DE102008024815B3

DE102008024815B3 - Trimmvorrichtung für eine Unterwassereinrichtung sowie Unterwassereinrichtung

Info

Publication number: DE102008024815B3
Application number: DE200810024815
Authority: DE
Inventors: Heinz Prof. Dr. Lehr; Moritz Buscher
Original assignee: Technische Universitaet Berlin
Current assignee: Technische Universitaet Berlin
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-07-30
Anticipated expiration: 2028-05-24

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Trimmvorrichtung für eine Unterwassereinrichtung, mit einem Behältertrimmsystem mit zwei einander zugeordneten Behältern, die über eine Fluidverbindung verbunden sind und zwischen denen über die Fluidverbindung ein Trimmfluid, welches eine von Wasser verschiedene Dichte aufweist, ausgetauscht werden kann, wobei die zwei Behälter jeweils mit einer eine Veränderung eines Behältervolumens zulassenden Behälterwandung aus flexiblem Material gebildet sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Unterwassereinrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trimmvorrichtung für eine Unterwassereinrichtung sowie eine Unterwassereinrichtung.
Hintergrund der Erfindung
Unterwassereinrichtungen sind zum Beispiel als unbemannte Tauchgeräte wie autonome oder ferngesteuerte Unterwasserfahrzeuge (AUV – „Autonomous Underwater Vehicles", ROV – „Remotely Operated Vehicle") sowie stationäre Unterwasserbauwerke für extrem große Tauchtiefen bekannt. Unterwasserfahrzeuge werden eingesetzt, um unter Wasser diverse Aufgaben zu erfüllen. Hierzu gehören insbesondere die Erforschung der Ozeane, die Erkundung der Meeresböden für die Öl- und Gasindustrie sowie die Minenaufklärung.
Um die Funktion von Systemen von Unterwassereinrichtungen unter hohem hydrostatischen Druck zu gewährleisten, sind sie vorzugsweise druckneutral aufgebaut. Hierbei lastet der Außendruck direkt auf allen Komponenten des Systems. Da zum Beispiel Gase eine hohe Kompressibilität aufweisen, sind druckneutrale Systeme so zu gestalten, dass die einzelnen Systemkomponenten keine abgeschlossenen, gasgefüllten Hohlräume aufweisen. Druckabhängige Volumenänderungen von Funktionselementen, die mit Flüssigkeit gefüllt sind, müssen mit Hilfe von geeigneten flexiblen Membranen oder Hausungen ausgeglichen werden. Ein System zur Einstellung der statischen Neigung wird im folgenden Trimmsystem oder Lagetrimmsystem genannt. Es erlaubt die Einstellung der Neigung (Regelung) eines Tauchfahrzeugs nach vorne oder hinten (Nicken) sowie der Neigung nach links oder rechts (Rollen).
In vielen Fällen ist es erforderlich, die Neigung eines Unterwasserfahrzeugs zur Horizontalen (Trimmung) zu verändern oder eine Vertrimmung aus der Horizontalen auszugleichen. Das Trimmsystem kann eingesetzt werden, um möglichst energieeffiziente Abtauch- und Auftauchfahrten durchzuführen. Dabei ist es vorteilhaft, die statische Trimmung des Fahrzeugs so zu verändern, dass beim Fahren in die gewünschte Richtung die Wirkung der Höhen- und Tiefenruder zur Einstellung der Neigung unterstützt wird. Beim Abtauchen wird der Gewichtsschwerpunkt des Tauchfahrzeugs nach vorne verlagert, wodurch sich der Bug senkt. Beim Auftauchen wird der Schwerpunkt nach hinten verlagert, wodurch sich das Heck senkt.
Viele Unterwasserfahrzeuge sind mit Greifwerkzeugen (Manipulatoren) oder ähnlichem ausgestattet. Werden diese oder andere Vorrichtungen zum Beispiel bei Unterwasserarbeiten bewegt, so verändert sich die Schwerpunktlage des Fahrzeugs. Um einer Vertrimmung entgegenzuwirken, kann der Schwerpunkt so verschoben werden, dass sich die Neigung des Tauchgeräts nicht verändert.
Manchmal ist es zwingend notwendig, bei Tauchmissionen zusätzliche Geräte schnell in einem bestimmten Teil des Fahrzeugs unter zu bringen. Die Komponentenlage innerhalb des Fahrzeugs wirkt sich jedoch auf die Lage des Gewichts- bzw. Auftriebsschwerpunkts aus. Dieses Ungleichgewicht lässt sich durch das Trimmsystem ausgleichen, so dass die Ausrichtung des Unterwasserfahrzeugs korrigiert wird und das Fahrzeug horizontal im Wasser liegt.
Die statische Neigung eines Tauchgeräts im Wasser lässt sich u. a. einstellen, indem eine Masse mit einer zu Wasser unterschiedlichen Dichte innerhalb des Tauchsystems verschoben wird. Durch diese Gewichtsverlagerung verschiebt sich der Gesamtschwerpunkt des Tauchfahrzeugs, was eine Schrägstellung relativ zur Wasseroberfläche zur Folge hat. Um die Trimmlage möglichst fein einstellen zu können, ist es vorteilhaft, eine kleine Masse eine möglichst große Strecke zu verschieben (vgl. DE 23 16 761 C3 ). Hierdurch wirken sich Ungenauigkeiten in der Axialverschiebung weniger stark aus. Wird eine große Masse auf einem kleinen axialen Weg verstellt, so können gleiche Trimmwirkungen erzielt werden. Eine geringfügige Änderung des Hebelarms zieht jedoch in diesem Fall eine vergleichbar große Drehmomentänderung nach sich.
Die Verschiebung von Massen zur Einstellung der Neigung eines Unterwasserfahrzeugs kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. In vielen Unterwassersystemen, hauptsächlich in bemannten Unterwasserfahrzeugen, wird komprimierte Luft in seewassergeflutete im Bug und Heck befindliche Tanks einleitet. Durch das Einleiten von Luft wird Seewasser verdrängt. Folglich verringert sich das spezifische Gewicht des betrachteten Tanks und er treibt auf. Dieses System lässt sich jedoch nicht in beliebig großen Tauchtiefen einsetzen. Grund ist die Kompressibilität der eingepressten Luft. Unter den hohen Außendrücken in großen Meerestiefen wird das Gas so stark komprimiert, dass es keine Verdrängung des Seewassers aus den Trimmtanks erlaubt.
Eine andere Möglichkeit ist die mechanische Verschiebung von soliden Massen. Aus dem Dokument US 1,188,842 A ist ein Lagetrimmsystem bekannt, bei dem ein Gewicht, vorzugsweise eine Batterie, auf einem im Fahrzeugdruckkörper angebrachten Schienensystem entlang der longitudinalen Fahrzeugachse verfahren werden kann. Ähnliches geht aus dem Dokument JP 61 036 095 hervor. Auch hier lässt sich die Trimmlage eines Unterwasserfahrzeugs einstellen, indem eine Masse innerhalb einer Druckhülle mit Hilfe eines motorbetriebenen Schlittens in Richtung Bug bzw. Heck verschoben wird. In beiden Fällen wird der Gesamtschwerpunkt des Fahrzeugs verschoben. Problematisch dabei ist jedoch die Gestaltung des Bauraums innerhalb der Druckkammer des Tauchfahrzeugs für diese Zwecke. So muss ein freier Kanal im Innern dieser Kammer geschaffen werden, der gewährleistet, dass die Trimmmasse ihre Verfahrstrecke zwischen Bug und Heck zurücklegen kann, ohne mit anderen Einbaukomponenten, wie zum Beispiel Batterien oder Elektronikbauteilen zu kollidieren. Das gleiche Platzproblem entsteht, wenn sich der Schlitten und die verfahrbare Masse außerhalb einer Druckhülle befinden. Auch in diesem Fall gestaltet es sich als schwierig, Teile des Fahrzeugs und auch die evtl. vorhandene Druckhülle mit einem verfahrbaren soliden Trimmgewicht zu passieren.
Aus dem Dokument DE 23 16 761 C3 ist eine Trimmvorrichtung eines Unterwasserfahrzeugs mit Druckkörper bekannt, bei dem als Trimmmassen die Antriebsenergie speichernden elektrischen Akkumulatoren verwendet werden. Diese sind außerhalb des Hauptströmungskörpers des Unterwasserfahrzeugs in zylinderförmigen Behältern untergebracht, deren Längsrichtung mit der Hauptrichtung der Trimmbewegung zusammenfällt. Innerhalb dieser Behälter sind in Führungen verschiebbare Kasten vorgesehen, in denen jeweils einer der Antriebsenergiespeicher untergebracht ist. Nachteilig bei dieser Anordnung sind jedoch die zylindrischen Anbaubehälter außen an der Fahrzeughülle, die einen zusätzlichen Strömungswiderstand erzeugen. Auch die Anbindung der Behälter an die Fahrzeughülle sowie die elektrische Verbindung der bewegbaren Antriebsenergiespeicher an die in der Fahrzeughülle befindlichen elektrischen Verbraucher gestaltet sich als schwierig.
In vielen Fällen ist es notwendig, das Tauchgerät mit zusätzlichen Geräten bzw. Sensoren zu bestücken, um individuelle Tauchfahrten durchführen zu können. Um diese Zusatzbauteile unterzubringen, wird häufig ein komplettes zusätzliches Rumpfsegment zwischen Bug und Heck des Tauchfahrzeugs eingesetzt. Das Fahrzeug wird um diesen Teil in seiner Gesamtlänge verändert. Die konstruktive Gestaltung eines Lagetrimmsystems mit soliden, verschiebba ren Gewichten erweist sich bei dieser modularen Fahrzeugbauweise jedoch als sehr schwierig. So muss auch die Mechanik zur Verschiebung der Gewichte beim Einbau des Zusatzsegments schnell erweitert werden. Hier wird schnell deutlich, dass ein Lagetrimmsystem mit verschiebbaren soliden Massen auch in modular aufgebauten Tauchfahrzeugen konstruktiv schwierig zu gestalten ist.
Der Bauraum eines Unterwasserfahrzeugs mit einem integrierten Lagetrimmsystem lässt sich besser ausnutzen, wenn anstatt der Bewegung eines soliden Festkörpers eine bezüglich der Wasserdichte schwere bzw. leichte Flüssigkeit entlang der axialen Fahrzeugachse verschoben wird. Diese Ausführungsart hat den Vorteil, dass nur dünne Schläuche zwei im Bug und Heck platzierte expandierbare Flüssigkeitsbehälter miteinander verbinden. Im Gegensatz zur sperrigen Verschiebemechanik solider Gewichte lassen sich Schläuche bequem an den Einbauteilen des Fahrzeugs, wie zum Beispiel an Druckhüllen, vorbei verlegen. Dies gilt auch, wenn das Fahrzeug um zusätzliche Rumpfsegmente erweitert wird, da sich die Verbindungsschläuche zwischen den Trimmbehältern zum Beispiel durch den Einsatz von Schlauchkupplungen schnell in ihrer Länge anpassen lassen.
Bisher wurde ein Lagetrimmsystem vorgeschlagen, das Druckkörper für die Hausung von Trimmfluiden nutzt, vgl. zum Beispiel das Dokument US 3,343,511 A . Problematisch bei dem Einsatz von Druckhüllen ist aber die Sicherstellung der Festigkeit bei größer werdenden Außendrücken. Mit zunehmendem Außendruck muss die Wandstärke der Außenhülle eines starren Druckkörpers größer werden, damit sie sich nicht plastisch verformt. Der größte Nachteil solcher Systeme unter diesen Bedingungen besteht in dem großen Gewicht und Volumen der Druckkörper sowie den steigenden Fertigungskosten. Außerdem müssen große Bauteilgewichte durch größere Auftriebskörpervolumina kompensiert werden, um das gesamte Unterwasserfahrzeug auf neutralen Auftrieb einstellen zu können. Da die Platzverhältnisse in einem Unterwasserfahrzeug jedoch begrenzt sind, ist die Kompensation von extrem schweren Bauteilen nur bedingt möglich.
Aus dem Dokument US 3,343,511 A ist ein hydraulisches Lagetrimmsystem bekannt, das aus zwei aufeinandergeschraubten und gedichteten Kugelhalbschalen besteht. Eine dieser Kugeln ist im Bug und die andere im Heck des Fahrzeugs positioniert. Eine flexible Membran in der Mitte dieser zwei Kugelhalbschalen unterteilt das Behälterinnere in zwei Volumina. Das eine Volumen ist mit dem schweren Fluid Quecksilber zum Trimmen gefüllt, wohingegen das an dere Volumen mit einer gut pumpbaren Flüssigkeit (zum Beispiel Öl) gefüllt ist. Soll der Neigungswinkel des Tauchfahrzeugs geändert werden, so wird das Pumpmedium (Öl) zum Beispiel aus dem Behälter im vorderen Teil des Fahrzeugs in den Behälter im hinteren Teil gepumpt. Die aufgrund des Pumpens von Öl erzeugte Deformation der Membran innerhalb der Behälter führt dazu, dass Quecksilber durch eine zweite Rohr- oder Schlauchverbindung vom hinteren in den vorderen Behälter befördert wird. Die Folge ist ein schwererer Bug und ein leichteres Heck des Fahrzeugs und eine sich dadurch einstellende Fahrzeugneigung relativ zur Wasseroberfläche.
Ist dieses System jedoch außerhalb einer druckbeständigen Fahrzeughülle angebracht, so bildet es eine Druckkammer. Bei sehr großen Tauchtiefen lastet der gesamte Tiefendruck auf der Kugelbehälterwand. Ist der Tank für den hohen Umgebungsdruck jedoch zu instabil, so kommt es, abhängig von der Kompressibilität der gehausten Trimmflüssigkeit, zu einer plastischen und damit irreversiblen Behälterverformung. Es können gar Risse an der Behälterwand eines Edelstahl- oder Aluminiumtanks entstehen, was unweigerlich zur Zerstörung des Systems führt. Prinzipiell ließe sich diese Gefahr in gewissen Grenzen durch flexible Verbindungsschläuche zwischen den Kammern ausgleichen. Da aber auch die Membran nur eine geringe Volumenverschiebung zulässt, ist die Einsatzfähigkeit dieses Systems sehr beschränkt. Nachteilig ist bei diesem Vorschlag die im Vergleich zu Quecksilber hohe Kompressibilität des leichten Fluids. Bei einem Tauchgang wird das leichte Fluid komprimiert und verschiebt das Quecksilber.
In dem Dokument US 3,343,511 A wird Quecksilber als schweres Trimmmedium vorgeschlagen und zwischen zwei im Bug und Heck des Tauchfahrzeugs positionierten Behältern hin und her gepumpt. Wegen seines hohen spezifischen Gewichts von etwa 13,5 kg/l und des großen Bereichs, in dem es einen flüssigen Aggregatzustand aufweist, scheint es ein ideales Medium für diese Aufgaben zu sein.
Quecksilber ist jedoch ein giftiges Material, welches extrem umweltschädlich ist, wenn es zum Beispiel durch eine Leckage in die Umwelt gelangt. Auch bei Wartungsarbeiten, die häufig an Bord eines Mutterschiffs stattfinden, verursacht ausgelaufenes Quecksilber und dessen Verteilung im Meerwasser eine schwerwiegende Bedrohung für die Nahrungskette. Beim Menschen kann es akute sowie chronische Vergiftungen bewirken.
Zusätzlich ist es sehr reaktionsfreudig mit vielen Metallen. So können Komponenten, mit denen es in Berührung kommt, stark geschwächt und in ihrer Funktion beeinträchtigt werden (Pumpen und Ventile). Diese und andere Eigenschaften machen Systeme, die Quecksilber als Trimmmedium einsetzen, gefährlich bei der Nutzung sowie Reparatur.
Werden anstatt von soliden Trimmgewichten Flüssigkeiten eingesetzt, so ist bei sehr hohen Außendrücken auch die nicht mehr vernachlässigbare Kompressibilität der Trimmflüssigkeiten zu berücksichtigen. Bei Tauchvorgängen lasten die mit steigender Meerestiefe auftretenden Drücke auf jedem Bauteil. Je 100 Meter steigt der Druck um etwa 10 bar. Dementsprechend entspricht zum Beispiel der Außendruck bei einer Wassertiefe von 6000 Metern etwa 600 bar.
Das Dokument DE 34 16 138 A1 beschreibt ein U-Boot als Kinderspielzeug. In dem U-Boot ist ein Rohr auf beiden Seiten mit dehnbaren Membranen fest verschlossen. In dem Rohr ist ein Servo befestigt, das über Bolzen die Membranen zusammenzieht bzw. auseinanderdrückt. Dadurch entsteht eine Volumendifferenz und das U-Boot taucht ab bzw. auf. Durch die zwei Membranen vertrimmt sich das U-Boot beim Tauchvorgang nicht.
Das Dokument DE 36 22 760 A1 beschreibt eine Tauchvorrichtung von Modelunterseeboten. Die Tauchvorrichtung ist so ausgebildet, dass zwei Wassertanks mittels zweier Zahnradpumpen geflutet oder gelenzt werden können. Ein Steigrohr reguliert die benötigte Wassermenge, um auf eine vorbestimmte Tauchtiefe zu gelangen. Ein Abschalten der Zahnradpumpen ist nicht erforderlich, da überschüssiges Wasser mittels Überlaufrohre nach außen gelangt. Beim Auftauchen schließen Rückschlagventile die Überlaufrohre und ein flexibler Wassertank zieht sich zusammen. Sobald das Model mit seiner Turmspitze die Wasseroberfläche erreicht, strömt Luft in die Wassertanks und der Druckausgleich im Bootsinneren wird hergestellt.
Zusammenfassung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Trimmvorrichtung für eine Unterwassereinrichtung sowie eine Unterwassereinrichtung zu schaffen, die auch bei extrem hohen Außendrücken eine sichere Funktion gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Trimmvorrichtung für eine Unterwassereinrichtung nach dem unabhängigen Anspruch 1 sowie eine Unterwassereinrichtung nach dem unabhängigen Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von abhängigen Unteransprüchen.
Die Erfindung umfasst den Gedanken einer Trimmvorrichtung für eine Unterwassereinrichtung mit einem Behältertrimmsystem mit zwei einander zugeordneten Behältern, die über eine Fluidverbindung verbunden sind und zwischen denen über die Fluidverbindung ein Trimmfluid, welches eine von Wasser verschiedene Dichte aufweist, ausgetauscht werden kann, wobei die zwei Behälter jeweils mit einer eine Veränderung eines Behältervolumens zulassenden Behälterwandung aus flexiblen Material gebildet sind. Weiterhin ist eine Unterwassereinrichtung mit einer solchen Trimmvorrichtung vorgesehen.
Die Dichte des Trimmfluids, bei dem es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit handelt, kann größer oder kleiner als die Dichte von Wasser sein. Bevorzugt korrespondieren Volumenän derungen der zwei einander zugeordneten Behälter, so dass eine Volumenvergrößerung eines Behälters zu einer entsprechenden Volumenverkleinerung des anderen Behälters führt, so dass das Gesamtvolumen des Systems der zwei Behälter und der sie verbindenden Fluidverbindung konstant bleibt. Zweckmäßig sind die zwei Behälter in einer Ausgestaltung jeweils als druckneutrale Behälter ausgeführt, was bedeutet, dass eine Druckbeaufschlagung der Behälterwandung im wesentlichen vollständig auf das Fluid in dem Behälter übertragen wird, ohne dass die Behälterwandung selbst merkliche Kräfte der Druckbeaufschlagung entgegenstellt. Mit der vorgeschlagenen Trimmvorrichtung gelingt es, auch unter extremen Bedingungen eine statische Trimmung eines Unterwasserfahrzeugs mittels Verlagern des Trimmfluids sicher einzustellen. Die vorgesehene flexible Behälterwandung ermöglicht die Berücksichtigung einer Kompressibilität des Trimmfluids und somit von Volumenänderungen des Trimmfluids unter sehr hohen Außendrücken, die ausgeglichen werden.
Die Fluidverbindung wird genutzt, um das Trimmfluid zwischen den zwei einander zugeordneten Behältern auszutauschen, beispielsweise hin und her zu pumpen. Aufgrund der Flexibilität der Behälterwandung ist es möglich, hohe Außendrücke direkt auf das gehauste Trimmfluid zu übertragen. Verändert sich aufgrund von Kompressionen dessen Volumen, passt sich die Behälterwandung flexibel und elastisch an.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Behälterwandung der zwei Behälter einen Faltenbalgwandabschnitt aufweist. Die Behälterwandung kann in einer Ausgestaltung vollständig mithilfe des Faltenbalgs gebildet sein. Faltenbälge sind üblicherweise so ausgelegt, dass sie sich in eine Richtung ausdehnen und zusammenziehen. Sie sind somit in der Lage, sich bei hohen Außendrücken in einer durch den Einbau vorgebbaren Richtung zu verformen und so eine Volumenänderung des Trimmfluids unter hohem Druck zu kompensieren. Auch hier kompensiert das Behältertrimmsystem den Außendruck, wenn der ausgeübte Druck des Trimmfluids im Innern der Behälter aufgrund seiner Kompression genauso groß ist wie der Umgebungsdruck. Faltenbälge sind in verschiedenen Ausführungsformen als solche bekannt, beispielsweise können sie aus einem Kunststoffmaterial gefertigt sein.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Faltenbalgwandabschnitt mittels einer Faltbalgführung geführt ist. Die Faltenbalgführung dient dazu, die Ausdehnung und die Verkleinerung des Faltenbalgs bei einer Behälter-Volumen änderung in einer vorgegebenen Richtung auszuführen. Darüber hinaus unterstützt die Faltenbalgführung die mechanische Stabilität des Behältertrimmsystems.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Behälterwandung der zwei Behälter einen formlosen Wandabschnitt aufweist. Die zwei Behälter können vollständig oder teilweise mittels formloser Wandabschnitte gebildet sein, so dass in einer Ausführungsform vollständig formlose Behälter vorgesehen sind. Hierzu gehören beispielsweise Säcke, Beutel oder Ballons, die zum Beispiel aus einem Kunststoffmaterial oder einem gummiartigen Elastomer bestehen können. Auch eine Kombination von Faltenbalgabschnitten und formlosen Wandabschnitten zur Ausbildung der Behälterwandung kann vorgesehen sein.
Bevorzugt sieht eine Fortbildung der Erfindung vor, dass das Behältertrimmsystem eine Fördereinrichtung zum Fördern des Trimmfluids zwischen den zwei Behältern über die Fluidverbindung aufweist. Die Fördereinrichtung kann beispielsweise eine Pumpe aufweisen, mit der das Trimmfluid zwischen den zwei Behältern gefördert wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Fördereinrichtung eine Druckeinrichtung umfasst, die konfiguriert ist, wenigstens einen der zwei Behältern von außen gegen die Behälterwandung drückend mit einem äußeren Druck zu beaufschlagen. Die Druckeinrichtung kann mit einer Selbsthaltefunktion ausgestattet sein, so dass sie in einer eingenommenen Stellung verbleibt. Als Druckeinrichtung kann zum Beispiel ein Stempel verwendet werden, der vorzugsweise in stirnseitiger Lage zu dem Behälter angeordnet ist. Mithilfe der Druckeinrichtung kann eine Volumenänderung eines oder beider Behälter aktiv betrieben werden, weshalb dann eine aktive Volumenänderung vorliegt. Die aktive Volumenänderung kann für nur einen oder beide Behälter vorgesehen sein. Für den Fall, dass nur für einen der zwei Behälter ein aktiver Betrieb der Volumenänderung vorgesehen ist, erfolgt die Volumenänderung des anderen der zwei Behälter passiv, nämlich als passive Reaktion auf die aktive Volumenänderung.
Eine Weiterbildung der Erfindung kann vorsehen, dass das Behältertrimmsystem eine den zwei Behältern zugeordnete Entlüftungsöffnung aufweist. Über die Entlüftungsöffnung kann insbesondere beim Befüllen des Behältertrimmsystem mit dem Trimmfluid überschüssige Luft abgelassen werden.
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Behältertrimmsystem zwei weitere einander zugeordnete Behälter aufweist, die über eine weitere Fluidverbindung verbunden sind und zwischen denen über die weitere Fluidverbindung ein weiteres Trimmfluid, welches eine von Wasser sowie von dem Trimmfluid verschiedene Dichte aufweist, ausgetauscht werden kann, wobei die zwei weiteren Behälter jeweils mit einer eine Veränderung eines Behältervolumens zulassenden Behälterwandung aus flexiblen Material gebildet sind. Auf diese Weise ist ein Zweikammersystem in druckneutraler Ausführung gebildet. Für die zwei weiteren Behälter sowie die weitere Fluidverbindung gelten bezüglich der Ausgestaltungsmöglichkeiten die in Zusammenhang mit den zwei Behältern und der Fluidverbindung gemachten Erläuterungen entsprechend. In dem Zweikammersystem weist das Trimmfluid vorzugsweise eine Dichte auf, die größer als die Dichte von Wasser ist, wohingegen die Dichte des weiteren Trimmfluids kleiner als die Dichte von Wasser ist oder umgekehrt. Um die Vor- und Nachteile eines druckneutralen Zweikammersystems gegenüber denen eines Einkammersystems detaillierter aufzuzeigen, wird beispielhaft ein Doppelkammer-Lagetrimmsystem mit der Dichte eines leichten Trimmfluids von 0,7 kg/l und der einer schweren Flüssigkeit von 2 kg/l betrachtet. Diese beiden Werte entsprechen den Dichten von bevorzugt eingesetzten Silikonölen oder Perfluorcarbonen. Gegenüber einem Einkammersystem, in dem ein schweres Perfluorcarbon mit einer Dichte von 2 kg/l zum Einsatz kommt, erhöht sich die Trimmmomententwicklung um 30%. Um etwa 30% verringert sich das Gewicht des Doppelkammer-Lagetrimmsystems im getauchten Fahrzeugzustand. Das Trockengewicht des betrachteten Doppel- oder Zweikammersystems ist jedoch um etwa 35% höher als das des betrachteten Einkammersystems.
Prinzipiell ist es sinnvoll, bei einem Einkammersystem Trimmfluide mit geringerer Dichte als Wasser einzusetzen. Dies bietet den Vorteil, dass das gesamte Tauchsystem unter Wasser nicht unnötig schwer gestaltet wird. Erzeugt das gesamte System durch die Wahl einer leichten Trimmflüssigkeit insgesamt Auftrieb, so kann sogar Bauraum für sonst notwendige kompensierende Fahrzeugauftriebskörper eingespart werden. Es ist somit also möglich, das gesamte Unterwasserfahrzeug kleiner zu gestalten oder bei gleichem Bauraum mehr Platz für andere Einbaukomponenten zur Verfügung zu stellen. Einsetzbare leichte Trimmfluide mit einer Dichte von etwa 0,7 kg/l sind unter anderem Benzin (Oktan) oder diverse Silikonöle.
Es hat sich herausgestellt, dass es eine größere Auswahl von potentiell einsetzbaren schweren Flüssigkeiten gibt, die einen größeren Dichteunterschied zu Wasser aufweisen als Fluide mit geringerer Dichte. Diese größere Dichtedifferenz zwischen Wasser und Trimmmedium erhöht den Wirkungsgrad des Lagetrimmsystems. Als schwere Flüssigkeit kann bevorzugt ein Perfluorcarbon mit einer Dichte von etwa 2 kg/l eingesetzt. Im Vergleich zu Quecksilber besitzt es zwar eine geringere Dichte, ist aber dafür für den Menschen und die Umwelt relativ ungefährlich. Auch die Toxizität gegenüber Wasserorganismen ist vernachlässigbar. Aus diesen Gründen sind Wartungs- und Reparaturarbeiten auch an Bord eines Mutterschiffs durchführbar.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass einer der zwei Behälter und einer der zwei weiteren Behälter miteinander gekoppelt sind, derart, dass eine Volumenänderung des einen der zwei Behälter zu einer korrespondierenden Volumenänderung des einen der zwei weiteren Behälter führt. Die Kopplung zwischen den Behältern kann kraftschlüssig erfolgen, so dass eine Volumenvergrößerung des einen Behälters automatisch eine Volumenverkleinerung des anderen nach sich zieht und umgekehrt. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die beiden Behälter stirnseitig miteinander gekoppelt. Bei einer Ausführung der gekoppelten Behälter als Faltenbälge können diese in einem gemeinsamen Gehäuse gelagert werden, insbesondere ist dann auch eine gemeinsame Führung der Faltenbälge ermöglicht.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Volumenänderung des einen der zwei Behälter aktiv und die korrespondierende Volumenänderung des einen der zwei weiteren Behälter passiv ausführbar sind.
Bei der Unterwassereinrichtung mit einer Trimmvorrichtung nach einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich beispielsweise um ein stationäres oder ein nicht-stationäres Tauchsystem, insbesondere um ein Unterwasserfahrzeug.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Trimmflüssigkeiten zwischen den Trimmbehältern im Bug und im Heck eines Unterwasserfahrzeugs hin und her zu befördern. Eine Variante ist der Einsatz einer hydraulischen Pumpe mit geeigneten Antrieben, die in die Fluidverbindung der Behälter zwischengeschaltet ist. Um eine selbstständige Flüssigkeitsumverteilung bei abgeschalteter Pumpe zu vermeiden, müssen Ventile in dieser Leitung eingebaut werden. Während des Pumpvorgangs sind die Ventile geöffnet. Bei abgeschalteter Pumpe sind sie geschlossen. Eine andere Alternative ist die Förderung der Trimmflüssigkeiten mittels eines Stempels, der an der Stirnseite eines flexiblen Faltenbalgs befestigt ist. Mit Hilfe eines entsprechenden Antriebs (zum Beispiel hydraulisch, elektrisch) drückt der Stempel den Balg zusammen oder zieht ihn auseinander. Dementsprechend wird die Trimmflüssigkeit aus dem Behälter herausgepresst oder in ihn hinein gesogen. Ist der Trimmvorgang abgeschlossen und steht der Stempel durch die Selbsthaltekraft des Antriebs in einer festen Position, so ist in diesem System kein Ventil notwendig, um eine Umverteilung der Trimmflüssigkeiten zu verhindern.
Die Trimmvorrichtung kann als Teil eines Regelkreises gebildet sein, in dem die Neigung des Unterwasserfahrzeugs sensorisch erfasst und mit einer Verschiebung der Trimmflüssigkeit kompensiert wird. Ein im Unterwasserfahrzeug integrierter Neigungssensor als Messglied detektiert die Neigung des Tauchfahrzeugs relativ zur Horizontalen. Weicht das Fahrzeug von seiner vorgegebenen Sollposition ab, so führt der entstandene Regelfehler zur Aktivierung der Flüssigkeitsbewegung, wobei die in den im Bug und Heck platzierten Behältern befindliche Trimmflüssigkeit solange umverteilt wird, bis die Solllage des Tauchfahrzeugs wieder eingenommen ist.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Figuren einer Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Trimmvorrichtung mit zwei einander zugeordneten Behältern, die als Faltenbälge ausgeführt sind,
2 eine schematische Darstellung einer Trimmvorrichtung mit zwei einander zugeordneten Behältern, die als Faltenbälge ausgeführt sind, wobei eine Trimmflüssigkeit in den Behältern aufgenommen ist und eine andere Flüssigkeit außerhalb der Behälter in einem Tank gespeichert ist,
3 eine schematische Darstellung einer Trimmvorrichtung mit vier Behältern (Zweikammer-Ausführung),
4 eine schematische Darstellung der Trimmvorrichtung mit zwei einander zugeordneten Behältern, wobei im Unterschied zu 1 ein bewegbarer Stempel vorgesehen ist, um das Trimmfluid zu fordern,
5 eine schematische Darstellung einer Trimmvorrichtung in Zweikammer-Ausführung, bei der im Unterschied zu 3 ein bewegbarer Stempel vorgesehen ist, um das Trimmfluid zu fördern,
6 eine schematische Darstellung einer Trimmvorrichtung mit zwei einander zugeordneten Behältern, die als formlose Behälter ausgeführt sind, und
7 eine schematische Darstellung eines Unterwasserfahrzeugs mit einer Trimmvorrichtung mit zwei einander zugeordneten Behältern, die an Bug und Heck angeordnet sind.
In 1 und 6 ist anhand einer Schnittdarstellung der grundsätzliche Aufbau eines druckneutralen Einkammer-Lagetrimmsystems dargestellt. Die Systeme bestehen aus zwei Ballons 601, 602 oder zylindrischen Faltenbälgen 101, 102, die sich möglichst weit vorne und hinten innerhalb des Unterwasserfahrzeugs befinden. Je weiter diese Ballasttanks vom Gesamtschwerpunkt des Unterwasserfahrzeugs entfernt sind, desto höher fallen die erzeugbaren Drehmomente und damit die Trimmwirkungen aus.
Die beiden Ballons 601, 602 oder die beiden Faltenbälge 101, 102 sind mit einer im Vergleich zu Wasser schwereren (oder leichteren) Flüssigkeit befüllt und ändern je nach Befüllungsgrad ihr Volumen. Die Behälter sind durch einen Schlauch 603, 103 miteinander verbunden. Dadurch kann die Trimmflüssigkeit durch geeignete Pumpen 604, 104 mit Antrieben 605, 105 zwischen den Behältern hin und her befördert werden. 1 und 2 zeigen den jeweils zur Hälfte befüllten linken (vorderen) und rechten (hinteren) Ballon oder Faltenbalg. Ist das Unterwasserfahrzeug horizontal ausgetrimmt, sind beide Behälter auf diese Weise befüllt.
Soll das Unterwasserfahrzeug beim Abtauchen unterstützt werden, so wird eine im Vergleich zur Dichte von Wasser schwere Trimmflüssigkeit in den vorderen Ballon 601 bzw. Faltenbalg 101 befördert. Dadurch senkt sich der Bug. Bei einer Auftauchfahrt wird die schwere Trimmflüssigkeit dementsprechend in den hinteren Ballasttank 602, 102 befördert, so dass sich das Heck senkt. Wird eine im Vergleich zur Dichte von Wasser leichtere Flüssigkeit als Trimmmedium eingesetzt, so senkt sich der Bug dann, wenn die Flüssigkeit in den im Heck positionierten flexiblen Tank 602, 102 befördert wird. Wird das leichte Trimmfluid in den im Bug positionierten dehnbaren Behälter 601, 101 gepumpt, so senkt sich dementsprechend das Heck.
Gepumpt wird die Flüssigkeit mit einer druckneutralen Hydropumpe 604, 104, die durch einen elektrischen oder hydraulischen Motor 605, 105 angetrieben wird. Die Hydropumpe 604, 104 ist in der Lage, das Trimmfluid in beide Richtungen zu fördern. Während des Pumpvorgangs ist das druckneutrale elektromagnetische oder hydraulische Ventil 606, 106 geöffnet. Ist der Pumpvorgang beendet, so schließt das Ventil und bleibt stromlos geschlossen.
1 zeigt eine Ausführungsvariante, in der die Faltenbälge 101, 102 jeweils von einem zylindrischen Gehäuse 113, 114 zur axialen Führung der Bälge umgeben sind. Diese Gehäuse sind mit diversen Öffnungen 115 und 116 versehen, so dass Meerwasser in die Gehäuse 113, 114 hinein- bzw. herausfließen kann. Im abgetauchten Zustand des Fahrzeugs sind die Faltenbälge komplett mit Wasser umgeben. Wird die Trimmflüssigkeit vom Balg 101 in den Balg 102 befördert, so ändert sich die axiale Länge beider Faltenbälge und damit ihr Volumen. Balg 101 zieht sich axial zusammen, währenddessen sich Balg 102 entlang seiner axialen Achse dehnt. Damit sich die Balge nicht durch das Gewicht der Trimmflüssigkeit nach unten durchbiegen, werden die Außenkanten der Faltenbälge 101, 102 durch die Innenflächen der zylindrischen Gehäuse 113, 114 axial geführt.
Zur erstmaligen Befüllung der Ballasttanks 601, 602, 101, 102 ist eine Befüllungsleitung 612, 112 vorgesehen. Bei geöffnetem Ventil 606, 106 wird vorzugsweise zuerst der linke (vordere) Ballon 601, Balg 101 bis zu seinem minimalen Fassungsvermögen mit der Trimmflüssigkeit befüllt. Die durch die Trimmflüssigkeit verdrängte Luft kann durch eine Entlüftungsleitung 610, 110 und das Entlüftungsventil 607, 107 entweichen. Dadurch, dass die Falten der Balge bei der Befüllung aufeinander liegen ist gewährleistet, dass alle Luft durch die Entlüftungsleitungen entweichen kann und kein Lufteinschluss im Balg vorhanden ist. Ist dieser Balg wie oben beschrieben befüllt, so wird das Ventil 606, 106 geschlossen und der rechte (hintere) Ballon 602, Balg 102 maximal befüllt. Auch hier kann die verdrängte Luft durch eine Entlüftungsleitung 611, 111 und das Entlüftungsventil 608, 108 entweichen. Ist keine Luft in dem System mehr enthalten, so werden die Ventile 607, 609 und 611, 107, 109 und 111 geschlossen.
In 2 ist anhand einer Schnittzeichnung der grundsätzliche Aufbau eines druckneutralen Zweikammer-Lagetrimmsystems dargestellt. Das System besteht aus zwei Faltenbälgen 201, 202 innerhalb von mit Meerwasser umgebenen, geschlossenen Behältern 213, 214, die sich jeweils möglichst weit vorne bzw. hinten innerhalb des Unterwasserfahrzeugs befinden. Die erzeugbaren Drehmomente und damit die Trimmwirkungen fallen umso höher aus, je weiter die beiden Ballasttanks vom Gesamtschwerpunkt des Unterwasserfahrzeugs entfernt sind.
Die Faltenbälge 201, 202 sind mit einer Flüssigkeit befüllt, die eine geringere Dichte als Wasser aufweist und durch eine Leitung 203 miteinander verbunden. Behälter 213, 214 sind stattdessen mit einer schweren Flüssigkeit gefüllt, die durch eine Ausgleichsleitung 223 in Verbindung stehen. Es ist auch möglich, die Faltenbälge 201, 202 mit einer Flüssigkeit hoher Dichte zu befüllen und die Behälter 213, 214 mit einem Fluid geringer Dichte. Gepumpt wird zum Beispiel nur die im Faltenbalg gehauste Flüssigkeit, wobei die zweite Flüssigkeit im Behälter passiv gefördert wird. Die Deckel 215, 216 oder ein anderer Teil der Tanks 213, 214 sind als flexible Membran ausgelegt. Hohe Umgebungsdrücke werden dadurch direkt auf beide gehauste Trimmflüssigkeiten übertragen und damit kompensiert.
In 3 ist anhand einer Schnittzeichnung ein zweiter vorstellbarer Aufbau eines druckneutralen Zweikammer-Lagetrimmsystems dargestellt. Das System besteht insgesamt aus vier Faltenbälgen 301, 302, 315 sowie 316 innerhalb von meerwassergefluteten Behältern 313, 314, die sich jeweils möglichst weit vorne bzw. hinten innerhalb des Unterwasserfahrzeugs befinden. Die Faltenbälge 301 und 302 sind mit einer Flüssigkeit mit im Vergleich zu Wasser geringer Dichte befüllt und durch eine Leitung 303 miteinander verbunden. Die beiden Balge 315, 316 sind stattdessen mit einer schweren Flüssigkeit gefüllt, und durch eine Ausgleichsleitung 323 verbunden. Es ist auch möglich, die Faltenbälge 301 und 302 mit einer Flüssigkeit hoher Dichte und die Balge 315, 316 mit einem Fluid geringer Dichte zu befüllen. Gepumpt wird hier wie auch im System aus 2 nur eine in zwei Faltenbälgen gehauste Flüssigkeit, wobei die zweite Flüssigkeit in den anderen beiden Balgen nicht aktiv sondern passiv gefördert wird. Dadurch, dass die Schutzbehälter 313, 314 diverse Öffnungen 324, 325 besitzen, so dass Seewasser eindringen kann, werden hohe Umgebungsdrücke direkt auf die gehausten Trimmflüssigkeiten übertragen und damit kompensiert.
Wie in den in 1 und 6 beschriebenen Systemen wird eine der beiden Trimmflüssigkeiten aus den Systemen aus 3 und 4 mit Hilfe einer Hydropumpe 204, 304, die durch einen elektrischen oder hydraulischen Motor 205 bzw. 305 angetrieben wird, gepumpt. Die Hydropumpe 204, 304 ist in der Lage, das Trimmfluid in beide Richtungen zu fördern. Während des Pumpvorgangs ist das druckneutrale Ventil 206, 306 geöffnet. Ist der Pumpvorgang beendet, so schließt das Ventil und bleibt stromlos geschlossen.
Ähnlich wie die oben beschriebene erstmalige Befüllung der Einkammersysteme aus 1 und 6 lassen sich auch die Zweikammersysteme aus 2 und 3 erstmalig befüllen. Die durch die Trimmflüssigkeit verdrängte Luft kann durch Entlüftungsleitungen 210, 211, 219 und 220, 310, 311, 319 und 320 und die Entlüftungsventile 207, 208, 217 und 218, 307, 308, 317 und 318 entweichen.
4 zeigt eine Ausführungsvariante, die der Variante aus 1 ähnlich ist. Die Faltenbälge 401, 402 sind jeweils von einem zylindrischen Gehäuse 413, 414 zur axialen Führung der Balge umgeben. Diese Gehäuse sind mit diversen Öffnungen 415 und 416 versehen, so dass Meerwasser in die Gehäuse 413 und 414 hinein- bzw. herausfließen und Luft entsprechend entweichen kann. Im abgetauchten Zustand des Fahrzeugs sind die Faltenbälge komplett mit Wasser umgeben. Damit sich die Balge nicht durch das Gewicht der Trimmflüssigkeit nach unten durchbiegen, werden die Außenkanten der Faltenbälge 401 und 402 durch die Innenflächen der zylindrischen Gehäuse 413, 414 axial geführt. Anders als im System aus 2 wird hier jedoch die Flüssigkeit mit Hilfe eines beweglichen Stempels 504 gefördert, der an der Stirnseite des flexiblen Faltenbalgs 401 befestigt ist. Mit Hilfe eines Antriebs 405 (zum Beispiel hydraulisch, elektrisch) kann der Stempel 404 den Balg 401 zusammendrücken oder auseinander ziehen. Dementsprechend wird die Trimmflüssigkeit aus dem Behälter herausgepresst bzw. hinein gesogen. Der korrespondierende Faltenbalg 402 wird befüllt bzw. entleert. Ist der Trimmvorgang abgeschlossen und steht der Stempel durch die Selbsthaltekraft des Antriebs 405 in einer festen Position, so ist bei diesem System kein Ventil notwendig, um eine selbsttätige Umverteilung der Trimmflüssigkeit zu verhindern.
5 zeigt die Schnittzeichnung einer weiteren Ausführungsalternative eines Zweikammersystems. Ähnlich wie das System aus 5 besteht dieses insgesamt aus vier Faltenbälgen 501, 502, 515 sowie 516 innerhalb von meerwassergefluteten Behältern 513, 514, die sich jeweils möglichst weit vorne bzw. hinten innerhalb des Unterwasserfahrzeugs befinden. Die Faltenbälge 501, 502 sind mit einer Flüssigkeit mit im Vergleich zu Wasser geringen Dichte befüllt und durch eine Leitung 503 miteinander verbunden. Die beiden Balge 515, 516 sind statt dessen mit einer schweren Flüssigkeit gefüllt, die durch eine Ausgleichsleitung 523 in Verbindung stehen. Es ist auch möglich, die Faltenbälge 501, 502 mit einer Flüssigkeit hoher Dichte und die Balge 515, 516 mit einem Fluid mit geringer Dichte zu befüllen. Gepumpt wird hier wie auch im System aus 3 nur eine in zwei Faltenbälgen gehauste Flüssigkeit, wobei die zweite Flüssigkeit in den anderen beiden Balgen nicht aktiv sondern passiv gefördert wird. Dadurch, dass die Schutzbehälter 513, 514 diverse Öffnungen 524 und 525 besitzen, so dass Seewasser eindringen kann, werden hohe Umgebungsdrücke direkt auf die gehausten Trimmflüssigkeiten übertragen und damit kompensiert. Entsprechend dem System aus 4 wird auch hier eine der Flüssigkeiten mit Hilfe eines beweglichen Stempels 504, der an der Stirnseite des flexiblen Faltenbalgs 515 befestigt ist, gefördert. Mit Hilfe eines Antriebs 505 (zum Beispiel hydraulisch, elektrisch) kann der Stempel 504 entsprechend dem System aus 4 verfahren werden und somit ein Trimmflüssigkeitsvolumen fördern.
In 7 ist ein Teilschnitt eines Unterwasserfahrzeugs dargestellt. Die beiden Trimmtanks 701, 707 sind vorne bzw. hinten in einem fluidgefüllten Fahrzeuggehäuse 706 angebracht und durch eine oder mehrere Leitungen 702 miteinander verbunden. Mindestens eine druckneutrale Einrichtung zur Förderung der Trimmflüssigkeiten 705 samt Antrieb 704 sowie unter Umständen mindestens ein druckneutrales Ventil 703 zum sicheren Betreiben des Systems unter extremen Drücken sind ebenfalls im Fahrzeuginneren angeordnet.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein.

Claims

Trimmvorrichtung für eine Unterwassereinrichtung, mit einem Behältertrimmsystem mit zwei einander zugeordneten Behältern, die über eine Fluidverbindung verbunden sind und zwischen denen über die Fluidverbindung ein Trimmfluid, welches eine von Wasser verschiedene Dichte aufweist, ausgetauscht werden kann, wobei die zwei Behälter jeweils mit einer eine Veränderung eines Behältervolumens zulassenden Behälterwandung aus flexiblem Material gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwandung der zwei Behälter einen Faltenbalgwandabschnitt aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalgwandabschnitt mittels einer Faltbalgführung geführt ist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterwandung der zwei Behälter einen formlosen Wandabschnitt aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältertrimmsystem eine Fördereinrichtung zum Fördern des Trimmfluids zwischen den zwei Behältern über die Fluidverbindung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fördereinrichtung eine Druckeinrichtung umfasst, die konfiguriert ist, wenigstens einen der zwei Behältern von außen gegen die Behälterwandung drückend mit einem äußeren Druck zu beaufschlagen.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältertrimmsystem eine den zwei Behältern zugeordnete Entlüftungsöffnung aufweist.
Vorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältertrimmsystem zwei weitere einander zugeordnete Behälter aufweist, die über eine weitere Fluidverbindung verbunden sind und zwischen denen über die weitere Fluidverbindung ein weiteres Trimmfluid, welches eine von Wasser sowie von dem Trimmfluid verschiedene Dichte aufweist, ausgetauscht werden kann, wobei die zwei weiteren Behälter jeweils mit einer eine Veränderung eines Behältervolumens zulassenden Behälterwandung aus flexiblem Material gebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass einer der zwei Behälter und einer der zwei weiteren Behälter miteinander gekoppelt sind, derart, dass eine Volumenänderung des einen der zwei Behälter zu einer korrespondierenden Volumenänderung des einen der zwei weiteren Behälter führt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumenänderung des einen der zwei Behälter aktiv und die korrespondierende Volumenänderung des einen der zwei weiteren Behälter passiv ausführbar sind.
Unterwassereinrichtung, insbesondere stationäres oder nicht-stationäres Tauchsystem, mit einer Trimmvorrichtung nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche.