DE2460789A1

DE2460789A1 - Vorrichtung zur verankerung schwimmfaehiger anlagen

Info

Publication number: DE2460789A1
Application number: DE19742460789
Authority: DE
Inventors: Jean-Louis Corgnet
Original assignee: Compagnie Francaise des Petroles SA
Current assignee: Total Compagnie Francaise des Petroles SA
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1974-12-21
Publication date: 1975-06-26
Also published as: US3961490A; NO141793B; NO141793C; ES433227A1; JPS5618434B2; GB1489093A; NL7416565A; IT1031049B; JPS50117201A; NO744584L; ES451606A1

Description

DiPL.-lNG. Wilfrid RAEOK

PATENTANWALT 2460783

7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSS S · VdLEFON (0711) 244003

- C 92 -

COMPAGNIE FRANCAISE DES PETROLES,

5, Rue Michel-Ange, PARIS 16e / Frankreich

Vorrichtung zur Verankerung schwimmfähiger Anlagen

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zru Verankerung schwimmfähiger Anlagen, insbesondere halbversenkbarer Plattformen, die zur Ausbeutung von unterseeischen Erdölfeldern bestimmt sind und vorzugsweise in Meeresgebieten liegen, die der Vereisung ausgesetzt sind»

Die Vorrichtung umfaßt eine erste natürliche oder künstliche Zelle, die bleibend am Meeresboden eingereichtet und an ihrer Oberseite offen ist, ferner eine zweite abnehmbare Zelle,

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deren Unterseite offen ist und die über Rollen oder Wälzlager und abgedichtet mit der ersten Zelle verbunden werden kann, so daß eine dritte Zelle entsteht, die unter atmosphärischem Druck gesetzt werden kann und deren Oberteil bezüglich des Unterteils um 360° verdrehbar ist. Ferner ist mindestens eine Säule vorgesehen, welche die halb versenkbare Plattform mit ihrem Schwimmkörper oder Basiskörper verbindet, wobei der obere Abschnitt der Säule etwas unterhalb der Plattform eine Einschnürung aufweist, deren Erzeugungalinie im wesentlichen Hyperbelform besitzt. Zwischen der zweiten bzw. der oberen drehbaren Zelle und der halb eingetauchten Plattform ist ein in sich starrer Anschlußarm vorgesehen, der an seinen Enden um waagerechte Achsen gelenkig ist, wobei das eine Ende an der zweiten Zelle angelenkt ist. Außerdem ist eine Stützstrebe vorgesehen, deren eines Ende mit dem Anschluß arm über eine Gleitführung in Verbindung steht und deren anderes Ende über einen Zylinder an den oberen Abschnitt der Säule gelenkig angeschlossen ist, welche die halb eingetauchte oder halb versenkbare Plattform mit ihrem Schwimmkörper verbindet.

Bei den bisher üblichen Systemen zur Verankerung solcher Plattformen werden zur Halterung der Plattform oberhalb der gewünschten Position eine relativ große Anzahl von Ketten und Ankern benötigt. Obwohl solche Systeme einfach sind, können sie in zunehmenden Meerestiefen nicht mehr angewendet werden, d.h. in Meerestiefen ab 100 m und darüber, weil das Gewicht der Ketten und der Anker dann zu groß wird. Darüber hinaus sind die zum Lösen solcher Verankerungen notwendigen Arbeiten langwierig und erfordern ein Betriebsschiff, um die jeweiligen Anker anzuheben. Dabei ist die Sicherheit der Plattform gewährleistet, weil solche Schiffe bei Wind und stärkerem Seegang sich ausreichend

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in einem Abstand von der Plattform befinden und begeben müssen und auch etwa auftretenden Eisbergen schnell ausweichen können müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bisher angewendete Vielzahl von Einzelketten und Ankern und die dazu notwendigen Betriebsschiffe zu vermeiden bzw. zu umgehen und eine einzelne zusammenhängende Vorrichtung anzugeben, die die Plattform mit einem am Meeresboden befindlichen Verankerungspunkt verbindet, wobei die Plattform innerhalb weniger Minuten von dem Verankerungsplatz lösbar sein soll.

Der Saugeffekt, der durch den Unterschied des hydrostatischen Druckes und des atmosphärischen Druckes innerhalb der am Meeresboden eingerichteten Zelle übersteigt eine Kraft von 35 000 to, bei einer Zelle von 15 m Durchmesser und 300 m Meerestiefe. Da der Oberteil der erfindungsgemäß gebildeten Zelle waagerecht um 360° verschwenkbar ist, kann über den Anschlußarm, der mit dem Oberteil der Zelle verbunden ist, auf die Plattform eine hohe Zugbeanspruchung aufgebracht bzw. ausgehalten werden, die diejenigen Beanspruchungen weit übersteigt, denen herkömmliche Verankerungsmittel standhalten.

Andererseits wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht, daß sämtliches Fördergut aus den am Meeresboden befindlichen Erdbohrungen bzw. Bohrlochköpfen im Bereich der Plattform bereits am Meeresboden gesammelt werden, während solche Förderleitungen bisher einzeln oder zusammen über Standsäulen auf dem Meeresboden nach oben geführt werden oder über Tauchtanks, von wo sie über Schwimmbehälter und Zwischenspeicher in öltanker oder Gastankschiffe überführt werden.

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Solche unterseeischen Erdöl- oder Erdgasbohrungen werden von Zellen überwacht und gewartet, die unter atmosphärischem Druck stehen und entweder dauernd am Meeresboden untergebracht sind und für die benachbarten Bohrungen dienen, oder über kleinere Zellen gewartet und betätigt werden, die dauernd unter atmosphärischem Druck stehen und während der erforderlichen Zeitdauer der Wartung auf den jeweiligen Bohrlochkopf aufgesetzt werden. Schließlich sind vollständig automatische fernbetätigte Vorrichtungen bekannt, die von der Oberfläche aus betätigbar sind und zurückgeholt werden, wenn die Tätigkeiten an der jeweiligen Erdbohrung beendet sind.

Gegenstand der Erfindung ist daher außerdem die Anwendung der neuen Verankerungsvorrichtung als Fördereinrichtung und Mittel zur Überführung des Fördergutes von Meeresboden zur Plattform, wo das Fördermittel gespeichert und von Tankschiffen übernommen wird. Weiterhin wird erfindungsgemäß die Verankerungsvorrichtung zur Wartung und überwachung der unterseeischen Erdbohrungen benutzt,indem man die untere Zelle der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf dem Meeresboden einrichtet und mit der darauf befindlichen drehbaren oberen Zelle unter atmosphärischem Druck setzt, wobei in dieser auf dem Meeresboden befindlichen Anordnung sämtliche Kontroll- und Steuereinrichtungen untergebracht sind, und von der aus das Bedienungspersonal direkt in die Sammeleinrichtung einsteigen kann, um diese einzurichten bzw. zu überwachen.

Ein weLteres Merkmal der Erfindung besteht darin, die Plattform in einer vollständig stabilisierten waagerechten Lage zu halten, unabhängig von dem Zustand des Meeres und davon, ob aus Treibeis oder Packeis resultierende Kräfte auftreten»

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Dies wird durch die kombinierte Wirkung der Abstützstrebe, des Anschlußarmes und der besonderen Formgebung der Stützen als Verbindung zwischen der Plattform und dem Schwimmkörper erreicht.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Nachgiebigkeit und Anpassungsfähigkeit bei der übertragung von Kräften und Beanspruchungen, die auf die schwimmende Anordnung einwirken und über den Anschlußarm auf den Oberteil der am Meeresboden befindlichen Verankerung übertragen! werden dadurch erhöht, daß zwischen der Verankerung und der schwimmenden Anordnung eine Dämpfungseinrichtung für den Längsschub vorgesehen ist, bestehend aus einem Zylinder, der an dem einen Ende des Anschlußarms befestigt ist, und einer Kolbenstange, die den Zylinder in zwei Kammern unterteilt, wobei die Kolbenstange um eine waagerechte Achse an der schwimmenden Anordnung gelenkig ist und wobei die Zylinderkammern ein Gas enthalten. Die Stützstrebe kann weggelassen werden, wenn die Verankerungsvorrichtung nicht in Meeresgebieten eingesetzt wird, die der Eisbildung oder Vereisung unterliegen.

Die Nachgiebigkeit und Anpassungsfähigkeit bei der Kraftübertragung über den Anschlußarm in die Verankerung wird dadurch erhöht, daß der Arm in zwei um eine waagerechte Achse schwenkbare Zweige aufgeteilt ist, wobei der an die Abnehmbare Zelle oder den Verankerungskopf anschließbare Armabschnitt an seinem oberen Ende einen Schwimmkörper mit großem Fassungsvermögen aufweist und an seinem unteren Ende eine waagerechte Schwenkachse, die sich durch die senkrechte Drehachse des Verankerungskopfes erstreckt.

Bei einer anderen Ausführungsform besitzt der Anschlußarm, der direkt an dem Verankerungskopf angelenkt ist, eine solche

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Höhe, daß bei vertikaler Stellung der unmittelbar an der schwimmenden Anordnung angelenkte Arm bzw. Armabschnitt im wesentlichen horizontal verläuft.

Vorzugsweise sind bei dieser Ausführungsform Vortriebseinheiten am Anschlußarm angebracht, der unmittelbar an der schwimmenden Anordnung angelenkt ist, wobei die Vortriebseinheiten in der Nähe des Armendes befestigt sind, das mit dem am Armabschnitt des Verankerungskopfes gelenkig in Verbindung steht. Auf diese Weise läßt sich das Absenken des Verakerungskopfes auf die am Meeresboden angeordnete Zelle wesentlich vereinfachen.

Die Enden des Anschlußarmes, die unmittelbar an dem Verankerungskopf angelenkt sind, sind vorzugsweise mit um waagerechte Achsen rotierenden Schrauben zur seitlichen Bewegung des Verankerungskopfes versehen, wobei der Verankerungskopf mindestens eine Vortriebsschraube aufweist, deren waagerechte Achse senkrecht zu der Achse der vorgenannten Vortriebsschrauben verläuft. Dieser Aufbau ist einerseits besonders geeignet, um Beanspruchungen aufgrund von starkem Wellengang oder Treibeis standzuhalten und um andererseits eine sichere Verankerung auch in größeren Meerestiefen zu ermöglichen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die waagerechte Drehbewegung des Verankerungskopfes auf der am Meeresboden fest angeordneten Zelle unabhängig von der Betriebstiefe der Verankerung und auch unabhängig von wesentlichen seitlichen Kräften daduixh betriebssicher gemacht, daß zwischen der Anlagefläche der Basiszelle und dem Verankerungskopf ein Zwischenkörper eingefügt wird, und eine Gleiteinrichtung, die auf dem Anlagekörper aufliegt. Auf diese Weise werden die Rollelemente oder

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Wälzlager für den Verankerungskopf auf der stationären Zelle entbehrlich, und gleichzeitig werden die über den Verankerungskopf auf die Basiszelle übertragenen Drücke im Vergleich zu den Drücken beträchtlich verringert, die durch die Rollen oder Wälzlager ausgeübt werden. Aufgrund der vorgeschlagenen Gießeinrichtung wird die Druckkraft auf eine große Fläche verteilt und somit die spezifische Flächenpressung weitgehenst verringert. Daraus ergibt sich eine hohe betriebliche Zuverlässigkeit, eine Erhöhung der Lebensdauer bzw. eine Verringerung der Störanfälligkeit. Außerdem wird für alle Betriebszustände eine besonders wirksame Abdichtung gewährleistet, da. die Gleitflächen einen Flächenwert besitzen, der die Auflage des Verankerungskopfes auf der Basiszelle so stark vergrößert, daß jegliche Verschiebung der Dichtungen praktisch unmöglich gemacht ist. Vorzugsweise wird die Gleiteinrichtung aus einem Gleitfilm mit Hilfe eines Schmiermittels gebildet, dessen Druck regelbar ist.

Entsprechend der vorhandenen Meerestiefe kann man einen wesentlichen Anteil des auf den Verankerungskopf wirkenden hydrostatischen Druckes ausgleichen und auf diese Weise die Drehbewegung des Verankerungskopfes auf der am Meeresboden befindlichen Verankerungszelle erleichtern, ohne die Abdichtung der Anordnung zu gefährden. Diese Abdichtung zwisfaemäsm Verankerungskopf und dem oberen Abschnitt der Basiszelle wird dadurch optimiert, daß man einen festen Dichtring zwischen der Auflagefläche der Basiszelle und dem Zwischenkörper vorsieht und die Abdichtung des Zwischenkörpers bezüglich des beweglichen Verankerungskopfes mit Hilfe eines seitlich wirkenden ümfangsdichtringes herstellt. Auf diese Weise ergibt sich ein auf der Basiszelle stabiler Verar&rungskopf, der eine leichte Drehbewegung und gleichzeitig eine vollkommene Abdichtung gewährleistet, ohne daß die Dichtungen bzw. die Dichtringe im Betrieb mechanisch gefährdet sind.

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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird die Nachgiebigkeit und Anpassungsfähigkeit der Verbindung zwischen dem Zwischenkörper und dem Verankerungskopf dadurch erhöht, daß man die Gleitfläche in eine bestimmte Anzahl von kleinen Oberflächen unterteilt, die jeweils unterhalb eines Kolbens angeordnet sind, der in einer abgedichteten unter Öldruck stehenden Zylinderkammer geführt ist. Die dadurch gebildeten, vorzugsweise über eine kreisringförmige Gleitfläche verteilten Gleitschuhe gewährleisten eine leichtgängige Drehbewegung des Verankerungskopfes auf der am Meeresboden verankerten Basiszelle und ermöglicht außerdem auch die Verankerung von schwimmenden Anordnungen großer Abmessungen mit der notwendigen Sicherheit. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die Verankerung von Plattformen und anderen schwimmenden Anordnungen, die nur der Förderung von Erdöl oder Erdgas dienen.

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Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine teilweise geschnittene schematische Darstellung der Plattform und der zugehörenden Verankerungsvorrichtung in erhöhter Stellung, wenn das Meer eisfrei ist,

Fig. 2 eine schematische Ansicht der Plattform und ihrer Verankerungsvorrichtung in niedriger Stellung bei vereistem Meer,

Fig. 3 einen Schnitt durch eine erste Zelle, die bleibend am Meeresboden eingerichtet ist,

Fig. 4 einen Schnitt durch die zweite Zelle,, die von der ersten Zelle abnehmbar ist und als sog. Verankerungskopf dient,

Fig. 5 eine geschnittene Draufsicht auf die zweite Zelle nach Fig. 4,

Fig. 6 einen Schnitt durch die kreisringförmige Auflage der unteren Zelle,

Fig. 7 einen Schnitt durch den entsprechenden Anschlußbereich der oberen Zelle mit den zugehörenden Dichteinrichtungen,

Fig. 8 eine teilweise geschnittene Darstellung mit den Betätigungszylindern für die Abtrennung des Anschlußarmes ,

Fig. 9 einen Schnitt durch die Führung der Abstützstrebe am Anschlußarm,

Fig.10 ein Punktionsschema für den Betätigungszylinder der Abstützstrebe und den zugeordneten Druckausgleichskammern,

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Fig. 11 eine schematische Draufsicht auf den Schwimmteil der Plattform mit den Anschlußstellen von Anschlußarm und Abstützstreben bei abgenommenem Pontonteil,

Fig. 12 und 13 zeigen jeweils einen schematischen Schnitt durch den oberen Abschnitt einer zwischen Schwimmkörper und Ponton verlaufenden Säule zur Erläuterung der durch Packeis und Abstützstrebe ausgeübten Kräfte entsprechend einer vorgegebenen Druckrichtung des Packeises,

Fig. 14 eine schematische Ansicht einer anderen Ausführungsform der Verankerungsvorrichtung einer schwimmenden Plattform,

Fig. 15 eine Frontansicht des Oberteils der oberen Verankerungszelle mit abgebrochen dargestelltem Anschlußarm,

Fig. 16 einen schematischen Schnitt durch die obere Zelle, Fig. 17 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 16,

Fig. 18 eine schematische Schnittdarstellung des Oberteils des Hauptschwimmkörpers, an dem der Anschlußarm der schwimmenden Plattform angelenkt ist,

Fig. 19 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 18, Fig. 20 eine schematische Ansicht einer gegenüber Packeis widerstandsfähigen Vorrichtung entsprechend Fig. 14,

Fig. 21 einen senkrechten Schnitt mit teilweise abgebrochenem Oberteil der oberen Zelle, die auf der unteren Zelle aufliegt.

In Fig. 1 ist eine Plattform 1 mit einem der Hauptschwimmkörper 2 sichtbar, in dem Speicherbehälter 3 für das aus der Tiefbohrung kommende Fördergut angeordnet sind, Außerdem erkennt man zwei der den oberen Pontonteil 5 tragenden Säulen 4, auf dem wie für die Ausbeutung von Erdöl-oder Erdgasvorkommen üblichen Einrichtungen angeordnet sind, wie Trenneinheiten

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für das Aufgabegut, Abfackeleinrichtung, Stromgeneratoren, Wohnunterkünfte, Hubschrauber-Landebasis, Beladeeinrichtungen für Schiffe usw..

Gemäß Fig. 1 und 11 ist an der Plattform ein starrer Anschlußarm 6 angelenkt, der aus einem Gitterträger besteht und ein sich von seiner Mitte aus nach beiden Enden doppelt verjüngendes Profil besitzt, um gegenüber Knick- und Torsionskräften ausreichend Widerstandsfest zu sein. Der Anschlußarm ist an der Plattform um eine waagerechte Achse 7 schwenkbar und an seinem anderen Ende um eine waagerechte Achse 8 am Verankerungskopf 9 (Fig. 1, 4 und 5) schwenkbar angelenkt· Mit Hilfe eines Drehgelenks 10 können Torsionsbeanspruchungen vermieden werden, die auf Rollbewegungen der Plattform zurückgehen. Etwa in der Mitte des Anschlußarms ist ein Tauchtank 11 angeordnet, mit dem das besonders schwere Gewicht in diesem Bereich des Trägers entlastet werden kann. Ein zweiter Tauchtank 12 ermöglicht die Einstellung der Schwimmfähigkeit des Trägers und des daran angeschlossenen Verankerungskopfes. Er umschließt einen abgedichteten Laufgang 13 für das Personal, das mit einem nicht gezeigten Aufzug oder einer Fördereinrichtung von der Plattform in den Verankerungskopf gelangt, sowie eine Rohrleitung 14 für die Förderprodukte aus der Erdbohrung 15, ferner Anschlüsse 16 für die Belüftung, zur Energieversorgung, Fernsteuerung und zur Nachrichtenübermittlung von der Plattform zum Verankerungskopf.

Eine Abstützstrebe 17, die aus einem Vollstahlträger oder einem Gitterträger bestehen kann und das gleiche doppelt verjüngte Profil wie der Anschlußträger besitzt, verbindet diesen Anschlußträger 6 mit dem oberen Abschnitt der Säule Das untere Ende 18 der Strebe 17 ist gemäß Fig. 1 und 9 um eine Achse 19 schwenkbar, die an einem Schlitten 20 befestigt ist, der seinerseits längs einer am Anschlußträger befestigten

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Führung 21 gleiten kann. Ein durch einen Kraftzylinder 23 betätigbarer Riegelteil 22 klemmt den Schlitten in seiner Arbeitsstellung fest. Der Schlitten 20 wird entriegelt, damit er sich frei längs seiner Führung bewegen kann, wenn der Anschlußarm angehoben wird, um den Verankerungskopf 9 an die Meeresoberfläche 24 zu bewegen. Dieser Zustand ist mit unterbrochenen Linien in Fig. 1 angedeutet und dient dazu, den Verankerungskopf und die darin angeordneten Steuer- und Kontrolleinrichtungen zu warten. Das obere Ende 25 der Abstützstrebe ist gemäß Fig. 10 an die Säule 4 mittels eines Hydraulikzylinders angeschlossen, dessen Kolben 26 zwei Zylinderräume 27, 28 voneinander trennt, wobei das obere Kolbenstangenende um eine an der Säule 4 befestigte waagerechte Achse 29 schwenkbar ist. Die Zylinderräume 27 und 28 sind über die Leitungen 29 und 30 mit öl beaufschlagt. Dieses öl kommt aus Ausgleichskammern 31 und 32, die unter verschiedenen Drücken stehen. Der Druckunterschied hängt von der Kraft ab, die auf eine der beiden Kolbenflächen ausgeübt werden muß, um den Abstand zwischen den Gelenkachsen 29 und 19 (Fig. 9) zunimmt oder abntnmt, je nachdem, ob sich der Kolben gemäß Fig. 10 nach rechts bzw. nach links bewegt. Auf diese Weise wird aufgrund des Momentes, bestehend aus den auf die Achse 7 am Ende des Anschlußarms und auf die Achse 29 am Zylinderende der Abstützstrebe 17 ausgeübten Kräfte der Pontonteil 5 gemäß Fig. 1 unabhängig von den Einflüssen der Dünung oder des Windes stets horizontal gehalten.

Wenn im Winter das Meer zufriert und das Packeis seine Druckkräfte auf die Säulen der Plattform ausübt, ist die Aufgabe der Abstützstrebe, den Pontonteil 5 bzw· die eigentliche Arbeiteplattform horizontal zu haiten,besonders wichtig. Mit Bezug auf Fig. 2 erkennt man, daß die Plattform

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weiter abgesenkt werden konnte, weil nunmehr keine Gefahr von über den Pontonteil überschlagenen Wellen mehr besteht. Der Abstand zwischen der Anlenkachse 7 des Anschlußarms 6 an der Plattform und dem Angriffspunkt 45 (Fig. 12) der durch das Eis bestehenden Druckkisft auf die Säule ist wesentlich größer, wodurch auch das an der Plattform angreifende Kippmoment wesentlich größer ist.

Die Stabilität der Plattform wird durch das besondere Profil am oberen Ende der Säulen in deren Schwimmhöhe bzw. Wasseroberflächenhöhe im Winter weiter verbessert. Fig. 12 zeigt die auf eine Säule 98 mit üblichem zylindrischem Profil aufgrund des Packeises angreifenden Kräfte, wenn das Eis in Richtung des Pfeiles 100 wirkt, und damit entgegengesetzte Richtung wie die Zugkraft hat, die durch die Abstützstrebe am Befestigungspunkt 29 (siehe auch Fig. 10 und 11) ausübt. In diesem Fall kann man die Zugkraft 101 der Strebe in eine Komponente 102 zerlegen, die parallel und entgegengesetzt zur Richtung 100 verläuft, und in eine senkrecht zur Richtung 100 nach unten verlaufende Komponente 103. Man erkennt, daß diese Komponente das Eintauchen der Plattform bewirkt. Erfindungsgemäß ist das Längsprofil der Säule mit einem eingeschnürten Bereich 99 versehen, wobei die Erzeugungslinie dieses Profils im wesentlichen einer Hyperbel entspricht. Diese Einschnürung befindet sich in einem oberen Bereich der Säule, an dem entsprechend Fig. 12 die Druckkräfte des Packeises 45 angreifen. Dieser Druck des Packeises übt eine Kraft 104 auf die Säule aus, die senkrecht auf der Tangente der Erzeugungslinie am Berührungspunkt 45 verläuft. Diese Kraft 104 läßt sich zerlegen in eine Horizontalkomponente 105 und eine nach oben gerichtete Vertikalkomponente 106. Man erkennt, daß die durch die Abstützstrebe an der Stelle 29 ausgeübte

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Zugkraft 101, die, wie oben beschrieben, in die beiden Kräfte 102 und 103 zerlegt werden kann, zur Wirkung hat, die Plattform in einer dynamisch stabilen Position zu halten·

Wenn die Druckkraft des Packeises in der entgegengesetzten Richtung wirkt, was nur zufällig eintreten kann, da ja die Plattform normalerweise um den Verankerungskopf schwenkt bzw. dreht, sobald die Druckkraft des Packeises nicht mehr genau in der Ebene des Anschlußarmes liegt, sind in Fig. 13 schematisch die Kräfte eingezeichnet, wie sie zu Beginn dieser entgegengesetzten Druckrichtung vorliegen. Dabei wirkt das Packeis an der Stelle 106 auf die Säule, und die senkrecht zur Tangente an die Hyperbel am Berührungspunkt verlaufende Kraft 107 läßt sich in zwei Komponenten zerlegen, von denen die Kraft 108 die Plattform anzuheben versucht. Diese Hubwirkung dauert solange an, bis der Angriffspunkt der Packeisdruckkraft auf die Säule sich an die Stelle 109 verlagert hat. Die nunmehr vom Packeis ausgeübte Kraft HO wird in eine nach unten gerichtete Komponente .111 und in eine horizontale Komponente 112 zerlegt. Die an der Stelle 29 auf die Säule ausgeübte Kraft vom Anschlußarm bzw. der Stützstrebe läßt sich, wie schon oben beschrieben, in zwei Komponenten zerlegen, von denen die Komponente 113 gleich groß und der Kraftkomponente 111 entgegengerichtet ist, so daß auch hier ein dynamisches Gleichgewicht der Plattform erreicht wird.

Im Fall von Fig. 12 und auch Fig. 13 wirkt der Anschlußarm, der über die Achse 7 mit der Plattform verbunden ist (Fig. 11), dem Kippmoment entgegen, das sich aus den an den Stellen und 45 (Fig. 12) und 106 bzw. 109 (Fig. 13 ) ergibt. Diese Vorrichtung kann elektronischer Bauart und durch einen

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Hörizontalitätsfühler auf der Plattform gesteuert sein. Bei ruhiger See kann die Elektronik abgeschaltet werden, so daß die Vorrichtung in diesem Fall als einfache Düse wirkt, welche die Druckänderungen zwischen der einen und der anderen Kammer (Fig. 10) dämpft.

Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel besitzt die Plattform gemäß Fig. 11 zwei Basisschwimmkörper 2. In diesem Fall hat die Stützstrebe 17 eine Y-Form, bei der sich die beiden Zweige 34 und 35 in der Höhe des Schlittens 20 zu einer Hauptstrebe vereinigen, und zwar über ein Drehgelenk 42, um Torsionsbeanspruchungen aufgrund von Rollbewegungen der Plattform zu vermeiden. Die Strebenzweige 34 und 35 sind an die entsprechenden Säulen 36 und 37 über die Hydraulikzylinder 38 bzw. 39 angeschlossen. Zwischen den beiden Kammern der Säule 36 und den beiden Kammern der Säule 37 wird derselbe Druckunterschied aufrechterhalten, indem man diese beiden Kammern durch zwei Kanäle 40 und 41 (Fig. 10> miteinander verbunden hält.

Gemäß Fig. 3 ist die untere Zelle 42 in einem linsenförmigen armierten Betonblock untergebracht, wobei diese Form gewählt ist, um Eisbergen, die auf dem Meeresboden entlangreiben, eine minimale Angriffsfläche zu bieten. Dieser Block ist vorzugsweise in einer Vertiefung 45 durch eine gewisse Anzahl von Rammpfählen oder anderen bekannten Erdverankerungen gehaltert·

Durch den Block hindurch verlaufen Kanäle oder Leitungen 46, die über Anschlüsse 47 und Rohrleitungen 48 das Bohrfördergut dem in dem Innern der Zelle 42 angeordneten Sammler zuzuführen. Im oberen Abschnitt des Betonblocks ist eine zur Vertikalachse der Zelle konzentrische Vertiefung 50 aus

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Stahl eingebaut, die als Abstüt2ung für zwei Entkopplungszylinder 51, 52 (Flg. 8) zum Abheben des Verankerungskopfes 9 dienen. Der obere Abschnitt der Zelle 42 ist offen und mit einer kreisringförmigen Lauf- oder Sitzfläche 53 ausStahl versehen, auf die sich der Unterteil des Verankerungskopfes auflegt. Einzelheiten dieser Sitzfläche 53 sind in Fig. 6 gezeigt, wonach ein Führungskonus 54 für die endgültige Annäherung des Verankerungskopfes vorgesehen ist, ferner ein mit Abstufungen versehener zylindrischer Abschnitt 55, wobei sich gegen diese Abstufungen die Dichtringe 56 (Fig. 7) des Verankerungskopfes anlegen, eine Lauffläche 57 für konische oder konisch angeordnete Verriegelungsrollen 58 des Kopfteiles, eine Lauffläche 59 für zylindrische Rollen oder Wälzlager zur Aufnahme der horizontalen Beanspruchungen der entsprechenden Wälzlager 60 des Kopfteiles, und eine zylindrische Lauffläche 61 zur Abstützung öder Aufnahme konisch angeordneter Wälz- oder Rollenlager 62. Die Rollen 62 übertragen außer dem Eigengewicht des Verankerungskopfes auch den hydrostatischen Druck auf die Lauffläche 61, sobald die Zelle und der Kopfteil 9 unter atmosphärischem Druck gesetzt worden sind. Man kann davon ausgehen, daß diese Rollen die herkömmlichen Verankerungen ersetzen.

Der Verankerungskopf 9 besitzt einen metallischen Aufbau mit einem Ringraum 64, an seinem Innenumfang, der in der Höhe der Achse des Anschlußarms unterbrochen ist, die unter atmosphärischem Druck steht und den abgedichteten Laufgang 13 (Fig. 5) des Anschlußarms 6 Über einen Anschluß 65 in der Achse 8 des Armes angeschlossen ist. Der Laufgang und der Anschluß 65 sind durch Schleusen 66 und 67 geschlossen. Gemäß Fig. 4 ermöglicht eine Tür 68 den übergang aus dem Ringraum in den Innenraum des Verankerungskopfes, nachdem dieser abgedichtet mit der Sammlerzelle 42 verbunden und

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unter atmosphärischem Druck gesetzt worden ist und nachdem die Sicherheitskontrollen beendet worden sind. Ein Notausstieg 69 und eine Anschlußplattform 70 für ein Unterseefahrzeug ermöglicht die Bergung des Bedienungspersonals im Fall einer Havarie.

Der Verankerungskopf wird durch die Steuerung eines Zylinders 71 in waagerechter Position gehalten, der sich am Anschlußarm und an der Oberseite des Verankerungskopfes abstützt. Eine kleine Dekompressionskammer 72, die vor dem Anschluß des Verankerungskopfes unter atmosphärischem Druck gehalten wird, macht es möglich, daß der durch Verbindung des Verankerungskopfes 9 und die Sammlerzelle 42 gebildete Raum augenblicklich unter atmosphärischem Druck gesetzt werden kann, indem man einfach das Ventil 73 öffnet und das in dem Raum enthaltene Wasser in die Kammer 72 eindringen läßt, über eine Hochdruckpumpe 74 mit dem daran angeschlossenen gelenkigen Saugrohr fördert das Wasser nach außen, sobald der Verankerungskopf auf den Sammler (Zelle) aufgesetzt worden ist. Auf der Oberseite des Verankerungskopfes sind zwei um waagerechte Achsen rotierende Vortriebseinheiten 75 sowie eine Vortriebseinheit 76 angeordnet, die um eine senkrechte Achse rotiert. Im unteren Bereich an der dem Anschlußarm gegenüberliegenden Außenseite und in dessen Längsrichtung (vorzugsweise bezüglich der DRaufsicht gemäß Fig. 5) ist ein Entriegelungszylinder 52 befestigt, dessen eines Ende um eine horizontale Achse 78 am Verankerungskopf schwenkbar ist, und dessen anderes Ende sich in die Vertiefung 50 (Fig. 6, 8) einlegt. Eine Schwenkbewegung dieses Zylinders 52 um seine Achse 78 wird durch einen Hilfszylinder 79 gesteuert, der an dem oberen Abschnitt des Verankerungskopfes angelenkt ist. Auch die Schwenkbewegung des Zylinders 51 um seine waagerechte Achse 80 (Fig. 8), die am Anschlußarm angelenkt ist, erfolgt über einen am Anschlußarm abgestützten

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Hilfszylinder 81.

Ausser der Pumpe 74 befinden sich innerhalb des Verankerungskopfes 9 flexible Rohrleitungen 82, und zwar eine von der Plattform kommende Luftzuführungsleitung sowie elektrische Kabel 83 mit Ventilen 84 bzw. Anschlüssen 85, die an entsprechende Leitungsanordnungen in der Sammlerzelle 49 anschließbar sind. Eine starre Leitung 86 ist über ein Drehgelenk 87 zum Anschluß an eine Anschlußleitung vorgesehen, über die die gesamte Förderproduktion des Sammlers weitergeleitet wird.-Sämtliche Anschlußleitungen und Schläuche sind auf der Oberseite des Verankerungskopfes mit den Anschlüssen für die Fernsteuerung und Fernübermittlung zu einem flexiblen Kabel- bzw. Schlauchbündel 88 in Form eines Rohrbogens zusammengefaßt, der den Ausgangspunkt 16 für sämtliche Rohr- und Anschlußleitungen bildet und diese über den Anschlußarm 6 bis zur Plattform führt. An der Außenseite des Ringraums 64 innerhalb des Anschlußkopfes 4 befinden sich Sichtfenster 89 sowie Unterwasserschallsender 90 und -empfänger 91.

Entsprechend Fig. 4 und 7 sind am Verankerungskopf Betätigungszylinder 92 und 93 für die seitlichen Rollen 60 und die schräg nach unten gerichteten Rollen 58 vorgesehen, die man ausfahren kann, um die Rollen oder Rollenkränze gegen die entsprechenden Laufflächen 59 bzw. 61 zu drücken. Auf der Oberseite des Verankerungskopfes ist ein Ventil 94 zum Fluten vorgesehen, um beim Lösen der Verbindung die Zellen unter Wasser zu setzen.

In dem Ringraum 64 sind sämtliche notwendigen, jedoch nicht dargestellten üblichen Geräte untergebracht, um die Hauptantriebe 95 entsprechend Fig. 2 der Plattform und die

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Vertikal- und Transversalantriebe des Verankerungskopfes zu steuern« ferner um das Füllen der Tauchtanks im Anschlußarm, den Zylinder 71 für die waagerechte Position des Verankerungskopfes zu steuern, außerdem ein Fernsehschirm, ein Ultraschallschirm, ein Telefon zur Verbindung mit der Plattform vorgesehen. Weiterhin befinden sich im Ringraum Einrichtungen zur Herstellung und zum Lösen des Anschlusses und zur Herstellung eines atmosphärischen Druckes, nämlich eine Steuerung und überwachung der waagerechten und schräg verlaufenden Zylinder, ferner Steuerungen für das Ventil der Dekompressionskammer, für die Entleerungspumpe und die Ansaugleitung, eine Luftzuführungsleitung, eine Steuerung für den Druck und die Zusammensetzung des Gases innerhalb der Zelle bzw» des Raumes, wenn der Anschlußkopf und die Sammlerzelle miteinander verbunden sind, ferner Steuergeräte für die auf den Anschlußarm wirkende Zugspannung und für den Druck auf den Rollen oder Wälzlagern 62, eine Steuerung und überwachung der Entkopplungszylinder und der zugehörenden Hilfszylinder sowie eine Steuerung für das Flutventil 94. Schließlich sind in dem Ringraum solche Geräte zurSteuerung des oder der Bohrlochköpfe vorgesehen, die zu empfindlich sind, um in der Sammlerstation untergebracht werden zu können, wo vorzugsweise nur von Hand betätigbare Ventile oder Absperrschieber vorgesehen werden.

Zur Herstellung der Verbindung zwischen Verankerungskopf und Sammlerstation hat die Mannschaft in dem Ringraum folgende Arbeitsgänge durchzuführen: Einregeln der Tauchtanks im Anschlußarm, um die Schwimmfähigkeit von Anschlußarm und Verankerungskopf gleich Null zu machen» Verankerungskopf senkrecht oberhalb der Sammlerstation in eine

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Horizontalstellung bringen, und zwar mit Hilfe des Zylinders 71 zur Steuerung der Horizontallage und mit Hilfe der Vortriebsgeräte 94 und 75; Annähern an den Führungskonus unter der überwachung der Sonargerätei Fernüberwachung und Direktüberwachung über die Bullaugen und Sonarsender. Sobald die Rollen 62 auf den Auflageflächen aufliegen, wird das Ventil 94 geschlossen, das bis dahin offen war, damit das Wasser aus der Sammlerstation beim Absenken des unteren Endes des Verankerungskopfes verdrängt werden kann* Anschließend wird das Ventil 73 der Dekompressionskammer 72 geöffnet und es werden die waagerechten und schräg verlaufenden Zylinder für die Rollen oder Rollenkäfige betätigt, worauf man die Sammlerstation leerpumpt und gleichzeitig über die flexible Rohrleitung von der Plattform her Luft einleitet· Anschließend wird die Dekompressionskammer 72 entleert und das Ventil 73 geschlossen, worauf man die Atmosphäre innerhalb der Station auf Giftigkeit bzw» Entzündbarkeit überprüft. Sodann gelangt man über die Tür 68 in den Innenraum des Anschlußkopfes, um die dort befindlichen Rohrleitungen an die Anschlüsse im Sammlerkopf anzuschließen« Die Mannschaft steht dann für die üblichen überwachungs- und Wartungsarbeiten in der Anlage und an den Bohrlochköpfen zur Verfügung,

Zum Entkoppeln erfolgen die vorbeschriebenen Arbeitsgänge in umgekehrter Reihenfolge. Eine Entkopplung kann jedoch auch im Anschluß an eine gefährliche Zug-oder Druckbeanspruchung des Anschlußarms bezüglich des Verankerungsteile notwendig werden, wobei solche Beanspruchungen aus einem besonderen Zustand des Meeres, aus Meeresströmungen, Unwettern, Eisdruck auf die Säulen der Plattform usw. resultieren können.

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Dementsprechend unterscheidet sich die Folge der Arbeitsgänge leicht voneinander, je nachdem, ob die Entkopplung erfolgt, wenn der Arm eine Zugbeanspruchung oder eine Druckbeanspruchung auf den Verankerungskopf ausübt. Bei einer Zugbeanspruchung ergibt sich die Arbeitsfolge: Überprüfung der Schwimmfähigkeit des Anschlußarms und des Verankerungskopfes entsprechend der Anzeige innerhalb des Ringraums wie bei der Herstellung der Kopplung, Lösen der Verbindungen der Rohrleitungen und ftischlußleitungen in der Sammlerstation, Zurückgehen bzw· Einsteigen in den Ringraum, worauf die Sammlerstation nahezu vollständig mit Wasser gefüllt wird. Anschließend wird der Entkopplungszylinder 51 unterhalb des Anschlußarms mit Hilfe des Zylinders 81 abgesenkt, bis das Ende 96 gemäß Fig. 8 an der Vertiefung 50 anliegt. Sodann wird der Zylinder 51 soweit betätigt, um die Zugspannung des Anschlußarms auszugleichen, worauf man die schräg und waagerecht wirkenden Zylinder 93 und 92 für die Rollen einfährt und das Ventil 94 öffnet, worauf das Wasser bis zum Druckausgleich einströmt. Danach wird der Verankerungskopf gelöst und mit Hilfe des Vertikalantriebs 76 angehoben, und zwar unter der Hilfe des Zylinders 51 in dem Fall, wo die über den Anschlußarm aufgebiachte Zugkraft nicht ausreichend ausgeglichen sein sollte. Daran anschließend wird der Zylinder 51 und danach der Zylinder 81 eingefahren.

übt der Anschlußarm auf den Verankerungskopf eine Druckbeanspruchung aus, beispielsweise aufgrund eines plötzlichen Druckes außerhalb der Begrenzungen der Sicherheitseinrichtungen auf der Plattform, und zwar bei einer Druckrichtung von hinten, bevor die Plattform Zeit findet, sich in die Windrichtung oder Eisdruckrichtung einzustellen bzw. sich um 180° um den Verankerungskopf zu drehen, so ist die oben beschriebene .Arbeitsfolge die gleiche bis

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auf die Tatsache, daß der Zylinder 52 mit Hilfe des Zylinders 79 abgesenkt wird, bis sich sein Kolbenstangenende 97 auf die Vertiefung bzw. auf den vertieften Anschlag 50 absenkt und dort anlegt, wobei der Zylinder betätigt wird, um die über den Anschlußarm ausgeübte Druckbeanspruchung auszugleichen.Der Zylinder 51 wird abgelassen und betätigt, um den Verankerungskopf leicht zu beschweren, worauf man den Zylinder 52 zum Ausgleich der Summe der Kräfte betätigt, die über den Anschlußarm und den Zylinder 51 aufgebracht worden sind, wodurch das Abheben ausgelöst wird, nachdem man die waagerecht und schräg wirkenden Zylinder 92 und eingefahren und das Flutungsventil 94 geöffnet hat.

Zu dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel sind selbstverständlich zahlreiche Varianten im Rahmen der vorliegenden Erfindung möglich. So kann man insbesondere für die Auflage-, Sitz- und Dichtungsfläche am oberenRingab-schnitt der Sammlerstation ein anderes Profil wählen, was hinsichtlich der Abdichtringe und auch der Rollen oder Wälzlager gilt. Die Arbeitsmannschaft kann anstelle eines Laufgangs innerhalb des Anschlußarmes mit Hilfe eines Unterwasserfahrzeuges oder einer Überführungskammer in die Arbeitszelle erfolgen, wozu dann ein übergang und eine Verankerung an der Plattform 70 mit Einstiegklappe 69 am Verankerungskopf durchgeführt wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 ist eine Plattform auf Säulen 203 abgestützt, die auf einem oder mehreren Schwimmkörpern 202 befestigt sind, welche geeignete Vorratsbehälter aufweisen und den im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Elementen entsprechen können. Dies gilt auch mit Bezug auf die Halterung des oberen Abschnittes 204 des Anschlußarms 205. Dieser obere Abschnitt 204 ist am eine

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waagerechte Achse 206 schwenkbar und dort mittels eines Drehgelenks 207 angeschlossen, das die Aufgabe hat, eine übertragung von aus Rollbewegungen resultierenden Kraftmomenten in den Anschlußarm 205 zu verhindern. Der Anschlußarm 205 umfaßt ein an den oberen Armabschnitt 204 und an den unteren Armabschnitt 208, die mittels eines Drehgelenkes bzw. einer waagerechten Achse 209 miteinander verbunden sind. Der untere Armabschnitt 208 ist über eine waagerechte Achse 211 gemäß Fig. 15 an den Verankerungskopf 210 gelenkig angeschlossen.

Das Ankoppeln des Verankerungskopfes 210 an die, wie im vorangehenden Beispiel aus einem Betonblock 212 bestehende Sammlerzelle erfolgt wie im beschriebenen Beispiel, wobei ein Stahlring 213 mit einer Vertiefung, wie zuvor der Ring 50 (Fig. 8) in Fig. 14 angedeutet ist.

Der Anschlußarm 205 enthält an seinem unteren Abschnitt 208 einen Tauchtank 214, mit dem die Schwimmfähigkeit des unteren Armabschnittes während des Kopplungsvorganges des Verankerungskopfes 210 gesteuert wird. Außerdem enthält der Anschlußarm 205 in seinem mittleren Abschnitt in der Nähe der Gelenkstelle 209 einen weiteren Tauchtank 215, um den Arm gegebenenfalls zu erleichtern. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dieser Hauptschwimmer 215 benutzt, um den Anschlußarm 205 dauernd in gewissen Umfang an dem Ende erleichtert, an dem der Gelenkanschluß mit dem oberen Armabschnitt 204 vorgesehen ist.

Da der Anschlußarm 205 an seinen Enden um die waagerechten Achsen 211 und 206 und in seinem mittleren Bereich 209 schwenkbar ist, kann man die Durchführung der Kopplung des Verankerungskopfes 210 entsprechend der in Fig. 14

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sichtbaren Arbeltswelse durchführen. Man stellt fest, daß selbst die aufgrund höherer Wellen auftretenden Beanspruchungen nicht mehr direkt durch den Aufbau des Anschlußarms 205 aufgenommen zu werden brauchen, sondern daß diese Beanspruchungen weltgehend dadurch gedämpft werden, daß die gesamte obere Anordnung sich bei jeder größeren Welle auf-und ab- bzw. hin- und herbewegen kann» Der Anschlußarm 205 besitzt demnach eine gewisse Nachgiebigkeit, und aufgrund der über den Hauptschwimmer 215 erteilten erheblichen Schwimmfähigkeit bzw. Auftriebes wird jede In Längsrichtung erfolgende Translationsbewegung, durch die die Plattform 201 sich bezüglich des Verankerungspunktes 212 bewegt, zu einer Neigung und einer gewissen Absenkbewegung des Schwimmers 215 führen. Der Schwimmer 215 hat das Bestreben, die Gesamtanordnung In Ihre Ausgangsstellung allmählich zurückzubewegen, sobald die aufgetretene Beanspruchung nachläßt. Selbst wenn diese Beanspruchung, die die Plattform In Richtung auf die Verankerung bewegt, plötzlich In umgekehrter Richtung wirkt, wird der Anschlußarm 205 und seine Verankerung keinen starken Stößen ausgesetzt sein.

Um die auf den Anschlußarm 205 wirkenden Kräfte noch welter zu reduzieren und um die Kopplung des Verankerungskopfes 210 zu erleichtern, 1st der untere Armabschnitt vorgesehen. Befindet sich dieser untereArmabschnltt In Vertikalstellung, so erstreckt sich der obere Armabschnitt 204 Im wesentlichen waagerecht mit Ausrichtung auf die Vortriebseinheit 240, wenn die Plattform eine mittlere Belastung trägt» Somit befindet sich die Druckrichtung des oder der Vortriebseinrichtungen 240 im wesentlichen in der Ebene der waagerechten Achsen 206 und 209.

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Um ein größeres Hin-und Herschwingen des unteren Armabschnittes 208 zu ermöglichen, sind im Unterschied zu dem weiter oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Transversal-Vortriebseinheiten 216 vom Oberteil des Verankerungskopfes 210 an die Seite des unteren Tauchtanks 214 verlegt worden. Der Armabschnitt 208 ist im übrigen auf der Oberseite des Verankerungskopfes 210 zwischen zwei Längsvortriebseinheiten 217 mittig angelenkt, wobei diese Einheiten eine Schubkraft parallel zum Vortrieb 240 besitzen, sobald der Verankerungskopf angekoppelt ist. Die Vortriebseinheiten 217 sind über Elektromotoren 219 und Wellen 218 angetrieben. Trennwände 220 umgrenzen eine Kontrollkammer 221, wobei die Räume 222 zur Unterbringung von Motoren und anderen Ausrüstungsgeräte vorgesehen sind.

Neben dem Verschließbaren Ein- oder Ausstiegstutzen 223 ist ein Hydraulikzylinder 224 gezeigt, der einerseits am Anschlußarm 208, andererseits am Verankerungskopf 210 angelenkt ist. Dieser Zylinder hat die Aufgabe, die waagerechte Lage des Verankerungskopfes 210 zu steuern. Die Anwendung des Abstützzylinders 225 am Abstützkranz 213 (Fig. 14) und des Abstützzylinders 226 zur Verriegelung des Zylinders 225 ist bereits weiter oben beschrieben worden.

Entsprechend Fig. 18 und 19 sind am oberen Abschnitt des Hauptschwimmkörpers 215 Transversal-Vortriebseinheiten 227 befestigt, die im wesentlichen in der Achse des oberen Armabschnittes 204 liegen und von Elektromotoren 229 in Abteilen 230 über Wellen 228 angetrieben sind. Im mittleren Bereich des Schwimmkörpers 215 befindet sich der Fahrkorb eines Aufzugs 231, der vom Antrieb 223 aus betätigt wird und in der Kammer 233 zugänglich ist, die durch die Trennwand 234 abgedichtet ist. Der Anschlußarm 204 enthält einen

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Zylinder 235, der in einem geeigneten Lager der Trennwand 234 um die Achse 209 des Zylinders 235 schwenkbar ist. Der Zugangskanal 236 endet im Innern des Zylinders 235 an einer Schleuse 237, über die der Zugang zur Kammer 233 erfolgt. Man kann somit entsprechend Fig. 17 leicht die Steuerkammer 221 durch einen Tunnel im Anschlußarm 208 betreten, der in einer Schleuse 238 innerhalb der Gelenkachse 211 endet. Um das Absenken und Ankoppeln des Verankerungskopfes 210 zu erleichtern, sindam Ende des Armabschnittes 204 in der Mähe der Schwenkachse vertikale Vortriebseinheiten 239 vorgesehen.

Wird die vorbeschriebene Anlage in einem vereisten Meeresgewässer benutzt, so fügt man an den oberen Armabschnitt 204, wie im vorangehenden Beispiel, eine Abstützstrebe gemäß Fig. 20 an, deren oberes Ende an den oberen zylindrischen Abschnitt der Säulen 242 der Plattform 201 unter Zwischenschaltung eines Hydraulikzylinders 243 angelenkt ist, der um eine Achse 244 schwenkt, während das untere Ende der Stützstrebe an einem Schlitten 245 mittels einer Achse 246 angelenkt ist. Der Schlitten ist über eine Führung oder Gleitbahn 247 am Armabschnitt 204 gehaltert. Um die Plattform 201 waagerecht zu halten, wird der Zylinder 243 gesteuert. Für den Fall, daß Treibeis auf dem Meer zu erwarten ist, besitzt der obere Abschnitt der Säulen ein Profil oberhalb des zylindrischen Abschnittes,das dem im vorangehenden Beispiel entspricht und in Verbindung mit der Stützstrebe 241 das Kippen oder Eintauchen der Plattform 201 verhindert.

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Die auf der Oberseite des Verankerungskopfes 210 angeordneten Vortriebseinheiten 217 ermöglichen ein einfaches Korrigieren von Pendelbewegungen des unteren Armabschnittes 208 während des Ankopplungsvorganges. Querbewegungen des Anschlußannes während des Absenkens werden durch die oberen Antriebseinheiten 227 erzielt, die am Hauptschwimmkörper 215 befestigt sind, wobei diese Vortriebseinrichtungen so angeordnet sind, daß die Schubkräfte im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Achse 209 wirksam werden.

Der Hauptschwimmkörper 215 ist in dem Zustand der Verankerung normalerweise leer· Zum Ankoppeln und Entkoppeln wird der Tauchtank mit einem gewissen Wasservolumen geflutet, so daß bei gefülltem unteren Tauchtank 214 der Anschlußarm eine leicht negative Schwimmfähigkeit besitzt. Im Arbeitsbetrieb hat die Bedienungsperson innerhalb der Kammer 221 die Kontrolle über sämtliche Vortriebseinrichtungen 217 und 240 in Längsrichtung, über diejenigen in Vertikalrichtung 239 und Transversal-System 216 und 227, so daß mit Hilfe der Vortriebseinrichtungen 216, 217 und 239 ein genaues Absenken des Verankerungskopfes 110 in der Achse der Basiszelle 212 ermöglicht wird.

Sobald der Kopplungsvorgang durchgeführt ist, wird der Hauptschwimmkörper 215 entleert, gegebenenfalls auch der untere Schwimmkörper 214, um die Schwimmfähigkeit des gesamten Anschlußarm 205 zu erhöhen und um die Größe der Neigung des Armabschnittes 208 zu begrenzen. Zum Entkoppeln des Verankerungskopfes wird der untere Schwimmkörper 214 vollständig und der obere Schwimmkörper 215 teilweise geflutet, worauf man die Arbeitsgänge durchführt, die weiter oben im Zusammenhang mit dem unter Zugspannung stehenden Anschlußarm beschrieben sind.

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Die vorbeschriebene Ausführungsform hat den Vorteil, daß größere Druckkräfte, die denAufbau des in sich starren Anschlußarmes gefährden oder ermüden könnten, aufgenommen werden und daß auch die Zugkräfte absorbiert werden. Die gezeigte und beschriebene Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels ist nicht bindend; insbesondere können die Vortriebseinheiten teilweise oder als ganzes an anderen Stellen angeordnet werden, gegebenenfalls auch in einem quer durch den Anschlußarm verlaufenden Kanal. Die durch die Armabschnitte 204 und 208 verlaufenden Gänge sind in diesem Fall umzuleiten.

Da die Anschlüsse der Sammlerzelle mit den verschiedenen unterseeischen Rohrleitungen dem zuerst beschriebenen Ausführungsbeispiel entsprechen, sind die Sammlerzelle und auch die Förderleitungen, die sich durch den Anschlußarm 205 hindurch weiter erstrecken, nicht besonders dargestellt. Aufgrund der axialen Anordnung des Verankerungskopfes und der Sammlerzelle kann man eine starre, drehbare und abgedichtete Verbindung bzw. Anschlußeinrichtung vorsehen, die den Sammler mit einer im Zylinder 211 (Fig. 15 und 17} angeordneten Leitung verbindet, die sich durch den gelenkigen Arm 215 hindurch erstreckt. Dabei ist ein durch den Zylinder 235 (Fig. 19) verlaufender Anschluß vorgesehen, über den die Weiterleitung in den Armabschnitt 204 vor sich geht. Bei einer verhältnismäßig flachen Verankerung des Systems kann man eine Anordnung entsprechend derjenigen nach Fig. vorsehen und anstelle des Drehgelenks 207 nach Fig» 14, das zur Verbindung des Armabschnittes 204 und der Basis 202 der Plattform 201 dient, eine Dämpfungseinrichtung einbauen. Bei einem System ähnlich Fig. 1 befinden sich die Armabschnitte 204 und 208 in direkter Verlängerung zueinander und bilden einen einzigen zusammenhängenden in sich starren

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Arm, der den Verankerungskopf 210 an die Schwimmkörperbasis 202 anschließt. Bei dieser Variante hat die Dämpfungseinrichtung im wesentlichen den gleichen Aufbau wie in Fig. 10 und kann aus einem am Armabschnitt 204 angeordneten Zylinder bestehen, in dem ein Kolben untergebracht ist, der den Zylinder in zwei gegeneinander abgedichtete, Gas enthaltende Kammern unterteilt. Eine Kolbenstange ist an seinem einen Ende an der Achse 206 angelenkt und kann um seine Längsachse schwenken. Indem man zwei Anschlußleitungen vorsieht, welche die beiden Zylinderkammern mit den Räumen verbindet, deren Druck geregelt oder überwacht werden soll, entsteht eine einfache und wirksame Dämpfungseinrichtung gegenüber auf die Verankerungsanordnung wirkenden Druckkräften, die aus gegen die schwimmende Anordnung schlagenden Weifen resultieren. Die Rückbewegung des Kolbens in seine Ausgangslage kann mit Hilfe einer Expansion des komprimierten Gases im Laufe der Bewegung der schwimmenden Anordnung in Richtung der Verankerungsvorrichtung durchgeführt werden.

WEnn4ie Verankerung in größerer Meerestiefe erfolgt und die nicht axial gerichteten Beanspruchungen einen größeren Umfang haben, kann man vorteilhafterweise die in Fig. 21 gezeigte Rotationseinrichtung benutzen. Bei dieser Variante umfaßt der Verankerungskopf 301 einen mittleren Anschlußkörper 303, der einerseits als Auflage auf der vorzugsweise konischen Oberseite der Sammlerzelle 302 dient und andererseits als Rotationsfläche für eine Gleiteinrichtung 304. Diese Einrichtung kann aus einem Schmierfilm oder vorzugsweise aus einem Film bestehen, der über voneinander getrennte Oberflächen verteilt ist und die zwischen den Dichtungen 305 und Kolben 306 vorgesehen sind, die innerhalb von Zylinderkammern 307 beweglich sind. Diese Zylinderkammern sind vorzugsweise über die kreisringförmige Plattform 308 des Verankerungskopfes 301 ringförmig verteilt,

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Der Schmierfilm wird mit dem erforderlichen Druck über eine Pumpe 309 und einen Förderkreis 310 aufrechterhalten, der in einenKanal 311 mündet und die obere Wand 314 der Zylinderkammer 307 durchquert ι Das Schmiermittel tritt von dort über einen Kanal 312 durch den Kolben 306 hindurch und mündet unterhalb des Kolbens auf der Schmierfilmfläche. Die Kammer 307 wird durch Dichtringe 313 abgedichtet. Die von der Dichtung 305 abgegrenzte Oberfläche besitzt einen kleineren Flächeninhalt als die obere Fläche des Kolbens 306, so daß dieser bestrebt ist, sich gegen die Gleitbahn anzupressen, die auf der Oberseite des mittleren Auflagekörpers 303 gebildet ist. Da der obere Boden 314 der Kammer 307 ebenfalls dem Druck des Schmiermittels ausgesetzt ist, versucht er die ringförmige Plattform 308 des Verankerungskopfes abzuheben, mit dem er beispielsweise über Schrauben 315 fest verbunden ist. Die Größe des auf diese Weise erzeugten Abstandes zwischen dem Anlageteil 303 und der Plattform wird durch einen geeigneten Fühler 316 gemessen. Dieser Fühler ist einer Abstandsmeßeinrichtung 317 zugeordnet, die auf die Vorrichtung einwirkt, um das Schmiermittel über die Pumpe 309 unter einen höheren Druck zu setzen, wenn der Abstand unzureichend ist, oder um den Druck im entgegengesetzten Fall zu mindern.

Der Anlagezwischenkörper 303 wird durch Klemmzylinder festgehalten, die in einem Mantel oder Überhang 319 der Plattform 308 untergebracht sind. Diese Klemmung erfolgt während des Absenkens des Verankerungskopfes 301, bis dieser über den Anlagekörper 303 auf der konischen Aufnahmefläche der Sammlerzelle 302 aufsitzt. Während des Absenkvorganges liegt der Kopf 320 des Klemmzylinders in einer entsprechenden Ausnehmung 321 des Körpers 303 an. Wird der Zylinder 318 zur Freigabe des Anlagezwischenkörpers 303 zurückgezogen, so kann dieser an der Sammler-

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zelle 302 mit Hilfe von Klemmzylindern 322 gehaltert werden, die am Anlagekörper 303 befestigt sind. Der Kopfteil 323 des über den Kolben des Zylinders 322 betätigten Verriegelungsstückes greift in eine entsprechendeVertiefung 324 innerhalb der Anschlußöffnung der Sammlerzelle ein. Zusätzlich zu dem oder den Verriegelungszylindern 318 ist in dem Überhang 319 eine Reihe von Rollen 325 vorgesehen, die an einer zylindrischen Lageroberfläche des Anlagekörpers 303 anliegen.

Nachdem der Anlagekörper 303 auf die konische Oberfläche der Sammlerzelle 302 aufgesetzt worden ist, wird die Abdichtung mit Hilfe eines festen Dichtringes 326 gewährleistet, der das Eindringen von Wasser unterhalb des Dichtringes verhindert. Außerdem ist mindestens eine bewegliche Dichtung 327 vorgesehen, die unter der Wirkung des hydrostatischen Druckes gegen die Plattform 308 gepreßt wird und den Raum abschließt, der durch den Abstand zwischen der Plattform 308 und der Zwischenanlagefläche 303 unter der Wirkung des von der Pumpe 309 beaufschlagten Druckmediums entsteht. Die bewegliche Dichtung 327 kann aus einem Kranz aus Kautschuk bestehen und mit Dichtringen 328 versehen sein, die an der zylindrischen Außenfläche des Auflagekörpers 303 anliegen und aus einem zylindrischen Ring 329, der an der Unterseite der Plattform 308 anliegt. Außerdem sind federn 330 vorgesehen, die einerseits auf einer Schulter 331 des Auflageteils abgestützt sind und mit ihrem anderen Ende die Dichtung 327 in dem Maß nach oben drücken, als der Druckunterschied zwischen der Kammer 335 des Verankerungskopfes, die die Sammlerzelle 302 verlängert, und dem Außenmedium unzureichend ist, d.h. vor der Entleerung der Sammlereelle* Die Dichtung 327 legt sich unter dem hydrostatischen Druck gegen

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die Plattform 308 und gegen den Anlageteil 303 an. Die Abdichtung der beweglichen^Dichteinrichtung 327 wird über eine Lippendichtung 323 vervollständigt, die zwischen einem Ringrand 333, der Plattform 308 und den Rückhaltering 334 eingelegt wird, wobei der hydrostatische Druck die Dichteinrichtung 327 seitlich über die Lippen der Dichtung 332 andrückt.

Fig. 21 zeigt einen Zustand, bei dem die Sammlerzelle 332 mit der Kammer 335 des Verankerungskopfes in Verbindung steht. Das darin enthaltene Wasser ist ausgepumpt und durch unter atmosphärischem Druck stehende Luft ersetzt worden. Unter der Steuerung der Abfühleinrichtung 316, 317 wird das Schmiermittel über die Pumpe 309 unter Druck gesetzt und ein vorbestimmter Abstand zwischen der Plattform 308 und dem Anlagekörper 303 hergestellt, wobei die verschiedenen Gleitschuhe, die durch die Kolben 306 gebildet sind, auf dem Kreisringförmigen Gleitweg auf der Oberseite des Anlagekörpers 303 über den Gleitfilm 304 abgestützt werden, bis die Plattform die durch den gewählten Abstand bestimmte Höhe erreicht. Auf diese Weise wird der Verankerungskopf 301 durch den Schmiermittelfilm abgestützt und kann sich gleitend um di* Achse 336 auf der ringförmigen Gleitbahn drehen. Sämtliche auf den Verankerungskopf wirkende seitliche Kräfte, die aus Bewegungen der schwimmenden Anordnung resultieren, werden somit zurückgeführt bzw. begrenzt durch die Reaktion der zylindrischen Oberfläche des Anlagekörpers 303, auf der die Rollen 325 anliegen, so daß die beweglichen Dichtungen keinerlei Scherwirkung ausgesetzt sind. Die Dichtungen 332 - 327 - 328 sind rund um den Anlagekörper 303 angeordnet und können aufgrund der seitlichen Führung durch die Rollen 325 nicht gegen den Ringrand 333 gedrückt werden. Sämtliche vom Fühler 316 ermittelten senkrecht auf den Verankerungskörper wirkenden Kräfte werden

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automatisch kompensiert durch eine Verringerung des von der Pumpe 309 gelieferten Druckes, die durch die Regeleinrichtung 317 gesteuert wird.

Es entsteht somit eine betriebssichere Schwenk- oder Dreheinrichtung, die gegenüber den äußeren Druckkräften und den vom Anschlußarm übertragenen Beanspruchungen auf den Verankerungskopf 301 unempfindlich ist. Wenn der Verankerungskopf auf die Meeresoberfläche heraufgeholt werden soll, wird der Aufnahmeraum gefüllt und der über die Pumpe 309 ausgeübte Druck verringert, worauf man den Anlagekörper 303 von der Sammlerzelle 302 dadurch entriegelt, daß man die Verriegelungskolben 322 zurückzieht und von neuem den Anlagekörper 303 mit dem unteren Mantel oder Überhang 319 der Plattform 308 mit Hilfe der Klemmzylinder 318 verriegelt.

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Claims

DiPL.-lNG. Wilfrid RAECK PATENTANWALT <-> ΛΚ(Ί7 8 9 7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003 COMPAGNIE FRANCAISE DES PETROLES, Paris / Frankreich - C 92 - Patentansprüche

1. ^vorrichtung zur Verankerung schwimmender Anordnungen an

am Meeresboden fest angeordneten und nach oben offenen Zelle mit Hilfe eines an der schwimmenden Anordnung angelenkten Anschlußarmes mit wenigstens einem Tauchtank um seine Vertikalbewegung zu erleichtern, mit einer Vortriebseinrichtung für die seitliche Bewegung und mit einer an seinem Ende angelenkten Verankerungseinrichtung zum Verschluß und zum Entleeren der Basiszelle, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungseinrichtung Seitenflächen zur Halterung von Dichtringen aufweist, die mit entsprechenden Seitenflächen der unterseeischen Basiszelle zusammenwirken, und daß Wälz-oder Rolleinrichtungen vorgesehen sind, die mit entsprechenden Abwälzflächen an der Basiszelle zusammenwirken und eine waagerechte Drehbewegung der Verankerungseinrichtung (9) um 360° gewährleisten, wenn die über den Anschlußarm (6) angeschlossene schwimmende Anordnung (2, 4, 5) um 360° dreht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die unterseeische Basiszelle in Form eines Betonblockes eingerichtet ist und Kanäle für Erdölförderleitungen in einen Sammler im Innern der Zelle enthält, während der Anschlußarm einen abgedichteten Durchlaß aufweist, der die Verankerungseinrichtung mit der schwimmenden Anordnung verbindet, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß die Verankerungseinrichtung einen Verankerungskopf (9) oberhalb der am Meeresboden eingerichteten BasIszelle (49) aufweist und zusammen mit dieser Basiszelle einen abgedichteten Raum bildet, und daß mindestens ein durch eine Tür oder eine Klappe verschließbar Durchlaß zum Zugang zu dem Raum und ein Kanal vorgesehen ist, der zu dem abgedichteten Durchlaß des Anschlußarmes 6 führt, wobei der Kanal mit einer Anschlußeinrichtung an den Sammler (49) versehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung der am, Meeresboden angeordneten Basiszelle (49) mindestens eine Roll- öder Wälzfläche entsprechend einem umgekehrten Kegelstumpf mit vertikaler Achse aufweist, um die horizontale Lage des Abdicht- oder Abschlußabteils und des Verankerungskopfes zu gewährleisten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschnitt des Raumes des Verankerungskopfes wenigstens eine senkrechte Zylinderfläche aufweist, wenigstens eine Konusfläche mit auf dem Kopf stehendem Konusverlauf und mindestens eine Oberfläche in Form eines Kranzes, deren Erzeugungslinien in der vertikalen Achse der Erzeugungslinien der Öffnungsfläche der unterseeischen Basiszelle vereinigt sind, und daß die Ansätze oder Basen der zylindrischen und konischen Oberflächen am Verankerungskopf mit den Ansätzen oder Basen der zylindrischen und konischen Oberflächen in der öffnung der unterseeischen Basiszelle zusammenfallen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Abschnitt des Verankerungskopfes mittels Rollen auf wenigstens einer der Oberflächen der Basiszelle abstützbar ist und Dichtringe aufweist, die zwischen wenigstens

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einer der Oberflächen der Basiszelle und einer der Oberflächen des Verankerungskopfes angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verankerungskopf eine Pumpe mit einem Anschluß vorgesehen ist, der in die Basiszelle hineinragt, und daß eine Anschlußleitmg vorgesehen ist, die in das Äußere des Verankerungskopfes mündet, wenn dieser abgedichtet auf die öffnung der Basiszelle aufgesetzt ist, und daß der Verankerungskopf ein Flutungsventil (94) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Verankerungskopf eine mit Luft gefüllte Kammer (72) aufweist, die durch ein Ventil (73) geschlossen ist, so daß unmittelbar nach der Kopplung des Verankerungskopfes mit der Basiszelle durch öffnen des Ventils (73) ein Druckausgleich herstellbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschlossene Raum (64) des Verankerungskopfes an einen abgedichteten Laufgang (5) des Anschlußarmes (6) angeschlossen ist, der den Verankerungskopf mit der schwimmenden Anordnung verbindet, wobei die Innenwand des abgeschlossenen Raums (64) eine Trennung zwischen dem Verankerungskopf und der am Meeresboden befindlichen Basiszelle (49) bildet.

9» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Verankerungskopf an seinem Innenumfang einen unter atmosphärischem Druck stehenden Raum (64) aufweist, der einerseits Über eine abgedichtete Klappe (69) an eine Kopplungsplattform für ein über f ührungs fahrzeug angeschlossen ist und andererseits über eine abgedichtete Tür (68) mit dem Innenraum der Basiszelle in Verbindung steht.

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10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der wenigstens eine Vortriebsschraube mit waagerechter Achse und eine visuelle Ortsbestimmungseinrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet/ daß außerdem der Verankerungskopf mit einer Vortriebsschraube mit vertikaler Achse und mit elektronischen Ortungseinrichtungen versehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 8, bei welcher der abgedichtete Durchgang im Anschlußträger an einen senkrechten Laufgang mit der gleichen Achse wie die Anlenkachse des Anschlußarms an dem Verankerungskopf angeschlossen ist, und wobei dieser Laufgang mit dem abgeschlossenen Raum innerhalb des Verankerungsko-pfes in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß der abgedichtete Durchgang im Anschlußarm, der zu dem mit der Anschlußeinrichtung am Sammler vorgesehenen Kanal führt, außerhalb des abgeschlossenen Raums des Verankerungskopfes angeordnet ist und die Anlenkung des Anschlußarmes umgeht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet» daß der Innenabschnitt des Verankerungskopfes an seinem Umfang Rollen (60) mit vertikaler Achse, Rollen (62) mit schrägliegender Achse und Betätigungszylinder zum Andrücken der Rollen auf die Zylinderflächen und entsprechenden konischen Flächen beim öffnen bzw. beim Entkuppeln von der unterseeischen Basiszelle betätigbar sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betonblock an seiner Oberseite eine kreisringförmige Vertiefung (50) aufweist, die bezüglich der vertikalen Achse der Öffnung der Zelle zentriert ist.

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14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,

daß der Verankerungskopf an seiner Außenseite einen Hydraulikzylinder trägt, der in einer senkrechten Ebene liegt, welche durch die Längsachse des AnSchlußarmes verläuft und an der dem Anschlußarm gegenüberliegenden Seite vorgesehen ist, um sich an die ringförmige Vertiefung (50) auf der Oberseite des Betonblockes anzulegen.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußarm (6) in der Nähe der Anlenkachse (8) am Verankerungskopf einen weiteren Zylinder (51) aufweist, der in der vertikalen Ebene liegt, welche durch die Längsachse des Anschlußarms verläuft und mit der ringförmigen Vertiefung auf der Oberseite der Basiszelle in Verbindung bringbar ist,

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußarm mindestens zwei Tauchtanks (11, 12) aufweist, die von dem abgeschlossenen Raum innerhalb des Verankerungskopfes aus steuerbar ist, wobei der eine Tauchtank im mittleren Abschnitt des Anschlußarms untergebracht ist,um dessen Schwimmfähigkeit auf den Wert Null zu bringen, während der andere Tauchtank am unteren Armende vorgesehen ist, um die Schwimmfähigkeit des Anschlußkopfes im wesentlichen auf den Wert Null zu bringen, derart, daß bei der Entkopplung der Verankerungskopf und der AnschlB-arm an die Meeresoberfläche oder mit Hilfe eines vertikalen Schraubenvortriebs abgesenkt werden können.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Verankerungskopf an der Oberseite einen Hydraulikzylinder aufweist, dessen eines Ende um eine waagerechte Achse und dessen anderes Ende um eine am Anschlußarm befestigte waagerechte Achse gelenkig ist.

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18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Verankerungskopf in seinem unter atmosphärischem Druck stehenden ümfangsraum Steuer- und Überwachungsgeräte für sämtliche Betätigungszylinder aufweist, ferner Überwachungsgeräte für Druck-und Zusammensetzung des in dem Durchlaß befindlichen Gases sowie der Atmosphäre innerhalb des Verankerungskopfes und der Basiszelle, sowie Einrichtungen zum Nachrichten-Austausch mit der schwimmenden Anordnung.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, bei dem der Verankerungs kopf von der schwimmenden Anordnung mit Energie versorgt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Energieversorgungsleitungen über den Anschlußarm (6) an den Anschlußkopf geführt sind und die Anlenkstelle des Anschlußarms am . Verankerungskopf umgehen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Achse zur Verbindung des Anschlußarms mit der schwimmenden Anordnung am unteren Bereich dieser Anordnung vorgesehen ist, und der Anschlußarm durch eine Stützstrebe (17) verstärkt ist, dereiyeines Ende über einen Schlitten (20) und eine längs des Anschlußarmes angeordnete Gleitbahn mit diesem Anschlußarm in Verbindung steht, wobei der Schlitten (20) eine Verriegelungseinrichtung (23) aufweist, und daß das andere Ende der Stütze über einen Hubzylinder mit konstanter Spannung an einer an der schwimmenden Anordnung festen waagerechten Achse in einer Höhe angelenkt ist, die sich oberhalb der waagerechten Anlenkachse des Anschlußarms befindet, wobei die schwimmende Anordnung im Eintauchbereich mindestens eine kreisförmige bzw. zylindrische Säule (4) aufweist, deren oberer Abschnitt

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eingeschnürt ist, wobei die Einschnürung durch eine Erzeugungslinie gebildet wird, die im wesentlichen der Form einer Hyperbel entspricht.

21* Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die schwimmende Anordnung eine halb eingetauchte Plattform mit veränderbarer Schwimmfähigkeit aufweist, deren Basisteil, an welcher die waagerechte Anlenkachse (7; 206) des Anschlußarms (6) befestigt ist, mit der oberen eigentlichen Plattform über eine Säule (4) in Verbindung steht, an der die Anlenkachse des Anschlußzylinders für die Stützstrebe (17) befestigt ist, und daß die Plattform soweit absenkbar bzw. eintauchbar ist, daß das Wasserniveau sich im Bereich der Einschnürung (99) der Säule (4) befindet.

22* Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis der halb eintauchbaren Plattform über mindestens zwei kreisförmige Säulen (4) mit der eigentlichen Plattform (5) in Verbindung steht, und daß die Abstützstrebe Y-förmig ausgebildet ist, wobei die Enden der beiden Verzweigungen über Hubzylinder an den beiden vorderen Säulen angelenkt sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der schwimmenden Anordnung, dem Anschlußarm und dem Verankerungskopf eine Dämpfungseinrichtung enthält*

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung aus einem abgedichteten Zylinder besteht, der an dem Abschnitt des Anschlußarms angeordnet ist, der sich in Richtung des Verankerungskopfes erstreckt, wobei der Zylinder einen Kolben (26) aufweist, der den

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Zylinder in zwei mit Gas gefüllte Kammern unterteilt, wobei das Ende der mit dem Kolben verbundenen Kolbenstange um eine waagerechte Achse der schwimmenden Anordnung schwenkbar ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange um Ihre Längsachse drehbar angeordnet ist.

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24, 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderkammer (27, 28) an Druckräume angeschlossen sind, deren Druck einstellbar ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützstrebe an ihrem oberen Abschnitt mittels einer waagerechten Achse an der schwimmenden Anordnung angelenkt ist, wobei die Anlenkung über das Ende der Kolbenstange eines Zylinders erfolgt, der die Aufgabe hat, die Plattform (5) der schwimmenden Anordnung in waagerechter Stellung zu halten, und wobei die Abstützstrebe über eine Längsführung und einen Anlenkschlitten (20) mit dem Anschlußarm (6) in Verbindung steht.

28. Vorrichtung nach Anspruch23, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungseinrichtung einerseits aus einer Unterteilung des Anschlußarms in einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt besteht, die untereinander mittels einer horizontalen Achse gelenkig verbunden sind und andererseits dadurch, daß das obere -Ende des unteren Armabschnittes einen Schwimmkörper mit großer Tragfähigkeit aufweist.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (215) die waagerechte Anlenkachse

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für den oberen Armabschnitt (204) trägt, und daß die Länge des unteren Armabschnittes (208) so bemessen ist, daß bei senkrechtem Verlauf des unteren Armabschnittes sich der obere Armabschnitt (204) im wesentlichen waagerecht erstreckt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisschwimmkörper (2) 202) mindestens eine horizontale Vortriebseinrichtung (95; 240) aufweisen, deren Schubrichtung im wesentlichen in der Ebene der waagerechten Achsen (206, 209) des oberen Armabschnittes (204) liegt.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Armabschnitt (208) über eine waagerechte Achse an den Verankerungskopf angeschlossen ist, die durch die vertikale Mittelachse dieses Kopfes verläuft.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die waagerechte Verbindungsachse zwischen dem oberen und unteren Armabschnitt auf einem Schwimmkörper oberhalb des unteren Armabschnittes angeordnet und bezüglich der Achse des unteren Armabschnittes bei dessen Vertikalstellung in Richtung auf die schwimmende Anordnung versetzt ist.

33.Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Schwimmkörper (215) in Querrichtung wirkende Vortriebsschrauben (227) angeordnet sind, wobei diese Vortriebskraft parallel zur waagerechten Schwenkachse zwischen Schwimmkörper und Anschlußarm verläuft, und daß die Vortriebseinrichtungen an der zur waagerechten Achse entgegengesetzten Seite bezüglich der vertikalen Achse des unteren Armabsdanittes angeordnet sind, während die Schubkräfte der Vortriebseinheiten im wesentlichen in der Höhe der waagerechten Achse (209) wirksam sind.

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34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Armäbschnitt (208) mindestens eine Vortriebsschraube (216) aufweist, deren Schubkraft parallel zu den Gelenkachsen des Anschlußarms verläuft.

35» Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Armabschnitt an der Seite seiner Anlenkachse zum unteren Armabschnitt (2<d8) mindestens eine Vortriebseinrichtung trägt, deren Schubkraft senkrecht zur Längsachse des oberen Armabschnittes wirkt.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß der Verankerungskopf mindestens eine Vortriebseinrichtung aufweist, deren Schubkraft senkrecht zur Verbindungsachse zwischen Arm und Verankerungskopf verläuft.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abstützstrebe vorgesehen ist, um die horizontale Lage der Plattform (201) der schwimmenden Anordnung aufrechtzuerhalten.

38. Rotationsvorrichtung für eine Verankerungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 4, 6 - 11 und 13 - 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Verankerungskopf eine Roll- oder Wälzeinrichtung aufweist, die mit den Rolloder Wälzflächen eines Zwischenkörpers (303) zusammenwirkt, der zwischen der am Meeresboden angeordneten Basiszelle und dem Verankerungskopf angeordnet ist, wobei der Zwischenkörper mit der Basiszelle vereinigbar ist, und daß eine Gleiteinrichtung zwischen dem Zwisdaenkörper (3031 und dem Verankerungskopf (.301 bzw. 308) vorgesehen ist.

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39. Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleiteinrichtung durch wenigstens einen unter Druck stehenden Schmiermittelfilm gebildet ist.

40. Vorrichtung nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkörper (303) mindestens eine waagerechte Oberfläche aufweist, die als Gleit- und Auflagefläche für den Verankerungskopf (301) dient.

41. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkörper mindestens eine zylindrische Vertikalfläche aufweist, die als Anlage- und Abwälzfläche für Rolleinrichtungen (325) dient, die an einer schürzenförmigen Verlängerung (319) des unteren Bereiches der Plattform des Verankerungskopfes befestigt ist.

42. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 41, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkörper und der Verankerungskopf Verbindungseinrichtungen (318, 320) aufweisen, die in der einen Stellung den Verankerungskopf und den Zwischenkörper gegeneinander verriegeln und in der anderen Stellung den Verankerungskopf vom Zwischenkörper freigeben.

43. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkörper und die Basiszelle Verbindungseinrichtungen (322, 323) aufweisen, die in der einen Stellung den Zwischenkörper und die Basiszelle gegeneinander verriegeln und in der anderen Stellung den Zwischen* körper von der Basiszelle freigeben.

44. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 40 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmiermittelfilm über mehrere, jeweils durch eine Dichtung begrenzte Flächen bzw. Flächenabschnitte verteilt ist,

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45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (305) jeweils an der Unterseite eines Kolbens (304) befestigt sind, der in einem Zylinder (307) beweglich ist, der an der unteren Plattform des Verankerungskopfes (301) angeordnet ist.

46. Vorrichtung nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Teilflächen befindlichen Schmiermittelfilme durch eine Förderleitung unter Druck gesetzt sind, die die Zylinderkammer einschließt, in der der Zylinder beweglich ist.

47. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß der Flächeninhalt der Oberseite des Kolbens (306) größer ist als die Oberfläche des durch die Dichtung (305) umgrenzten Schmiermittelfilms.

48. Vorrichtung nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler (316) vorgesehen ist, zur Messung des Abstandes zwischen der Plattform de-s Verankerungskopfes und dem Zwischenkörper (303), und daß eine Einrichtung (317) zur Steuerung des Schmiermitteldrucks in Abhängigkeit von dem abgefühlten Abstand vorgesehen ist.

49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 38 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkörper (303) auf dem oberen Bereich des Basiskörpers mittels einer Kegelfläche und einer Dichtung aufliegt, wobei der obere Umfangsbereich des Zwischenkörpers oberhalb des kegeligen Verlaufs durch eine Zylinderfläche verlängert ist, an deren Seite mindestens eine Abdichteinrichtung der ringförmigen Plattform des Verankerungskopfes anliegt.„

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50. Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichteinrichtung eine Lippendichtung (332) umfaßt, die an einem Überhang (333) der ringförmigen Plattform des Verankerungskopfes anliegt und andererseits an einem Dichtkranz (327), der wenigstens eine an der zylindrischen Außenfläche des Zwischenkörpers (303) anliegende Ringdichtung trägt.

51. Vorrichtung nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkranz (327) außerdem einen Dichtring (329) aufweist, der horizontal an der Unterseite der ringförmigen Plattform des Verankerungskörpers anliegt, während eine Feder (330) vorgesehen ist, die mit ihrem einen Ende an einer Schulter des Zwischenkörpers (331) abgestütz-t ist und mit ihrem anderen oberen Ende die Dichtung (329) gegen die Plattform vorspannt.

52. Verfahren zum Einrichten der Rotationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 38 - 51, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Zwischenkörper (303), der an den Verankerungskopf angrenzt, abgelassen wird, bis er auf dem oberen Abschnitt der Basiszelle (302) aufliegt, und daß der Zwischenkörper von dem Verankerungskopf (301) getrennt bzw. entriegelt wird.

53. Verfahren nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (308) des Verankerungskopfes (301) mit Hilfe des Druckes angehoben wird, der über die Kolben (306) aufgebracht wird, welche als Gleitschuhe auf dem Zwischenkörper dienen, bis nur noch die Kolbenflächen über den Schmiermittelfilm mit dem Zwischenkörper in'Berührung stehen.

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54. Verfahren nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenkörper und die Basiszelle während der Drehbewegung des Verankerungskopfes nach der Verankerung gegeneinander verriegelt werden.

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