DE2363251C3 - Greifvorrichtung zum Erfassen und Heben von Unterwasser-Rohrleitungen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Greifvorrichtung zum Erfassen und Heben von Unterwasser-Rohrleitungen, bestehend aus einem der Rohrleitung entsprechend gekrümmten Anlagcsiück und wenigstens einem Paar von Greifbacken, die an den in Rohrumfangsrichtung weisenden Enden des Anlagestücks angelenkl, in die geöffnete Stellung vorgespannt und mittels eines Hydraulikzylinders, dessen Zylindcrgdiäuse an der einen Greifbacke und dessen Kolben an der anderen Greifbacke angelenkt sind, in die Grcifstellung bewegbarsind.

Eine solche Greifvorrichtung ist bereits bekannt (US-PS 33 63 929). Sie kann auf ein Rohr abgesenkt werden, um dieses dann zu ergreifen, so daß es nicht mehr notwendig ist, Stahlseile oder dergleichen zur Bildung einer das Rohr umschlingenden Schlaufe unter das Rohr hindurchzufühlen, was sich bei einem auf dem Meeresboden aufliegenden Rohr als schwierig und zugleich gefährlich für den damit befaßten Taucher h^r erweist.

Bei der bekannten Greifvorrichtung sind die Greifbacken durch Federn in die geöffnete Stellung vorgespannt. Ihre Schließbetätigung erfolgt mit Hilfe des Hydraulikzylinders, dessen Kolben in einem Schritt über die gesamte Bewegungsstrecke ausgefahren wird, indem das Hydrauliköl in die einzig vorhandene Zylinderkammer eingeleitet wird. Damit eine ausreichende Greifkraft mittels des Hydraulikzylinders aufgebracht wird, muß ein entsprechend großer Kolbenquerschnitt bzw. Zylinderkammerquerschnitt vorgesehen sein und das bedeutet in Verbindung mit der erforderlichen Ausfährstrecke des Kolbens, daß bei jedem Greifvorgang eine vergleichsweise große Ülmenge verbraucht wird. Der hohe Ölverbrauch ist beim vorgesehenen Unterwassereinsatz der Greifvorrichtung besonders nachteilig und zwar insbesondere dann, wenn im Interesse der leichteren Handhabung der Greifvorrichtung auf von einem Schwimmfahrzeug herabgeführte Fernleitungen für das Hydrauliköl verzichtet wird und statt dessen der Greifvorrichtung ein pneumatischer Hydraulik-Druckspeicher zugeordnet ist.

Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Greifvorrichtung in kompakter Bauweise so auszuführen, daß bei vergleichsweise geringem Ölverbrauch eine hohe Greifkraft der Greifbacken erzielt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in der Zylinderkammer des Zylindergehäuses ein Zwischenkolben mit einer Kolbenkammer von kleinerem Durchmesser gleitet, die den Kolben aufnimmt, und daß Hydraulikleitungen und Ventile zum getrennten Zuführen des Hydrauliköls zur Zylinderkammer und zur Kolbenkammer vorgesehen sind.

Es ist allerdings bereits ein Hydraulikzylinder in Teleskopbauweise bekannt, bei dem in der Zylinderkammer des äußeren Zylindergehäuses ein Zwischenkolben mit einer Kolbenkammer von kleinerem Durchmesser gleitet, in der ein stangenförmiger Kolben gleitet, wobei der Zylinderkammer und der Kolbenkammer getrennt Hydrauliköl zugeführt werden kann (US-PS 31 72 333). Dieser bekannte Hydraulikzylinder wird beispielsweise zur Steuerung eines Schiffsruders eingesetz!.. Dabei ist der Zwischcnkolbcn vergleichsweise dünnwandig ausgeführt, so daß der Kolbenkammerquerschnitt nur unwesentlich kleiner ist als die wirksame Kolbenfläche innerhalb der Zylinderkammer, so daß der Vorteil des bekannten teleskopischen Hydraulikzylinders weniger im Einsparen von Hydrauliköl, sondern darin liegt, die Einsatzmöglichkeiten zu vergrößern.

Ls ist ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Ausbildung dazu führt, daß die Greifvorrichtung mit niedrigem Ölverbrauch betrieben werden kann, indem beim Schließen zuerst der Kolbenkammer von kleinerem Durchmesser Öl zugeführt wird, um dadurch die Greifbacken im wesentlichen über die gesamte Schließstreckc zu bewegen, worauf am Ende des Schließvorgangs Öl in die Zylinderkammer von größerem Durchmesser eingeleitet wird, damit die gewünschte große Greifkraft aufgebracht wird. Daher kann die Greifvorrichtung mit einem vergleichsweise kleinen pneumatischen Hydraulik-Druckspeicher versehen werden, so daß Fernleitungen für das Hydrauliköl entfallen können und gegebenenfalls die Vorrichtung auf einfache Weise am Einsatzort von Tauchern betätigt werden kann.

Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchcn.

Die Erfindung wird im folgenden anhand sehcmaiischcr Zeichnungen eines Ausfiihriingsbeispicls erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Greifvorrichtung zum Erfassen und Heben von Unterwasser-Rohrleitungen; und

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 1.

In F i g. 1 und 2 ist eine Rohrleitung 1 mit einem Schutzüberzug 2 aus Zement dargestellt, die mit Hilfe der Greifvorrichtung erfaßt und gehoben werden soll. Zu der Greifvorrichtung gehört ein Anlagestück 3 das aus elektrisch miteinander verschweißten Stahlplatten to aufgebaut ist und an jedem Ende zwei Unterstützungen 3' und 3" aufweist, zwischen denen jeweils zwei Greifbacken 5,5' bzw. 6,6' mit Hilfe von Lagerzapfen 4 drehbar gelagert sind; die Greifbacke 6' ist in der Zeichnung nicht zu erkennen, da sie gegenüber der Greifbacke 6 nach F i g. 1 angeordnet ist.

Die gesamte Greifvorrichtung hat gemäß Fi g. 2 bei Betrachtung derselben in Richtung ihrer Achse eine gekrümmte Form und ist so ausgebildet, daß sie dem Außendurchmesser der zu erfassenden und zu hebenden Rohrleitung angepaßt ist; mit dem oberen Teil des Anlagestücks 3 ist ein Aufhängungsauge 7 gelenkig verbunden und die pneumatischen Hydraulik-Druckspeicher 8, welche die zum Schließen der Greifbacken der Vorrichtung benötigte Energie liefern, sind mit zugehörigen Unterstützungen 9 durch Spannbügel 10 aus Metall verbunden.

Jede der Greifbacken 5, 5', 6 und 6' trägt an ihrem unteren Ende eine Greifklaue 11 und diese Greifklauen sind zum Durchmesser der zu erfassenden und zu hebenden Rohrleitung passend gekrümmt; die oberen Enden der beiden Greifbacken jedes der Paare 5, 5' und 6, 6' sind jeweils durch einen Hydraulikzylinder 12 miteinander verbunden.

Zu jedem der beiden Hydraulikzylinder 12 gehört ein Gehäuseteil 13, das mittels eines Bolzens 14 gelenkig mit dem oberen Ende der Greifbacke 5' bzw. der Greifbacke 6' verbunden ist und das in seinem Inneren eine Zylinderkammer 15 von großem Querschnitt aufweist, in der ein Zwischenkolben 16 gleitend geführt ist. Dieser Zwischenkolben begrenzt seinerseits eine Kolbenkammer 17 von kleinem Querschnitt, in der ein zweiter Kolben 18 gleichachsig mit dem Zwischenkolben 16 gleitend geführt ist; der zweite Kolben 18 ist an seinem freien Ende mittels eines Bolzens 19 gelenkig mit dem oberen Ende der zugehörigen anderen Greifbacke 5 bzw. 6 des betreffenden Backenpaars verbunden.

Die beiden Kammern 15 und 17 stehen mit den pneumatischen Hydraulik-Druckspeichern 8 über nicht dargestellte Rohrleitungen und Dreiwegeventile 20 und 21 in Verbindung, die mit Hilfe ebenfalls nicht dargestellter Hebel betätigt werden können.

Die Kammern 22 und 23 der Hydraulikzylinder 12, die den Kammern 15 und 17 jeweils auf der entgegengesetzten Seite der zugehörigen Kolben 16 und 18 gegenüberliegen, sind durch Rohrleitungen 24 und 25 direkt mit weiteren pneumatischen Hydraulik-Druckspeicher 26 verbunden, der mit Hilfe von Spannbändern oder dergleichen an einer Seite des Anlagestücks 3 befestigt ist, so daß der Hydrmilik-Druckspeicher 26 die Kolben 16 und 18 der b .i-Jcri Hydraulikzylinder 12 ständig mit einem Gegendruck beaufschlagt, der bestrebt ist, die Backen der Greifvorrichtung in ihrer vollständig geöffneten Stellung zu halten; dieser Gegendruck muß durch den Schließdruck überwunden werden, mit dem die pneumatischen Hydraulik-Druckspeicher 8 die Kammern 15 und 17 beaufschlagen, um die Greifbacken zu schließen.

Das Öl, mittels dessen die Kolben der Hydraulik-Zylinder 12 betätigt werden, um die Greifbacken zu betätigen, wird zu wasserdichten Behältern 27 geleitet, die in den Greifbacken 5 und 6 untergebracht sind, und aus denen das angesammelte Öl zum Zweck der erneuten Verwendung über Entleerungshähne 28 und 29 abgezogen werden kann.

Nachstehend ist die Wirkungsweise der Greifvorrichtung beschrieben.

Die Greifvorrichtung wird mit Hilfe des Aufhängungsauges 7 und eines Hakens mit der Kette oder dem Hubseil einer Winde oder eines Krans verbunden und dann im Wasser abgesenkt, bis sich das Anlagestück 3 an der Unterwasser-Rohrleitung abstützt, die erfaßt und gehoben werden soll; dieses Aufsetzen der Greifvorrichtung auf die Rohrleitung wird dadurch ermöglicht, daß die Greifvorrichtung automatisch durch den Gegendruck in ihrer geöffneten Stellung gehalten wird, mit dem der Hydraulik-Druckspeicher 26 die Kammern 22 und 23 der Hydraulikzylinder 12 zum Betätigen der Greifbacken beaufschlagt Sobald die Vorrichtung diese Lage erreicht hat, betätigt ein Taucher den Hebel des Dreiwegeventils 21, um dieses Ventil zu öffnen, so daß Drucköl aus den Hydraulik-Druckspeichern 8 in die den kleineren Querschnitt aufweisenden Kammern 17 der Hydraulikzylinder 12 geleitet wird. Da dieses Drucköl eine Schließkraft erzeugt, die größer ist als die in der vorstehend beschriebenen Weise erzeugte Gegenkraft, werden die Kolben 18 in den Kammern 17 nach außen vorgeschoben, so daß sich die Greifbacken schließen und sich der zu erfassenden und zu hebenden Rohrleitung nähern. Sobald die Annäherung der Greifbacken an die Rohrleitung beendet ist, bringt der Taucher den Hebel zum Betätigen des Dreiwegeventils 21 in seine Ruhestellung, und indem er den das Dreiwegeventil 20 steuernden Hebel betätigt, bewirkt er hierauf, daß das von den Hydraulik-Druckspeichern 8 abgegebene Drucköl zu den den größeren Querschnitt aufweisenden Kammern 15 der Hydraulikzylinder 12 geleitet wird, damit ein starker Druck auf die Kolben und Greifbacken derart wirkt, daß die Rohrleitung fest erfaßt wird, um dann mit Hilfe der Winde bzw. des Krans gehoben werden zu können. Soll die Greifvorrichtung wieder geöffnet werden, um die Rohrleitung freizugeben, braucht der Taucher die Hebel zum Steuern der Dreiwegeventile 21 und 20 lediglich in ihre Ablaßstellung zu bringen, so daß sich die Greifvorrichtung allmählich wieder öffnet, wenn der erwähnte Gegendruck den Schließdruck überwindet.

Die pneumatischen Hydraulik-Druckspeicher können, statt auf der Greifvorrichtung angeordnet zu sein, so daß eine von einer äußeren Energiezufuhr unabhängige Greifvorrichtung zur Verfugung steht, auf dem Deck eines Pontons oder eines anderen Wasserfahrzeugs angeordnet sein, und die zum Betätigen der Greifbacken benötigte ölpneumatische Energie kann in diesem Fall den Hydraulikzylinder über Rohrleitungen zugeführt werden, die sich von dem Wasserfahrzeug aus durch das Wasser zu der Greifvorrichtung erstrecken.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Greifvorrichtung zum Erfassen und Heben von Unterwasser-Rohrleitungen, bestehend aus einem der Rohrleitung entsprechend gekrümmten Anlagestück und wenigstens einem Paar von Greifbacken, die an den in Rohrumfangsrichtung weisenden Enden des Anlagestücks angelenkt, in die geöffnete Stellung vorgespannt und mittels eines Hydraulikzylinders, dessen Zylindergehäuse an der einen Greifbacke und dessen Kolben an der anderen Greifbacke angelenkt sind, in die Greifstellung bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zylinderkammer (15) des Zylindergehäuses (13) ein Zwischenkolben (16) mit einer Kolbenkammer (17) von kleinerem Durchmesser gleitet, die den Kolben (18) aufnimmt, und daß Hydraulikleitungen und Ventile (20, 21) zum getrennten Zuführen des Hydrauliköls zur Zylinderkamrner (15) und zur Kolbenkammer (17) vorgesehen sind.

2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Anlagestück (3) zwei Axialabstand aufweisende Paare von Greifbacken (5,5';6,6') gelagert sind.

3. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Anlagestück (3) wenigstens ein pneumatischer Hydraulik-Druckspeicher (8) für das zuzuführende Hydrauliköl befestigt ist und wenigstens ein Sammelbehälter (27) für verbrauchtes Hydrauliköl vorgesehen ist.

4. Greifvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Sammelbehälter (27) für verbrauchtes Hydrauliköl innerhalb einer Backe (5) angeordnet sind.

5. Greifvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vorspannen der Greifbacken (5,5'; 6,6') in die geöffnete Stellung ein weiterer pneumatischer Hydraulik-Druckspcicher (26) vorgesehen ist, der an die Zylinderkammer (22) und an die Kolbcnkammer (23) auf der Rückseite des Zwischenkolbens (16) bzw. des Kolbens (18) angeschlossen ist.