DE1475903B1 - Schutzeinrichtung fuer unter Wasser befindliche Antriebe,insbesondere an Unterwasserschiebern - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schutzeinrich- triebes für die Schieberspindel dieser Antrieb betung für unter Wasser befindliche Antriebe, insbeson- schädigt wird. Ferner behindert ein solches Gehäuse dere an Unterwasserschiebern, mit einer hin- und die Wartung des Ventils und seines Antriebes,
herbeweglichen Spindel, die in eine Schutzgehäuse Es ist auch schon vorgeschlagen worden, das Venmit mindestens einer Druckausgleichsöffnung hin- 5 til und seinen Antrieb mit einem Gehäuse zu umeinragt. geben und dieses Gehäuse mit Öl zu füllen. Das

In letzter Zeit werden in steigendem Maße unter Gehäuse wird dann mit einem Druckspeicher verdem Meeresgrund gelegene Erdöllagerstätten ausge- bunden, der mit Stickstoff auf einen Druck vorbeutet. Hierbei werden häufig unter Wasser befind- gespannt wird, der höher ist als der höchste hydroliche Ventile, insbesondere Schieber, verwendet, die io statische Druck, dem das Absperrorgan ausgesetzt mit Hilfe kraftbetätigter Antriebe, z. B. hydraulischer werden soll. Bewegt sich nun die Schieberspindel oder pneumatischer Kolbentriebe oder mittels elek- des Schiebers in das Gehäuse hinein, so verdrängt trischer Antriebe ferngesteuert werden können. Da sie aus diesem eine entsprechende Menge öl, in solche Ventile häufig in einer Wassertiefe von 100 m den windkesselartig ausgebildeten Druckspeicher, so und mehr angeordnet werden und daher dem be- 15 daß in diesem das Stickstoffgas weiter komprimiert trächtlichen hydrostatischen Druck dös Wassers aus- wird. Da in einem solchen Fall die innerhalb und gesetzt sind, müssen sowohl das Ventil selbst als außerhalb des Gehäuses herrschenden Drücke nur auch seine Steuereinrichtung so beschaffen sein, daß wenig voneinander abweichen, kann das Gehäuse sie sowohl dem zerstörenden Einfluß des hydro- verhältnismäßig dünnwandig ausgebildet werden, so statischen Druckes als auch der Korrosionseinwir- 20 daß die Kosten und das Volumen des Gehäuses kung des Meerwassers standhalten können. geringer sind als bei der eingangs beschriebenen

Ein weiteres Anwendungsgebiet, bei welchem der- Konstruktion. Dafür bringt diese Anordnung aber artige Anforderungen auftreten, ist jenes der Be- den Nachteil des Druckspeichers mit sich, der über und Entladung von Großtankern, z. B. für den Trans- eine Leitung mit dem Ventil verbunden werden muß. port von Rohöl. Derart große Schiffe weisen einen 25 Insbesondere bei in beträchtlichen Meerestiefen anTiefgang auf, der das Anlaufen des Hafens oft nicht geordneten Ventilen stellt dies einen wesentlichen mehr gefahrlos gestattet. Diese Schiffe ankern daher Nachteil dar, abgesehen davon, daß das ölgefüllte in einer bestimmten Entfernung von der Küste und Gehäuse selbst kleinere Wartungsarbeiten unmöglich werden mit den an der Küste befindlichen Öltanks macht bzw. wesentlich erschwert. Ferner tritt auch od. dgl. durch am Meeresgrund verlaufende Rohr- 30 hier der Nachteil auf, daß das Gehäuse zerstört leitungen verbunden, die an der Ankerstelle mittels wird, wenn aus dem Ventil die von der Leitung biegsamer Schläuche zur Wasseroberfläche verlängert geführte Flüssigkeit in das Gehäuse eintritt, und dort sind. Um zu vermeiden, daß schwimmende Blatt- den Innendruck erhöht. Ferner bewirkt ein Leck in formen angeordnet werden müssen, die die Absperr- dem zum Windkessel führenden System einen Druckventile für diese Rohrleitungen tragen, werden solche 35 verlust im Gehäuse, so daß der hydrostatische Druck Ventile häufig an einer Stelle am Meeresgrund an- das Gehäuse zusammendrücken kann. Dadurch kann geordnet, an welcher die Schläuche an die Rohr- dieses Gehäuse undicht werden, worauf das öl aus leitung angeschlossen sind. dem Gehäuse entweicht und dafür nach einiger Zeit

Es hat sich nun gezeigt, daß zahlreiche bekannte Meerwasser in das Gehäuse eintritt, welches das

Konstruktionen für solche Unterwasserventile den 40 Öl langsam austreibt.

korrodierenden Einwirkungen des Meerwassers nicht Weiter ist aus der USA.-Patentschrift 2 934 036 lange gewachsen sind. Dies ist darauf zurückzufüh- eine Konstruktion bekanntgeworden, bei welcher eine ren, daß das Meerwasser häufig mehr oder weniger durchsichtige Schutzkappe vorgesehen ist, die auf ungehindert Zutritt zu empfindlichen Teilen des einen Gehäusestutzen aufgesetzt ist, der an seinem Schiebers, insbesondere dessen Spindetende, das aus 45 unteren Ende, das von der Schutzkappe nicht überdem Schiebergehäuse herausragt, erhält. Es ist nun deckt ist, mittels einer Bohrung versehen ist, die bereits vorgeschlagen, das gesamte Ventil und seinen bezüglich des von der Schutzkappe umschlossenen Antrieb in einem Gehäuse unterzubringen, das dem Raumes die Rolle einer Druckausgleichsbohrung hydrostatischen Druck gewachsen ist. Selbst bei rela- spielen kann. Das eigentliche Schutzgehäuse für die ti ν geringen Wassertiefen muß dieses Gehäuse ver- 50 Ventilspindel ist aber von einem Balg gebildet, welhältnismäßig starkwandig ausgebildet werden, was eher im Laufe des Betriebes dazu neigt, Undichtsich auf die Kosten nachteilig auswirkt. Ein weiterer heitsstellen zu bekommen. Durch eine solche UnNachteil eines das Ventil sowie seinen Antrieb zur dichtheitssteile kann das über die Druckausgleichs-Gänze umschließenden Gehäuses besteht darin, daß bohrung ungehindert eintretende Meerwasser Zugang bei einem Lecken des Ventils das Gehäuse mit der 55 zur Spindel erlangen, und es wird dann der Antrieb von der Leitung geführten Flüssigkeit gefüllt wird, innerhalb kurzer Zeit funktionsunfähig. Außerdem welche mitunter einen hohen Druck aufweist, wel- ist ein solcher Balg sehr leicht zusammenzudrücken, eher das Gehäuse sprengt. Weiter kann, selbst wenn so daß, insbesondere bei größeren Wassertiefen, der das Gehäuse dem Druck standhält, durch die in Balg durch das in den Raum zwischen ihm und der das Gehäuse eingetretene Flüssigkeit eine Verriege- 60 durchsichtigen Schutzkappe eintretende Wasser gegen lung des Absperrorgans des Ventils, insbesondere die Spindel gedrückt wird, wodurch die Funktion des Schiebers bewirkt werden, so daß der Schieber der Spindel beeinträchtigt werden könnte. Die in nicht mehr geöffnet bzw. geschlossen werden kann. einem solchen Fall am Balg reibende Spindel zerstört Ein solcher Fall tritt z. B. dann ein, wenn das Ge- den Balg innerhalb kurzer Zeit. Eine solche Konhäuse mit einem Medium gefüllt ist, das inkompres- 65 struktion eignet sich daher nicht für den Unterwassersibel ist. Da eine solche Betriebsstörung zunächst gebrauch.

von außen nicht feststellbar ist, besteht die Gefahr, Eine weitere bekannte Konstruktion (USA.-Patent-

daß durch übermäßige Energieaufnahme des An- schrift 2 137 685) weist ein Schutzgehäuse auf, das

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von einer Blechkappe gebildet ist, die das obere in der Kammer muß von außen her derart eingestellt Ende der Spindel abdeckt. Diese Blechkappe ist mit werden, daß die flexible Membran ständig im Durchbrechungen versehen, die eine Belüftung des wesentlichen druckentlastet ist, und es eignet sich Schutzgehäuseinneren ermöglichen sollen, da in daher eine solche Konstruktion nicht für den diesem ein schmelzbarer Teil angeordnet ist. Auch 5 Unterwassergebrauch, da ja unter Wasser befindeine solche Konstruktion eignet sich nicht für den liehe Antriebe im allgemeinen schwer zugänglich Unterwassergebrauch, da das Meerwasser freien Zu- sind.

gang zum Ende der Spindel hat. Die Unterschichtung einer Flüssigkeit durch Was-Die Erfindung setzt sich nun zur Aufgabe, eine ser ist gleichfalls an sich bekannt (USA.-Patentschrift Schutzeinrichtung für unter Wasser befindliche An- io 2 747 774), jedoch handelt es sich dort nicht um triebe, insbesondere an Unterwasserschiebern, mit eine Schutzflüssigkeit, welche den Zutritt des Umeiner hin- und herbeweglichen Spindel, die in ein gebungsmediums zu zu schützenden Armaturteilen Schutzgehäuse mit mindestens einer Druckausgleichs- verhindern soll, sondern es ist ein Tank vorgesehen, öffnung hineinragt, derart zu gestalten, daß mit ein- welcher am Meeresgrund angeordnet ist und bei fachen Mitteln ein wirksamer Schutz der empfind- 15 welchem Wasser in einem solchen Maße in den liehen Spindel gegen das aggressive Wasser erzielt Tank eingeführt wird, daß der Innendruck gleich werden kann, ohne daß hierdurch der Betrieb der dem hydrostatischen Außendruck des Meerwassers Spindel und damit des Antriebes beeinträchtigt wird gehalten wird. Diese Aufgabenstellung weicht von und ohne daß bewegliche Bauteile der Schutzeinrich- einer nach der vorliegenden Erfindung wesentlich ab. tung verwendet werden, welche im Betrieb zu Un- 20 Soll die Erfindung für eine stehende Spindel eindichtheiten neigen und daher eine Gefahrenquelle gesetzt werden und befindet sich das Schutzgehäuse sind. Die Erfindung löst diese Aufgabe im wesent- oberhalb des Unterwasserschiebers, so ist gemäß liehen dadurch, daß das Schutzgehäuse eine Schutz- einer Weiterbildung der Erfindung die Anordnung flüssigkeit enthält, deren spezifisches Gewicht von so getroffen, daß sich die Druckausgleichsöffnung im jenem des Wasser abweicht und die mit diesem nicht 25 unteren Teil des Schutzgehäuses befindet, wogegen die mischbar ist und daß in dem Schutzgehäuse zwischen Verbindung oben an der Trennwand angeordnet ist, der Druckausgleichsöffnung und der Spindel eine wobei die Schutzflüssigkeit leichter als Wasser ist. vorzugsweise rohrförmige Trennwand vorgesehen ist, Dadurch wird die erfindungsgemäße Schutzeinrichwelche die Spindel gegen bei den Spindelbewegungen tung an die vorstehend genannten Bedingungen anin das Schutzgehäuse eindringendes Wasser ab- 30 gepaßt. Die umgekehrte Anordnung ist zu treffen, schirmt, aber eine Verbindung zwischen dem die wenn sich der Antrieb unterhalb des Schiebers beSpindel aufnehmenden Raum und der die Druck- findet. Liegt eine waagerechte Spindel vor, so ist ausgleichsöffnung enthaltenden Kammer frei läßt. erfindungsgemäß die Trennwand als waagerechtes, Dadurch werden nun die obigen Nachteile der be- an beiden Enden mit der Wand des Schutzgehäuses kannten Konstruktionen völlig vermieden. Zunächst 35 dicht verbundenes Rohr ausgebildet, das oben eine wird durch das mit der Schutzflüssigkeit gefüllte oder mehrere Verbindungsöffnungen zum Innenraum Schutzgehäuse eine wirksame Abschirmung der emp- des Schutzgehäuses aufweist. Die Erfindung ist daher findlichen Antriebsteile, insbesondere der Spindel, bei entsprechender Konstruktion leicht an alle vorgegen das Wasser erzielt. Die Druckausgleichsöffnung liegenden räumlichen Gegebenheiten anpaßbar. Die verhindert, daß durch die in das Schutzgehäuse ein- 40 erfindungsgemäße Schutzeinrichtung folgt hierbei tauchende Spindel der Schutzflüssigkeitsdruck im automatisch allen Schwankungen des Außen- und Schutzgehäuse so stark erhöht wird, daß das Schutz- Innendruckes, so daß es z. B. keine Rolle spielt, in gehäuse bricht. Unter Umständen wird zwar ein welcher Wassertiefe das Unterwasserventil eingesetzt geringer Teil der Schutzflüssigkeit aus dem Schutz- wird. Dies ist wichtig für solche Anwendungsorte, gehäuse ausgetrieben und durch später eindringendes 45 bei denen wesentliche Gezeitenunterschiede vorWasser ersetzt, jedoch hat dieses keinen Zugang zur liegen. Ferner ist die erfindungsgemäße Konstruktion Spindel, da diese durch die Trennwand abgeschirmt unempfindlich gegen in das Schutzgehäuse eintretenist. Biegsame Teile sind nicht erforderlich, so daß des Rohrleitungsmedium, da der Innendruck im durch den hydrostatischen Druck keine Bauteile der Schutzgehäuse sofort durch aus dem Schutzgehäuse Schutzeinrichtung verbogen werden und dadurch den 50 durch die Druckausgleichsöffnung austretende Antrieb behindern können. Dadurch, daß die Schutz- Schutzflüssigkeit bzw. Leitungsmedium ausgeglichen flüssigkeit mit Wasser nicht mischbar ist und ihr wird. Ferner gestattet die erfindungsgemäße Konspezifisches Gewicht von jenem des Wasser abweicht, struktion eine Wartung des Systems der Schutzwird stets eine Über- bzw. Unterschichtung der einrichtung, während sich das Ventil in Betrieb be-Schutzflüssigkeit durch das Wasser im Schutzgehäuse 55 findet. Es braucht lediglich das Schutzgehäuse absichergestellt, wodurch bei entsprecheneder Dirnen- genommen, die nötige Arbeit durchgeführt, hierauf sionierung die oben angeführten Vorteile voll ge- das Schutzgehäuse wieder aufgesetzt und neuerlich wahrt bleiben. mit der Schutzflüssigkeit gefüllt zu werden. Dies Die Verwendung von öl als Schutzflüssigkeit bei kann z. B. durch einen Taucher verhältnismäßig leicht einer Armaturenspindel ist zwar aus der USA.- 60 durchgeführt werden. Infolge der einfachen Kon-Patentschrift 2 444 703 an sich bekanntgeworden, struktion der Schutzeinrichtung ist ihr Preis gering, jedoch wird dort diese Schutzflüssigkeit in einer so daß er nicht wesentlich in die Gesamtkosten des Kammer dazu verwendet, den Innendruck im ge- Unterwasserschiebers eingeht, schlossenen Ventilgehäuse auszugleichen, um einen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Bruch einer Membran zu vermeiden. Die Abdichtung 65 Schutzeinrichtung sind in den Zeichnungen schemaergibt sich hierbei durch die Membran, die verhin- tisch dargestellt.

dert, daß das vom Ventil geführte korrodierende Fig. 1 zeigt einen Unterwasserschieber im VerMedium zur Dichtungspackung gelangt. Der Druck tikalschnitt, während

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F i g. 2 im größeren Maßstab die Schutzeinrichtung eine Kammer 104. An dem geschlossenen Ende 101

der Konstruktion nach F i g. 1 zeigt; des Gehäuses 102 ist ein Abflußstutzen 106 befestigt,

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsvariante für einen der ein Innengewinde besitzt und in den ein Stöpsel

Schieber mit einer horizontal angeordneten Spindel; 108 eingeschraubt ist, der den Stutzen 106 ver-

F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsvariante für 5 schließt. Ein Füllventil 110 ist mit einem Stutzen 112

nur zeitweise unter Wasser befindliche Antriebe. verbunden, der sich im Bereich des unteren Endes

Der ferngesteuerte Plattenschieber 10 (F i g. 1) hat des Gehäuses 102 von dessen zylindrischer Wand 99 ein Schiebergehäuse 12 mit einer Schieberkammer 14, weg erstreckt. Die Trennwand 98, an der die Grund-Durchflußkanälen 16,18 und Flanschen 20, 21, die platte 100 befestigt ist, umgibt die Schieberspindel 66 mittels Schrauben 22 mit einer Rohrleitung 23 ver- io und erstreckt sich in die Kammer 104 bis in den bunden sind. In der Schieberkammer 14 ist eine Bereich des geschlossnen Endes des Gehäuses 102. Schieberplatte 24 vorgesehen, in der ein Durchlaß Die Grundplatte 100 der Schutzeinrichtung ist mit 26 ausgebildet ist und die zwischen einer Offenstel- mindestens einer Druckausgleichsöffnung 114 auslung und einer Schließstellung bewegbar ist. In ring- gebildet. Beim Einbau des Schiebers werden in diese förmigen Vorsprüngen 36 und 38, die sich in die 15 Druckausgleichsöffnungen ein oder mehrere Stöpsel Schieberkammer 14 erstrecken, sind einander gegen- (Fig· 2), beispielsweise aus Kunststoff, eingepreßt, überliegende Ringnuten 32 und 34 ausgebildet, die Diese Stöpsel werden jedoch bei der ersten Bezwei gleiche Sitzringe 28 und 30 aufnehmen. Die tätigung der Schieberspindel aus den öffnungen Schieberplatte 24 ist mit parallelen, ebenen Dicht- 114 herausgedrückt, wie nachstehend beschrieben flächen 40 und 42 versehen, an denen die Sitzringe ao wird.

28 und 30 anliegen, so daß ein dichter Abschluß Während des Einbaus ist die Spindel des Schiebers zwischen der Schieberplatte und dem Schieber- eingefahren. Nach dem Eindrücken der Kunststoffgehäuse erzielt wird. An einem Ringflansch 46 des stöpsel 116 in die öffnungen 114 und dem Heraus-Schiebergehäuses 12 ist eine Haube 44 mit Schrau- nehmen des Abflußstöpsels 108 aus seinem Stutzen ben 48 befestigt, die eine Reihe von öffnungen 50 25 106 werden das Rohr 54, die Getriebeeinheit 86 und in einem Ringflansch 52 durchsetzen. Auf diese die Kammer 104 durch das Füllventil 110 hindurch Weise ist die Schieberkammer 14 dicht abgeschlossen. mit einer nicht zusammendrückbaren Schutzflüssig-An der Haube 44 ist ein Rohr 54, in das ein Füll- keit, beispielsweise Transformatorenöl gefüllt. Da stutzen 55 eingeschraubt oder eingeschweißt ist, mit sich die Schieberspindel 66 während des Füllvorgan-Schrauben 56 befestigt, die öffnungen 58 in einem 30 ges in ihrer eingefahrenen Stellung befindet, ver-Ringflansch 60 des Rohres 54 durchsetzen und in drängt sie nur einen minimalen Anteil des Volumens im Kreis angeordnete Gewindebohrungen 62 der der Kammer 104. Nach dem Füllen der Kammer 104, Haube 44 eingeschraubt sind. des Rohres 54 und des Getriebes 86 mit Transfor-

An der Schieberplatte 24 ist eine Spindel 66 be- matorenöl wird die Fülleinrichtung von dem Füllfestigt, die öffnungen 68 und 70 in der Haube bzw. 35 ventil 110 entfernt. Jetzt können der Schieber und dem Rohr und eine Dichtungskammer 64 durchsetzt. sein Antrieb versenkt werden. Wenn der Schieber In der Dichtungskammer 64 ist eine Dichtung 72 und sein Antrieb auf dem Meeresgrund angelangt angeordnet, welche die Spindel 66 umgibt und gegen sind, ist das System betriebsbereit. Bei der ersten die Haube abdichtet. An dem oberen Teil des Rohres Betätigung des Schiebers wird die Spindel aus dem 54 ist ein Antrieb 74 befestigt, der ein durch einen 40 Schieber herausbewegt und in die Kammer 104 geMotor 87 angetriebenes Getriebe 86 besitzt. Zur Be- drückt. Da diese Kammer mit der nicht zusammenfestigung des Antriebes 74 an dem Rohr 54 dienen drückbaren Schutzflüssigkeit gefüllt ist, steigt bei der Schrauben 76, die öffnungen 78 in einem Ring- Bewegung der Spindel in die gefüllte Kammer der flansch 80 des Rohres durchsetzen. Der Motor 87 Druck in dieser schnell an. Wenn der Innendruck kann bekannter Art sein, z. B. elektrisch oder durch 45 der Kammer einen Wert erreicht, der beträchtlich ein Druckmittel betrieben. Der Motor 87 wird von über dem hydrostatischen Druck des Seewassers auf einer entfernten Kraftquelle ferngesteuert. dem Niveau des Schiebers liegt, wird der Stöpsel 116 In einem oberen und einem unteren Axiallager 88 aus der öffnung 114 herausgedrückt, so daß ein ist ein Schneckenrad 82 drehbar gelagert, das ein Teil des Öls durch die Öffnung austreten kann und Innengewinde hat, das mit einem Außengewinde 84 50 die Kammer von dem Überdruck entlastet wird, der Schieberspindel 66 kämmt. Der Motor 87 dreht Wenn die Spindel weiterbewegt wird, bis sie ganz das Schneckenrad über ein Untersetzungsgetriebe 92 ausgefahren ist, wird ein ölvolumen, das dem Spin- und eine Schnecke 90, wodurch eine Bewegung der delvolumen entspricht, aus der öffnung 114 heraus-Schieberplatte 24 in die öffnungs- oder Schließrich- gedrückt. Dieses Ölvolumen geht verloren. Das in tung bewirkt wird. 55 das Meer gedrückte öl steigt zum Meeresspiegel auf Am Getriebe 86 ist eine Schutzeinrichtung 96, von und zeigt an, daß die erste Betätigung des Systems der sich ein geflanschtes, eine Trennwand 98 bilden- erfolgreich durchgeführt worden ist. Wenn der Schiedes Rohr erstreckt, mit Schrauben 97 befestigt, die ber untergetaucht worden und das verdrängte Voden Tragrohrflansch 99' und Gewindebohrungen 105 lumen des Transformatorenöls aus der öffnung 114 des Getriebes durchsetzen. Zwischen dem Schieber 60 ausgetreten ist, fällt der Druck in der Kammer schnell und der Schutzeinrichtung 96 ist eine dichte Verbin- auf einen Wert, der dem hydrostatischen Druck des dung vorhanden. Eine Grundplatte 100, welche die Seewassers auf dem Niveau des Schiebers entspricht. Bodenwand der Schutzeinrichtung 96 bildet, ist am Wenn sich die Spindel in den Schieber hinein be-Außenumfang des die Trennwand 98 bildenden Roh- wegt, wird das von der Spindel verdrängte Volumen res angeschweißt. Ein Gehäuse 102, das zylindrische 65 des Schutzmediums herabgesetzt und tritt das die Wände 99 hat und ein geschlossenes Ende 101 be- Anordnung umgebende Wasser in den unteren Teil sitzt, ist durch Schweißen um den Außenumfang der Kammer 104 ein. Dieses Wasser ersetzt das abder Grundplatte 100 herum befestigt und begrenzt gegebene ölvolumen, so daß der Druck in der Kam-

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mer 104 auf dem Wert des hydrostatischen Drucks werden, so daß das Spülmedium an den Meeres-

des Seewassers gehalten wird. spiegel gelangen kann, ohne daß dieses Medium

In der Schutzeinrichtung wird öl nicht nur wegen verlorengeht bzw. das Meer verschmutzt,

seiner Schutzwirkung verwendet, sondern auch, weil Eine Druckverriegelung der Schieberplatte kann

es ein niedrigeres spezifisches Gewicht hat als Wasser 5 nicht erfolgen, weil die Kammer 104 stets offen ist,

und sich nicht mit Wasser mischt. In der Kammer so daß bei der Bewegung der Spindel verdrängtes

104 schwimmt das Öl oben auf dem Wasser und Medium aus der Kammer 104 herausfließen kann,

bildet eine Flüssigkeitsdichtung 103 (F i g. 1). Da sich Die Schutzeinrichtung 96 kann unabhängig von der

die Trennwand 98 in den obersten Teil der Kammer Tiefe, in welcher die Anordnung verwendet werden

104 erstreckt, bleibt der Wasserspiegel oder das io soll, leicht und billig ausgeführt sein, weil der Innen-

Niveau der Flüssigkeitsdichtung stets unter dem obe- und der Außendruck stets im Gleichgewicht bleiben

ren Ende der Trennwand 98, so daß das Wasser und kein Druckunterschied auftreten kann, der das

nicht in das Getriebe oder das Rohr 54 eintreten Gehäuse der Druckausgleichseinrichtung beschädigen

kann. Wenn sich die Schieberspindel 66 in ihre könnte.

unterste Stellung bewegt (Fig. 2), wird das von ihr 15 Fig. 3 zeigt ein Absperrorgan, in dem die Spindel

verdrängte ölvolumen herabgesetzt auf ein oberstes horizontal angeordnet ist. Diese Ausführungsform

Niveau 103'. besitzt eine Schutzeinrichtung 118 mit einem ge-

Während der ersten Betätigungen drückt die Spin- flanschten, horizontalen, eine Trennwand 120 bildendel 66 bei ihrer Bewegung in die Schutzeinrichtung den Rohr, das sich in das Innere einer Kammer 96 zusammen mit dem Seewasser auch eine kleine 20 122 erstreckt. Das horizontale Rohr 120 ist durch Menge Öl aus der Kammer 104, so daß sich die Schweißen in dem Gehäuse 124 der Schutzeinrich-Flüssigkeitsdichtung 103 auf einem unteren Niveau tung 118 befestigt und hat einen Ringflansch 121, befindet, das in F i g. 1 strichliert angedeutet ist. Die der am Getriebe 86 mit Schrauben 123 befestigt ist. Trennwand 98 erstreckt sich jedoch beträchtlich über Auf diese Weise wird die Schutzeinrichtung vom das höchste Niveau 103' der Flüssigkeitsdichtung und 25 Getriebe getragen. Das horizontale Rohr 120 ist verhindert einen Eintritt von Wasser in das Getriebe koaxial zu der Schieberspindel 66 angeordnet und oder das Rohr 54. Bei Veränderungen des hydro- nimmt beim Ausfahren der Spindel deren äußeres statischen Drucks des Seewassers auf dem Niveau Ende auf. Das Rohr 120 ist mit mehreren Öffnungen des Schiebers, beispielsweise infolge von Ebbe und 126 ausgebildet, die eine Verbindung zwischen der Flut, wird der erhöhte bzw. herabgesetzte hydro- 30 Kammer 122 und dem Getriebe 86 und dem Rohr statische Druck über die Öffnung 114 in der Schutz- 54 herstellen. Am unteren Ende des Gehäuses 124 einrichtung 96 ins Innere des Getriebes 86 und des ist durch Schweißung od. dgl. eine Grundplatte 128 Rohres 54 übertragen. Der Druck in der Schutz- befestigt, die als ein Bodenwandverschluß der einrichtung und der hydrostatische Druck bleiben Schutzeinrichtung 118 dient. Die Grundplatte 128 ist daher stets im Gleichgewicht, und es besteht keine 35 mit Öffnungen 130 ausgebildet, die Stöpsel 132 aufGefahr, daß das System durch einen Druckunter- nehmen, welche die Kammer 122 vorübergehend abschied beschädigt wird. Da das Öl nicht zusammen- dichten. Von der Gehäusewand 124 erstreckt sich drückbar ist, bleibt auch das Niveau der Dichtungs- im Bereich der Grundplatte 128 ein Stutzen 136, der flächen 103 und 103' im wesentlichen gleich. mit einem Füllventil 134 verbunden ist und dieses

Wenn die Dichtung 72 des Schiebers so stark ab- 40 mit der Kammer 122 verbindet. An dem geschlossegenutzt ist, daß das Fördermedium aus der Schieber- nen Ende des Gehäuses ist ein Abflußstutzen 138 kammer 14 in das Rohr 54 zu lecken beginnt, steigt befestigt, der mit einem Innengewinde versehen ist, im Gegensatz zu Systemen, die in einem Gehäuse in das ein Abflußstöpsel 140 eingeschraubt ist, der eingeschlossen sind, der Innendruck im Getriebe 86 zum Schließen des Stutzens 138 dient,
und der Kammer 104 nicht über den hydrostatischen 45 Die Wirkungsweise der in F i g. 3 dargestellten Druck des Seewassers. Das aus der Dichtung 72 in Ausführungsform ist im wesentlichen die gleiche wie das Rohr 54 leckende Medium verdrängt nur das die bei der Ausführungsform nach F i g. 1 und 2. in dem System vorhandene Transformatorenöl und Nachdem das Rohr 54, das Getriebe 86 und die kann zunächst nicht aus der Öffnung 114 in der Schutzeinrichtung mit Transformatorenöl gefüllt Grundplatte 100 der Schutzeinrichtung 96 heraus- 50 worden und die Stöpsel 132 in die Öffnungen 130 strömen. Da das Transformatorenöl ein niedrigeres hineingedrückt worden sind, wird die ganze Anordspezifisches Gewicht hat als Wasser, erscheint es nung auf den Meeresgrund versenkt. Bei ihrer ersten auf der Oberfläche des Wasserkörpers, in dem der Betätigung wird die Schieberspindel 66 aus ihrer einSchieber untergetaucht ist, und zeigt somit das Leck gefahrenen in ihre ganz ausgefahrene Stellung bean. Auch eventuell später ausgetretenes Förder- 55 wegt, wobei sie Transformatorenöl verdrängt und medium (im allgemeinen Rohöl) hat zumeist ein den Druck in der Schutzeinrichtung 118 so weit niedrigeres spezifisches Gewicht als Meerwasser und ändert, daß die Kunststoffstöpsel 132 aus ihren Öffsteigt zum Wasserspiegel auf, um das Leck an- nungen 130 herausgedrückt werden, so daß eine Verzuzeigen. Ein Taucher kann dann den Dichtungs- bindung zwischen der Schutzeinrichtung und der stutzen 73 nachstellen, so daß die Dichtung 72 star- 60 Umgebungsflüssigkeit (Meerwasser) hergestellt wird, ker zusammengedrückt und die Undichtigkeit be- In dem Augenblick, in dem die Stöpsel 132 durch hoben wird. Der Taucher kann dann eine Fülleitung den höheren Druck in der Kammer 122 aus den an den Rohrstutzen 55 anschließen und von einer Öffnungen 130 herausgedrückt werden, ist der Druck Druckmittelquelle zusätzliches Transformatorenöl in innerhalb der Kammer höher als der hydrostatische das Rohr 54 und das Getriebe drücken, so daß das 65 Druck.

ausgetretene Fördermedium aus der ganzen Anord- Aus der Öffnung 130 fließt dann eine kleine nung herausgedrückt oder -gespült wird. An die Menge Transformatorenöl, so daß der Druck innerÖffnung 114 kann eine Austrittsleitung angeschlossen halb der Kammer sinkt und dem hydrostatischen

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Druck des Seewassers angeglichen wird. Wenn sich erstreckt. Ein oberer Teil des Überlaufrohres 218 er-

die Schieberspindel 66 aus ihrer ganz ausgefahrenen streckt sich nach außen durch die Endwand 208 der

Stellung in ihre ganz eingefahrene Stellung bewegt, Schutzeinrichtung 196 und ist mit einem Krümmer

nimmt das Volumen des verdrängten Öls ab, so daß von im wesentlichen 180° versehen. In dem Krüm-

jetzt Wasser durch die Öffnungen 130 in die Schutz- 5 mer 220 des Überlaufrohres 218 ist mit Preßsitz ein

einrichtung 118 eintritt und der auf dem Niveau Stöpsel 222 angeordnet, der strichliert angedeutet ist.

des Schiebers herrschende hydrostatische Druck über Dieser Stöpsel 222 kann aus verschiedenen Kunst-

das Transformatorenöl in das Rohr 54, das Getriebe stoffen, Gummi od. dgl. bestehen und wird aus der

86 und die Schutzeinrichtung übertragen wird. Da Austrittsöffnung des Überlaufrohres verdrängt oder

das Transformatorenöl ein niedrigeres spezifisches io herausgedrückt, wenn sich die Schieberspindel bei

Gewicht hat als Meerwasser und sich mit diesem ihrer ersten Betätigung aus ihrer untersten in ihre

nicht mischt, schwimmt das öl auf der Oberfläche oberste Stellung bewegt. Der Einbau des Schiebers

des Wassers, so daß im unteren Teil der Schutz- mit dem Antrieb und der Schutzeinrichtung 196 er-

emiichtung eine ÖI-Wasser-Trennfläche 133 vorhan- folgt im wesentlichen in der an Hand der Fig. 1,

den ist. Bei ganz eingefahrener Schieberspindel ist 15 2 und 3 beschriebenen Weise.

das Transformatorenöl nur minimal verdrängt, so Unmittelbar nach dem Herausdrücken des Stöpsels daß sich diese Trennfläche auf ihrem obersten Niveau 222 aus dem Uberlaufrohr 218 sinkt der Druck in in der Kammer 122 befindet, wie in Fig. 3 bei 133' der Kammer 197, bis er mit dem hydrostatischen strichliert angedeutet ist. Wenn sich die Spindel 66 Druck des Seewassers im Gleichgewicht ist. Nach in ihre äußerste Stellung bewegt, die in F i g. 3 strich- 20 dem Verdrängen des Stöpsels 222 werden der Inneniiert angedeutet ist, verdrängt die Schieberspindel 66 und der Außendruck über das Überlaufrohr 118 durch die Öffnungen 130 mehr Flüssigkeit aus der übertragen, so daß das Gleichgewicht ständig aufKammer 122 in das Meer, so daß die Trennfläche rechterhalten wird. Bei einer Bewegung der Schieberin der Kammer 122 auf ihr unterstes Niveau sinkt, spindel 66 in ihre unterste Stellung wird in das Überwie in F i g. 3 strichliert bei 133 angedeutet. Das 25 laufrohr 218 eine Meerwassermenge gesaugt, die Transformatorenöl verhindert daher einen Eintritt einem Teil der Schieberspindel entspricht, der sich von Meerwasser in das Rohr 120, in dem es die unter das Rohr 54 bewegt. Da Wasser schwerer ist Einrichtung zur Steuerung der Spindel beschädigen als öl, fließt Wasser, das über die höchste Stelle des würde. Die Schutzeinrichtung ist so hoch, daß sie Krümmers 220 des Überlaufrohres hinausgelangt, in einen Eintritt von Meerwasser in das Getriebe und 30 dem Überlaufrohr 218 abwärts in den untersten Teil das Rohr 54 sowie eine Korrosion der Innenteile der Schutzeinrichtung. Nach mehreren Betätigungen des kraftbetätigten Antriebes und des Schiebers ver- der Schieberspindel 66 zwischen ihrer obersten und hindert. untersten Stellung ist ein vorbestimmter Teil der Gemäß F i g. 4 ist eine Schutzeinrichtung 196 zur Kammer 197 mit Meerwasser gefüllt. Zu diesem Zeit-Aufrechterhaltung eines Gleichgewichts zwischen den 35 punkt ist auch das Überlaufrohr 218 vollständig mit Drücken im Innern und auf der Außenseite des Meerwasser gefüllt, so daß dieses kein weiteres Getriebes und des Rohres 54 des Schiebers vor- Transformatorenöl verdrängen kann. Die die Schiegesehen. Diese Schutzeinrichtung 196 besitzt eine berspindel 66 umgebende Trennwand 204 dient als Grundplatte 198, die mit Schrauben 200 dicht an eine Sperre, die verhindert, daß Meerwasser in das der oberen Fläche des Getriebes 86 befestigt ist. 40 Getriebe und das Rohr 54 eintritt. Da das Meer-Zwischen dem Getriebe und der Grundplatte kann wasser schwerer ist als Öl, kann es nicht über das gegebenenfalls eine Dichtung angeordnet sein. Die untere Ende des Überlaufrohres 218 steigen.
Grundplatte 198 ist mit einer zentralen öffnung 202 Es sei angenommen, daß der obere Teil der Drackausgebildet, durch welche sich die Spindel 66 hin- ausgleichseinrichtung 96 aus dem Meeresspiegel auf- und herbewegen kann. An der Grundplatte 198 ist 45 taucht, wie in F i g. 4 gezeigt ist. Das in dem Krümin der zentralen Öffnung 202 durch Schweißen mer 220 des Überlaufrohrs 218 befindliche Medium od. dgl. ein langgestrecktes Innenrohr 204 befestigt, läuft dann aus und wird durch Luft ersetzt. Unter das sich über das freie Ende der Schieberspindel diesen Bedingungen bewirkt eine Bewegung der Schiein deren oberster Stellung hinaus erstreckt. Das berspindel 66 aus der untersten in die oberste Stel-Innenrohr204 ist von einem langgestreckten Ge- 50 lung, daß eine Flüssigkeitsmenge, die dem von der häuse 206 umgeben, das durch Schweißen od. dgl. Schieberspindel verdrängten Flüssigkeitsvolumen entan der Grundplatte 198 befestigt ist und eine Kam- spricht, aus dem Überlaufrohr 218 ausfließt, so daß mer 197 begrenzt, die ein beträchtliches Volumen sie verloren geht. Wenn die Spindel in ihre unterste hat. Das Gehäuse 206 reicht über das obere Ende Stellung zurückkehrt, wird Luft in das Rohr 218 eindes Innenrohres 204 hinaus und besitzt im Abstand 55 gesaugt, erreicht aber das untere Ende des Rohrs von dem Innenrohr 204 eine geschlossene Endwand 218 nicht, weil das Innenvolumen des Rohrs be-208. An der Endwand 208 des Gehäuses 206 ist ein trächtlich größer ist als das von der Schieberspindel Stutzen 210 befestigt, in den ein Füllstöpsel 212 ein- verdrängte Flüssigkeitsvolumen. Wenn der obere Teil geschraubt ist. Im Bereich des unteren Endes des der Schutzeinrichtung 196 oberhalb des Wasserspie-Gehäuses 206 befindet sich ein Ventilstutzen 214, der 60 gels bleibt, bewirkt ein fortgesetztes Hin- und Hersich von der Wand des Gehäuses 206 weg erstreckt gehen der Schieberspindel 66 aus ihrer untersten in und ein Ventil 216 zum Füllen oder Entleeren der die oberste Stellung nur ein Steigen und Fallen des Kammer 197 trägt. An der Endwand 208 ist durch Flüssigkeitsstandes in dem Überlaufrohr 218, so daß Schweißen od. dgl. ein an beiden Enden offenes, Luft in das Rohr 218 ein- und aus ihm austritt. Wenn langgestrecktes Überlaufrohr 218 befestigt, das sich 65 die Schutzeinrichtung wieder unter Wasser gelangt, durch eine öffnung in der Stirnwand 208 des Ge- beispielsweise weil der Wasserstand bei Flut steigt, häuses 206 und zwischen dem Rohr 204 und dem drückt die Schieberspindel bei ihrer Hin- und Her-Gehäuse 206 bis in den Bereich der Grundplatte 198 bewegung nur in der vorstehend beschriebenen Weise

eine Luftmenge aus dem Überiaufrohr. Unter diesen Umständen bewirkt eine Bewegung der Schieberspindel aus ihrer obersten in die unterste Stellung nur, daß eine Wassermenge in das Überlaufrohr 218 gesaugt wird und die in dem Rohr 218 befindliche Luft bis zur obersten Stelle des Krümmers 220 des Rohrs steigt, von wo sie bei der nächsten Betätigung der Schieberspindel durch das Wasser verdrängt wird. Infolge der Schutzeinrichtung 196 kann der Schieberantrieb daher intermittierend untergetaucht werden, ohne daß ein Teil des Antriebes infolge eines übermäßig starken Verlusts der Schutzflüssigkeit verunreinigt wird.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Schutzeinrichtung für unter Wasser befindliche Antriebe, insbesondere an Unterwasserschiebern, mit einer hin- und herbeweglichen Spindel, die in ein Schutzgehäuse mit mindestens einer Druckausgleichsöffnung hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzgehäuse (102, 124, 206) eine Schutzflüssigkeit enthält, deren spezifisches Gewicht von jenem des Wassers abweicht und die mit diesem nicht mischbar ist und daß in dem Schutzgehäuse zwischen der Druckausgleichsöffnung (114, 130, 218) und der Spindel (84) eine vorzugsweise rohrförmige Trennwand (98, 120, 204) vorgesehen ist, welche die Spindel (84) gegen bei den Spindelbewegungen in das Schutzgehäuse eindringendes Wasser abschirmt, aber eine Verbindung zwischen dem die Spindel aufnehmenden Raum und der die Druckausgleichsöffnung enthaltenden Kammer (104, 122,197) frei läßt.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Druckausgleichsöffnung (114, 130, 218) im unteren Teil des Schutzgehäuses (102, 124, 206) befindet, wogegen die Verbindung oben an der Trennwand (98, 120, 204) angeordnet ist, und daß die Schutzflüssigkeit leichter als Wasser ist.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzflüssigkeit Transformatorenöl ist.

4. Schutzeinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsöffnung von einem Überlaufrohr (218) gebildet ist, das an seinem oberen die Wand des Schutzgehäuses (206) durchsetzenden Ende (220) abwärts gebogen ist und dessen unteres Ende im Bodenbereich des Schutzaehäuses mündet (Fig. 4).

5. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für eine waagerechte Spindel, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand als waagerechtes, an beiden Enden mit der Wand des Schutzgehäuses (124) dicht verbundenes Rohr (120) ausgebildet ist, das oben eine oder mehrere Verbindungsöffnungen (126) zum Innenraum (122) des Schutzgehäuses aufweist (F i g. 3).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen OOPY