DE2033635A1

DE2033635A1 - Aufbockvorrichtung

Info

Publication number: DE2033635A1
Application number: DE19702033635
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Sutton. John Randolph, Beaumont, Tex (V St A )
Priority date: 1969-07-10
Filing date: 1970-07-07
Publication date: 1971-02-11
Also published as: BE753325A; JPS5025704B1; NL7010225A; FR2063898A5; US3604683A; CA929927A; AU1714270A; GB1288663A

Description

DR.-.Νβ. OIPL.-INO. MBC. DIPUFHrt. DB. OtPt-PHV..

HÖGER - STELLRECHT - GRiESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

A 33 271 b

6.7.1970

John Randolph Sutton

P.O.Box 32, Beaumont, Texas / U.S.A.

Aufbockvorrichtung

j3ie Erfindung befasst sich mit einer Aufbockvorriehtung zur Herbeiführung einer vertikalen Relativbewegung zwischen einer Plattform und einem senkrechten Stützpfeiler mittels zumindest einer aus einem Kolben und einem Zylinder bestehenden hydraulischen Vorrichtung von deren gegeneinander beweglichen Teilen eines fest mit der Plattform und das andere während der Hubtakte mit dem Stützpfeiler verbunden ist. Insbesondere■'; befasst sich die Erfindung mit Aufbockvorrichtungen xür in. Küstennähe arbeitende Bohrinseln.

Bei der Durchführung von Arbeiten in Küstennähe ist es in einigen Fällen günstig, eine aufbockbare Plattform zu verwenden, die die Bohreinrichtungen und ähnl. Ausrüstungen . ' · -2-

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trägt. Eine solche Plattform besitzt üblicherweise ein horizontales Deck, das von einer Anzahl von Stützpfeilern getragen wird, welche mit ihren unteren Enden auf dem Seeboden stehen und die senkrecht und verschiebbar durch das Deck hindurchragen. Die eine Seite der in ihrer Länge veränderlichen Aufbockvorrichtung ist dabei mit dem Deck verbunden, während die andere Seite für die Hubtakte mit mindestens einem der Stützpfeiler verbindbar ist. Ferner sind auch an dem Deck Einrichtungen vorgesehen, um für die Dauer der Bückkehrtakte eine feste Verbindung zwischen dem Deck und den Stützpfeilern herzustellen. Dadurch, dass die Stützpfeiler während der Hubtakte mit der sich ausdehnenden Aufbockvorrichtung und während der Rückkehrtakte mit der Plattform der Bohrinsel verbunden sind, lässt sich eine vertikale Bewegung des Decks gegenüber den Stützpfeilern herbeiführen. Typische Beispiele solcher kü~ ■fltennahenBohrinseln sind beispielsweise aus den USA-Patentschriften 3 082 607, 3 245 658 und 3 282 565 bekannt.

Obwohl nun die anhebbaren Plattformen des vorstehend beschriebenen Typs im allgemeinen zufriedenstellend arbeiten, ergeben sich in einigen Betriebsfällen Schwierigkeiten, Beispielsweise ist es bei der beschriebenen Hubfolge normalerweise erforderlich, dass nachdem das Deck gehoben und wieder mit dem Stützpfeiler verbunden ist, eine^sPause eingeschoben wird, in der die Aufbockvorrichtung wieder in ihre Ausgangsstellung gebracht wird, um.dann den nächsten Hubtakt durchzuführen. Solche Verweilzeiten können Jedoch einen unerträglichen Zeitverlust mit sich bringen, insbesondere wenn häufig eine neue Einstellung der Höhe der Plattform erforderlich ist.

Ein anderes schwerwiegendes Problem»das diese bekanntenEinrichtungen mit sich bringen» besteht darin, dass die Möglichkeit eines Versagens der Aufbockvorrichtung besteht, wenn beispielsweise der Druckmittelkreislauf für die hydraulisch arbeitende Aufbockvorrichtung ausfällt« Ein solches Versagen

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der Hydraulik kann zur Folge haben, dass das Deck an dem Stützpfeiler herabzugleiten beginnt,und eine solche Bewegung ist, wenn sie erst einmal begonnen hat, nur noch schwer zu kontrollieren, insbesondere im Hinblick auf die enormen Lasten, um die es sich im vorliegenden Falle handelt. Bei solchen Fehlern rus" folglich damit gerechnet werden, dass eine Verformung des Stützpfeilers und der Plattform eintritt, oder dass sich so_£;ar noch ernsthaftere Konsequenzen sowohl im Hinblick auf einen Kapitalverlust als auch möglicherweise im Hinblick auf die Gefährdung von Menschenleben ergeben. "

Ausgehend von diesem Stande der Technik lag der vorliegenden Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, eine zuverlässig und schnell arbeitende Aufbockvorrichtung vorzuschlagen-, welche die vorstehend geschilderten Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermeidet. Diese Aufgabe wird erfindungsgeraass dadurch gelöst, dass ein Sicherungselement vorgesehen ist, welches derart in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens steuerbar ist, dass in jeder Phase des Hubtaktes eine der Hubbewegung entgegengesetzte Relativbewegung von Plattform und Stützpfeiler wirksam verhindert wird. Um eine ausreichende Geschwindigkeit der Hubvorgänge zu gewährleisten, hat sich in Weiterbildung der Erfindung als günstig erwiesen, v/enn an ^ einem Stützpfeiler zumindest zwei Aufbockvorrichtungen vorgesehen sind, deren Arbeitszyklen um 180° gegeneinander versetzt sind. Das Sicherungselement ist dabei vorzugsweise als Mutter ausgebildet und auf einer an dem Kolben befestigten, mit einer. Gewinde versehenen Kolbenstange durch einen Kotor antreibbar.

Als günstig hat es sich ferner erwiesen, wenn'die Kolbenstange an ihrem dem Kolben abgewandten Ende mit einem Kopf verbunden ist, der während der Hubtakte mit einer Rippe des Stützpfeilers verbunden ist und während der Rückkehrtakte

wenn

auf dieser entlar,ggleitet. Dabei ist es von Vorteil, /gegenüber der Seite des Kopfes,die mit der mit einem Gewinde ver-

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sehenen Kolbenstange verbunden ist, ein Zylinderpaar an der Plattform befestigt ist, dessen hydraulisch betätigbare Kolben über Kolbenstangen an dem Kopf befestigt sind, sodass sich der Kopf zwischen dem einzelnen Zylinder der hydraulischen Vorrichtung und dem Zylinderpaar befindet und die Kolben gemeinsam aui ihn einwirken. Hierdurch ergibt sich nämlich der Vorteil, dass bei der Relativbewegung zwischen dem

re Stützpfeiler und der Plattform eine gleichmässige· Belastung der Teile der Plattform erreicht werden kann und dass auch das Anheben der Stützpfeiler vom Meeresgrund erleichtert wird,

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen närier erläutert. Es zeigen:

Pig.1 eine perspektivische Darstellung einer Aufbock-Vorrichtung mit den sie tragenden, teilweise im Schnitt dargestellten Teilen der iJührstation.

Pig.2 eine Seitenansicht der AufbocKvorrichtungjaus der weitere Einzelheiten erkennbar werden.

Pig.3 eine gegenüber der Ansicht gemass Pig.2 um 90 gedrehte Ansicht der Aufbockvorrichtung.

Pig.4 einen horizontalen Schnitt durch einen der senkrechten Träger eines Stützpfeilers der Bohrstation nit zwei Zylinderpaaren einer kontinuierlich arbeitenden Aufbockvorrichtung.

Pig.5 einen vergrösserten Querschnitt durch einen Teil einer erfindungsgeiüässen Aufbockvorrichtung.

Pig.6 eine Draufsicht auf einen Stützpfeiler mit drei senkrechten rohrförmigen Trägern mit jeweils einer erfindungsgemässen Aufbockvorrichtung teilweise ia Schnitt.

Pig.7 eine Draufsicht auf einen röhrenförmigen Stützjjfeiler mit zwei Paaren von Aufbockvor-

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richtungen, wobei jedes Paar eine kontinuierlich arbeitende Aufbockvorrichtung bildet»teilweise im Schnitt.

Fig.8 eine Seitenansicht einer der Aufbockvorrichtungen gemäss Fig.6 mit weiteren Einzelheiten und

Fig.9 eine Ansicht, die gegenüber der Seitenan- ■ sieht in Fig.8 um 90° gedreht ist.

Die erfindungsgemässe Aufbockvorrichtung wird nachstehend ^ hinsichtlich ihrer Verwendung in einer schwimmfäh-igen Bohrstation oder dergl. erläutert, welche,wie Fig.1 zeigt,mehrere Decks besitzt, die in Fig.1 mit den Bezugszeichen 2 und 3 versehen sind. Durch Öffnungen 4 in den Decks.ragen Stützpfeiler hindurch, die jede geeignete oder gewünschte Form aufweisen können, beispielweise eine etwa dreieckige Form, wie dies in Fig.6 gezeigt ist oder Röhrenform, wie dies in Fig.7 gezeigt ist. Jeder Stützpfeiler besitzt eine Anzahl senkrechter !Präger, die ebenfalls rohrförmig oder polygonal ausgebildet sein können und die mit einer oder mit mehreren Rippen versehen sind, auf welche die Aufbockvorrichtung bzw. die Aufbockvorrichtungen einwirkt bzw. einwirken. Ein Teilstück j| eines der senkrechten Träger ist in Fig.1 mit 5* bezeichnet und mit Rippen 6 und 6¹ versehen, die an verschiedenen Seitenflächen angebracht sind.

Gemäss einer ersten Ausführungsform der Erfindung, welche anhand der Fig. 1, 2, 3, 4 und 7 erläutert wird, ist die erfindungsgemässe Aufbockvorrichtung als kontinuierlich arbeitende Aufbockvorrichtung ausgebildet, bei der zwei Sätze von doppelt wirkenden hydraulischen Zylindern jeweils mit einem Kopf verbunden sind.

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Wie Fig.1 zeigt, ist ein Paar von Zylindern 7 symmetrisch zu der Rippe 6 an einer Aussenwand des senkrechten Trägers 5 vorgesehen. Ein zweites Paar von Zylindern 8 ist symmetrisch zu der Rippe 6, 6' vor einer zweiten Wand des senkrechten Trägers 5 vorgesehen, die mit der ersten Wand im rechten Winkel steht.

Die Zylinder 7 und 8 sind an dem Deck 2 über Anbaukonsolen 9 befestigt. Die Anbaukonsolen 9 besitzen auf ihrer Oberseite eine Gabel, in die ein Ansatz am unteren Ende der Zylinder 7 und 8 hineingreift ,und die Verbindung der Zylinder und der Anbaukonsolen erfolgt über Drehzapfen 10, die durch fluchtende Löcher in den einander jeweils zugeordneten Elementen hindurchgreifen.

Jeder der Zylinder 7 und 8 ist mit einem Kolben versehen, der ein überstehendes Ende besitzt. Die Kolben der Zylinder 7 sind drehbar über Zapfen 11 mit laschen 12 an einem Kopf 13 verbunden, der auf der Rippe 6 gleitet. Die Kolben der Zylinder 8 sind über Zapfen H drehbar mit Laschen 15 an einem Kopf 16 verbunden, der auf der Rippe 6⁸ gleitet.

An den Köpfen 13 und 16 sind Teile 17 und 18 vorgesehen, die seitlich an den Rippen 6 und 6¹ anliegen. Die Teile 17 und sind mit öffnungen versehen, die so angeordnet sind, dass sie mit öffnungen 19 übereinstimmen, die in den Rippen 6 und 6' vorgesehen sind. Diese Öffnungen können gegeneinander mittels hydraulisch betätigter Zapfen festgelegt werden, die mit 20 bezeichnet sind und von den Köpfen 13 und 14 getragen werden* Wenn die Zapfen 20 durch die Öffnungen in den Teilen 17 und 18 in die Öffnungen 19 der Rippen β bzw» 6⁹ eingreifen, sichern sie die Köpfe 13 und 16 gegen eine Verschiebung längs des senkrechten Trägers 5«

Der senkrechte Träger 5 ist ferner mit Vorsprängen :5 ^s„ver-

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sehen, die auf seiner ganzen Länge etwa senkrecht von ihm abstehen. Auf der Aussenseite der Teile 17 und 18 sind Klauen 115■vorgesehen (vergl.Pig. 2 und Pig. 4)ι welche die Vorspriinrje 5' hintergreifen und als Führungsmittel für die Köpfe 13 und 16 dienen und verhindern, dass die Aufbockvor— richtung von dein Stutzpfeiler weggedrängt wird.

Jeder der Köpfe 13 und 16 ist mit einem hydraulisch betätigbaren und mit einem Gewinde versehenen Stempel verbunden, wobei die Stempel die Bezugszeichen 21 und 22 tragen. Eine bevorzugte Ausführungsform für die Verbindung zwischen Kopf und Stempel ist in Pig.5 dargestellt. Durch die gezeigte Verbindung wird einerseits der Stempel gegenüber dem Kopf gehalten, andererseits bleibt seine erforderliche Beweglichkeit gegenüber dem Kopf erhalten.

Wie Pig.5 zeigt, ist das untere Ende des mit einem Gewinde versehenen Stempels 21 bzw. des Stempels 22 auf eine Trägerplatte 23 gestützt, deren Unterseite als Kugelfläche 24 ausgebildet ist und auf einer Unterlage 25 ruht, die von dem Kopf 13 getragen wird. Diese Teile werden durch einen Ring 26 in ihrer gegenseitigen Anlage gehalten, der * mittels Schrau ben 27 an dem Kopf 13 befestigt ist.

Das v-ntere Ende des mit einem Gewinde versehenen Stempels ist mit getrennten Zapfen 28 versehen, die in radiale Bohrungen 39 am Pusse des Stempels 21 eingesetzt sind, sowie in radiale Bohrungen 29 in dem Handteil der Trägerplatte 23, welcher den Puss des Stempele 21 umgibt. Die Zapfen 28 sind getrennte Bauelemente und dienen zur Herstellung von Zapfenverbindungen zwischen der Trägerplatte 23 und dem Pussteil des Stempels.

Zur Verdeutlichung der Befestigungselemente des Stempels an

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der Oberseite des Kopfes (Pig.5) sei hier darauf hingewie- sen, dass der King 26 aus zwei Teilen besteht und die am Pusse des Stempels 21 befestigte Trägerplatte 23 umgibt. Der Stempel dreht sich nicht, und die Belastung für die sphärische Unterlage 25» die mit dem Kopf verschraubt ist, wird stets duuh eine Druckkraft gebildet. Die spnärische Halterung, die durch die Elemente 23 und 25 gebildet wird, ermöglicht die erforderlicne gegenseitige Bewegung von Stempel und Kopf, wenn Druck auf den Stanpel ausgeübt wird. Aus_ eer diesem sphärischen Lager gibt es kein anderes Lager. Die Zapfen in den Bohrungen 29 halten die konkave obere Trägerplatte 23 an dem Kopf 13. Auf diese Verbindung werden keine Zugkräfte ausgeübt, da die unteren Zylinder den Kopf 13 nach oben schieben und die Stempel durch die über diese Lagerung auf sie ausgeübte Kraft zurückgedrückt werden.

Die Köpfe 13 und 16 sind mit ihren zugehörigen Eippen 6 bzw. 6* durch zwei hydraulisch betätigbare Zapfen 20 verbunden. Jeder der Köpfe wird ein Teil der senkrechten Träger, v/enn er in dieser Weise durch Zapfen festgelegt ist, wodurch das Moment, das auf die Zylinder übertragen würde, zu einem Liinimum wird. Um jegliche seitliche Bewegung des Kopfes infolge des Momentes des senkrechten Trägers zu kompensieren, ist der mit einem Gewinde versehene Stempel 21 dzw. 22 mit dem Kopf 13 dzw. 16 durch einen sphärischen Sitz verbunden wie ihn Fig.!> zeigt und wie er oben beschrieben wurde. Diese Befestigung ermöglicht den Umfang des Momentes, das auftreten könnte, ohne dass irgendeine Spannung auf den mit einem Gewinde versehenen Stempel übertragen würde. Die unteren unden der Zylindsr 7 und ö sind mit dem Deck über Anbaukohsolen 9 verbunden, welche eine Bewegungsfreiheit der uiiteren Zylinder gestatten und dadurch jede seitliche Belastung der Stempel und der Kolben in den Zylindern ausschalten.

Das obere .endstück jedes der Stempel 21 dzw. 22 ragi; in einen

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hydraulischen Zylinder 30 hinein, der mit einem Plansch 31 , versehen ist, welcher mittels Schrauben an einem festen Träger, d.h. beim Ausführungsbeispiel am Deck 3 befestigt ist, wodurch der Zylinder 30 in einer festen Stellung gehalten wird. Zur Halterung des Zylinders 30 und damit des Stempels 21 bzw. L2 tiögemiber dem Deck 3 sind,wie die Pig.2 und 3 zeigen, Stossdämpfer 48 vorgesehen. Perner sind Einrichtungen vorgesehen, um mit einem Gewinde versehene Muttern 32 gegenüber den Stempeln 21 und 22 und damit gegenüber den Köpfen 13 und 16 in longitudinaler Richtung zu bewegen. Die_

en ^

se Einrichtung/ synchronisieren die Umdrehung der Muttern mit f der Bewegung des dargestellten mit einem Gewinde versehenen Stempels und besitzen eine Antriebsvorrichtung,wie beispielsweise einen kleinen hydraulischen Motor, der ein umlaufendes Zahnrad antreibt, wie dies in einer früheren Anmeldung (Aktenzeichen ............) des Anmelders beschrieben wurde.

Die Verwendung eines mit einem Gewinde versehenen Stempels in einer Aufbockvorrichtung für Bohrinseln dient in erster Linie der Erhöhung der Sicherheit gegenüber glatten Zylindern. Pur den Pail eines Versagens der Hydraulik ist die , Haltekraft der Mutter, die sich auf dem mit einem Gewinde versehenen Stempel dreht, doppelt so gross wie die Hub- -

kraft des hydraulischen Druckes, welcher den Stempel in einer linearen Richtung bewegt. Dieser Stempel dreht sich nicht. Die Mutter dreht sich auf dem Stempel und dreht sich mit einer Geschwindigkeit, die durch synchronisierte Steuerung •eine Ausdehnung des Stempels mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit gestattet« Der mit einem Gewinde versehene Stempel ist grundsätzlich ein hydraulischer Zylinder, auf dessen Kopfende bzw.. " · Kolben ein hydraulischer Druck ausgeübt wird. Der Stempel ist kein doppeltwirkender Zylinder und auf sein mit einem Gewinde versehenes Ende wird kein Druck ausgeübt.

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Einen wesentlichen Sicherheitsfaktor für die erfindungsgemässe Aufbockvorrichtung stellt die Art und Weise der Steuerung der Zapfen dar_? welche die zugeordneten Köpfe zeitweilig mit den entsprechenden Rippen verbinden und zeitweise freigeben. Diese Zapfen können nicht gleichseitig aus beiden Köpfen herausgezogen werden» Ein Zapfensatz und der zugehörige Kopf ist stets mit der entsprechenden Rippe verbunden. Die Kopfzapfen können bei einem Kopf erst dann aus der entsprechenden Rippe gelöst werden, wenn sie bei dem· anderen Kopf mit der Rippe in Eingriff stehen.,

In diesem System besitsen die mit einem Gewinde versehenen Stempel eine Druckkraft von 400 t gegenüber den Köpfen 13 und 16 (Fig.1). Durch die Muttern 52₂ die in die Zylinder hineinragen, beträgt ihre Haltekraft jeweils 800 t mit einem Sicherheitsfaktor von 10 8 1· Die Mutter 32 wird durch einen kleinen Hydraulikmotor !astfrei gedreht, und mit dem hydraulischen Druck im Kopfende öes Zylinders synchronisiert» Wenn die Mutter belastet wirdp hält sie an» Wenn sie dem Stempel voreilen würde„ würde sie sich einfach festlaufen und wenn sie wieder !astfrei ?i/ürde_e würde sie wieder unter üer Kraft ihres Hydraulikmotors rotieren₀ Die Benutzung des mit einem Gewinde versehenen Stempels ist damit ein Sicherheitsfaktors, öer mit einem gewöhnlichen Zylinder nicht er-. reicht werden kann* " * -.

Die ebenen,* doppeltwirkenden Zylinder 7 und 8 in -Figo 1 -. dienen der Unterstützung der mit einem Gewinde versehenen Stempel und wirken diesen nicht entgegen» Das System zeigt bei diesem Ausführungsbelspiei eine 700 t=!infaeit₉ aber, es

können auch veränderte Tonnageeinheiten verwendet werden» Der mit einem Gewinde versehene Stempel 30 hat bei diesem Ausführungsbeispiel eine Schubleistung von 400 t an dem mit den Zylindern 7 verbundenen Kopf_o Die hydraulischen--Zy-

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linder 7 haben jeweils eine Zugleistung von 150 t, welche sie über die Enden ihrer Kolbenstangen auf die Laschen an den Kopf ausüben, so dass insgesamt eine nach unten gerichtete Kraft von 700 t auf den Kopf einwirkt, welcher mit der Rippe des senkrechten Trägers verbunden ist. Da der mit einem Gewinde versehene Stempel keine Möglichkeit besitzt, auf hydraulischem Wege zurückzukehren, bewegen die unteren Zylinder 7 den Kopf 13 und zwingen den fi-.it einem Gewinde versehenen Stempel sich in den Zylinder 30 zurückzuziehen. Die Geschwindigkeit, mit der sich die Mutter auf dem mit einem Gewinde versehenen Schenkel dreht, muss mit der Geschwindig- | keit der Zylinder 7 bein Zurückführen des Kopfes für einen neuen Hub synchronisiert sein. *

Bei der in den Figuren 1 und 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung besitzt jeder Abschnitt bzw. jede Ecke des senkrechten Trägers ein Zylinderpaar 7 auf gegenüberliegenden Seiten. Alle diese Zylinder 7 an sämtlichen Trägern arbeiten zusammen, um die entsprechenden Köpfe 13» die mit den entsprechenden Abschnitten der senkrechten Träger 5 bei 20 verbunden sind, zu bewegen. Während der Betätigung der Zylinder 7 unter Last kehren die Zylinder 8 sämtlicher senkrechter Trägerabschnitte,nachdem sie von den Rippen 6· ge- g löst sind, zurück. Während dieser Operation sind die entsprechenden Zapfen 20 der Köpfe 16 herausgezogen. Umgekehrt kehren, wenn die Zylinder 8 sämtlicher senkrechter Trägerabschnitte unter Last arbeiten, sämtliche Zylinder 7 frei von der Verbindung mit den Rippen 6 der senkrechten Träger zurück.

Falls gewünscht, kann für jeden Trägerabschnitt eine Reihenschaltung von KraftZylindern vorgesehen werden, welche in der gleichen \7eise wie dies oben beschrieben wurde, zwischen den Decks liegt und auf den Trägerabschnitt 5 einwirkt.

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Diese Reihenschaltung von Zylindern und Hebeböcken wird mit dem Hauptsatz verbunden, so dass sie mit diesem synchron zusammenarbeitet,und zwar in der oben beschriebenen Weise und nur eine einzige Rippe für den senkrechten Trägerabschnitt 5 benötigt.

Falls erwünscht, können entsprechend der Last und den angetroffenen Bedingungen beide Sätze von Zylindern 7 und 8 auf beiden Seiten des Trägerabschnitts 5 benutzt v/erden, wie dies Pig. 4 zeigt'. Die Zylinder 7 arbeiten in der oben beschriebenen Weise alternierend mit den Zylindern 8, um ein Vorrücken längs des Trägerabschnitts 5 zu erreichen und um eine Relativbewegung zwischen dem senkrechten Träger und der Plattform zu erreichen.

Die Verwendung des hydraulischen, mit einem Gewinde versehenen Stempels bei einer .küstennahen Hebvorrichtung erhönt die Sicherheit und die Wirksamkeit des Hebens küstennaher Bohrinseln wesentlich. Es wurde beschrieben, dass die Hebevorrichtung an sämtlichen Ecken eines senkrechten Trägers angewendet wird. Die tatsächliche Form des Trägers kann beträchtlich vaiieren je nachdem wie dies für wünschenswert erachtet wird.

Bei der in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung befinden sich die Hebevorrichtungen 8 in einer •Stellung, um mit einem Hubtakt zu beginnen, während die Hebevorrichtungen 7 einen Hubtakt beendet haben. Die Last wird von den Hebevorrichtungen 7 auf die Hebevorrichtungen 8 übertragen und wenn die Hebevorrichtungen 8 ihren vollständigen Hubtakt vollendet haben, würden sie gestreckt sein, während die Hebevorrichtungen 7 zusammengezogen sein wurden und bereit für einen Eingriff für ihren nächsten Hubtakt«. Die Last wird kontinuierlich von den Hebevorrichtungen ts auf die Hebevorrichtungen 7 und dann wieder zurück auf die Hebevorrichtungen

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8 üoertragen, während diese· J?olge weiterläuft, wodurch sich die Arbeitsgeschwindigkeit des Systems verdoppelt, so dass keine Zeit verloren wird, während die Stangen gestreckt werden, um einen anderen Hubtakt auszuführen.

Bei einem Hydraulischen Versagen oder bei einer Unterbrechung des Hebevorgangs infolge unvorhergesehener Probleme, ist der mit einem Gewinde versehene Stempel 21 oder 22 in der Lage, die Bohrinsel in der erreichten Stellung festzuhalten. Die mit Gewinde versehenen Stangen mit ihren Sperrmuttern 32 sind die Halteeinrichtungen in diesem System.

Bei dem Hebevorgang wird die sich hebende Last von den Köpfen 16 auf die Köpfe 13 verlagert, wobei das Aufsteigen nur in der Pause unterbrochen wird, die beim Herausziehen und beim Einsetzen der Zapfen 20 der Köpfe 16 und 13 in ihre entsprechenden Hebespuren stattfindet. Die Zapfen können nicht gleichzeitig aus beiden Sätzen von Köpfen herausgezogen werden. Ein Satz von Zapfen und Köpfen .wird stets im Eingriff mit der entsprechenden Trägerspur stehen. Beispielsweise können die Zapfen nicht aus dem Kopf auf der Spur 6^! entfernt werden bis die Zapfen in den entgegengesetzten Kopf auf der Spur 6 eingreifen.

Die Zylinder 7 und 8 führen die Köpfe 13 und 16 zurück, wenn diese ausser Eingriff mit ihren entsprechenden Spuren 6 bzw. 6¹ sind und schieben die mit einem Gewinde versehenen Stangen 21 und 22 zurück in ihre hydraulischen Zylinder. Der übliche hydraulische Motor, der die Muttern 32 antreibt, dreht ent- ■ gegengesetzt und synchron zu der Geschwindigkeit-der unteren Zylinder während deren unbefestigten Rückkehrtaktes.

Die Erfindung kann in zwei deutlich verschiedenen Systemen Anwendung finden. Eines dieser Systeme ist ein kontinuferlich arbeitendes Hebesystem und das andere ist ein einfach ar-

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beitendes System, das nach der Schritt-für-Schritt-Methode arbeitet.

'Das kontinuierliche System benutzt die doppelte Anzahl von Hebeeinheiten und ist in Fig» 1 gezeigt, wo zwei Einheiten 7 und 8 an eirer einzigen Trägereoke 5 angewendet werden. Wenn es sich um eine dreieckige offene Konstruktion aus Röhren handelt, würden sechs Hebeeinrichtungen benutzt - zwei in jeder Ecke* Biese Einheiten würden in zwei teuppen arbeiten! die links der Ecken vorgesehenen und-die rechts angeordneten Einheiten, würden zusammen heben* Während eine Gruppe die Last hebt, sieht sich die andere Gkrappe für einen Hubtakt zurück* Die Lasst flez* Bohrinsel wird von einem Satz von Hebevorrichtungen auf fi®& anderes verlagert _ΰ wobei ein geringes Terweilen der Bewegung ©infeiiis _s. im die Zapfen aus dem einen Satz von Hebeköpfen_? welches? seinen Hufetakt vollendet, herauszuziehen, nnü. &1® Zapfen äse anderen.Satzes ein·» aus et zeiij na die su hebend© last su teagexio Bei äem. kontinuierlichen Hsbesvste® spielt ä®g Hit einem Gewinde versehene' Stempel seine besondere SoUe₀

Das kontinuierliche He&esjstes» beautgt zu sllezi Zeiten" die Haltefäfeigkeit des sit einem Gewinde versehenen Stempels als seine Sperrvorrichtung_β Wenn die. Hebevorgänge vollendet sind, werden sämtliche Hsbesinheiten auf ihr©.ö Trägem verriegelt so dass die doppelte Kälteleistung erreicht \virä₉ während die Boferinssl in geliobeaes Zustand oberhalb fies Wassers ver~ "bleibt« Säiatliehe Hebevorrichtungen können in einem kontinuierlich arbeitenden Holbesystem für fii© doppelte Las-t-Hebengswendsi? wendenj^enn äles erforderlich ist _s beis beim Hoehaiehon eines Trägers ₉ der tief in den Boden eingedrungen ist. Beim kontinuierlich ar&eitenden Hebeaystea würden acht Hebelvorriehtungen an einem an vier Sekä.ii offenen Träger benutzt werden_? wobei jeweils vier Einheit! Ie gleichen Sskt arbeiten wiirden₀ Ein-kontinuier-

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lich arbeitendes Hebesystem kann auch in Paaren mit entgegengesetzten oder gegenüberliegenden Hebern benutzt werden, die Übereinstimmend und an einer zylindrischen Säule arbeiten, wie in Pig.7.

In Pig. 7 ist eine Säule 33 gezeigt, die eine Vielzahl von radial nach aussen ragenden Hippen 34 besitzt, die über ihre Länge durchlaufen, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vier solche Hippen dargestellt sind, von denen jede mit einer Stütaplatte 35 versehen ist, um die Verbindung der Rippe mit der Säule zu sichern. Die Rippen- | platte 34 ist mit auseinanderliegenden Öffnungen für ein selektives Eingreifen durch die Zapfen 36 der entsprechenden Köpfe versehen.

In den Fig. 6, 8 und 9 ist der Stützpfeiler insgesamt mit dem Bezugszeichen 49 bezeichnet. Der Stützpfeiler ist als Gitterwerk mit an den Ecken eines Dreiecks angeordneten zylindrischen Trägern 50 ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist jeder der Träger 50 mit einer in seiner Längsrichtung verlaufenden Rippe 51 versehen, die mit im Abstand voneinander vorgesehenen Öffnungen 5.2 versehen ist, die der Aufnahme der Zapfen zur Halterung der Köpfe Λ dienen, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Seitlich von dem Träger 50 sind ferner St assdämpf er 48 vorgesehen und mit dem benachbarten Deck verbunden, um die hydraulische Hebevorrichtung 54 mit dec nit einem Gewinde versehenen Stempel an diesem Deck zu halten. An dem Stempel ist ein Kopf 55 angeordnet wie dies Pig. 8 zeigt.

In Pig. 8 und 9 ist jeder Träger mit einer Rippe 51 versehen, auf welcher eine Führung 101 gleitet, die einen Teil des Kopfes 55 bildet. Ein Bügel 102 hält den unteren Zylinder an Bauteilen der Bohrinsel. Ein Haltezapfenzylinder oder -block

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ist bei 103 (vergl. Pig» 6) gezeigt« Dieser besitzt Haltezapfen 104 mit hydraulischen Betätigungsmitteln 105 für die , Zapfen. Am gegenüberliegenden Ende der Führung 101 ist eine Rahmenverspannung 106 vorgesehen. Eine Eahmenverspannung ist auch am Deck 2 vorgesehen..Rahmenöffnungen sind bei 108 ausgebildet und dienen als veränderliche Verriegelungsstellungen für die Haltezapfen 104» Ein hydraulisches Betätigungsmittel ist bei 109 dargestellt, welcher den Haltezapfenblock zum Zwecke einer variablen Einstellung gegenüber den Schlitzen 10ö bewegt, um zu einem Eingriff mit den öffnungen 110 in der Rippe 51 zu gelangen.

Bei dem Schritt-für-Schritt-System gemäss Pig„ 8 und 9 ist es wünschenswert, unterschiedlich weit auseinanderliegende Haltestellungen für den Eingriff der Haltezapfen zu besitzen, um die Bohrinsel für lange Halteperioden mit den Trägern zu verbinden. Obwohl die mit einem Gewinde versehenen Stempel in der Lage sind, die fragliche Last zu halten_s hält in einem kontinuierlich arbeitenden Hebesystem mit der doppelten Anzahl von Hebeeinrichtungen jeder der mit einem Gewinde versehenen Stempel lediglich 50$ der Last, die ein Stempel in einem Schritt-für-Schritt-System trägt« Es ist daher vorteilhaft und erforderlichj, einen Haltezapfen in einem Schrittfür-Schritt-System zu verwenden. Der Haltezapfen ist für verschiedene Verriegelungsstellungen gemacht, da vorausgesetzt wird, dass die Träger unterschiedlich tief in den Boden eindringen v/erden und die Sapfenoffnungen in den Rippen von Träger zu Träger verschieden sind. Mit Tarierten öffnungen im Halterahmen und mit Haitezapfen» die zu der Öffnung bewegbar sind, welche mit der öffnung in der Rippe"fluchtet, kann der Träger in verschiedenen Stellungen fixiert werden. Der bewegliche Haltezapfenblock 103 trägt nichts von der Last der Bohrinsel. Er dient einfach als frager für die Zapfen 104» die die Bohrinsel an üen Bippen halten^ wobei Lageröffnungen auf beiden Seiten des Rippenrahmens die Last

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halten. ·

Ein Paar von senkrecht stehenden Zylindern t>6 ist mit dem Kopf 55 in der oben beschriebenen Weise verbunden, um den .Kopf synchron zu derHydraulischen Hebeeinrichtung 54 zu heben und zudenken. Zapfen 57 verriegeln den Kopf gegenüber der Rippe 51 .im Abstand voneinander vorgesehenen Stellungen.

Der Grund für die Benutzung zweier hydraulischer Zylinder, die an dem Kopf ziehen und an dem Deck mit Bügeln befestigt . ' sind, besteht darin, dass ein ausgewogener Zug an dem Kopf erreicht werden soll und dass die Kraft zum Heben der Bohrinsel, welche bei dem AusfUhrungsbeispiel 700 t beträgt, verteilt werden soll, Bei dem Ausführungsbeispiel übt der mit einem Gewinde versehene Stempel einen Druck von 400 t gegen den Kopf aus und die Halterung für den zugehörigen Zylinder wirkt mit einer gleich grossen Reaktionskraft auf das Deck der Bohrinsel ein, Ausserdem wird auf jede der Laschen des Kopfes ein Zug von 150 t ausgeübt, so dass an dem Kopf und damit an dem zweiten Deck der Bohrinsel jeweils Zugkräfte von insgesamt 300 t wirken· Die insgesamt auf den mit der Kippe des Trägers verkeilten Kopf ausgeüDte Kraft | beträgt somit» 700 t. Die Leistung der verschiedenen Baugruppen der erfindungsgemässen Aufboölvorrichtung kann auch grosser oder geringer sein, je nachdem welche Zylindergrösse gewählt wird. . "

Bei entgegengesetzter Arbeitsrichtung, d.n. wenn die ÜJräger aus dem Seeboden nerausgezogen und angehoben werden sollen, haben die beiden hydraulischen Zylinder 7 und 56 jeweils eine Leistung von 35Ot, so da.ss für diese Betriebsweise ebenfalls eine Kraft von 700 t am Kopf zur Verfügung steht. Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt also jede der einzelnen Aufbockvorrichtungen in beiden

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Richtungen eine leistung von 700 t. Die Grösee und Leistungsfähigkeit des mit einem Gewinde versehenen Stempels und der unteren Zylinder ändert sich bei Aufboekvorrlehtiingen mit •verschiedener Leistung.

In Pig. 7 ist ein Stützpfeiler mit einer kontinuierlich arbeitenden Aufbockvorrichtung dargestellt, wobei awei Sätze von Aufbockeinheiten A und B vorgesehen sind· Die Aufbockeinheiten des Satzes A und die des Satzes B arbeiten dabei, im Grleichklang. .

Der hydraulische Brück für die Motoren zu® Antrieb der Muttern auf den mit einem Gewinde versehenen Stempeln-und der hydraulische Druck für sämtliche Zylinder "kann synchronisiert werden, um diese Bauelemente im G-leieiiklang zu betreiben» Die Steuereinrichtungen .und leitungen für i,©a iijfiraiillschen Druck sind in üblicher Weise ausgebildet und nicht dargestellt .

Das Energieversorgungssystem für geäeia Satz von Meßeinheiten ist an jedem, Träger in einem entspreofoenden Gehäuse vorgesehen. Die hydraulischen Stempel werd@& wg& eines Itoppelpumpensystem angetrieben welches seine Energie von zwei Elektromotoren mit einer Leistung von jeweils. 100' lip erhält» Eine Hälfte des Puapensystems kann die B&b©einriclitungen mit der gegenüber Uormalbetrieb halben Gesstoindigkeit betreiben, ras wünschenswert ist, um eiae gesteuerte nivellierung zu erreichen und um/den Hebevorgang iür den FaJl₉ dass ein Motor oder eine Pumpe in einem üer feeiäen Systeme ausfällt, zur Betriebssicherheit eine Isessaöere - Kraftquelle zur Verfügung zu haben«.

Es versteht siohj dass die vorstehend beschriebenen er~ f indungsgemässen Anordnungen- nur als Ausfüümmgsbeispiel zu betrachten sind und dass sahireiche Variationen und "An-

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derungen vorgenommen werden können, ohne dass dadurch der Erfindungsgedanke verlassen würde.

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Claims

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Patentansprüche

Aufbockvorrichtung zur Herbeiführung einer vertikalen Relativbewegung zwischen einer Plattform und einem senkrechten Stützpfeiler mittels zumindest einer aus einem Kolben und einem Zylinder bestehenden hydraulischen Vorrichtung, von· deren gegeneinander beweglichen Teilen eines fest mit der Plattform und das andere während der Hubtakte mit dem Stützpfeiler verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sicherungselement (32) vorgesehen ist, welches derart in Abhängigkeit von der Bewegung des Kolbens steuerbar ist, dass in jeder Phase des Hubtaktes eine der Hubbewegung entgegengesetzte Relativbewegung von Plattform (2, 3) und Stützpfeiler (5) wirksam verhindert wird.

2. Aufbockvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherungselement (32) als Mutter ausgebildet und auf einer mit dem Kolben verbundenen und mit einem Gewinde versehenen Kolbenstange (21) durch einen Motor antreibbar ist.

3. Aufbockvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützpfeiler (5) zumindest eine längslaufende Rippe (6) auf v/eist, dass die Kolbenstange (21) an ihrem dem Kolben abgewandten Ende mit einem Kopf (130 verbunden ist, der während der Hubtakte mit der Rippe (6) des Stützpfeilers (5) verbunden ist und während der Rückkehrtakte auf dieser entlanggleitet,»

4. Aufbockvorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeich-_ net, dass die Rippe (6) mit Öffnungen (19) versehen ist, und dass der Kopf (13) mit Einrichtungen versehen ist,um

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Zapfen (20) mit den Öffnungen (19) der Rippe (6) in Eingriff zu bringen.

5. Aufbockvorrichtung nach Anspruch 2-4» dadurch gekennzeichnet, dass gegenüber der Seite des Kopfes (15) die mit der mit einem Gewinde versehenen Kolbenstange (21) verbunden ist, ein Zylinderpaar (7) an der Plattform (2) befestigt ist, dessen hydraulisch betätigbare Kolben ■ über Kolbenstangen an dem Kopf (15) befestigt sind, sodass sich der Kopf (15) zwischen dem einzelnen Zylinder (50) a der hydraulischen Vorrichtung und dem Zylinderpaar (7). befindet und die Kolben gemeinsam auf ihn einwirken.

6. AufDockvorrichtung nach einem der Ansprüche 5-5» dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (15) mit Seitenteilen (17) versehen ist, welche die Rippe (6) seitlich umfassen und mit öffnungen versehen sind, deren Abstand so gewählt ist, dass sie mit den Öffnungen (19) der Rippe (6) fluchten und dass zwischen entsprechenden Öffnungen der beiden Bauteile (6, 17) mittels Zapfen (20) lösbare Verbindungen herstellbar sind.

7· Aufbockvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 - 6, dadurch I gekennzeichnet, dass die mit einem Gewinde versehene Kolbenstange (21) mit einem Endstück (25) versehen ist, das in seiner Form auf die Form eines Widerlagers (25 ) an dem Kopf (15) abgestimmt ist, dass auf dem Kopf (15) ein Ring (26) befestigt ist und dass Zapfen (28) zur Verbindung des Endstücks (25) mit dem Ring (26) und damit zur all-' seitig beweglichen Verbindung des Endstücks (25) mit dem Kopf (15) vorgesehen sind.

8. Aufbockvorrichtung nach Anspruch 7j dadurch gekennzeichnet, dass das Widerlager (25) für das Endstück (25) eine sphärische Oberseite besitzt.

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9· Aufbockvorrichtung nach einem der Ansprüche 5-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder (7) des Zylinderpaares mittels Gabelköpfen (9) an der Plattform (2) befestigt aind.

10. Aufbockvorric^.tung nach Anspruch 3 - 9s dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stützpfeiler (5) mehrere längs laufende Rippen (6, 6") vorgesehen sind, die in verschiedene Richtungen weisen und dass mit jeder dieser Kippe (6, 6') eine Hebeeinrichtung zusammenwirkt.