Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Befüllen von Effektor-Starterrohren mit Flüssigkeit zu schaffen, welches eine Beschädigung der Membran durch Überdehnung im späteren Betrieb zuverlässig ausschließt sowie im Weiteren eine Befüllvorrichtung zu schaffen, welche nach diesem Verfahren arbeitet und ein genau dosiertes Befüllen der Starterrohre ermöglicht und die Tätigkeit des Befüllens vereinfacht. Der verfahrensmäßige Teil dieser Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Eine Befüllvorrichtung, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet, ist durch die Merkmale des Anspruchs 5 definiert.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Flüssigkeitsbefüllen von Effektor-Starterrohren wird zunächst anhand des zu füllenden Starterrohrs und des darin befindlichen Effektors ein Soll-Füllvolumen ermittelt und dann eine Soll-Füllmenge an Flüssigkeit ermittelt. Anschließend wird das Effektor-Starferrohr befüllt, bis an einer Entlüftungsöffnung Flüssigkeit austritt. Die Entlüftungsöffnung wird verschlossen und die noch fehlende Soll-Füllmenge unter Expansion eines an dem Starterrohr vorgesehen Ausgleichskörpers in das Starterrohr eingefüllt.

Vor dem Befüllen des Starterrohrs wird zunächst das Soll-Füllvolumen ermittelt. Dies ist erforderlich, da sich die zu befüllenden Starterrohre hinsichtlich ihrer Rohrlänge und ihrer Rohrinnendurchmesser, d.h. hinsichtlich ihrer Innenvolumina unterscheiden können. Auch die Effektoren, mit denen die Starterrohre beladen sind, können hinsichtlich ihrer Abmessungen variieren. Entsprechend variieren auch die Soll-Füllvolumina der mit Effektoren beladenen Effektorstarterrohre.

Das ermittelte Soll-Füllvolumen des Starterrohrs bildet die Grundlage für die Ermittlung der benötigen Soll-Füllmenge an Flüssigkeit, bei der es sich im Allgemeinen um Glykol handelt. Die Soll-Füllmenge sollte so groß bemessen sein, dass der Effektor im Starterrohr bei allen während des Einsatzes des Unterseeboots denkbaren Umgebungseinflüssen in der Flüssigkeit eingebettet ist und Druck- und Temperaturunterschiede durch den Ausgleichskörper ausgeglichen werden.

Das Befüllen des Starterrohrs mit der Flüssigkeit erfolgt über eine Zufuhröffnung in einer an der Mündung des Starterrohrs angeordneten Verschlussklappe, an der auch eine Entlüftungsöffnung vorgesehen ist. Durch die Entlüftungsöffnung entweicht während des Befüllens die im Starterrohr befindliche Luft, da sie aus dem Starterrohr durch die zufließende Flüssigkeit verdrängt wird. Ist die gesamte Luft aus dem Starterrohr verdrängt, tritt an der Entlüftungsöffnung Flüssigkeit aus. Die Entlüftungsöffnung wird verschlossen und die zum Erreichen der Soll-Füllmenge noch fehlende Flüssigkeit wird unter Expansion eines an dem Starterrohr vorgesehen Ausgleichskörpers in das Starterrohr eingefüllt.

Vorteilhaft wird das Soll-Füllvolumen errechnet oder anhand zuvor abgelegter Werte bestimmt. Das Soll-Füllvolumen ergibt sich als Differenz aus dem Innenvolumen des leeren Starterrohrs und dem Volumen des Effektors, mit dem das Starterrohr beladen ist. Diese Differenz bzw. das Soll-Füllvolumen, kann für jede Kombination, bestehend aus Effektor und Effektor-Starterrohr vor dem Befüllen jeweils aufs Neue berechnet werden oder aber, nachdem sie einmalig berechnet worden ist, in Tabellen abgelegt werden und aus diesen Tabellen abgelesen bzw. aus einem elektronischen Speicher ausgelesen werden.

Die Art des Füllmittels wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit des zu füllenden Starterrohres, des darin befindlichen Effektors und/oder zu erwartenden Einsatzbedingungen gewählt.

Der Startcontainer ist bei Einsätzen im Winter anderen Temperaturen als im Sommer ausgesetzt. Gleiches gilt z.B. für den bei Einsatz in Polarnähe zu erwartenden Frost und den Einsatz in Gebieten mit einem gemäßigten Klima, wo oberdecksnahe Startcontainer starken Sonnenstrahlen ausgesetzt sein können. Diesen unterschiedlichen Umweltbedingungen wird durch Auswahl eines geeigneten Füllmittels mit entsprechenden Gefrier- und Korrosionsschutzfähigkeiten sowie Wärmeausdehnungsverhalten Rechnung getragen.

Vor dem Befüllen der Starterrohre wird die Temperatur der Füllflüssigkeit ermittelt und die Soll-Füllmenge der Flüssigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur, dem Temperaturkoeffizienten der Flüssigkeit sowie dem Soll-Füllvolumen ermittelt. Die Temperatur der Füllflüssigkeit, die vor dem Befüllen der Starterrohre in einem Tank gelagert ist, kann innerhalb eines Temperaturbereichs von beispielsweise 5° bis 35° variieren. Diese Temperaturunterschiede können in Abhängigkeit von dem Temperaturkoeffizienten der verwendeten Flüssigkeit zu einer Volumenänderung dieser Flüssigkeit von mehr als 2 % führen. Aus diesem Grund wird das Wärmeausdehnungsverhalten der Füllflüssigkeit mit Hilfe deren Temperatur und Temperaturkoeffizienten neben dem Soll-Füllvolumen bei der Ermittlung der Soll-Füllmenge berücksichtigt.

Zum Ausführen des oben beschriebenen Verfahrens ist eine Befüllvorrichtung, insbesondere zum Befüllen von Effektor-Starterrohren, vorgesehen. Diese weist mindestens einen Flüssigkeitstank, Fördermittel, Mittel zum Feststellen der Soll-Füllmenge, eine Anzeige- und Bedieneinheit sowie Steuerungsmittel zum Befüllen mit der Soll-Füllmenge auf.

Vor dem Befüllen der Starterrohre wird die Füllflüssigkeit in einem Flüssigkeitstank gelagert. Sollen verschiedene Starterrohre mit unterschiedlichen Flüssigkeiten oder mit Mischungen unterschiedlicher Flüssigkeiten befüllt werden, kann es zweckmäßig sein, mehrere Flüssigkeitstanks vorzusehen, in denen diese Flüssigkeiten separat gelagert werden.

Der Flüssigkeitstank ist vorteilhaft mit Fördermitteln verbunden, die bevorzugt eine Förderpumpe, eine zwischen der Förderpumpe und einem Starterrohrzulaufanschluss angeordneten Zulaufleitung und eine an einem Rücklaufanschluss des Starterrohrs angeordnete Rücklaufleitung aufweisen.

Die Förderpumpe pumpt die Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitstank und leitet sie durch eine Zulaufleitung in das jeweils angeschlossene und zu befüllende Effektor-Starferrohr. Hierzu ist an einer an dem Starterrohr mündungsseitig angeordneten Verschlussklappe ein Starterrohrzulaufanschluss vorgesehen, an dem die Zulaufleitung angeschlossen ist.

Neben dem Starterrohrzulaufanschluss weist die Verschlussklappe auch einen Rücklaufanschluss auf, an dem eine Rücklaufleitung angeordnet ist. Durch die Rücklaufleitung kann die durch die einströmende Füllflüssigkeit verdrängte Luft aus dem ansonsten abgeschlossenen Starterrohr entweichen.

Wenn die gesamte Luft aus dem Starterrohr verdrängt ist, kann auch die zugeführte Füllflüssigkeit durch den Rücklaufanschluss und die daran angeschlossene Rücklaufleitung aus dem Starterrohr abfließen. Um ein Abfließen von Füllflüssigkeit zu verhindern, ist am starterrohrseitigen Ende der Rücklaufleitung zweckmäßigerweise ein elektrisch steuerbares Absperrventil vorgesehen, welches die Rücklaufleitung absperrt, so bald Flüssigkeit aus dem Starterrohr austritt.

Um dies zu detektieren ist zweckmäßigerweise an dem starterrohrseitigen Ende der Rücklaufleitung ein Flüssigkeitssensor vorgesehen, der wenn er durch rücklaufende Füllflüssigkeit benetzt wird, seine elektrische Eigenschaft ändert, was durch die elektronische Steuerung, an welcher dieser angeschlossen ist, detektiert wird und ein das Absperrventil sperrend ansteuerndes Signal abgibt.

Um eine möglichst exakte und den Anforderungen entsprechende Befüllung des Starterrohrs zu gewährleisten, ist es in einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Temperatur der Füllflüssigkeit vor dem Befüllen zu erfassen und unter Berücksichtigung dieser Temperatur und des Temperaturkoeffizienten der Füllflüssigkeit die Soll-Füllmenge zu bestimmen. Hierzu sind an der Befüllvorrichtung, vorzugsweise im Flüssigkeitstank Mittel zum Erfassen der Flüssigkeitstemperatur vorgesehen, z.B. in Form eines Temperaturmessfühlers, welcher im Flüssigkeitstank angeordnet ist und der mit der elektrischen Steuereinrichtung verbunden ist.

Zur Kontrolle der Durchflussmenge der Füllflüssigkeit ist in der Zulaufleitung zweckmäßigerweise ein Durchflussmesser vorgesehen. Die von dem Durchflussmesser ermittelten Werte für die Durchflussmenge werden mit der Soll-Füllmenge verglichen, so dass die Förderpumpe bei Erreichen der Soll-Füllmenge abgeschaltet werden kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Befüllvorrichtung in einem Traggestell, vorzugsweise in einem Container eingegliedert, das bzw. der verfahrbar ausgebildet ist. So kann die Befüllvorrichtung nahe an die zu befüllenden Startcontainer der Unterseeboote herangefahren werden.

Vorteilhaft weist die Befüllvor-richtung eine elektronische Steuerung auf. Diese ermittelt zunächst anhand des zu füllenden Starterrohrs und des darin befindlichen Effektors ein Soll-Füllvolumen. Der Effektor- und Starterrohrtyp können der Steuerung zweckmäßigerweise über ein Eingabemodul mitgeteilt werden. In der Steuerung werden diese Eingaben dann verarbeitet, indem die Steuerung daraus das Soll-Füllvolumen berechnet oder diesen Wert aus einer elektronisch gespeicherten Tabelle aller möglichen Kombinationen Effektor/Effektor-Starterrohr übernimmt.

Anschließend ermittelt die Steuerung unter Berücksichtigung der Temperatur, der Art und dem Temperaturkoeffizienten der Füllflüssigkeit eine Soll-Füllmenge an Flüssigkeit. Hierzu ist der oben beschriebene Temperaturmessfühler mit der Steuerung verbunden und übermittelt die Temperatur der Füllflüssigkeit an die Steuerung.

Die Art der Flüssigkeit kann der Steuerung bevorzugt über das Eingabemodul mitgeteilt werden, so dass die Steuerung den zugehörigen Wert für den Temperaturkoeffizienten aus einer in ihr gespeicherten Tabelle ermitteln kann. Alternativ kann über das Eingabemodul auch direkt der Temperaturkoeffizient eingegeben werden oder die Steuerung mit einem weiteren Messsystem verbunden sein, das weitere Stoff- und/oder Transporteigenschaften der Flüssigkeit misst und aus diesen Werten die Art der Flüssigkeit bzw. deren Temperaturkoeffizienten ermittelt.

Aus den Werten für die Temperatur und dem Temperaturkoeffizienten der Flüssigkeit sowie dem zuvor ermittelten Soll-Füllvolumen errechnet die Steuerung die Soll-Füllmenge an Füllflüssigkeit. Daraufhin steuert die Steuerung den Befüllvorgang, in dem sie die Förderpumpe einschaltet und bei Erreichen der Soll-Füllmenge automatisch abschaltet.

Zum Anschließen der Zu- und Rücklaufleitung der Befüllvorrichtung an die Zufuhr- und Entlüftungsöffnung des Starterrohrs, sind an den freien Enden der Zu- und Rücklaufleitung vorteilhaft Kupplungsmittel angeordnet, die mit entsprechenden Kupplungsmitteln, die an der Zufuhr- und der Entlüftungsöffnung des Starterrohrs angeordnet sind, korrespondieren. Als Kupplungssysteme sind alle Schlauch- bzw. Rohrkupplungen denkbar, mit denen die Zu- und Rücklaufleitungen an die Zufuhr- und Entlüftungsöffnungen angeschlossen werden können. Bevorzugt werden jedoch Schnellkupplungssysteme, beispielsweise Schraubkupplungen, die ein schnelles und einfaches Kuppeln und Entkuppeln ermöglichen und bei denen ein oder beide Kupplungspartner mit Rückschlagventilen ausgestattet sind, die beim Kuppeln öffnen und den Durchflussweg freigeben und beim Entkuppeln den Durchflussweg verschließen, so dass keine Kühlflüssigkeit aus dem Starterrohr und/oder aus der Zu- und Rücklaufleitung ausfließen kann.