DE2847157A1

DE2847157A1 - Kugelgelenk mit schutzeinrichtung gegen seewassereinwirkung

Info

Publication number: DE2847157A1
Application number: DE19782847157
Authority: DE
Inventors: Karl Bayer; Helmut Dr Ing Kammerer; Otto Seidl
Original assignee: Gutehoffnungshutte Sterkrade AG
Current assignee: MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Priority date: 1978-10-30
Filing date: 1978-10-30
Publication date: 1980-05-14
Also published as: DE2847157C2

Description

Kugelgelenk mit Schutzeinrichtung
gegen Seewassereinwirkung Mit der unveröffentlichten Patentanmeldung P 2 755 592.6-25 ist ein Kugelgelenk zwischen einem eine überwasserplattform tragenden Betonturm und einem am Meeresboden verankerten Fundament beschrieben, das zum Schutz gegen Seewasserangriff-von einem torsionssteifen Dichtkörper umgeben ist, welcher aus einem Dehnbalg mit einer darin angeordneten balgenartigen Schürze besteht.
Das Kugelgelenk ist so von zwei gegeneinander abgedichteten Innenräumen umgeben, die zum Ausgleich des von außen auf den Dehnbalg einwirkenden Wasserdruckes mit einer unter gleichem Druck stehenden Dichtflüssigkeit gefüllt sind. Die Abdichtung zum Kugel inneren hin bewirkt der Schmiermittel druck für die Gleiteinrichtung. Die Dichtungen im Gleitbereich sind so ausgelegt, daß einerseits Leckverluste des Schmiermittels weitgehend verhindert werden und andererseits ein Eindringen von Fremdkörpern in den Gleitbereich ausgeschlossen ist.
Da die Fertigthg»Ges Vorgeschlagenen Dehnbalges schwierig und die Unterwassermontage sehr aufwendig ist, besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Schutzeinrichtung für das Kugelgelenk zu schaffen, deren Fertigung und Montage vereinfacht durchgeführt werden können und die Reparaturarbeiten im Inneren des Kugelgelenks unter atmosphärischen Bedingungen ermöglicht.
Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Schutzeinrichtung eine das Kugelgelenk ringförmig umgebende gegen das Kugelgelenk abgedichtete begehbare druckregelbare Luftglockeangeordnet ist.
Die ringförmige Luftglocke wird begrenzt von einem an der äußeren Kugelhalbschale befestigten geschlossenen oberen Flanschrder eine nach unten offene Hohlkugelzone trägt, deren Mittelpunkt gleich dem Drehpunkt des Kugelgelenks ist. Die äußere Halbschale des Kugelgelenks ist eingelassen in eine Aussparung des Betonturmes, dessen unterer Boden der die Luftglocke abschließende obere Flansch bildet. Der Aufbau der Luftglocke erfolgt derart, daß das im Ringraum zwischen dem Kugelgelenk und der nach unten offenen Hohlkugelzone eingeschlossene Wasser mittels zugeführter Druckluft zum Teil herausgedrängt wird. Der erforderliche Luftdruck muß demnach der Meerestiefe an dieser Stelle entsprechen.
Für die Bereitstellung und Aufrechterhaltung des notwendigen Luftdruckes sind im Betonturm Kompressoren installiert, die über durch den Boden des Turmes und den oberen Flansch geführte Druckleitungen die Luftglocke versorgen.
Der Innendruck der Luftglocke wird so eingestellt, daß der Wasserspiegel innerhalb der Hohlkugelzone so weit abgesenkt wird, daß die Luftglocke von der inneren Kugelhalbschale aus über eine Druckschleuse begehbar ist.
Da der Betonturm infolge der Meeres strömung um seine vertikale Achse Pendelbewegungen bis zu + 20° ausführen kann und dabei die die Luftglocke einschließende Kugelzone diesen Bewegungen folgt, muß gewährleistet sein, daß der Druck in der Luftglocke stets dem Außendruck entspricht. Der Wasserspiegel innerhalb der Kugelzone darf niemals so weitabgesenkt sein, daß ein Entwichen der Druckluft eintritt. Das wird dadurch erreicht, daß der innere Druck der Luftglocke automatisch geregelt wird. Ein Druckverlust durch den Spalt zwischen den Kugelhalbschalen wird dadurch verhindert, daß das Kugelgelenk gegen die Luftglocke von einer zwischen den beiden Kugelhalbschalen angeordneten aufblasbaren Hohldichtung abgedichtet wird.
Diese Dichtung übernimmt den Schutz des Kugelgelenks, wenn die Schmeermitteleiglrichfung für die Gleiteinrichtungen ganz oder teilweise außer Betrieb ist. Dieser Betriebszustand ist dann gegeben, wenn an den auswechselbaren Gleitschuhen oder der Dichtung über den Gleitschuhen Arbeiten durchzuführen sind. Die aufblasbare Hohldichtung ermöglicht die Ausführung dieser Arbeiten einschließlich des Auswechselns der Gleitschuhe unter normalen atmosphärischen Bedingungen.
Eine Überwachungseinrichtung bewirkt, daß die aufblasbare Hohldichtung selbsttätig in Funktion tritt, wenn die Luftzufuhr zur Luftglocke ausfällt. Dazu ist es erforderlich, daß die Versorgung von einer unabhängigen Luftdruckquelle erfolgt.
Die unter Druck stehende Hohl dichtung wird besonders hoch beansprucht, wenn der Betonturm Pendelbewegungen ausführt, wobei die an der Innenfläche der äußeren Kugelhalbschale anliegende Dichtfläche zusätzlichen Reibungskräften ausgesetzt ist. Zur Verstärkung und Erhöhung der Lebensdauer erhält die Dichtfläche eine Auflage aus einem elastischen, reibungsarmen Werkstoff. Diese Verstärkung verhindert gleichzeitig, daß die unter Druck stehende Dichtung aus dem Führungsring herausquillt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben.
Es zeigen: Fig. 1 Schnitt durch ein Kugelgelenk mit Luftglocke, Fig. 2 Schnitt durch die aufblasbare Dichtung.
Das Kugelgelenk besteht aus der inneren Kugelhalbschale 1, der äußeren Kugelhalbschale 2 und dem beide Teile verbindenden Zuganker 3. Es verbindet das Fundament 4 mit dem Betonturm 5. Das Kugelgelenk ist zum Schutz gegen die Einwirkung des Seewassers von einer Luftglocke 6 umgeben, die begrenzt wird von dem oberen Flansch 7 und einer Hohlkugelzone.8. Die Luftglocke 6 wird erzeugt und versorgt von dem Kompressor 9 über die Rohrleitung 10, wobei der Innendruck so geregelt wird, daß sich der Wasserspiegel 11 einstellt. Die Abdichtung der Luftglocke 6 gegenüber dem Kugelgelenk erfolgt im Betriebs zustand über den Schmiermitteldruck im Gleitbereich 12. Bei Ausführung von Reparaturen im Gleitbereich 12 und bei Betriebsstörungen tritt eine aufblasbare Hohldichtung 13 in Funktion. Zur Inspektion der Luftglocke und des wasserseitigen Bereiches des Kugelgelenks durch Taucher ist dieser Raum von der inneren Kugelhalbschale 1 aus über eine Druckschleuse 14 begehbar. Gemäß Fig. 2 ist die aufblasbare Hohldichtung 13 in einen umlaufenden Führungsring 14 so eingebettet, daß sie sich bei der Druckmittelzuführung absolut dicht an die Wandungen anlegt.
Der Führungsring 14 ist mittels Schrauben 15 an der inneren Kugelhalbschale 1 befestigt. Die Druckmittel zuführung erfolgt vom Kugelinneren aus über Anschlußrohre 16. Die Dichtfläche der Hohldichtung 13, die an der Innenwand der äußeren Kugelhalbschale anliegt, ist mit einer Auflage 17 aus einem elastischen, reibungsarmen Werkstoff verstärkt.

Claims

Patentansprüche 0 Kugelgelenk mit Schutzeinrichtung gegen Seewassereinwirkung, dadurch gekennzeichnet, daß als Schutzeinrichtung eine das Kugelgelenk (1, 2, 3) ringförmig umgebende, gegen das Kugelgelenk abgedichtete, begehbare, druckregelbare Luftglocke (6) angeordnet ist.
2. Kugelgelenk nach Anspruch 1, da d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Luftglocke (6) begrenzt wird von einem an der äußeren Kugelhalbschale (2) befestigten geschlossenen oberen Flansch (7), der eine nach unten offene Hohlkugelzone (8) trägt, deren Mittelpunkt gleich dem Drehpunkt des Kugelgelenks ist.
3. Kugelgelenk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftglocke (6) von der inneren Kugelhalbschale (1) aus über eine Druckschleuse (14) begehbar ist.
4. Kugelgelenk nach Ansprüchen 1 bis 3, da durch g e k e n n z e i c h n e t, daß der innere Druck der Luftglocke (6) automatisch geregelt wird.
5. Kugelgelenk nach Ansprüchen 1 bis 4, d a du r c h g e k e n n z e 1 c h n e t, daß das Kugelgelenk (1, 2, 3) gegen die Luftglocke (6) von einer zwischen den beiden Kugelhalbschalen angeordneten aufblasbaren Hohldichtung (13) abgedichtet wird.
6. Kugelgelenk nach Ansprüchen 1 bis 5, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Dichtfläche der aufblasbaren Hohldichtung (13) eine Auflage (17) aus einem elastischen, reibungsarmen Werkstoff erhält.