CH619431A5

CH619431A5 -

Info

Publication number: CH619431A5
Application number: CH1600175A
Authority: CH
Inventors: Chester H Walters; Harold J Barmeier Jr; Greig E Sullivan
Original assignee: Nat Marine Service Inc
Priority date: 1974-12-09
Filing date: 1975-12-09
Publication date: 1980-09-30
Also published as: DE2555118A1; JPS5196161A; US4066545A; GB1491587A; DK553975A; FR2293961B1; NL7513908A; FI63706C; US4018683A; FI753360A7; CA1060334A; ES451460A1; IL48626A; IT1052538B; FR2293961A1; ES443322A1; NO754127L; SE7513488L; FI63706B; IL48626A0

Description

30 Die Erfindung betrifft ein Verfahren, um im Abgasstrom .einer in Betrieb stehenden Brennkraftmaschine Wasser mittels Verdampfung zu beseitigen, welches Wasser ein damit unvermischbares Fluid enthält, welches ein vom Wasser verschiedenes spezifisches Gewicht aufweist, indem das Wasser in das 35 heisse Auspuffrohr der in Betrieb stehenden Brennkraftmaschine eingespritzt wird.

Aus den US-PS 1 586 449,1 921 689,3 425 556,1 406 950 und 1425 289 und des SU-PS 230 665 sind Bemühungen bekanntgeworden, Öl vom Bilgenwasser zu trennen. 40 Ferner ist aus der US-PS 3 628 660 eine Öl-Wasser-Trenneinheit mit einem schwimmenden Dom bekannt.

Ferner sind Bemühungen bekannt, menschliche Abfallprodukte auf Schiffen oder anderen Fahrzeugen zu beseitigen, indem man sie unter Verwendung des Fahrzeugmotors als Wär-45 mequelle verbrennt oder verdampft, insbesondere im Auspuffrohr oder Auspuffstutzen. So zeigen z.B. die US-PS Re 26 891,3 504 797 und 3 615 010 Verdampfungssysteme für Abwässer, bei welchen das Auspuffrohr einer Brennkraftmaschine als Wärmequelle dient. Vorrichtungen zur Beseitigung so menschlicher Abwässer durch Verdampfung im Auspuffgas von Brennkraftmaschinen, die im Inneren des Fahrzeuges befindlich sind, sind ferner aus den US-PS 2 565 720, 3 731 490 und 3 740 773 bekannt.

Bisher ist jedoch keine Vorrichtung zur Beseitigung des 55 Bilgenwassers bekannt, welche zur Beseitigung der Ölverschmutzungen aus dem Bilgenwasser einen Ölseparator mit einem schwimmenden Dom und zur Beseitigung des derart vom Öl getrennten Bilgenwassers einen Auspuffstutzenverdampfer verwendet, und dabei noch vollautomatisch von 60 einer differenzierten Regeleinrichtung so gesteuert wird, dass jederzeit der sichere B etrieb der Vorrichtung gewährleistet ist. Die vorliegende Erfindung ist aus der Erkenntnis entstanden, dass eine solche Vorrichtung in der Schiffahrt gebraucht wird und einen einzigartigen und deuüichen Fortschritt gegenüber 65 dem Stand der Technik darstellt.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass a) das Wasser und Fluid enthaltende Gemisch mittels

einer Pumpe einem Schwerkraftseparator zugeführt und damit das Wasser vom Fluid getrennt wird;

b) das Wasser durch ein Steuersignal einer Steueranordnung nur dann in das Auspuffrohr eingespritzt wird, nachdem in der Steueranordnung aufeinanderfolgend Steuersignale ermittelt worden sind, die angeben, dass die Brennkraftmaschine in Betrieb steht, dass die Leistung über einem vorbestimmten Wert eingestellt worden ist, und dass die Abgase mit einer vorbestimmten Temperatur strömen, die genügend hoch ist, um ein Verdampfen des eingespritzten Wassers zu bewirken.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel betrifft ein Verfahren zur Beseitigung des Bilgenwassers, wobei eine Einrichtung zur Trennung des Öls vom Bilgenwasser vor der Beseitigung des Wassers vorhanden ist. Bilgenwasser, welches Ölverunrei-nigungen enthält, kann in einen luftdicht verschlossenen,

einen schwimmenden Dom bildenden Ölseparator, wie er aus der US-PS 3 628 662 bekannt ist, hereingesaugt bzw. hineingepumpt werden. Entsprechend dieser Patentschrift wird das Öl aus dem von der Bilge herströmenden Gemisches aus Öl und Wasser getrennt, und das abgetrennte Öl wird aufgrund der unterschiedlichen spezifischen Gewichte der Flüssigkeiten, unter der Kuppel des schwimmenden Domes des Separators angesammelt. Abhängig von dem Ölgehalt des von der Bilge herströmenden Gemisches und von dem spezifischen Gewicht des Öls kann der Dom schneller oder langsamer steigen, je nachdem, ob sich mehr oder weniger Öl während eines Zeitraumes ansammelt. Das Einsaugen des Bilgenwassers in den Separator wird vorzugsweise bewirkt, indem das verarbeitete Wasser bei der Auslassseite des Separators abgepumpt wird; dieses Wasser ist relativ frei von Öl. Da das verarbeitete Wasser jedoch immer noch kleine Mengen von Öl oder anderen gelôstèn Verunreinigungen enthalten kann, ist es nicht immer erwünscht und in einigen Gebieten möglicherweise auch gesetzlich verboten, dieses Wasser über Bord zu pumpen.

Die Vorrichtung weist vorzugsweise eine Steuereinrichtung auf, die vorteilhaft Fühleinrichtungen für den Pegelstand des Bilgenwassers, für den Wasserpumpbetriebszustand, für den Durchflussbetriebszustand des Wasserventils, für den Kraftstoffdruck, für den Verbrennungsluftdruck, für die Tempera-tur im Auspuffrohr, für den Betriebszustand des Separators, fur die Stellung des Separatordomes und für den Ölspeicherpegel aufweist. Diese Betriebszustände, Stellungen usw. können elektrisch und elektromechanisch von einer gedrängt gebauten Einrichtung abgetastet werden, welche so ausgelegt sein kann, dass sie zweckmässigerweise elektronische Festkörperbauteile verwenden kann. Die Steuerungen sind vorteilhaft so angeordnet, dass gewährleistet sein kann, dass das Bilgenwasser bei einem hohen Bilgenwasserstand automatisch herausgepumpt wird, wobei das Öl vorteilhaft von dem Wasser getrennt wird und in periodischen Intervallen automatisch zu einem Öltank gebracht wird und wobei das verarbeitete Wasser nur dann zur Verdampfung in den Auspuffstutzen gebracht wird, wenn die Maschine mit voller Kraft arbeitet und das Auspuffrohr bzw. der Auspuffstutzen hinreichend heiss ist, um das strömende Wasser augenblicklich zu verdampfen. Die Abgabe des verarbeiteten Wassers über Bord kann von Hand ausgewählt werden, und ausserdem ist die Vorrichtung vorteilhaft so ausgelegt, dass sie kontinuierlich ihren eigenen Betrieb überwachen kann, wozu Sperreinrichtungen, Anzeigen und Warneinrich-tungen vorgesehen sind, welche die Vorrichtung abschalten, den Bereich einer Fehlfunktion anzeigen und akustisch das Bedienungspersonal aufmerksam machen können, wenn ein Fehler eintritt. Die Selbstreinigungsmöglichkeit des Ölsepara-tors kann vorteilhaft in einer Weise verwendet werden, indem sie das verarbeitete Wasser vom Separator während des Bil-genwasserbeseitigungsvorganges so lange abzieht, bis der Dom sich an seiner Obergrenze (maximale angesammelte Öl-menge unter dem Dom) befindet, und indem danach automa619431

tisch das Abpumpen von Wasser von dem Separator beendet werden kann, während der Separator mit Wasser rückgewaschen wird, unter dem zwangsläufigen Druck, unter dem Dom befindliches Öl zu dem Öltank abzugeben und die Sammelfilter in dem Separator von den darin gefangenen Ölteilchen zu reinigen. Während der Separator sich mit Wasser füllt, wird vorteilhaft sich unter dem Dom befindliches Öl abgeleitet, und der Dom kann sich in seine untere Grenzstellung senken, woraufhin automatisch der Abpumpbetrieb von dem Separator wieder aufgenommen werden kann, wenn der Bilgenwasserstand hoch ist. Das verarbeitete Wasser kann, falls die geeigneten Bedingungen vorliegen, zu dem Auspuffrohr geleitet und dort schnell verdampft werden und falls diese Betriebsart -der Beseitigung eingestellt worden ist, über Bord gepumpt werden.

Die beschriebene Vorrichtung umfasst ferner vorteilhaft geeignete Fühler und Schaltungen zur Aufzeichnung von verschiedenen Betriebsbedingungen der Anordnung mit einem geeigneten Zeitschreiber, insbesondere wird aufgezeichnet, wenn das Wasser über das Auspuffrohr abgegeben oder über Bord gepumpt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels und in Verbindung mit der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der gesamten Bilgen-wasserbeseitigungsvorrichtung,

Fig. 2a und 2b ein schematisches Diagramm der Vorrich-tung, in welcher die Steuer- und die Sperreinrichtung im einzelnen gezeigt sind und

Fig. 3 eine bevorzugte Ausführungsform einer Steuertafel.

In Fig. 1 ist das funktionelle Zusammenwirken der verschiedenen Komponenten der erfindungsgemässen Vorrichtimg dargestellt. Diese Zeichnung soll sowohl einen Überblick geben, auf welche Weise die Vorrichtung arbeitet, als auch ein Bild der verschiedenen Komponenten der Vorrichtung, sie ist jedoch keine reine Konstruktionszeichnung. Auch die Fig. 2a und 2b, welche die Steuereinrichtung der Vorrichtung im einzelnen zeigen, sind lediglich eine schematische Darstellung. Die Fig. 3 zeigt jedoch eine bevorzugte Ausführungsform einer Steuertafel, wie sie tatsächlich bei einer Ausführung der Vorrichtung verwendet werden kann.

Eine Steuertafel 10 der Fig. 1 weist einen nicht dargestellten Schaltkasten auf, welcher sich hinter der Tafel befindet, und auf der Tafel selber ist ein Betriebsart-Wählknopf 11 angeordnet, mit welchem die Bedienungsperson die gewünschte Betriebsart der Vorrichtung auswählen kann. Selbstverständlich sind eine geeignete Stromversorgung 12 und ein Hauptschalter 13 vorgesehen, welcher die genannte Stromversorgung der Vorrichtung steuert. Zum Zweck der weiteren Beschreibung wird, falls es nicht anders angegeben ist, angenommen, dass die Stromversorgung eingeschaltet ist und der Wählknopf auf die Stellung «Auto» oder Automatik eingestellt ist. Die Steuertafel 10 enthält ausserdem einen Wählknopf 14 fiir die Beseitigungsweise, welcher die Auswahl der Auspuffleitung oder der Leitung für die Abgabe des verarbeiteten Wassers über Bord ermöglicht. Es wird zunächst angenommen, dass der Wählknopf 14 auf die Betriebsweise «Auspuff» gestellt ist.

In der Beschreibung und in den Ansprüchen soll die Verwendung des Wortes «Bilgenwasser» ganz allgemein diejenige Flüssigkeit bezeichnen, welche sich im Bilgenraum des Schiffes befindet. Das erfindungsgemässe Verfahren kann ausser bei Schiffen auch bei anderen Fahrzeugen verwendet werden und darüber hinaus auch bei fest installierten Anlagen. Bei Verwendung in Schiffen soll der Ausdruck «Bilgenwasser» ferner jedes Mischungsverhältnis von Öl und Wasser beschrieben werden. Üblicherweise enthält das Bilgenwasser eines gut gewarteten Schiffes etwa 10 bis 25% Öl, falls es sich nicht um

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einen Öltanker handelt, dessen Tankwaschflüssigkeit in die Bilge eingeleitet wird. Andererseits kann der Ölgehalt des Bilgenwassers auf einen äusserst hohen Wert ansteigen, so dass das «Bilgenwasser» im wesentlichen vollständig aus Öl besteht. In einigen Fällen kann auch das Verhältnis von Öl zu Wasser in einer relativ kurzen Zeitspanne äusserst stark verändern. Die Vorrichtimg ist im Hinblick auf solche Extremwerte ausgelegt und es kann Bilgenwasser mit praktisch einem beliebigen Anteil von Öl kontinuierlich verarbeiten.

Der Ausdruck «verarbeitetes Wasser» oder der Ausdruck «Wasser» alleine bezeichnen Wasser, aus welchem Öl und andere unvermischbare Stoffe entfernt sind oder im wesentlichen ölfreies Wasser, welches im allgemeinen weniger als 10 ppm (parts per million) Öl enthält; dieser Wert soll jedoch keine Beschränkung darstellen.

Wenn alle Knöpfe 11,13 und 14 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung stehen, wird die Maschine 15 gestartet und zu einem Zeitpunkt während des Betriebes des Schiffes durch Betätigung der Verbrennungsluftsteuerung 10 auf volle Leistung geschaltet, welche im vorliegenden Fall die Drosselklappe eines Dieselmotors 15 eines Schiffes direkt proportional zur Steuereinstellung des Leistungshebels einstellt. Der Brennstoffdruck steigt nach Starten der Dieselmaschine durch den Betrieb der Pumpe 17 schnell auf den Betriebsdruck. In der Zwischenzeit erhöht sich die Temperatur des Auspuffrohres, wenn die Maschine 15 mit voller Leistung arbeitet auf einen relativ vorhersehbaren und stabilen Wert. Die Temperatur im Auspuffrohr liegt bei diesen Bedingungen üblicherweise über 260°C.

Es wird der Betrieb der Maschine überwacht und die Temperatur des Auspuffrohres abgetastet, um festzustellen, wann das Verdampfen des verarbeiteten Wassers im Auspuffrohr zulässig ist und wann nicht. Dies geschieht mit Hilfe von Fühlern, welche die eingestellte Motorleistung mittels des Verbrennungsluftdruckes bei 16 über eine elektrische Leitung 19, den Betrieb des Motors mittels des Brennstoffes bei 17 über eine elektrische Leitung 20 und die Temperatur im Auspuffrohr bei 21 über eine elektrische Litung 22 messen. Die Fühler der Maschine und des Auspuffrohres sind elektromecha-nisch oder elektrisch aufgebaut, und es kann eine beliebige, geeignete Schaltung bekannter Art zur Verwendung mit diesen Fühlern verwendet werden.

Wenn die Maschine mit voller Leistung arbeitet und die Auspufftemperatur den vorbestimmten, unteren Grenzwert angenommen hat, bei welchem die schnelle Verdampfung des mit einer vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeit zugeführte, verarbeitete Wassers gewährleistet ist, wird der Betrieb des Pumpenmotors 23 und der damit verbundenen Pumpe 24 freigegeben. Das bedeutet, dass falls kein verarbeitetes Wasser zur Verfügung steht oder falls andere Funktionen, bei denen der Pumpenbetrieb nicht erforderlich ist, ausgeführt werden, die Pumpe jetzt noch nicht notwendigerweise eingeschaltet wird. Falls jedoch derBetrieb der Pumpe angefordert wird, wie es weiter unten beschrieben wird, z.B. wenn der Bilgenwasserstand hoch ist, teilen die oben beschriebenen Maschinen- und Auspuffühler der Vorrichtung mit, dass die Bedingungen für die Verdampfung im Auspuff geeignet sind. Falls diese erforderlichen Bedingungen nicht erfüllt sind, wird der Pumpenmotor 23 nicht eingeschaltet, auch wenn der Wählknopf 14 für die Wahl des Abgabebetriebes auf Verdampfung im Auspuff eingestellt ist und unabhängig von der Höhe des Bilgen Wasserstandes. Dies soll verhindern, dass Wasser zu einem kalten Auspuff gepumpt wird, dass Wasser bei nur langsam laufender oder abgeschalteter Maschine zum heissen Auspuff gepumpt wird oder dass Wasser dann zum Auspuff gepumpt wird, wenn in diesem der Strom von heissen Abgaben nicht genügend gross ist. Solche Bedingungen könnten selbstverständlich zu Beschädigungen des Auspuffrohres und der Maschine führen. Die Verstellung des Betriebsart-Wählknopfes 11 aus der Stellung «Automatik» in eine andere Stellung verändert die Wirkung der Zustände der Maschine und des Auspuffes auf den Pumpenbetrieb, wie es weiter unten beschrieben wird; zunächst wird jedoch weiter angenommen, 5 dass der Wählknopf 11 sich in der Stellung befindet, in welcher die Vorrichtung automatisch arbeitet.

Wenn die Fühler der Betriebszustände der Maschine und des Auspuffes alle den Betrieb der Pumpe für die Verdampfung des verarbeiteten Wassers im Auspuff freigeben, ruht die io Vorrichtung weiterhin so lange, bis derFühler25, welcher mit der Steuertafel 10 über eine Leitung 26 verbunden ist, einen Bilgenwasserstand feststellt, der oberhalb eines vorbestimmten Pegels liegt. Wenn dies eintritt, bewirkt der Fühler 25, dass der Schaltkreis des Pumpenmotors 23 geschlossen und somit 15 die Pumpe 24 in Betrieb gesetzt wird und Wasser aus der Bilge abzieht, falls die Maschine und der Auspuff sich in den geeigneten Betriebszuständen befinden. Wenn der Pumpenmotor 23 nicht in Betrieb steht. Der Motor 23 ist über eine elektrische Leitung 23" mit der Steuertafel 10 verbunden. Die Pumpe 24 20 arbeitet so lange weiter, bis der Pegel des Bilgenwassers unter einen vorbestimmten Wert fallt, welcher von einem Fühler 25' abgetastet wird, der über eine elektrische Leitung 26' mit der Steuertafel 10 verbunden ist.

Eine Anzeigeeinrichtung für die V erdampfung im Auspuff 25 weist die Signallampen 27 und 28 auf. Wenn der Auspuff die für die schnelle Verdampfung erforderliche Temperatur angenommen hat und die Maschine sich im geeigneten Betriebszustand befindet, leuchtet die Lampe 28 «Auspuffverdampfung O.K.» auf; falls die erforderlichen Bedingungen nicht erfüllt 30 sind, leuchtet die Lampe 27 «Auspuffverd.; Störung» auf.

Der Öl-Wasser-Separator 29 ist mit der Ansaugseite der Pumpe 24 über Leitungen 31 und 31' für die Abführung von verarbeitetem Wasser verbunden. Die Zuströmseite des Separators 29 ist mit einer Bilgenleitung 30 verbunden, welche sich 35 in den Bilgenraum 30' eines Schiffes erstreckt. Üblicherweise werden der Separator 29, die Leitungen 30 und 31 und die Pumpe 24 zunächst vollständig mit Wasser von einer geeigneten Versorgungsquelle gefüllt, so dass der Abschnitt zwischen Pumpe und Bilge vollständig für den Betrieb vorbereitet ist. 40 Beim Betrieb zieht die Pumpe 24 verarbeitetes Wasser aus dem Separator 29 ab, und gleichzeitig wird aufgrund der entstehenden Druckdifferenz zwischen Pumpe und Bilge über die Leitung 30 Bilgenwasser in den Separator gesaugt. Üblicherweise ist ein geeigneter Filter (nicht dargestellt) am Fuss der 45 Leitung 30 vorgesehen, um Faulschlamm und grössere Fest-körperteilchen von dem Separator 29 fernzuhalten. Ausserdem sind üblicherweise geeignete Steuerventile in den Leitungen 30 und 31 vorgesehen, um diesen Abschnitt gefüllt und damit betriebsbereit zu halten.

so Die Ausströmseite der Pumpe 24 ist mit Wasserleitungen 32 und 32' verbunden, welche zu dem Versprüher 33 im Auspuffrohr 18 führen. Ein Strömungsregler 34 gewährleistet eine gleichmässige, voreingestellte Strömungsgeschwindigkeit zu dem Versprüher 33. Im Auspuff wird das verarbeitete Wasser 55 augenblicklich durch Entspannung verdampft und der entstehende Wasserdampf strömt zusammen mit dem Abgas der Maschine aus dem Auspuff aus. In den Wasserleitungen 31 und 31' einerseits und 32 und 32' andererseits sind Steuerventile 35 bzw. 36 vorgesehen. Diese Steuerventile 35 und 36, wel-60 che zwei mögliche Stellungen einnehmen können, sind jeweils mit drei Leitungen verbunden und können eineDreiwegsteue-rung der Strömung vornehmen. Diese Ventile, welche als Dreiwegeventile bezeichnet werden, werden in herkömmlicher Weise elektrisch betätigt und weisen Motoren 37 und 38 65 auf, welche über Schalter in der Steuertafel 10 und über elektrische Leitungen 39 bzw. 39' steuerbar sind. Die Ventile 35 und 36 können so eingestellt werden, dass sie die Verbindung zwischen einer Leitung und einer von zwei anderen Leitungen

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herstellen. Das Ventil 35 kann die Verbindung zwischen der Flüssigkeitsleitung 31 einerseits und entweder der Wasserver-sorgungsle'itung 40 oder der Pumpenzustromleitung 31' andererseits herstellen. Eine Wasserleitung 40 ist üblicherweise mit dem Frischwasservorrat des Schiffes verbunden und.enthält ein normalerweise von einem Magnetschalter gesperrtes Ventil 41, welches über eine elektrische Leitung 42 mit der Steuertafel 10 verbunden ist. Der Zweck dieser Leitung 40 wird weiter unten, im Zusammenhang mit der Beschreibung der Entfernung von Öl aus dem Separator im einzelnen beschrieben werden. Das Ventil 35 befindet sich, wie man aus der Zeichnung sieht, in einer Stellung, in welcher die-Wasserleitungen 31 und 31' miteinander verbunden sind. In seiner anderen Stellung würde dieses Ventil die Leitungen 40 und 31 miteinander verbinden und die Leitung 31' verschliessen. Das Ventil 36 kann so betätigt werden, dass es die Wasserleitungen 32 und 32' auf der Abflussseite der Pumpe 24 miteinander verbindet, so dass die Verdampfung im Auspuff durchgeführt werden kann; es kann aber auch die Leitung 31' mit der Leitung 43 zum Abpumpen des Wassers über Bord verbinden und dieLeitung 32 absperren. In der Leitung 43 ist ein Strömungsregler 43' vorgesehen. Das Ventil wird von Hand entweder in eine erste Stellung (Verdampfung im Auspuff) gebracht, in welcher, wie die Fig. 1 zeigt, die Leitungen 32 und 32' miteinander verbunden sind, oder in eine zweite Stellung (Abpumpen über Bord), in welcher die Leitungen 32' und 43 miteinander verbunden sind. Der Handwähler 14 wird zur Steuerung der Stellung des Ventils 36 verwendet, um dadurch die gewünschte Art der Beseitigung des Wassers einzustellen, entweder die Verdampfung im Auspuff oder das Abpumpen über Bord. Wenn mit Hilfe des Knopfes 14 die Abführung des Wassers durch Abpumpen über Bord eingestellt wird, leuchtet während des Betriebes des Systems eine Signallampe 44 auf.

Komparatorfühler 45 und 46 für die Stellung der Ventile sind mit den Ventilen 35 und 36 oder ihren Motoren 37 und 38 verbunden, und ausserdem über elektrische Leitungen 47 bzw. 48 mit der Steuertafel 10 verbunden. Diese Komparatoren 45 und 46 und die ihnen zugeordneten Schaltungen vergleichen die tatsächliche Stellung der Ventile 35 und 36 bei jedem Betriebszyklus der Vorrichtung mit der befohlenen Stellung.

Falls die tatsächliche Stellung entweder des Ventils 35 oder des Ventils 36 nicht mit derjenigen befohlenen Stellung übereinstimmt, welche über die Steuertafel 10 angegeben ist, wird die gesamte Vorrichtung abgeschaltet, die Lampe 49 leuchtet auf und es ertönt ein Signal, welches die Störung der Vorrichtung anzeigt. Die Abschaltung der Vorrichtung wird grundsätzlich dadurch bewirkt, dass der Pumpenmotor 23 abgeschaltet wird und das Ventil 41 in seine geschlossene Ruhestellung zurückkehren kann; die Maschine 15 wird selbstverständlich nicht abgeschaltet.

In diesem Betriebszustand, wenn die Vorrichtung auf automatischen Betrieb eingestellt ist, die Maschine kontinuierlich mit voller Kraft, also Leistung, arbeitet und der Auspuff die gewünschte Temperatur behält, wird die Pumpe 24, wenn bei 25 ein hoher Bilgenwasserstand gemessen wird, eingeschaltet und diese zieht Bilgenwasser über die Leitung 30 in den Separator 29, während sie über die Leitungen 31 und 31' verarbeitetes Wasser abzieht und in die Leitungen 32 und 32' pumpt, damit es im Auspuff durch Entspannung schnell verdampft wird. Alternativ kann das verarbeitete Wasser auch jederzeit über Bord abgepumpt werden, indem das Ventil 36 durch entsprechende Verstellung des Handwählknopfes 14 in die entsprechende Stellung gebracht wird.

Ein Separator 29 mit einem Dom enthält im allgemeinen einen geschlossenen Behälter 60, in welchem ein umgekehrter Dom bzw. eine Glocke 61 angeordnet ist, welche üblicherweise in ihrer untersten Stellung auf Anschlägen 62 ruht. An der Oberseite des Domes ist eine starre Stange 63 befestigt, welche ausserhalb des Behälters 60 mit einem ein Gegengewicht tragenden Arm 64 verbunden ist, welcher bei 65 am Behälter angelenkt ist. Die Durchführung der Stange 63 durch den Behälter 60 ist wasserdicht ausgebildet. Der Arm 64 trägt Gewichte 5 66, welche so verschoben werden können, dass das Gewicht des Domes 61 ausgeglichen wird, der sich in der Flüssigkeit mit dem höheren spezifischen Gewicht, welche getrennt werden soll (im vorliegenden Fall Wasser), befindet. Durch diesen Gewichtsausgleich wird die Ansprechempfindlichkeit des io Domes auf die unter ihm angesammelte Ölmenge erhöht. In dem Separator ist eine Einrichtung 67 zur Abführung von Luft und für die Messung des Druck/Vakuum-Verhältnisses vorgesehen, so dass der Separator während des Betriebes vollständig mit Flüssigkeit gefüllt bleibt. In der Praxis ist der Luftseis parator mit der höchsten Stelle des Tanks 60 verbunden, welcher luftdicht abgeschlossen ist. Sammelnetze bzw. -siebe teilen den Innenraum des Tanks 60 in zwei Kammern, wobei zu verarbeitendes Wasser oder gerade in Verarbeitung befindliches Wasser sich auf der inneren Seite der Sammelsiebe in der 20 Kammer 60' und verarbeitetes Wasser sich auf der anderen Seite der Siebe in den Kammern 60" befindet. Eine Zuführleitung 69 verlängert die Bilgenleitung 30 in den Innenraum des Behälters 60 in den Dom 61. Eine Ölabflussleitung 70 weist eine Einlassöffnung 71 auf, welche sehr nahe an der unteren 25 Seite des oberen Teils des Domes 61 angeordnet ist, wenn dieser sich in seiner unteren Grenzstellung befindet. Durch die Leitung 70 strömt Öl in die Abgabeleitung 70', wenn der Separator das unter dem Dom 61 angesammelte Öl 72 abführt. Die Leitung 70' führt zu einem Öltank 73, welcher einen Fühler 74 30 aufweist, der einen hohen Ölstand fühlen soll und der mittels einer elektrischen Leitung 75 mit der Steuertafel 10 verbunden ist. Wenn der Ölpegel in dem Speichertank 73 eine Sicherheitsgrenze überschreitet, leuchtet eine Lampe 75' auf.

Die Stellung des Domes 61 ändert sich in Abhängigkeit 35 von dem unter ihm angesammelten Öl, da dieses leichter als Wasser ist und den Dom nach oben schiebt. Falls kein Öl vorhanden ist, ruht der Dom selbstverständlich in seiner unteren Grenz- bzw. Endstellung. Die Stellung des Domes wird von einer Fühlereinrichtung 76 festgestellt, welche eine geeignete 40 Schaltung öffnet oder schliesst, damit über eine elektrische Leitung 77 sowohl in der oberen Grenzstellung als auch in der unteren Grenzstellung des Domes 61 auf der Steuertafel 10 ein Signal erzeugt wird. Ein Abflusssumpf 78 erlaubt die Abführung des Schlammes vom Boden des Tanks. 45 Ein Separatorfunktionsfühler 79 in der Kammer 60' ist über eine Leitung 80 elektrisch mit der Steuertafel 10 verbunden und überwacht kontinuierlich die Leitfähigkeit des Bilgenwassers, welches im Bereich unterhalb des unteren Randes des Domes 61 gerade verarbeitet wird. Wenn der ölgehalt des so Wassers in der Kammer 60' im Bereich des Fühlers 79 oberhalb eines gewissen, vorbestimmten Konzentrationsgrades liegt, schaltet der Fühler 79 die Steuertafel, so dass diese Tatsache erkannt wird und das System aufgrund einer Störung im Separator abgeschaltet wird. Wenn dies geschieht, leuchtet 55 eine Lampe 81 auf, welche eine Störung im Separator anzeigt, und gleichzeitig ertönt ein Warnsignal. Der Fühler 79 könnte auch an der Oberseite des Tanks 60 oder an einer anderen Stelle angeordnet sein, wo er die grösste Empfindlichkeit bei auftretenden Störungen aufweist.

60 Der Ölseparator arbeitet wie folgt: Die arbeitende Pumpe 24 zieht Bilgenwasser über die Leitungen 30 und 69 in den Tank 60 unter den Dom 61, während gleichzeitig verarbeitetes Wasser über die Leitungen 31 und 31' aus der Kammer 60" herausgepumpt wird. Das im Bilgenwasser enthaltene Öl es schwebt nach oben zur Wasser-Dom-Grenzfläche oder, falls es in feiner Dispersion im Bilgenwasser verteilt ist, sammelt es sich an den Sieben 68, bis grössere Ölkügelchen gebildet werden, welche aufgrund ihres vom Wasser verschiedenen spezi-

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fischen Gewichtes zur Unterseite des Domes aufsteigen. Bei der weiteren Trennung oder Entmischung bildet sich eine Öl-schicht 72, welche den Dom 61 allmählich in seine obere Grenzstellung anhebt, welche von der Fühlereinrichtung 76 festgestellt wird. Bis die Grenze erreicht wird, wird beim automatischen Betrieb der Vorrichtung kontinuierlich verarbeitetes Wasser aus dem Separator abgepumpt, während der öl-pegel 72 ansteigt und der Dom 61 angehoben wird.

Wenn die Fühlereinrichtung 76 feststellt, dass der Dom seine obere Grenzstellung erreicht hat, wird die Vorrichtung in die Betriebsart «Abführung des Öls» umgeschaltet. Zu diesem Zeitpunkt wird der Pumpenmotor 23 angehalten, das Steuerventil 35 automatisch in seine andere Stellung umgeschaltet, in welcher es die Leitungen 40 und 31 miteinander verbindet, und das Magnetventil 41 wird geöffnet, damit unter Druck stehendes Wasser in die Kammer 60" eingelassen wird. Ein Steuerventil 82 verhindert den Zustrom von Wasser zu der Bilge 30', und das Öl '12 beginnt unter dem Einfluss des durch die Leitung 31 zuströmenden Wassers durch die Leitungen 70 und 70' abzuströmen. Während die Dicke der Ölschicht 72 abnimmt, senkt sich der Dom 61 in Richtung auf seine untere Grenzstellung. Wenn er diese erreicht hat, überträgt die F üh-lereinrichtung 76 ein Signal zur Steuertafel 10, welches die Deaktivierung des Ventils 41 verursacht, so dass dieses in seine geschlossene Ruhestellung zurückkehrt; das Ventil 35 wird in die in Fig. 1 gezeigte Stellung zurückgeführt und die Pumpe 24 wird wieder eingeschaltet, wenn ein hoher Bilgenwasser-' stand bei 25 festgestellt wird. Solange die Vorrichtung eingeschaltet ist, arbeitet sie kontinuierlich in dieser Reihenfolge, und sämtliche Funktionsmonitoren überwachen den ordnungsgemässen Betrieb der verschiedenen Elemente der Vorrichtung.

Immer wenn die Vorrichtung im Betriebszustand «Abführung des Öls» arbeitet, leuchtet eine Lampe 83.

In der Steuereinheit 10 ist ein Zeitbasis-Schreiber 90 vorgesehen. Die Signale von den verschiedenen Einheiten der Vorrichtung werden in der Steuereinheit 10 zusammengefasst, um eine Aufzeichnung zu ermöglichen, wenn der Betriebsweise-Wählknopf 11 sich in seiner Position «Aus» befindet; wenn die Vorrichtung bei laufender Pumpe über den Auspuff Wasser abfuhrt, wenn die Pumpe nicht in Betrieb steht und wenn die Vorrichtung bei in Betrieb stehender Pumpe Wasser über Bord abgibt. Die Beschriftung «Zum Schreiber» in Fig. 1, welche mit den elektrischen Leitungen 39' und 23" verbunden ist, zeigt zwei Quellen von Signalen an, welche verarbeitet und aufgezeichnet werden. Ein drittes Signal wird von der Stellung des Betriebsart-Wählers 11 der Steuertafel 10 abgeleitet. Von dem Pumpenbetriebssignal, dem Wählschaltersignal und dem Auspuffsignal oder dem Überbordsignal können die vier oben angedeuteten Aufzeichnungen in herkömmlicherWeise abgeleitet werden.

Die Steuertafel 10 weist einen Knopf 91 «Alarmerkennung» auf, welcher den Warnton abschaltet, während ein Knopf 92 «Alarmrückstellung» die verschiedenen Warn- und Fühlmechanismen der Vorrichtung zurückstellt, nachdem eine Störung behoben worden ist.

Wenn der Steuerknopf 11 nicht mehr in der Stellung «Auto», sondern in der Stellung «Bilgenzufluss» steht, und wenn der Steuerknopf 14 zur Steuerung der Wasserabführung in seine Stellung «Über Bord» gestellt ist, pumpt die Vorrichtung kontinuierlich verarbeitetes Bilgenwasser über Bord, unabhängig von dem Betrieb der Maschine und von der Temperatur des Auspuffes. Wenn der Knopf 11 auf «Ölableitung» steht, ist das Ventil 35 so eingestellt, dass es die Leitungen 40 und 31 miteinander verbindet und das Ventil 41 ist geöffnet, so dass Wasser durch die Siebe 68 zurückfliesst und Öl 72 von dem Separator zu dem Speichertank 73 strömt. Das Ventil 41 wird automatisch geschlossen, wenn der Dom 71 in seine .untere

Grenzstellung abgesunken ist. Der Knopf 11 kann ausserdem in seine Stellung «Aus» gestellt werden, in welcher der grösste Teil der Vorrichtung abgeschaltet wird. Wenn der Knopf 11 sich in seiner Position «Aus» befindet, wird jedoch ein hoher 5 Bilgenstand gegebenenfalls bei 25a angezeigt und geeignete andere Signale können aktiviert werden.

Die Fig. 2a und 2b zeigen weitere Einzelheiten der Vorrichtung. Die gleichen Elemente tragen die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1, und der Kasten 100 enthält die Auspuff-io Schaltung, die Schaltung für auftretende Störungen im Auspuff und die Überbordschaltung. Die Eingangssignale der Schaltungen 100 werden von dem Brennöldruckfühler, dem Fühler für den Druck der Verbrennungsluft der Maschine und von dem Auspufftemperaturfühler über die Leitungen 20,19 bzw. 15 22 zugeführt. Die Stellung des Auspuff/Überbord-Schalters wird über eine Leitung 101 festgestellt. Die Lampen 44 «Über Bord», die Lampe 27 «Störung im Auspuffverdampfer» und die Lampe 28 «Verdampfung im Auspuff O.K.» sind mit dem Kasten 100 über Leitungen 102, 103 bzw. 104 verbunden. Die 20 Ausgangssignale, welche die Stellung des Schalters 14 anzeigen, nämlich Verdampfung im Auspuff bzw. Abpumpen über Bord, werden dem Schreiber 90 über eine Leitung 105 zugeführt. Signale, welche eine Störung der Verdampfung im Auspuff anzeigen, werden über eine Leitung 106 dem die Warn-25 Schaltungen enthaltenden Kasten 110 zugeführt. Ein Freigabesignal, welches die mögliche Verdampfung im Auspuff anzeigt, wird über eine Leitung 107 der Pumpenmotorsteuer-schaltung 120 zugeführt, und ein Signal zur Einstellung der Ventilposition wird über eine Leitung 39' zu dem Ventil 36 ge-30 leitet.

Die Schaltstufen 100 verarbeiten die ankommenden Signale und überwachen den internen Betrieb der Schaltungen und der verschiedenen Relais derart, dass eine Verdampfung im Auspuff nur zugelassen wird, wenn eine besondere F olge von 35 Abläufen eintritt und eine besondere Einstellung der Betriebsbedingungen aufrechterhalten wird. Nach dem Anlassen der Maschine schliesst der Fühler den Brennöldruck (FOP) fast unmittelbar und zeigt an, dass die Maschine in Betrieb steht; (der Ausdruck «Schliessen» kennzeichnet die Vervollständi-40 gung einer Schaltung, welche das Eintreten eines von dem Fühler festzustellenden Zustandes anzeigt.) Die Schaltungen 100 sind dann sofort vom Zustand, der vom Fühler für den Verbrennungsluftdruck (TAP) getastet wird abhängig. Da eine Dieselmaschine für Seeschiffe normalerweise nicht bei voll of-45 fener Drosselklappstellung angelassen werden kann, sollte der TAP-Fühler sich in seinem Zustand «Offen» befinden. (Offene Schaltung - Zustand wird nicht gefühlt.) Falls der TAP-Fühler geschlossen wird, wenn der FOP sich schliesst, wird eine F ehl-funktion angezeigt, welche die Schaltung beeinflusst und verso hindert, dass ein Freigabesignal für den Pumpenbetrieb ausgegeben wird, solange dieser Zustand nicht korrigiert worden ist. Falls die Schaltung derart beeinflusst bleibt, wobei die Stellung der Drosselklappe sich unterhalb der Stellung für volle Leistung befindet, wird dieses durch einen Fühler oder durch 55 eine Fehlerschaltung angezeigt. Falls jedoch die Betriebsbedingungen in Ordnung sind, schliesst der FOP-Fühler und die TAP-Schaltung bleibt so lange geöffnet, bis die Steuerungsstellung der Drosselklappe in ihre volle Leistungsstellung vorrückt. Die TAP-Schaltung schliesst dann, was dazu führt, dass 60 die FOP-Schaltung und die TAP-Schaltung in gewünschter Reihenfolge schliessen. Die Temperatur im Auspuffrohr (EST) steigt dann langsam zu der minimalen Temperatur an, welche für die schnelle Verdampfung erwünscht ist. Eine Zeitverzögerung vorbestimmter Dauer in der Schaltung 100 ver-65 hindert die Aussendung eines Signals für die Freigabe der Auspuffverdampfung zu der Pumpensteuerschaltung während dieser Veizögerungszeit, um Übergangszustände vom Start des Pumpenbetriebes zu verhindern und um eine Stabi-

lisierung der Auspufftemperatur zu ermöglichen. Nach der Verzögerungszeit werden der Pumpenbetrieb und die Auspuffverdampfung durch die Schaltungen 100 über die Leitung 107 freigegeben. Falls der Schalter 14 sich in der Stellung für das Abpumpen über Bord befindet, wird das Auspuffverdampfungssignal der Leitung 107 zu einem Pumpeneinschalt-signal und weder der Zustand der Maschine noch der Zustand des Auspuffes beeinflussen das Signal, welches lediglich von dem Schalter 14 beeinflusst wird. Somit wird die Auspuffverdampfung so lange eingeschaltet, bis eine Fehlfunktionsstellung in den Schaltungen 100 eintritt oder bis die Betriebsbedingungen anzeigen, dass die Maschine aufhört, mit voller Leistung zu arbeiten. Falls irgendeine der Schaltungen FOP, TAP oder EST öffnet, werden die Auspuffverdampfung und der Betrieb des Pumpenmotors sofort unterbrochen.

Zur Absicherung gegen ein Verklemmen oder ein Aussetzen des EST-Fühlers wird in den Schaltungen 100 eine weitere Prüfung dahingehend durchgeführt, ob der EST-Fühler geschlossen bleibt, nachdem der TAP-Fühler nach einer vorbestimmten Zeitverzögerung geöffnet hat. Falls der EST-Fühler nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach Öff-. nung des TAP-Fühlers öffnet, werden die Schaltungen beeinflusst, so dass kein Signal zur Freigabe der Auspuffverdampfung über die Leitung 107 abgegeben wird. Wann immer die Auspuffverdampfung gestört ist, leuchtet die Lampe 27 auf. Die Lampe 28 leuchtet dann auf, wenn die Verdampfung im Auspuff freigegeben ist. Das Fernwarnsystem empfangt ebenfalls ein Auspuffehlersignal, um ein Warnsignal ertönen zu lassen, wenn ein Fehler eintritt, um dadurch diesen Fehler anzuzeigen. Die Lampe 44 leuchtet dann auf, wenn der Schalter 14 in der Überbord-Position steht und wenn der Ventilmotor . 38 beim Ventil 36 über eine Leitung 39 in Abhängigkeit von I der Position des Schalters 14 durch die Schaltungen 100 eingestellt wird. Eine Fernwarnsystemschaltung 100 empfängt Fehler- oder Warnsignale bei einem hohen Ölpegel in dem Speichertank 116 von einer Schaltstufe 115; ein Signal, welches einen Fehler im Separator anzeigt, wird von einem Fehlerdetektor 160 über eine Leitung 161 zugeführt; ein Signal, welches einen Ventilfehler anzeigt, wird über eine Leitung von einem Komparator 130 zugeführt, welcher die Ventilposition vergleicht. Die Fernwarnsystemschaltung 110 ist ausserdem über eine Ausgangsleitung 112 mit einer Fernwarneinheit verbunden, welche irgendwo im Schiff entfernt von der Steuertafel 10 angeordnet sein kann, irgendwo wo bei einer Störung des Separatorbetriebes ein akustisches Signal erwünscht ist, z.B. im Kartenhaus oder auf der Brücke. Ein Horn im Maschinenraum kann über eine Leitung 113 mit der Fernwarnschal-tung verbunden sein. Die Schaltung 110 verarbeitet die ankommenden Signale zur Übertragung an die Fernwarneinheit 111 und die Anzeigeeinrichtung 113, welche in Fig. 2b dargestellt sind. Die Anzeigen und die Hörner gehören zur Fern-warneinrichtung 111.

Die Schaltstufe 115, welche für den hohen Ölstand zuständig ist, empfängt von dem Fühler 74 im Öltank 73 über die Leitung 75 Signale und verarbeitet diese zu einem Ausgangssignal, welches einen hohen Ölstand anzeigt und über eine Leitung 116 abgegeben wird, um die Anzeigelampe 75' über eine Leitung 117 einzuschalten, wenn der Ölstand einen hohen Wert annimmt.

Die Komparatorschaltung 130 für die Ventilstellung empfängt Eingangssignale sowohl von den Steuersignalleitungen 39 und 40 als auch von den Leitungen 47 und 48 für die Ventilstellungssignale. Diese Eingangssignale werden zu einem Ventilstellungsfehlersignal verarbeitet, welches über die Leitung 131 abgegeben wird, wenn die tatsächlichen Stellungen der Ventile 35 und 36 nicht mit den befohlenen Stellungen übereinstimmen. Die Lampe 49 wird über die Leitung 132 eingeschaltet, wenn ein solcher Ventilstellungsfehler eintritt.

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Die Pumpensteuerschaltung 120 empfangt die folgenden Signale: über die Leitung 107 von den Schaltungen lOO zur Freigabe der Auspuffverdampfung; über die Leitung 131 von den Ventilstellungsschaltungen 130 Ventilstellungsfehlersigna-le; über die Leitung 141 von der Zùfluss/Abfluss-Steuerschal-tung 140 Signale zur Einschaltung des Pumpenbetriebes; über die Leitung 151 von den Bilgensteuerschaltungen 150 ein Signal zur Einschaltung der Pumpe; über die Leitung 161 von der Schaltung 160 ein Signal, welches einen Fehler im Separator anzeigt. Der Ausgang der Pumpensteuerschaltung 120 enthält ein Pumpensteuersignal, welches direkt den Betrieb des Pumpenmotors 23' steuert und über die Leitung 23" abgegeben wird, und ein Pumpenbetriebssignal, welches über die Leitung 123 zu den Schaltungen 140 und 150 übertragen wird.

Der Pumpenmotor 23 arbeitet, wenn der Handwählschalter 11 sich entweder in der Stellung «Bilgenzufluss» oder «Auto» befindet, und der Hauptschalter ist eingeschaltet, wenn alle Pumpeneinschaltsignale, welche für jede Betriebsart erforderlich sind, in der Pumpensteuerschaltung 120 festgestellt werden. Ist dies nicht der Fall, so wird die Pumpe nicht in Betrieb gesetzt und weder Bilgenwasser noch verarbeitetes Wasser wird durch die Vorrichtung gefördert.

Im «Bilgenzufluss»-Betrieb wird der Motor 23 in Betrieb gesetzt, wenn der Fühler 25 einen hohen Bilgenwasserstand feststellt, und der Motor wird nicht in Betrieb gesetzt, wenn der Fühler 25' einen minimalen Bilgenwasserstand feststellt. Der Betrieb des Motors wird jedoch nur dann zugelassen, falls die Einschaltsignale vom Separatorfehlerdetektor 160, von der Zufluss/Abfluss-Steuerschaltung 140 und von der Ventilstel-lungskomparatorschaltung 130 alle zugeführt werden. Selbstverständlich ist es erwünscht, zu verhindern,' dass die Pumpe Luft saugt und um dies zu verhindern, wird ein minimaler Bilgenwasserstand aufrechterhalten. Wann immer dieser Bilgenwasserstand unter den minimalen Pegel abfallt, wird die Pumpe abgeschaltet.

Im «Bilgenzufluss»-Betrieb sind der Zustand der Maschine und des Auspuffes ohne Einfluss, da bei dieser Betriebsart das verarbeitete Bilgenwasser über Bord abgepumpt werden soll, wenn die Maschine abgeschaltet ist oder wenn der Auspuff nicht den für die schnelle Verdampfung erforderlichen Zustand aufweist. Der Wählknopf 14 befindet sich normalerweise in der Stellung «Abfluss über Bord», wenn die Betriebsart «Bilgenzufluss» gewählt worden ist.

Im automatischen Betrieb der Vorrichtung erfordert der Pumpenbetrieb, zusätzlich zu den obengenannten Freigabe-oder Einschaltsignalen, ein Freigabe- oder Einschaltsignal über die Leitung 107 von den Auspuffehlerschaltungen 100; die Quelle dieses Signals und seine Art wurden oben beschrieben.

Die Bilgenwassersteuerschaltung 150 empfängt über die Leitungen 26 bzw. 26' von den Fühlern 25 bzw. 25' Signale, welche einen hohen Bilgenwasserstand bzw. einen niedrigen Bilgenwasserstand in dem Schiff anzeigen. Die Lampe 25a, welche einen hohen Bilgenwasserstand anzeigt, wird über eine Leitung 152 eingeschaltet und ein Signal 153 wird immer dann zu der entfernten Einheit 111 übertragen, wenn ein hoher Bilgenwasserstand festgestellt wird und kein Pumpenlaufsignal von der Pumpensteuerschaltung 120 über die Leitung 123 übertragen wird. Die Bilgenwassersteuerschaltung 150 verarbeitet die Signale der Bilgenwasserstandfühler und gibt auf die Leitung 151 ein Pumpenbetriebsignal ab, welches zu der Pumpensteuerschaltung 120 geleitet wird.

DieZufluss/Abfluss-Steuerschaltungen 140 empfangen über die Leitungen 77 Informationssignale über eine hohe und über eine niedrige Stellung des Domes des Separators, und über die Leitung 116 ein Signal, welches einen hohen Ölstand lanzeigt. Der Schalter 11 ist mit der Steuerschaltung 140 über Leitungen 142 verbunden. Die Steuerschaltung 140 überträgt

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ferner über die Leitung 42 Steuersignale zur Öffnung des Ma- Stellung «Aus», leuchtet die Lampe 25a auf, wann immer der gnetventils 41, wenn es angebracht ist. Eine Lampe 82, welche Fühler 25 einen vorbestimmten, hohen Pegel des Bilgenwas-

den Abfluss des Öls anzeigt, wird über die Leitung 143 einge- sers des Schiffes feststellt, Falls der Betriebsartwähler sich in schaltet, wenn das Ventil 41 in die Ölabflussstellung gebracht der Position «Aus» befindet, arbeitet nichts in der Vorrichtung worden ist und das Magnetventil 41 geöffnet ist. Dies ge- 5 zur Beseitigung von Bilgenwasser. Der Schreiber 90 registriert schieht entweder automatisch, wenn die Steuerschaltung 140 jedoch die Tatsache, dass der Schalter 11 sich in der Stellung die von dem Fühler 76 für die Höhe des Domes empfangene «Aus» befindet. .

Information verarbeitet und die Motorpumpe 23,24 abschaltet Wenn die Bedienungsperson des Schiffes die Bilge aus-

und das Magnetventil öffnet, oder wenn der Handschalter in pumpen und das verarbeitete Wasser über Bord pumpen will,

die Stellung «Ölabfluss» gestellt wird, wie man es in Fig. 1 10 stellt sie den Schalter 11 in die Stellung «Bilgenzufluss» und sieht, wodurch automatisch die Pumpe 23,24 abgeschaltet dreht den Abflusssteuerknopf 14 in die Stellung «Über Bord»,

wird, falls sie zuvor in Betrieb gewesen ist, und das Magnet- Der Pumpenmotor 23 wird dann in Betrieb gesetzt und pumpt ventil 41 geöffnet wird. Jedesmal, wenn das Magnetventil 41 Bilgenwasser in den Separator und verarbeitetes Wasser aus geöffnet wird, wird das Ventil 35 automatisch von der Steuer- dem Separator heraus und durch die Leitung 43 über Bord.

Schaltung 140 in die Ölabflussstellung gedreht, wodurch die 15 Dabei wird das Ventil 36 so gedreht, dass es die Leitung 32'

Verbindimg zwischen den Wasserleitungen 40 und 31 herge- mit der Leitung 43 verbindet. Der Pumpenmotor arbeitet wei-

stellt wird. Die Lampe 144, welche den Zufluss von Bilgen- ter, bis bei 25' ein niedriger Bilgenwasserstand festgestellt wasser anzeigt und über eine Leitung 145 mit der Steuerschal- wird, bis der Dom 61 in dem Separator 29 seine obere Grenz-

tung 140 verbunden ist, leuchtet jedesmal auf, wenn das Ventil Stellung erreicht, bis entweder das Ventil 35 oder das Ventil 36

35 in die Stellung «Bilgenzufluss» gedreht wird. Die Steuer- 20 sich nicht mehr in der richtigen Stellung befindet Oder bis die

Schaltungen 140 empfangen über die Leitung 123 ein Pumpen- Sonde 79 einen Separatorfehler feststellt. Wenn man an-

betriebsignal, wenn es angebracht ist. nimmt, dass kein Ventilfehler oder Separatorfehler eintritt,

Die Fühlerdetektor- und Warnsehaltung 160 fühlt den Be- führt der übliche Betrieb der Vorrichtung lediglich dazu, dass triebszustand des Separators 29 mit Hilfe des Fühlers 79 über Bilgenwasser ausgepumpt wird, wobei in dem Separator Öl die Leitung 80. Das Wasser im Bereich unmittelbar unterhalb 25 von dem Bilgenwasser getrennt wird und dass das verarbeite-

des Domes und unmittelbar oberhalb der Separatorsitze sollte te, reine Wasser über Bord abläuft, mit oder ohne endgültiger nicht mehr als einen gewissen Prozentsatz Öl enthalten, falls Filtration. Während das Wasser über Bord abläuft, leuchtet der Separator 29 ordnungsgemäss arbeitet. Ein Leitfähigkeits- die Lampe 44 auf und der Schreiber 90 zeichnet die Zeitdauer fühler oder eine andere Einrichtung zum Abtasten des ölge- der Abgabe über Bord auf. Die Pumpe schaltet automatisch haltes des Bilgenwassers in diesem Bereich des Separators 30 ab, wenn das Bilgenwasser bis auf einen vorbestimmten unte-

wird zusammen mit den Schaltungen 160 dazu verwendet, den ren Pegel abgepumpt worden ist und sie schaltet sich wieder

Überschuss oberhalb eines gewissen Bereiches festzustellen ein, wenn ein hoher Bilgenwasserstand festgestellt wird. Falls und ein Signal auszusenden, welches einen Fehler des Separa- hinreichend viel Öl von dem Bilgenwasser getrennt wird,

torsystems anzeigt, die Pumpe 23, 24 abschaltet oder deren Be- kann der Dom 61 in dem Separator seine obere Grenzlage er-

trieb verhindert und über die Leitung 162 die Lampe 81 ein- 35 reichen; in diesem Fall leuchtet die Lampe 25a auf, das Pum-

schaltet. Der Fühler 79 könnte natürlich auch an der Oberseite penbetriebsignal 23 ist jedoch nicht vorhanden.

des Tanks 60 angebracht sein, um seinen Überschuss von Öl, Um das unter dem Dom 61 befindliche Öl 72 abzuleiten,

welcher um die untere Kante des Domes 71 entwichen ist, in dreht die Bedienungsperson den Knopf 11 in die Stellung «ÖI-

dem zu verarbeitenden Wasser anzuzeigen. abfluss», wodurch das Ventil 35 so gedreht wird, dass es die

Der Schreiber oder Recorder bzw. das Aufzeichnungsgerät 40 Leitungen 40 und 31 miteinander verbindet, und wodurch das 90 empfangt Information, welche anzeigen, ob Wasser über Ventil 41 geöffnet wird, so dass frisches Vorratswasser in den den Auspuff oder über Bord abgegeben wird; diese Informa- Innenraum des Separators eingelassen wird. Durch den Zulauf tion empfangt der Schreiber 90 über eine Leitung 105, welche von Wasser durch die Leitung 40 in den Separator werden die mit der Schaltung Auspuff über Bord verbunden ist. Der Netze bzw siebe 6g rückgewaschen und das Öl 72 unterhalb Schreiber empfängt ausserdem ein Pumpenbetnebsignal und 45 des Domes 61 wird über die Leitungen 70 und 70' in den Öl-Stellungssignale des Betriebsartschalters 11 wie es inFig. 2b tank ?3 ab leitet Dadurch wird der Dom 61 in seine untere dargestellt ist. Wie es oben beschneben wurde, verarbeiten Grenzstellung herabgesenkt, wenn der grösste Teil des Öls abgeeignete Schaltungen die ankommenden Signale, so dass zu ldtet worden istj woraufhin die Ölablaufsteuerschaltung 140 jedem Zeitpunkt eine der vier folgenden Funktionen aufge- das Magnetventil 41 schliesst und das Ventil 35 in die in Fig. 1 zeichnet werden können: Betriebsartschalter «Aus»; Abfluss so gezeigte Stellung zurückdreht, damit die Leitungen 31 und 31' bei in Betrieb stehender Pumpe über den Auspuff, Pumpe miteinander verbunden werden. Während des ölabflusses ausser Betrieb; Abfluss über Bord bei in Betneb stehender wird weder durch den Auspuffverdampfer noch über Bord

Pumpe. Wasser abgeleitet.

In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform der Vorder- y ansieht 170 der Steuertafel 10 der Fig. 1 dargestellt. Es gibt 55 Falls der Fühler 79 während irgendeiner Stufe des Betrie-selbstverständlich mehrere Möglichkeiten, und ausserdem bes der Vorrichtung überschüssiges Öl feststellt, werden der können zusätzliche Lampen vorgesehen werden, welche z.B. Pumpenmotor 23 und das Magnetventil abgeschaltet bzw. gezeigen, dass der Verbrennungsluftdruck der Maschine oder der schlössen, so dass das System in seinen Ruhestand zurück-Maschinenbrennstoffdruck in Ordnung sind. Ferner ist ein kehrt. In gleicher Weise werden das Magnetventil 41 geschlos-Lampenprüfknopf 180 vorgesehen, der zur Prüfung auf durch- 60 sen und das Ventil 35 in die Bilgenzulaufstellung zurückgegebrannte Lampen in der Steuertafel dient; dies ist bei Steuer- dreht, falls der Ölpegel in dem Öltank 73 eine Sicherheitsgren-tafeln üblich. Weitere Anzeigen und Steuerungen auf der Vor- ze überschreitet, was durch die Lampe 75' angezeigt wird; da-derseite der Steuertafel sind ähnlich beziffert wie die ihnen bei werden die Leitungen 40 und 31 getrennt, um den weiteren entsprechenden Teile in den Fig. 1, 2a und 2b. Ablauf von Öl aus dem Separator 29 zu verhindern. Bei einem

Der Betrieb der Vorrichtung geht klar aus der obigen Be- 65 Versagen der Energieversorgung wird das Magnetventil 41 Schreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor. Wenn stets geschlossen, soweit es zuvor geöffnet war, damit der Öl-der Hauptschalter 13 eingeschaltet ist und der Betriebsartwäh- abfluss oder eine Überflutung des Separators verhindert werler 11 sich in irgendeiner Stellung befindet, einschliesslich der den.

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Wenn der Knopf 11 sieh in der Position «Auto» befindet, arbeitet das System wie folgt: Wenn der Hauptschalter 13 eingeschaltet ist, wird die Maschine gestartet, falls sie nicht bereits läuft und die Drosselklappe für die Verbrennungsluft wird in die Stellung vorgerückt, welche dem Betrieb mit voller Leistung entspricht. Wenn man annimmt, dass die Ereignisse in der gleichen Reihenfolge eintreten, wie es im Zusammenhang mit den Auspuffehlerschaltungen 100 oben beschrieben wurde, dann wird die Verdampfung im Auspuff freigegeben,

wenn die Temperatur in diesem die minimal für die schnelle Verdampfimg erforderliche Temperatur erreicht und kein Fehlersignal in der Vorrichtung erzeugt wird. Wenn ein hoher Bilgenwasserstand eintritt, wird die Pumpe gestartet und Bilgenwasser wird zur Verarbeitung in den Öl/Wasser-Separator gesaugt, während verarbeitetes Wasser zur schnellen Verdampfung durch Entspannung in den Auspuff gepumpt wird. Die Pumpe läuft kontinuierlich, wenn alle Pumpeneinschaltsi-gnale erzeugt werden, bis ein niedriger Bilgenwasserstand festgestellt ist, woraufhin der Pumpenbetrieb und die Verdampfung des verarbeiteten Wassers im Auspuff beendet werden.

Beim folgenden Eintritt eines hohen Bilgenstandes, wird der Pumpenbetriebszyklus wieder durchgeführt. Wann immer der Dom 61 in dem Separator seine obere Grenzposition erreicht, wird die Pumpe automatisch abgestellt, falls sie gerade läuft und die Vorrichtung geht in die oben beschriebene Betriebsart über, bei welcher Öl abgeleitet wird, wobei das Ventil 35 rotiert und das Magnetventil 41 geöffnet werden, so dass Vorratswasser unter Druck in den Innenraum des 01/Wasser-Se-parators eingelassen wird. Dadurch wird das Öl in den Öltank abgeleitet, während der Dom sich senkt, bis er seine untere Grenzstellung erreicht und schliesslich werden die Ventile 35 und 41 in ihre ursprünglichen Positionen zurückgeführt, so dass wieder verarbeitetes Wasser zu dem Auspuff gepumpt werden kann, wenn die für die Verdampfung im Auspuff erforderlichen Bedingungen erfüllt sind. Der Wasserablaufschalter 14 kann in die Stellung «Über Bord» gestellt werden, während der Betriebsartwähler sich in der Position «Auto» befindet. Dadurch wird das verarbeitete Wasser durch die Leitung 43 über Bord gepumpt, unabhängig von dem Betriebszustand der Maschine und von der Temperatur im Auspuff.

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2 Blätter Zeichnungen

Claims

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren, um im Abgasstrom einer in Betrieb stehenden Brennkraftmaschine (15) Wasser mittels Verdampfung zu beseitigen, welches Wasser ein damit unvermischbares Fluid enthält, welches ein vom Wasser verschiedenes spezifisches Gewicht aufweist, indem das Wasser in das heisse Auspuffrohr (18) der in Betrieb stehenden Brennkraftmaschine (15) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass a) das Wasser und Fluid enthaltende Gmisch mittels einer Pumpe (24) einem Schwerkraftseparator (60) zugeführt und damit das Wasser vom Fluid getrennt'wird;

b) das Wasser durch ein Steuersignal einer Steueranordnung (10) nur dann in das Auspuffrohr (18) eingespritzt wird, nachdem in der Steueranordnung (10) aufeinanderfolgend Steuersignale ermittelt worden sind, die angeben, dass die Brennkraftmaschine (15) in Betrieb steht, dass die Leistung über einem vorbestimmten Wert eingestellt worden ist, und dass die Abgase mit einer vorbestimmten Temperatur strömen, die genügend hoch ist, um ein Verdampfen des eingespritzten Wassers zu bewirken.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömen des Wassers zum Auspuffrohr (18) von der Steueranordnung unterbrochen wird, sobald eines der Steuersignale ausfallt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Wert der Leistung der Brennkraftmaschine (15) Volleistung ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser vom Wasserauslass des Schwerkraftseparators (60) mittels der Pumpe (24) dem Auspuffrohr (18) zugeführt wird, währenddem das Wasser vom Fluid getrennt wird.
5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Beseitigen von Bilgenwasser eines Wasserfahrzeuges.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steueranordnung (10) zum Steuern des Wasserstromes, der zum Verdampfen dem Auspuffrohr zugeführt wird, welche Steueranordnung (10)

eine Einrichtung (20) aufweist, die dazu bestimmt ist, abzutasten, ob die Brennkraftmaschine (15) in Betrieb ist oder nicht, eine Einrichtung (19) aufweist, die dazu dient, die eingestellte Leistung der Brennkraftmaschine abzutasten; eine Einrichtung (21) aufweist, die dazu dient, die Gastemperatur im Auspuffrohr abzutasten, welche Steueranordnung (10) dazu dient, durch Verhinderung des Betriebes der Pumpe (24) ein Strömen des Wassers zum Auspuffrohr zu verhindern, falls nicht oder bis die Brennkraftmaschine in Betrieb ist, die eingestellte Leistung oberhalb des vorbestimmten Minimalwertes ist, und die Temperatur der Abgase genügt, eine Verdampfung des eingespritzten Wassers zu bewirken.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (10) ein Verzögerungsglied umfasst, das den Betrieb der Pumpe (24) erst eine eingestellte Zeitspanne nach Erreichen der vorbestimmten Abgastemperatur freigibt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steueranordnung (10) eine Sicherheitsschaltung umfasst, die den weiteren Betrieb der Pumpe (24) verhindert, wenn ein Absinken des Messwertes der Abgastemperatur unterhalb der vorbestimmten Temperatur nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne erfolgt, nachdem die Leistung der Brennkraftmaschine unter den vorbestimmten Wert gesunken ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Brennkraftmaschine ein Schiffsdieselmotor mit einer Kraftstoffpumpe (17) und einer Verbrennungsluftsteuerung (16) aufweist zum Steuern der Drosselklappe, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebszustand der Brennkraftmaschine durch eine Vorrichtung zum Abtasten des Kraftstoffdruk-

kes ermittelt wird, und dass die Einrichtung (19) zum Abtasten der eingestellten Leistung die Stellung der Drosselklappe der Verbrennungsluft abtastet.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, ge-5 kennzeichnet durch eine zusätzliche Wasserbeseitigungsleitung (43), die nicht dem Auspuffrohr (18) zugeführt ist, durch eine Pumpe (24), die dazu dient, das verarbeitete Wasser durch die zusätzliche Wasserleitung (43) zu fördern, durch eine Steueranordnung (14) zum Steuern der Wassergabe, die io dazu dient, entweder ein Verdampfen des Wassers im Abgas-rohr oder eine ohne Verdampfung erfolgende Beseitigung des verarbeiteten Wassers wahlweise zu ermöglichen, wobei jedoch nicht beide Beseitigungsweisen gleichzeitig möglich sind, und durch eine Aufzeichnungseinrichtung (90), die aufzeich-15 net, während welcher Zeitspanne die Steueranordnung (14) in einer Stellung ist, die ein Strömen des verarbeiteten Wassers durch die zusätzliche Leitung (43) bzw. zum Auspuffrohr (18) bewirkt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich-20 net, dass die Abtasteinrichtungen (19,20,21) und die Steueranordnung (10) mittels eines elektrischen Schaltkreises miteinander verbunden sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (24) zwischen dem Schwerkraftseparator

25 (60) und dem Auspuffrohr (18) angeordnet ist und Wasser durch ein Saugen aus dem Schwerkraftseparator (60) fordert.