(19)
(11)EP 2 394 906 B1

(12)EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45)Hinweis auf die Patenterteilung:
13.06.2018  Patentblatt  2018/24

(21)Anmeldenummer: 11003482.4

(22)Anmeldetag:  28.04.2011
(51)Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B63B 19/08(2006.01)
B29C 70/20(2006.01)
B63G 8/00(2006.01)

(54)

Verschlusskörper zum Verschliessen einer Öffnung eines Wasserfahrzeuges

Sealing body for closing an opening in a water vehicle

Corps de fermeture destiné à la fermeture d'une ouverture d'un véhicule marin


(84)Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

(30)Priorität: 09.06.2010 DE 102010023265

(43)Veröffentlichungstag der Anmeldung:
14.12.2011  Patentblatt  2011/50

(73)Patentinhaber: ThyssenKrupp Marine Systems GmbH
24143 Kiel (DE)

(72)Erfinder:
  • Paul, Axel, Dipl.-Ing.
    24622 Gnutz (DE)

(74)Vertreter: thyssenkrupp Intellectual Property GmbH 
ThyssenKrupp Allee 1
45143 Essen
45143 Essen (DE)


(56)Entgegenhaltungen: : 
DE-A1-102004 025 378
US-A1- 2005 042 410
DE-C1- 19 739 291
US-B1- 7 213 528
  
      
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft einen Verschlusskörper zum Verschließen einer Öffnung eines Wasserfahrzeugs mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

    [0002] Insbesondere bei militärisch genutzten Wasserfahrzeugen ist eine massive Bauweise von Schotttüren, Lukendeckeln und dergleichen erforderlich, da diese Türen bzw. Deckel gegebenenfalls hohen Druck-und/oder Schockbelastungen ausgesetzt sein können. Daher ist es allgemein üblich, die Türen und Lukendeckel solcher Wasserfahrzeuge aus entsprechend starken Stahlplatten auszubilden. Insofern weisen diese Türen und Lukendeckel in der Regel eine vergleichsweise große Masse auf, die wiederum einen aufwendigen Bewegungsmechanismus zum Öffnen und Verschließen der Tür bzw. des Deckels erforderlich macht.

    [0003] Diesen Nachteil weist eine aus US 7,213,528 B1 bekannte Schotttür nicht auf, da sie in Leichtbauweise aus einem Verbundwerkstoff hergestellt ist. Allerdings ist diese Schotttür wegen ihrer verhältnismäßig geringen Druckfestigkeit nicht in solchen Bereichen einsetzbar, in denen hohe Druck- oder Schockbelastungen der Schotttür zu erwarten sind. Ferner ist die DE 197 39 291 C1 zu nennen, die ein modular aufgebautes Rahmenelement zum Einbau in eine Leichtbauwand, z. B. eines Schiffes zeigt. Das Rahmenelement dient dazu, Lasten der Leichtbauwand aufzunehmen, so dass die mechanische Stabilität der Wand trotz Ausschnitt nicht beeinträchtigt ist. Das Rahmenelement besteht aus einem Faserverbundwerkstoff. Die US 2005/042410 A1 zeigt gleichermaßen ein faserverstärktes Rahmenelement aus einem Verbundmaterial. Die DE 10 2004 025378 A1 zeigt einen Fensterrahmen, der aus einem mit unidirektionalen Faserbündeln verstärktem Harz besteht.

    [0004] Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Verschlusskörper zum Verschließen einer Öffnung eines Wasserfahrzeugs zu schaffen, der bei geringer Masse eine vergleichsweise hohe Druckbeständigkeit aufweist.

    [0005] Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Verschlusskörper mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verschlusskörpers ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung. Hierbei können gemäß der Erfindung, die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale jeweils für sich aber auch in technisch sinnvoller Kombination die erfindungsgemäße Lösung gemäß Anspruch 1 weiter ausgestalten.

    [0006] Der erfindungsgemäße Verschlusskörper zum Verschließen einer Öffnung eines Wasserfahrzeugs ist aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet. Der Verschlusskörper kann zum Verschließen eines Schotts oder eines Luks vorgesehen sein und hierzu in den üblichen Weisen beispielsweise verschwenk- oder verschiebbar an einer die zu verschließende Öffnung begrenzenden Wand angelenkt sein. Bei dem Wasserfahrzeug, in dem der Verschlusskörper eingesetzt wird, kann es sich um ein bemanntes oder unbemanntes Über- oder Unterwasserfahrzeug handeln. Unter einem Faserverbundwerkstoff im Sinne der Erfindung ist ein Faser-Kunststoff-Verbundmaterial wie beispielsweise kohlenstofffaser-, glasfaser-, keramikfaser- oder aramidfaserverstärkter Kunststoff zu verstehen. Diese Materialien zeichnen sich durch ein vergleichsweise geringes Gewicht bei guten Festigkeitseigenschaften aus.

    [0007] Damit der Verschlusskörper auch größeren Druck- und/oder Schockbelastungen standhalten kann, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Fasern in einem Außenrandbereich des Verschlusskörpers unidirektional in Richtung des Außenumfangs des Verschlusskörpers auszurichten. D.h., in einem an dem Außenumfang des Verschlusskörpers angrenzenden Bereich verlaufen im Wesentlichen alle Fasern parallel zueinander in Richtung des Umfangs des Verschlusskörpers um diesen herum. Ziel dieser Ausgestaltung ist es, die senkrecht auf den Verschlusskörper wirkenden Druckkräfte in den Außenrandbereich des Verschlusskörpers zu lenken, wo diese Kräfte in den in Richtung des Außenumfangs ausgerichteten Fasern vorzugsweise Zugspannungen erzeugen. Dies ist insofern vorteilhaft als die Fasern von Faserverbundwerkstoffen insbesondere in Längsrichtung der Fasern eine besonders hohe Festigkeit aufweisen. Auf diese Weise lässt sich ein Verschlusskörper realisieren, der eine ähnlich gute oder sogar bessere Druckbeständigkeit wie die bislang aus massiven Stahlplatten gefertigten Verschlusskörper besitzt, hierbei vorteilhafterweise aber ein deutlich geringeres Gewicht aufweist. Dieses verringerte Gewicht des erfindungsgemäßen Verschlusskörpers führt zu einer geringeren Belastung eines gegebenenfalls vorhandenen Mechanismus zum Bewegen des Verschlusskörpers, beispielsweise einer Tür sowie zu einer geringeren Belastung der Bauelemente, mit denen der Verschlusskörper an dem Außenrand der zu verschließenden Öffnung angelenkt ist. Dementsprechend können diese Bauteile hinsichtlich ihrer Dimensionierung und ihres Aufbaus bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verschlusskörpers deutlich einfacher ausgebildet sein.

    [0008] Um die auf den Verschlusskörper wirkenden Belastungskräfte besonders wirkungsvoll zu dem Außenrand des Verschlusskörpers weiterleiten zu können, ist bevorzugt ein von dem Außenrandbereich umschlossener Innenbereich des Verschlusskörpers in Richtung zu einer erwartungsweise auf den Verschlusskörper wirkenden Druckbelastung konvex gewölbt ausgebildet.

    [0009] Die Wölbung des Innenbereichs des Verschlusskörpers kann z.B. der Wölbung der im Drucktankbau verwendeten Klöpper- oder Korbbogenböden entsprechen. Derartig gewölbte Bauteile haben die auch als Membranspannungszustand bezeichnete Eigenschaft, bei einer Belastung nur Zugkräfte oder Druckkräfte, aber keine Biegemomente aufzunehmen, die an die Außenränder dieser Bauteile weitergeleitet werden. Korrespondierend hierzu erzeugt eine auf den erfindungsgemäßen Verschlusskörper wirkende Druckbelastung in dem Innenbereich des Verschlusskörpers lediglich Zugkräfte, die in den in der oben beschriebenen Weise konstruktiv verstärkten Außenrandbereich des Verschlusskörpers weitergeleitet werden.

    [0010] Weiter vorteilhaft wird durch die Wölbung des Innenbereichs entgegen der Richtung möglicher auf diesen Innenbereich wirkender Druckkräfte eine erhöhte Sicherheit gegen das Auftreten unerwünschter Zwischenfaserbrüche erzielt, die ansonsten zu einem Verschlusskörperversagen, z.B. zu einem so bezeichneten "Weeping", führen könnten.

    [0011] In dem Innenbereich des Verschlusskörpers können die Fasern des Faserverbundwerkstoffs vorzugsweise quer oder schräg zu den Fasern des Außenrandbereichs ausgerichtet sein. Bei einem Verschlusskörper mit einer im Wesentlichen rechteckigen Außenkontur, beispielsweise einer Schotttür, können die Fasern des Faserverbundwerkstoffs vorteilhaft quer zu dem Faserverlauf der Fasern des Außenrandbereichs an den beiden Längsseiten des Verschlusskörpers ausgerichtet sein.

    [0012] Die Fasern des Verbundwerkstoffes können in dem Innenbereich des Verschlusskörpers prinzipiell unidirektional angeordnet sein, also alle parallel zueinander quer oder schräg zu den Fasern des Außenrandbereichs angeordnet sein. Daneben kann es allerdings auch vorteilhaft sein, die Fasern in dem Innenbereich kreuzweise zueinander auszurichten. In diesem Fall können z.B. ähnlich den Kett- und Schussfäden eines Gewebes mehrere Fasern parallel zueinander in eine erste Richtung verlaufen und mehrere ebenfalls parallel zueinander ausgerichtete Fasern in eine zweite Richtung und gegebenenfalls weitere Richtungen quer oder schräg zur ersten Richtung verlaufen, wobei diese Fasern allerdings nicht durch Faserverkreuzung miteinander verbunden sein müssen, sondern gegebenenfalls in unterschiedlichen Ausrichtungen aufeinander aufliegen können. Durch die kreuzweise Anordnung der Fasern kann die Druckbeständigkeit des erfindungsgemäßen Verschlusskörpers weiter erhöht werden.

    [0013] Bevorzugt ist der Innenbereich des erfindungsgemäßen Verschlusskörpers mehrlagig ausgebildet. So kann der Innenbereich des Verschlusskörpers aus mehreren übereinander angeordneten Fasergeweben, Fasergelegen bzw. Fasermatten bestehen, die gemeinsam in einer Kunststoffmatrix eingebettet sind. Hierbei können alle Faserlagen aus dem gleichen Fasermaterial bestehen oder es besteht die Möglichkeit, Faserlagen aus unterschiedlichen Fasermaterialien miteinander zu verbinden, um über eine Werkstoffkombination die Festigkeitseigenschaften des erfindungsgemäßen Verschlusskörpers weiter zu verbessern.

    [0014] Zweckmäßigerweise sind bei einer mehrlagigen Ausbildung des Innenbereichs des Verschlusskörpers die einzelnen Lagen jeweils unidirektional ausgerichtet. Dementsprechend werden in den einzelnen Lagen die auf den Innenbereich des Verschlusskörpers wirkenden Druck- oder Schockkräfte jeweils in einer gleichen, gemeinsamen Richtung entsprechend der Faserausrichtung in der jeweiligen Lage in den versteiften Außenrandbereich des Verschlusskörpers geleitet.

    [0015] Der Innenbereich des erfindungsgemäßen Verschlusskörpers kann aus mehreren Lagen aus Fasermaterial ausgebildet sein, wobei die Fasern aller Fasern die gleiche Ausrichtung haben. Besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine weitere Steigerung der Druckfestigkeit und Drucksteifigkeit können die Fasern der einzelnen Lagen allerdings quer und/oder schräg zueinander ausgerichtet sein. Dementsprechend sind mehrere Lagen, die jeweils eine unidirektionale Faserausrichtung haben, so übereinander liegend angeordnet sein, dass die Fasern unterschiedlicher Lagen quer oder schräg zueinander verlaufen.

    [0016] Vorteilhaft bildet ein Rahmen den Außenrandbereich des Verschlusskörpers, wobei die Wandstärke des Rahmens gegenüber der Wandstärke des Innenbereichs des Verschlusskörpers vergrößert ist. In diesem Zusammenhang ist ein modularer Aufbau des Verschlusskörpers aus einem geschlossenen Rahmen und einem schalenförmig gewölbten Innenteil bevorzugt. Der Rahmen und das Innenteil werden vorzugsweise stoffschlüssig derart miteinander verbunden, dass sich das Innenteil an der Innenseite des Rahmens abstützt.

    [0017] In vorteilhafter Weiterbildung kann sich der Rahmen ausgehend von einer Anlageseite an einem Außenrandbereich der zu verschließenden Öffnung nach außen hin im Querschnitt verjüngen. Dementsprechend vergrößert sich der Innenquerschnitt des Rahmens mit zunehmendem Abstand von dem Außenrandbereich der zu verschließenden Öffnung. Zweckmäßigerweise ist der Außenrand des den Innenbereich des erfindungsgemäßen Verschlusskörpers bildenden Innenteils ebenfalls abgeschrägt ausgebildet, wobei diese Abschrägung mit der Abschrägung der Innenseite des Rahmens korrespondiert. Aufgrund der Abschrägung sowohl der Innenseite des Rahmens als auch des Außenrandes des Innenteils werden auf das Innenteil wirkende Druckkräfte an dem Übergang von dem Innenteil zu dem Rahmen in quer zur Umfangsrichtung des Rahmens wirkende Klemmkräfte umgewandelt, die in dem Rahmen wiederum vorteilhafterweise tangentiale Umfangs-Zugspannungen erzeugen.

    [0018] An einer zur Anlage an den Außenrandbereich der zu verschließenden Öffnung vorgesehenen Seite des Rahmens kann zweckmäßigerweise eine den Rahmen umgebende Dichtung angeordnet sein. Diese Dichtung kann beispielsweise an der zur Anlage an den Außenrandbereich der zu verschließenden Öffnung vorgesehenen Seite des Rahmens aufgeklebt sein. Vorteilhafter kann an dieser Seite des Rahmens eine um den gesamten Umfang des Rahmens verlaufende Nut ausgebildet sein, in die die vorzugsweise ringförmig ausgebildete Dichtung teilweise eingreift und auf diese Weise an dem Rahmen in gewisser Weise formschlüssig festgelegt ist.

    [0019] Besonders vorteilhaft ist der Einsatz des erfindungsgemäßen Verschlusskörpers in einem Unterseeboot. Dieses Unterseeboot weist mindestens einen gegen den Umgebungsdruck des Unterseeboots abgeschlossenen Innenraum auf, wobei an einer diesen Innenraum begrenzenden Wandung eine Öffnung ausgebildet ist. Diese Öffnung ist mit mindestens einem Verschlusskörper, wie er oben beschrieben ist, druckdicht verschließbar. Bei dem Innenraum des Unterseeboots kann es sich um den Druckkörper des Unterseeboots handeln, wobei ein an der Druckkörperwandung ausgebildetes Luk mit dem erfindungsgemäßen Verschlusskörper aufgrund dessen hoher Druckbeständigkeit gegen den bei Tauchfahrt wirkenden Wasserdruck verschließbar ist. Daneben kann auch jede andere Öffnung innerhalb des Druckkörpers eines Unterseeboots mit dem erfindungsgemäßen Verschlusskörper verschlossen werden.

    [0020] Weiter vorteilhaft kann es sich bei dem erfindungsgemäßen Unterseeboot um ein solches Unterseeboot handeln, das mehrere gegen einen Wassereinbruch abschottbare Abteilungen aufweist. In diesem Fall kann die zu verschließende Öffnung vorzugsweise an einer den Druckkörper des Unterseeboots in zwei Abteilungen teilenden Trennwand ausgebildet sein, wobei an jeder Außenseite der Trennwand ein Verschlusskörper zum Verschließen der Öffnung angeordnet ist.

    [0021] Bislang werden diese an einer den Druckkörper in zwei Abteilungen teilenden Trennwand ausgebildeten Öffnungen mittels Stahltüren verschlossen, die nach einem Wassereinbruch in den Druckkörper je nach dem, in welcher Abteilung der Wassereinbruch erfolgt, von beiden Seiten mit Druck belastbar sein müssen. Entsprechend massiv müssen diese Stahltüren und ihre Verriegelungen ausgebildet sein. Darüber hinaus ist die Flüssigkeitsabdichtung solcher Stahltüren aufwendig, da hierfür vorgesehene Dichtungen ein Abdichten in zwei entgegen gesetzten Richtungen ermöglichen müssen.

    [0022] Bei dem erfindungsgemäßen Unterseeboot gestaltet sich der Verschluss solcher Schotts deutlich einfacher. Im Gegensatz zu Verschlusskörpern aus Stahl sind die gemäß der Erfindung eingesetzten beiden Verschlusskörper bei vergleichbaren Festigkeitseigenschaften deutlich leichter. Des Weiteren können aufgrund des Einsatzes von zwei Verschlusskörpern deutlich einfachere, handelsübliche Dichtungen zum Abdichten der Verschlusskörper eingesetzt werden, da diese Dichtungen die Verschlusskörper jeweils nur in eine Richtung abdichten müssen.

    [0023] Zweckmäßigerweise sind die beiden Verschlusskörper ausgehend von der zu verschließenden Öffnung nach außen gewölbt ausgebildet, so dass nach einem Wassereinbruch in den Druckkörper des Unterseeboots unabhängig davon, in welcher Abteilung der Wassereinbruch erfolgt, sichergestellt ist, dass der dann das Wasser aufhaltende Verschlusskörper jeweils in Richtung des auf den Verschlusskörper wirkenden Wasserdrucks konvex gewölbt ist, also in die Richtung gewölbt ist, in der er seine größte Druckfestigkeit aufweist.

    [0024] Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    Fig. 1
    schematisch stark vereinfacht ein Unterseeboot in einer Schnittdarstellung,
    Fig.2
    schematisch stark vereinfacht einen Verschlusskörper in einer Frontansicht und
    Fig. 3
    vergrößert den Verschlusskörper nach Fig. 2 in einer Schnittansicht entlang der Schnittlinie III - III in Fig. 2.


    [0025] Das in Fig. 1 dargestellte Unterseeboot weist einen Druckkörper 2 auf. Dieser Druckkörper 2 wird von einer normal zur Längsausdehnung des Unterseeboots ausgerichteten Trennwand 4 in eine bugseitige Abteilung 6a und eine heckseitige Abteilung 6b geteilt. An der Trennwand 4 ist eine Öffnung 8 ausgebildet. Die Öffnung 8 bildet einen Durchgang von der Abteilung 6a des Druckkörpers 2 zu der Abteilung 6b und umgekehrt. Die Öffnung 8 wird von einem Öffnungsrahmen 10 begrenzt.

    [0026] Sowohl an der der Abteilung 6a zugewandten Außenseite des Öffnungsrahmens 10 als auch an dessen der Abteilung 6b zugewandten Außenseite ist jeweils ein die Öffnung 8 verschließender Verschlusskörper 12 angeordnet. Dieser Verschlusskörper 12 ist in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Die Außenkontur des Verschlusskörpers 12, der aus einem Faserverbundwerkstoff, hier aus einem Kohlefaserverbundwerkstoff ausgebildet ist, wird von zwei im Wesentlichen geraden Längsseiten gebildet, die mit zwei abgerundeten Abschnitten verbunden sind. Der Verschlusskörper 12 ist aus einem an dessen Außenumfang angrenzenden Außenrandbereich 14 und einem Innenbereich 16 ausgebildet.

    [0027] Der Außenrandbereich 14 wird von einem geschlossenen Rahmen 14 gebildet. In dem Außenrandbereich 14 bzw. Rahmen 14 sind die Fasern 18 unidirektional ausgerichtet und verlaufen alle parallel zueinander um den Außenumfang des Verschlusskörpers 12. In der Schließstellung des Verschlusskörpers 12 liegt der Rahmen 14 an dem Öffnungsrahmen 10 an. Zur Abdichtung des Verschlusskörpers 12 gegenüber dem Öffnungsrahmen 10 an der in der Schließstellung des Verschlusskörpers 12 an dem Öffnungsrahmen 10 anliegenden Seite des Rahmens 14 ist eine sich um den gesamten Umfang des Rahmens 14 erstreckende Nut 20 ausgebildet, in der eine ringförmige Dichtung 22 liegt.

    [0028] Der Innenbereich 16 des Verschlusskörpers 12 wird von einem schalenförmig gewölbten Innenteil 16 gebildet. Dieses Innenteil 16 stützt sich an einer Innenseite 24 des Rahmens 14 ab. Die Wandstärke des Innenteils 16 ist deutlich geringer als die Wandstärke des Rahmens 14, der eine besonders steife Struktur bildet. Die Innenseite 24 des Rahmens 14 ist über den gesamten Innenumfang des Rahmens 14 ausgehend von dem Öffnungsrahmen 10 schräg nach außen ausgerichtet. Korrespondierend hierzu ist auch der Außenrand des Innenteils 16 entsprechend abgeschrägt ausgebildet, so dass sich der Rahmen 14 von seiner Anlageseite nach außen hin im Querschnitt verjüngt. Dies hat zur Folge, dass eine auf den Innenteil 16 wirkende Druckkraft eine nach außen auf den Rahmen 14 wirkende Klemmkraft und gleichzeitig eine in Schließrichtung des Verschlusskörpers wirkende Kraftkomponente erzeugt.

    [0029] Die Wölbung des Innenteils 16 erstreckt sich in Richtung einer erwartungsweise auf den Verschlusskörper (12) wirkenden Druckbelastung. Diese Ausrichtung ist insofern vorteilhaft, als das Innenteil 16 größere Quer-Druckspannungen als Quer-Zugspannungen aufnehmen kann. So erstreckt sich die Wölbung des in der Abteilung 6a angeordneten Verschlusskörpers 12 von der Öffnung 8 weg in die Abteilung 6a hinein, um bei einem Wassereinbruch in der Abteilung 6a dem Wasserdruck besonders gut standhalten zu können. Korrespondierend erstreckt sich die Wölbung des Innenteils 16 des in der Abteilung 6b angeordneten Verschlusskörpers von der Öffnung 8 weg in die Abteilung 6b hinein. Die Wölbung ist also zu der angrenzenden Abteilung 6a oder 6b hin konvex.

    [0030] Der Innenbereich 16 bzw. das Innenteil 16 des Verschlusskörpers 12 ist mehrlagig ausgebildet und besteht aus mehreren übereinander liegenden Faserlagen. Jede dieser Faserlagen weist unidirektional ausgerichtete Fasern auf, wobei die Faserlagen derart übereinander angeordnet sind, dass sich die Fasern unterschiedlicher Faserlagen kreuzen. So weist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, eine erste Faserlage Fasern 26 auf, die im Wesentlichen quer zu den Längsseiten des Verschlusskörpers 12 ausgerichtet sind. In einer zweiten Faserlage sind Fasern 28 schräg zu den Fasern 26 der ersten Faserlage ausgerichtet. Schließlich sind in einer dritten Faserlage Fasern 30 ebenfalls schräg zu den Fasern 26 der ersten Faserlage und im Wesentlichen normal zu den Fasern 28 der zweiten Faserlage ausgerichtet. Durch die unterschiedliche Ausrichtung der Fasern 26, 28 und 30 der einzelnen Faserlagen wird eine besonders hohe Festigkeit und somit Druckbeständigkeit des Innenteils 16 erzielt.

    Bezugszeichenliste



    [0031] 
    2
    - Druckkörper
    4
    - Trennwand
    6a, 6b
    - Abteilung
    8
    - Öffnung
    10
    - Rahmen
    12
    - Verschlusskörper
    14
    - Außenrandbereich, Rahmen
    16
    - Innenbereich
    18
    - Faser
    20
    - Nut
    22
    - Dichtung
    24
    - Innenseite
    26
    - Faser
    28
    - Faser
    30
    - Faser



    Ansprüche

    1. Verschlusskörper (12) zum Verschließen eines Schotts oder Luks eines Wasserfahrzeugs, welcher aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (18) in einem Außenrandbereich (14) des Verschlusskörpers (12) unidirektional in Richtung des Außenumfangs des Verschlusskörpers (12) ausgerichtet sind.
     
    2. Verschlusskörper (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein von dem Außenrandbereich (14) umschlossener Innenbereich (16) des Verschlusskörpers (12) in Richtung einer erwartungsweise auf den Verschlusskörper (12) wirkenden Druckbelastung gewölbt ist.
     
    3. Verschlusskörper (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (26, 28, 30) des Faserverbundwerkstoffs in dem Innenbereich (16) quer oder schräg zu den Fasern (18) des Außenrandbereichs (14) ausgerichtet sind.
     
    4. Verschlusskörper (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (26, 28, 30) in dem Innenbereich (16) kreuzweise zueinander ausgerichtet sind.
     
    5. Verschlusskörper (12) nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenbereich (16) mehrlagig ausgebildet ist.
     
    6. Verschlusskörper (12) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (26, 28, 30) der den Innenbereich (16) des Verschlusskörpers (12) bildenden Lagen jeweils unidirektional ausgerichtet sind.
     
    7. Verschlusskörper (12) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern (26, 28, 30) der einzelnen Lagen quer und/oder schräg zueinander ausgerichtet sind.
     
    8. Verschlusskörper (12) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rahmen (14) den Außenrandbereich (14) des Verschlusskörpers (12) bildet, wobei die Wandstärke des Rahmens (14) gegenüber der Wandstärke des Innenbereichs (16) des Verschlusskörpers (12) vergrößert ist.
     
    9. Verschlusskörper (12) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Rahmen (14) ausgehend von einer Anlageseite an einem Außenrandbereich der zu verschließenden Öffnung (8) nach außen hin im Querschnitt verjüngt.
     
    10. Verschlusskörper (12) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass an einer zur Anlage an den Außenrandbereich der zu verschließenden Öffnung (8) vorgesehenen Seite des Rahmens (14) eine den Rahmen (14) umgebende Dichtung (22) angeordnet ist.
     
    11. Unterseeboot mit mindestens einem gegen den Umgebungsdruck des Unterseeboots abgeschlossenen Innenraum, wobei an einer diesen Innenraum begrenzenden Wandung eine Öffnung (8) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass diese Öffnung (8) mit mindestens einem Verschlusskörper (12) nach den Ansprüchen 1 bis 10 druckdicht verschließbar ist.
     
    12. Unterseeboot nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verschließende Öffnung (8) an einer einen Druckkörper (2) des Unterseeboots in zwei Abteilungen (6a, 6b) teilenden Trennwand (4) ausgebildet ist, wobei an jeder Außenseite der Trennwand (4) ein Verschlusskörper (12) zum Verschließen der Öffnung (8) angeordnet ist.
     
    13. Unterseeboot nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Verschlusskörper (12) ausgehend von der zu verschließenden Öffnung (8) nach außen gewölbt ausgebildet sind.
     


    Claims

    1. Seal element (12) for sealing a partition or a hatch of a watercraft, which is configured from a fibre-composite material, characterized in that the fibres (18) in an external peripheral region (14) of the seal element (12) are oriented so as to be unidirectional in the direction of the external circumference of the seal element (12).
     
    2. Seal element (12) according to Claim 1, characterized in that an internal region (16) of the seal element (12), enclosed by the external peripheral region (14) is bulged in the direction of a compressive load that acts in a manner to be expected on the seal element (12).
     
    3. Seal element (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the fibres (26, 28, 30) of the fibre-composite material in the internal region (16) are oriented so as to be transverse or oblique to the fibres (18) of the external peripheral region (14).
     
    4. Seal element (12) according to Claim 2, characterized in that the fibres (26, 28, 30) in the internal region (16) are oriented so as to be mutually cruciform.
     
    5. Seal element (12) according to one of Claims 2 or 3, characterized in that the internal region (16) is configured in multiple tiers.
     
    6. Seal element (12) according to Claim 4, characterized in that the fibres (26, 28, 30) of the tiers that form the internal region (16) of the seal element (12) are in each case oriented so as to be unidirectional.
     
    7. Seal element (12) according to one of Claims 4 or 5, characterized in that the fibres (26, 28, 30) of the individual tiers are oriented so as to be mutually transverse and/or oblique.
     
    8. Seal element (12) according to one of the preceding claims, characterized in that a frame (14) forms the external peripheral region (14) of the seal element (12), wherein the wall thickness of the frame (14) is enlarged in relation to the wall thickness of the internal region (16) of the seal element (12).
     
    9. Seal element (12) according to Claim 7, characterized in that the frame (12), proceeding from a bearing side on an external peripheral region of the opening (8) to be sealed, in terms of the cross section tapers towards the outside.
     
    10. Seal element (12) according to one of Claims 7 or 8, characterized in that a seal (22) surrounding the frame (14) is disposed on a side of the frame (14) that is provided for bearing on the external peripheral region of the opening (8) to be sealed.
     
    11. Submarine having at least one interior space that is sealed in relation to the environmental pressure of the submarine, wherein an opening (8) is configured on a wall delimiting said interior space, characterized in that this opening (8) is capable of being sealed in a pressure-tight manner by way of at least one seal element (12) according to Claims 1 to 10.
     
    12. Submarine according to Claim 11, characterized in that the opening (8) to be sealed is configured on a bulkhead (4) separating a pressurized element (2) of the submarine into two compartments (6a, 6b), wherein one seal element (12) for sealing the opening (8) is disposed on each external side of the bulkhead (4).
     
    13. Submarine according to Claim 12, characterized in that the two seal elements (12), proceeding from the opening (8) to be sealed, are configured so as to bulge towards the outside.
     


    Revendications

    1. Corps de fermeture (12) destiné à la fermeture d'une cloison étanche ou d'une écoutille d'un bateau, qui est constitué à partir d'un matériau composite à fibres, caractérisé en ce que, dans une zone de bord extérieur (14) du corps de fermeture (12), les fibres (18) sont orientées de façon unidirectionnelle en direction de la périphérie extérieure du corps de fermeture (12).
     
    2. Corps de fermeture (12) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une zone intérieure (16) du corps de fermeture (12) entourée par la zone de bord extérieur (14) est bombée en direction d'une charge de pression agissant de façon conforme aux attentes sur le corps de fermeture (12).
     
    3. Corps de fermeture (12) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, dans la zone intérieure (16), les fibres (26, 28, 30) du matériau composite à fibres sont orientées transversalement ou obliquement par rapport aux fibres (18) de la zone de bord extérieur (14).
     
    4. Corps de fermeture (12) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les fibres (26, 28, 30) dans la zone intérieure (16) sont orientées de façon entrecroisée.
     
    5. Corps de fermeture (12) selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la zone intérieure (16) est constituée en plusieurs couches.
     
    6. Corps de fermeture (12) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les fibres (26, 28, 30) des couches formant la zone intérieure (16) du corps de fermeture (12) sont respectivement orientées de façon unidirectionnelle.
     
    7. Corps de fermeture (12) selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les fibres (26, 28, 30) des différentes couches sont orientées transversalement et/ou obliquement les unes par rapport aux autres.
     
    8. Corps de fermeture (12) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un cadre (14) forme la zone de bord extérieur (14) du corps de fermeture (12), l'épaisseur de paroi du cadre (14) étant augmentée par rapport à l'épaisseur de paroi de la zone intérieure (16) du corps de fermeture (12).
     
    9. Corps de fermeture (12) selon la revendication 7, caractérisé en ce que, à partir d'un côté d'appui sur une zone de bord extérieur de l'ouverture (8) à fermer, la section transversale du cadre (14) se rétrécit vers l'extérieur.
     
    10. Corps de fermeture (12) selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (22) entourant le cadre (14) est disposé sur un côté du cadre (14) prévu pour l'appui sur la zone de bord extérieur de l'ouverture (8) à fermer.
     
    11. Sous-marin avec au moins un espace intérieur fermé contre une pression ambiante du sous-marin, une ouverture (8) étant constituée sur une paroi limitant cet espace intérieur, caractérisé en ce que cette ouverture (8) peut être fermée de façon étanche à la pression avec au moins un corps de fermeture (12) selon les revendications 1 à 10.
     
    12. Sous-marin selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'ouverture (8) à fermer est constituée sur une paroi de séparation (4) divisant en deux compartiments (6a, 6b) un corps pressurisé (2) du sous-marin, un corps de fermeture (12) étant disposé sur chaque côté extérieur de la paroi de séparation (4) pour la fermeture de l'ouverture (8).
     
    13. Sous-marin selon la revendication 12, caractérisé en ce que les deux corps de fermeture (12) sont constitués de façon bombée vers l'extérieur à partir de l'ouverture (8) à fermer.
     




    Zeichnung








    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



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    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente