DE102014104546A1 - lifting device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Hubeinrichtung für eine Einrichtung entlang eines länglichen Bauteils (13) mit einer geschlossenen Klemmkette (21) mit einer Längsrichtung (L), wobei an der Klemmkette (21) wenigstens zwei bewegliche Gruppen von Klemmelementen (40, 41) angeordnet sind und die Klemmelemente (40, 41) jeder Gruppe gegenüber Klemmelementen (40, 41) derselben Gruppe einen unveränderlichen Relativabstand aufweisen und die Klemmelemente (40, 41) verschiedener Gruppen in Längsrichtung (L) relativ zueinander beweglich sind und die Klemmelemente (40, 41) jeder Gruppe gemeinsam jeweils einen in der Größe veränderbaren Klemmquerschnitt ausbilden, wobei in wenigstens einem Querschnitt der Klemmkette (21) senkrecht zur Längsrichtung (L) an der Klemmkette (21) Klemmelemente (40, 41) verschiedener Gruppen angeordnet sind.The invention relates to a lifting device for a device along an elongate component (13) with a closed clamping chain (21) having a longitudinal direction (L), wherein at least two movable groups of clamping elements (40, 41) are arranged on the clamping chain (21) and the clamping elements (40, 41) of each group have a fixed relative distance with respect to clamping elements (40, 41) of the same group and the clamping elements (40, 41) of different groups are movable relative to each other in the longitudinal direction (L) and the clamping elements (40, 41) each Group together each form a variable in size clamping cross section, wherein in at least one cross section of the clamping chain (21) perpendicular to the longitudinal direction (L) on the clamping chain (21) clamping elements (40, 41) of different groups are arranged.
Description
Die Erfindung betrifft eine Hubeinrichtung für eine Einrichtung entlang eines länglichen Bauteils.The invention relates to a lifting device for a device along an elongate component.
Hubeinrichtungen insbesondere für Offshore-Einrichtungen wie Offshore-Plattformen sind in verschiedenen Formen, beispielsweise in Form von Jacking-Systemen, im Stand der Technik grundsätzlich bekannt.Lifting devices, in particular for offshore installations, such as offshore platforms, are basically known in the prior art in various forms, for example in the form of jacking systems.
Aus der
In der
In der
Nachteilig an dem Ritzelsystem ist die relativ aufwendige Herstellung des Stützbeines. Des Weiteren ist nachteilig an den bekannten Jacking-Systemen, dass diese zwei voneinander getrennte Klemmringe aufweisen, die relativ zueinander mittels Hubzylinder oder anderer Vorrichtungen bewegt werden müssen. Deren Herstellung erfordert eine große Materialmenge und die Installation am Bein erfordert einen großen Platzbedarf.A disadvantage of the pinion system is the relatively complicated production of the support leg. Furthermore, a disadvantage of the known jacking systems that they have two separate clamping rings that must be moved relative to each other by means of lifting cylinders or other devices. Their production requires a large amount of material and installation on the leg requires a lot of space.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine eingangs genannte Hubeinrichtung zur Verfügung zu stellen, die einen geringeren Materialbedarf und geringeren Platzbedarf hat.The object of the invention is therefore to provide a lifting device mentioned above, which has a lower material requirement and smaller footprint.
Die Aufgabe wird durch eine eingangs genannte Hubeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erfüllt.The object is achieved by an aforementioned lifting device with the features of claim 1.
Die Erfindung betrifft eine Hubeinrichtung, die zur Durchführung eines Hubverfahrens pro Stützbein lediglich eine Klemmkette, vorzugsweise genau eine Klemmkette benötigt. Weitere Klemmketten können zur Erweiterung der Hubkapazität angeordnet werden. Die Hubeinrichtung ist aber bereits mit einer Klemmkette funktionsfähig. Unter Hubverfahren und einer Hubeinrichtung wird hier ein Verfahren bzw. eine Einrichtung verstanden, die sowohl das Anheben als auch das Absenken einer Einrichtung entlang eines länglichen Bauteils ermöglicht, wobei unter Einrichtung vorzugsweise eine Offshore-Einrichtung, insbesondere eine Offshore-Plattform, eine Ölplattform oder Ähnliches zu verstehen ist und unter einem länglichen Bauteil ein Stützbein, das entlang seiner Längsausdehnung zumindest im Bereich der Hubstrecke der Hubeinrichtung einen konstanten Außendurchmesser, Außenumfang oder gleichbleibenden Außenquerschnitt aufweist. Die Hubbewegung erfolgt dabei vorzugsweise exakt parallel oder exakt antiparallel zur Richtung der Erdanziehungskraft.The invention relates to a lifting device, which requires only one clamping chain, preferably exactly one clamping chain to carry out a lifting process per support leg. Other clamping chains can be arranged to expand the lifting capacity. However, the lifting device is already functional with a clamping chain. Under lifting method and a lifting device is here a method or means understood, which allows both the raising and the lowering of a device along an elongate member, wherein means preferably an offshore device, in particular an offshore platform, an oil rig or the like is to be understood and under an elongate member, a support leg having along its longitudinal extent at least in the region of the stroke of the lifting device has a constant outer diameter, outer circumference or constant outer cross-section. The lifting movement is preferably carried out exactly parallel or exactly antiparallel to the direction of gravitational force.
Die Hubeinrichtung weist eine geschlossene Klemmkette auf, wobei die Klemmkette natürlich auch Vorrichtungen zu ihrem Öffnen und Verschließen haben kann sowie zum Spannen und Lösen der Klemmkette mittels Änderung des Radius oder Änderung des Umfangs, aber während der Anwendung der Hubeinrichtung ist die Klemmkette geschlossen um ein Stützbein gelegt. An der einen Klemmkette sind wenigstens zwei bewegliche Gruppen von Klemmelementen angeordnet, wobei die Klemmelemente jeder Gruppe gegenüber Klemmelementen derselben Gruppe einen unveränderlichen Relativabstand aufweisen. Darunter ist zu verstehen, dass sich ein Relativabstand, beispielweise der zwischen Drehachsen der Klemmelemente oder zwischen Halterungen der Klemmelemente, während der Anwendung nicht verändert, allerdings können Teile oder Bereiche der Klemmelemente derselben Gruppe ihren Relativabstand möglicherweise verändern. Die Klemmelemente verschiedener Gruppen sind relativ zueinander beweglich, die Klemmelemente der verschiedenen Gruppen können vorzugsweise gegeneinander in Längsrichtung verschoben werden. Die Klemmelemente jeder Gruppe bilden gemeinsam einen in der Größe veränderbaren Klemmquerschnitt aus, und die Klemmelemente der verschiedenen Gruppen sind im Nachziehschritt entlang des länglichen Bauteils relativ zueinander beweglich.The lifting device has a closed clamping chain, the clamping chain can of course also have devices for opening and closing and for clamping and loosening the clamping chain by changing the radius or changing the circumference, but during the application of the lifting device, the clamping chain is closed by a support leg placed. On the one clamping chain, at least two movable groups of clamping elements are arranged, wherein the clamping elements of each group have a fixed relative distance with respect to clamping elements of the same group. By this is meant that a relative distance, for example that between axes of rotation of the clamping elements or between holders of the clamping elements, does not change during use, but parts or regions of the clamping elements of the same group may possibly change their relative distance. The clamping elements of different groups are movable relative to each other, the clamping elements of the different groups can preferably be moved against each other in the longitudinal direction. The clamping elements of each group together form a resizable clamping cross section, and the clamping elements of the various groups are movable relative to each other in the trailing step along the elongate member.
Erfindungsgemäß sind in wenigstens einem Querschnitt der Klemmkette senkrecht zur Längsrichtung an der Klemmkette Klemmelemente verschiedener Gruppen angeordnet. Es existiert ein oder existieren mehrere Querschnitte, in dem (bzw. in denen) während der Anwendung der Hubeinrichtung in wenigstens einer Betriebsstellung Klemmelemente verschiedener Gruppen angeordnet sind. Die einen und anderen Klemmelemente wechseln sich entlang des Querschnitts möglicherweise ab, oder sie sind alternierend angeordnet. Vorzugsweise sind zwischen Klemmelementen einer Gruppe Klemmelemente der anderen Gruppe angeordnet und/oder umgekehrt.According to the invention, in at least one cross-section of the clamping chain, clamping elements of different groups are arranged perpendicular to the longitudinal direction on the clamping chain. There exists or exist several cross sections in which (or in which) during the application of the lifting device in at least one operating position clamping elements of different groups are arranged. The one and other clamping elements may alternate along the cross section, or they may be alternately arranged. Preferably, clamping elements of the other group are arranged between clamping elements of one group and / or vice versa.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind mehrere, miteinander zu der Klemmkette verbundene, in Längsrichtung ausgerichtete längliche Segmente vorgesehen, in denen jeweils die einen Klemmelemente der einen Gruppe und die anderen Klemmelemente der anderen Gruppe relativ zueinander beweglich sind. Die einen Klemmelemente der einen Gruppe können entlang des Segments nebeneinander angeordnet sein, wobei die einen Klemmelemente jeweils um eine Drehachse schwenkbar sein können und die Drehachsen parallel zueinander angeordnet sind. Die einen Klemmelemente der einen Gruppe werden zusammen mittels einer Steuerung angesteuert und gemeinsam gleichzeitig verschwenkt. Die anderen Klemmelemente der anderen Gruppe werden vorzugsweise ebenfalls gemeinsam angesteuert und gleichzeitig verschwenkt.In a preferred embodiment of the invention, a plurality of longitudinally aligned elongate segments connected to the clamping chain are provided, in each of which one clamping element of one group and the other clamping element of the other group are movable relative to one another. The one clamping elements of a group can be arranged side by side along the segment, wherein the one clamping elements can each be pivotable about an axis of rotation and the axes of rotation are arranged parallel to each other. The one clamping elements of a group are controlled together by means of a control and jointly pivoted simultaneously. The other clamping elements of the other group are preferably also driven together and simultaneously pivoted.
Die Klemmelemente der verschiedenen Gruppen sind gegeneinander in Längsrichtung der Segmente beweglich, insbesondere translatorisch verfahrbar. Die maximale relative Bewegungslänge entspricht dem Hub der Hubeinrichtung in einem einzelnen Nachziehschritt.The clamping elements of the various groups are movable relative to each other in the longitudinal direction of the segments, in particular translationally movable. The maximum relative travel length corresponds to the stroke of the lifting device in a single re-drawing step.
Die Ausbildung der Klemmelemente braucht nicht weiter konstruktiv festgelegt zu werden. Die Klemmelemente können eine Querschnittsverkleinerung bzw. -vergrößerung durch Verschwenken von an einem Arm angeordneten Klemmelementen oder durch Drehen von an einem Arm angeordneten Klemmelementen oder auch pneumatisch oder hydraulisch durch radiales Verfahren von Klemmelementen hervorrufen.The formation of the clamping elements need not be further determined constructively. The clamping elements can cause a cross-sectional reduction or enlargement by pivoting arranged on an arm clamping elements or by rotating arranged on an arm clamping elements or pneumatically or hydraulically by radial movement of clamping elements.
Jede der Gruppen der Klemmelemente erzeugt eine Selbsthemmung am Stützbein. Die Selbsthemmung kann in Längsrichtung und entgegen der Längsrichtung erzeugt werden. Selbsthemmungsmechanismen sind besonders sicher.Each of the groups of clamping elements creates a self-locking on the support leg. The self-locking can be generated in the longitudinal direction and against the longitudinal direction. Self-locking mechanisms are particularly safe.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens eine Justiereinrichtung vorgesehen. Mit der wenigstens einen Justiereinrichtung ist ein Klemmquerschnitt jeder der wenigstens zwei beweglichen Gruppen von Klemmelementen zur Ausbildung einer Vorspannung oder zum Nachspannen oder Nachlösen einstellbar. Die Klemmketten werden etwas lose um das Stützbein gelegt. Mittels der wenigstens einen Justiereinrichtung ist eine Vorspannung der Klemmkette am Stützbein erzeugbar. Die Justiereinrichtung kann manuell verstellt oder durch elektronische oder mechanische Steuerung erfolgen. Nach Einstellen der Vorspannung liegen die Klemmelemente, vorzugsweise mit ihren Gleiteinrichtungen, an der Außenwandung des Stützbeins an. Durch Betätigen der Klemmelemente wird vorzugsweise durch Selbsthemmung eine Klemmwirkung der Klemmkette am Stützbein erzeugt.In a preferred embodiment of the invention, at least one adjusting device is provided. With the at least one adjusting device, a clamping cross-section of each of the at least two movable groups of clamping elements to form a bias or for retightening or redressing adjustable. The clamping chains are placed somewhat loosely around the support leg. By means of the at least one adjusting device, a bias of the clamping chain on the support leg can be generated. The adjustment can be manually adjusted or done by electronic or mechanical control. After adjusting the bias, the clamping elements, preferably with their sliders on the outer wall of the support leg. By pressing the clamping elements, a clamping effect of the clamping chain is preferably generated by self-locking on the support leg.
Die Justiereinrichtung weist vorzugsweise eine radiale Verstelleinrichtung zwischen den Klemmelementen und einem Segmentgehäuse, in dem die Klemmelemente angeordnet sind, auf.The adjusting device preferably has a radial adjusting device between the clamping elements and a segment housing in which the clamping elements are arranged on.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Klemmelemente im Querschnitt an einem radial inneren Abschnitt trapezförmig ausgebildet, wobei der Querschnitt senkrecht zur Meeresoberfläche und in Längsrichtung und in radialer Richtung angeordnet ist. Unter radialer Richtung ist hier eine in ein Zentrum der geschlossenen Klemmkette weisende Richtung zu verstehen, die senkrecht von einer Tangentialen des Umfanges der Klemmkette abgeht. Der trapezförmige Abschnitt weist eine plattformseitige und eine plattformabseitige Klemmfläche und dazwischen eine radiale Innenfläche auf.In a preferred embodiment of the invention, the clamping elements are trapezoidal in cross section at a radially inner portion, wherein the cross section is arranged perpendicular to the sea surface and in the longitudinal direction and in the radial direction. In the radial direction, a direction pointing in a center of the closed clamping chain is to be understood here, which extends perpendicularly from a tangent of the circumference of the clamping chain. The trapezoidal section has a platform-side and a platform-side clamping surface and a radial inner surface therebetween.
An jedem der trapezförmigen Klemmelemente sind jeweils eine plattformseitige und eine plattformabseitige Klemmfläche vorgesehen. Durch Zusammenwirken aller plattformseitigen bzw. plattformabseitigen Klemmflächen der einen und/oder der anderen Klemmelemente der einen und/oder der anderen Gruppe wird jeweils ein Klemmquerschnitt verkleinert und eine Klemmwirkung der Hubeinrichtung an der Außenwandung des Stützbeines hervorgerufen. Jedes der einen und/oder anderen Klemmelemente hat somit zwei Klemmstellungen, und zwar eine erste Klemmstellung, wenn die plattformseitigen Klemmflächen zusammenwirken und eine zweite Klemmstellung, wenn die plattformabseitigen Klemmflächen zusammenwirken und eine gelöste Stellung, wenn das Klemmelement zwischen beiden Stellungen positioniert ist.At each of the trapezoidal clamping elements, a platform-side and a platform-side clamping surface are provided in each case. By interaction of all platform-side or platform-side clamping surfaces of the one and / or the other clamping elements of the one and / or the other group a clamping cross section is reduced in each case and caused a clamping effect of the lifting device on the outer wall of the support leg. Each of the one and / or other clamping elements thus has two clamping positions, namely a first clamping position, when the platform-side clamping surfaces cooperate and a second clamping position, when the platform abseitigen clamping surfaces cooperate and a disengaged position, when the clamping element is positioned between two positions.
Vorzugsweise sind radial innen an dem Segment Gleiteinrichtungen wie Rollen oder Gleitpads vorgesehen. Die Gleiteinrichtungen können an unterschiedlichen Positionen des Segmentes angeordnet sein. Der Begriff des Gleitens wird hier allgemein verstanden und umfasst auch Rollen, Gleiten, Schleifen und Kombinationen dieser Bewegungen.Preferably, radially inwardly of the segment sliding means such as rollers or sliding pads are provided. The sliding devices can be arranged at different positions of the segment. The term sliding is well understood here and includes rolling, sliding, grinding and combinations of these movements.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine in Längsrichtung bzw. entgegen der Längsrichtung rotierende Rolle als Gleiteinrichtung am radial inneren Ende der Klemmelemente vorgesehen, vorzugsweise an der radialen Innenseite des trapezförmigen Abschnitts. Die Rolle ist im gelösten Zustand der Klemmelemente in ständigem Kontakt mit der Außenwandung des Stützbeines und verhindert somit ein Verrutschen der Hubeinrichtung bzw. der Klemmkette gegenüber dem Stützbein und damit ein Durchschlagen der Klemmelemente zur Plattform hin oder von der Plattform weg.In a particularly preferred embodiment of the invention, a roller rotating in the longitudinal direction or counter to the longitudinal direction is provided as a sliding device on the radially inner end of the clamping elements, preferably on the radial inner side of the trapezoidal section. The role is in the dissolved state of the clamping elements in constant contact with the outer wall of the support leg and thus prevents slipping of the lifting device or the clamping chain relative to the support leg and thus a penetration of the clamping elements to the platform or away from the platform.
Vorzugsweise weist jedes der Segmente ein kastenförmiges Gehäuse auf mit am entlang der Umfangslänge an Seiten der Segmente angeordneten, in Längsrichtung ausgerichteten Reihen von Klemmelementen einer Gruppe und zwischen den Klemmelementen der einen Gruppe angeordnete Klemmelemente einer anderen Gruppe. Es sind natürlich auch vollständig andere Anordnungen der Klemmelemente der Gruppen vorstellbar.Preferably, each of the segments comprises a box-shaped housing having longitudinally aligned rows of clamping members of one group disposed along sides of the segments and clamping members of another group disposed between the clamping members of one group. Of course, completely different arrangements of the clamping elements of the groups are conceivable.
Günstigerweise weist jedes der Segmente ein Segmentgehäuse auf, wobei in dem Segmentgehäuse eine Kassette in Längsrichtung hin und her verfahrbar angeordnet ist und an dem Segmentgehäuse die einen Klemmelemente ortsfest angeordnet sind und an der Kassette die anderen Klemmelemente ortsfest angeordnet sind. Dabei sind alle Kemmelemente aber beweglich ausgebildet. Unter einem Segmentgehäuse ist eine offene oder geschlossene boxartige Konstruktion zu verstehen, die auch die Kassette und/oder Zuganker aufweisen kann. Die Kassette ist vorzugsweise aus dem Segmentgehäuse in Längsrichtung herausziehbar und kann im Reparaturfall durch eine andere Kassette ersetzt werden. Die Klemmkette behält beim Ersetzen der Kassette ihre Klemmspannung bei. Beim Ersetzen der Kassette erzeugen die einen Klemmelemente die Klemmwirkung, und die anderen Klemmelemente sind gelöst.Conveniently, each of the segments on a segment housing, wherein in the segment housing a cassette is arranged to move back and forth in the longitudinal direction and on the segment housing the one clamping elements are arranged stationary and the other clamping elements are arranged stationary on the cassette. However, all Kemmelemente are designed to be movable. Under a segment housing is an open or closed box-like construction to understand, which may also have the cassette and / or tie rods. The cassette is preferably pulled out of the segment housing in the longitudinal direction and can be replaced in case of repair by another cassette. The clamping chain maintains its clamping voltage when replacing the cassette. When replacing the cassette, the one clamping elements generate the clamping action, and the other clamping elements are released.
Vorzugsweise weist das Segment am plattformabseitigen Ende einen Hubzylinder mit einem Zylindergehäuse auf, das mit dem Segmentgehäuse ortsfest verbunden ist, und einen Kolben, der mit der Kassette ortsfest verbunden ist. Der Hubzylinder ermöglicht ein Verfahren der einen und der anderen Klemmelementgruppen gegeneinander. Grundsätzlich kann der Hubzylinder auch an anderen Stellen angeordnet sein, beispielsweise zwischen Plattform und Segment.Preferably, the segment at the platform-side end has a lifting cylinder with a cylinder housing, which is fixedly connected to the segment housing, and a piston which is fixedly connected to the cassette. The lifting cylinder allows a process of one and the other clamping element groups against each other. In principle, the lifting cylinder can also be arranged at other locations, for example between platform and segment.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in sechs Figuren beschrieben. Dabei zeigen:The invention will be described with reference to an embodiment in six figures. Showing:
In
Benachbarte Segmente
Erfindungsgemäß weist die Hubvorrichtung
In
An einem plattformabseitigen Ende
Die Drehachsen der einen Klemmelemente
Das Segment
Der Kolben
Die um die andere Drehachse
Das Verfahren zum Anheben der Offshore-Plattform aus dem Meer heraus entlang des Stützbeines
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Hubeinrichtung gemäß Stand der TechnikLifting device according to the prior art
- 1111
- plattformseitige KlemmkettePlatform-side clamping chain
- 1212
- plattformabseitige KlemmkettePlatform-side clamping chain
- 1313
- Stützbeinoutrigger
- 1414
- Hubzylinder gemäß Stand der TechnikLifting cylinder according to the prior art
- 1515
- Deckdeck
- 2020
- erfindungsgemäße HubeinrichtungLifting device according to the invention
- 2121
- Klemmketteclamping chain
- 2222
- Befestigungsvorrichtungenfasteners
- 2323
- Segmentesegments
- 2424
- Verbindungslaschenconnecting straps
- 2525
- erfindungsgemäßer Hubzylinderinventive lifting cylinder
- 3030
- Gehäusecasing
- 3232
- Öffnungopening
- 4040
- Klemmelemente/KlemmelementgruppeClamping elements / clamping element group
- 4141
- Klemmelementeclamping elements
- 4343
- Querträgercrossbeam
- 4545
- Zugankertie rods
- 5050
- Rollerole
- 5151
- Rollerole
- 6060
- eine Drehachsea rotation axis
- 6161
- andere Drehachseother axis of rotation
- 6262
- Kassettecassette
- 6363
- radiales Gleitpadradial sliding pad
- 6464
- Klammerclip
- 6565
- Anschlagaugestop eye
- 111111
- plattformseitige Segmenteplatform-side segments
- 121121
- plattformabseitige SegmentePlatform-side segments
- 221221
- Ösen für BefestigungsvorrichtungenEyelets for fastening devices
- 241241
- Löcher der VerbindungslaschenHoles of connecting straps
- 250250
- HubzylindergehäuseHubzylindergehäuse
- 251251
- Kolbenpiston
- 301301
-
plattformseitiges Ende des Gehäuses
30 Platform-side end of thehousing 30 - 302302
-
plattformabseitiges Ende des Gehäuses
30 Platform-side end of thehousing 30 - 401401
- plattformseitige Klemmflächeplatform-side clamping surface
- 402402
- plattformabseitige Klemmflächeplatform-side clamping surface
- 411411
- plattformseitige Klemmflächeplatform-side clamping surface
- 412412
- plattformabseitige Klemmflächeplatform-side clamping surface
- 431431
- Aussparungenrecesses
- LL
- Längsrichtunglongitudinal direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- US 3565400 [0005] US 3565400 [0005]
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