DE2749011A1

DE2749011A1 - Verbindungsanordnung zwischen einer schwimmenden konstruktion und einem anker

Info

Publication number: DE2749011A1
Application number: DE19772749011
Authority: DE
Inventors: Roger Maari
Original assignee: Single Buoy Moorings Inc
Current assignee: Single Buoy Moorings Inc
Priority date: 1976-10-29
Filing date: 1977-10-28
Publication date: 1978-05-18
Also published as: BE860243A; IN149133B; JPS5355891A; GB1591945A; NO773690L; FR2369153A1; NL7612046A; FR2369153B1; AU511883B2; NO147709B; NO147709C; AU3015777A; BR7707203A; US4106146A; IT1106509B

Description

Anmelder: SINGLE BOUY MOORINGS INC., 12, Rue Abbe Bovet,
Fribourg
Schweiz

Verbindungsanordnung zwischen einer schwimmenden Konstruktion und einem Anker

Die Erfindung betrifft eine Verbindungsanordnung zwischen einer schwimmenden Konstruktion und einem Anker, die sich von dem Anker nach oben erstreckende Verbindungsmittel in Form einer Stange oder eines Rohrs aufweist, das an seinemunteren Ende über zwei rechtwinklig zueinander angeordnete waagerechte Achsen mit dem Anker verbunden ist und an seinem oberen Ende sich quer zu ihm erstreckende Mittel trägt, die vertikal um eine horizontale Achse schwenkbar mit der schwimmenden Konstruktion verbunden und für Schwenkbewegungen um das Rohr vorgesehen sind.

Verbindungsanordnungen dieser Art, die zwischen einer schwimmenden Konstruktion und einem Anker angeordnet werden, sind bereits bekannt. Sie besitzen sich von dem Anker nach oben erstreckende Verbindungsmittel, die einer Zugbeanspruchung unterworfen werden können und deren unteres Ende über ein zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Achsen aufweisendes Verbindungsstück mit dem Anker verbunden ist. Das obere Ende der Verbindungsmittel ist mit einem Ende eines sich quer zu den

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Verbindungsmitteln erstreckenden Arms so verbunden, daß diesem eine Drehbewegung um die Verbindungsmittel und relativ zu den Verbindungsmitteln eine vertikale Schwenkbewegung möglich ist, wobei der Arm seine Dreh bzw. Schwenkbewegungen um rechtwinklig zueinander angeordnete horizontale und vertikale Achsen ausführt. Das andere Ende des Arms, der schwimmfähig ist, ist über eine horizontale Achse mit der schwimmenden Konstruktion verbunden.

Die bis jetzt bekanntgewordenen Verbindungsanordnungen dieser Art beziehen sich alle auf das Verbinden eines Ankers mit einem Schiff und sind für das Verbinden eines Ankers mit beispielsweise einer Schwimmplattform, deren Schwimmer sich unterhalb der Wasseroberfläche befinden, wenig geeignet, weil sich die Stellung der sich vom Anker nach oben erstreckenden, beispielsweise aus einer Stange oder einem Rohr bestehenden Verbindungsmittel relativ zum Kopf der schwimmenden Konstruktion verlagert, wenn sich der Querarm infolge einer Änderung der Höhe des Wasserspiegels oder aufgrund von vom Anker ausgehenden Kräften um seine horizontale Achse dreht, so daß die Verbindungsmittel gegenüber der

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schwimmenden Konstruktion eine höchst unerwünschte Stellung einnehmen können.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, dieses Problem zu lösen und die Bewegungen des oberen Endes der Verbindungsmittel gegenüber der schwimmenden Konstruktion auf ein Minimum herabzudrücken .

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Zwischenglieder sich vertikal um eine sich rechtwinklig zur Längsachse des Rohrs erstreckende horizontale Achse und auch um diese Längsachse selbst drehen können, wobei sie gleichzeitig zwecks Ausführung von vertikalen Schwenkbewegungen um eine horizontale Achse drehbar mit dem benachbarten Ende der Gelenkarme verbunden sind, deren anderes Ende zwecks Ausführung von ebenfalls vertikalen Drehbewegungen um eine horizontale Achse mit der schwimmenden Konstruktion drehbar verbunden ist.

Diese der gelenkigen Verbindung zwischen den Gelenkarmen und der schwimmenden Konstruktion dienenden horizontalen Achsen sind im Abstand voneinander angeordnet und können parallel, rechtwinklig oder unter jedem anderen Winkel zueinander verlaufen.

Die Verbindungsmittel sind auf diese Weise mit der

schwimmenden Konstruktion in mehr als einer Richtung, und dabei in jeder Richtung über einen Gelenkarm und ein Zwischenglied, verbunden, so daß sich der Vorteil ergibt, daß nicht nur der Kopf der Verbindungsmittel seine Stellung relativ zu der schwimmenden Konstruktion fast genau beibehält, sondern auch die horizontalen Kräfte verteilt werden.

Die Erfindung hat auch erkannt, daß dann, wenn die Länge der Zwischenglieder kleiner als der horizontale Abstand zwischen den Anlenkpunkten der Zwischenglieder an die Gelenkarme ist, die während der Relativbewegungen zwischen den Verbindungsmitteln und der schwimmenden Konstruktion auftretenden horizontalen Kraftkomponenten in entgegengesetzte Richtungen wirken. Im vorliegenden Fall heißt das, daß zwei entgegengesetzt angeordnete und in der beschriebenen Weise verbundene Teile der schwimmenden Konstruktion voneinander weg oder aufeinander zu gedrängt werden, daß dann aber, wenn die Länge jedes Zwischenglieds größer als der horizontale Abstand zwischen den Anlenkpunkten der Zwischenglieder an die Gelenkarme ist, die horizontalen Kraftkomponenten in die gleiche Richtung wirken können, was im Falle des Vorliegens großer Kräfte von Vorteil ist.

Die angestrebte Kräfteverteilung kann auch dann erreicht werden, wenn die den verschiedenen Gelenkarmen zugeordneten Zwischenglieder aus einer einzelnen Stange

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bestehen, die in ihrer Mitte zwecks Ausübung einer der Längsachse der Verbindungsmittel gegenüber vertikalen Schwenkbewegung und einer Schwenkbewegung um die Verbindungsmittel mit den Verbindungsmitteln verbunden ist. Als besonders vorteilhaft wird in diesem Zusammenhang eine Anordnung angesehen, bei der sich die einzelne Stange im wesentlichen vertikal und die Gelenkarme im wesentlichen horizontal erstrecken, weil dann die horizontalen Kräfte nicht nur in derselben Richtung auf die schwimmende Konstruktion wirken sondern auch im wesentlichen gleich groß sind.

In den Zeichnungen, die drei Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, ist:

Fig. 1 eine etwas schematisch gehaltene Ansicht des ersten Ausfuhrungsbeispiels der erfindungsgemäßen Verbindungsanordnung;

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht des zweiten Ausführungsbeispiels;

Fig. 3 eine Unteransicht der Fig. 2 mit weggelassenem Anker;

Fig. 4 eine den Fig. 1 und 2 ähnliche Aneicht des dritten Ausführungsbeispiels, und

Fig. 5 eine Unteransicht der Fig. 4.

Fig. 1 zeigt eine schwimmende Konstruktion in Form einer Schwimmplattform 1 mit im wesentlichen zylindrischen, sich unter dem Wasserspiegel befindenden und zueinander parallel angeordneten Schwimmern 2. Auf dem Gewässerboden befindet sich ein Anker 3, von dem aus sich Verbindungs-

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mittel in Form einer starren, verwindungssteifen Stange oder eines Rohrs 4 nach oben erstrecken. An seinem unteren Ende ist das Rohr 4 über zwei rechtwinklig zueinander angeordnete waagerechte Achsen 5 an dem Anker 3 befestigt, um ein Schwojen der Schwimmplattform 1 um den Anker 3 zu ermöglichen. Neben seinem oberen Ende trägt das Rohr ein Kardangelenk 6, das eine Schwenkbewegung der noch zu beschreibenden untereinander verbundenen Teile der schwimmenden Konstruktion um eine durch das Rohr 4 gebildete vertikale Achse und um mindestens eine horizontale, sich rechtwinklig zu der vertikalen Achse erstreckende Achse ermöglicht. Die schwimmende Konstruktion weist Gelenkarme 7 und 8 auf, die um horizontale Achsen drehbar mit den Schwimmern 2 verbunden sind und Auftriebskörper 9 bzw. 10 tragen.An ihren inneren bzw. einander benachbarten Enden sind die Gelenkarme 7 bzw. 8 mittels horizontaler Drehachsen 19 bzw. 20 mit dem einen Ende zweier Zwischenglieder 11 bzw. 12 gelenkig verbunden. An ihrem anderen Ende sind die Zwischenglieder 11 und 12 für eine vertikale Verschwenkbarkeit um eine horizontale Achse mit dem Kardangelenk 6 verbunden.

Die in voll ausgezogenen Linien in Fig. 1 dargestellte Stellung wird von den einzelnen Teilen dann eingenommen, wenn sich die Schwimmplattform 1 senkrecht über dem Anker 3 befindet, wohingegen die Strichpunktlinien die Stellung zeigen, die die Teile dann einnehmen, wenn sich die Schwiiranplattform 1 nicht senkrecht über

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dem Anker 3 befindet. Die horizontalen Kraftkomponenten, die durch die Bewegung der Schwimmer 2 relativ zum Rohr 4 hervorgerufen werden, wirken auf diese Schwimmer in entgegengesetzten Richtungen, wenn die einzelnen Teile so bemessen sind, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Das obere Ende 13 des Rohrs 4 wird dabei in horizontaler Richtung relativ zu den Schwimmern 2 nur in sehr geringem Maße verschoben.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 kann, und ist es vorzugsweise auch, die Länge der Zwischenglieder 11 und 12 wesentlich größer als der horizontale Abstand zwischen den Drehachsen 19 und 20 sein. Die beste Anordnung ist die, wenn der Abstand zwischen den Drehachsen 19 und 20 so klein wie nur möglich ist. Dann wirken die horizontalen Kräfte auf die Schwimmplattform 1 in die gleiche Richtung und der Unterschied in ihrer Größe ist nicht sehr groß.

Das in Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 dadurch, daß über Drehverbindungen an den entgegengesetzten Enden einer zwischengeschalteten einzelnen Stange 17 in Form eines Rahmens 17' (Fig. 3) Gelenkarme 15 und 16 vorgesehen sind, wobei der Rahmen 17' für eine vertikale Verschwenkbarkeit und eine 360°-Drehbarkeit um die Achse des Rohrs 4 mittels eines Kardangelenks 18 am Rohr 4 befestigt ist. Die Länge jedes der Gelenkarme und 16 beträgt etwa die Hälfte des Abstands zwischen den

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Punkten 21 und 22, an denen die Gelenkarme 15 und 16 mit den Schwimmern 2 gelenkig verbunden sind.

Es ist auch möglich, die Gelenkarme an der Außenseite des Rohrs 4 in verschiedenen symmetrischen Anordnungen verteilt anzuordnen. So können zum Beispiel drei Arme, die jeweils einen Winkel von 120° oder vier Arme, die jeweils einen Winkel von 90° zwischen sich einschließen, vorgesehen werden. Eine derartige Anordnung bewirkt eine vorteilhafte gleichmäßige Verteilung der Kräfte.

Fig. 4 und 5 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Rohr 4 in einer Richtung über ein Kardangelenk sowie einen sich schräg nach oben erstreckenden Gelenkarm 24 und ein Zwischenglied 25 mit einem der Schwimmer und rechtwinklig dazu über einen sich schräg nach unten erstreckenden Gelenkarm 27 und ein Zwischenglied 28 mit einer die beiden Schwimmer verbindenden Traverse 26 verbunden ist. Bei einer derartigen Anordnung, bei der die Achsen der Gelenkarme zwischen sich in einer horizontalen Ebene einen Winkel einschließen, bleibt ungeachtet des einwirkenden Zugs das obere Ende des Rohrs 4 relativ zur Schwimmplattform 1 stets in seiner Stellung.

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Claims

Q Patentansprüche:
Verbindungsanordnung zwischen einer schwimmenden Konstruktion und einem Anker, die sich von dem Anker nach oben erstreckende Verbindungsmittel in Form einer Stange oder eines Rohrs aufweist, das an seinem unteren Ende über zwei rechtwinklig zueinander angeordnete waagerechte Achsen mit dem Anker verbunden ist und an seinem oberen Ende sich quer zu ihm erstreckende Mittel trägt, die vertikal um eine horizontale Achse schwenkbar mit der schwimmenden Konstruktion verbunden und für Schwenkbewegungen um das Rohr vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die sich quer zu dem Rohr (4) erstreckenden Mittel aus mehreren Gelenkarmen (7, 8; 15, 16; 24, 27) bestehen, die sich von dem Rohr (4) aus gesehen in verschiedene Richtungen erstrecken, und Zwischenglieder {11, 12; 17; 25, 28) vorgesehen sind, die an einem ihrer Enden mit den dem Rohr zugewandten Enden der Gelenkarme um horizontale Achsen (19, 20) vertikal verschwenkbar und an ihrem anderen Ende mit dem Rohr durch eine kardanische Verbindung verbunden sind.
2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (11, 12; 25) in Richtung auf das Rohr (4) zu schräg nach unten verlaufen.
3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder zweier verschieden gerichteter Gelenkarme (15, 16) aus einer einzelnen Stange (17) bestehen, die in ihrer Mitte zwecks Universalbewegung relativ zum Rohr (4) mit diesem verbunden ist.

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4. Verbindungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich in einer ihrer Stellungen die einzelne Stange (17) im wesentlichen vertikal und die Gelenkarme (15, 16) im wesentlichen horizontal erstrecken.
5. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkarme (24, 27) in der Draufsicht gesehen so angeordnet sind, daß sie zwischen sich wenigstens einen Winkel von weniger als 180 einschließen.
6. Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Gelenkarmen (7, 8; 24,27) zugeordneten Zwischenglieder (11, 12; 25, 28) in gegenläufigen vertikalen Richtungen schräg verlaufen.
7. Verbindungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel etwa 90° beträgt.