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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bildung eines Übergangs zwischen einem Wasserfahrzeug mit einer Offshore-Anlage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 9.
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Die Versorgung von Offshore-Anlagen, insbesondere Offshore-Windkraftanlagen, macht es erforderlich, dass Personen Zugang zur Offshore-Anlage erlangen und diese mit Material und Werkzeug versorgbar ist. Hierzu werden Wasserfahrzeuge, insbesondere Versorgungsschiffe, eingesetzt. Durch Wind und Wellen hervorgerufene Stampfbewegungen und gelegentlich auch Rollbewegungen des Wasserfahrzeugs erschweren den Zugang zur Offshore-Anlage. Insbesondere können sie zur Gefährdung von Personen führen.
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Es sind Wasserfahrzeuge zur Versorgung von Offshore-Anlagen bekannt, die mit dem Bug oder Heck an eine Struktur, beispielsweise einen Turm, der Offshore-Anlage heranfahren. Fender, insbesondere am Wasserfahrzeug, verhindern dabei Beschädigungen des Wasserfahrzeugs und/oder der Offshore-Anlage. Solche zur Versorgung dienenden Wasserfahrzeuge verfügen aber ein Brückenelement, das im Fachjargon als ”Gangway” bezeichnet wird. Das Brückenelement bildet einen Übergang vom Wasserfahrzeug zu einer Zugangsplattform oder einer Zugangsleiter der Offshore-Anlage.
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Um einen sicheren Übergang vom Brückenelement zur Zugangsplattform oder Zugangsleiter auch bei Seegang zu gewährleisten, sind Ausgleichseinrichtungen vorgesehen, die die von Schiffsbewegungen hervorgerufenen Bewegungen insbesondere des freien Endes des Brückenelements zur Zugangsplattform bzw. Zugangsleiter der Offshore-Anlage mindestens größtenteils kompensieren. Vor allem werden durch solche Ausgleichseinrichtungen von Stampfbewegungen des Wasserfahrzeugs hervorgerufene Bewegungen des Brückenelements, insbesondere des freien Endes desselben, kompensiert. Gegebenenfalls können die Ausgleichseinrichtungen auch dazu dienen, durch Rollbewegungen des Wasserfahrzeugs hervorgerufene Relativbewegungen des Brückenelements zur Zugangsplattform oder zur Zugangsleiter wenigstens annähernd zu kompensieren. Bei bekannten Vorrichtungen sind die genannten Ausgleichseinrichtungen zur mehrachsigen Bewegung des Brückenelements ausgebildet, die mehrere sensorisch gesteuerte Hydraulikzylinder aufweisen. Solche Ausgleichseinrichtungen sind sehr aufwendig und wegen der sensorischen Steuerung störanfällig.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bildung eines Übergangs zwischen einem Wasserfahrzeug und einer Offshore-Anlage zu bilden, die einfach aufgebaut ist und zuverlässig arbeitet.
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Eine Vorrichtung zur Lösung dieser Aufgabe weist die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Demnach weist das Mittel zur mindestens teilweisen Kompensation von Vertikalbewegungen des Wasserfahrzeugs ein durch die Vertikalbewegungen des Wasserfahrzeugs relativ zum Sockel bewegbares Messorgan auf. Das bewegliche Messorgan nimmt im Gegensatz zu bekannten Sensoren aktiv an den zu kompensierenden Vertikalbewegungen teil. Das Messorgan ermittelt so mechanisch die Vertikalbewegungen, die so einfach und zuverlässig bevorzugt mechanische oder hydraulische Antriebe für Ausgleichsbewegungen des Brückenelements betätigen oder steuern können. Das Brückenelement wird sozusagen vom mechanisch arbeitenden Messorgan den Vertikalbewegungen des Wasserfahrzeugs entsprechend nachgeführt. Bevorzugt wird das Brückenelement synchron zum bzw. vom Messorgan bewegt und dabei im Wesentlichen vertikalen Stampfbewegungen des Wasserfahrzeugs entgegengewirkt.
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Vorzugsweise ist die Vorrichtung so ausgebildet, dass das Messorgan schwenkbar mit dem Sockel verbunden ist. Bevorzugt ist das Messorgan gegenüber dem Sockel um eine horizontale Schwenkachse verschwenkbar, die quer zur Längsrichtung des Wasserfahrzeugs verläuft. Dadurch ist das an das Niveau der Zugangsplattform der Offshore-Anlage anzupassende freie Ende des Brückenelements gegensinnig zur Stampfbewegung des Wasserfahrzeugs verschwenkbar, wodurch zumindest größtenteils die Stampfbewegungen des Wasserfahrzeugs ausgeglichen werden, indem ungeachtet der vertikalen Stampfbewegung das freie Ende des Brückenelements sich in der Höhe zum Wasserspiegel nicht oder zumindest nur so wenig verändert, dass Personen gefahrlos vom Brückenelement zur Zugangsplattform oder Zugangsleiter der Offshore-Anlage (oder umgekehrt) gelangen können.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht es vor, das Messorgan an die Offshore-Anlage ankoppelbar auszubilden. Das Messorgan wird zur Vorbereitung des Übergangsvorgangs an ein Strukturelement der Offshore-Anlage angekoppelt und nach Abschluss des Übergangsvorgangs von diesem wieder gelöst. Die dadurch herstellbare mechanische Verbindung des Messorgans zur Offshore-Anlage stellt sicher, dass das Messorgan stets den Stampfbewegungen des Wasserfahrzeugs folgend gegenüber dem Sockel verschwenkt wird und damit jegliche Stampfbewegungen ohne Zeitverzögerung exakt die Amplitude der Stampfbewegung des Wasserfahrzeugs ermittelt. Die so erfolgende mechanische Ermittlung der vertikalen Stampfbewegungen des Wasserfahrzeugs ist im Gegensatz zu elektronischen Sensoren störunanfällig.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Messorgan als ein länglicher Messstab ausgebildet. Der Messstab ist mit einem Ende um die Schwenkachse, mit der er am Sockel angelenkt ist, frei verschwenkbar. Das Verschwenken des Messstabs ist auf das Brückenelement übertragbar. Demzufolge ist das Brückenelement synchron zum Messstab verschwenkbar. Es erfolgt ein dem Verschwenken des Messstabs entsprechendes Nachführen des Brückenelements. Das gegenüberliegende (freie) Ende des Messstabs ist während des Übergangsvorgangs von Personen an die Offshore-Anlage und des Übergangsvorgangs von Materialien an die Offshore-Anlage (oder umgekehrt), insbesondere ein an dieser vorhandenes Strukturelement, ankoppelbar. Dem freien Ende des Messstabs ist dazu vorzugsweise ein Greiforgan zum Erfassen eines Strukturelements der Offshore-Anlage zugeordnet. Bei Nichtgebrauch wird der von der Offshore-Anlage abgekoppelte Messstab zusammen mit dem Brückenelement eingefahren oder hochgeschwenkt, so dass er gegenüber dem Bug oder dem Heck des Wasserfahrzeugs nicht vorsteht.
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Erfindungsgemäß ist es bevorzugt vorgesehen, das Brückenelement von mindestens einem Schwenkantrieb um eine das Brückenelement mit dem Sockel verbindende Schwenkachse zu verschwenken. Die Schwenkachse ist vorzugsweise wie die Schwenkachse, womit der Messstab mit dem Sockel verbunden ist, um eine horizontale, quer zur Längsrichtung des Wasserfahrzeugs verlaufende Schwenkachse mit dem Sockel verbunden. Auf diese Weise verlaufen die Schwenkachsen des Brückenelements und des Messstabs parallel zueinander. Die Schwenkachsen können aber auch zusammenfallen, also gleichachsig dem Sockel zugeordnet sein. Der mindestens eine Schwenkantrieb, wobei es sich um einen oder mehrere Druckmittelzylinder, insbesondere Hydraulikzylinder oder andere Linearantriebe, handeln kann, verschwenkt das Brückenelement in dem gleichen Maße wie der an der Offshore-Anlage mit dem freien Ende angekoppelte Messstab bei einer vertikalen Stampfbewegung des Wasserfahrzeugs verschwenkt wird. Nur ist dabei das freie Ende des Brückenelements nicht an der Offshore-Anlage angekoppelt. Vielmehr bewegt sich das freie Ende des Brückenelements mit geringem Abstand oder mit Anlage vor der Offshore-Anlage, insbesondere einer Zugangsplattform derselben, und zwar unabhängig von Vertikalbewegungen des Wasserfahrzeugs stets auf etwa dem gleichen Niveau, so dass das freie Ende des Brückenelements unabhängig von den Stampfbewegungen des Wasserfahrzeugs stets auf etwa gleicher Höhe oder annähernd gleicher Höhe mit geringem Abstand vor der Zugangsplattform oder einem sonstigen Zugang der Offshore-Anlage gehalten wird, wobei alternativ das freie Ende des Brückenelements die Zugangsplattform, insbesondere ein freies Ende derselben, auch berühren oder dagegen drücken kann.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist ein Übertragungsmittel zwischen dem Messstab und dem mindestens einen Schwenkantrieb des Brückenelements vorgesehen. Das Übertragungsmittel ist so ausgebildet, dass es ein zum Verschwenken des Messstabs proportionales Verschwenken des Brückenelements herbeiführt. Das Übertragungsmittel steuert so praktisch den mindestens einen Schwenkantrieb zum Verschwenken des Brückenelements. Das Übertragungsmittel kann zur mechanischen Steuerung des mindestens einen Schwenkantriebs oder insbesondere wenigstens eines Steuerungszylinders zum Verschwenken des Brückenelements ausgebildet sein. Auf diese Weise wird eine vollständig mechanische Kompensation von Vertikalbewegungen des Wasserfahrzeugs herbeigeführt. Diese Art der Kompensation der vertikalen Stampfbewegungen des Wasserfahrzeugs arbeitet besonders zuverlässig, weil auf störanfällige elektrische oder elektronische Steuerungen oder gar Regelungen verzichtet werden kann. Die Kompensation der Stampfbewegungen des Wasserfahrzeugs stellt zuverlässig sicher, dass das der Offshore-Anlage zugerichtete freie Ende des Brückenelements keine oder keine nennenswerte vom Stampfen des Wasserfahrzeugs hervorgerufene Vertikalbewegungen mitmacht und somit immer zumindest nahezu auf der gleichen Höhe zur Zugangsplattform oder -leiter der Offshore-Anlage bleibt. Alternativ kann der Messstab das Brückenelement verschwenken, so dass ein zusätzlicher Schwenkantrieb entfallen kann.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Vorrichtung ist der Sockel höhenveränderlich, vorzugsweise unter Mitnahme des Brückenelements und des Messstabs. Dadurch ist es möglich, das Brückenelement vorzugsweise mit dem Messstab bei Nichtgebrauch abzusenken und gegebenenfalls auf dem Deck des Wasserfahrzeugs abzustützen, damit es während der Fahrt des Wasserfahrzeugs insbesondere in rauen Gewässern nicht unnötig belastet wird. Gegebenenfalls können auch Geländer des Brückenelements während der Fahrt des Wasserfahrzeugs abgenommen oder eingeklappt werden. Während des Betriebs der Vorrichtung, also zur Übergabe von Personen und Material zur Offshore-Anlage und umgekehrt, wird der Sockel in der Regel nicht in der Höhe verändert. Es ist aber denkbar, zur Unterstützung der Kompensation von Stampfbewegungen des Wasserfahrzeugs das Brückenelement nicht nur gegenüber dem Sockel zu verschwenken, sondern alternativ oder zusätzlich auch den Sockel auf- und abzufahren. Dieses erfolgt dann auch gesteuert durch den Messstab oder ein anderes Messorgan.
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Eine weitere Vorrichtung zur eigenständigen Lösung der eingangs genannten Aufgabe, wobei es sich auch um eine bevorzugte Weiterbildung der zuvor beschriebenen Vorrichtung handeln kann, weist die Merkmale des Anspruchs 9 auf. Demnach ist das Brückenelement aus mehreren Brückenteilen gebildet, die flexibel und/oder elastisch miteinander verbunden sind, und zwar so, dass durch Relativbewegung der Brückenteile das Brückenelement tordierbar und/oder biegbar ist. Auf diese Weise können auch Rollbewegungen des Wasserfahrzeugs zumindest teilweise kompensiert werden, und zwar ohne zusätzliche Mittel allein durch eine entsprechende elastische Verformung des Brückenelements. Das Brückenelement macht dadurch praktisch durch ihre eigene Flexibilität bzw. Elastizität die Rollbewegungen mit. Aufgrund dessen ist es denkbar, das freie Ende des Brückenelements mit der Offshore-Anlage zu verbinden, wobei die Verbindung gegebenenfalls auch flexibel sein kann oder sich bei übermäßigen Rollbewegungen des Wasserfahrzeugs selbsttätig von der Offshore-Anlage lösen kann, um Überlastungen, insbesondere übermäßige Torsionen und/oder Biegungen des Brückenelements, zu vermeiden.
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Vorteilhafterweise ist aufgrund der flexiblen Verbindung der Brückenteile das vom Sockel wegweisende freie Ende des Brückenelements gegenüber einem sockelseitigen Ende des Brückenelements verdrehbar bzw. kippbar. Dadurch macht das sockelseitige Ende des Brückenelements die Rollbewegung des Wasserfahrzeugs mit, während das freie Ende ganz oder zumindest teilweise an den Rollbewegungen nicht beteiligt ist. Die Rollbewegungen werden dadurch zumindest teilweise durch das Verdrehen oder Verkippen der gegenüberliegenden Enden des Brückenelements kompensiert.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung sieht es vor, dass zwischen den Brückenteilen Federelemente angeordnet sind. Bei den Federelementen kann es sich um Gummifedern, Schraubenfedern oder sonstige flexible, federartige Elemente handeln. Durch die Federelemente zwischen den Brückenteilen wird eine elastische Verbindung der Brückenteile zum insgesamt tordierbaren und/oder biegbaren Brückenelement geschaffen, wodurch Rollbewegungen des Wasserfahrzeugs vom Brückenelement selbsttätig und ohne irgendwelche zusätzlichen Hilfsmittel mindestens teilweise ausgeglichen werden.
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Vorteilhafterweise sind die Federelemente von Verbindungen der Brückenteile zwischen denselben gehalten. Die Verbindungen sind gelenkig an den Brückenteilen gelagert, und zwar im einfachsten Falle als mit Spiel durch die zueinandergerichteten Enden der Brückenteile hindurchgeführte Bolzen ausgebildet. Durch das Spiel behindern die Bolzen die Beweglichkeit der Brückenteile zueinander nicht. Damit die Relativbewegungen der Brückenteile zueinander reversibel sind, befinden sich die Federelementen zwischen den Brückenteilen. Bevorzugt ist es dabei vorgesehen, die Federelemente von den Verbindungen bzw. Bolzen zwischen den Brückenteilen vorzuspannen. Diese Vorspannung sorgt für eine besonders hohe Elastizität oder Flexibilität des Brückenelements, insbesondere eine Tordierbarkeit und Verbiegbarkeit derselben. Außerdem führt die Vorspannung der Federelemente dazu, dass bei unbelastetem Brückenelement die Federelemente die Brückenteile wieder in die zueinander ausgerichtete Ausgangslage zurückbewegen.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 eine Seitenansicht eines an den Turm einer Offshore-Windkraftanlage angedockten Versorgungsfahrzeugs mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
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2 eine perspektivische Darstellung der Vorrichtung bei am Turm der Offshore-Windkraftanlage angedocktem Versorgungsschiff, und
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3 eine Seitenansicht der Vorrichtung im an den Turm der Offshore-Windkraftanlage angedockten Zustand.
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Das gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung bezieht sich auf ein als Versorgungsschiff 10 ausgebildetes Wasserfahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die Figuren zeigen das Versorgungsschiff 10 im an eine Offshore-Anlage, und zwar einen teilweise dargestellten Turm 11 einer Offshore-Windkraftanlage, angedockten Zustand, bei dem ein Übergang von Personen vom Versorgungsschiff 10 zum Turm 11 bzw. vom Turm 11 zum Versorgungsschiff 10 möglich ist. Dabei können auch Materialien, Werkzeuge und Ähnliches zur Offshore-Windkraftanlage bzw. zum Versorgungsschiff übergeben werden.
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Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Versorgungsschiff 10 mit seinem Bug 12 an den teilweise dargestellten Turm 11 der Offshore-Windkraftanlage heranfahrbar. Dabei drückt ein am Bug 12 befestigter Bugfender 13 gegen zwei parallele, aufrechte Stützrohre 14, die seitlich am Turm 11 stabil befestigt sind. Zwischen den Stützrohren 14 befindet sich eine Aufstiegsleiter 15 oder eine Tür, die einen Zugang zum Inneren des Turms 11 ermöglicht. Bevorzugt ist die Tür am oberen Ende der Aufstiegsleiter 15 angeordnet. Vor der Aufstiegsleiter 15 ist eine Zugangsplattform 16 vorgesehen, die außen am Turm 11, beispielsweise zwischen den Stützrohren 14, befestigt ist. Ein freies Ende 17 der Zugangsplattform 16 ragt etwas zwischen den beiden Stützrohren 14 nach außen vor, so dass das freie Ende 17 der Zugangsplattform 16 gegenüber einer zwischen den Stützrohren 14 verlaufenden Ebene nach außen, nämlich zum Versorgungsschiff 10, vorragt (3). Die Vorrichtung eignet sich auch für ein Versorgungsschiff, das mit dem Heck an den Turm 11 heranfährt.
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Die Vorrichtung ist im Bereich des Vorschiffs auf dem Deck 18 des Versorgungsschiffs 10 angeordnet. Die Vorrichtung weist im Wesentlichen ein als eine längliche Gangway 19 ausgebildetes Brückenelement, einen Sockel 20 und ein als länglichen Messstab 21 ausgebildetes Messorgan auf. Die Vorrichtung ist mit einer Unterseite des Sockels 20 fest mit dem Deck 18 auf dem Vorschiff des Versorgungsschiffs 10 verankert. Eine aufrechte Längsmittelachse des Sockels 20 und eine Längsmittelache der Gangway 19 liegen gemeinsam auf einer vertikalen Längsmittelebene des Versorgungsschiffs 10. Der Messstab 21 befindet sich seitlich neben und etwas unterhalb der Gangway 19.
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Der Sockel 20 ist nur auf einer vertikalen Achse auf- und abbewegbar. Zu diesem Zweck ist der Sockel 20 nach Art eines Scherentisches ausgebildet. Dazu sind in zwei parallelen senkrechten Ebenen sich kreuzende Scherenarme 22 vorgesehen, die eine mit dem Deck 18 fest verbundene Bodenplatte 23 und eine auf- und abbewegbare Kopfplatte 24 des Sockels verbinden. Außen ist der Sockel 20 von einem Faltenbalg 25 umgeben, der die sich kreuzenden Scherenarme 22 umschließt und am oberen und unteren Rand mit der Bodenplatte 23 einerseits und der Kopfplatte 24 andererseits verbunden ist.
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Die Gangway 19 ist mit einem sockelseitigen Endbereich 26 um eine horizontale, quer zur Längsrichtung des Versorgungsschiffs 10 verlaufende Schwenkachse 27 mit der auf- und abbewegbaren Kopfplatte 24 des Sockels 20 verbunden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel befindet sich die Schwenkachse 27 an der Kopfplatte 24, und zwar im oberen Bereich des mit der Kopfplatte 24 des Sockels 12 verbundenen Podests 28. Mit einem Hydraulikzylinder 29 oder auch anderen Linearantrieben, beispielsweise Zahnstangen, ist die Gangway 19 um die Schwenkachse 27 gegenüber dem Sockel 20 verschwenkbar. Alternativ können auch mehrere parallele Hydraulikzylinder 29 zum Verschwenken der Gangway 19 vorgesehen sein. Der Hydraulikzylinder 29 greift mit einem Ende an der Kopfplatte 24 des Sockels 20 und mit dem anderen Ende etwa auf halber Länge unterhalb der Gangway 19 an (3).
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Die Gangway 19 ist aus mehreren Brückenelemente darstellenden Gangwayelementen 30, 31 gebildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel setzt sich die Gangway 19 aus fünf Gangwayelementen 30, 31 zusammen. Die Gangway 19 kann aber auch eine größere oder kleiner Anzahl von Gangwayelementen 30, 31 aufweisen. Ein längeres Gangwayelement 30 ist mit der Schwenkachse 27 am Sockel 20 gelagert. An diesem längeren Gangwayelement 30 greift auch von unten ein Schwenkarm 31 des mindestens einen Hydraulikzylinders 29 an der Gangway 19 an. Vor dem längeren Gangwayelement 30 sind in Richtung zur Offsore-Windkraftanlage vier gleich große kleinere Gangwayelemente 31 aufeinanderfolgend bzw. hintereinanderliegend angeordnet. Die Gangwayelemente 30, 31 sind so aufeinanderfolgend angeordnet, dass sie im unbelasteten Zustand alle in einer Ebene liegen und dadurch eine geradlinige Lauffläche bilden.
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Die Gangwayelemente 30, 31 sind untereinander elastisch und/oder flexibel verbunden. Dadurch ist die Gangway 19 insgesamt tordierbar und/oder biegbar. Die Torsion der Gangway 19 erfolgt um ihre Längsachse. Durch eine Biegung kann die Gangway 19 in Längsrichtung einen bogenförmigen oder schlangenlinienförmigen Verlauf erhalten. Die Elastizität bzw. Flexibilität der Gangway 19 kommt zustande durch Federelemente zwischen benachbarten, quer zur Längsrichtung der Gangway 19 verlaufenden Stirnflächen der Gangwayelemente 30, 31. Bei den Federelementen kann es sich beispielsweise um Gummifedern 33 handeln. Die Gummifedern 33 sind geführt auf benachbarte Stirnseiten der Gangwayelemente 30, 31 verbindende Bolzen. Die Bolzen sind kippbar in den zueinander gerichteten Stirnflächen der Gangwayelemente 30, 31 gelagert, so dass sie die Tordierbarkeit oder Verbiegbarkeit der Gangway 19 nicht behindern. Mit den Bolzen sind die Stirnwandungen der Gangwayelemente 30, 31 außerdem so weit zusammengeschraubt, dass dabei eine Vorspannung der Gummifedern 33 zustande kommt, wodurch die Gummifedern 33 die Gangwayelemente 30, 31 bei im Wesentlichen unbelasteter Gangway 19 wieder in ihre untordierte gerade Ausganglage zueinander bringen.
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An einem dem sockelseitigen Endbereich 26 der Gangway 19 gegenüberliegenden freien Ende 34 der Gangway 19 ist ein quergerichteter Puffer 35 vorgesehen, der sich unterhalb der Lauffläche der Gangway 19 befindet und zur Anlage vor einer aufrechten, freiliegenden Stirnfläche 36 der Zugangsplattform 16.
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Die Gangway 19 weist auf beiden gegenüberliegenden Längsseiten jeweils ein Geländer auf. Das Geländer auf jeder Längsseite ist gebildet aus Geländerteilen 37, 38, die der Länge des jeweiligen Gangwayelements 30, 31 entsprechen. Infolge der jedem Gangwayelement 30, 31 zugeordneten Geländerteile 37, 38 behindern diese die Tordierbarkeit bzw. Verbiegbarkeit der Gangway 19 nicht. Die Geländerteile 37, 38 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel bei unbenutzter Gangway 19 umklappbar bzw. herunterklappbar. Auch das Podest 28 ist seitlich neben dem schwenkbar am Sockel 20 gelagerten längeren Gangwayelement 30 mit einem Geländer 39 versehen, das nicht einklappbar sein muss. Zum Podest führt eine fest an demselben angeordnete Leiter 40, die zur Anpassung an unterschiedliche Höhen des Sockels 20 teleskopierbar ist.
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Der längliche Messstab 21 ist mit seinem zum Sockel 20 weisenden Ende an demselben um eine horizontale, quer zur Längsrichtung des Versorgungsschiffs 10 verlaufende Schwenkachse bewegbar gelagert. Diese Schwenkachse verläuft parallel zur Schwenkachse 27 der Gangway 19 am Sockel 20. Die Schwenkachse des Messstabs 21 kann aber auch auf der Schwenkachse 27 liegen. Am gegenüberliegenden freien Ende weist der längliche Messstab 21 ein Greiforgan, im gezeigten Ausführurgsbeispiel einen Greifer 41, auf. Der Greifer 41 ermöglicht eine lösbare mechanische Ankopplung des freien Endes des Messstabs 21 an ein Strukturelement der Offshore-Windkraftanlage, beispielsweise eine Sprosse der Aufstiegsleiter 15. Dem freien Ende des Messstabs 21 kann an der Stelle des Greifers 41 auch ein anderes Mittel zum lösbaren Ankoppeln des Messstabs 21 an die Offshore-Windkraftanlage zugeordnet sein, beispielsweise ein Haken, ein Magnet oder dergleichen. Der Messstab 21 kann längenveränderlich sein, um eine Anpassung an die Gegebenheiten der jeweiligen Offshore-Anlage vornehmen zu können oder eine Ankopplung an verschiedene Strukturelemente der Offshore-Anlage zu ermöglichen. Es wird so sichergestellt, dass beim an den Turm 11 der Offshore-Windkraftanlage herangefahrenen Versorgungsschiff 10 das entsprechende Strukturelement der Offshore-Windkraftanlage vorm Greifer 41 ergriffen werden kann und beim Verschwenken des Messstabs 21 sich seine Länge vorzugsweise selbsttätig an den sich dadurch ändern Abstand zwischen dem Sockel 20 und dem Turm 11 der Offshore-Windkraftanlage anpassen kann. Der Messstab 21 kann vom Sockel 20 aus durch geeignete Betätigungsmittel, beispielsweise Druckmittelzylinder, bei denen es sich auch um Pneumatikzylinder handeln kann, verschwenkbar sein, um den Greifer 41 am freien Ende des Messstabs 21 in eine zum Ankoppeln an eine Sprosse der Aufstiegsleiter 15 oder ein anderes Strukturelement des Turms 11 zu bringen.
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Der schwenkbare Messstab 19 ist vorzugsweise mit seinem zum Sockel 20 weisenden Endbereich mit beispielsweise einer Hydraulikpumpe zum Betätigen des mindestens einen Hydraulikzylinders 29 zum Verschwenken der Gangway 19 gekoppelt. Diese Kopplung erfolgt derart, dass die Gangway 19 synchron der Schwenkbewegung des Messstabs 21 nachgeführt wird. Die Kopplung kann mechanisch oder hydraulisch oder gegebenenfalls auch elektrisch erfolgen. Beispielsweise kann der Schwenkachse des Messstabs 21 ein Schwenkwinkelaufnehmer zugeordnet sein, der bei einer Veränderung des Schwenkwinkels des Messstabs 21 die Hydraulikpumpe zur Versorgung des Hydraulikzylinders 29 betätigt und zwar solange, bis ein auf der Schwenkachse 27 der Gangway angeordneter Drehwinkelgeber das Verschwenken der Gangway 19 um den gleichen Drehwinkel detektiert. Es ist aber auch denkbar, dass der Messstab 21 einen Hydraulikzylinder betätigt, der etwa dem Hydraulikzylinder 29 zum Verschwenken der Gangway 19 entspricht und beim Verschwenken des Messstabs 21 aus dem ihm zugeordneten Hydraulikzylinder Hydrauliköl dem der Gangway 19 zugeordneten Hydraulikzylinder 29 zugeführt wird zum synchronen Verschwenken der Gangway 19.
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Es ist denkbar, sowohl am Zugang der Gangway 19 vom Deck 18 des Versorgungsschiffs 10 aus als auch am freien Ende der Gangway 19 eine Signaleinrichtung vorzusehen, die der die Gangway 19 benutzenden Person anzeigt, ob sich die Gangway 19 in einer zum Übergang zur Offshore-Windkraftanlage oder zum Versorgungsschiff 10 geeigneten Position befindet, indem das freie Ende der Gangway 19 vor dem freien Ende 17 der Zugangsplattform 16 am Turm 11 positioniert ist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Ampelanlage 42 handeln.
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Mit der zuvor beschriebenen Vorrichtung wird der Übergang vom Versorgungsschiff 10 zum Turm 11 der Offshore-Windkraftanlage folgendermaßen hergestellt:
Bei Nichtgebrauch befindet sich die Vorrichtung heruntergelassen auf dem Deck 18 des Versorgungsschiffs 10. Dazu wird die Gangway 19 vom Sockel 20 so weit wie möglich heruntergefahren. Das freie Ende 34 der Gangway 19 wird durch entsprechendes Verschwenken derselben auf dem Deck 18 (gegebenenfalls einer dort vorgesehenen Auflage) abgesenkt. Außerdem werden die Geländerteile 37, 38 des Geländers der Gangway 19 eingeklappt. Auf diese Weise liegt die Vorrichtung flach verstaut auf dem Deck 18 des Versorgungsschiffs 10 und bietet dadurch auch bei rauhem Seegang kaum Angriffsfläche. Vor allem wird die Gangway 19 durch Stampf- und Rollbewegungen des sich in Fahrt befindlichen Schiffs durch das Absenken auf das Deck 18 nicht nennenswert belastet.
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Zur Herstellung des Übergangs zur Offshore-Windkraftanlage oder umgekehrt wird das Versorgungsschiff 10 mit dem Bug an den Turm 11 der Offshore-Windkraftanlage herangefahren, und zwar soweit, dass der mindestens eine Bugfender 13 des Versorgungsschiffs 10 an vorzugsweise beiden Stützrohren 14 am Turm 11 oder eines anderen Strukturelements des Turms 11 anliegt. Der Kontakt des Bugfenders 13 mit den Stützrollen 14 bleibt durch Gegendrücken des Versorgungsschiffs 10 gegen den Turm 11 während der gesamten Dauer des Übergangs von Personen zum Turm 11 (sowie umgekehrt) und des Umladens von Materialien, Werkzeug und dergleichen aufrechterhalten.
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Nachdem durch Herandrücken des Bugfenders 17 an den Turm 11 das Versorgungsschiff 10 an die Offshore-Windkraftanlage angedockt ist, wird die Vorrichtung in ihre Betriebsposition gebracht. Dazu werden die Geländerteile 37, 38 in die in den Figuren gezeigte Stellung hochgeklappt und die Gangway 19 vom Deck 18 des Versorgungsschiffs 10 abgehoben durch Ausfahren bzw. Hochfahren des Sockels 20 mit der daran schwenkbar befestigten Gangway 19. Dabei wird das freie Ende 34 der Gangway 19 vom Deck 18 beabstandet. Beim Ausfahren des Sockels 20 wird auch der Messstab 21 vom Deck 18 abgehoben. Der Greifer 41 am freien Ende des Messstabs 21 wird geöffnet. Die zuvor beschriebenen vorbereiteten Maßnahmen zur Herbeiführung der Gebrauchsstellung der Vorrichtung können auch schon vor dem Andocken des Versorgungsschiffs 10 an die Offshore-Windkraftanlage vorgenommen werden, so dass nach dem Andocken die Vorrichtung sofort betriebsbereit ist.
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Nachdem die Vorrichtung in die betriebsbereite Stellung hochgefahren ist, wird bei weiterhin gegen die Stützrohre 14 des Turms 11 drückendem Versorgungsschiff 10 der Messstab 21 an einer geeigneten Stelle des Turms 11 angekoppelt, im gezeigten Ausführungsbeispiel an einer Sprosse der Aufstiegsleiter 15. Vorzugsweise geschieht das in einer Phase, in der das Deck 18 des Versorgungsschiffs 10 etwa horizontal verläuft und bei etwa parallel zum Deck 18 verlaufendem Messstab 21 gemäß den Darstellungen in den Figuren. Durch entsprechende Positionierhilfsmittel wird das freie Ende des Messstabs 21 zu der zu ergreifenden Sprosse der Aufstiegsleiter 15 ausgerichtet und gegebenenfalls teleskopisch etwas ausgefahren, damit der Greifer 41 eine Sprosse erfassen kann. Wenn die Ausrichtung erfolgt ist, wird fernbedient der Greifer 41 am freien Ende des Messstabs 21 geschlossen und dadurch eine formschlüssige Verbindung des Messstabs 21 mit der Offshore-Windkraftanlage hergestellt. Es wird nun das freie Ende 34 der Gangway 19 unabhängig vom Messstab 21 durch entsprechendes (vorzugsweise manuell gesteuertes) Verschwenken der Gangway 19 so eingestellt, dass es etwa höhengleich vor der Lauffläche der Zugangsplattform 16 positioniert ist (3). Dabei kommt bevorzugt der Puffer 35 vor dem freien Ende 34 der Gangway 19 vor der Stirnfläche 36 der Zugangsplattform 16 zur Anlage, kann aber auch hiervon etwas beabstandet sein, wobei der Abstand ein gewisses Maß nicht überschreiten darf, damit nur ein von Personen gefahrlos zu überschreitender schmaler Spalt zwischen dem freien Ende 34 der Gangway 19 und der Zugangsplattform 16 verbleibt. Wenn sich das freie Ende 34 der Gangway 19 in der Übergangsposition vor der Zugangsplattform 16 befindet, wird dies von der mindestens einen Ampelanlage durch zum Beispiel ein grünes Licht signalisiert. Die Personen wissen dann, dass sie gefahrlos über die Gangway 19 die Zugangsplattform 16 erreichen oder umgekehrt die Gangway 19 von der Zugangsplattform 16 betreten können.
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Seegangsbedingte vertikale Stampfbewegungen des Versorgungsschiffs 10, insbesondere des Bugs 12, führen dazu, dass der am Turm 11 angekoppelte Messstab 21 entsprechend verschwenkt wird. Der Schwenkweg des Messstabs 21 wird übertragen auf den mindestens einen Hydraulikzylinder 29 zum Verschwenken der Gangway 19 um die Schwenkachse 27. Diese Übertragung erfolgt derart, dass die Gangway 19 den Schwenkbewegungen des Messstabs 21 nachgeführt wird, und zwar vorzugsweise synchron. Wenn demzufolge der Bug 12 des Versorgungsschiffs 10 in ein Wellental einsinkt, wird das freie Ende des Messstabs 21 bezogen auf den Bug 12 des Versorgungsschiffs 10 hochbewegt. In gleichem Maße wird das freie Ende 34 der Gangway 19 hochbewegt, wodurch dieses freie Ende 34 der Gangway 19 trotz vertikaler Stampfbewegungen des Versorgungsschiffs 10 nahezu stufenlos vor der Stirnfläche 36 der Zugangsplattform 16 positioniert bleibt. Es werden so vertikale Stampfbewegungen des Versorgungsschiffs 10 unter Zuhilfenahme des Messstabs 21 mechanisch und/oder hydraulisch ausgeglichen, indem das freie Ende 34 der Gangway in Bezug auf den Turm 11 der Offshore-Windkraftanlage trotz Vertikalbewegungen des Bugs 12 des Versorgungsschiffs 10 das nahezu gleichen Höhenniveau beibehält. Es können so auch bei Seegang Personen über die Gangway 19 vom Versorgungsschiff 10 zur Offshore-Windkraftanlage und von dieser zum Versorgungsschiff 10 gelangen. Ebenso können Materialien, Werkzeuge und andere Gegenstände vom Versorgungsschiff 10 zur Windkraftanlage gebracht werden.
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Die Gangway 19 gleicht durch ihre elastische bzw. flexible Ausbildung selbsttätig Rollbewegungen des Versorgungsschiffs aus. Wenn der Puffer 35 am freien Ende 34 der Gangway 19 an der Stirnfläche 36 der Zugangsplattform 16 anliegt und vorzugsweise hiergegen drückt, wird das freie Ende 34 der Gangway 19 reib- und/oder kraftschlüssig an der Zugangsplattform 16 gehalten. Infolge der elastischen bzw. flexiblen Verbindung der Gangwayelemente 30, 31 können so Rollbewegungen des Versorgungsschiffs 10 zumindest teilweise ausgeglichen werden, indem die Gangway 19 tordiert und/oder gebogen wird. Dadurch bleibt auch bei Rollbewegungen des Versorgungsschiffs 10 das freie Ende 34 der Gangway 19 nahezu horizontal ausgerichtet vor der Zugangsplattform 16. Das freie Ende 34 und der von diesem ausgehende Endbereich der Gangway 19 nimmt dadurch an Rollbewegungen des Versorgungsschiffs 19 nicht oder nur kaum teil. Durch eine elastische Vorspannung der Gummifedern 33 zwischen den einzelnen Gangwayelement 30, 31 wird die durch Krängungen des Versorgungsschiffs 10 hervorgerufene Torsion der Gangway 19 beim Zurückbewegen des Versorgungsschiffs 10 in die horizontale Schwimmlage automatisch rückgängig gemacht. Auch wenn das freie Ende 34 der Gangway 19 nicht mehr an der Stirnfläche 36 der Zugangsplattform 16 anliegt, also die Gangway 19 entlastet ist, werden durch die Vorspannung der Gummifedern 33 alle Gangwayelemente 30, 31 wieder in ihre gerade zueinander ausgerichtete Ausgangslage zurückbewegt.
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Nach Beendigung der Versorgung der Offshore-Windkraftanlage der Andockvorgang des Versorgungsschiffs 10 am Turm 11 aufgehoben und die Vorrichtung in die Nichtgebrauch- und Transportstellung gefahren, insbesondere abgesenkt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Versorgungsschiff
- 11
- Turm
- 12
- Bug
- 13
- Bugfender
- 14
- Stützrohr
- 15
- Aufstiegsleiter
- 16
- Zugangsplattform
- 17
- freies Ende
- 18
- Deck
- 19
- Gangway
- 20
- Sockel
- 21
- Messstab
- 22
- Scherenarm
- 23
- Bodenplatte
- 24
- Kopfplatte
- 25
- Faltenbalg
- 26
- sockelseitiger Endbereich
- 27
- Schwenkachse
- 28
- Podest
- 29
- Hydraulikzylinder
- 30
- Gangwayelement
- 31
- Gangwayelement
- 32
- Schwenkarm
- 33
- Gummifeder
- 34
- freies Ende
- 35
- Puffer
- 36
- Stirnfläche
- 37
- Geländerteil
- 38
- Geländerteil
- 39
- Geländer
- 40
- Leiter
- 41
- Greifer
- 42
- Ampelanlage
