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Unterwasser-Kupplung Zur Verbindung von unter Wasser liegenden Antrieben,
Maschinen, Vorrichtungen od. dgl. mit über Wasser befindlichen Speise-; Steuer-,
Kommando-, Abflußstellen,od. dgl. benutzt man, Kuppelvorrichtungen, deren Kuppelhälften
mittels flexibler Leitungen mit den Antrieben od. dgl. einerseits, den Speisestellen
od. dgl. andererseits verbunden sind. und die für den Kuppel- oder Entkuppelvorgang
aus dem Wasser gehoben werden. Derartige Kuppelvorrichtungen müssen absolut wasserdicht
schließen, da sie betriebsmäßig im Wasser versenkt liegen. Die Zuleitungen zu der
Kupplung müssen für den Kuppelvorgang flexibel sein, was beispielsweise, wenn es
sich darum handelt, elektrische Ströme mit großen. Stromstärken zu übertragen, zu
Schwierigkeiten führt. Auch sind die flexiblen Leitungen ständig der Einwirkung
des Wassers und der evtl. in diesem befindlichen chemischen Verunreinigungen ausgesetzt
und können durch von dem Wasser mitgeführte Fremdkörper beschädigt werden.
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Gegenüber dieser bekannten Anordnung bezieht sich die Erfindung auf
eine Unterwasser-Kupplung, bei der sowohl bei dem Kuppelvorgang als auch betriebsmäßig
die Kuppelhälften außer Wasser sind und flexible Leitungen vorwiegend vermieden
werden. Dies wird dadurch bewirkt, daß die einen Enden der zu kuppelnden Leitungen,
Rohrleitungen,
Übertragungsgestänge, Bowdenzüge od. dgl. unter einer Tauchglocke angeordnet sind
und daß die mit diesen zu kuppelnden Enden unter einer oder mehreren" anderen Tauehglocken.
angeordnet sind, welche zur Kupplung in die erste Tauchglocke so eingeführt bzw.
bei der oder nach Entkupplung so aus dieser-herausgeführt und in dieser bewegt .werden,
daß die Kuppelstellen stetstrocken bleiben.
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. Für die Verwirklichung dieses Erfindungsgedankens gibt es vielerlei
Möglichkeiten. Eine besonders zweckmäßige Anordnung ist dadurch gekennzeichnet,
daß die zu kuppelnden Enden der Leitungen, Rohrleitungen, Übertragungsgestänge,-
Bowdenzüge. od. dgl. fest, und zwar vorwiegend nach oben ge-'richtet unter -der
Tawchglocke angeordnet sind und daß. die mit diesen zu kuppelnden Enden fest, und
zwar vorwiegend nach unten gerichtet, unter' einer oder mehreren anderen Tauchglocken
angeordnet sind. In diesem Falle werden die zu kuppelnden, vorwiegend nach unten
gerichteten. Enden unter ihrer Tauchglocke oder -glocken von unten neben den nach
oben gerichteten Enden vorbei in die letztere überdachende Tauchglocke eingeführt;
sodann seitlich bewegt oder verschoben und der Kuppelvorgang durch Wiederabsenken
der eingeführten Enden bewirkt. Dieser Vorgang kann gegebenenfalls dadurch vereinfacht
werden, daß die einen oder. die anderen oder beide Enden der Leitungen usw. in der.
zugehörigen Tauchglocke beweglich, verschiebbar, schwenkbar od. dgl. angeordnet
sind.
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Es ist nun denkbar, die Bewegung, das Verschieben oder Schwenken der
beweglich in der zugeordneten Tauchglocke angeordneten Leitungsenden durch von über
Wasser zu betätigende Mittel, wie Handhebel, Kurbel od. dgl., zu bewirken. Es kann
jedoch andererseits besonders vorteilhaft sein, die Bewegung, Verschiebung, Schwenkung
od. dgl. der Leitungsenden selbsttätig bei oder durch die Einführung der einen Tauchglocke
oder -glocken in die andere bzw. durch die Relativbewegung der Glocken zueinander
zu bewirken.
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Für eine betriebssichere Kupplung der Leitungsenden miteinander wird
man diese; insbesondere auch wenn sie beweglich angeordnet sind, derart gefedert
haltern, daß die zu verbindenden Leitungsenden in gekuppeltem Zustand durch die
Kraft der Federung gegeneinandergedrückt werden bzw. daß die geschlossene Kupplung
unter Federdruck steht.
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Die Einführung der die Leitungsenden- überdachenden Tauchglocke oder
-glocken in die Tauchglocke der zu kuppelnden Gegenenden wird man im allgemeinen
durch die Relativbewegung der anzuschließenden Maschine oder der anzuschließenden
Apparate gegenüber dem diese aufnehmenden oder tragenden Baukörper oder- Konstruktionsteil
bewirken. Dagegen kann es zweckmäßig sein, die eigentliche. Kuppelbewegung der zu
verbindenden Leitungs- od. dgl. Enden aufeinander zu bzw. die Kupplung der Enden
unabhängig von der Relativbewegung der Tauchglocken zueinander durch einen oder
mehrere Antriebe, beispielsweise mittels Steckschlüssel, Hebestangen od. dgl., von
über dem . Wasserspiegel aus vorzunehmen.
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Eine weitere Variationsmöglichkeit des Erfindungsgedankens ergibt
die Anordnung, bei der die zu kuppelnden Enden der Leitungen usw. fest, und zwar
vorwiegend nach unten gerichtet, unter der Tauchglocke angeordnet sind und die mit
ersteren zu kuppelnden Enden ebenfalls fest, und zwar vorwiegend -nach oben, unter
.'ihrer zugehemigen Tauchglooke angeordnet gind und bei der die letzteren Tauchglocken
bei oder durch ihre Einführung in die erstere Tauchg locke bzw. durch die Relativbewegung
der Glocken zueinander so bewegt, gekippt, geschwenkt od. d g1. werden, daß sie
der Bewegung der zu kuppelnden Leitungsenden aufeinander zu ,und. deren Kupplung
den: Weg freigeben, während sie sich bei der Entkuppelbewegung wieder, vorwiegend
selbsttätig, über ihre Leitungsenden usw. stülpen oder bewegen.
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Es bedeutet für die nach der Erfindung ausgebildete Kupplung eine
Vereinfachung, mehrere, viele oder sämtliche Leitungsenden., Enden von übertragungsgestängen
oder von Bowdenzügen od. dgd., die unter einer Tauchglocke angeordnet sind, auf
einem gemeinsamen Sockel zusammengefaßt anzubringen. Auf diese Art und Weise wird
man baulich geringstmögliche Abmessungen erhalten und auch die Leitungsenden räumlich
zueinander am zweckmäßigsten distanzieren können. Dies ist insbesondere dann wichtig,
wenn die Leitungsenden od. dgl.-nach Art von -Steckdornen, Steckkontakten od. dgl.,
die entgegengesetzten nach Art von Steckhülsen od. dgl. ausgebildet sind.
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Für die nach der Erfindung ausgebildete Kupplung bedeutet es eine
zusätzliche Sicherheitsmaßnahme, die kuppelstellen in geschlossenem Zustand der
Kupplung nach außen abzudichten. Befinden sich die Kuppelstellen an und für sich
bei den Kuppelvorgängen und betriebsmäßig auch über Wasser,, so schließt eine derartige
Abdichtung das Innere der Kupplung doch gegenüber der über dem Wasser stehenden
feuchten Luft ab und trägt zu der Betriebssicherheit der Kupplung bei.
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Die Ausbildung der zu kuppelnden Leitungsenden od. dgl. beschränkt
sich nun in keiner Weise auf die Ausführung als Steckdorne und zugehörige Steckhülsen;
vielmehr ist die Anwendung jeder denkbaren Art der Verbindung von Leitungen, Rohrleitungen,
Übertragungsgestängen, Bowdenzügen od. dgl. im Sinne der Erfindung. So wird man
beispielsweise für die Kupplung. von elektrischen Leitungen Kontaktsysteme nach
Art der Kontakte von Trennschaltern erfolgreich anwenden, bei denen Trennmesser
mit Kontaktfedern zusammenwirken.
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Für die nach der Erfindung ausgebildete Kupplung ergeben sich vielerlei
Anwendungsmöglichkeiten. Sie kann mit Erfolg überall da eingesetzt werden, wo es
sich darum handelt, Maschinen oder Maschinenteile jeder Art, beispielsweise Getriebe,
deren Antriebsmotoren, sodann auch Druckbehälter, Druckluftflaschen od. dgl., welche
unter -Wasser
eingesetzt verwendet werden, mit Rohrleitungen, Leitungen,
Übertragungsgestängen od. dgl. zu verbinden, die der Energiezuführung zu den erwähnten
Maschinen oder Geräten dienen oder auf diese Kommandos, Bewegungen od. dgl. übertragen
und bei denen diese Leitungen usw. an dem die Maschinen oder Geräte tragenden Baukörper
montiert sind. Man wird in diesem Fall die Enden der Rohrleitungen, Leitungen od.
dgl. unter einer mit dem Baukörper verbundenen Tauchglocke münden lassen und den
Maschinen oder Geräten Tauchglocken zuordnen, unter denen die aus diesen kommenden
Leitungsenden, als Gegenkupplungen ausgebildet, münden. Über diese Kupplung kann
den Elektromotoren die elektrische Energie zugeführt werden; es könnte die eintreibende
Welle eines Getriebes mit einer vom Ufer aus angetriebenen starren oder flexiblen
Welle verbunden werden; Druckluftflaschen oder Behältern kann über die Kupplung
vom Ufer aus den Druck ergänzende Druckluft zugeführt werden usw.
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Ein besonders Weites Anwendungsgebiet ergibt sich für die nach der
Erfindung ausgebildeten Kupplungen bei Wasserkraftwerken,. insbesondere wenn diese
als Unterwasserkraftwerke ausgebildet sind. Gerade die nach der Erfindung ausgebildete
Kupplung ermöglicht für diese in besonders zweckentsprechender Weise die Anordnung,
bei der die Strömungsmaschinen (Turbinen oder Pumpen) mit den zugehörigen Elektromaschinen
(Generatoren, Motoren) zu kompletten Maschinensätzen zusammengebaut sind, welche
an ein entsprechend ausgebildetes Unterwasserbauwerk angesetzt od. dgl. werden.
In diesem Fall wird man die Kupplung dazu verwenden, die Verbindung der elektrischen
Leitungen, der Rohrleitungen für die Ölzu- und -abführung, für Kühlwasserzu- und
-abführung sowie - die Verbindung des Rückführungsgestänges zwischen der Strömungsmaschine
und ihrem Regler usw. herzustellen.
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Die Abb. i a bis 3 b geben Ausführungsbeispiele für die nach der Erfindung
ausgebildete Kupplung wieder.
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a ist eine Tauchglocke, unter der die Enden b
von Leitungen,
Rohrleitungen, Übertragungsgestängen, Bowdenzügen od. dgl. münden. Die Leitungsenden
b sind auf einem gemeinsamen Sockel c zusammengefaßt. -Die Gegenenden
e der mit den Enden b zu
kuppelnden Leitungen sind unter der Tauchglocke
d angeordnet. Während die Enden b nach Art von Steckdornen ausgebildet sind, sind
die unter der Glocke d angeordneten Leitungsenden e als Steckhülsen ausgebildet.
Die Kupplung der Leitungen miteinander erfolgt durch Einführung der Dorne b in die
Steckhülsen e.
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In der Abb.. i a ist dargestellt, wie die Tauchgloche d neben dem
Sockel c an den nach oben gerichteten Leitungsenden b vorbei in die die Leitungsenden
b überdachende Tauchglocke ä eingeführt wird, während in Abb. i b die Stellung
der Leitungsenden b und e zueinander nach dem Kuppelvorgang wiedergegeben ist. Die-
Leitungsenden e sind in dem Leitungsschlauch oder -kabel f
zusammengefaßt.
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Es ist nun denkbar, daß die Leitungsenden e unter der Tauchglocke
d fest mit dem Baukörper oder der. Tragkonstruktion verbunden sind, an welche die
Maschine oder das Gerät g angesetzt wird. Die Maschine g könnte hierbei insbesondere
die Strömungsmaschine eines Unterwasserkraftwerkes sein, welche an dem Unterwasserbaukörper
h angesetzt wird. Hierbei würde die Strömungsmaschine eine Montage- oder Demontagebewegung
erfahren, die der durch die Abb. i a und i b gekennzeichneten Bewegung der Tauchglocken
a und d
zueinander entspricht.
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In den Abb. 2 a und 2 b ist der Sockel c mit den Leitungsenden b im
Gegensatz zu der Ausführung nach den Abb. i a und i b beweglich unter der Tauchglocke
a angeordnet, und zwar erfährt der Sockel c mittels der Gelenkhebel i eine vertikale
geradlinige Bewegung. Bei der Relativbewegung der Tauchglocken ca und
d zueinander wird die Tauchglocke d, in der die Leitungsenden
e fest angeordnet sind, an den Hebeln i vorbei bis in das obere Ende der
Glocke a geführt. Anschließend erfährt der Sockel c mit den Leitungsenden b eine
Vertikalbewegung nach oben, welche zur Verbindung der Leitungsenden b mit
den Leitungsenden e führt.
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Es ist nun, denkbar, die Vertikalbewegung zum Schließen und Öffnen
der Kupplung abhängig von der Relativbewegung der Glocken a und d zueinander selbsttätig
zu bewirken. Andererseits kann ein besonderer Vorteil darin liegen, diese als die
eigentliche Kuppelbewegung der zu- verbindenden Leitungsenden anzusprechende vertikale
Bewegung des Sockels c durch einen Antrieb, beispielsweise mittels Steckschlüssels
od. dgl., von über dem Wasserspiegel aus vorzunehmen. Überdies kann die Bewegung
des Sockels c derart gefedert sein, daß die geschlossene Kupplung unter Federdruck
steht.
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Die Abb. 2a und 2b kennzeichnen wiederum die: Bewegung, welche die
Tauchglocken a und. d für den Kuppel- bzw. Entkuppelvorgang zueinander
ausführen. Aus den Abbildungen ist ersichtlich, daß die die Tauchglocke a tragende
Maschine oder das betreffende Gerät gegenüber dem die Tauchglocke d tragenden festen
Baukörper zur Einführung der Glocke d in die Glocke a eine schräg von oben
nach unten verlaufende Bewegung durchführt.
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Die gleiche schräge Bewegung ist bei der Anordnung der Abb. 3 a und
3 b vorgesehen. Im Fall der Abb. 3 a und 3 b sind unter der Tauchglocke a die Leitungsenden,
b wiederum fest, jedoch schräg nach unten gerichtet angeordnet. Die Leitungsenden
e sind fest unter der Tauchglocke d, welche in diesem Fall -um die
Achse h geschwenkt werden kann, schräg nach oben auf die'Leitungsenden b zu gerichtet.
Vor und bei der Einführung der Tauchglocke d in die Tauchglocke a ist die
Tauchglocke d
mit ihrer Öffnung nach unten gerichtet, so daß die Leitungsenden
e unter ihrem Schutz stehend trocken bleiben. Erst nachdem die Tauchglocke d und
die Leitungsenden. e in den Luftraum unter der Tauchglocke a gelangt sind,
wird die Tauchglocke d um
die Zapfen k so geschwenkt, daß
sie der Bewegung der zu kuppelnden Leitungsenden aufeinander zu und deren Kupplung
den Weg freigibt. Hierbei kann die Schwenkbewegung der Tauchglocke d durch die Relativbewegung
der Tauchglocke ca gegenüber dem Drehpunkt der Tauchglocke d selbsttätig bewirkt
werden, oder sie kann durch Betätigungsmittel, beispielsweise Steckschlüssel od.
dgl., von über dem Wasserspiegel aus vorgenommen werden. In umgekehrter Weise stülpt
sich bei dem Wiederherausführen der Tauchglocked aus der Tauchglocke a die erstere
wieder selbsttätig, oder willkürlich von über Wasser aus betätigt, über ihre Leitungsenden
e.