DE2406548A1

DE2406548A1 - Propulsionseinrichtung fuer schwimmende arbeitsgeraete

Info

Publication number: DE2406548A1
Application number: DE19742406548
Authority: DE
Inventors: Christian L Dr Jarck; Franz J Zacharias
Original assignee: PLEUGER UNTERWASSERPUMPEN GmbH
Current assignee: PLEUGER UNTERWASSERPUMPEN GmbH
Priority date: 1974-02-02
Filing date: 1974-02-02
Publication date: 1975-08-14
Also published as: FR2259746B3; FR2259746A1

Description

Hannover, den 11. Februar 1974

y'.ii.

Betr.: P 699/A/g - Anmelder:Firma

PLEUGER Unterwasserpumpen GmbH. 2000 HAMBURG 70 Friedrich-Ebert-Damm 105

¹¹ Propulsionseinrichtung für schwimmende Arbeitsgeräte "

Die Erfindung betrifft eine während des Arbeitseinsatzes abnehm— und befestigbare Propulsionseinrichtung für schwimmende Arbeitsgeräte, insbesondere dynamisch positionierte Halbtaucher.

Bekannt sind Querschubanlagen verschiedener Konstruktionen, die zur Verbesserung der Manövriereigenschaften in Häfen und in Sonderfällen, wie z.B. bei Forschungsschiffen u.a., auch auf See dienen. Sie bestehen im wesentlichen aus einem Propeller als Schubeinheit und einer zugehörigen Antriebsmaschine. Sie sind vornehmlich in einem quer zur Schiffslängsachse laufenden Tunnel im Bug oder Heck des Fahrzeuges eingebaut. Ferner sind aus dem Schiffskörper herausfahrbare Hilfsantriebe bekannt, deren Schubeinheiten schwenkbar sind, so daß

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der Wasserstrahl in jede beliebige Horizontalrichtung gelenkt werden kann. Die vorgenannten Schubeinheiten werden nicht nur mit festen Pro— pellerblättern versehen, sondern auch als Verstellpropeller ausgeführt.

Seit dem Bau und der Verwendung schwimmender Einheiten für die Suche und Erschließung von Öl— und Gasvorkommen unter der Meeresoberfläche werden die bekannten als Manövrierhilfen dienenden Propulsions— organe auch an Bord dieser Spezialfahrzeuge eingesetzt. Hauptsächlich dienten die vorgenannten Propulsions— einrichtungen als Hilfsantriebe zur Schlepperunter— Stützung und zur Entlastung der Verankerungssysteme.

Als besondere Gattung dieser Spezialfahrzeuge hat sich der Halbtaucher entwickelt, der gegenüber den Fahrzeugen mit konventioneller Schiffsform den entscheidenden Vorteil hat, daß er den Amplituden der Wellen nur in geringerem Maße folgt und damit bessere Voraussetzungen bietet, Tiefseebohrungen auch bei extremen Schlechtwetterlagen durchführen zu können. Halbtaucher werden nicht nur als schwimmende Bohrplattformen gebaut,

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sondern auch als Rohrleitungsverleger und möglicherweise als Tiefseebagger bzw. Einspülgeräte sowie als Feuerlöschgeräte· Alle Halbtaucher sind technisch äußerst komplex, verbunden mit extrem hohen Herstellungskosten, die nur durch ununterbrochenen, absolut störungsfreien Einsatz amortisierbar sind· Außerdem können Halbtaucher wegen ihrer technischen Konzeption und außerordentlich großen Abmessungen nach ihrer Indienststellung bei späteren Wartungs— arbeiten kaum wieder eingedockt werden. Infolgedessen muß alles Gerät, das an Bord eines Halbtauchers wesentliche Aufgaben zu erfüllen hat, außerordentlich betriebssicher sein. Ferner muß die Möglichkeit bestehen, periodische Wartungen und Überholungen mit bordeigenen Mitteln auf See ausführen zu können. In ganz besonderem Maße trifft diese Forderung auf die Propulsionsorgane der Halbtaucher zu, da die schwimmenden Einheiten in neuester Zeit in Wassertiefen vordringen, in denen sie nur noch mit Hilfe dieser Propulsionsorgane dynamisch positiniert werden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Propulsionseinheit der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie ohne Dockung auf einfache und sichere Weise mit Bad— mitteln für Wartungsarbeiten demontiert und wieder be-

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festigt werden kann, so daß die schwimmende Einheit, insbesondere ein dynamisch positionierter Halbtaucher, seinen Betrieb ohne Unterbrechung fortsetzen kann. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß die Propulsionseinrichtung außerhalb des Verdrängungsraumes des schwimmenden Arbeitsgerätes an einer von innen zugänglichen, wasserdichten Zelle kraftschlüssig und wasserdicht befestigbar ist. In weiterer Ausbildung gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die Zelle mit einem wasserdicht verschließbaren Mannloch, einer Lenzvorrichtung und wasserdichten Stopfbuchsen zur Durchführung von Versogungsleitungen für den Propulsionsantrieb zu versehen. Von besonderem Vorteil ist,, die Zelle innerhalb des Verdrängungsraumes des schwimmenden Arbeitsgerätes bzw. des Schiffes anzuordnen. Die Propulsions— einheit kann mit einem Befestigungssockel versehen werden, der einen mit einer Durchtrittsöffnung für die Versorgungsleitungen ausgeführten Plansch aufweist, welcher abdichtend und kraftschlüssig mit der Zelle verbindbar ist, wobei die abdichtenden Verbindungselemente außerhalb der Zelle und des Verdrängungskörpers, die den Kraftschluß herstellenden Verbindungselemente dagegen innerhalb der Zelle zugänglich sind.

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Der Plansch des Befestigungssockels kann sowohl mit einer Dichtplatte verschlossen sein, welche wasserdichte Stopfbuchsen für die Versorgungsleitungen aufweist, oder es besteht die Möglichkeit, den Plansch mit einer Dichtplatte ohne Stopfbuchsen für die Versorgungsleitungen zu verschließen. Ferner kann die den Befestigungssockel aufnehmende Seite der Zelle vor Abnahme der Propulsionseinheit mit einer Dichtplatte verschlossen werden, so daß der Zelleninnenraum nicht durch von außen eindringendes Wasser überflutet werden kann. Als Propulsionseinheiten können sowohl Propeller mit vorgesetzten Unterwassermotoren als Antriebe als auch Propeller dienen, deren Antriebsmotor innerhalb des Verdrängungs— raumes der schwimmenden Einheit angeordnet ist, wobei eine Verbindung zwischen beiden Teilen durch ein Winkelgetriebe hergestellt ist. Im letztgenannten Fall befindet sich innerhalb der Zelle die Kupplung der Ritzelwelle des Winkelgetriebes mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors, wobei die durch die Zellenwand tretende Motorwelle durch eine anziehbare Hilfsstopfbuchse wasserfest abgedichtet ist.

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Der entscheidende Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung und Gestaltung der Propulsionseinrichtungen besteht darin, daß sie zur Wartung mit Bordmitteln demontiert und an Deck gehievt werden können, um nach Beendigung der Wartungsarbeiten wieder befestigt zu werden, ohne daß der Betrieb der schwimmenden Einheit insgesamt gestört wird. Weiterhin ist gegenüber der konventionellen Bauweise, d.h. die Anordnung einer Schubeinheit in einem Querkanal von Vorteil, daß kein Auftriebsvolumen verschenkt und eine kostspielige' Tunnelkonstruktion vermieden wird. Bei der Befestigung einer Propulsionseinheit an der Oberseite eines Schwimmers oder einer Tragsäule wird gleichzeitig die Gefahr einer Grundberührung beim Verholen eines Halbtauchers im Plachwasser vermieden.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispxele der Erfindung schematisch dargestellt und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Anordnung einer Propulsionseinheit auf einem Schwimmer,

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Fig. 2 die Anordnung einer Einheit gemäß Fig. 1, jedoch mit einer anderen Verschlußexnrichtung und

Fig. 3 die Anordnung einer Propulsionsein— heit auf einem Schwimmer, dessen Antriebsmotor innerhalb des Verdrägnungs— raumes liegt.

Die Propulsionseinheit nach Fig. 1 besteht aus einem Drehstrom—Unterwasser—Elektromotor 1, einem Reduziergetriebe 2, einer Propellerlagerung mit hydraulischer Druckzuführung 3, einem hydraulisch betätigbaren Verstellpropeller 4, einer Schubdüse 5, einer Anschlag— vorrichtung 6 und einem Befestigungssockel 7 mit einem Befestigungsflansch 17. Mit dem Flansch 17 ist eine Platte 18 verschraubt, welche Stopfbuchsen 19 und 20 für die Abdichtung der Versorgungsleitungen für den Verstellpropeller und den Antriebsmotor enthält. Zum Ausbau und Wiedereinbau der Schubeinheit ist die wasserdichte Zelle 12 innerhalb des Verdrägungsraumes der schwimmenden Arbeitseinheit vorgesehen, deren an der Oberkante liegende Öffnung über einen Flansch 21 mit dem Flanch 17 des Befestigungssockels 7 verschraubt ist.

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Die wasserdichte Zelle 12 enthält ferner ein Mannloch 10, eine Lenzvorrichtung 11 und Stopfbuchsen 13 zur Durchführung der Hydraulikleitungen und der Stromzuführungskabel in das Innere des Verdrängungs— raumes des Schwimmers oder der diesen tragenden Säule. Innerhalb der wasserdichten Zelle können die Stromzu— führungskabel 22 und die Hydraulikleitungen 23 mittels überflutbarer Verbinder 8 bzw. 9 vorübergehend gelöst werden. Innerhalb der wasserdichten Zelle 12 befinden sich ferner die Befestigungsmuttern 24 zum kraftschlüssigen Verbinden der Schubeinheiten mit dem Schwimmer oder der Säule, während außerhalb der Zelle auf dem Plansch 17 des Befestigungssockels 7 eine Anzahl Muttern 25 oder eine entsprechende Vorrichtung angeordnet sind, die lediglich zur Gewährleistung der Dichtigkeit zwischen den Planschen 17 und 21 beim Wiederanbau dienen. Mit 26 ist die Außenhaut des Verdrängungskörpers, im vorliegenden Fall eines Schwimmers für eine Bohrinsel bezeichnet.

Bei einer Demontage der Schubeinheit nach Pig. I wird zuerst das Mannloch 10 der wasserdichten Zelle 12 geöffnet. Das Ventil der Lenzvorrichtung wird geschlossen, die Verbinder 8 der Stromzuführungskabel 22 werden gelöst.

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Die Kabel—endstücke werden nach Entspannen der zugehörigen Stopfbuchsen in der Dichtplatte 18 bzw. in der Zellenwand bis kurz vor die Stopfbuchsen zurückgezogen. Über die aus den Stopfbuchsen herausragenden Kabelenden werden topfförmige Hauben gesetzt, die wasserdicht mit den Basiskörpern der Stopfbuchsen verschraubbar sind, so daß kein Wasser die Kabelenden berühren kann. Nach dem Lösen der Elektroverbindungen können die Hydraulikleitungen durch Lösen der Verbinder 9 voneinander getrennt werden. Beide sich je Leitung ergebenden Öffnungen werden mit Blindstutzen abgedichtet. Die Befestigungsmuttern 24 werden gelöst und entfernt. Der Monteur verläßt die wasserdichte Zelle und verschließt das Mannloch 10. Taucher verbinden Hebetrossen mit den Anschlagöffnungen 6 und lösen die Dichtigkeitsverschraubung 25 am Plansch des Befestigungssockels 7. Die Schubeinheit wird an Bord gehievt, wobei die Zelle 12 zwangsläufig flutet.

Zum Wiedereinbau dirigieren Taucher die im Hebezeug hängende Propulsionseinheit mit ihrem Flansch 17 an den Flansch 21 der Zelle 12 und bringen die Dichtigkeitsverschraubung am Flansch 17 des Befestigungs— sockels 7 an. Nachdem die Dichtigkeit der Verbindung

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durch kurzzeitige Betätigung der Lenzvorrichtung überprüft ist, wird die wasserdichte Zelle 12 endgültig gelenzt. Ein Monteur kann das Mannloch 10 öffnen und die Befestigungsmuttern aufsetzen, anziehen und sichern. Die Blindstutzen an den Rohrleitungen 23 und die Abdeckhauben zum Schütze der Stromzuführungskabel werden entfernt, sowie die Verbindung dieser Leitungen und Kabel wiederhergestellt ist. Das Mannloch wird wieder wasserdicht verschlossen, nachdem der Monteur die Zelle verlassen hat. Die Hebe— trossen werden anschließend von den Anschlagöffnun— gen 6 durch Taucher gelöst.

Gemäß Fig. 2 liegen die lösbaren Verbinder 8 und 9 der Stromzuführungskabel 22 und der Hydraulikleitun— gen 23 innerhalb des Befestigungssockels 7, der im Betriebszustand der Propulsionsanlage eine freie Öffnung zum Innern des Verdrängungsraumes hat. Während der Demontagearbeiten der Propulsionseinheit wird der freie Durchgang in Höhe des Flansches 21 nach dem Unterbrechen der Stromzuführungskabel und der Hydrau— likleitungen durch eine Verschlußplatte 14 dichtgesetzt. Desweiteren wird vor dem endgültigen Abheben der Propulsionsanlage die Öffnung in der Außenhaut

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des Verdrängungskörpers durch eine zweite Ver— schlußplatte 15 wasserdicht abgeschlossen. Das im Verlauf eines Demontage— und Remontagevorganges zwischen den Verschlußplatten 14 und 15 befindliche Wasservolumen ist so klein gehalten, daß es vor dem Lösen der Platte 15 durch eine einfache, nicht dargestellte Lenzvorrichtung abgelassen werden kann.

Die Propulsionseinheit nach Fig. 3 besteht lediglich aus einem Verstellpropeller, der über ein Winkelreduziergetriebe 27 mit dem Antriebsmotor 28 verbunden ist. Der Antriebsmotor besteht aus einem konventionellen Drehstrom-Asynchronmotor, der sich im Innern des Verdrängungskörpers befindet. Auch bei diesem Antriebssystem ist durch die erfindungsgemäße Anordnung einer wasserdichten Zelle 12 die Demontage und Remontage der Schubeinheit möglich, während der Halbtaucher seinen Betrieb fortsetzt.

Im Vergleich zum Propulsionssystem gemäß Fig. 1 brauchen bei dieser Anordnung während eines Ab— und Anbaues nur die Hydraulikleitungen 23 für den Verstellpropeller unterbrochen und wieder angeschlossen zu werden.

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Der Antriebsmotor ragt in die wasserdichte Zelle hinein, sein oberer Plansch 29 bildet deren unteren Abschluß. Ehe die Schubeinheit abgehoben wird, d.h. vor dem zwangsläufigen Fluten der Zelle 12, wird eine besondere Sicherheitsstopfbuchse 16 an der Motorwelle angezogen, die nach dem Aufsetzen des Motors und Lenzen der Zelle wieder gelöst wird. Innerhalb der Zelle 12 befindet sich die Kupplung zwischen dem Winkelreduziergetriebe 27 und der Antriebswelle des Motors 28.

- Patentansprüche — - 13 -

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Claims

- 13 PATENTANSPRÜCHE

1· JPropulsionseinrichtung für schwimmende Arbeitsgeräte, insbesondere dynamisch—positionierte Halbtaucher, dadurch gekennzeichnet, daß die Schub— einheit an einer von innen zugänglichen, wasserdichten Zelle (12) des Verdrängungsraumes des schwimmenden Arbeitsgerätes kraftschlüssig und wasserdicht befestigbar ist«
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle (12) mit einem wasserdicht verschließbaren Mannloch (10), einer Lenzvorrichtung (11) und wasserdichten Stopfbuchsen (13, 19, 20) zur Durchführung von Versorgungsleitungen (22, 23) für den Propulsionsantrieb versehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle (12) innerhalb des Verdrängungsraumes des schwimmenden Arbeitsgerätes angeordnet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Befestigungssockel (7) aufweist, der mit einem mit einer Durchtrittsöffnung für die Ver-

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sorgungsleitungen ausgeführten Plansch (17) versehen ist, welcher abdichtend und kraft— schlüssig mit der Zelle (12) verbindbar ist, wobei die abdichtenden Verbindungselemente außerhalb der Zelle und des Verdrängungskörpers, die den Kraftschluß herstellenden Verbindungselemente dagegen innerhalb der Zelle zugänglich sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (17) des Befestigungssockels (7) mit einer wasserdichte Stopfbuchsen für die Versorgungsleitungen aufweisenden Dichtplatte verschlossen ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Plansch (17) des Befestigungssockels (7) mit einer Dichtplatte ohne Stopfbuchsen für die Versorgungsleitungen verschließbar ist.
7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 4, 6, dadurch gekennzeichnet, daß die den Befestigungssockel aufnehmende Seite der Zelle (12) mit einer Dichtplatte verschließbar ist.

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8. Einrichtung nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Winkelgetriebes zur Drehmomentübertragung von einem innerhalb des Verdrängungsraumes des Arbeitsgerätes befindlichen Antriebsmotor auf die Antriebsschraube, dadurch gekennzeichnet, daß sich innerhalb der Zelle (12) die Kupplung (30) der Ritzelwelle des Winkelgetriebes (27) mit der Abtriebswelle des Antriebsmotors (28) befindet und die durch die Zellenwand tretende Motorwelle durch eine anziehbare Hilfsstopfbuchse (16) wasserfest abgedichtet ist.

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