Auf Messen wurden wir immer wieder gefragt, was denn alles an pneumatischen und elektronischen Bauteilen in so einem U-Boot eingebaut ist. Speziell bei den größeren Booten ist das natürlich etwas mehr als bei einem reinen Kolbenboot. Die gezeigten elektronischen Bausteine sind als Beispiele zu verstehen die zahlreich verbaut, jahrelang getestet und weiterentwickelt wurden. Andere Hersteller können natürlich ebenso zum Einsatz kommen.
BTS/KTS
Die Ballasttanksteuerung, oder auch Kolbentanksteuerung kurz BTS/KTS, ist nötig um den/die Kolbentanks anzusteuern. Dies kann auf mehrere Arten funktionieren. Zum einen als vollproportionaler Tank, das bedeutet der Kolben wird über seinen kompletten Verfahrweg mit einem linearen Schiebeschalter gesteuert. Dazu sind Magnete auf einem der Zahnräder und ein Hallsensor nötig. Ebenfalls möglich ist, die Steuerung über einen einfachen 2- oder 3-Wegeschalter der den Tank komplett flutet oder eben entleert. Als weitere Möglichkeit ist ein einfacher Schaltweg von 80% und 20% proportional zu nennen. Die letzten 20% können dann zum Trimmen über einen Schieberegler gesteuert werden.
Wassermelder
Der Wassermelder ist ein Relaisbaustein um eindringendes Wasser zu melden, oder bei einem Pressluftuboot das Fluten zu verhindern wenn das Schnorchelkopfventil noch geöffnet ist.
Ein/Aus Schalter
Der Ein/Aus Schalter schaltet die gesamte Bordelektrik stromlos. Alle Lastkreise sind hier angeschlossen. Als weiteren Ausgang gibt es einen 6V Abgriff um den Empfänger zu versorgen. Geschaltet wird üblicherweise über einen Reedkontakt um das Boot mit einem Magneten auch ungeöffnet ein- oder ausschalten zu können. Ebenfalls vorhanden ist ein Ladeeingang.
Mehrkanalschalter MKS
Der MKS ist sozusagen das Herzstück der U-Bootsteuerung. Er schaltet alle Funktionen die das Boot zusätzlich zur Steuerung aufweist. Angefangen beim einfachen Schalten der Positionsbeleuchtung bis hin zu den Kompressoren die über Abhängigkeitschaltung mit dem Schnorchelkopfventil und dem Wassermelder verbunden sind. Eine genaue Beschreibung gibt es im eigenen Beitrag des MKS.
Querstromruder Steuerung
Dieser Relaisbaustein kann 4 Querstrompumpen ansteuern. Ein weiteres Relais schaltet jeweils 2 Pumpen diagonal. Damit kann wahlweise das Boot “auf dem Teller” drehen, oder nach links und rechts travesiert werden.
Lage- Tiefenregler
Der LTR steuert die waagerechte Lage des Bootes und wirkt auf die Tiefenruder des U-Boots. Über einen Drucksensor wird die eingestellte Tauchtiefe gehalten. Für den Einsatz in Booten mit X-Rudern ist zwingend ein X-Mischer zwischen Servos und LTS zu installieren.
Druckschalter und Drucksensor
Der Druck- bzw. Unterdruckschalter meldet den Fülldruck oder Unterdruck zum Mehrkanalschalter und führt zu einer Abschaltung der Kompressoren oder bei Unterdruck zum Sperren des Flutbefehls. Inzwischen haben sich Drucksensoren durchgesetzt um die beiden Druckschalter (Unterdruck/Fülldruck) zu ersetzen.
Mikroventile
Die kleinste Baureihe der Festoventile (MZH) wird im Bereich der Ausfahrgeräte verwendet. Betriebsspannung ist hier 24V, jedes Ventil steuert ein Ausfahrgerät und den Schnorchelkopf an. Das Bild zeigt 8 Ventile auf einer Ventilinsel verbaut, die Ausgänge sind mit QS Verbindern ausgestattet. Inzwischen ist die MZH Reihe bei Festo ersetzt worden und nur noch gebraucht zu bekommen.
At trade fairs, we were repeatedly asked what pneumatic and electronic components are installed in a submarine. Especially with the larger boats, this is naturally more than in a pure piston boat. The electronic components shown are to be understood as examples that have been extensively installed, tested, and further developed over the years. Of course, other manufacturers can also be used.
BTC/PTC
The ballast tank control, or piston tank control, abbreviated BTS, is necessary to control the piston tanks. This can work in several ways. Firstly, as a fully proportional tank, meaning the piston is controlled over its entire stroke length with a linear slide switch. For this, magnets on one of the gears and a Hall sensor are required. It is also possible to control it using a simple 2- or 3-way switch that either completely floods or drains the tank.
Water detector
The water detector is a relay module used to detect incoming water or, in a compressed air submarine, prevent flooding when the snorkel head valve is still open.
On/Off Switch
The On/Off switch cuts off power to the entire onboard electronics. All load circuits are connected here. Additionally, there is a 6V tap to supply power to the receiver. Normally, switching is done via a reed switch to allow the boat to be turned on or off even when closed using a magnet. There is also a charging input.
Multi-channel switch (MKS)
The MKS is essentially the heart of the submarine control. It switches all functions that the boat has in addition to the control. This ranges from simply switching the position lights to the compressors that are connected to the snorkel head valve and the water detector via dependency logic. A detailed description is available in the separate MKS post.
Transverse thruster control
This relay module can control 4 transverse pumps. Another relay switches 2 pumps diagonally. This allows the boat to turn “on the plate” or traverse left and right.
Attitude and depth controller
The LTR controls the horizontal position of the boat and acts on the depth rudders of the submarine. The set diving depth is maintained via a pressure sensor.
Pressure switch and pressure sensor
The pressure or vacuum switch reports the filling pressure or vacuum to the multi-channel switch and leads to shutting down the compressors or, in case of vacuum, locking the flood command. Pressure sensors have now become established to replace the two pressure switches (vacuum/fill pressure).
Microvalves
The smallest series of Festo valves (MZH) are used in the area of extension devices. The operating voltage here is 24V, each valve controls an extension device and the snorkel head. The image shows 8 valves installed on a valve island, the outputs are equipped with QS connectors.
