DE1922980A1

DE1922980A1 - Verankerungsvorrichtung fuer Schiffe

Info

Publication number: DE1922980A1
Application number: DE19691922980
Authority: DE
Inventors: Tam William A
Original assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Current assignee: Chicago Bridge and Iron Co
Priority date: 1968-05-07
Filing date: 1969-05-06
Publication date: 1969-11-20
Also published as: CA921712A; GB1205538A; US3522787A; NL6906895A; FR2009858A1; NL140915B

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD ■ Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 5 Mal 1969 Sch+ Name d. Anm. CHICAGO BRIDGE & IRON CO.

Verankerungsvorrichtung für Schiffe.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verankerungssystem für Schiffe, wie etwa Tankschiffe, an abseits vom Ufer angeordneten öllagerstationen und betrifft insbesondere eine neue Schiffsverankerungsvorrichtung und ein Verfahren zum Verankern eines Schiffes.

Für einen Tanker oder ein anderes Schiff ist die Möglichkeit zum Anlegen an abseits vom Ufer liegenden Stellen unter wiedrigen Umständen äußerst wichtig. Es ist bekannt, daß sehr viele Stunden im Jahr dadurch verloren gehen, daß bei den derzeit verfügbaren Verankerungsvorrichtungen und Verankerungssystemen Schiffe, wie etwa Tanker, nur unter optimalen Wetterbedingungen an diesen Verankerungsvorrichtungen anlegen können.

Darüberhinaus sind, selbst wenn die Wetterbedingungen das Anlegen eines Schiffes ermöglichen, die bekannten Verankerungssysteme unbefriedigend, weil sie nicht in der Lage sind, Schläge oder Stoße eines gegen die Verankerungsvorrichtung anschlagenden Tankers zu dämpfen. Andere Systeme, wie beispielsweise das im USA-Patent 5 2^5 438 beschriebene System, beschreiben das An3qgen. eines Tankers unmittelbar an einer festen Konstruktion, wobei .ein Schiff beim Anlegen gerade auf den festen Speichertank oder die Speichereinrichtung zufahren muß. Dies ist wegen des Schadens unerwünscht, den die Speichereinrichtung infolge eines Fehlers oder einer falschen Arbeitsweise beim Anlegen des Tankers offenbar erleiden kann.

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Zur Beseitigung der Mangel und Nachteile der bekannten Tankeranlegesysteme schafft die vorliegende Erfindung eine Verankerungsvorrichtung und ein Verankerungssystem zum Anlegen von Tankschiffen, bei denen die Verankerungskonstruktion an der Speicherkonstruktion nicht starr befestigt sondern vielmehr um ^60° um diese drehbar ist. Die Verankerungskonstruktion läßt sechs Freiheitsgrade zu, d.h. im Sinne einer Hebung, einer Nick- bzw. Stampfbewegung, einer Rollbewegung, einer Schlingerbewegung, einer Gierung und einer Vor- und Rückschwingung; sie dämpft außerdem durch die Einwirkung des Wassers auf das Schiff verursachte Stöße des Schiffes gegen die Verankerungsvorrichtung. Auch muß das Schiff be.im Anlegen nicht mehr mit dem Bug voraus gerade auf den festen Speichertank zufahren; das Schiff fährt vielmehr mit dem Bug voraus auf ein drehbar angeordnetes Ziel oder einen Topf auf der Verankerungsvorrichtung gemäß der Erfindung zu.

Die Verankerungsvorrichtung gemäß der Erfindung weist ein erstes Glied auf, das unmittelbar um eine feste Speichereinrichtung angeordnet ist. Sin zweites Glied ist im Abstand um das als Hülse ausgebildete erste Glied angeordnet und mit diesem durch geeignete Dämpfungsmittel verbunden.

Ein rückwärtiger oder erster Auslegerarm ist arn zweiten Glied befestigt und am äußeren Ende dieses Auslegerarmes ist vorzugsweise ein rückwärtiger Topf angeordnet, der Schuberzeugervorrichtungen aufweist, mit denen die Verankerungsvorrichtung um die feste Speichereinrichtung herum in Drehrichtung verstellt werden kann. Ein vorderer oder zweiter Auslegerarm ragt entgegengesetzt dem ersten Auslegerarm vom zweiten Glied weg. An dem vom zweiten Glied am .,eitesten abliegenden Ende des vorderen Aus leger armes ist ein vorderer oder zweiter Topf angeordnet.

Der vordere und rückwärtige Auslegerarm sind so ausgebildet, daß man öl oder eine andere Flüssigkeit durch sie - zu einem Tanker leiten kann und Ballastwasser zurück zur Konstruktion„

Beim Festmachen eines Tankers wird die Verankerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gedreht, so daß ein "bestimmter Abstand, etwa einige hundert Fuß, zwischen der Schiffsbewegung und

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der Mittellinie der festen Speicherkonstruktion aufrechterhalten wird. Anschließend werden Spilleinen vom festzumachenden Tanker zum vorderen Topf der Verankerungsvorrichtung und außerdem eine Leine vom vorderen Teil des Schiffes zum hinteren Topf der Verankerungsvorrichtung gespannt. Der Tanker wird dann im Wasser angehalten und es wird eine zweite Leine vom Schiff am hinteren Topf befestigt. ·

Beim System gemäß der Erfindung können sich Tanker dem vorderen Topf der drehbaren Verankerungsvorrichtung annähern, statt mit dem Bug voraus unmittelbar auf den Speichertank hin zu fahren, wie es beispielsweise bei den Verankerungssystemen gemäß den USA-Patenten 3 155 069, 5 120 106 und 3 074. 082 der Fall ist. Im Unterschied zu anderen bekannten Verankerungsvorrichtungen, die unter Wasser angeordnet sind, ist die Verankerungsvorrichtung gemäß der Erfindung so ausgebildet, daß sie auf der Wasseroberfläche sohwimmt.

Kurz zusammengefaßt betrifft also die Erfindung ein Verankerungssystem für Schiffe mit einer Verankerungsvorrichtung, die um eine feste Speichereinrichtung drehbar ist und ein erstes Crlied sowie im Abstand von diesem und mit diesem durch Dämpfungsmittel verbunden ein zweites Glied aufweist, an dem einander gegenüberliegend ein vorderer und ein rückwärtiger Auslegerarm befestigt sind.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden, der Erläuterung und nicht etwa der Abgrenzung des Erf j-ndungsgedankens dienenden Beschreibung, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigt:

Pig. 1 eine perspektivische Ansicht eines an der Verankerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verankerten oder festgemachten Tankers,

Fig. 2-5 den Anlegevorgang bei der Anwendung einer Verankerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei im einzelnen

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Pig. 2 einen Tanker bei seiner Annäherung an die Verankerungsvorrichtung,

Pig, 3 den Tanker nach seiner Befestigung an dem auf dem vorderen Auslegerarm angeordneten Topf,

Fig. 4 den Tanker beim Heranziehen an die Verankerungsvorrichtung und ■ . " -

Fig. 5 den Tanker in der verankerten oder Anlegestellung zeigt.

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht einer Verankerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die drehbar um einen festen Speichertank angeordnet ist.

Pig. 7 zeigt eine Draufsicht nach der Linie 7~7 in Fig. 6.'

Fig. 8 zeigt einen vergrößerten Detailschnitt durch einen Teil des hinteren Auslegerarmes nach der Linie 8-8 in Fig. 7·

Fig. 9 zeigt in vergrößerter Teildarstellung eine erfindungsgemMß ausgebildete Dämpfungsvorrichtung.

Fig, 10 zeigt wiederum vergrößert eine Teilansicht der Dämpfungsvorrichtung gemäß Fig. 9·

Fig. 11 zeigt in einem Detailschnitt die Lagerung der Verankerungsvorrichtung gemäß einer AusfUhrungsform der vorliegenden Erfindung um einen Teil einer festen Speichereinrichtung herum und

Fig. 12 und

1j5 zeigen die Dämpfungswirkung einer Verankerungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsforrr. der vorliegenden Erfindung im Vergleich zu einem ungedämpften System.

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In Pig. 1 ist ein Tanker 10 dargestellt, der an einer Verankerungsvorrichtung 20 festgemacht ist, die wiederum drehbar um eine Speichereinrichtung 21 a&ngeordnet ist. Die Verankerungsvorrichtung weist einen vorderen oder zweiten Auslegerarm 22 und einen'hinteren oder ersten Auslegerarm 24 auf.

Die Auslegerarme 22 und 24 sind gemäß der Darstellung in den Figuren 6 und 7 an einem Hohlzylinder 26 befestigt. Der rückwärtige Auslegerarm 24 besteht aus im Abstand voneinander angeordneten Rohrstreben 28, j50, 32, die vom Hohlzylinder 26 wegragen und zu einem hinteren Topf oder Gefäß 40 hin nach innen zusammenlaufen. Rohrrippen 34 verbinden die Streben 28, 30, 32 gemäß der Darstellung in Pig. 8, so daß ein im Querschnitt dreieckiger Auslegerarm entsteht. Die Rohrstrebe 30 liegt über der Wasseroberfläche, auf der die Vorrichtung -20 schwimmt. Zahlreiche Pender 42 sind an den Streben JO und 32 über die Länge des hinteren Auslegerarms 24 verteilt befestigt _a was aus den Figuren 7 und 8 erkennbar ist, damit ein festgemachtes Schiff nicht unmittelbar gegen den Auslegerarm 24 anliegt.

Ein vorderer Auslegerarm 22 weist im Abstand voneinander angeordnete Rohrstreben 44, 46, 48 auf, die vom Hohlzylinder 26 weg ragen und zu einem vorderen Topf 52 hin nach innen konvergieren. Den Rippen 34 entsprechende Rohrrippen 50 verbinden die Rohrstreben 44, 46 und 48* Die Rohrstrebe 46.liegt in senkrechtem Abstand über der Rohrstrebe 48 und diese zwei Rohrstreben sind durch die Rippen 50 verbunden. Die Folge ist, daß die Rohrstreben 46 und 48 des vorderen Auslegerarrns 22 im wesentlichen mit den entsprechenden Rohrstreben 30, 32 des hinteren Auslegerarms 24 axial fluchten. In der Darstellung 'fluchten.diese. Rohrstreben zwar miteinander, es liegt jedoch auf der Hand, daß die Rohrstreben nach Wunsch auch gegeneinander versetzt angeordnet sän können. Auch an den Rohrstreben 46, 48 des vorderen Auslegerarmes 22 sind gemäß der Darstellung in Fig. 7 Fender 42 befestigt.

Der vordere Tpf oder Behälter 52 liegt, was aus den Figuren 1 und 7 erkennbar ist, gegenüber der durch den festen Vorratstank 21 und den hinteren Topf 40 verlaufenden Mittellinie seitlich ver-

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setzt, um das gewünschte Tankeranlegeverfahren durchführen zu können. Die Größe der seitlichen Versetzung des Topfes 52 kann verschieden sein.

Ein zweiter Hohlzylinder 56 ist im Inneren des HohlZylinders und im Abstand von diesem angeordnet. Der zweite Hohlzylinder ist um einen Hals 58 angeordnet, der von der festen Speichereinrichtung nach oben ragt. Eine Plattform und ein Turm 57 für das Personal ist auf dem oberen Ende des Halses 58 angeordnet. Die Innenwand des Hohlzylinders 56, die gegen den Hals 58 anliegt, ist mit einer Verkleidung 55 aus Teakholz, Guajakhölz oder einem anderen geeigneten Werkstoff versehen. Der Hohlzylinder 56 ist um den Hals 58 drehbar. Ein Lochflansch 64 erstreckt sich rund um die Außenwand 66 des Hohlzylinders 56 herum und ist an dieser festgeschweißt oder mit anderen geeigneten Mitteln befestigt, während ein Lochflansch 68 sich um den ganzen Umfang der Innenwand 70 des Hohlzylinders 26 herum erstreckt und an dieser Innenwand 70 festgeschweißt oder mit geeigneten Mitteln befestigt ist.

Gemäß der Darstellung in den Figuren 10 und 11 sind in den Löchern der Lochflansche 64 und 68 Schäkel 72 angeordnet. Seile 74 aus Nylon oder einem anderen geeigneten Material verbinden die Hohlzylinder 26 und 56 speichenartig miteinander, wie es in den Figuren 9-11 dargestellt ist, wobei die Enden jedes Nylonseiles mit einem Spleiß oder Abspannbund 76 am Schäkel 72 befestigt sind. Dieser speichenartige Verlauf der Seile 74 dämpft die Kräfte, die sonst unmittelbar auf die feste Speichereinrichtung übertragen wurden.

Die Dämpfwirkung der vorliegenden Erfindung ist ausführlicher in den Figuren 12 und I3 erläutert. Fig. 12 zeigt eine feste Konstruktion 78, die bei einer herkömmlichen Verankerungsvorrichtung mit einem bei 79 dargestellten Tanker durch eine Ankerleine 80 verbunden ist. Die Ankerleine 80 erschlafft und spannt sich infolge des Wellenganges, der Windbewegungen oder der Strömungen. Es ist ein System vorgesehen, das aus einer Masse 79 besteht, die an einer bleibenden oder festen Konstruktion 78 mit einer Feder 80 befestigt ist, wobei die Masse unter der Wirkung des Wellen-

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ganges, der Strömung oder des Windes schwingt.

Fig, 1J> zeigt eine feste Konstruktion 82 und eine Masse 84, die einen Tanker darstellen soll. Statt daß eine Ankerleine die Masse mit der festen Konstruktion unmittelbar verbindet, wie es in Pig· 12 der Fall ist, verbindet hier eine Ankerleine 86 den Tanker mit einem bei 88 dargestellten beweglichen Teil, das der schwxnmenden Verankerungsvorrichtung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung entsprioht. Das Teil 88 ist mit der festen Konstruktion durch Federn 90 elastisch verbunden, die den speichenartigen Nylonseilen 7^ gemäß der Darstellung in den Figuren 9 - 11 entsprechen. Das System gemäß Fig. I3 erzeugt eine weichere Federwirkung als beim System gemäß Fig. 12 und folglich tritt beim schwimmenden System gemäß Fig. Ι} eine größere Dämpfung auf.

Das System gemäß der vorliegenden Erfindung hat außerdem die Fähigkeit, seine natürliche Frequenz durch Änderung des Ballastes in der Verankerungsvorrichtung zu verändern. Diese Dämpfung kann man durch Aufnahme oder Entfernung von Flüssigkeit, wie etwa öl oder Wasser, in verschiedene Kammern in den Topfen 4o, 52 oder anderen Teilen, wie etwa im Inneren der die Auslegerarme 22 und 24 bildenden Streben erzielen. Dank dieser Möglichkeit zur Veränderung des Ballastes in der Konstruktion kann man die natürliche Frequenz der Verankerungsvorrichtung dahingehend beeinflussen, daß die Differenz der Schwingungsperiode zwischen einem Tanker und den Ausigerarmen 22, 24 verringert wird. Hierdurch erreicht man nicht nur, daß die Schwingung jedes Teils der Verankerungsvorrichtung und des Tankers in der gleichen Größenordnung liegen, sondern auch, daß die Phasenverschiebung zwischen beiden verringert wird. Durch diese mechanische Veränderung der Frequenz der Verankerungsvorrichtung kann man die Relativbewegungen zwischen dem Ladetopf und dem Tanker wesentlich herabsetzen, so daß eine Beladung auch bei schlechten Wetterbedingungen stattfinden kann.

Zum Anlegen fährt ein Tankschiff 10 mit dem Bug voraus entgegen dem vorherrschenden, durch den Wind und/oder die Strömung verursachten Widerstand mit geringer Geschwindigkeit, die jedoch groß genug sein muß, u.ti las Schiff 10 noch steuern, zu können. Die Verankerungsvorrichtung 20 wird rciit Schuberzeugervorrichtungen 92 nach

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Bedarf gedreht, wobei die Schuberzeuger 92 vorzugsweise auf dem hinteren Topf 40 angeordnet sind, aber auch auf dem vorderen Topf oder beiden Topfen angeordnet werden können, wenn dies erwünscht ist. Die Verankerungsvorrichtung wird in die in Fig. 2 dargestellte Stellung gedreht und der Abstand zwischen dem Bewegungsweg des Schiffes und der Mittellinie der festen Speichereinrichtung wird auf einer bestimmten Größe, wie etwa 61 m, gehalten.

Das Schiff 10 wird in der in Pig. J5 dargestellten Stellung gehalten und mit Befestigungsleinen 96, 98, 100 am vorderen und hinteren Topf 52, 40 befestigt. In dieser Phase des AnlegeVorganges werden die Schuberzeugervorrichtungen 92 nach Bedarf betätigt, um die Einstellung der Verankerungsvorrichtung zum Tankschiff 10 beizubehalten.

Anschließend wird das Schiff 10 gemäß der Qarstellung in Fig. angehalten oder verlangsamt, so daß die vom Wind und dem Wasser ausgeübten Kräfte bewirken, daß das Schiff zur Windschattenseite treibt; falls erforderlich, kann man das Schiff 10 rückwärts antreiben, um die Leinen zwischen dem Bug und dem vorderen Topf zu spannen. In dieser Zeit können die Schuberzeuger 92 betätigt werden, um den hinteren Auslegerarm 24 in Richtung auf das Schiff zu bewegen, bis dieser die in Fig. 4 dargestellte Stellung erreicht; man kann aber auch das Schiff 10 rückwärts in Richtung auf den hinteren Auslegerarm 24 bewegen. Der oder die Schuberzeuger können elektrisch oder motorbetrieben sein oder es kann sich um Strömungsantriebe handeln.

Sobald der Aulegerarm 24 die in den Figuren 4 und 5 dargestellte Stellung erreicht, kann man die nicht dargestellten Beladearme oder Schläuche anschließen und das Schiff 10 kann nach Bedarf das Erzeugnis aufnehmen und Ballast abgeben. Das flüssige*» Erzeugnis und der Ballast können durch- die Rohre der Auslegerarme 22, 24 und die Hohlzylinder 26, 56 nach Bedarf über geeignete Ventile und dergleichen geleitet werden. Da es im Rahmen des fachmännischen Könnens liegt, verfügbare Mittel und Einrichtungen zur L· itung und Übertragung das Erzeugnisses und des Ballastes zum und vom Schiff 10 und der Einrichtung 21 zu benutzen, wurden diese .Mittel und Zurichtungen hier nicht dargestellt.

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Nach.Vollendung der Beladung kann das Schiff 10 von der Verankerungsvorrichtung 20 ablegen, indem alle Leinen geworfen werden und man das Schiff langsam achtern fahren läßt, während der Auslegerarm 24 durch die Schuberzeuger 92 etwas vom Schiff 10 weg bewegt wird. Das Schiff bewegt sich bis zu einem gewissen Abstand rückwärts aus seiner Anlegestellung und setzt dann seinen Kurs fort.

Hier wurde nur eine Ausführungsform der Verankerungsvorrichtung dargestellt, es liegt jedoch auf der Hand, daß auch andere Bauweisen anwendbar sind. Beispielsweise kann man die Rippen 50 und 3^- weglassen und die Rohrstreben, wie etwa die Streben 28, 30, 32, und 48 können aus anderem Werkstoff hergestellt werden.

Ferner kann man andere Dämpfungsvorrichtungen zur Schaffung der gewünschten Elastizität zwischen der Verankerungsvorrichtung 20 und dem Speichertank 21 anwenden.

Die obige Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen dienen nur zur Erläuterung und nicht etwa zur Abgrenzung des Erfindungsgedankens, da das dargestellte Ausführungsbeispiel vom Fachmann . in vielfacher Hinsicht abgewandelt werden kann.

Patentansprüche

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Claims

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dlpi.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 5. Mal 1909 Sch+ Name d. Anm.CHIC AGO BRIDGE & IRONOD.

P a t e η t a nsprüche

J/ VerankerungsVorrichtung für Schiffe, die zur Verwendung mit einer Speichereinrichtung geeignet ist, gekennzeichnet durch ein eisbes, um die Speichereinrichtung (21) drehbares Verankerungsglied (56), durch ein im Abstand vom ersten Verankerungsglied angeordnetes zweites Verankerungsglied (26) und durch eine das erste und das zweite Verankerungsglied verbindende Dämpfungsvorrichtung (74).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verankerungsglied (26) einen nach vorne und nach hinten verlaufenden Auslegerarm (22,24) aufweist.
J), Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Verankerungsglied aus einem Hohlzylinder (26) besteht, von dem der nach vorne und der nach hinten verlaufende Auslegerarm (22,24) als Rohrstreben (44,46,48 und 26,28,30) wegragen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am om Hohlzyünder (g6) entfernt liegenden Ende des" hinteren Auslegerarms (24) ein hinterer Topf (40) angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Topf (40) Schuberzeugervorrichtungen (92) zur Verdrehung der Verankerungsvorrichtung (20) um die Speichereinrichtung (21) aufweist.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am vom Hohlzylinder (26) entfernt liegenden Ende des vorderen Auslegerarmes (22) ein· Topf (52) angeordnet ist.
7« Vorrichtung nach Anspruch J5, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Verankerungsglied ein drehbar um die Speichereinrichtung (21) angeordneter Hohlzylinder (56) ist und daß die Dämpfungsvorrichtung aus die beiden Hohlzylinder (26,56) verbindenden Nylonseilen besteht.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlzylinder (26,56) konzentrisch im Abtand umeinander angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Nylonseile (5^) speichenartig zwischen den zwei Hohlzylindern (26,56) gespannt sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Hohlzylinder (26) und/oder den Auslegerarmen (22,24) Schuberzeugervoirichtungen (92) zur Dreheinstellung des zweiten Varankerungsgliedes um die Speichereinrichtung (21) angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Ballasten, beispielsweise durch Fluten der hohlen Auslegerarme (22,24) und/oder der Töpfe (40,52) zur Dämpfung der Verankerungsvorrichtung (20) versehen ist.
12. Verfahren zum Verankern eines Schiffes an einer Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6-11, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Betätigung der Schuberzeuger (92) den vorderen Topf (52) in die Nähe des Schiffes (10) bewegt, das Schiff mit den; vorderen Topf vatiindet, dann die Verankerungsvorrichtung (20) zum Schiff hin bewegt und dann 3 as Schiff und die Verankerungsvorrichtung vielter mi.teinander verbindet, um diese in einer im wesentlichen festen Stellung zueinander zu halten.

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13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet j, daß man durch Änderung des Ballastes in der Verankerungsvorrichtung die Eigenfrequenz der Verankerungsvorrichtung während der Veran·= kerung ändert.

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