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Hubvorrichtung zum wahlweisen Heben oder Senken eines Stützbeines
einer schwimmfähigen Hubinsel Die Erfindung betrifft eine Hubvorrichtung zum wahlweisen
Heben oder Senken eines Stützbeins einer schwimmfähigen Hubinsel mit mindestens
zwei doppeltwirkenden Hubzylindern und senkrecht zur Oberfläche des Stützbeins schiebbare
Bolzen, von denen je einer dem Zylinder und der Kolbenstange des Hubzylinders zugeordnet
ist und die abwechselnd mit je einer von mehreren, in gleichen Abständen übereinander
angeordneten Öffnungen im Stützbein in Eingriff bringbar sind, und wobei das obere
Ende der Kolbenstange jedes Hubzylinders durch eine Hängekonstruktion mit der Inselplattform
verbunden ist.
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Schwimmfähige Hubinseln dieser Art weisen eine Inselplattform mit
mehreren vertikalen, durchgehenden Führungsöffnungen auf, in denen in senkrechter
Richtung bewegliche Stützbeine gelagert sind, die die Inselplattform tragen können.
Jedes Stützbein kann entweder nach oben oder unten relativ zur Inselplattform mit
Hilfe der Hubvorrichtung bzw. des Kletterhubwerks bewegt werden, die die senkrecht
zur Oberfläche des Stützbeins schiebbaren Bolzen umfaßt, von denen je einer dem
Zylinder und der Kolbenstange der zwei doppeltwirkenden Hubzylinder zugeordnet ist,
die diametral an der Außenseite eines jeden Stützbeins vorgesehen sind. Mit Hilfe
der Hubvorrichtung bzw. des Kletterhubwerks kann jedes Stützbein gegenüber der Inselplattform
schrittweise nach oben oder unten bewegt werden. Die Inselplattform kann sich auch
frei in vertikaler Richtung relativ zu den Stützbeinen bewegen, wenn alle Bolzen
aus den Stützbeinen zurückgezogen sind.
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Die Hubinsel kann also zu einer gewünschten Stelle im Meer geschleppt
werden, an der die Stützbeine schrittweise gesenkt und in Eingriff mit dem Meeresboden
gebracht werden. Die Inselplattform wird dann auf den Stützbeinen wieder schrittweise
angehoben, um z. B. als tragende Unterlage für Einrichtungen zur Ausführung von
Tiefbohrungen im Meeresboden oder für irgendwelche andere Zwecke zu dienen.
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Das schrittweise Senken der Stützbeine durch die Hubvorrichtung bzw.
das Kletterhubwerk am Einsatzort der Hubinsel stellt jedoch einen zeitraubenden
Arbeitsvorgang dar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Mangel der bekannten
Hubinsel zu beseitigen und eine Vorrichtung zu schaffen, die die Stützbeine unabhängig
von der Hubvorrichtung bzw. dem Kletterhubwerk tragen kann und bei Bedarf ein schnelles
Senken der Stützbeine der Hubinsel ermöglicht.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch, gelöst, daß für jedes
Stützbein eine Schnellauslösevorrichtung vorgesehen ist, die einen an eine Betätigungsvorrichtung
angeschlossenen Hebel enthält, der auf einem Heberahmen der Hubvorrichtung um eine
waagerechte Achse schwenkbar gelagert ist, so daß das eine Ende des Hebels in eine
der Öffnungen des Stützbeins hinein- und herausschwenkbar ist, daß das Hebelende
eine obere Angriffsfläche hat, die im wesentlichen waagerecht liegt, wenn das Hebelende
in eine Öffnung des Stützbeins eingreift, und daß der senkrechte Abstand zwischen
der oberen Fläche eines Bolzens in dem Heberahmen und der oberen Eingriffsfläche
des Hebelendes, wenn sich dieses in Eingriffstellung befindet, etwas größer als
der Mittenabstand zwischen den Öffnungen in den Stützbeinen ist.
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Dadurch, daß der Hebel der Schnellauslösevorrichtung dazu benutzt
werden kann, das Stützbein gegenüber den Bolzen der Hubvorrichtung leicht anzuheben,
können die Bolzen der Hubvorrichtung mit relativ geringem Kraftaufwand und praktisch
ohne Verschleiß aus ihren Öffnungen in den Stützbeinen herausgezogen werden.
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Die Schnellauslösevorrichtung ermöglicht eine Abstützung des Stützbeins
unabhängig von der Hubvorrichtung bzw. dem Kletterhubwerk und außerdem eine rasche
und einfache Auslösung der Stützbeine, wenn die beiden Bolzen der Hubvorrichtung
aus den Öffnungen der Stützbeine herausgezogen sind, so daß die Stützbeine frei
auf den Meeresgrund herabfallen
können. Dadurch wird eine beträchtliche
Zeiteinsparung bei der Aufstellung der Hubinsel am Einsatzort erzielt.
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Vorteilhaft besteht gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die
Betätigungsvorrichtung für den Hebel aus einem Hubzylinder.
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Die Erfindung wird anschließend an Hand der Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Hub- und Schnellauslösevorrichtung für ein
einzelnes Stützbein der Hubinsel, teilweise im Schnitt, F i g. 2 eine vergrößerte
schaubildliche Teilansicht eines Abschnitts eines Stützbeins nach F i g. 1, F i
g. 3 eine Ansicht eines Teils der F i g. 1 im vergrößerten Maßstab und teilweise
im Schnitt mit den Einzelheiten der Schnellauslösevorrichtung, F i g. 4 die Rückansicht
der Schnellauslösevorrichtung gemäß F i g. 3 und F i g. 5 eine schematische Darstellung
der Hubvorrichtung und der Schnellauslösevorrichtung mit der zugeordneten hydraulischen
und elektrischen Steuerung.
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In F i g. 1 ist ein Teil einer rechteckigen Inselplattform 10 gezeigt,
der vier Stützbeine 22 zugeordnet sind. Jedes Stützbein 22 verläuft durch eine vertikale
Führungsöffnung 24 in der Inselplattform 10, so daß es sich in etwa senkrechter
Richtung relativ zur Inselplattform bewegen kann. Das im Ausführungsbeispiel dargestellte
Stützbein 22 ist als hohles zylindrisches Rohr ausgebildet.
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An den Stützbeinen 22 sind an gegenüberliegenden Seiten U-förmige
Schienen 28 angeschweißt, die mit einer senkrecht verlaufenden Reihe von rechteckigen
Öffnungen 32 in-gleichmäßigen Abständen versehen sind.
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Die Stützbeine 22 sind relativ zur Inselplattform 10 mit Hilfe jeweils
einer Hubvorrichtung vertikal bewegbar. Die Hubvorrichtungen sind auf dem Deck 110
der Inselplattform befestigt und enthalten je zwei Heber 36, die im Gleichtakt mit
den U-Schienen 28 der Stützbeine 22 zusammenarbeiten.
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Jeder Heber 36 weist einen in Längsrichtung vertikal verlaufenden,
geschlossenen Heberahmen 38 auf, in dem ein Schlitten 42 in Längsrichtung des Heberahmens
beweglich gelagert ist. Jeder Heberahmen 38 ist auf dem Deck 110 der Inselplattform
10 durch eine Jochkonstruktion 112 befestigt, die Drucklager 132, 134 umfaßt.
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Im Heberahmen 38 und dem Schlitten 42 sind Bolzen 74 bzw. 76 hin-
und herverschiebbar gelagert, die in die Öffnungen 32 in der U-förmigen Schiene
28 ein- und ausfahrbar sind. Zur Betätigung der Bolzen 74 und 76 dienen Hubzylinder
80 bzw. 82, die am Heberahmen 38 bzw. am Schlitten 42 befestigt sind. Der Schlitten
42 nimmt ferner den Zylinder 86 eines doppeltwirkenden Hubzylinders 88 auf, dessen
Kolbenstange 96 mit einem. Kopf 98 am Heberahmen 38 festgelegt ist.
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Bei Betätigung der Hubzylinder 88 der beiden Heber 36 wird der Schlitten
42 nach oben oder unten gegenüber dem Heberahmen 38 bewegt, und die oberen Bolzen
74 und unteren Bolzen 76 können abwechselnd in Eingriff mit den Öffnungen 32 gebracht
werden. Dadurch kann eine schrittweise senkrechte Relativbewegung in beiden Richtungen
zwischen dem Stützbein 22 und der Inselplattform 20 hervorgerufen werden. Zum Einsatz
der Hubinsel wird dieselbe an den Arbeitsort geschleppt, wobei die Stützbeine 22
außer Berührung mit dem Meeresboden gehalten werden, indem sie normalerweise eine
solche Stellung einnehmen, daß ihre unteren Enden im wesentlichen flach mit dem
Boden der Inselplattform 10 abschneiden oder nur ein kurzes Stück nach unten
herausragen. Die Stützbeine werden in einer solchen oberen Lage dadurch festgehalten,
daß die Bolzen 74 der zugehörigen Heber 36 mit den Stützbeinen in Eingriff stehen,
während die Bolzen 76 außer Eingriff sind. Das Gewicht der Stützbeine 22 wird daher
jeweils durch den Heberahmen 38 und die Drucklager 132 und 134 auf das Deck 110
der Inselplattform 10 übertragen. Wenn der gewünschte Ort erreicht worden ist, werden
die Stützbeine 22 nach unten in Eingriff mit dem Meeresboden gebracht. Es ist erwünscht,
diese Bewegung derart auszuführen, daß alle Stützbeine 22 im wesentlichen gleichzeitig
frei herabfallen, so daß sie alle rasch und ohne Behinderung durch die Inselplattform
in senkrechter Lage in den Meeresboden eindringen.
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Die Hubzylinder 80 und 82 zur Betätigung der Bolzen
sind jedoch gewöhnlich nicht genügend leistungsstark, um die Bolzen 74 und 76 aus
den Öffnungen 32 herauszuziehen, während die Bolzen belastet sind, z. B. wenn die
Inselplattform geschleppt und das Gewicht der Stützbeine 22 von den betreffenden
Bolzen 74 getragen wird. Selbst wenn die Hubzylinder 80 und 82 zur Betätigung der
Bolzen genügend Leistung hätten, um letztere unter Belastung herauszuziehen, dann
würde im Augenblick des Lösens der Bolzen aus den betreffenden öffnungen
32 in der U-Schiene 28 des Stützbeins 22 wahrscheinlich etwas
Metall an den Bolzen oder an den Rändern der Öffnungen 32 abgeschabt. Es wird daher
gemäß der Erfindung eine Einrichtung, die diese Schwierigkeiten beseitigt und unabhängig
von den Bolzen 74 oder 76 vorübergehend die Stützbeine 22 unterstützt und dann rasch
die Unterstützung der Stützbeine auslöst, ohne daß ein Abschaben von Metall erfolgt,
an jedem Heber 36 angebracht.
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Diese Vorrichtung, die als Schnellauslösevorrichtung 138 bezeichnet
ist, befindet sich in einem dreiseitigen Gehäuse, das oben auf dem Heberahmen 38
montiert ist. Das Gehäuse besteht aus zwei aufrechten Platten 140, die seitlichen
Abstand haben und im wesentlichen parallel zur Bewegungsrichtung der Bolzen 74 und
76 verlaufen, sowie einer aufrecht stehenden Platte 142, die im wesentlichen bündig
mit der Seite eines oberen Querstückes 46 des Heberahmens 38 abschneidet, dem Stützbein
22 gegenüberliegt und eine im wesentlichen rechteckige Öffnung 144 aufweist. Ein
Hebel 146 ist auf einem Lagerstift 148 schwenkbar gelagert, der von den Platten
140 getragen wird und diese in Querrichtung verbindet. Das eine Ende des Hebels
146 weist ein zahnförmiges Ende 150 mit einer flachen Eingriffsfläche 152 auf, die
im wesentlichen waagerecht liegt, wenn der Hebel die in F i g. 3 dargestellte Lage
einnimmt. In dieser Lage kommt die Eingriffsfläche 152 mit dem oberen Rand einer
der Öffnungen 32 in der U-Schiene 28 in Eingriff. Der vertikale Abstand zwischen
der Eingriffsfläche 152 in horizontaler Lage und der oberen Seite des Bolzens
74 ist etwas größer als der vertikale Abstand zwischen den Mitten zweier benachbarter
'Öffnungen 32 oder als ein Vielfaches eines solchen Abstandes. Wenn daher der Hebel
146 aus der Stel-
Jung nach F i g. 1 in die in F i g. 3 dargestellte
Lage geschwenkt wird, kommt das Ende 150 in Eingriff und hebt das Stützbein
22 leicht an, so daß die Belastung von dem Bolzen 74 abgenommen wird.
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Der Hebel 146 wird normalerweise durch eine Schraubenfeder 154 in
seiner unwirksamen Stellung nach F i g. 1. gehalten, deren eines Ende an dem Hebelende
150 befestigt ist, während ihr anderes Ende oben an dem Heberahmen 38 festgemacht
ist. Eine Bewegung des Hebels 146 in die in F i g. 3 dargestellte Lage zum Anheben
des Stützbeins wird durch einen einseitig wirkenden Hubzylinder 156 bewirkt, der
einen Zylinder 158 aufweist, welcher schwenkbar oben auf dem Heberahmen 38 gelagert
ist. Die Kolbenstange 160 des Hubzylinders ist gelenkig mit einem Arm eines Kniehebels
162 verbunden, der schwenkbar auf einem Lagerstift 164 gelagert ist, welcher von
den zwei Platten 140 getragen wird und diese verbindet. Der andere Arm des
Kniehebels 162 ist mit dem Hebel 146 durch zwei Verbindungsglieder 166 verbunden.
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Wenn den Hubzylindern 156 der Schnellauslösevorrichtungen 138 der
beiden Heber eine Druckflüssigkeit zugeführt wird, dann werden die Kniehebel 162
aus der Stellung nach F i g. 1 in die Stellung nach F i g. 3 geschwenkt, so daß
die Enden 150 der Hebel 146 in entsprechende Öffnungen 32 eingreifen und das Stützbein
22 leicht anheben, so daß es gänzlich durch die Schnellauslösevorrichtung unterstützt
wird, wobei die Belastung der Bolzen 74 der beiden Heber aufgehoben wird. Aus der
in F i g. 3 dargestellten Konstruktion ergibt sich, daß die Hebelwirkung, die durch
die Verbindungsglieder 166 und die entsprechenden Arme des Kniehebels 162 ausgeübt
wird, über die Totpunktlage bei der Betätigung der Hubzylinder 156 etwas hinausgeht,
bis der Kniehebel mit einem Queranschlag 168 in Eingriff kommt, der an den beiden
Platten 140 befestigt ist und diese verbindet. Das Gewicht des Stützbeins 22 dient
also dazu, die Hebelanordnung zu sperren, so daß der volle Flüssigkeitsdruck in
den Hubzylindern 156 nicht aufrechterhalten zu werden braucht, um das Stützbein
auf den Hebeln 146 abzustützen.
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Aus F i g. 5 geht hervor, daß der Hubzylinder 156 eine Schraubendruckfeder
170 aufweist, die zwischen einem Ende des Zylinders 158 und dem Kolben
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eingespannt ist. Wenn die Druckflüssigkeit aus dem Hubzylinder 156 abgelassen
wird, hat die Schraubendruckfeder 170 das Bestreben, den Kniehebel 162 so zu bewegen,
daß die Sperrung der Anordnung aufgehoben wird. Wenn daher das Stützbein fallengelassen
werden soll, wird die Druckflüssigkeit aus den Hubzylindern 156 der Schnellauslösevorrichtung
138 abgelassen und die Schraubendruckfeder 170 überwindet sofort die Sperrung, so
daß das Gewicht des Stützbeins 22 auf den Hebelenden 150 die Hebel 146 rasch in
die Stellung nach F i g. 1 zurückschwenkt und das Stützbein frei fallen läßt. Es
ist ersichtlich, daß das Hebelende 150 rasch außer Eingriff mit dem oberen Rand
der Öffnung 32 der U-Schiene 28 des Stützbeins 22 kommt, so daß hierbei kein Metall
abgeschabt oder abgetragen wird. Ein nachgiebiges Pufferelement 174 ist an einem
Anschlag 176 befestigt, der zwischen den zwei Platten 140 angebracht ist und diese
verbindet, derart, daß es mit einem Arm des Kniehebels 162 in Eingriff kommt und
die Rückbewegung aus der Stellung nach F i g. 3 in die Stellung nach F i g. 1 abfängt.
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Fallenlassen der Beine Wenn der Einsatzort der Hubinsel erreicht worden
ist, wird die Pumpe P eingeschaltet (F i g. 5) und der Hubzylinder 82 zum Zurückziehen
des Bolzens 76 betätigt, wenn der Bolzen nicht schon vorher zurückgezogen worden
ist. Darauf wird der Hubzylinder 156 betätigt, der das Hebelende
150 in Eingriff mit einer Öffnung 32 des Stützbeins 22 bringt und dieses
schwach anhebt, um das Gewicht des Stützbeins von dem Bolzen 74 abzuheben. Dann
wird der Hubzylinder 80 betätigt, um den Bolzen 74 zurückzuziehen; das Stützbein
22 wird dann nur durch die Schnellauslösevorrichtung 138 frei unterstützt. Hierauf
wird die Flüssigkeit aus dem Hubzylinder 156 der Schnellauslösevorrichtung abgelassen.
Das Hebelende 150 bewegt sich hierbei ruckweise außer Eingriff mit dem Stützbein
22, so daß dieses frei herabfällt, bis es auf dem Meeresboden auftrifft und in diesen
eindringt.