2, que está cerrado por un cierre de fondo 4, se encuentra dentro del casco de presión del submarino y un segundo extremo del tubo de eyección 2, que está cerrado por una tapa de desembocadura no representada en el dibujo, se dispone en el exterior del casco de presión.

El tubo de eyección 2 sirve para eyectar un cuerpo de eyección 6 dispuesta dentro del tubo de eyección 2. En el cuerpo de eyección 6 se trata de un arma, tal como, por ejemplo, un torpedo o un misil. Dentro del tubo de eyección, el cuerpo de eyección 6 esta almacenado en un dispositivo de desplazamiento 8, que dentro del tubo de eyección 2 puede moverse en la dirección de su extensión longitudinal. Además del cuerpo de eyección 6, el dispositivo de desplazamiento 8 lleva un carro de transporte 10 que entra en contacto en un extremo trasero del cuerpo de eyección 6, visto en la dirección de eyección del cuerpo de eyección 6, y durante la eyección del cuerpo de eyección 6 fuera del tubo de eyección 2 forma un dispositivo de arrastre para el cuerpo de eyección 6.

El carro de transporte 10 puede desplazarse sobre el dispositivo de desplazamiento 8 en la dirección del movimiento del dispositivo de desplazamiento 8. Para poder mover el carro de transporte 10 sobre el dispositivo de desplazamiento 8 de manera relativa al dispositivo de desplazamiento 8, el carro de transporte en el dispositivo de desplazamiento 8 se encuentra acoplado en relación de movimiento con un aparejo 12, que se invierte de manera doblemente cortada en dos poleas de inversión 14 y 16 dispuestos en los dos extremos longitudinales del dispositivo de desplazamiento 8 y de esta manera forma un transmisor de recorrido o de velocidad, respectivamente. De una manera no mostrada en el dibujo, el aparejo 12 también está fijado en el tubo de eyección 2.

Junto al dispositivo de desplazamiento 8, en el tubo de eyección 2 se encuentra dispuesto un cilindro de trabajo 18. Un vástago de émbolo 22 conectado con el émbolo 20 del cilindro de trabajo 18 se extiende al exterior del cilindro de trabajo 18 y en su extremo dispuesta en el exterior del cilindro de trabajo 18 está acoplado en relación de movimiento con el dispositivo de desplazamiento 8, de tal manera que el dispositivo de desplazamiento 8 con un movimiento de extensión del vástago de émbolo 22 fuera del cilindro de trabajo 18 se mueve en el tubo de eyección 2 en la misma dirección que el vástago de émbolo 22.

El émbolo 20 divide el cilindro del cilindro de trabajo 18 en una primera cámara de cilindro 24, que se puede cargar con presión para eyectar el cuerpo de eyección 6 fuera del tubo de eyección 2 y que se denomina como cámara de eyección 24, así como una segunda cámara de cilindro 26. Para acumular la presión en la cámara de eyección 24, en la cámara de eyección 24 desemboca una primera tubería 28 y una segunda tubería 30. La primera tubería 28 en comparación con la segunda tubería 30 presenta una sección transversal de tubería sustancialmente mayor. Tanto la tubería 28 como también la tubería 30 están conectadas a un distribuidor de aire comprimido 32 de la red de a bordo de aire comprimido 34 del submarino. En el lado de entrada del distribuidor de aire comprimido 32, en la red de a bordo de aire comprimido 34 se dispone una válvula limitadora de presión 36, que limita la presión en las tuberías 28 y 30 a un valor de, por ejemplo, 150-230 bar.

Tanto en la tubería 28 como también en la tubería 30 se disponen medios de cierre, con los que se puede prevenir una corriente de aire comprimido a través de las tuberías 28 y 30 hacia la cámara de eyección 24 del cilindro de trabajo 18. Así, en la tubería 28 se dispone una llave esférica 38 hidráulicamente controlable y en la tubería 30 una válvula de cierre 40 accionable tanto de modo manual como también eléctrico. La válvula de cierre 40 está diseñada de tal manera que por una parte puede liberar o cerrar la vía de flujo del distribuidor de aire comprimido 32 a la cámara de eyección 24 del cilindro de trabajo 18 a través de la tubería 30, y por otra parte puede usarse también para descargar el aire que se encuentra dentro de la tubería 30 y la cámara de eyección 24 del cilindro de trabajo 18 al interior del casco de presión del submarino. Para esta última finalidad, la válvula de cierre 40 presenta una salida 42, en la que se encuentra dispuesto un dispositivo 44, descrito en el documento DE 102011 089 089 A1, para amortiguar el sonido de los ruidos del flujo de salida.

En la tubería 28, en el lado de salida de la llave esférica 38 y en el lado de entrada de la cámara de eyección 24 del cilindro de trabajo 18, se dispone una válvula de estrangulación regulable 48. Como se puede ver en particular en la Fig. 4, la válvula de estrangulación 48 está formada por un cilindro 50, en el que se guían de manera desplazable dos émbolos 54 y 56 conectados entre sí por medio de un vástago de émbolo 52. Los émbolos 54 y 56 dividen el cilindro 50 en tres cámaras de cilindro 58, 60 y 62, de las que una primera cámara de cilindro 58 se dispone entre los émbolos 54 y 56, mientras que una segunda cámara de cilindro 60 se dispone de manera separada de la primera cámara de cilindro 58 por medio del émbolo 54 y una tercera cámara de cilindro 62 se dispone de manera separada de la primera cámara de cilindro 58 por medio del émbolo 56.

En el cilindro 50 de la válvula de estrangulación 48, en la zona de la cámara de cilindro 58 se encuentra realizada una entrada 64, a la que se conecta una parte de la tubería 28 que viene del distribuidor de aire comprimido 32. Además, en el cilindro 50 de la válvula de estrangulación 48, en la zona de la cámara de cilindro 58, se encuentra formada una salida 66, a la que se conecta una parte de la tubería 28 que desemboca en la cámara de eyección 24 del cilindro de trabajo 18. De esta manera, la cámara de cilindro 58 forma una parte de una vía de sobreflujo a través de la válvula de estrangulación 48 desde el distribuidor de aire comprimido 32 a la cámara de eyección 24 del cilindro de trabajo 18.

La sección transversal de flujo de la vía de paso del flujo a través de la válvula de estrangulación 48 se puede ajustar. Para esto, en la cámara de cilindro 58 de la válvula de estrangulación 48, entre la entrada 64 y la salida 66 se dispone un diafragma 68, cuya abertura de diafragma 70 se puede cerrar por medio de un cuerpo de cierre 72 dispuesto en el vástago de émbolo 52. Mediante la presurización de la cámara de cilindro 60 de la válvula de estrangulación 48, el cuerpo de cierre 72 puede moverse a una posición que libera la abertura de diafragma 70 y se amplía la sección transversal del flujo de la vía de flujo a través de la válvula de estrangulación 48. Para este fin, en una entrada 74 formada en la cámara de cilindro 60 se conecta un ramal de tubería 76 parte de la primera tubería 28 que desemboca en la cámara de eyección 24 del cilindro de trabajo 18. En el ramal de tubería 76 se dispone en el lado de entrada una válvula limitadora de presión 78, que limita la presión en el ramal de tubería 76 a un valor de, por ejemplo, 30-80 bar. En el lado de salida del flujo de la válvula limitadora de presión 78, en el ramal de tubería 76 se dispone una válvula de cierre 80 que se puede accionar tanto de modo manual como también de modo eléctrico. La válvula de cierre 80 está diseñada de tal manera que por una parte puede liberar o cerrar la vía de flujo desde la tubería 28 a la segunda cámara de cilindro 60 de la válvula de estrangulación 48 a través del ramal de tubería 76, y por otra parte puede usarse para descargar el aire que se encuentra en la segunda cámara de cilindro 60 de la válvula de estrangulación 48 y en el ramal de tubería 76 en el lado de salida de la válvula de cierre 80 hacia el interior del casco de presión del submarino. Para esto, la válvula de cierre 80 presenta una salida de fluido 82, en la que se dispone un amortiguador de sonido 84 para minimizar los ruidos de flujo.

Como ya se ha mencionado más arriba, la válvula de estrangulación 48 se puede regular. Para este fin, en una salida de fluido 86 formada en la tercera cámara de cilindro 62 de la válvula de estrangulación 48 se conecta un dispositivo de regulación. Este dispositivo de regulación está formado por una válvula reguladora de flujo 88 eléctricamente ajustable, que se encuentra dispuesta en una tubería de conexión 90 conectada a la salida de fluido 86 de la tercera cámara de cilindro 62 de la válvula de estrangulación 48, en lo que en el extremo opuesto a la válvula de estrangulación 48 de la tubería de conexión 90 se dispone un acumulador de membrana 92. La válvula reguladora de flujo 88 se puentea por medio de un conducto de derivación 94, en el que se dispone un dispositivo de cierre 96. La tercera cámara de cilindro 62 de la válvula de estrangulación 48 está rellenada con un líquido hidráulico, que para regularla sección transversal de estrangulación de la válvula de estrangulación 48 puede fluir de manera regulada desde la válvula de regulación de flujo 88 a través de la tubería de conexión 90 al acumulador de membrana 92.

En el cilindro de trabajo 18, la segunda cámara de cilindro 26 del mismo forma un resorte de gas y correspondientemente se encuentra rellenado de aire. Este aire se suministra a través de la primera tubería 28 que desemboca en la cámara de eyección 24 del cilindro de trabajo 18. Para esto, de la tubería 28 directamente en el lado de salida del distribuidor de aire comprimido 32 se deriva una tubería 98, que conecta la tubería 28 con la segunda cámara de cilindro 26 del cilindro de trabajo 18. En la tubería 98 se dispone una válvula limitadora de presión 100, que limita la presión inicial en la segunda cámara de cilindro 26 del cilindro de trabajo 18 a un valor de 2 a 5 bar. En el lado de salida de la válvula limitadora de presión 100, en la tubería de 98 se dispone una disposición de válvula de cierre 102 eléctricamente controlable, con la que la tubería 98 se cierra durante la inyección del cuerpo de eyección 6 fuera del tubo de eyección 2. Después de la eyección del cuerpo de eyección 6, el aire comprimido, con la disposición de válvula de cierre 102 abierta, puede volver a introducirse en la segunda cámara de cilindro 26 del cilindro de trabajo 18.

El modo de funcionamiento del dispositivo de eyección descrito para eyectar un cuerpo de eyección 6 fuera del tubo de eyección 2 es como sigue:

al comienzo del proceso de eyección, la llave esférica 38 dispuesta en la tubería 28 se encuentra en posición de cierre de la tubería 28. La válvula de cierre 40 dispuesta en la tubería 30 se conmuta entonces a la posición abierta, de tal manera que el aire comprimido puede fluir desde el distribuidor de aire comprimido 32 al interior de la cámara de eyección 24 del cilindro de trabajo. Debido a esto, el dispositivo de desplazamiento 8 dispuesto en el tubo de eyección 2, junto con el cuerpo de eyección 6 almacenado en el mismo, se mueven lentamente en dirección hacia la desembocadura del tubo de eyección 2. En esto, el cuerpo de eyección 6, debido al acoplamiento del carro de transporte 10 con el aparejo 12, se desplaza adicionalmente en la dirección de desplazamiento 8 en dirección hacia la desembocadura del tubo de eyección 2, de tal manera que la velocidad total del cuerpo de eyección 6 resulta de la suma de la velocidad del dispositivo de desplazamiento 8 y de la velocidad del cuerpo de eyección 6 con relación al dispositivo de desplazamiento 8.

Durante el movimiento del cuerpo de eyección 6, su posición en el tubo de eyección 2 se vigila por medio de un sensor de recorrido 104 dispuesta en el tubo de eyección 2. Tan pronto como el cuerpo de eyección 6 en el tubo de eyección 2 haya alcanzado una determinada posición cerca de la desembocadura del tubo de eyección 2, se abre la llave esférica 38 en la tubería 28, de tal manera que el aire comprimido se aplica la válvula de estrangulación 48. Previamente, sin embargo, es necesario efectuar una compensación de presión en la llave esférica 38, de tal manera que en el lado de entrada y en el lado de salida de la llave esférica 38 exista la misma presión. Para esto, una válvula de cierre 106, que se encuentra dispuesta en una tubería 108 que puentea la llave esférica 38, se conmuta a la posición abierta. A continuación se abre la válvula de cierre 80 dispuesta en el ramal de tubería 76, por lo que el aire comprimido fluye al interior de la segunda cámara de cilindro 60 de la válvula de estrangulación 48. Debido a esto, el cuerpo de cierre 72 dispuesto en el vástago de émbolo 58 en la primera cámara de cilindro 58 de la válvula de estrangulación 48 se mueve de una posición de cierre de la abertura de diafragma 70 a una posición de liberación de la abertura de diafragma 70, por lo que el aire comprimido puede fluir desde el distribuidor de aire comprimido 32 a través de la tubería 28 y a través de la primera cámara de cilindro 58 de la válvula de estrangulación 48 al interior de la cámara de eyección 24 del cilindro de trabajo 18. De esta manera, un flujo volumétrico sustancialmente mayor que a través de la tubería 30 llega al interior de la cámara de eyección 24 el cilindro de trabajo, lo que tiene como resultado que el dispositivo de desplazamiento 8 y el cuerpo de eyección 6 se aceleren en una medida suficiente.

Mientras que el aire comprimido fluye a través de la primera cámara de cilindro 58 de la válvula de estrangulación 48, la sección transversal de estrangulación de la válvula de estrangulación 48 se regula, por ejemplo, en función de un cambio de presión en la tubería 28, debido a que el líquido hidráulico que se encuentra en la tercera cámara de cilindro 62 de la válvula de estrangulación 48 fluye de manera controlada por la válvula reguladora de flujo 88 al acumulador de membrana 92.

Durante el proceso de eyección, la disposición de válvula de cierre 102 dispuesta en la tubería 98 se encuentra ajustada en la posición de cierre. Con esto se previene que el aire que se encuentra en la segunda cámara de cilindro 26 del cilindro de trabajo 18 durante la carrera de salida del cilindro de trabajo 18 se empuje fuera de la segunda cámara de cilindro 26. En lugar de ello, el aire que se encuentra en la cámara de cilindro 26 se comprime, por lo que el émbolo 20 del cilindro de trabajo 18 se frena y luego, cuando la presión en la segunda cámara de cilindro 26 corresponde a la presión en la primera cámara de cilindro 24, se detiene.

Después de que el cuerpo de eyección 6 haya sido eyectado fuera del tubo de eyección 2, la llave esférica 38 y la válvula de cierre 80 se conmutan a la posición cerrada. Debido a esto, el líquido hidráulico previamente dirigido desde la tercera cámara de cilindro 62 de la válvula de estrangulación 48 al acumulador de membrana 92, por relajación del acumulador de membrana 92 puede volver a fluir a través de la tubería de conexión 90 y una válvula de retención integrada en la válvula reguladora de flujo 88 hacia el interior de la tercera cámara de cilindro 62 de la válvula de estrangulación 48, por lo que el cuerpo de cierre 72 de la válvula de estrangulación 48 se mueve a su posición que cierra la abertura de diafragma 70. En esto, el aire que se encuentra en la segunda cámara de cilindro 60 de la válvula de estrangulación 48 fluye a través de la salida de fluido 82 formada en la válvula de cierre 80 de manera insonorizada por el amortiguador de sonido 84 al interior del casco de presión del submarino. Luego también se conmuta a la posición de cierre la válvula de cierre 40 dispuesta en la tubería 30, en lo que el aire que se encuentra en la tubería 30 y en la cámara de eyección 24 del cilindro de trabajo 18 puede fluir a través de la salida formada en la válvula de cierre 40 hacia el interior del casco de presión del submarino. Esto se efectúa por medio de la presión acumulada en la segunda cámara de cilindro 26 del cilindro de trabajo 18 durante el proceso de eyección, que empuja el émbolo 20 del cilindro de trabajo 18 nuevamente a su posición inicial.

Lista de caracteres de referencia

2 - Tubo de eyección

4 - Cierre del fondo

6 - Cuerpo de eyección

8 - Dispositivo de desplazamiento

10 - Carro de transporte

12 - Aparejo

14 - Polea de inversión

16 - Polea de inversión

- Cilindro de trabajo

- Émbolo

- Vástago de émbolo

- Cámara de cilindro, cámara de eyección - Cámara de cilindro

- Tubería

- Tubería

- Distribuidor de aire comprimido

- Red de a bordo de aire comprimido - Válvula limitadora de presión

- Llave esférica

- Válvula de cierre

- Salida

- Dispositivo

- Válvula de estrangulación

- Cilindro

- Vástago de émbolo

- Émbolo

- Émbolo

- Cámara de cilindro

- Cámara de cilindro

- Cámara de cilindro

- Entrada

- Salida

- Diafragma

- Abertura de diafragma

- Cuerpo de cierre

- Entrada

- Ramal de tubería

- Válvula limitadora de presión

- Válvula de cierre

- Salida de fluido

- Amortiguador de sonido

- Salida de fluido

- Válvula reguladora de flujo - Tubería de conexión

- Acumulador de membrana - Tubería de derivación

- Grifería de cierre

- Tubería

- Válvula limitadora

- Disposición de válvula de cierre - Sensor de recorrido

- Válvula de cierre

- Tubería

Claims (13)

REIVINDICACIONES

1. Submarino con por lo menos un tubo de eyección (2) para eyectar un cuerpo de eyección (6) fuera del submarino y con un dispositivo de eyección, que presenta un cilindro de trabajo (18) acoplado en relación de movimiento con el cuerpo de eyección (6) o un émbolo (20) de un cilindro de trabajo (18) acoplado en relación de movimiento con el cuerpo de eyección (6), caracterizado por que en una cámara de cilindro (24) del cilindro de trabajo (18) que se va a presurizar para eyectar un cuerpo de eyección desembocan dos tuberías (28, 30) con diferentes secciones transversales de tubería que se pueden cerrar mediante respectivos medios de cierre (38, 40), a través de las que se puede introducir un fluido a presión en la cámara de cilindro (24) y a través de las que la cámara de cilindro (24) puede conectarse fluídicamente con una fuente de gas a presión.

2. Submarino de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que las dos tuberías (28, 30) están conectadas conjuntamente a un distribuidor de aire comprimido (32) de una red de a bordo de aire comprimido (34) del submarino.

3. Submarino de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que una segunda cámara de cilindro (26) del cilindro de trabajo (18) forma un resorte de gas.

4. Submarino de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el dispositivo de eyección presenta un carro de transporte (10) guiado de manera desplazable dentro del tubo de eyección (2), que se encuentra acoplado en relación de movimiento con el émbolo (20) del cilindro de trabajo (18) a través de un aparejo (12) que forma un transmisor de velocidad.

5. Submarino de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que en una primera (28) de las dos tuberías (28, 30), que comparado con la otra segunda tubería (30) presenta una mayor sección transversal de tubería, en el lado de entrada del cilindro de trabajo (18) está dispuesta una válvula de estrangulación regulable (48).

6. Submarino de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado por que como válvula de estrangulación (48) se provee un cilindro (50) con dos émbolos (54, 56) guiados de manera desplazable en su interior y conectados entre sí por medio de un vástago de émbolo (52), dividiendo los dos émbolos (54, 56) el cilindro (50) en tres cámaras de cilindro (58, 60, 62), de las cuales una primera cámara de cilindro (58) formada entre los dos émbolos (54, 56) forma una vía de flujo a través de la válvula de estrangulación (48), que se puede cerrar por medio de un cuerpo de cierre (72) dispuesto en el vástago de émbolo (52).

7. Submarino de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que de manera separada de la primera cámara de cilindro (58) por medio de un primer émbolo (54) se encuentra realizada una segunda cámara de cilindro (60), que se puede presurizar para controlar la válvula de estrangulación (48).

8. Submarino de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que de manera separada de la primera cámara de cilindro (58) por medio de un segundo émbolo (56) se encuentra realizada una tercera cámara de cilindro (62), que está llena de un fluido a presión y está conectada a un dispositivo de regulación para regular la sección transversal de estrangulación de la válvula de estrangulación (48).

9. Submarino de acuerdo con una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado por que de la primera tubería (28) parte un ramal de tubería (76) que desemboca en la segunda cámara de cilindro (60) de la válvula de estrangulación (48), proveyéndose en el ramal de tubería (76) preferentemente una válvula limitadora de presión (78), un dispositivo de cierre y una salida de fluido (82).

10. Submarino de acuerdo con una de las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado por que la tercera cámara de cilindro (62) de la válvula de estrangulación (48) presenta una salida de fluido (86) para formar el dispositivo de regulación para regular la sección transversal de estrangulación de la válvula de estrangulación (48), en la que hay dispuesta una válvula reguladora de flujo ajustable (88).

11. Submarino de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que la salida de fluido (86) formada en la tercera cámara de cilindro (62) está conectada a un acumulador de membrana (92) por medio de una tubería de conexión (90), estando puenteada la válvula reguladora de flujo (88) dispuesta en la tubería de conexión por medio de una tubería de derivación obturable (94).

12. Procedimiento para eyectar un cuerpo de eyección (6) fuera de un tubo de eyección (2) de un submarino de acuerdo con la reivindicación 1 por medio de un cilindro de trabajo (18) acoplado en relación de movimiento con el cuerpo de eyección (6), en el que un fluido a presión se introduce en una cámara de cilindro (24) del cilindro de trabajo (18) que se presuriza para eyectar el cuerpo de eyección (6), caracterizado por que el fluido a presión en una fase inicial del proceso de eyección se introduce en la cámara de cilindro (24) con un menor flujo volumétrico que en una fase final del proceso de eyección.

13. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 12, caracterizado por que el flujo volumétrico que se introduce en la cámara de cilindro (24) durante la fase inicial del proceso de eyección es la mitad de grande que el flujo volumétrico que se introduce en la cámara de cilindro (24) durante la fase final del proceso de eyección.