DE2843345A1

DE2843345A1 - Auslegeranordnung, insbesondere zur offshore-brandbekaempfung

Info

Publication number: DE2843345A1
Application number: DE19782843345
Authority: DE
Inventors: Thomas Leon Elliston
Original assignee: Sedco Inc
Current assignee: Sedco Inc
Priority date: 1978-05-18
Filing date: 1978-10-04
Publication date: 1979-11-22
Also published as: FI783031A; FR2425974A1; SE7810297L; AU514865B2; GB2024769B; AU4113278A; BR7902970A; FR2425974B1; GB2024769A; NL7810059A; US4285629A; DE2843345C2; NO783279L

Description

PAT EN TA .si WALTE A. GRÜNECKER

DlPL-ING

H. KINKELDEY

CK-INGl

W. STOCKMAIR

OfI-INCi · AeE iCALTECH

K. SCHUMANN

Oft HER NAT.· DIPL-PHYS

P. H. JAKOB

DlPL-IWQ

G. BEZOLD

DRBERNAr-DlFL-CKM

8 MÜNCHEN Q2

MAXIMILIANSTRASSE

P 13 185

Auslegeranordnung, insbesondere zur Offshore-Brandbekämpfung

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Bedienungsausrüstung für Brandbekämpfungsarbeiten und insbesondere auf eine ausfahrbare Auslegeranordnung, die vom Arbeitsdeck eines teilweise tauchfähigen Wartungsschiffes aus für die Bekämpfung von Bränden auf Offshore-Plattformen bedient werden kann.

Mit zunehmendem Energiebedarf nimmt auch die Notwendigkeit der Erdölsuche und Produktion in Offshorefeldern

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TELEFON (OBS) 222882 TELEX O0-293BO TELEaRAMMS MONAPAT TELEKOPIERER

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und tiefen sowie rauhen Gewässern zu. Bei solchen offshoreseitigen Erdölgewxnnungsanlagen ist es besonders wichtig, geeignete Massnahme vorzusehen, um die Auswirkungen von Blowouts, Bränden und Erdölüberlaufverlusten .so gering wie möglich zu halten. Es besteht daher ein fortdauerndes Interesse an der Entwicklung von Konzepten und Anlagen, um derartigen Of f shoreunf ällei weltweit in rauheren und tieferen Gewässern entsprechend entgegentreten zu können.

Von besonderer Bedeutung ist dabei die Möglichkeit eines Brandes auf einer Offshore-Plattform in relativ tiefem und rauhem Gewässer. Derartige Brände sind so intensiv, dass der Offshorebohrturm und die zugehörigen Anlagen zusammenfallen und im Bereich des Brandes zu einer Masse zusammenschmelzen. Um den Brand zu löschen muss das zusammengefal-. lene Bauwerk entfernt werden, damit für die Anordnung einer explosiven Ladung Platz geschaffen wird. Diese explosive Ladung wird anschliessend zum Ausblasen des Brandes zur Detonation gebracht. Da solche Brände sehr intensiv verlaufen und z.B. mit Temperaturen von 1o93° C und mehr verbunden sind, können sich Personen oder Wartungsschiffe nicht ausreichend nahe genug der Plattform nähern, um die Brandbekämpfung vorzunehmen.

Eine neuere Entwicklung ist ein halbtauchfähiges Wartungsschiff zur Brandbekämpfung von Offshore-Plattformen. Dieses Schiff wird in der US-Patentanmeldung Seriennr. 845.831 vom 31.Oktober 1977 mit dem Titel "Eigenbewegliches halbtauchfähiges Wartungsschiff" beschrieben. Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Darstellung der zu schützenden Details einer ausfahrbaren Auslegeranordnung, die sich sicher und wirkungsvoll vom Deck eines derartigen Wartungsschiffes zur Durchführung von Brandbekämpfungsarbeiten an Offshore-Platt-

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formen bedienen lässt.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine ausfahrbare Auslegeranordnung für die Durchführung von Brandbekämfpungsarbeiten auf einer Offshore-Plattform. Die ausfahrbare Auslegeranordnung eignet sich insbesondere zur Betätigung von einem halbtauchfähigen Wartungsschiff einer Bauart aus, die ein Ärbeitsdeck besitzt, von dem aus die seemässigen Wartungsarbeiten durchgeführt werden können. Die ausfahrbare Feuerauslegeranordnung weist einen länglichen verstrebten Träger, der relativ zum Deck ausfahrbar ist, und einen länglichen Ausleger auf, der sich relativ Z-um Träger ausfahren lässt. Auf dem Deck des Wartungsschiffs ist eine Führungsbahn befestigt, um die Bewegung des ausfahrbaren Trägers von einer abgestellten Lage in die Arbeitsstellung zu führen. Auf dem Träger ist eine Führungsbahn befestigt, um die Bewegung von einer Schlittenanordnung längs der Länge des Trägers z-u führen. Die Ausrichtung der Aus leger anordnung in horizontaler Winkelrichtung und Neigung erfolgt durch einen Tragrahmen, der schwenkbar an der Schlittenanrodnung so befestigt ist, dass er in einer horizontalen Ebene winkelmässig bewegt werden kann, während ein Drehlager schwenkbar am Tragrahmen so befestigt ist, dass es den länglichen Ausleger in einer vertikalen Ebene winkelmässig bewegbar hält. Das Drehlager weist Wandbereiche auf, die eine zentrale axiale Durchlasspassage bilden, in die ein hinterer Auslegerabschnitt angeordnet ist und von der ein vorderer Auslegerabschnitt bis zu einer gewünschten Stelle auf der Offshore-Plattform absteht. Zwischen der Schlittenanordnung und dem Tragrahmen erstreckt sich ein erstes lineares Betätigungsorgan um den Tragrahmen in der horizontalen Ebene zu verlagern. Zwischen der Schlittenanordnung und dem Drehlager erstreckt sich ein zweites lineares Betätigungsorgan, das den länglichen Ausleger in der vertikalen Ebene versetzt. Ein drittes, zwischen Drehlager und Ausleger angeordnetes lineares Betätigungsorgan kann den Ausleger längs der Achse des

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Drehlagers verschieben.

Gemäss einem wesentlichen Merkmal der Erfindung weist der längliche Ausleger eine Vielzahl länglicher Wände mit Seitenabschnitten auf, die mit ihren Kanten aneihanderstossend verbunden sind, so dass eine Wandanordnung gebildet wird, die sich durch einen polygonalen Querschnitt auszeichnet. Der längliche Ausleger besteht aus einem ersten Abschnitt von im wesentlichen konstantem Durchmesser längs seiner Länge und einem zweiten Abschnitt, dessen Durchmesser sich längs seiner Länge verjüngt. Es wurde festgestellt, dass diese spezielle konstruktive Anordnung ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht bei der Handhabung grosser Lasten besitzt, während die polygonale Konfiguration eine rasche und gleichmässige Wärmeabfuhr bei Einsatz unter hohen Temperaturen schafft. Gemäss einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung ist eine Greiferanordnung an einem.Endbereich des länglichen Auslegers um die Auslegerlängsachse drehbar befestigt. Der Greifer besitzt eine feststehende Backe, eine bewegliche Backe mit einem Hebelabschnitt, der schwenkbeweglich relativ zur feststehenden Backe gehalten ist, und eine bewegliche, mit der Greiferanordnung verbundene Zugstange, die die bewegliche Backe relativ zur feststehenden Backe versetzt.^ Ein Zugrohr ist im Ausleger angeordnet und verbindet mechanisch die bewegliche Backe mit einem linearen Betätigungsorgan zum Zwecke der Verlagerung der beweglichen Backe relativ zur feststehenden Backe. Das Zugrohr ist ebenfalls mit einem Drehbetätigungsorgan verbunden, um die Greiferanordnung um die Längsachse der Ausleger anordnung zu verdrehen. Ein verbesserter Gelenkmechanismus ist vorgesehen,um die lineare Bewegung der Zugstange in eine Drehbewegung der beweglichen Backe auf wirksame Weise umzusetzen, damit diese'auf einen zwischen bewegli-

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eher und feststehender Backe eingeklemmten Gegenstand eine Scherkraft aufbringen kann.

Zusammengefasst wird durch die Erfindung eine ausfahrbare Auslegeranordnung für die Vornahme von Brandbekämpfungsarbeiten auf einer Offshore-Plattform von einem teilweise tauchfähigen Wartungsschiff aus geschaffen. Die Auslegeranordnung wird mittels einer Schlxttenanordnung in Arbeitsstellung bewegt, wobei die Schlxttenanordnung längs einer auf dem Deck des Wartungsschiffes befestigten Fahrbahn beweglich angebracht ist. Die Ausrichtung der Auslegeranordnung in horizontaler Winkelrichtung und Neigung erfolgt durch einen Tragrahmen/ der schwenkbar auf der Schlxttenanordnung gehalten ist, so dass er in einer horizontalen Ebene winkelmässig bewegt v/erden kann, und durch ein Drehlager, das auf dem Tragrahmen schwenkbar angebracht ist, so dass es in einer vertikalen Ebene winkelmässig bewegt werden kann. Ein länglicher Ausleger wird von Rollenlagerelementen axial durch das Drehlager beweglich abgestützt. Ein erstes lineares Betätigungsorgan ist mit der Schlxttenanordnung ,und dem Tragrahmen verbunden, um den Tragrahmen in der horizontalen Ebene zu versetzen. Ein zweites lineares Betätigungsorgan, ist mit dem Drehlager und der Schlxttenanordnung verbunden, um das Drehlager in der vertikalen Ebene zu versetzen, während ein drittes lineares Betätigungsorgan mit dem Ausleger und dem Drehlager in Verbindung steht, um den Ausleger längs der Drehlagerachse zu verschieben. Der längliche Ausleger zeichnet sich durch einen polygonalen Querschnitt aus, wobei der hintere Abschnitt des Auslegers längs seiner Länge einen im wesentlichen konstanten Durchmesser hat, während der vordere Auslegerabschnitt sich längs seiner Länge im Durchmesser verjüngt. Diese besondere Konfiguration ergibt ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und eine hohe Widerstandsfähigkeit ge-

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genüber den bei der Brandbekämpfung auftretenden Temperaturen. Eine hydraulische Greiferanordnung ist am Ende des ausfahrbaren Auslergers befestigt, um zwangsmässig Bauwerksteile von der Offshore-Plattform während der Brandbekämpfung entfernen zu können. Die Greiferanordnung zeichnet sich durch eine bewegliche Backe aus_; die mit einer Zugstange über eine Hebelanordnung verbunden ist, wobei die Hebelanordnung über den gesamten Schliessbereich der beweglichen Backe eine im wesentlichen konstante Scherkraft schafft. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 eine Seitenansicht von einem teilweise tauchfähigen Wartungsschiff mit einer darauf befestigten ausfahrbaren Brandauslegeranordnung gemäss der Erfindung,

Fig.2 eine Teildraufsicht auf das Hauptdeck des teilweise tauchfähigen Wartungsschiffs nach Fig.1 mit Darstellung der ausfahrbaren Brandauslegeranordnung in einer abgestellten Lage,

Fig.3 eine Draufsicht ähnlich Fig.2 mit Darstellung des ausfahrbaren Trägers der Auslegeranordnung in Arbeitsstellung,

Fig.4 eine Ansicht ähnlich Fig.1 mit dem nahe einer Offshore-Plattform verankerten teilweise tauchfähigen Wartungsschiff und der ausfahrbaren Brandauslegeranordnung in voll ausgefahrener Arbeitsstellung z.ur Vornahme der Brandbekämpfung,

Fig.5 eine Seitenansicht der ausfahrbaren Brandausiegeranordnung nach der Erfindung,

Fig. 6 eine Draufsicht auf die ausfahrbare Brandauslegeranordnung nach Fig.5,

Fig.7 eine teilweise geschnittene Hinteransicht der aus-

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fahrbaren Brandauslegeranordnung nach Fig.5,

Fig.8 eine geschnittene Ansicht längs der Linie VIII-VIII in Fig.7,

Fig.9 eine teilweise geschnittene Ansicht des hinteren Abschnitts des ausfahrbaren Brandauslegers,

Fig.io eine Fig.9 ähnliche Ansicht bezüglich des Aufbaus des vorderen Abschnitts des ausfahrbaren Brandauslegers,

Fig.11 eine Ansicht bezüglich des Aufbaus der am vorderen Auslegerabschnitt gem. Fig.Io befestigten Greiferanordnung ,

Fig.12 eine Ansicht der in Fig.11 gezeigten Greiferanordnung und

Fig.13 eine endseitige Ansicht des den ausfahrbaren Ausleger nach Fig.9 und To abstützenden Drehlagers.

In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche Teile durchgehend die gleichen Bezugszeichen verwendet.

I
Insbesondere in Fi_vg.l-4 ist die Erfindung in Verbindung mit einem eigenbeweglichen, halbtauchfähigen, säulenstabilisierten Wartungsschiff To gezeigt, dessen grundlegende Merkmale im Detail in der US-Patentanmeldung Seriennr. 845.831 vom 31.Okt.1977 mit dem Titel "Eigenbewegliches halbtauchfähiges Wartungsschiff" beschrieben sind. Auf diese Anmeldung wird daher hier ausdrücklich Bezug genommen. Baim Wartungsschiff Io handelt es sich um eine säulenstabilisierte eigenbewegliche und halbtauchfähige Doppelrumpfbauart, die für längeren Einsatz in relativ tiefen und rauhen Gewässern Z..B. in den Fördergebieten der Nordsee entsprechend aufgebaut und ausgerüstet ist.

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Eine ausfahrbare Auslageranordnung 12 für Feuerlöschzwecke ist in Fig.1 und 2 in einer abgestellten Lage auf einem Arbeitsdeck 14_; in Fig.3 in einer Zwischenlage und in Fig.4 in der voll ausgefahrenen Arbeitsstellung nahe einer Offshore-Plattform 16 gezeigt. Die ausfahrbare Auslegeranordnung 12 umfasst einen ausfahrbaren verstrebten Träger 18, einen. Löschwagen 2o und einen ausfahrbaren Löscharm oder Ausleger 22. Der ausfahrbare Träger 18 ist zur Vornahme einer geführten Bewegung auf parallelen Schienen 24 angebracht, die an dem Arbeitsdeck 14 befestigt sind und den über die Vorderkante des Wartungsschiffs 1o ausfahrbaren Träger halten. Der ausfahrbare Träger 18 weist eine Vielzahl in Zug- und Druckrichtung beanspruchte Querverstrebungselernente üblicher Bauweise auf. Längs der Oberseite des ausfahrbaren Trägers 18 sind parallele Fahrschienen 27 (Fig.5 und7) befestigt, die der Bewegung des Löschwagens 2o relativ zum ausfahrbaren Träger dienen. Der ausfahrbare Träger 18 wird über das Ärbeitsdeck 14 mittels hydraulischer Gleitböcke 26 bewegt, während die Bewegung des Löschwagens 2o von einer hydraulischen Antriebsanordnung aufgebracht wird, die nachfolgend näher beschrieben wird.

Die bevorzugte Vorgehensweise zum Ausfahren der Auslegeranordnung 12 besteht darin, dass der Träger 18 längs der

Fahrschienen 24 durch Betätigung der hydraulischen Gleitböcke 26 zu einer gewünschten Vorwärtsstellung gem.Fig.3 vorbewegt wird. Nichtgezeigte Verankerungsbolzen werden durch einen Gleitträgerflansch am Achterende geschoben. Ferner wird der Löschausleger 22 aus seiner abgestellten Position gem. Fig.2 mittels eines Drehkrans 28 angehoben und auf dem Löschwagen 2o angeordnet und damit verschraubt. Nach diesem anfänglichen Einrichtungsvorgang befindet sich der Löschausleger 22 in der voll zurückgezogenen Stellung

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gemäss Fig.3, bevor die Stellung des ausfahrbaren Trägers 18 verändert wird.

Die ausfahrbare Auslegeranordnung 12 ist so ausgelegt, dass sie um 9 - 24 Meter nach vorne über den Bug hinaus arbeiten kann. Nach dem Ausfahren des Trägers 18 nach vorne längs der Schienen 24 in die gewünschte Stellung und dem Verriegeln des Trägers in dieser Stellung,- kann der Löschwagen 2o längs der Fahrschienen 27 zum vorderen Ende des Löschauslegers bewegt werden. Der Löschwagen 2o lässt sich z.u irgendeiner beliebigen Stellung längs des Trägers 18 bewegen. Die ausfahrbare Auslegeranordnung wird ständig von einem Wasserstrahl gekühlt, wenn sie sich,wie in Fig, 4 gezeigt, nahe der Feuerstelle befindet.

Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung ist der ausfahrbare Löschausleger 22 mit einer Greiferanordnung 3o versehen, die am äusseren Ende des Auslegers befestigt ist, um Teile der brennenden oder beschädigten Konstruktion zwangsmässig zu entfernen, Steuerventile zu stellen oder explosive Ladungen anzulegen. Bei Verwendung der Löschauslegeranordnung 12 zum Anbringen von Sprengstoffen wird dex Greifer vorzugsweise vom Ende des Auslegers 22 weggenommen und an das Aus'legerende eine nicht gezeigte Sta.nge angeschweist, die die explosive Ladung trägt.

In Fig.5,6,7 und 8 ist der Aufbau der ausfahrbaren Auslegeranordnung 12 im Detail gezeigt. Der ausfahrbare verstrebte Träger weist die Schienen 27 auf, die die Bewegung von einer Laufkatze oder Schlitzenanordnung 32 führen. Die Schienen 27 sind vorzugsweise mit Zähnen versehen, in die ein vom Schlitten 32 getragenes, sich drehendes Antriebsrad 36 eingreift. Die Bewegung der Schlxttenanrodnung 32 wird mittels oberer, bzw. unterer

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Rollen 38, 4o und mittels seitlicher Druckrollen 42 stabilisiert. Die Stabilisierungsrollen sind an einer Schlittenschweisskonstruktion 44 befestigt, mit der ein Tragrahmen 46 mechanisch so verbunden ist, dass er in einer horizontalen Ebene verdreht werden kann, so dass sich der ausfahrbare Löschausleger 22 von einer Horizontalwinkelstellung in die andere bewegen lässt. Der Tragrahmen 26 ist auf einer Zahnradschweisskonstruktion 48 befestigt, an der ein kreisförmiges Zahnrad mit Zähnen 5o ausgebildet wurde. Die plattenförmige Schweisskonstruktion 48 mit dem Zahnrad wird drehbeweglich von der Schlittenschweisskonstruktion 44 mittels einer Vielzahl Lagerkugeln 52 gehalten, die in kreisförmigen Lauf schalen 5 4,5 6 eine abrollende Bewegung vornehmen können, wobei die Lauf schalen 54,56 so ausgerichtet sind, dass sie einen durchgehenden ringförmigen Laufweg bilden, der sich um die Zahnradplatte 48 gem.Fig.8 der Zeichnung er·^ streckt.

Ein Drehlager 58 wird ausschwenkbar von dem Tragrahmen 46 durch Lagerzapfen 6o,62 gehalten, so dass das Drehlager 58 in einer vertikalen Ebene eine Winkelbewegung vornehmen kann und damit sich die Neigung des ausfahrbaren Löschauslegers 22 relativ zum Tragrahmen 46 verändern lässt. Ein Paar hydraulische lineare Betätigungsorgane 64,66 ist zwischen Tragrahmen 46 -und Drehlager 58 angebunden, um die Winkelbewegung des Drehlagers 53 bei dessen Verstellung in der vertikalen Drehebene zu steuern. Der Tragrahmen 46 wird ebenfalls in der horizontalen Drehebene durch ein Paar hydraulische lineare Betätigungsorgane 68, 7o verstellt, die wirkungsmässig mit einer ersten und zweiten Drehantriebsanordnung 72,74 verbunden sind, wobei jede Anordnung Zähne 76 aufweist, die mit den Zähnen 5o der Zahnradschwelsskonstruktion 48 kämmen, um die horizontale Winkelstellung des Tragrahmens 46 relativ zur Schlittenanordnung 32 zu steuern. Das hydraulische Druckfluid zur Beaufschlagung

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der linearen und rotatorischen Betätigungsorgane wird über eine Schlauchkettenanordnung 78A zugeführt. Eine Schlauchkettenanordnung 78B ist mit der Schlittenanordnung 32 verbunden und führt das hydraulische Fluid zu der hydraulischen Antriebsausrüstung z.B. der Antriebsanordnung 8o für den Schlitten, die von einem Hydraulikmotor 82 beaufschlagt wird.

Nach Fig.5,7 und T3 umfasst der ausfahrbare Ausleger 22 einen achterseitigen Auslegerabschnitt 22A und einen vorderen Auslegerabschnitt 22F. Die Auslegeranordnung 22 zeichnet sich durch einen polygonalen Querschnitt aus, vergl. insbesondere Fig.13, und wird durch acht längliche Wände 22B,C,D,E,G,H,I und J gebildet, die kantenmässig aneinanderstossend miteinander verbunden sind und eine achteckige Querschnittskonfiguration vorsehen. Der achterseitige oder hintere Abschnitt 22A wird von einer Endplatte 83 abgeschlossen und besitzt einen im wesentlichen konstanten Durchmesser, gemessen von den Mittelpunkten der diametral gegenüberliegenden Wände. Der vordere Abschnitt 22F verjüngt sich längs seiner Länge im Durchmesser. Wie zuvor erwähnt, ist diese besondereKonfiguration wegen ihrer . Wärme verteilenden Eigenschaft und des hohen Verhältnisses von Festigkeit zu Ge~ wicht ideal für die Handhabung grosser Lasten bei hohen Temperaturen geeignet. Bei dieser speziellen Anordnung umgeben weiter die anexnanderstossenden Seitenbereiche schützend die Steuervorrichtung für die Greiferanordnung 3o in einer inneren Kammer 84 (Fig.9und1o).

Der Durchmesser des hinteren Auslegerabschnitts 22A ist im wesentlichen konstant, und dieser Abschnitt wird axial beweglich durch das Drehlager 58 von Rollenlagerele-

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menten 86A-86D, die in Eingriff mit Lagerplatten 87A-87D (Fig.13) an diametral gegenüberliegenden Seitenwänden des ersten Auslegerabschnitts 22A stehen, und einer zweiten Gruppe Rollenlagerelementen 86E-86H (Fig.5,6) abgestützt, die in Eingriff mit den Lagerplatten· 87A-87D an den gegenüberliegenden Seitenwänden des hinteren Auslegerabschnitts 22A an einer Stelle desselben stehen, die axial relativ zu den ersten Rollenlagerelementen 86A-86D beabstandet ist. Diese Anordnung stabilisiert die Axialbewegung des Feuerauslegers 22 durch das Drehlager 58. Der ausfahrbare Feuerausleger 22 ist relativ zum Drehlager mittels eines hydraulischen linearen Betätigungsorgans 88 beweglich, wie dies in Fig.7 angedeutet und in Fig.9 am besten zu sehen ist. Das hydraulische lineare Betätigungsorgan 88 besitzt eine Stangenhalterung 9o, die am Drehlager 58 befestigt ist, und einen Hydraulikzylinder 92, der an einem der Seitenwände des hinteren Auslegerabschnitts 22A gem.Fig.13 befestigt ist.

Ein wesentliches Merkmal der ausfahrbaren Feuer-oder Lösch-Auslegeranordnung 12 besteht darin, dass sie Ausrüstungsgegenstände vom Deck einer Offshore -Plattform retten kann. Um diese Aufgabe zu erfüllen, weist die Auslegeranordnung 12 eine am Drehlager befestigte Winde 94 und eine am äusseren Ende des vorderen Abschnitts 22F des ausfahrbaren Auslegers 22 befestigte Seilrolle 96 auf. Ein Hebeseil 98 enthält einen ersten, mit der Winde 94 verbundenen Endbereich und einen zweiten, in Eingriff mit der Seilrolle 96 befindlichen Endbereich. An dem zweiten Endbereich des Hebeseil 98 ist ein Haken 1oo befestigt, um bei entsprechender Betätigung der hydraulischen Winde 94 eine Last anzuheben. Diese Anordnung hat besondere Vorteile zum Retten von wertvollen Ausrüstungsgegenständen vom Deck einer Offshore-Plattform, die durch den Brand oder irgendeine

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andere drohende Katastrophe gefährdet sind.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, dass die Greiferanordnung 3o am äusseren Ende des vorderen Auslegerabschnitts 22F gem. Fig.5,6 und 1o befestigt ist. Die Greiferanordnung 3o ist mit dem Ende des vorderen Auslegerabschnitts 22F über Buchsenlagerelemente 1o2 verbunden, die eine Drehbewegung der Greiferanordnung 3σ um die Längsachse 1o4 der Auslegeranordnung 22 gem. Fig. 4 ermöglichen.

Die Greiferanordnung 3o weist eine feststehende Backe 1o6 und eine bewegliche Backe 1o8 mit einem. Hebelabschnitt 11o auf, der relativ zur feststehenden Backe 1o6 um einen Drehzapfen 112 schwenkbar gehalten ist. Eine bewegliche Zugstange 114 ist mit der Greiferanordnung 3o verbunden, um die bewegliche Backe relativ zur feststehenden zu verlagern.

In der zentralen Kammer 84 des Auslegers 22 ist ein Zugrohr 116 so gehalten, dass es relativ zur Längsachse 1o4 des Auslegers axial verschoben und verdreht werden kann» Das Zugrohr hat einen vorderen Endabschnitt 116F, der mit der Zugstange 114 verbunden ist, und einen hinteren oder achterseitigen Endabschnitt 116A, der mit einer Zugstange 118 verbunden ist. Das Zugrohr dient als Zwischenelement zur Übertragung der axialen und rotatorischen Kräfte auf die Greiferanordnung 3o. Ein Drehbetätigungsorgan 122 ist mit der Zugstange 118 gekuppelt, um das Zugrohr anzutreiben und die Greiferanordnung um die Längsachse 1o4 in Drehbewegung zx\ versetzen. Das Drehbetätigungsorgan 122 stellt eine konventionelle Hohlwellenkonstruktion dar, um die Zugstange 118 und das Zugrohr 116 um die Längsachse 1o4 verdrehen zu können, wobei gleichzeitig eine axiale Verschiebung des Zugrohres 116 und der Zugstange TT8 relativ zum Drehbetätigungsorgan 122 bei einer Beaufschlagung

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des linearen Betätigungsorgans 12o möglich ist.

In Fig.11 und 12 sind konstruktive Details der Greiferanordnung 3o wiedergegeben. Die Greiferanordnung 3o umfasst im wesentlichen einen Tragarm 124 mit einem länglichen Schaft 126. Durch den Schaft erstreckt sich axial ein gerader Schlitz 128, wobei die feststehende Backe 1o6 von einem Ende des Schaftes absteht und ein gekrümmter Schlitz 13o sich längs eines gekrümmten Weges durch die feststehende Backe 1o6 erstreckt. Der Hebelabschnitt 11 ο der beweglichen Backe 1o8 ist drehbar mit dem Tragarm durch den Zapfen 112 verbunden. Die Zugstange T14 hat einen hinteren Endabschnitt 114A, der mit dem Zugrohr 116 verbunden ist, und einen vorderen Endabschnitt 114F, der längs des geraden Schlitzes 118 bewegbar angeordnet ist.

Eine Verbindungsstange 132 besitzt einen hinteren Endabschnitt 132A, der längs des geraden Schlitzes 128 bewegbar angeordnet ist, und einen vorderen Endabschnitt 132F, der längs des gekrümmten Schlitzes T32 bewegbar angeordnet ist. In dem geraden Schlitz 128 ist ein Lagerzapfen 134 angeordnet, der den vorderen Endabschnitt 114F mit dem hinteren Endabschnitt T32A der Verbindungsstange 132 gelenkig verbindet. Ein Lagerzapfen T36 ist in ähnlicher Weise in dem gekrümmten Schlitz 13o angeordnet und verbindet den vorderen Endabschnitt der Verbindungsstange 132F mit dem Ende des Hebelabschnitts 1To. Vorzugsweise folgt der gekrümmte Schlitz T3o einem Bogen von konstantem Radius, dessen Krümmungsmittelpunkt konzentrisch zur Drehachse der beweglichen Backe liegt. Es wurde festgestellt, dass diese Hebelanordnung eine Umsetzung der von der Zugstange TI4 übertragenen Kraft in eine, im wesentlichen konstante Drehscherkraft erlaubt, wenn die bewegliche Backe eine Drehbewegung vornimmt.

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Da die Greiferanordnung 3o zur Beseitigung von Bauteilen von einer Offshore-Plattform dient, ist eine Abscherklinge 138 an der feststehenden Backe 1o6 angebracht, während an der beweglichen Backe 1o8 eine vordere und eine hintere Abscherklinge 14o,i42 befestigt sind. Die Funktion der oberen Scherklingen 14o,142 besteht darin, eine Scherkraft entsprechend einer Kraft zu übertragen, die von dem Zugrohr über die Zugstange, die Verbindungsstange und den Hebel zugeführt wird. Die Funktion der unteren Scherklinge 138, die an der feststehenden Backe 1o6 angebracht ist, besteht darin, eine Reaktionskraft entsprechend der Scherbeanspruchung eines Gegenstandes zu übertragen, der zwischen der feststehenden und beweglichen Backe eingeklemmt ist.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform liegt, wie in Fig. 12 gezeigt, die feststehende Backe symmetrisch zur Längsachse 1o4 und ist der Tragschaft 126 gabelförmig in Bezug auf die Symmetrieachse ausgebildet. Bei dieser Anordnung weist der gabelförmige Schaft 126 einen ersten und einen zweiten Schaftabschnitt 126A, bzw. 126B auf, die quer voneinander beabstandet sind und parallel zueinander liegen, wobei die bewegliche Backe To8 und die Zugstange 114 in dem Raum zwischen den Schaftabschnitten Ϊ26Α und 126B angeordnet sind.

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Claims

PATENTANWÄLTE

A. GRÜNECKER

DIPL-ING.

H. KINKELDEY

DfI -INC

W. STOCKMAIR

DR-ING ■ AoEiCALTECMl

K. SCHUMANN

DR HER NAI-. ■ DIPL-FHY:;

P. H. JAKOB

QPU ING

G. BEZOLD

DR HER NAT- OcPL-CI-El··'

SEDCO, Inc.

Horth Akard_, Dallas, Texas

Auslegeranordnung, insbesondere zur Offshore-Brandbekämpfung

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MAXIMILIANSTRAS-3ti A!S

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PATENTANSPRÜCHE

Auslegeranordnung, gekennzeichnet durch eine Schlittenanordnung(32);einen Tragrahmen (46), der auf der Schlittenanordnung so angebracht ist, dass er in einer horizontalen Ebene winkelmässig bewegbar ist; ein erstes lineares Betätigungsorgan (68,7o), das mechanisch die Schlittenanordnung und den Tragrahmen miteinan-

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der verbindet, um die Schlittenanordnung in der horizontalen Ebene zu bewegen; ein schwenkbar an dem Tragrahmen gehaltenes Drehlager (58) , das in einer vertikalen Ebene winkelmässig bewegbar ist; ein zweites lineares Betätigungsorgan (64,66), das die Schlittenanordnung und das Drehlager miteinander verbindet,- um das Drehlager um seine Drehachse zu versetzen; einen länglichen Ausleger (22) mit einem ersten Auslegerabschnitt (22A) , der axial beweglich durch das Drehlager angeordnet ist, und einen zweiten Auslegerabschnitt (22F), der von dem Drehlager axial absteht; und ein drittes lineares Betätigungsorgan (88) , das das Drehlager und den Ausleger miteinander verbindet, um den Ausleger längs der Drehlagerachse zu verschieben.

2. Auslegeranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass der längliche Ausleger (22) eine Vielzahl von länglichen Wänden (22B-J) mit Seitenbereichen aufweist, deren aneinanderstossende Kanten miteinander verbunden sind, so dass die Wände eine Innenkammer (84) umschliessen, die sich durch den Ausleger erstreckt, wobei sich die Wandanordnung durch einen polygonalen Querschnitt auszeichnet, und dass der erste Auslegerabschnitt (22A] längs seiner Länge einen im wesentlichen konstanten Durchmesser und der zweite Auslegerabschnitt (22F) längs seiner Länge einen sich verjüngenden Durchmesser hat.

3. Auslegeranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , dass die Auslegerabschnitte (22A, 22F) acht längliche, miteinander verbundene Wände (22B-J) aufweisen, die einen achteckigen Querschnitt bilden.

4. Auslegeranordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Anordnung aus Rollenlagerele-

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menten (86A-H) , die an dem Drehlager (58) angeordnet sind und in Eingriff mit dem ersten Auslegerabschnitt (22A)
stehen, um den Ausleger (22) relativ zum Drehlager axialbeweglich abzustützen.

5. Auslegeranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Anordnung aus Rollenlagerelementen eine erste Vielzahl von Paaren an Rollenlagerelementen (86A-86D), die in Eingriff mit diametral gegenüberliegenden Seitenwänden des ersten Auslegerabschnitts (22A) stehen, und eine zweite Vielzahl von Paaren an Rollenlagerelementen (86E-86H) aufweist, die mit diametral gegenüberliegenden Seitenwänden des ersten Auslegerabschnitts an einer Stelle von diesem Abschnitt stehen, die axial von den ersten Paaren Rollenlagerelementen beabstandet ist.

6. Auslegeranordnung nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine am Drehlager (58) befestigte Winde (94), eine am Ende des zweiten Auslegerabschnitts (22F) befestigte Seilrolle (96), ein Hebeseil (98) mit einem ersten Endabschnitt, der mit der Winde verbunden ist, und einem zweiten Endabschnitt, der in ablaufender Eingriffnahme mit der Seilrolle steht, und einen Haken (loo), der am zweiten- Endabschnitt des Hebeseils befestigt ist, um
eine Last bei Beaufschlagung der Winde anzuhaben.

7. Auslageranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Greiferanordnung (3o), die

am Ende des zweiten Auslegerabschnitts (22F) um die Längsachse des Auslegers drehbeweglich angebracht ist und eine feststehende Backe (1o6), eine bewegliche Backe (1o8)
sowie eine bewegliche Zugstange (114) aufweist, wobei die bewegliche Backe einen Hebelabschnitt (11o) besitzt, der
relativ zur feststehenden Backe schwenkbeweglich gehalten

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ist, und die bewegliche Zugstange mit der Greiferanordnung gekuppelt ist, um die bewegliche Backe relativ zur feststehenden Backe zu verlagern; ein im Ausleger axialverschiebbar und relativ zur Auslegerlängsachse drehbar angeordnetes Zugrohr (116) mit einem ersten mit der Zugstange verbundenen Endeabschnitt und einem zweiten Endabschnitt für die Übertragung der axialen und rotatorischen Kräfte; ein zwischen Ausleger und Zugrohr angekuppeltes, lieneares Betätigungsorgan zum Verschieben des Zugrohrs längs der Längsachse des Auslegers; und ein zwischen dem Ausleger und dem Zugrohr angekuppeltes Drehbetätigungsorgan (122), das das Zugrohr und die Greiferanordnung um seine Längsachse in Drehbewegung versetzt.

8. Auslegeranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Greiferanordnung (3o) aufweist: einen Tragarm (124) mit einem länglichen Schaft (126) und einem sich axial durch den Schaft erstreckenden geraden Schlitz (128), wobei die feststehende Backe (1o6) von einem Ende des Schaftes absteht und der Tragarm einen gekrümmten Schlitz (13o) aufweist, der sich längs eines gekrümmten Weges durch die feststehende Backe erstreckt, wobei der Hebelabschnitt (11o) der beweglichen Backe (1o8) schwenkbar am Tragarm angelenkt ist; eine an einer Seite des Schaftes angeordnete Zugstange (114) mit einem ersten mit dem Zugrohr (116) verbundenen Endabschnitt und einem zweiten längs des geraden Schlitzes bewegbar angeordneten Endabschnitt; eine an der gegenüberliegenden Seite des Schaftes angeordnete Verbindungsstange (132) mit einem ersten längs des geraden Schlitzes bewegbar angeordneten Endabschnitt und einem zweiten längs des gekrümmten Schlitzes bewegbar angeorneten Endabschnitt; ein erstes in dem geraden Schlitz angeordnetes Lagerelement (134), das gelenkig den zweiten Endabschnitt der Zugstange mit dem er-

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sten Endabschnitt der Verbindungsstange verbindet; und ein zweites in dem gekrümmten Schlitz angeordnetes Lagerelement (136), das gelenkig den zweiten Endabschnitt der Verbindungsstange mit dem Hebelarm (11o) verbindet.

9. Auslegeranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , dass der gekrümmte Schlitz (13o) einen Bogen mit konstantem Radius bildet, dessen Mittelpunkt mit der Schwenkachse der beweglichen Backe (1o6) zusammenfällt.

10. Greiferanordnung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch .eine erste an der beweglichen Backe (I08) befestigte Scherklinge (14o;142) zur übertragung einer Scherkraft entsprechend der von dem Zugrohr (116) über die Zugstange (114), die Verbindungsstange (132) und den Hebelarm (11o) zugeführten Kraft; und eine zweite, an der feststehenden Backe (1o6) befestigte Scherklinge (138) zur Übertragung einer Reaktionskraft entsprechend der Scherbeanspruchung von einem zwischen der feststehenden und der beweglichen Backe eingeklemmten Gegenstand.

11. Greiferanordnung, gekennzeichnet durch einen Tragarm (124) mit einem länglichen Schaft (126), von dessen einem Ende eine feststehende bogenförmige Backe (1o6) absteht und durch den sich axial ein erster Schlitz (138) erstreckt:, während ein zweiter Schlitz (13o) sich längs eines bogenförmigen Weges durch die feststehende Backe erstreckt; eine bewegliche, bogenförmige Backe (1o8) mit einem Hebelabschnitt (11o), der schwenkbar am Tragarm gehalten ist; eine an einer Seite des Schaftes angeordnete und längs des ersten Schlitzes

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axial bewegliche Zugstange (1T4); eine an der gegenüberliegenden Seite des Schaftes angeordnete Verbindungsstange (132) mit einem ersten, längs des ersten Schlitzes bewegbar angeordneten Endabschnitt und einem zweiten längs des zweiten Schlitzes bewegbar angeordneten Endabschnitt; ein erstes in dem ersten Schlitz angeordnetes Lagerelement (134)/ das gelenkig die Zugstange mit dem ersten Endabschnitt der Verbindungsstange verbindet; und ein zweites, in dem zweiten Schlitz angeordnetes Lagerelement (136), das gelenkig den zweiten Endabschnitt der Verbindungsstange mit dem Hebelarm verbindet.

12.' Greiferanordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine erste, an der beweglichen Backe (1o8) befestigte Scherklinge (14o,142) zur Übertragung einer Scherkraft von der Zugstange (114) über die Verbindungsstange (132) und den Hebelarm (11o); und eine zweite, an der feststehenden Backe(1o6)befestigte Scherklinge (138) zur Übertragung einer Reaktionskraft entsprechend der Scherbelastung von einem zwischen feststehender und beweglicher Backe eingeklemmten Gegenstand.

13.. Greiferanordnung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet , dass der zweite Schlitz (13o) einen Bogen mit konstantem Radius bildet, dessen Mittelpunkt konzentrisch zur Schwenkachse der beweglichen, bogenförmigen Backe (1o8) liegt.

14. Greiferanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , dass die feststehende Backe (1o6) eine longitudinale Symmetrieachse hat, der Tragschaft (126) in Bezug auf die Symmetrieachse gabelförmig gestaltet ist, der gabelförmige Schaft einen ersten und zweiten Abschnitt (126A₇126B) aufweist, die quer beabstandet und

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parallel zueinander liegen, die bewegliche Backe (1o8) und die Zugstange (114) zwischen den Schaftabschnitten schwenkbar befestigt sind/ und die Verbindungsstange (132) gelenkig den Hebelarm. (Ho) der beweglichen Backe mit der Zugstange verbindet.

15. Teilweise tauchfähiges Wartungsschiff mit einem Arbeitsdec^ von dem aus Wartungsarbeiten vorgenommen werden können, wobei das Arbeitsdeck eine ausfahrbare Auslegeranordnung zur Durchführung von Brandbekämpfungsarbeiten auf einer Offshore-Plattform aufweist/ g e k e η η zeichnet durch einen ausfahrbaren, verstrebten Träger (18) , der auf dem Deck des Wartungsschiffs von einer abgestellten Lage in eine Arbeitsstellung bewegbar angeordnet ist; eine längs der Länge des Trägers bewegbar angeordnete Schlittenanordnung (32) ; einen schwenkbar auf der Schlittenanordnung gehaltenen Tragrahmen {46), der in* einer horizontalen Ebene winkelmässig bewegbar ist; ein erstes, die Schlittenanordnung und den Tragrahmen miteinander verbindendes, lineares Betätigungsorgan (68,7o) zur Bewegung der Schlittenanordnung in der horizontalen Ebene; ein drehbar am Tragrahmen angebrachtes Drehlager (58) das in einer vertikalen Ebene winkelmässig bewegbar ist und Wandabschnitte aufweist/ die eine zentrale axiale Durchgangspassage bilden; ein zweites, das Drehlager und die Schlittenanordnung miteinander verbindendes, lineares Betätigungsorgan (64,66),. das das Drehlager um seine Schwenkachse versetzt; einen länglichen Ausleger (22) mit einem ersten Auslegerabschnitt (22A), der in der Durchlasspassage des Drehlagers durch dieses axial beweglich angeordnet ist, und einem zweiten axial vom Drehlager abstehenden Auslegerabschnitt (22F); und ein drittes lineares Betätigungsorgan (88), das das Drehlager mit dem Ausleger verbindet, um den Ausleger längs der.Drehlagerachse zu verschieben.

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16. Schiff nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , dass der Ausleger (22) eine Vielzahl von länglichen Wänden (22A-J) mit Seitenabschnitten aufweist, die kantenmässig aneinanderliegend miteinander
verbunden sind, wobei die Wandanordnung sich durch einen polygonalen Querschnitt auszeichnet, und dass der erste Auslegerabschnitt (22A) längs seiner Länge einen im wesentlichen konstanten Durchmesser hat, während sich der Durchmesser des zweiten Auslsgerabschnitts (22F.) längs
seiner Länge verjüngt.

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