DE2842499C2 - Hubinsel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubinsel, deren Plattform mit heb- und senkbaren Stützbeinen versehen ist, die Dämpfungsvorrichtungen zur Aufnahme von Horizontalbewegungen der Stützbeine beim Abstützvorgang aufweisen, wobei die jedem Stützbein zugeordneten Dämpfungsvorrichtungen aus zwei im vertikalen Abstand angeordneten, an der Plattform befindlichen nachgiebigen Lagern besteht, von denen ein Lager so ausgebildet ist, daß das Stützbein wie bei einer· Kugelgelenklagerung um den Schnittpunkt der Stützbeinachse mit der horizontalen Mittelebene dieses Lagers beweglich ist, und das andere Lager so ausgebildet ist, daß es nur radial zur Stülzbeinachse nachgiebig ist

Derartige Hubinseln sind für bestimmte seebauliche Aufgaben oder Offshore-Bohrungen eingesetzte Wasserfahrzeuge. Um die Arbeitsposition sicher zu stellen, werden die Stützbeine der Plattform abgesenkt und

ίο dann die Plattform an den fest aufsitzenden Stützbeinen aus dem Wasser hervorgehoben, bis die erforderliche Höhe über dem Meeresspiegel erreicht ist Das Aufsetzen der Stützbeine ist immer eine kritische Operation. Die mit den Wellen auf- und abschwingende und auch seitlich bewegte Plattform kann bei ungünstigen Seeverhältnissen mehrfach mit den ausfahrenden Stützbeinen aufstoßen oder aufschlagen, ehe sie endgültig feststeht Das kann zu beträchtlichen Schäden an den Stützbeinen führen.

Um das zu verhindern, ist bei einem nach dem Anmeldetag veröffentlichten Stand der Technik der Vorschlag gemacht worden (vgl. die DE-OS 28 49 394), eine Hubinsel der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß die Lager so nachgiebig sind, daß die beim Aufsetzvorgang auftretenden Bewegungen aufgenommen werden können. Es sind jedoch keine Vorkehrungen getroffen, die eine feste Halterung der Stützbein·; nach dem Aufsetzen sicherstellen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hubinsel der eingangs beschriebenen Art derart weiter zu entwikkeln, daß unter Beibehaltung der erwähnten Beweglichkeit während des Aufsetzvorganges eine sichere Führung der Stützbeine nach deren Aufsetzen und beim Anheben der Plattform gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den Stützbeinen eine unabhängige, vorher auf den Meeresboden abgesenkte Unterkonstruktion zugeordnet ist, daß die radial nachgiebigen Lager jeweils aus mit einem Medium gefüllten Ringen oder aus Lagerschalen bestehen, die die Stützbeine umgeben, und daß die radial nachgiebigen Lager nach dem Verbindungsvorgang der unteren Enden der Stützbeine mit der Unterkonstruktion bis zur Unnachgiebigkeit verstellbar sind.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 6.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine Hubinsel in seitlicher Ansicht,

Fig. 2die Einzelheit Znach Fig. 1,

F i g. 3 die Draufsicht auf eine Ausführungsform des radial nachgiebigen Lagers und

F i g. 4 die Ausbildung nach F i g. 3 in einem Vertikalschnitt.

Die dargestellte Hubinsel besteht aus der Plattform 1 und den heb- und senkbaren Stützbeinen 2. Die Stützbeine 2 stützen sich in der Arbeitsposition der Plattform 1 auf einer auf dem Meeresboden ruhenden, zuvor abgesenkten Unterkonstruktion 3 ab.

Die Plattform 1 ist selbstschwimmend und wird von Hochseeschleppern zu dem vorgesehenen Errichtungsort auf See geschleppt. Während des Ausrichtens der Plattform 1 über der Unterkonstruktion 3 und während des Absenkens der Stützbeine 2 schwimmt die Plattform 1 auf der Meeresoberfläche und wird dabei je nach der Höhe der Wellen mehr oder weniger stark angehoben und wieder abgesenkt.
Der hydraulische Antrieb für das Absenken der

Stützbeine 2 und das spätere Anheben der Plattform 1 besteht aus mehreren gleichmäßig um jedes Stützbein 2 angeordneten Zylindern 4. Die Zylinder 4 sind mit einem unteren Träger der Plattform 1 verbunden. Dabei sind sie so abgestützt, daß sie um zw:i zueinander senkrechten waagerecht liegenden Achsen schwenken können. Die Kolbenstangen der Zylinder 4 greifen gelenkig an einem Ring 5 an. Der Ring 5 ist über eine hydraulisch zu betätigende Hebelvorrichtung 6 mit dem Stützbein 2 zu verklammern. Unterhalb des Ringer 5 ist ein weiterer, ebenfalls mit dem Stützbein 2 zu verklammernder Ring 7 vorgesehen.

Stehen die Stützbeine 2 mit ihren Auflageflächen auf den entsprechenden Gegenlagern der Unterkonstruktion 3 auf, so werden die Kolbenstangen der Zylinder 4 bei verklammertem Ring 5 eingezogen, wodurch die Plattform 1 gegenüber den Stützbeinen 2 angehoben wird. Ist die in der F i g. 2 dargestellte Stellung der Zylinder 4 erreicht, so wird die Plattform 1 über den Ring 7 mit dem Stützbein 2 verklammere Nach Lösen der Verklammerung des Ringes 5 werden die Kolbenstangen der Zylinder 4 ausgefahren. Danach wird das Einziehen und Ausfahren der Kolbenstangen der Zylinder 4 und das wechselseitige Verklammern der Ringe 5 und 7 wiederholt, bis die Plattform 1 die gewünschte Stellung oberhalb des Meeresspiegels erreicht hat

Während des Absenkens der Stützbeine 2 bei schwimmender Plattform 1 wirken durch die wellenbedingte Bewegung der Plattform 1 unkontrollierbare Schläge in waagerechter Richtung auf die Stützbeine. Diese Schläge können Beschädigungen der Führungen der Stützbeine 2 innerhalb der Plattform 1 bewirken. Um diese Schläge auffangen zu können, ist jedes Stützbein 2 in zwei nachgiebig ausgebildeten Lagern 8 und 9 geführt. Das im oberen Teil der Plattform t angeordnete Lager 8 ist allseitig nachgiebig ausgebildet. Auf diese Weise kann das in dem Lager 8 geführte Stützbein 2 Pendelbewegungen um den Drehpunkt D, der dem Schnittpunkt der Mittelebene des Lagers 8 mit der Stützbeinachse entspricht, ausführen. Das Lager 8 ist aus einzelnen Segmenten gebildet, die in Umfangsrichtung um das Stützbein 2 auf Abstand angeordnet sind. Die Segmente 10 bestehen aus einem elastisch verformbaren Material, z. B. aus Gummi. Auf ihrer rückwärtigen Seite sind die Segmente 10 mit einer Stahlplatte 11, z. B. durch Verkleben, verbunden. Die Stahlplatte 11 ist an der Plattform 1 befestigt. Auf der dem Stützbein 2 zugewandten Seite sind dia Segmente 10 von einer Schale 12 umschlossen. In die Schale 12 ist eine am Stützbein 2 anliegende Gleitfläche 13 eingelassen. Die Gleitfläche 13 weist einen geringen Reibungsbeiwert auf.

Das im unteren Teil der Plattform 1 angeordnete Lager 9 kann nur in radialer Richtung nachgeben. Das Lager 9 ist durch zwei übereinanderliegende in sich geschlossene Ringe gebildet, deren Wände 14 aus einem nachgiebigen Material, z. B. aus Gummi, bestehen. Die Wände 14 umschließen einen Innenraum 15, der wahlweise mit einem inkompressiblen Medium wie Wasser oder einem kompressiblen Medium wie Luft gefüllt ist Die Zu- bzw. Abfuhr von Wasser erfolgt durch einen unteren Stutzen 16 und die Zu- bzw. Abfuhr der Luft durch einen oberen Stutzen 17, die durch die hintere Wand 14 des Lagers 9 geführt sind. Die Wände des Lagers 9 sind durch aufgelegte Platten 18 und 19 verstärkt Dabei ist die Breite der Platte 19 geringer als die Breite des Lagers 9. In die dem Stützbein 2 zugewandte Platte 18 ist eine Gleitfläche 13 von geringem Reibungsbeiwert eingelassen.

Während des Absenkens der Stützbeine 2 ist der Innenraum 15 des Lagers 9 mit Luft gefüllt Dank der Kompressibilität der Luft kann das Lager 9 in radialer Richtung elastisch nachgeben. Haben die Stützbeine 2 auf der Unterkonstruktion 3 aufgesetzt und soll die Plattform 2 angehoben werden, so wird die Luft aus dem Innenraum 15 durch Wasser vollständig verdrängt In diesem Fall ist das Lager 9 völlig unnachgiebig und wirkt wie eine Zentriervorrichtung. Auf diese Weise wird eine feste Führung der Stützbeine 2 erreicht

Bei der Ausfühningsform nach den Fig.3 und 4 ist das untere radial nachgiebige Lager durch eine Zentriereinrichtung ersetzt, die aus mehreren, im vorliegenden Fall vier, über den Umfang des Stützbeines 2 verteilt angeordneten Lagerschalen 20 besteht. Jede Lagerschale 20 ist auf den Kolbenstangen zweier Stellzylinder 21 abgestützt Die Stellzylinder 21 wirken in radialer Richtung und sind horizontal auf der Plattform 1 befestigt Die Stellzylinder 21, die in den Fig.3 und 4 in ihren jeweiligen Endstellungen dargestellt sind, können Bewegungen des Stützbeines 2 in radialer Richtung um etwa 600 mm nachgeben.

Die Zylinderräume zweier gegenüberliegender Stellzylinder 21 oder Stellzylindergruppen sind jeweils über eine Verbindungsleitung, in der ein Drossel- und Absperrventil angeordnet ist, verbunden. Bei einem Pendeln des Stützbeines 2 wird das Druckmedium, das aus dem Stellzylinder 21 auf der betreffenden Seite entweicht, über diese Verbindungsleitung in die Stellzylinder 21 auf der gegenüberliegenden Seite des Stützbeines 2 gefördert. Das in der Verbindungsleitung liegende Drosselventil sorgt für eine Dämpfung der Pendelbewegung.

Stehen die Stützbeine 2 auf der Unterkonstruktion 3 auf, so wird das Absperrventil in der Verbindungsleitung geschlossen. Der Kolben desjenigen Stellzylinders 21, deren Lagerschalen 20 sich am weitesten nach außen bewegt haben, werden mit Druckmedium beaufschlagt. Gleichzeitig wird das überschüssige Druckmedium aus den Kolbenräumen der Stellzylinder 21 auf der gegenüberliegenden Seite des Stützbeines 2 in einen Speicherbehälter abgelassen. Hat das Stützbein 2 seine senkrechte Stellung eingenommen, so werden alle Ventile für die Zufuhr und Abfuhr von Druckmedium gesperrt. Alle Stellzylinder 21 sind dann gleichmäßig beaufschlagt, so daß jetzt ein nachgiebiges Ausweichen des unteren Lagers des Stützbeines 2 ausgeschaltet ist. Anstelle der beschriebenen hydraulischen Steuerung können die Stellzylinder 21 auch so geschaltet sein, daß sie gegen einen Druckspeicher arbeiten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Hubinsel, deren Plattform mit heb- und senkbaren Stützbeinen versehen ist, die Dämpfungsvorrichtungen zur Aufnahme von Horizontalbewegungen der Stützbeine beim Abstützvorgang aufweisen, wobei die jedem Stützbein zugeordneten Dämpfungsvorrichtungen aus zwei im vertikalen Abstand angeordneten, an der Plattform befindlichen nachgiebigen Lagern besteht, von denen ein Lager so ausgebildet ist, daß das Stützbein wie bei einer Kugelgelenklagerung um den Schnittpunkt der Stützbeinachse mit der horizontalen Mittelebene dieses Lagers beweglich ist, und das andere Lager so ausgebildet ist, daß es nur radial zur Stützbeinachse nachgiebig ist, dadurch gekennzeichnet, daß den Stützbeinen (2) eine unabhängige, vorher auf den Meeresboden abgesenkte Unterkonstruktion zugeordnet ist, daß die radial nachgiebigen Lager (9) jeweils aus mit einem Medium gefüllten Ringen oder aus Lagerschalen (20) bestehen, die die Stützbeine (2) umgeben, und daß die radial nachgiebigen Lager (9) nach dem VerbindungsVorgang der unteren Enden der Stützbeine (2) mit der Unterkonstruktion (3) bis zur Unnachgiebigkeit verstellbar sind.

2. Hubinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das kugelgelenkartige Lager (8) aus einzelnen in Umfangsrichtung auf Abstand angeordneten Segmenten (10) gebildet ist, die aus einem elastisch verformbaren Material bestehen und die einseitig mit der Plattform (1) verbunden sind.

3. Hubinsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das nur radial nachgiebige Lager (9) Wände (14) aus einem nachgiebigen Material aufweist, die einen Innenraum (15) umschließen, der wahlweise mit einem kompressiblen oder einem inkompressiblen fließfähigen Medium füllbar ist.

4. Hubinsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebigen Lager (8,9) auf ihrer dem Stützbein (2) zugewandten Seite mit einer Gleitfläche (13) von geringem Reibungsbeiwert versehen sind.

5. Hubinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zentriereinrichtung ausgebildeten Lagerschalen (20) auf den Kolbenstangen von innerhalb der Plattform (1) angeordneten Stellzylindern (21) abgestützt sind, deren Kolben wahlweise frei nachgeben oder gleichmäßig beaufschlagt sind.

6. Hubinsel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenräume zweier gegenüberliegender Stellzylinder (21) über eine mit einem Drossel- und Absperrventil versehene Verbindungsleitung verbunden sind.