DEF0012767MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 4. September 1953 Bekanntgemacht am 13. Oktober 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Zur Verbindung von unter Wasser liegenden Antrieben, Maschinen, Vorrichtungen od. dgl. mit über Wasser befindlichen Speise-, Steuer-, Kommando-, Abflußstellen od. dgl. benutzt man Kuppelvarriehtungen, 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.

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;

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Rohrleitungen, Übertragungsgestänge, Bowden-/.i'ige od. dgl. unter einer Tauchglocke angeordnet sind und daß die mit diesen zu kuppelnden Enden unter einer oder mehreren anderen Tauchglocken 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, dal.! die Kuppelstellen stets trocken bleiben.

ίο Für die Verwirklichung dieses EiTindungsgedan-Iu¹HS gibt es vielerlei Möglichkeiten. Eine besonders zweckmäßige Anordnung ist dadurch gekennzeichnet, dal.! die /.ti kuppelnden linden der Leitungen, KohrleiHingen, übertragungsgestänge, Bowdenzüge od. dgl. fest, und zwar vorwiegend nach oben gerichtet unter der Tauchglocke angeordnet sind und dal.! die mit diesen zu kuppelnden Enden fest, und zwar vorwiegend nach unten gerichtet, unter einer oder mehreren anderen Tauchglocken angeordnet sind. In diesem !"alle 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 letzlere überdachende Tauchglocke eingeführt, sodann seitlich Ix'wegt oder verschoben und der Kuppelvorgang durch Wiederabsenken der eingeführten Ι-'.ιηΚίι 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.

Es ist nun (lenkbar, die Bewegung, das Verschieben oder Schwenken der beweglich in der zugeordneten Tauchglocke angeordneten Leitungsenden durch von über Wasser zu betätigende Mittel, wie I landliel>el, ΚιιιΙκΊ od. dgl., zu bewirken. Es kann jedoch andererseits besonders vorteilhaft sein, die Bewegung. Verschiebung, Schwenkling od. dgl. der Leitungsenden selbsttätig bei oder durch die Einführung der einen Tauchglocke oder -glocken in die andere bzw. durch die Relativbewegung der (Hocken zueinander zu bewirken.
Kür eine betriebssichere Kupplung der Leitungsenden miteinander wird man diese, insbesondere auch wenn sie Ix'weglieh angeordnet sind, derart gefedert haltern, dal.! die zu verbindenden Leitungsenden in gekuppeltem Zustand durch die Kraft der Federung gegeueinaiidergedrückt werden bzw. da 1.1 die geschlossene Kupplung unter Federdruck steht.

Die Kiiiführuiig der die Leitungsenden überdachenden Tauchglocke oder -glocken in die Tauchglocke der zu kuppelnden (!egenenden wird man im allgemeinen durch die Relativbewegung der auzuschliel.iendeii 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 Leitiuigs- od. dgl. Enden aufeinander zu bzw. die Kupplung der Enden unabhängig von der Relativ-■bewegting der Tauchglocken zueinander durch einen oder mehrere Antriebe, beispielsweise mittels Steckschlüssel, Hebestangen od. dgl., von über dem Wasserspiegel aus vorzunehmen.

Eine weitere Variationsmöglichkeit des EiTmdungsgedankens 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 erstcren zu kuppelnden Enden ebenfalls fest, und zwar vorwiegend nach oben, uii'tcr ihrer zugehörigen Tauchglocke angeordnet sind und, bei der die letzteren Tauchglocken bei oder durch ihre Einführung in die erstere Tauchglocke bzw. durch die Relativbewegung der Glocken zueinander so bewegt, gekippt, geschwenkt od. dgl. werden, daß sie der Bewegung der zu kuppelnden Leitungsenden aufeinander zu und deren Kupplung den Weg freigeben, während sie sich bei der Entkuppclbewegung wieder, vorwiegend selbsttätig, über ihre Leitungsenden usw. stül])en oder bewegen.

Es l>edeutet für die nach der Erfindung ausgebildete Kupplung eine Vereinfachung, mehrere, vicilc oder sämtliche Leitungsenden, Enden von Ubcrtragungsgestängen oder von Bowdenzügen od. dgl., die unter einer Tauchglocke angeordnet sind, auf einem gemeinsamen Sockel zusammengefaßt anzubringen. Auf diese Art und Weise wird man go 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.

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 Kuppel vorgängen 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.

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, Bowdcnzügen od. dgl. im Sinne der Erfindung. So ward man beispielsweise für die Kupplung von elekirischen Leitungen Kontaktsysteme nach Art der Kontakte von Trennschaltern erfolgreich anwenden, bei denen Trenmnesser mit Koii'taktfedern zusammenwirken.

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

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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

ίο mit dem Baukörper verbundenen Tauchglocke münden lassen und den Maschinen oder Geräten Tauchgiocken 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.

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 Riickführungsgestänges zwischen der Strömungsmaschine und ihrem Regler usw. herzustellen.

Die Abb. ia bis 3 b geben Ausführungsbeispiele für die nach der Erfindung ausgebildete Kupplung wieder.

α 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.

In der Abb. 1 a ist dargestellt, wie die Tauchglocke d neben dem Sockel c an den nach oben gerichteten Leitungsenden b vorbei in die die Leitungsenden b überdachende Tauchglocke α eingeführt wird, während in Abb. 1 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.

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. 1 a und 1 b gekennzeichneten Bewegung der Tauchglocken α und d zueinander entspricht.

In den Abb. 2 a und 2 b ist der Sockel c mit den Leitungsenden b im Gegensatz' zu der Ausführung nach den Abb. 1 a und 1 b beweglich unter der Tauchglocke α angeordnet, und zwar erfährt der Sockel c mittels der Gelenkhebel i eine vertikale geradlinige Bewegung. Bei der Relativbewegung der Tauchglocken α 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 α 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. go

Es ist nun denkbar, die Vertikalbewegung zum Schließen und Öffnen der Kupplung abhängig von der Relativbewegung der Glocken α 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.

Die Abb. 2 a und 2 b kennzeichnen wiederum die Bewegung, welche die Tauchglocken α und d für den Kuppel- bzw. Entkuppelvorgang zueinander ausführen. Aus den Abbildungen ist ersichtlich, daß die die Tauchglocke α tragende Maschine oder das betreffende Gerät gegenüber dem die Tauchglocke d tragenden festen Baukörper zur Einführung der Glocke d in die Glocke α eine schräg von oben nach u₀ unten verlaufende Bewegung durchführt.

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 k geschwenkt werden kann, schräg nach oben auf die Leitungsenden b zu gerichtet. Vor und bei der Einführung der Tauchglocke d in die Tauchglocke α 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 α gelangt sind, wird die Tauchglocke d um

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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 a gegenüber dem Drehpunkt der Tauchglocke d selbsttätig bewirkt werden, oder sie kann durch Betätigungsini It el, beispielsweise Steckschlüssel od. dgl., von über dem Wasserspiegel aus vorgenommen werden. In umgekehrter Weise stülpt sich bei dem Wiederherausführen der Tauchglocke d aus der Tauchglocke α die erstcre wieder selbsttätig, oder willkürlich von über Wasser aus betätigt, über ihre Leitungsenden c.

Claims (15)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   ι. Unterwasser-Kupplung, -Steckvorrichtung od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die einen liiidt'i) der zu kuppelnden Leitungen, Rohr-

   _ao leitungen, Übertragungsgestänge, Bowdenzüge

   od. dgl. unter einer Tauchglocke angeordnet sind und daß die mit diesen zu kuppelnden Enden unter einer oder mehreren anderen Tauchglocken angeordnet sind, welche zur

   as Kupplung in die erstere Tauchglocke so eingeführt bzw. bei der oder nach der Entkupplung so aus dieser herausgeführt und in dieser so bewegt werden, daß die Kuppelstellen stets trocken bleiben.
2. 2. Kupplung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zu kuppelnden Enden der Leitungen, Rohrleitungen, Übertragungsgestänge, Bowdenzüge od. dgl. fest, und zwar vorwiegend nach oben gerichtet unter der Tauchglocke 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.
3. 3. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einen oder die anderen oder beide Enden der Leitungen usw. in der zugehörigen Tauchglocke beweglich, verschiebbar, schwenkbar od. dgl. angeordnet sind.
4. 4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung, Verschiebung, Schwenkung od. dgl. der beweglich in der zugehörigen Tauchglocke angeordneten Leitungsenden od. dgl. selbsttätig bei oder durch die Einführung der einen Tauchglocke oder -glocken in die andere bzw. durch die Relativbewegung der (!locken zueinander bewirkt wird.
5. 5. Kupplung nach Anspruch 1 bis _|, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsenden od. dgl., insbesondere auch die beweglich angeordneten Leitiingsenden, derart gefedert gehalten sind, daß die zu verbindenden Leitungsenden in gekuppeltem Zustand durch die Kraft der Federung gc'geneiiiandergedrückt werden bzw. daß die geschlossene Kupplung unter Federdruck steht.
6. 6, Kupplung nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zu kuppelnden Enden der Leitungen usw. fest und 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 zugehörigen Tauchglocke angeordnet sind und daß die letzteren Tauchglocken bei oder durch ihre Einführung in die erstere Tauchglocke bzw. durch die Relativbewegung der Glocken zueinander so bewegt, gekippt, geschwenkt od. dgl. 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.
7. 7. Kupplung nach Anspruch 1, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der beweglich angeordneten Leitungsenden od. dgl. zum Zwecke der Kupplung oder Entkupplung unabhängig von der Relativbewegung der Tauchglocken zueinander durch einen oder mehrere Antriebe, beispielsweise mittels Steck-Schlüssel, Hebelstangen od. dgl., von über dem Wasserspiegel aus bewirkt wird.
8. 8. Kupplung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, viele oder sämtliche Leitungsenden, Enden von Übertragungsgestängen oder von Bowdenzügen od. dgl. einer Tauchglocke auf einem gemeinsamen Sockel zusammengefaßt angeordnet sind.
9. 9. Kupplung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kuppelstellen in geschlossenem Zustand der Kupplung nach außen abgedichtet sind.
10. 10. Kupplung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einen Leitungsenden od. dgl. nach Art von Steckdornen od. dgl., die entgegengesetzten nach Art von Steckhülsen od. dgl. ausgebildet sind.
11. 11. Kupplung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Kuppelkontakte nach Art der Kontakte von Trennschaltern ausgebildet sind.
12. 12. Kupplung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Verbindung von Strömungsmaschinen, insbesondere von Wasserturbinen oder Pumpen von Unterwasserkraftwerken, mit in oder an dem Baukörper oder der Tragkonstruktion für die Strömungsmaschinen montierten Leitungen, Rohrleitungen, Übertragungsgestängen od. dgl. verwendet wird.
13. 13. Kupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Leitungen, Rohrleitungen für ölzu- und -abführung, für Kühlwasserzu- und -abführung und Rückführungsgestänge für die Verbindung der Strömungsmaschine mit ihrem Regler durch die Kupplung iao verbunden werden.
14. 14. Kupplung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchglocke, in die die andere oder anderen zur Kupplung eingeführt werden, an der Strömungsmaschine angebracht ist, während die eingeführte Tauch

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    glocke oder Tauchglocken an dem Baukörper, der Tragkonstruktion od. dgl. für die Strömungsmaschine angeordnet ist, oder daß die umgekehrte Anordnung getroffen ist.
15. 15. Kupplung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie zur Verbindung von Maschinen oder Maschinenteilen jeder Art, beispielsweise Getrieben bzw. deren Antriebsmotoren, von Druckbehältern, Druckluftflaschen od. dgl. mit in oder an dem diese tragenden Baukörper montierten Leitungen, Rohrleitungen, Übertragungsgestängen od. dgl. verwendet wird.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen