DE2505538A1 - Vorrichtung bei fahrzeugen zum durchfuehren von taucherarbeiten mittels einer taucherglocke - Google Patents

Description

Vorrichtung bei Fahrzeugen zum Durchführen von Taucherarbeiten mittels einer Taucherglocke

Das Bohren nach Öl im Meeresboden hat sich in den letzten Jahren derart entwickelt, dass es nun auch Meerestiefen umfasst, wo sich Menschen ohne Gebrauch von Sonderausrüstungen, wie Taucherglocken, Unterwasserfahrzeugen, druckfesten Arbeits- und Aufenthaltskammern u.s.w» nicht aufhalten können.

Das Tieftauchen erfolgt im allgemeinen mit Taucherglocken von

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ortsfesten Plattformen, Oberflächen-Taucherfahrzeugen oder dergl. Die Taucherglocken sind derart ausgerüstet, dass sie nötigenfalls die Taucher und Ausrüstung auf sehr grosse Tiefen für Unterwasserarbeit bringen können. Die Glocken sind als Inspektions- und Reparationsbasen verwendbar und können ausserdem Mannschaften zu Brunnenköpfen, Habitaten oder dergl. bringen, damit dort Reparaturen, Montage- oder Demontagearbeit durchgeführt und Trasses für Rohrleitungen, das Auslegen Von Rohrleitungen und existierende Rohrleitungen u.s.w. überwacht werden können. Mit den heutigen Hilfsmitteln kann ein Taucher bis auf etwa 250 m Tiefe arbeiten. Der Transport von Tauchern zu und von diesen Tiefen erfolgt mit Taucherglocken. Ohne Taucherglocke wird normal nicht tiefer als 60-70 m getaucht.

Unterwasserarbeit in ruhigen Seegebieten und nahe am Land schafft keine sehr grossen Probleme. Die Ölfunde in ständig grösseren Abständen von der Küste und auf grösseren Tiefen schärfen jedoch die Anforderungen auf bessere Ausrüstung. Beispielsweise hat es sich bei der Urproduktion im Nordseegebiet, bei den stark variierenden See- und Windverhältnissen gezeigt, dass die bisher verwendete Ausrüstung in offenen Seegebieten, sogar bei ganz guten Wetterverhältnissen nicht sehr befriedigend und zum Teil unbrauchbar ist. Unterwasserarbeiten ZoB. in der Nordsee begrenzen sich heute überwiegend auf das Sommerhalbjahr und es ist für die zukünftige Ölproduktion in diesem und anderen offenen Seegebieten eine unhaltbare Situation, dass man erforderliche Reparaturen, Überwachung, Neuinstallationen u.s.w. nicht jederzeit im ganzen Jahr durchführen kann.

Heute werden hauptsächlich Versorgungsboote, umgebaute Trawler, Fischerfahrzeuge oder ähnliche Fahrzeuge als Mutterfahrzeuge für Taucheroperationen verwendet. Die Bewegungscharakteristik derartiger und anderer bisher bekannter Mutterfahrzeuge ist nicht gut genug, um selbst unter moderaten Wetterverhältnissen die Kontinuität der Unterwasserarbeit zu gewähren, und die Fahrzeuge müssen oft das Gebiet verlassen und Schutzhafen suchen, was Verspätungen, erhöhte Kosten und andere negative Investitionen bedeutet. Die bisher bekannten Mutterfahrzeuge weisen

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im allgemeinen Deckskräne auf, welche die Taucherglocke entlang der Fahrzeugseite bringen, ehe das Absenken der Taucherglocke erfolgt, oder bewegliche achtern vorgesehene Galgen, welche in abgesenkter Schräglage die Glocke vom Fahrzeug klar bringen, ehe die Glocke in die erwünschte Tiefe abgesenkt wird. Sowohl beim Fieren einer Glocke von einem Fahrzeug in eine gewisse Tiefe unter dem Wasserspiegel, als auch beim Heben der Glocke aus einer derartigen Unterwasserlage an Bord des Fahrzeuges entstehen leicht unberechenbare, gefährliche Situationen, auch bei massigen Wind- und Wellenverhältnissen.

Es sind auch Mutterschiffe für Taucherarbeiten bekannt, welche Schächte zum Fieren bzw. Heben einer Taucherglocke aufweisen. Derartige Schächte haben indessen nur eine Führungswirkung, und die Nachteile infolge der Welleneinwirkung und der Fahrzeugbewegungen werden dadurch nicht eliminiert.

Die durch die Wellen hervorgerufenen Schlinger- und Stampfbewegungen versetzen die Glocke leicht in Pendelschwingungen in der oberen warmen Wasserschicht oder in der Luft, wobei die Glocke leicht an die Fahrzeugseite anschlagen und beschädigt werden kann. Wellenschläge, mitunter von grosser Kraft, beeinflussen die Glocke im Wellenbereich. Die Bewegungsamplitude der Wasserpartikel erteilt der Glocke unkontrollierbare Auftriebbewegungen in der Nähe der Wasserfläche, und das Tragseil wird mit der Relativbewegung zwischen Glocke und Fahrzeug schlaff und gespannt, ohne dass diese ungünstigen Einwirkungen rasch genug bewältigt werden können, so dass eine Gefahr des Tragseilbruches bei Ruckbeanspruchung besteht, besonders während sich die Glocke in der oberen Wasserschicht oder in der Luft befindet.

Durch diese Beanspruchungen kann die Glocke grosser Schäden ausgesetzt werden, was für die Taucher in der Glocke direkt lebensgefährlich sein kann.

Zweck der Erfindung ist es, einige dieser Nachteile zu beseitigen und die übrigen in einem derartigen Ausmass zu dämpfen, dass es möglich wird, jederlei Taucherarbeiten, besonders in offener See,

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auch bei sehr schwierigen Wetter- und Seeverhältnissen durchzuführen.

Die Hauptidee der Erfindung ist, dass das Absenken und an Bord Heben der Taucherglocken statt von der Wasseroberfläche so tief unter dem Meeresspiegel durchgeführt wird, dass man das Führen der Glocke durch die Grenzschicht Wasser/Luft völlig vermeidet. Die Glocke ist erfindungsgenäss stets, sowohl vor, als auch während und nach einer vollständigen Taucheroperation, von Wasser mit dem herrschenden hydrostatischen Umgebungsdruck umgeben. Die Glocke wird derart auch in einer Tiefe gedockt, wo die Bewegungsamplituden der Wasserpartikel auch unter sehr schlechten Wetterund Seeverhältnissen auf einen für eine derartige Operation befriedigenden Wert herabgesetzt ist.

Ein anderes wichtiges Merkmal der Erfindung ist die Ausnützung der guten Bewegungscharakteristiken der teilweise untergetauchten oder semisubmersible Fahrzeuge bei unruhigem Wetter und aufgeregter See.

Die Erfindung begrenzt sich nicht nur auf Taucherglocken, sondern kann auch für jederlei Ausrüstungen, Körper oder Unterwasserfahrzeuge verwendet werden, die von einem Fahrzeug abgesenkt oder zu einem Fahrzeug gehoben werden sollen, und wo es wünschenswert und/oder erforderlich ist, den Gegenstand gegen Welleneinwirkung oder andere einen die Grenzschicht Wasser/Luft durchlaufenden Gegenstand beeinflussende Kräfte zu schützen.

Diese und weitere wichtige Merkmale der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug der halb eintauchfähigen Art, wo eine erfindungsgemässe Dockvorrichtung in einer Säule vorgesehen ist.

Fig«, 2 zeigt einen dem in Fig. 1 eingekreisten Bereich entsprechenden Schnitt in grösserem Masstab.

Fig. 3 ist ein Schnitt in noch grösserem Masstab, wo die Einzelheiten einer Dockkammer für eine Taucherglocke gezeigt sind.

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Fig. 4 ist ein schematischer Aufriss der Anordnung von Winden für das erfindungsgemässe System.

Fig. 5 zeigt eine alternative Einrichtung des Systems.

Wie in den Figuren 1, 5 und 6 dargestellt, umfasst ein vorgezogenes Matterfahrzeug Pontons 35 zur Unterstützung von Säulen 34, die ein Deck 37 in einer zweckoiässigen Höhe über der Wasserfläche tragen. Das Fahrzeug weist Mittel auf, mittels welcher es durch Füllen von Ballast in die Pontons 35 und/oder Säulen 34 aus einer Oberflächenlage, wie in Fig. 6 dargestellt, in eine abgesenkte Lage, wie in den Figuren 1 und 5 dargestellt, bzw. durch Entleeren von Ballast in die Oberflächenlage gebracht werden kann. Das Fahrzeug weist Vbrtrieborgane 41 nebst zwei oder mehrerer Querstrahler 45 auf. Das Fahrzeug kann aus Beton oder einer Kombination aus Beton und Stahl oder einem anderen Werkstoff hergestellt sein, beispielsweise Pontons aus Beton und Säulen mit Deck ganz oder teilweise aus Stahl aufweisen.

Eine Dockkammer 15 für eine Taucherglocke 3,4 ist erfindungsgemäss in der Mitte des Pontons 35 vorgesehen, wo sich die Säule 42 befindet, in welcher Säule die Einsteigkammer 2 und die Dekompressionskammern 1 und 5 in enger Verbindung mit einander und mit der Dockkammer (15) stehen= Die Säule 42 und Teile des Pontons 35 bilden einen dichten Raum 46 um die. Kammern 1,2,5 unter Atmosphärendruck mit offener Verbindung zum Deck, von welchem die Kammern 1,2,5 durch die Säule 42 zur Decke der Dockkammer 15 abgesenkt bzw. zwecks Inspektion oder dergl. zum Deck gehoben werden können.

Bei Unglücksfällen, wo ein Taucher z.B. verletzt ist und rasch vom Fahrzeug weggebracht werden muss, wird der Taucher über die Kammer 1 in die Dekompressionskammer 5, gegebenenfalls in eine über Deck gelegene Nothilfskammer (nicht dargestellt) gebracht, die danach unter Aufrechterhalten des erwünschten Druckes entkoppelt wird, worauf die Dekompressionskammer 5 zwecks Weitertransport zum Deck gehoben wird. Vorzugsweise kann nun eine Reserve-Dekompressionskammer 5 in Verbindung mit der Dekompressions-

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kammer 1 gebracht werden, damit kontinuierliche Taucheraufträge fortgesetzt werden können. Die Dekompressionskammer 5 wird mittels separaten Hubseilen und Winden (nicht dargestellt) unabhängig von ähnlichen Ausrüstungen für die Kammern 1 und 2 bedient.

Die Luken 47 und 4.3 bilden in an sich bekannter Weise eine abdichtbare Verbindung zwischen den Dekompressionskammern 5 und 1, während die Luken 49 und 50 eine ähnliche Verbindung zwischen der Dekompressionskammer 1 und der Einsteigkammer 2 bilden. Die Luke 51 gibt ebenfalls in an sich bekannter Weise Zugang zur Dekompressionskammer 5 und die Luke 52 zur Dekompressionskammer 1, während die Luke 53 Zugang zur Einstiegkammer 2 gibt, alle unter Atmosphärendruck.

Erfindungsgemäss weist die Dockkammer 15 vorteilhaft eine stumpfkegelige wasserdichte und druckfeste Gestaltung auf, wie in Fig. 3 dargestellt, hat aber die grösste Öffnung 38 hinabgerichtet und in offener Verbindung mit dem umgebenden Was serber eich, so dass der Druck in der Dockkammer jederzeit dem herrschenden hydrostatischen Druck entspricht. Eventuelle im oberen Bereich angesammelte Luft wird über das Ventil 54 weggeleitet, damit die Dockkammer stets mit Wasser gefüllt ist.

Wie bereits erwähnt, wird das Fahrzeug und damit die Pontons in eine Tiefe versenkt, wo die Amplitude der Wasserpartikel in dem Wasserbereich wo die Dockoperation erfolgen soll stark herabgesetzt ist«, Die Amplitude der Wasserpartikel wird im Inneren 21 der mit Wasser gefüllten Dockkammer weiter herabgesetzt, derart, dass das Absenken bzw. Heben oder Docken der Taucherglocken 3,4 die fest miteinander verbunden sind, praktisch in ruhigem Wasser erfolgt. Die Bewegungen des Fahrzeuges, z.B. Stampfen, sind wegen der Konstruktion des Fahrzeuges und des Tiefganges der Pontons auf einen Wert herabgesetzt, der diese Operationen in geringem Ausmass beeinflusst oder erschwert.

Erfindungsgemäss ist der obere Abschnitt der Dockkammer 15 durch einen Rand 23 abgeschlossen, der aus einem zylindrischen mit der

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Kammer 15 fest verbundenen Abschnitt besteht.

An der Oberkante des Abschnittes 23 ist ein Flansch 19 für den Anschluss der Einstiegkammer 2 vorgesehen und die Unterkante weist einen Flansch 17 für den Anschluss der Taucherglocke auf. In Höhe des Flansches 17 ist in an sich bekannter Weise eine vorzugsweise hydraulische Kupplungseinrichtung 18 mit durch eine dichte Auflagerung 28 durch die Wandung der Dockkammer 15 geführten Kolben 29 vorgesehen. In der Kammer·15 tragen die Kolben eine klauenförmige Kupplungseinrichtung 27 mit Schrägkanten, die in Zvisammenwirkung mit entsprechenden Schrägkanten an einem Flansch 16 der Taucherglocke 3 bzw. einem Schrägflansch 17 des Abschnittes 23 die beiden Flansche bei achsialer Verschiebung der Kolben 29 zum dichten Anschluss aneinanderdrücken. Kupplungseinrichtungen 18,29,28,27 sind in zweckmässigen gegenseitigen Abständen in einer Anzahl von 2 bis 6 Stück entlang des Umkreises der Dockkammer 15 vorgesehen.

Die Dockkammer 15 weist ferner eine Mehrzahl von Inspektipnsfenstern 20 und eine Zugangsluke 44 auf. Oben in der Kammer ist ein Entlüftungsventil 54 vorgesehen.

Hub- und Führungsseile, auf die man später zurückkommen wird, werden in separaten Rohren 62 für die respektiven Seile in die Dockkammer 15 geführt. Die Rohre 62 sind mit der Wandung der Kammer 15 fest und dicht verbunden. Erfindungsgemäss verläuft jedes einzelne Rohr zusammenhängend von diesen Wänden bis zu . einem Niveau über dem Tiefgang, vorzugsweise bis zur Deckhöhe. Die Rohre bilden somit eine offene Verbindung für die Seile mit der Dockkammer 15. Derart eliminiert man das Dichtungsproblem, das sich sonst bei der Durchführung von Seilen aus einem luftgefüllten in einen wassergefüllten Raum meldet.

Die Taucherglocken 3,4 sind von an sich bekannter zusammenhängender Gestaltung, wo die Glocke 3 eine Ballastglocke und die Glocke 4 einen Aufenthaltsraum für Taucher in der Absenk- und Hebephase bildet. Um den Verbindungsstutzen 56 sind ebenfalls in an sich bekannter Weise Gasbehälter 57 für Notversorgung

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vorgesehen.

In derselben Weise wie bei der Einführung eines Seiles in den inneren Raum der Dockkammer, erfolgt die Einführung eines Zuführungskabels durch ein Rohr von der Deckhöhe. Das Zuführungskabel versorgt die Taucherglocke 4 in bekannter Weise mit Atemgas/elektrischer Energie, Telefon- oder Fernsehkabel u.s.w.

Erfindungsgemäss ist um den Aussenumkreis der Taucherglocke ein Rahmen 58 mit Form und Durchmesser annähernd der Kammer abmessungen in der Anschlusshöhe vorgesehen. Der Rahmen 58 dient zur Zentrierung der Taucherglocke 3 für einen guten Anschluss.

ISn den Äquator der Taucherglocke 4 ist in bekannter Weise ein Führungsring 59 vorgesehen, an welchem die Hubseile 7/8 befestigt sind. Im Führungsring befinden sich Führungslöcher für Führungsseile 9,10. An der Unterseite des Führungsringes 59 sind Arretierorgane 22 in engem Anschluss an die Führungslöcher für die Führungsseil^ 9,10 vorgesehen. Diese Arretierorgane sollen mit entsprechenden in vorbestimmten Lagen an den Führungsseilen vorgesehenen Arretierorganen 69 zusammenwirken, um den höchsten Hub der Grundplatte 6 der Taucherglocke festzulegen, wenn diese in die Dockkammer gehoben wird. Ausserdem kann damit die höchste Absenkung der Taucherglocken 3,4 gegen die Grundplatte 6 festgelegt werden, wenn diese am Meeresboden 63 ruht.

In dem dargestellten Beispiel sind die Seile an einer Grundplatte von an sich bekannter Gestaltung befestigt. Bei Verwendung der Taucherglocke für Arbeitsoperationen in Meerestiefen, wo die Taucher die Glocke wegen dem herrschenden hydrostatischen Druck nicht verlassen können, sondern sich in einen beliebigen am Meeresboden ruhenden Körper begeben müssen, sind die Führungsseile vorzugsweise derart an diesem Körper befestigt, dass die Arretierorgane in Berührung miteinander kommen, wobei sich die Kupplungseinrichtung 61 der Taucherglocke 4 in engem Anschluss an eine entsprechende Kupplungseinrichtung des Körpers befindet.

Während der Eintauchprobe des Fahrzeuges ohne eingebauten Kammern und Glocken muss der eine offene Verbindung zwischen

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dem wassergefüllten Raum 21 und dem Raum 46 bildende Abschnitt kurzzeitig mittels eines losen Flansches 43/ wie in Fig. 3 angedeutet, und unter Einwirkung der Einrichtung 27 abgedichtet werden.

In Fig. 4 ist angedeutet, wie die entsprechenden Winden zum Manövrieren der Taucherausrüstung vorzugsweise vorgesehen sind. Die Hebewinde 12 mit Hubseilen 7,8 ist somit gegenüber der Winde 13 für die Führungsseile 9,10 um 90° verschoben, während die Trommel 14 für das Führungskabel 11 in der Nähe der Winde vorgesehen ist. Sämtliche Seile und das Führungskabel 11 werden über die Lenkrollen 64 in die Säule 42 hinabgeführt.

Vielfache Abänderungen sind innerhalb des Rahmens der Erfindung möglich. Somit sind auch andere Formen der Dockkammer als die Stumpfkegelige denkbar.Auch können zwei oder mehrere derartige Kammern mit zugehöriger Ausrüstung in einem Fahrzeug vorgesehen sein.

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Claims (11)

1. Patentansprüche

   Il Vorrichtung bei Fahrzeugen zum Durchführen von Taucherarbeiten mittels einer Taucherglocke, die mittels Seilen oder dergl. vom Fahrzeug abgesenkt bzw. aus der Arbeitslage gehoben werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug, eine Dockkammer (15) für die Taucherglocke (3, 4) umfasst, welche Kammer in einer derartigen Tiefe vorgesehen ist, dass sie sich stents unter Wasser befindet und von einem trockenen Raum (46) umgeben ist, welcher vorzugsweise unter Atmosphärendruck steht, wobei die Dockkammer (15) unten in offener Verbindung mit der See steht und oben Kupplungsorgane für einen dichten Anschluss an die Taucherglocke (3,4), wenn diese sich im wassergefüllten Raum (21) der Dockkammer (15) befindet, aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach«Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dockkammer (15) in die unteren oder Unterwasser-Konstruktionsteile einer von Pontons (35) und Säulen (34,42) getragenen Plattform (37) eingeht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erwähnten Kupplungsorgane Flansche (17,19) umfassen und dass ein Randabschnitt (23) die Verbindung zwischen den Flanschen bildet.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, dass die Dockkammer (15) vorzugsweise eine konische Form aufweist, deren grösste Öffnung (38) nach unten, in den offenen Meeresbereich mündet.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im oberen Bereich der Kammer (15) en Entlüftungsventil (54) vorgesehen ist.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Blindflansch (43) kurzzeitig am Flansch (17) befestigt werden kann.

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7. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass Hübseile (7,8,9/10) und Verbindungskabel (11) durch mit der Kammer dicht verbundenen Rohrverbindungen (62) in die Kammer (15) eingeführt werden, wobei sich die Rohrverbindungen (62) vorzugsweise von der Kammer (15) bis über den Tiefgang des Fahzeuges, vorzugsweise bis zum Deck (37) erstrecken.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundplatte (6) in angehobener Lage (Fig. 2) eine annähernd dichte Verbindung mit dem unteren Bereich der Kammer (15) bildet.
9. 9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzei chnet, dass der trockene Taum (46) einen Teil einer Säule (42) bildet/ der in offender Verbindung mit dem Deck (37) steht.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9/ dadurch gekennzei chnet, dass im oder am Deck (37) die erforderlichen Winden (12,13/14) vorgesehen sind.
11. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein kreisförmiger Zentrierrahmen (58) um die aussere Peripherie der Taucherglocke vorgesehen ist.

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    L e e r s e ί f e