DE2523961A1

DE2523961A1 - Ankersystem

Info

Publication number: DE2523961A1
Application number: DE19752523961
Authority: DE
Inventors: John L Bell; Mark A Childers; Carmon R Costello; Terry Petty; Gude P Rao
Original assignee: Ocean Drilling and Exploration Co
Current assignee: Ocean Drilling and Exploration Co
Priority date: 1974-05-31
Filing date: 1975-05-30
Publication date: 1976-04-22
Also published as: FR2275355A1; AU8172475A; JPS517692A; SE406891B; DK142405B; GB1492227A; US3912228A; IT1035907B; NL169710B; NO751819L; NL7506397A; NO143419C; FI751571A; SE7506220L; JPS5712717B2; DK240075A; NL169710C; FR2275355B1; NO143419B; FI59368B

Description

Dipl.-Ing. A. Wasmeier Dipl.-Ing. W. Langewiesche

Dipl.-Ing. H. Graf

Patentanwälte 8400 Regensburg Postfach 382

D 8400 REGENSBURG

An das greflinger strasse 7

j. -u « j. *. x. TELEFON (09 41) 5 47 53

Deutsche Patentamt _{telqr BEG/pATENT RGB}

8000 München 2

Ihr Zeichen Ihre Nachricht Unser Zeichen Tag

Your Ref. Your Letter Our Ref. Date

O/p 82o6

Anmelder: Ocean Drilling and Exploration Company 1600 Canal Street
New Orleans, Louisiana 70161 U.S.A.

Ankersystem

Die Erfindung betrifft ein Ankersystem zum Verankern eines Schwimmkörpers in einem Gewässer, mit einer Kette und einer Kettenradanordnung oder -Winde zum Auslegen bzw. Einholen der Kette sowie mit einem am Schwimmkörper vorzusehenen Kettenkasten.

Bei ablandigen Bohrungen oder Bohruntersuchungen in Gewässern insbesondere außerhalb des Kontinentalsockels besteht in zunehmendem Maße das Bedürfnis nach verbesserten Ankersystemen (Mooring-Systemen), d.h. nach Ankersystemen, die speziell für die Verwendung in tiefen Gewässern unterhalb von 3oo m geeignet sind. Während eine Ankerleine, die ausschließlich aus einer relativ kurzen Kette besteht, große Vorteile bezüglich der Verankerung bzw. Ankerwirkung besitzt, weist eine lange Ankerleine, die ausschließlich aus einer langen Kette besteht, erhebliche Nachteile auf. Eine solche Ankerleine benötigt einen stark verstärkten Kettenkasten; außerdem besitzt eine solche Ankerlexne einen ot-eilen Winkel in der Nähe der Wasseroberfläche,

Konto: Bayerische Vereinsbank (BLZ 750 20073) 5 804248

Postscheckkonto München 893 69-801 Gerichtsstand Regensburg

ß η q ft 17 / η *> ft a

9 ζ 9 7 η Π Ι

4- sJ C \.f J U ! - 2 - Ο/ρ 82ο6

wodurch nur eine geringe Ankerkraft, vor allem in horizontaler Richtung erreicht wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Ankersystem aufzuzeigen, welches für die Verwendung in tiefen Gewässern geeignet ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Ankersystem der eingangs geschilderten Art erfindungsgemäß kennzeichnet durch ein mit der Kette über ein Verbindungsstück verbundenes Seil, insbesondere Drahtseil oder Kabel, durch eine am Schwimmkörper drehbar befestigbare Windentrommel sowie durch Mittel zum gleichzeitigen oder sequentiellen (aufeinanderfolgenden) Antrieb der Trommel bzw. der Kettenradanordnung bzw. Winde in der Weise, daß die Antriebsmittel beim Einholen der aus der Kette und dem Drahtseil bestehenden Ankerleine die Trommel nach dem /aufwickeln des Drahtseils auf die Trommel stoppen und die Bewegung der Kettenradanordnung bzw. -Winde fortsetzen, um die Kette in den Kettenkasten einzubringen.

Das erfindungsgemäße Ankersystem eignet sich besonders gut zur Verankerung eines Schwimmkörpers in tiefen Gewässern. In einer bevorzugten Ausführungsform des Ankersystems gemäß der Erfindung ist eine Leitrolle vorgesehen, welche geeignet ist, in beiden Drehrichtungen die aus der Kette und dem Drahtseil bzw. Kabel bestehende integrierte Ankerleine über ihre Außenfläche zu führen.

Das Ankersystem gemäß der Erfindung gestattet ein kontinuierliches Auslegen und Einholen der Ankerleine, ohne daß dabei die Verbindung zwischen dem Drahtseil und der Kette unterbrochen werden muß.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Seil der integrierten Ankerleine auf einer Trommel aufgewunden, während die Kette in einem Kettenkasten bzw. in einem entsprechenden Raum gespeichert bzw. eingebracht wird. Die Kette sowie das Drahtseil bewegen sich aufeinanderfolgend bzw. nacheinander und ohne

609817/0

- 3 - Ο/ρ 82ο6

Unterbrechung über die Kettenradanordnung bzw. Winde (wildcat). Im Bewegurigsreuii". der Ankerkette, d.h. zwischen de: Trommel und der Kettenradanordnung bzw. -Winde Jst eine innere Führungsrolle vorgesehen. Diese innere Führungsrolle ist dabei vorzugsweise im Inneren des Kettenkastens oder in der Nähe des Kettenkastens= angeordnet, in jedem Fall jedoch genügend unterhalb eier Trommel, um auf diese yvex^e ständig im Exngriff mit uer AnKerleine zu stehen.

Beim Auslegen der /inkerleine bleibt die Trommel zunächst ruhend und die Kettenradanordnung bzw. Winde wird in Drehbewegung versetzt, bis die Kette sich vollständig aus dem Kettenkasten herausbewegt hat. Dann wird, wenn das Drahtseil eine Schleife um die innere Führungsrolle bildet und das Drahtseil gespannt ist, die Trommel gedreht, während der Antrieb von der Kettenradanordnung bzw. Winde abgeschaltet ist. Das Drahtseil bewegt sich um die innere Führungsrolle sowie über die Kettenradanordnung oder -Winde, welch letztere nun lediglich als Führungsmittel für das Drahtseil dient, und von dort über Bord des Schwimmkörpers. Auf diese Weise folgt das Drahtseil ohne Unterbrechung der Kettenbewegung über die Oberflächen der rotierenden Anordnungen des Ankersystems.

Beim Einholen der Ankerleine wird zunächst das Seil durch drehen der Trommel in der umgekehrten Richtung und durch Aufwickeln des Drahtseiles auf die Trommel wieder eingeholt, bis das Verbindungsstück so weit eingezogen ist, daß es gerade das Innere des Kettenkastens wieder verlassen hat bzw. durch das Innere des Kettenkastens hindurchgeführt ist. Die Trommel wird dann gestoppt und im Anschluß daran nur die Kettenradanordnung oder -Winde betätigt, bzw. in Drehbewegung versetzt, um das Einholen der Kette abzuschließen, die dann in den Kettenkasten gelangt. Vom Zeitpunkt an, an welchem das Verbindungsstück gerade über die Kettenradanordnung oder -Winde gelaufen ist, bis zum Zeitpunkt, an dem das Verbindungsstück seine Endstellung erreicht, bzw. das Innere des Kettenkastens passiert hat, werden die Trommel und die Kettenradanordnung oder -Winde gleichzeitig betätigt.

6 09817/0280

- 4 - Ο/ρ 82ο6

Zusammenfassend läßt sich also sagen, daß das integrierte Ankersystem gemäß der Erfindung eine Ankerleine besitzt, die aus einem Drahtseil, einer Kette sowie einem Verbindungsstück zwischen dem Drahtseil und der Kette besteht. Das Drahtseil wird auf einer Trommel aufgewickelt, während die Kette in einem Kettenkasten gespeichert werden kann. Die Kettenradanordnung oder -winde bewegt die Ankerleine aus dem Kettenkasten heraus bzw. in den Kettenkasten hinein. Eine innere Führungsrolle bzw. innere Führungsmittel sind vorzugsweise in einem genügenden Abstand unterhalb der Trommel so angeordnet, um sicherzustellen, daß das Drahtseil ständig in Eingriff mit diesen Führungsmitteln hz\'T. mit dieser Führungsrolle ist. Außerdem sind vorzugsweise Antriebsmittel bzw. -Motoren oder aber ein einziger Antriebsmotor vorgesehen, um die Trommel bzw. die Kettenradanordnung oder -Winde gleichzeitig oder sequentiell (aufeinanderfolgend) zu bewegen.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ankersystems, wobei sich die Kette im Kettenkasten befindet und das vordere Ende des Drahtseils zusammen mit dem Verbindungsstück die innere Führungsrolle gerade passiert hat;

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1, wobei die Kette jedoch den Kettenkasten vollständig verlassen und die Trommel gerade damit begonnen hat, das DrahtL.exl auszubringen, wobei sich das Verbindungsstück über die Kettenradanordnung bzw. -Winde bewegt hat;

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2, wobei jedoch die Ankerleine bereits weiter ausgebracht ist, so daß sich das Verbindungsstück nun außerhalb der äußeren Führungsrolle befindet.

Das integrierte Anker- bzw. Mooring-System 12 gemäß der Erfindung, welches zum Verankern eines Schwimmkörpers in einem Gewässer bestimmt ist, ist in üblicher Weise an einem geeigneten Träger,

$09817/0288

- 5 - Ο/ρ 82ο6

beispielsweise an einer Ankersäule oder an einem Ankerturm Io befestigt. Das System 12 verwendet eine Ankerleine 14, welche aus einem Drahtseil 16, aus einer Kette 18 und einem Verbindungsstück 2o besteht, wobei das Verbindungsstück 2o eine sichere Verbindung zwischen dem Drahtseil 16 und der Kette 18 herstellt. Das Verbindungsstück 2o kann jeder beliebige, geeignete bekannte Form aufweisen.

Das Drahtseil 16 ist auf die zylinderförmige Oberfläche einer Spule oder Trommel 22 aufwickelbar, die um eine Achse 24 drehbar gelagert ist. Die Trommel 22 ist oberhalb des Kettenkastens 26 angeordnet, in welchem die Kette 18 gestapelt bzw. gelagert wird. Eine Ankerspill- bzw. Kettenradanordnung oder -Winde 28 (windlass wildcat) ist vorzugsweise in der Nähe der Trommel 22 angeordnet und ist um eine Welle 3o drehbar. An die Kettenradanordnung oder -Winde 28 schließt sich eine äußere Führungsrolle 32 an, die um eine Welle 34 drehbar an einem äußeren Haltearm bzw. -Glied 35 derart befestigt ist, daß sich die Führungsrolle 32 unterhalb der Kettenradanordnung oder -Winde vom Turm Io nach außen erstreckt.

Entsprechend einer bedeutsamen Weiterbildung der Erfindung ist eine innere Führungsrolle 36 innerhalb des Kettenkastens 26 an dessen Oberseite oder aber in der Nähe des Kettenkastens 26 angeordnet. Die Führungsrolle 36 ist dabei drehbar an einer Welle 38 befestigt. Die Führungsrolle 36 hat eine vertiefte Umfangsfläche, die geeignet ist, ohne Unterbrechung abwechselnd in beiden Richtungen die Kette 18, das Verbindungsstück 2o und das Drahtseil 16 zu bewegen bzw. zu führen. Es ist besonders vorteilhaft, die Führungsrolle 36 genügend unterhalb der Trommel 22 anzuordnen, um einen geeigneten bzw. ausreichenden Anzugswinkel zwischen der Führungsrolle 38 und der Trommel 22 zu erhalten; außerdem ist es insbesondere aus dem gleichen Zweck zweckmäßig, einen genügenden Abstand zwischen der Führungsrolle und der vertikalen Ebene vorzuseaen, in der die Welle 24 der Trommel 22 liegt. Andere Ausführungen sind auch denkbar; es muß jedoch sichergestellt werden, daß das Drahtseil bzw. die Kette ständig im Kontakt mit der Führungsrolle 36 bleiben,

809817/0288

- 6 - Ο/ρ 82ο6

selbst wenn die gesamte Kette sich im Inneren des Kettenkastens 26 befindet.

Der Ausdruck "innere Führungsrolle" wird in dieser Anmeldung verwendet, um ein Führungsmittel zu bezeichnen, welches relativ zu den anderen Bauteilen des Ankersystems 12, bestehend aus dem Kettenkasten 26, der Trommel 22 und der Kettenradanordnung oder -Winde 28, in geeigneter Weise angeordnet ist, für diese geeignete Anordnung kann die Führungsrolle 36 jede Lage einnehmen, die es der Führungsrolle ermöglicht, die angestrebte Funktion zwischen der Kettenradanordnung oder -Winde 28 und der Trommel 22 auszuüben.

Es ist weiterhin zweckmäßig, die Trommel 22 sowie die Kettenradanordnung- oder Winde 28 einander benachbart anzuordnen, wodurch sie dann durch eine einzige Antriebseinrichtung 4o sowie durch eine steuerbare Kraftübertragungseinrichtung 42 derart betätigt werden können, daß die Wellen 24 und 3o entweder gleichzeitig oder getrennt angetrieben v/erden.

Im tatsächlichen Betrieb des erfindungsgemäßen integrierten Ketten-Drahtseil-Ankersystem 12 gemäß der Erfindung befindet sich die Kette 16 im Kettenkasten 26, wenn das Ankersystem 12 gerade nicht verwendet wird, wobei sich das vordere bzw. freie Ende der Kette 18 über die Kettenradanordnung oder -Winde 28 sowie über die Führungsrolle 32 nach unten erstreckt (Fig. 1). Das Drahtseil 16 ist hierbei vollständig auf die Trommel 22 au fgewicke It.

Bei Verwendung ist am vorderen Ende dieser Kette 18 ein nicht mehr dargestellter Anker oder ein anderer Gegenstand, der verankert werden soll, befestigt. Die Kettenradanordnung oder -Winde 28 wird bei der gewählten Darstellung im Uhrzeigersinn gedreht, bis die gesamte Kette 18 den Kettenkasten 26 verlassen hat. Die Kette bildet dann eine Bodenschleife bzw. eine untere Schlaufe, um die innere Führungsrolle 36 (Fig. 2). Soweit dies geschehen ist, \νβχΙεη sowohl die Trommel 22, als auch die Kettenradanordnung oder -Winde gleichzeitig im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch

609817/0288

- 7 - Ο/ρ 82ο6

sich das Seil 16, die Kette 18 und das Verbindungsstück 2o nacheinander über die Elemente des Ankersystems bewegen.

In der in der Fig. 3 gezeigten Stellung der Ankerleine bzw. des Ankerseils 14, ist die Kette vollständig im wasser eingetaucht und das Drahtseil 16 erstreckt sich vom Turm Io nach unten bis zu der gewünschten Tiefe. Das Drahtseil 16 bildet einen gewünschten Ankerwinkel 41, der wesentlich geringer ist, als ein entsprechender Winkel, dervon einer Ankerleine 14 gebildet würde, die ausschließlich aus einer Kette besteht. Je geringer der Winkel 41 ist, desto größer ist die horizontale Komponente der Halte- bzw. Einhängkraft, die mit dem Ankersystem 12 erreicht werden kann.

Beim Einholen der Ankerleine werden die oben beschriebenen Vorgänge in umgekehrter Weise wiederholt, d.h. die Trommel 22 und die Kettenradanordnung oder -Winde 28 werden im Gegenuhrzeigersinn so lange gedreht, bis das Verbindungsstück 2o in den Kettenkasten 26 zurückgekehrt ist und vorzugsweise die innere Führungsrolle 36 passiert hat (Fig. 1). An diesem Punkt wird die Trommel 22 angehalten und im Anschluß daran nur die Kettenradanordnung oder -Winde 28 gedreht, bis die Kette 18 so weit in den Kettenkasten 26 eingebracht ist, daß lediglich das freie bzw. vordere Ende der Kette unterhalb bzw. jenseits der Führungsrolle 32 verbleibt.

Das integrierte Ankersystem 12 der vorliegenden Erfindung zeichnet sich durch verschiedene bedeutsame Vorteile aus, wobei sich die Hauptvorteile wie folgt zusammenfassen lassen: Es besteht keine Notwendigkeit, die Verbindung zwischen dem Drahtseil 16 und der Kette beim Auslegen oder Einholen der Ankerleine 16 herzustellen bzw. wieder zu unterbrechen; die Anordnung der inneren Führungsrolle 36 innerhalb des Kettenkastens 26 bzw. in der Nähe dieses Kettenkastens stellt einen einwandfreien Übergang von der Kette auf das Seil und umgekehrt sicher; die gesamte Ankerleine 14 kann durch eine einzige Steuereinrichtung bzw. Steuerbefehlübertragungseinrichtung 4o gesteuert werden.

609817/0288

Claims

- 8 - θ/ρ 82ο6

Patentansprüche

(Y) Ankersystem zur Verankerung eines Schwimmkörpers in einem Gewässer, mit einer Kette und einer Kettenradanordnung öder -Winde zum Auslegen bzw. Einholen der Kette sowie mit einem am Schwimmkörper vorgesehenen Kettenkasten, gekennzeichnet durch ein mit der Kette (18) über ein Verbindungsstück (2o) verbundenes Drahtseil (16), durch eine am Schwimmkörper drehbar angeordnete Windentrommel (22) sowie durch Mittel (4o, 42) zum gleichzeitigen oder sequentiellen (aufeinanderfolgenden) Antrieb der Trommel (22) bzw. der Kettenradanordnung oder -Winde (28) in der Weise, daß die Antriebsmittel (4o, 42) beim Einholen der aus der Kette (18) und dem Drahtseil (16) bestehenden Ankerleine (14) die Trommel (22) nach dem Aufwickeln des Drahtseiles auf diese Trommel (22) stoppen und die Bewegung der Kettenradanordnung bzw. -Winde (28) fortsetzen, um die Kette (18) in den Kettenkasten (26) einzubringen,
2. Ankersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch innere Führungsmittel bzw. eine innere Führungsrolle (36), die oberhalb des Kettenkastens (26) im Inneren desselben oder in dessen Nähe angeordnet sind bzw. ist,
3. Änkersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die inneren Führungsmittel (36) unterhalb der Trommel (26) und seitlich gegenüber einer durch die Welle (24) der Trommel (22) hindurchgehenden vertikalen Ebenen gegenüber der Trommel (22) versetzt befinden.
4. Ankersystem nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch äußere Führungsmittel bzw. eine äußere Führungsrolle (32), die sich unterhalb der Kettenradanordnung oder -Winde (28) befinden bzw» befindet.
5. Ankersystem nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durcli seine Ausgestaltung, wie sie im Zusammenhang mit den Figuren beschrieben w^rde«

$09817/0288