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Die Erfindung betrifft einen Drehverbinder für die
Verbindung wenigstens einer Fluiddurchführung durch eine
Unterwasserboje mit einem Rohrsystem an einem schwimmenden
Wasserfahrzeug für die Förderung von Kohlenwasserstoffen, der
ein Paar zusammenwirkender, fluidübertragender
Drehgelenkteile in Form eines weiblichen Teiles und eines männlichen
Teiles, die axial ineinander eingefügt oder axial
auseinandergezogen werden können, wobei das weibliche Teil
permanent an der Boje angebracht ist, und ein
elektrohydraulisches Drehgelenk umfaßt, das einen Abschnitt des männlichen
Teiles bildet und für die Übertragung von elektrischer
Leistung und elektrischen und hydraulischen Steuersignalen
ausgestaltet ist, wobei die Drehgelenkteile an ihren
unteren Enden zusammenwirkende Verbinderteile für die
Verbindung jeweiliger Strom-, Signal- und Hydraulikleitungen vom
Drehgelenk und von der Boje umfassen.
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Ein Drehverbinder oder Kupplungsbauteil, das
zusammenwirkende Drehgelenkteile gemäß der oben erwähnten Art umfaßt,
ist beispielsweise aus der norwegischen Patentanmeldung Nr.
932460 bekannt. Diese Anmeldung beschreibt ein System für
die Offshore-Produktion von Kohlenwasserstoffen mittels
eines Wasserfahrzeugs, das für eine schnelle Verbindung mit
oder Lösung von einer Unterwasserboje ausgestaltet ist,
wobei die Boje der Art nach ein bodenverankertes zentrales
Teil, das mit einer Anzahl sich bis zur Boje erstreckender
Steigrohre verbunden ist, und ein äußeres schwimmfähiges
Teil umfaßt, das drehbar am zentralen Teil angebracht ist
und in einen untergetauchten sich nach unten öffnenden
Aufnahmeraum im Wasserfahrzeug eingeführt und dort verriegelt
werden kann. Am oberen Ende der Boje ist eine Drehkupplung
oder ein Drehgelenkbauteil der genannten Art angeordnet,
wobei die Drehgelenkteile sich gegenseitig dichtende
ringförmige Räume oder Ringräume definieren, die mit
zugehörigen Fluidpfaden in den Drehgelenkteilen kommunizieren, für
den Transfer von Arbeitsflüssigkeit und ggf.
Einführflüssigkeiten zwischen den Steigrohren und einem Rohrsystem am
Wasserfahrzeug. Das weibliche Drehgelenkteil ist permanent
am zentralen Teil der Boje befestigt, während das männliche
Teil mittels eines Betätigungsmittel am Wasserfahrzeug
verbunden ist, so daß die Drehgelenkteile mittels des
Betätigungsmittels ineinander eingeführt und auseinandergezogen
werden können, wobei die Drehgelenkteile im verbundenen
Zustand die Ringräume definieren. An jeder Seite der
Ringräume sind Dichtmittel vorgesehen, die mittels einer
Druckflüssigkeit zum Ausbilden einer Dichtung zwischen den
Ringräumen aktiviert werden können, und die im Falle einer
gegenseitigen Trennung der Drehgelenkteile entlastet werden
können.
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Ein elektrohydraulisches Drehgelenk, das wie eingangs
genannt angeordnet ist, ist nicht in dieser Patentanmeldung
beschrieben. Eine solche Anordnung ist jedoch später auf
dem Markt in Verbindung mit der Entwicklung und Produktion
des eingangs genannten Verbinders bekannt geworden. In dem
bekannten Bauteil ist das elektrohydraulische Drehgelenk am
unteren Ende des Bauteils angeordnet, und ist für die
Übertragung elektrischer Leistung bei mittleren Spannungen
ausgelegt, d. h. in der Größenordnung von 1000 Volt. Beim
Betrieb von Produktionswasserfahrzeugen der in Rede stehenden
Art ist es jedoch wünschenswert, elektrische Leistung mit
einem wesentlich höheren Wert als mit dem bekannten
Verbinder übertragen zu können, z. B. 10 bis 12 MVA oder höher.
Die entsprechenden Spannungs- und Stromwerte bei einer
Drei-Phasen-Übertragung können ungefähr 11 kV und 600 A
oder höher sein. Ein elektrohydraulisches Drehgelenk für
die Übertragung einer solch hohen elektrischen Leistung
benötigt einen größeren Raum, als er vom bekannten Verbinder
bereitgestellt wird. Zudem ist die bekannte Anordnung
hinsichtlich der Möglichkeit, speziellen kundenspezifischen
Wünschen und Bedürfnissen zu genügen, nicht so flexibel,
wie gewünscht. Zusätzlich ist zum Sicherstellen der
Sicherheitsanforderungen in der in Rede stehenden Betriebsumgebung
ein Bedarf, spezielle Vorkehrungen zu treffen, um
Explosionsgefahren zu vermeiden.
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Es ist daher ein Ziel der Erfindung, einen Drehverbinder
mit einem elektrohydraulischen Drehgelenk bereitzustellen,
das eine hohe elektrische Leistung übertragen kann, und
dessen Aufbau eine große Flexibilität hinsichtlich der
Benutzeranpassung gibt, und dabei der Gesamtaufbau
gleichzeitig kompakt und betriebssicher ist.
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Das oben erwähnte Ziel wird mit einem Drehverbinder gemäß
der eingangs genannten Art erreicht, der sich
erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß das elektrohydraulische
Drehgelenk oben auf dem männlichen Drehgelenkteil angeordnet
ist und eine Schleifringanordnung für die Übertragung von
hoher elektrischer Leistung und von Steuersignalen umfaßt,
und daß das weibliche und männliche Drehgelenkteil
becherförmige Gehäuseteile aufweisen, die ineinander einfügbar
sind, und Kupplungsscheiben mit zusammenwirkenden
Verbinderteilen aufweisen, welche einen Teil von jeweiligen
Unterwasserkupplung bilden, wobei die Gehäuseteile so
ausgestaltet sind, daß sie für den Unterwasserbetrieb der
Unterwasserkupplungen mit Wasser gefüllt werden.
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Durch Anordnen des elektrohydraulischen Drehgelenks an der
höchsten Stelle im Drehverbinder wird eine flexible
Anordnung erzielt, die es möglich macht, so viel wie möglichen
kundenspezifischen Bedürfnissen gerecht zu werden, d. h. man
erzielt eine erhöhte Flexibilität hinsichtlich der
Leistungsmenge, der Anzahl an "Verbrauchern", die gleichzeitig
versorgt werden können, etc. Mittels des genannten Aufbaus,
der wassergefüllte Gehäuseteile und Unterwasserkupplungen
umfaßt, wird eine explosionssichere Anordnung geschaffen,
wobei die Bauelemente auf einer niedrigen
Oberflächentemperatur gehalten werden, so daß man gegen eine
Explosionsgefahr aufgrund der Zündung explosionsgefährlicher Gase
gesichert ist, die in der in Rede stehenden Betriebsumgebung
auftreten können.
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Die Erfindung wird nachstehend weiter in Verbindung mit
einem Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die Zeichnung
erläutert, in der
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Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch eine Boje
zeigt, an deren oberen Ende ein
erfindungsgemäßer Drehverbinder angeordnet ist;
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Fig. 2 einen vergrößerten Schnitt durch die Boje
und den Verbinder in Fig. 1 zeigt;
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Fig. 3 einen axialen Schnitt durch ein
Ausführungsbeispiel des elektrohydraulischen
Drehgelenks zeigt; und
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Fig. 4 und 5 ein männliches Teil bzw. ein weibliches
Teil einer Unterwasserkupplung zeigen,
wobei jedes der Teile teilweise in
Seitenansicht und teilweise im Längsschnitt gezeigt
ist.
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Die in Fig. 1 gezeigte Boje ist vom eingangs genannten Typ,
der ein bodenverankertes zentrales Teil und ein äußeres
schwimmfähiges Teil 2 umfaßt, das drehbar am zentralen Teil
angebracht ist und für die Einführung und lösbare Sicherung
in einem Unterwasseraufnahmeraum (nicht gezeigt) in einem
schwimmenden Wasserfahrzeug vorgesehen ist. Der
Drehverbinder oder das Kupplungsbauteil, das am oberen Ende der Boje
angeordnet ist, umfaßt ein Paar zusammenwirkender
Drehgelenkteile in Form eines weiblichen Teiles 3, das permanent
am zentralen Teil 1 der Boje befestigt ist, und eines
männlichen Teiles 4, das mittels eines Betätigungsmittels 5
axial in das weibliche Teil eingeführt oder axial von
diesem entfernt werden kann.
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Wie besser in der vergrößerten Ansicht der Fig. 2 gezeigt,
definieren die Drehgelenkteile einen ringförmigen Raum oder
Ringraum 6, der mit einem Paar Fluidpfaden oder Fluidgängen
7 im weiblichen Teil 3 und einem Paar Fluidgängen 8 im
männlichen Teil 4 für die Übertragung eines Arbeitsfluids
zwischen Übertragungsröhren 9, die sich durch das zentrale
Teil 1 der Boje erstrecken, und einem Rohrsystem (nicht gezeigt)
am Wasserfahrzeug kommuniziert. Wie deutlich wird,
sind die Übertragungsröhren 9 am unteren Ende mit einer
Steigröhre (nicht gezeigt) verbunden, die mit der Boje
verbunden ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden
zwei parallele Fluidpfade verwendet, um eine ausreichende
Durchflußkapazität bei einem reduzierten Durchmesser der
Fluidgänge 8 zu erzielen, im Vergleich zur Verwendung eines
einzelnen Ganges durch das männliche Drehgelenkteil.
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Es ist selbstverständlich, daß das gezeigte
Ausführungsbeispiel für den Fall geeignet ist, daß lediglich eine
Arbeitsflüssigkeit durch den Verbinder zu übertragen ist.
Wenn mehrere Flüssigkeiten übertragen werden müssen,
beispielsweise wenn eine Wassereinfüllung in das in Rede
stehende Reservoir erforderlich wird, wird der Verbinder mit
einer dem aktuellen Bedarf entsprechenden Anzahl an
Ringräumen, Fluidgängen und Dichtungsmitteln versehen.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich wird, ist im zentralen Teil der
Boje auch ein Rohrstück bzw. dehnbares Rohrstück 10
angeordnet, das in eine Flanschverbindung am oberen Ende der
Boje mündet. Dieses Rohrstück ist für Rohrreinigungszwecke
ausgelegt, für die Einführung eines Rohrreinigers in das
Steigrohr, das mit der Boje verbunden ist, für Inspektions-
oder Wartungszwecke. Die Rohrreinigungsröhre 10 sowie die
Übertragungsröhren 9 sind mit Schließventilen 11 versehen,
die mittels hydraulischer Aktuatoren 12 betätigt werden
können.
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An jeder Seite des Ringraums 6 ist das männliche Teil 4 mit
einer ringförmigen Außenrille versehen, die ein radial
bewegbares Ringelement 13 aufnimmt, das ein statisches
Dichtmittel für die statische Dichtung gegen das weibliche
Drehgelenkteil 3 aufweist, und ein dynamisches Dichtmittel für
die Dichtung zwischen dem Ringelement 13 und den
Seitenwänden der ringförmigen Rille aufweist. Die Dichtmittel können
hydraulisch mittels einer Trennflüssigkeit betrieben
werden, die einen höheren Druck als der Arbeitsfluiddruck hat.
Für eine nähere Beschreibung des Ausführungsbeispiels und
der Betriebsweise dieser Anordnung wird auf die eingangs
genannte Patentanmeldung Nr. 932460 Bezug genommen.
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Wie oben erwähnt, kann das männliche Drehgelenkteil 4 in
das weibliche Drehgelenkteil 3 mittels eines
Betätigungsmittels 5 eingeführt oder von diesem entfernt werden.
Dieses liegt in Form eines hydraulischen Teleskopzylinders
vor, der von einem Ringflansch 14 gehalten wird, der an
einer Führungsmuffe 15 befestigt ist, in der das männliche
Drehgelenkteil 4 verschiebbar befestigt ist. Der
Ringflansch 14 trägt ein Schutzgehäuse 16, das das männliche
Drehgelenkteil aufnimmt, wenn es vom weiblichen
Drehgelenkteil nach oben gezogen wird. An seinem oberen Ende ist das
Schutzgehäuse mit einem Kran (nicht gezeigt) gekoppelt, mit
dem das Gehäuse 16 zusammen mit der Führungsmuffe 15 und
dem männlichen Drehgelenkteil 4, das nach oben in das
Gehäuse gezogen ist, vom Raum oberhalb der Boje entfernt
werden kann (wenn dies in den Aufnahmeraum im Wasserfahrzeug
eingeführt werden soll), oder in eine Position oberhalb des
weiblichen Drehgelenkteil 3 gebracht werden kann, wenn die
Drehgelenkteile miteinander verbunden werden sollen.
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Wie deutlich wird, ist das weibliche Drehgelenkteil 3 an
seinem oberen Ende mit einem drehbar befestigten Haltering
17 versehen, während das untere Ende der Führungsmuffe 15
nach unten konisch ausgebildet und für die Einführung in
den Haltering 17 ausgestaltet ist. Wenn das männliche
Drehgelenkteil in das weibliche Drehgelenkteil eingeführt
werden soll, werden zuerst das Gehäuse 16 und die
Führungsmuffe 15 in eine grob zentrierte Position oberhalb des
weiblichen Teiles abgesenkt, so daß die Führungsmuffe bis zu
einer Anschlagsposition im Haltering 17 eingeführt ist.
Danach wird die Führungsmuffe mit dem Haltering mittels
Verriegelungsmitteln verriegelt, die aus hydraulischen
Verriegelungszylindern 18 bestehen, die an der Außenseite der
Führungsmuffe befestigt sind. Auf diese Weise wird eine
genaue Positionierung der Drehgelenkteile relativ zueinander
sichergestellt, so daß das männliche Teil auf sichere und
leichte Weise eingeführt und entfernt werden kann, und die
Abstandstoleranzen der Drehgelenkteile dabei auf einem
Minimum gehalten werden können.
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Es sei bemerkt, daß die Fluidgänge 8 über den gezeigten
Ringraum 19 und die zugehörige Durchführung 20 durch die
Führungsmuffe 15 mit dem Rohrsystem am Wasserfahrzeug über
einen flexiblen Schlauch (nicht gezeigt) verbunden ist, um
die Bewegungen der Führungsmuffe in Verbindung mit der oben
erwähnten Handhabung des männlichen Drehgelenkteiles zu
ermöglichen. Es sei ferner bemerkt, daß an jeder Seite des
Ringraums 19 hydraulisch betätigte Dichtungen 21 für eine
statische Dichtung zwischen dem männlichen Drehgelenkteil
und der Führungsmuffe vorgesehen sind, wenn das männliche
Teil in das weibliche Teil eingebracht worden ist.
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Das Drehkupplungsbauteil oder "Verbinder" ist mit einem
elektrohydraulischen Drehgelenk 30 versehen, das einen Teil
des männlichen Drehgelenkteiles bildet und an dessen
Oberseite angeordnet ist, wie in Fig. 1 gezeigt. Dieses
Drehgelenk hat zur Aufgabe, elektrische Leistung vom
Produktionswasserfahrzeug zu der in Rede stehenden
Unterwasserinstallation zu übertragen und zudem alle erforderlichen
elektrischen und hydraulischen Steuersignale zu der
Unterwasserinstallation zu übertragen. Es ist auch denkbar, daß es für
die Übertragung von elektrischer Leistung und/oder
elektrischen oder hydraulischen Steuersignalen zum Wasserfahrzeug
von anderen Installationen, sowohl an der Oberfläche als
auch unter Wasser verwendet werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel des elektrohydraulischen
Drehgelenks 30 ist im Längsschnitt in Fig. 3 schematisch gezeigt.
Dieser Drehgelenksaufbau ist kommerziell erhältlich und
wird von der Firma Focal Technologies Inc., Nova Scotia,
Kanada, vertrieben. Das Drehgelenk ist für die Übertragung
einer hohen elektrischen Leistung ausgestaltet und ist im
dargestellten Fall für die Drei-Phasen-Übertragung mit den
eingangs genannten Spannungs- und Stromwerten (11 kV/600 A,
d. h. ungefähr 11,4 MVA) geeignet.
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Im Prinzip umfaßt das Drehgelenk ein zentrales, hohles
"Säulenteil" 31, das im Betrieb fest mit dem weiblichen
Drehgelenkteil 3 verbunden und somit relativ zum zentralen
Teil 1 der Boje stationär ist, und ein äußeres Abdeckteil
32, das eine untere Bodenplatte 33 aufweist, die fest an
einem Trägerflansch 34 an der Oberseite des männlichen
Drehgelenkteils 4 verbunden ist, so daß das Abdeckteil im
Betrieb stationär bezüglich dem Wasserfahrzeug ist. Wie
gezeigt, ist das Abdeckteil 32 mittels eines Lagerpaars 35
und 36 drehbar am Säulenteil 31 befestigt.
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Innerhalb des Abdeckteils 32 ist das Säulenteil 31 mit
einer Schleifringanordnung versehen, die aus drei
Schleifringen 37 (von denen lediglich einer gezeigt ist) besteht, die
gegeneinander mittels dazwischenliegender Isolierringe 38
isoliert sind. Mit jedem Schleifring ist ein Stromkabel 39
verbunden, das durch eine zentrale Durchführung im
Säulenteil 31 und weiter nach unten durch das männliche
Drehgelenkteil geführt ist, wie nachstehend beschrieben wird. Die
Stromkabel vom Wasserfahrzeug werden in das Abdeckteil über
jeweilige gekrümmte Rohrstutzen 54 eingeführt, die an der
Unterseite der Bodenplatte 31 des Abdeckteils unter einem
gegenseitigen Winkelabstand von 90º befestigt sind, d. h. es
sind dort vier Rohrstutzen vorgesehen, von denen drei für
die Stromkabel verwendet werden. Es ist lediglich ein
Stromkabel 41 teilweise gezeigt, und dieses steht in
Kontakt mit dem zugehörigen Schleifring 37 über ein
Kontaktstück 42.
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In Fig. 3 sind keine Schleifringe für elektrische
Steuersignale gezeigt. Stattdessen ist gezeigt, daß das Drehgelenk
ein Schleifringmittel 43 für die Übertragung von
faseroptischen Signalen umfaßt. Das bedeutet, daß es ein Trägerteil
44 umfaßt, das starr mit dem Abdeckteil 31 verbunden ist,
und das im dargestellten Fall ein Paar faseroptischer
Schleifringe 45 umfaßt. Die faseroptischen Leitungen sind
nicht in der Figur gezeigt.
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Das Drehgelenk 30 ist ölgefüllt und druckausgeglichen. Von
den in das Drehgelenk eingeführten Stromkabeln wird
angenommen, daß sie in Öl gefüllten Schläuchen geführt sind.
Diese Kabel kommen in der Praxis von einer Verbindungsbox
(nicht gezeigt), die über Schiffskabel, über einen
Leistungsschalter, mit einer Hochspannungsverteilkonsole
verbunden ist. Das elektrohydraulische Drehgelenk umfaßt auch
Gänge für die Übertragung hydraulischer Signale, und auch
für das Unterdrucksetzen der zuvor erwähnten Dichtmittel,
die Teil des Drehverbinders bilden. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel sind vier Gänge angeordnet, von denen
jeder eine Durchführung 50 umfaßt, die sich radial durch ein
zylindrisches Übergangsteil 51 erstrecken, das das
Säulenteil 31 umgibt und an der Bodenplatte 33 des Abdeckteils
befestigt ist, sowie ein zugehöriger Ringraum und eine
axiale Durchführung 52, die sich durch das Säulenteil
erstreckt und in dessen Unterseite mündet. Diese Gänge sind
mit hydraulischen Leitungen 53 verbunden, die in Fig. 2
lediglich mit strichgepunkteten Linien angedeutet sind.
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Wie in Fig. 2 gezeigt, weisen das weibliche und das
männliche Drehgelenkteil 3, 4 becherförmige Gehäuseteile 60 bzw.
61 auf, die ineinander einfügbar sind. Deren untere
Bodenabschnitte sind als Kupplungsscheiben 62 bzw. 63
ausgebildet, die mit zusammenwirkenden Verbinderteilen für die
Verbindung der Kabel und Leitungen vom elektrohydraulischen
Drehgelenk 30 mit entsprechenden Kabeln und Leitungen 64,
65 versehen sind, die sich durch das zentrale Teil 1 der
Boje zwischen den Verbindern und einem Seekabel 66
erstrecken, das in einem Kabelgehänge 67 endet (siehe Fig. 1).
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Die Stromkabel und die verschiedenen Leitungen für
elektrische und/oder faseroptische Signale vom
elektrohydraulischen Drehgelenk 30 sind durch das männliche Drehgelenkteil
4 über eine Kabelröhre 68 geführt, das sich durch eine
zentrale, axiale Durchführung 69 im männlichen Drehgelenkteil
4 erstreckt, und die an ihrem oberen Ende fest mit dem
unteren Ende des Säulenteils 31 des Drehgelenks 30 verbunden
ist. An ihrem unteren Ende reicht die Röhre in ein
Schlauchpaar 70 und 71, von denen ein Schlauch 70 ein
Stromkabel aufnimmt und mit dem oberen Teil eines
Verbinders 72 verbunden ist, während der andere Schlauch 71
Signalleitungen aufnimmt und mit dem oberen Teil eines
Verbinders 73 verbunden ist. Wie das elektrohydraulische
Drehgelenk sind die Kabelröhre 68 sowie die Schläuche 70 und 71
ölgefüllt, und die Röhre und die Schläuche stehen in
fluidischer Verbindung mit dem Drehgelenk.
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In Fig. 1 und 2 ist aus Darstellungsgründen lediglich ein
Verbinder 72 für ein Stromkabel gezeigt, auch wenn in der
Praxis drei Schläuche und Verbinder im Falle einer Drei-
Phasen-Stromübertragung für hohe Leistungen (11kV/600 A)
vorgesehen sein werden. Für niedrigere Leistungen (3,3
kV/125 A) kann ein Drei-Phasen-Kabel in jedem Schlauch 70
geführt sein, wobei auch die Verbinder dreiphasig sind.
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Was die hydraulischen Leitungen 53 vom elektrohydraulischen
Drehgelenk betrifft, sind diese durch die axiale
Durchführung 69 des männlichen Drehgelenkteils an der Außenseite
der Kabelröhre 68 geführt, und mit einer hydraulischen
Kupplung 74 verbunden. Diese Leitungen können auch
Abzweigungen (nicht gezeigt) für das Unterdrucksetzen der
Dichtungen aufweisen, die einen Teil des Drehverbinders bilden.
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Der Kontakt zwischen den zusammenwirkenden Verbinderteilen
wird hergestellt, wenn die Kupplungsscheiben 62, 63 auf
kontrollierte Weise aufeinander zugeführt werden, wenn das
männliche Drehgelenkteil 4 in das weibliche Drehgelenkteil
3 eingeführt wird. Zum Sicherstellen der korrekten
gegenseitigen Ausrichtung der Kupplungsscheiben, wenn diese
aufeinander zugeführt werden, sind die Seitenwände der
Gehäuseteile 60, 61 mit einem Führungsmittel versehen, das aus
einer Nase 75 besteht, die elastisch in der Seitenwand des
Gehäuseteils 60 angeordnet ist, und die in eine
spiralförmige Rille 76 eingreift, die an der Außenseite der
Seitenwand des Gehäuseteils 61 angeordnet ist. Während der
Abschlußphase der Verbindungsbewegung wird die Kupplungsscheibe
62 mittels eines Führungsstiftpaars (nicht gezeigt)
an einer Scheibe in die korrekte Position geführt, die in
entsprechende Löcher (auch nicht gezeigt) in der anderen
Scheiben eingeführt werden. Auf diese Weise wird die
korrekte gegenseitige Verbindungsposition der Verbinderteile
sichergestellt, unabhängig davon, in welche Position die
Boje eingezogen und im Aufnahmeraum des Wasserfahrzeugs
verriegelt worden ist.
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In der Verbindungsposition der Drehgelenkteile 3 und 4 sind
die Gehäuseteile 60, 61 über die Kupplungsscheiben
miteinander verriegelt. Um dem männlichen Drehgelenkteil im Falle
einer etwaigen Drehung des Wasserfahrzeugs um das zentrale
Teil der Boje eine Drehung zu erlauben, ist das Gehäuseteil
61 daher drehbar im männlichen Drehgelenkteil angebracht.
Dies wird mittels eines Lagerpaars 77, 78 erreicht, das
zwischen dem Gehäuseteil 61 und einem umgebenden
Trägerflansch 79 angeordnet ist, der am unteren Ende des
männlichen Drehgelenkteils befestigt ist.
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Wie oben erwähnt, bestehen die Verbinder in der
vorliegenden Anordnung aus Unterwasserkupplungen, mit den damit
verbundenen Vorteilen, wie eingangs erwähnt. Die Gehäuseteile
60 und 61 werden somit während des Betriebs mit Wasser
gefüllt. Für die Steuerung des Wasserpegels WL im Gehäuseteil
61 ist ein Wasserdetektor 80 an dessen oberem Ende
angeordnet, wobei der Detektor am unteren Ende der Kabelröhre 68
angebracht ist.
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Die Unterwasserkupplungen für die Stromkabel und für die
Kabel der elektrischen/optischen Signale bestehen aus zwei
Einheiten, nämlich einem Steckerteil, das an der oberen
Kupplungsscheibe 62 angebracht ist, und einem Buchsenteil,
das an der unteren Kupplungsscheibe 63 angebracht ist.
Somit ist in Fig. 2 gezeigt, daß die Kupplung 72 für das
Stromkabel aus einem Steckerteil 81 und einem Buchsenteil
82 besteht, während gezeigt ist, daß die Kupplung 73 für
die elektrischen/optischen Steuersignale aus einem
Steckerteil 83 und einem Buchsenteil 84 besteht.
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Ein Ausführungsbeispiel der Unterwasserkupplung 72 für die
Stromübertragung ist detaillierter in Fig. 4 und 5 gezeigt,
wobei Fig. 4 das Steckerteil 81 zeigt, und Fig. 5 das
Buchsenteil 82 zeigt. Die gezeigte Kupplung ist kommerziell
erhältich und wird von der britischen Firma Tronic
Electronic Services vertrieben. Da die Kupplung eine bekannte
Gestaltung hat, werden lediglich einige ihrer Hauptelemente
beschrieben.
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Wie in Fig. 4 gezeigt, ist das Ende 85 des Kabels vom
elektrohydraulischen Drehgelenk 30 in das Steckerteil
eingeführt und mittels einer Kabelmutter 68 und einer Klemmmuffe
87 zurückgehalten. Das freigelegte Leiterende des Kabels
wird in einer Abschlußmuffe 88 zurückgehalten und steht in
Verbindung mit einem Buchsenkontakt 89. Der Buchsenkontakt
nimmt einen sog. Pendelstift 90 auf, der von einer Feder 91
in eine äußere Position vorgespannt ist, bei der das äußere
Ende des Pendelstifts durch eine Dichtung 92 gelangt (wenn
das Steckerteil vom Buchsenteil gelöst ist).
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Das Ende 93 des Kabels 64 von der Boje ist in das
Buchsenteil 82 eingeführt und wird mittels einer Kabelmutter 94
und einer Klemmmuffe 94 zurückgehalten. Das freigelegte
Leiterende des Kabels wird in einer Abschlußmuffe 96
zurückgehalten und steht in Verbindung mit einer
Kontaktspitze 97 über einen Kontaktstift 98. Wenn das Steckerteil in
das Buchsenteil eingeführt ist, steht die Kontaktspitze 97
in Eingriff mit dem Buchsenkontakt 89, wobei der
Pendelstift 90 dann in das die Feder 91 aufnehmende Gehäuse
eingerückt ist.
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Sowohl das Stecker- als auch das Buchsenteil sind mit einem
Silikongel gefüllt und druckausgeglichen. Zu Befüllungs-
und Entlüftungszwecken ist das Steckerteil mit einer
Befüllungs- und Entlüftungsschraube 99 versehen, und das
Buchsenteil ist mit einer entsprechenden Befüllungs- und
Entlüftungsschraube 100 versehen.
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Für eine radiale und axiale Toleranz während der Verbindung
der Kupplungsteile 81 und 82 sind diese in einem
Federungsmittel angebracht, das zusammen mit der Kupplung
geliefert wird. Dieses Mittel ist in Fig. 2 schematisch
gezeigt und umfaßt eine federbelastete Scheibe 101, die am
Steckerteil 81 angeordnet ist und mittels dreier
Klemmbolzen 102 befestigt ist, einer pro Ecke der Scheibe.