DE3433930A1 - Kettenfuehrung - Google Patents

Description

Kettenführung.

Die Erfindung betrifft eine Kettenführung, vorzugsweise für Ankerketten an schwimmenden Plattformen, mit einem schwenkbar gelagerten Scheibengehäuse und einer drehbar im Scheibengehäuse gelagerten Scheibe, die mit einer Vertiefung für zumindest jedes zweite Kettenglied und mit Stützflächen für die übrigen Kettenglieder versehen ist.

Bei bekannten Kettenführungen dieser Art wird die Scheibe durch ein mit Taschen für die Kettenglieder versehenes Rad gebildet, das einen gewissen Durchmesser aufweisen muß, damit der Winkel zwischen aufeinanderfolgenden Kettengliedern nicht zu groß wird, weshalb diese Räder verhältnismäßig schwer sind.

Bisher ist es üblich, zwei unterschiedliche Bauformen dieser Kettenführungen zu benutzen.Bei einer Bauform verläuft die Kette außerhalb der Schwenkachse des Scheibengehäuses. Diese Bauart erstreckt sich weiter von ihrem Anschlußpunkt aus, der z.B. die Säule einer halb eintauchenden Bohrplattform sein kann, und wegen des hohen Gewichts des Rades ergibt sich eine relativ hohe Lagerbelastung. Eine solche ausladende Gestaltung ist aber unvermeidlich, wenn man den nötigen Hebelarm um die Schwenkachse des Scheibengehäuses erhalten will, um das Gehäuse zu verschwenken, wenn sich die Zugrichtung der Kette ändert.

Bei der anderen Bauform verläuft die Kette längs der Schwenkachse des Scheibengehäuses nach unten. Damit kann das Kettenrad näher an der Schwenkachse angeordnet werden, aber andererseits erhält man einen kleineren Hebelarm für das Verschwenken des Scheibengehäuses.

Dies verursacht ungünstige Belastungen der Kette. Es wurde gefunden, daß beide bisher bekannten Kettenführungen Anlaß einer zu hohen Ausfallquote der Ketten sind. Der Grund für die Ausfälle liegt teilweise darin, daß die Taschen in den Rädern abgenützt werden, so daß die Kettenglieder eine größere Beweglichkeit und damit eine geringere Führung in diesen Taschen haben. Die Kette kann sich dadurch an den Vorsprüngen zwischen den Taschen abstützen und brechen. Ein anderer Grund besteht darin, daß die Kettenglieder vom Hersteller her Längenunterschiede aufweisen können. Einige Kettenglieder haben eine gegenüber der Regellänge größere Länge und passen deshalb nicht in die Taschen. Dies kann ebenfalls dazu führen, daß die Glieder an den VorSprüngen anliegen und brechen.

Beide genannten Bauformen weisen nur einen Lastwinkel auf, weil nur ein Kettenrad vorhanden ist. Dieser Winkel ist verhältnismäßig groß und bleibt während des Ankerns annähernd konstant. Die Belastung der Kette neigt dazu, mit zunehmendem Lastwinkel zuzunehmen, was die Bruchgefahr natürlich erhöht.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile und Mängel zu überwinden, d.h. die Bruchgefahr für die Kette zu reduzieren.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß das Scheibengehäuse wenigstens eine weitere Scheibe für die Kette enthält.

Hierdurch wird der Lastwinkel unter einer Mehrzahl von Scheiben aufgeteilt, was die Spannungen in der Kette reduziert. Die Scheiben können wesentlich kleiner und leichter hergestellt werden, so daß die unterste Scheibe relativ weit von der Schwenkachse des Scheibengehäuses

entfernt angeordnet werden kann, wodurch sich ein großer Hebelarm zum Verschwenken des Scheibengehäuses ergibt, ohne daß die Beanspruchungen in den Lagern des Scheibengehäuses übermäßig groß werden.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden drei Scheiben benutzt, es können aber auch vier oder fünf Scheiben benutzt werden, wenn dies den Verhältnissen entspricht. In diesen Fällen können die Durchmesser der Scheiben so klein gemacht werden, daß sie als Walzen angesehen werden können.

Um Probleme im Zusammenhang mit der Abnützung der Kettentaschen und ungleichmäßigen Größen der Kettenglieder zu vermeiden, wird nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung vorgeschlagen, daß zumindest bei der am weitesten von der Schwenkachse des Scheibengehäuses entfernten Scheibe die Stützflächen reine Rotationsflächen sind, d.h. weder Vertiefungen, noch Zähne für die Kettenglieder aufweisen. Abgesehen davon, daß dadurch die Spannungen in den Kettengliedern reduziert werden, erreicht man dadurch auch eine Vereinfachung der Herstellung der Scheiben, weil diese im wesentlichen durch Drehen hergestellt werden können. Dadurch wird es möglich, einen Rohling aus Schmiedestahl zu verwenden, und damit die überlegene Festigkeit und Homogenität dieses Materials nutzbar zu machen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß diese Stützflächen im allgemeinen die Form zweier entgegengesetzt ansteigender Kegelstumpfflächen aufweisen, die mit ihren Enden geringen Durchmessers in diese Vertiefung übergehen. Dadurch wird die Kette stabiler in der Scheibe liegen und nicht dazu neigen, sich in Achsrichtung der Scheibe zu bewegen.

Während des Einsatzes halb versenkbarer Bohrplattformen auf See können die Ankerketten zeitweilig größeren als den normalen Belstungen ausgesetzt werden. Dies kann beispielsweise unter extremen Wetterbedingungen der Fall sein oder wenn nicht alle Anker der Plattform ⁱⁿ Gebrauch sind, z.B. während die Anker ausgebracht werden oder eine der verbleibenden Ankerketten bricht. Während solche ungewöhnlichen Belastungen auftreten, wird sich die Ankerkette von der Plattform aus mehr als gewöhnlich in horizontaler Richtung erstrecken, was beim Gebrauch nur eines einzigen Kettenrad s den Lastwinkel entsprechend vergrößern wird. Um eine ungünstige Zunahme des Lastwinkels unter solchen Bedingung zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Scheibengehäuse in seinem am weitesten von der Schwenkachse entfernten Abschnitt mit einer festen Führung für die Kette versehen wird. Während unnormal hoher Belastungen wird die Kette an dieser Führung anliegen, so daß der Lastwinkel für die äußerste Scheibe begrenzt wird. Für diesen Zweck kann die Führung aus zwei Blöcken bestehen, die zwischen sich einen Schlitz einschließen, der eine Führung für die erstgenannten Kettenglieder bildet und wahlweise an seinem Boden durch eine Platte geschlossen ist, wobei die Blöcke jeweils eine Oberfläche aufweisen, die eine Ablage oder eine Stütze für die restlichen Kettenglieder bildet.

Damit die Kette stabil in der Kettenführung ruht, wenn der Anker eingeholt ist oder wenn die Last aus anderen Gründen gering ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß das Scheibengehäuse auf der gleichen Seite der Scheiben wie die Schwenkachse mit einen gegenseitigen Abstand aufweisenden Führungsschienen für die Kette versehen ist, welche Führungsschienen sich in einem Winkel zur Schwenkachse erstrecken und an einem Ende gegen die Achse gekrümmt sind. Das zuerst genannte Kettenglied, d.h. jenes,

343393Q

welches in der Vertiefung der Scheiben liegt, wird ebenso in dem Schlitz zwischen den Führungsschienen liegen und durch, den Schlitz geführt werden, während die anderen Kettenglieder in der Lage sein werden, an den Schienen anzuliegen und die zuerst genannten Kettenglieder daran zu hindern, aus den Vertiefungen in den Scheiben zu springen.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Es zeigt:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kettenführung in Seitenansicht,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab einen Teilschnitt nach der Linie II - II in Fig. 1,

Fig. 3 in Frontansicht und in größerem Maßstab die mittlere der Scheiben von Fig. 1,

Fig. 4 einen Teilschnitt in vergrößertem Maßstab durch eine der anderen Scheiben in Fig. 1,

Fig. 5 in vergrößertem Maßstab einen Schnitt nach der Linie V - V in Fig. 1 und

Fig. 6 einen Schnitt durch eine alternative Ausführungsform einer Scheibe.

Die in Fig. 1 gezeigte Kettenführung umfaßt ein Scheibengehäuse 1, welches mittels Lagern 2 und 3 verschwenkbar an einem Lagerbock 4 angebracht ist, der seinerseits beispielsweise an der Säule einer halb eintauchenden Bohrplattform angeordnet ist. Das Scheibengehäuse umfaßt zwei Seitenteile in Form von Stahlplatten 5, die an ihrer Hinterkante miteinander durch eine Rückenplatte 6 und oben und unten durch die Lager 2 bzw. 3 verbunden sind. Die Seitenteile 5 sind außerdem durch Achsen 7 verbunden,

343393Q

auf denen die drei Scheiben 8, 9 und 10 gelagert sind, sowie schließlich durch eine Platte 11, die als Träger von Blöcken 12 angeschweißt ist, die mit der Innenseite der Seitenteile verschweißt sind. Zusätzlich sind die Seitenteile jeweils an der Innenseite mit einer Führungsschiene 13 versehen, die sich in einem Winkel von der Rückenplatte 6 aus zur Unterkante des Scheibengehäuses erstrecken, wo sie in Richtung auf die Schwenkachse 14 des Scheabengehauses abgebogen sind. Die Führungsschienen 13 bilden zwischen sich einen Schlitz rechtwinklig zur Zeichnungsbene/ dessen Breite etwas größer ist als die Materialstärke der Kettenglieder. Die Kette wird symbolisch durch eine strichpunktierte Linie 15 dargestellt.

Die Fig. 2 zeigt das obere Lager 2 mit mehr Einzelheiten. Der Lagerbolzen wird durch eine Hülse 16 gebildet, die im Bolzengehäuse 17 durch ein Sperrstück 18 gegen Drehung gesichert ist. Das Sperrstück 18 wird seinerseits durch eine Schraube in seiner Position gehalten. Der Lagerbolzen 16 ist hohl und oben mit einer trichterförmigen Kettenführung 20 versehen. Unten sieht der Lagerbolzen 16 aus dem Bolzengehäuse 17 heraus und wird vom oberen Lagerteil

21 des Scheibengehäuses 1 umschlossen, wobei eine Büchse

22 dazwischen eingefügt ist. Eine ringförmige Scheibe 23 nimmt den vertikalen Druck zwischen dem oberen Lagerteil 21 und .dem Bolzengehäuse 17 auf.

In Fig. 3 ist die mittlere Scheibe 9 gezeigt. Diese Scheibe besitzt eine radiale Vertiefung 24 für die Kettenglieder, welche mit der Schwenkachse 14 in einer Ebene liegen. Außerdem besitzt die Scheibe 9 Stützflächen 25 und 26 für die verbleibenden Kettenglieder, wobei diese Stützflächen die Form von Rotationsflächen aufweisen, die symmetrisch um die radiale Vertiefung 24 angeordnet sind und sich einwärts gegen die Vertiefung verjüngen. Die Neigung

3A33930

dieser Stützflächen in Richtung auf die Mitte stellt sicher, daß die Kettenglieder fester und beständiger aufliegen werden, weil ein gewisser Zentrierungseffekt stattfindet.

Die verbleibenden beiden Scheiben 8 und 10 sind identisch und in Fig. 4 gezeigt. Sie unterscheiden sich von der mittleren Scheibe dadurch, daß die sie in axialer Richtung begrenzenden Flächen von Flanschen 27, 28 gebildet werden, welche eine bessere Führung für die Kettenglieder schaffen, die rechtwinklig zu einer Ebene liegen, die durch die Kette und die Schwenkachse 14 des Scheibengehäuses 1 verläuft,

Die Fig. 4 zeigt außerdem die Abstützung der Scheibenachse 7. Ein Lager 29 ist mit jedem der Seitenteile .5 verschweißt und die Achse 7 durch Sperrstücke 30 relativ zu den Lagern festgelegt, wobei die Sperrstücke 30 in die Achse 7 eingreifen und durch Schrauben an den. Lagern befestigt sind. In die axiale Bohrung der Scheibe sind von entgegengesetzten Seiten zwei Hülsen 31 eingepreßt und bilden die Lagerbuchse für die Scheibe.

Es ist ersichtlich, daß sowohl die beiden mit Flanschen versehenen Scheiben 8 und 10, wie auch die mittlere Scheibe 9 im allgemeinen ohne irgend ein anderes Werkzeug als eine Drehbank hergestellt werden können. Die Herstellungskosten werden weiter durch die Tatsache verringert, daß die Scheiben aufgrund ihres relativ geringen Durchmessers aus handelsüblich zugänglichem Rohmaterial angefertigt werden können.

Der nasenartige Abschnitt des Scheibengehäuses 1 ist im Schnitt in Fig. 5 gezeigt. Hier ist jedes der Seitenteile 5 mit einem Stützblock 12 versehen, die zwischen sich einen Schlitz 33 ausbilden. Der Schlitz 33 hat im allge-

343393Q

meinen die gleiche Breite wie die Vertiefungen 24 in den Scheiben und bietet Platz für diejenigen Glieder der Kette, welche in der erwähnten, durch die Kette 15 und die Schwenkachse 14 verlaufenden Ebene liegen. Die Stützblöcke bilden Stützen für die verbleibenden Kettenglieder. Am Boden wird der Schlitz 33 durch eine Platte 11 geschlossen, die mit den Blöcken 12 verschweißt ist, so daß diese Elemente dazu beitragen, daß der korrekte gegenseitige Abstand zwischen den Seitenteilen 5 eingehalten wird.

Aus Fig. 1 ist außerdem ersichtlich, daß der Lastwinkel a_ für alle drei Scheiben 8-10 annähernd der gleiche ist, und daß dieser Winkel im Vergleich mit dem entsprechenden Winkel beim Gebrauch nur einer Scheibe sehr klein ist. Ausgehend von dem nasenartigen Abschnitt des Scheibengehäuses gehen zwei unterschiedliche Richtungen für die Kette, 15 bzw. 15' aus. Die Kette wird die Richtung der Linie 15' einnehmen, wenn die Last der Kette aus irgend einem Grund höher als normal wird. Dann wird die Kette an den Stützblöcken 12 anliegen und den Lastwinkel b bilden, der ebenfalls relativ klein ist. Die gleiche Wirkung hätte dadurch erreicht werden können, daß die Stützblöcke durch eine vierte Scheibe ersetzt worden wären, dies würde jedoch unnötige Kosten verursachen, weil die Kette unter normalen Bedingungen und beim Auslaufen und Einholen nicht in Kontakt mit den Stützblöcken kommen und durch diese abgenutzt werden wird. Die Stützblöcke stellen deshalb eine sehr preiswerte Sicherung gegen eine Überlastung der Kette während extremer Betriebsbedingungen dar.

Es ist verständlich, daß die Erfindung auf unterschiedliche Weise abgewandelt werden kann, ohne den Bereich der Ansprüche zu verlassen. Beispielsweise kann die Zahl und Anordnung der Scheiben verändert werden und die Kette

IÄ3393Q

muß nicht unbedingt längs der Schwenkachse der Kettenführung verlaufen, sie kann vielmehr seitlich von der Achse verlaufen, ohne daß der Hebelarm für das Drehen des Scheibengehäuses zu klein oder das Gewicht übermäßig groß wird.

Falls eine größere Zahl von Scheiben benutzt wird, kann es von Vorteil sein, die Scheiben mit einem sogar kleineren als dem in den Fig. 3 und 4 gezeigten Durchmesser auszuführen, damit die Kettenführung als Ganzes nicht zu groß wird. Nach unten ist der Durchmesser allerdings durch die geringste tolerierbare Materialstärke am Boden der Vertiefung 24 für die vertikalen Kettenglieder begrenzt. Um diese Beschränkung zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Scheibe oder mehrere Scheiben als zwei einander mit Abstand gegenüberliegende Räder oder Walzen auszubilden. Es entfällt damit der den Vertiefungboden bildende Mittelabschnitt. Zwei mit Abstand angeordnete Räder können auf einer gemeinsamen Achse sitzen, die möglicherweise im Bereich zwischen beiden Rädern einen reduzierten Durchmesser haben kann, oder die Räder können auf getrennten Achsen angeordnet sein, welche nicht in den Bereich der Vertiefung 24 ragen.

Die letzte Alternative ist in Fig. 6 dargestellt. Hier wird die Scheibe durch zwei Walzen oder Räder 34 gebildet, welche auf getrennten Achsen 35 sitzen. Die Achse wird im allgemeinen in einem Träger in Form einer Nabe 36 getragen, der mit der Außenseite des Scheibengehäuses z.B. durch Schweißen verbunden ist. Die Achse ist durch ein Sperrstück 37 fest mit der Nabe verbunden. Die Bohrung des Rades 34 ist mit einer Lagerbüchse 38 versehen, die an felJiSB Ende einen radialen Flansch aufweist, der als Drucklager an der Innenseite des Seitenteils 5 des Scheibengehäuses anliegt. Das Rad wird durch eine Sicherungsscheibe 39 auf der Achse positioniert. Die Scheibe 39 ist durch Schrauben mit der Achse verbunden. Sie kann in

das Rad versenkt sein, um die vertikalen Kettenglieer nicht zu behindern. Die Räder oder Walzen 34 können mit einem Führungsflansch 40 versehen sein, können aber auch ohne diesen Flansch hergestellt werden.

Da beim Beispiel nach Fig. 6 die Achsen nicht als Verstärkung für die Seitenteile 5 des Scheibengehäuses benutzt werden können, sind Stehbolzen 41 zur Übernahme dieser Funktion vorgesehen.

Claims (10)

Ansprüche :

1. Kettenführung, vorzugsweise für Ankerketten

an schwimmenden Plattformen, mit einem schwenkbar gelagerten Scheibengehäuse und einer drehbar im Scheibengehäuse gelagerten Scheibe, die mit einer Vertiefung für zumindest jedes zweite Kettenglied und mit Stützflächen für die übrigen Kettenglieder.versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Scheibengehäuse (1) wenigstens, eine weitere Scheibe (8, 10) für die Kette (15) enthält.

2. Kettenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Scheibengehäuse (1) drei, vier oder fünf Scheiben (8 - 10) enthält.

3. Kettenführung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest bei der am weitesten von der Schwenkachse (14) des Scheibengehäuses entfernten Scheibe (10) die Stützflächen (25, 26) reine Rotationsflächen sind, d.h. weder Vertiefungen, noch Zähne für die Kettenglieder aufweisen.

4. Kettenführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese Stützflächen (25, 26) im allgemeinen die Form zweier entgegengesetzt ansteigender Kegelstumpfflächen aufweisen, die mit ihren Enden geringen Durchmessers in diese Vertiefung (24) übergehen.

5. Kettenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Scheibengehäuse

I1) in seinem am weitesten von der Schwenkachse (14) entfernten Abschnitt mit einer festen Führung (12) für die Kette (15) versehen ist.

6. Kettenführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese Führung aus zwei Blöcken (12) besteht, die zwischen sich einen Schlitz (33) einschließen, der eine Führung für die erstgenannten Kettenglieder bildet und wahlweise an seinem Boden durch eine Platte

(II) geschlossen ist, wobei die Blöcke (12) jeweils eine Oberfläche aufweisen, die eine Anlage oder eine Stütze für die restlichen Kettenglieder bildet.

7. Kettenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastwinkel (a_) im allgemeinen für alle Scheiben (8 - 10) gleich ist.

8. Kettenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Scheibengehäuse (1) auf der gleichen Seite der Scheiben (8 - 10) wie die Schwenkachse (14) mit einen gegenseitigen Abstand aufweisenden Führungsschienen (13) für die Kette (15) versehen ist, welche Führungsschienen (13) sich in einem Winkel zur Schwenkachse (14) erstrecken und an einem Ende gegen die Achse (14) gekrümmt sind.

9. Kettenführung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine

der Scheiben durch zwei mit Abstand einander gegenüberliegende Räder oder Walzen (34) gebildet wird.

10. Kettenführung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rad (34) mit einer eigenen Achse

(35) versehen ist, die im allgemeinen von einer außerhalb des Scheibengehäuses (1) angeordneten Abstützung

(36) getragen wird.