EP3865388A1 - Device for dynamically orienting an object - Google Patents

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Publication number
EP3865388A1
EP3865388A1 EP20156824.3A EP20156824A EP3865388A1 EP 3865388 A1 EP3865388 A1 EP 3865388A1 EP 20156824 A EP20156824 A EP 20156824A EP 3865388 A1 EP3865388 A1 EP 3865388A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vertical
base
supports
vertical supports
actuator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20156824.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Achim VON SECK
Juan ARIAS-ACOSTA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP20156824.3A priority Critical patent/EP3865388A1/en
Publication of EP3865388A1 publication Critical patent/EP3865388A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D13/00—Accessories for placing or removing piles or bulkheads, e.g. noise attenuating chambers
    • E02D13/04—Guide devices; Guide frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B25/00—Load-accommodating arrangements, e.g. stowing, trimming; Vessels characterised thereby
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E21B19/09—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods specially adapted for drilling underwater formations from a floating support using heave compensators supporting the drill string
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B17/00—Vessels parts, details, or accessories, not otherwise provided for
    • B63B2017/0072—Seaway compensators

Definitions

  • the present invention relates to a device and a method for dynamic horizontal alignment of an object on a base, in particular on a base floating on the sea, such as a sea platform.
  • a mobile offshore drilling unit can be used for drilling projects on the high seas.
  • Floating Production Storage Offloading FPSO
  • FPSO Floating Production Storage Offloading
  • High-voltage devices can also be present on the platforms, e.g. to convert electrical currents or voltages or, for example, to compensate for reactive power using a Static Var Compensator (SVC).
  • SVC Static Var Compensator
  • a device for dynamic horizontal alignment of an object on a base comprising: at least three vertical supports set up on the base, each of which is adjustable in its vertical extent and supports the object from below; an actuator which is designed to vary the vertical dimensions of the vertical supports and is connected to the vertical supports; a measuring system which is designed to measure at least one measured value indicative of at least one tilt angle of the substrate and / or of the object (e.g. relative to a horizontal); and a controller which is designed to control the actuator dynamically as a function of the at least one measured value in such a way that the dimensions of the vertical supports are set so that the object supported by the vertical supports remains aligned essentially horizontally while the alignment of the base changes.
  • a predetermined normal orientation can be assigned to the object, with which it can carry out normal operation.
  • the normal alignment can be assumed, for example, if the ends of supporting parts of the object are placed on a horizontally aligned surface. If the installation surface is actually aligned horizontally, ie perpendicular to a vertical which corresponds to the direction of the gravitational force, then is the object is in a desired normal orientation. However, if the base changes its orientation and / or position over time, the orientation of the object can differ from the desired (horizontal) normal orientation.
  • the device is provided with the vertical supports, the actuator, the measuring system and the control.
  • the vertical supports are designed to absorb at least vertical forces, i.e. gravitational forces of the object, in the vertical direction.
  • the vertical supports can partially or completely absorb any horizontal forces that may occur, which are exerted by the object, for example when the base moves.
  • the vertical supports can be set up with a lower end on the base and can support the object with an upper end (whose distance from the lower end is adjustable). At the upper end, the vertical supports can be connected to the object via one or more joints (such as a 3D joint) and / or mounted in an articulated manner.
  • the vertical supports can bear the weight of the object, can be pneumatically adjustable in height, can compensate for a different inclination at the upper and lower mounting, and / or can dampen vertical acceleration.
  • At least three vertical supports are required to compensate for deviations of the base from a horizontal position, ie to compensate for it.
  • four, five, six, seven or, depending on the weight of the object even more vertical supports can be provided, each of which is set up on the base with a lower end and with an upper end can support the object at various lateral points or locations.
  • the vertical extension can, for example, by a distance between the lower end, which is set up on the base, and an upper end which supports the object, be defined.
  • An upper end of the vertical supports can, for example, be mechanically connected to the object.
  • a lower end of the vertical supports can be mechanically connected to the base, for example by screws or other mounting equipment.
  • the actuator can be designed differently depending on the type of vertical support.
  • the vertical supports can, for example, be regulated in terms of their vertical extension by means of hydraulics and pneumatics.
  • an actuator can be provided which is connected to all or some of the vertical supports, for example via a corresponding air line or oil line or generally fluid line.
  • several actuators can be provided, each of which is connected to one or to several vertical supports for regulating the vertical expansion.
  • the actuator or actuators can be connected to the vertical supports, for example, by pressure lines, such as fluid lines, in particular air lines or oil lines.
  • the actuator can be designed, for example, to supply or remove a fluid, in particular air or oil, to one or more of the vertical supports, for example in order to increase or decrease the vertical expansion.
  • the measuring system can be designed in various ways, for example comprising an optical measuring system and / or comprising an electronic measuring system and / or comprising a mechanical measuring system.
  • a measured value is measured which is indicative of a tilt angle of the base and / or the object.
  • Parts of the measuring system can be attached to the base or to the object.
  • the at least one measured value can thus relate to the orientation of the base and / or the object.
  • the actuator or the controller can be designed to control the actuator in such a way that the alignment of the object becomes horizontal in order to result in the measured value indicating a tilt angle which is 0 ° from the horizontal orientation.
  • the controller can control the actuator in such a way that the vertical extent of the vertical supports is changed accordingly, so that the tilt angle of the base (compared to the horizontal) is precisely compensated, so that in this case too the object is actually aligned horizontally by the control or remains.
  • the controller can for example comprise an arithmetic / logical processor, for example a microprocessor of a computer, and an electronic memory in which, for example, a computer program is stored which is executed by the processor.
  • the controller is communicatively connected to both the measuring system and the actuator.
  • the communicative connection can take place, for example, optically and / or wirelessly and / or wired.
  • the control takes place dynamically, e.g. in that the measured value is determined continuously or scanned and, depending on this measured value and, for example, a reference value which represents a reference alignment, the actuation of the actuator is carried out continuously or at regular or irregular time intervals.
  • an electrical device that is contained in the object can also be protected from damage or impairment when it is carried on a sea platform, for example.
  • the device further comprises a plurality of transverse supports, which at different vertical expansions of the vertical supports are designed to absorb transverse forces of the object transversely to the vertical, the transverse supports each having a vertical bearing, in particular a vertically sliding vertical bearing, which acts in the vertical direction, in particular articulated to the object, and which allows a vertical displacement of the object.
  • the cross supports do not have to be required in all embodiments.
  • the transverse supports can absorb any transverse forces that may occur (in particular forces transverse to a vertical direction, in particular forces acting essentially horizontally (or parallel to the base)) which may not be able to be completely absorbed by the vertical supports.
  • the vertical bearing of the transverse supports can, for example, be aligned essentially vertically (or perpendicular to the base) or essentially permit a vertical displacement of the object, while the transverse supports can continue to absorb the transverse forces.
  • the object can be held on the base with greater reliability and safety, even when transverse forces occur, for example due to waves at sea.
  • the vertical bearing can have a joint on the upper side for connection to the object and / or can transfer or absorb or counteract horizontal forces that cannot be countered by the vertical supports alone.
  • At least one of the cross supports has a 3D joint system which is height adjustable and / or the cross supports can be locked in order to prevent the vertical displacement of the object.
  • the 3-D joint system can include, for example, an axial joint via which it is connected to the object.
  • the cross supports can thus be implemented using conventionally available components.
  • At least one of the vertical supports has an air spring and / or an, in particular essentially cylindrical, air bellows and / or pneumatic cylinder and / or lifting cushion, the actuator comprising a pneumatic actuator, in particular a compressor, which is connected to the air spring connected is.
  • An air spring can have a deformable, resilient container that can be filled with air to various degrees. If the air is filled to a high degree, the vertical expansion can increase; if the air is filled to a lesser degree, the vertical expansion may decrease accordingly.
  • the air spring can be made or comprise a rubber material, generally plastic material.
  • a pneumatic cylinder (or, in general, pneumatic container) can be provided, which can be filled, for example, with a fluid, such as oil, in various amounts in order to bring about various vertical expansions.
  • the pneumatic cylinder can be made of a non-deformable, non-elastic material.
  • a piston for example, which is guided into the cylinder, can be pushed out in order to change the vertical expansion.
  • At least one of the vertical supports has a hydraulic cylinder, the actuator comprising a hydraulic actuator, in particular a pump, which is connected to the hydraulic cylinder.
  • One or more of the vertical supports can have an air spring and one and / or more of the vertical supports can have a hydraulic cylinder. According to a particular embodiment According to the present invention, all vertical supports have, for example, an air spring or an air bellows.
  • An air spring can be less expensive than a hydraulic cylinder. Furthermore, the risk of fire is reduced when using air instead of oil.
  • the at least one measured value comprises a tilt angle and / or a vertical level value.
  • a control command for the actuator can be calculated in a simple manner from the tilt angle (e.g. in relation to a horizontal or in relation to a reference alignment, in particular normal alignment).
  • all vertical level values of all supports can be measured and from the differences in the vertical level values, for example, it is possible to deduce target dimensions of the supports which correspond to a (horizontal) normal orientation of the object. Suitable trigonometric functions can be used for this purpose.
  • the at least one measured value comprises at least two measured values, in particular two tilt angles, which are indicative of tilting of the object and / or the base about mutually perpendicular axes.
  • Two angles of tilt can fully define the orientation of the base or the object.
  • the three vertical supports can then be changed in terms of their vertical extension in such a way that both tilt angles, which indicate tilts in two axes oriented perpendicular to one another, are compensated (e.g. 0 ° relative to a horizontal).
  • a compensation for the tilting of the base in the event of tilting in all possible directions can thus be compensated for.
  • the measuring system has at least one of the following: a level sensor, a magnetometer, a gyroscope, and a level.
  • a level sensor can, for example, determine the height of a certain point or point on the surface or the object. All levels can be measured at at least three points on the object or the base and offset by the control.
  • a magnetometer can also determine an alignment of the base or the object, e.g. as a deviation from a reference alignment relative to the earth's magnetic field.
  • the gyroscope can also measure the orientation of the base and / or the object with respect to at least two axes.
  • the spirit level can comprise an electronic or a mechanical spirit level.
  • the spirit level can be designed as a two-dimensional spirit level. Conventional measuring sensors can thus be used to determine the measured value and thus to determine the orientation of the object and / or the base for implementation.
  • the at least three vertical supports have at least four vertical supports, and / or the device is designed for dynamic horizontal alignment in a frequency range between 10 Hz and 0.01 Hz, and / or is designed to have a tilt angle of the base between 0 ° and 20 ° to compensate.
  • the object can be held and supported even more reliably and safely. If the horizontal alignment takes place dynamically in the frequency range mentioned, the device can also be used on the high seas when the waves are expected to be normal. If changes in the tilt angle are supported in the claimed area or in the mentioned area, compensations for typical wave heights on the high seas can also be carried out successfully.
  • a method of dynamic horizontal alignment of an object on a base comprising: supporting the object by means of at least three vertical supports placed on the base, each of which are adjustable in their vertical extent; Changing the vertical dimensions of the vertical supports by means of an actuator which is connected to the vertical supports; Measuring at least one measured value of the base and / or the object that is indicative of at least one tilt angle; and dynamically controlling the actuator as a function of the at least one measured value in such a way that the dimensions of the vertical supports are set in such a way that the object supported by the vertical supports remains oriented essentially horizontally while the orientation of the base changes.
  • At least the area on which the (at least) three vertical supports are set up is a rigid (e.g. flat) area of the base, which is either one-piece or is made up of parts of the base that are rigidly connected to one another, wherein the base is in particular different from two or more axles of a vehicle.
  • a measured value that is indicative of the tilting of the base can also be advantageous to record a measured value that is indicative of the tilting of the base (but not of the object) and to use this measured value to control the actuator from the controller.
  • a change in the orientation of the base can then be counteracted very quickly by controlling the vertical supports in order to keep the object essentially in a horizontal or desired (normal) orientation with greater reliability. If the vertical supports were only activated on the basis of a measured value which indicates a tilting of the object from the normal or horizontal position, counter-control would be delayed. In any case, a countermeasure would only take place when the object has actually already assumed an undesired orientation.
  • the base floats on a water surface, in particular a sea surface. Various sea operations or projects on the high seas are thus supported.
  • the base has a surface of a sea platform (FPSO, MODU) or a loading area of a truck (e.g. truck, train, ship, aircraft) or a load carrier.
  • FPSO sea platform
  • MODU loading area of a truck
  • a load carrier e.g. truck, train, ship, aircraft
  • the method can, for example, also be carried out for a loading area of a truck or another load carrier if the truck is moving on an uneven or inclined surface (e.g. mountain road). This supports various use cases.
  • the object has a mass between 10 t and 20 t, the object having an extension in a first horizontal direction of between 5 m and 20 m and in a second horizontal direction of between 1 m and 5 m .
  • the object has a mass between 10 t and 20 t, the object having an extension in a first horizontal direction of between 5 m and 20 m and in a second horizontal direction of between 1 m and 5 m .
  • the object can have a container and an electrical device located therein, in particular SVC.
  • the container can be or have a standard container, which can essentially have a cuboid shape.
  • four vertical supports support the container in an edge region of a base area of the container, over which a side wall of the container extends.
  • vertical supports or more vertical supports which support the container in an edge area of the base area of the container, can advantageously support the gravitational force of the container (together with one or more devices) in an area that is stronger than other areas of the base area. This can prevent damage to the container.
  • support plates or end plates with an enlarged contact surface can be provided in order to distribute the load to the contact area of the support plates.
  • the figure illustrates in a schematic representation a device for dynamic horizontal alignment of an object on a base according to an embodiment of the present invention together with the object being carried.
  • the device 1 schematically illustrated in the figure for dynamic horizontal alignment of an object 3 on a base 5 has four vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d set up on the base 5, each of which can be regulated in its vertical extent la, lb, lc, ld and support the object 3 from below.
  • the device 1 also has an actuator 9 which is designed to vary the vertical dimensions of the vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d and is connected to the vertical supports via air lines (generally fluid lines) 11a, 11b, 11c and 11d.
  • the device 1 also has a measuring system 13, which is only schematically illustrated in the figure, the measuring system 13 being designed to measure at least one measured value 15 of the base 5 and / or the object 3 that is indicative of at least one tilt angle.
  • a measuring system 13 which is only schematically illustrated in the figure, the measuring system 13 being designed to measure at least one measured value 15 of the base 5 and / or the object 3 that is indicative of at least one tilt angle.
  • further sensors or auxiliary devices which are not illustrated in the figure, can be provided on the object 3 and / or on the base 5.
  • the device 1 also has a control 17 (here integrated in the actuator 9), which is designed to control the actuator 9 dynamically as a function of the at least one measured value 15 in such a way that the dimensions la, lb, lc, ld of the vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d can be adjusted so that the object 3 supported by the vertical supports remains aligned essentially horizontally while the alignment of the base 5 changes.
  • a control 17 here integrated in the actuator 9
  • the device 1 also has a control 17 (here integrated in the actuator 9), which is designed to control the actuator 9 dynamically as a function of the at least one measured value 15 in such a way that the dimensions la, lb, lc, ld of the vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d can be adjusted so that the object 3 supported by the vertical supports remains aligned essentially horizontally while the alignment of the base 5 changes.
  • the device 1 also has two or more transverse supports 19 which, with different vertical expansions of the vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d, are used to absorb transverse forces 21 (which, for example, are oriented transversely, in particular perpendicular to a vertical 23 (or the base 5) and, for example, lie essentially along the horizontal 24 (or parallel to the base 5)).
  • the cross supports 19 are on the one hand attached to an underside of the base 5 and on the other hand are attached to the object 3, for example via one or more bearings 25, for example vertical bearings or swivel joints.
  • the cross supports also each include a vertical bearing 27, which allows a vertical displacement of the object 3 (with respect to a lower part of the cross support 19).
  • the cross supports can also have a 3D joint system 25 via which the cross supports 19 are connected to the object 3.
  • the vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d each have an air spring or air bellows 29, which can be filled with air via the air lines 11a, 11b, 11c, 11d more or less by means of the actuator 9, which is designed as a compressor . This allows the respective vertical expansion to be changed.
  • Vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d can be designed as height-adjustable vertical bearings with rotatable (pivotable) ends.
  • the cross supports 27 can be designed as a vertically sliding bearing with a fixed (e.g. on a base) and a rotatable end (e.g. for rotatable attachment to the object) to absorb thrust.
  • the measuring system 13 can be designed, for example, to measure a tilt angle ⁇ of the substrate 5 relative to the horizontal 24.
  • the measuring system 13 can determine two tilt angles, e.g. pitch and roll, which denote a tilting of the base (or the object 3) relative to the horizontal plane about, for example, two different axes lying in the horizontal plane (or the plane of the base 5).
  • the object 3 comprises a container 33 in which an electrical device 35 is contained.
  • the electrical device 35 can be provided, for example, to compensate for reactive power.
  • the vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d are set up in an area 30 of the base 5 which is rigid and flat. As shown in the figure, the base 5 floats on a sea surface 31 or is anchored in the sea bed via a base 32.
  • the four vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d are provided in a supporting manner in an edge region of a base 37 of the container 33, a side wall 41 of the container 33 extending over the edge region 39.
  • this edge area there is increased strength and stability of the base 37, so that the total weight of the container 33 together with the electrical device 35 can be held or supported via the vertical supports without damaging the base 37 or the entire container 33, in particular to deform.
  • a movable platform is installed under a device to be supported, in particular together with a container, on which a special arrangement of bearings and dampers is placed.
  • the components used can include air springs, articulated vertical bearings, pneumatics and sensors. Different types of dampers, bearings and leveling elements can be combined in order to keep or compensate for the loads and movements of the platform within an acceptable range.
  • the element 25 can also be referred to as a “moment release” and can bring about a moment release.
  • the vertical bearings 27 can also be referred to as "axial release” or have this function.

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Abstract

Bereitgestellt ist eine Vorrichtung (1) zur dynamischen horizontalen Ausrichtung eines Objektes (3) auf einer Unterlage (5), aufweisend: mindestens drei auf der Unterlage (5) aufgestellte Vertikalstützen (7a,7b,7c,7d), die jeweils in ihrer vertikalen Ausdehnung regulierbar sind und das Objekt (3) von unten stützen; einen Aktuator (9), der zum Verändern der vertikalen Ausdehnungen der Vertikalstützen (7a,7b,7c,7d) ausgebildet und mit den Vertikalstützen verbunden ist; ein Messsystem (13), das zum Messen mindestens eines für mindestens einen Verkippungswinkel indikativen Messwertes (15) der Unterlage (5) und/oder des Objektes (3) ausgebildet ist; und eine Steuerung (17), die ausgebildet ist, den Aktuator (9) dynamisch in Abhängigkeit des mindestens einen Messwertes (15) so anzusteuern, dass die Ausdehnungen (la, lb, lc, ld) der Vertikalstützen (7a,7b,7c,7d) so eingestellt werden, dass das von den Vertikalstützen gestützte Objekt (3) im Wesentlichen horizontal (24) ausgerichtet bleibt, während sich die Ausrichtung der Unterlage (5) ändert.A device (1) is provided for the dynamic horizontal alignment of an object (3) on a base (5), comprising: at least three vertical supports (7a, 7b, 7c, 7d) set up on the base (5), each of which is vertical Extension are adjustable and support the object (3) from below; an actuator (9) which is designed to vary the vertical dimensions of the vertical supports (7a, 7b, 7c, 7d) and is connected to the vertical supports; a measuring system (13) which is designed to measure at least one measured value (15) of the base (5) and / or the object (3) indicative of at least one tilt angle; and a controller (17) which is designed to control the actuator (9) dynamically as a function of the at least one measured value (15) in such a way that the expansions (la, lb, lc, ld) of the vertical supports (7a, 7b, 7c, 7d) can be adjusted so that the object (3) supported by the vertical supports remains aligned essentially horizontally (24) while the alignment of the base (5) changes.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur dynamischen horizontalen Ausrichtung eines Objektes auf einer Unterlage, insbesondere auf einer auf dem Meer schwimmenden Unterlage, wie z.B. Meeresplattform.The present invention relates to a device and a method for dynamic horizontal alignment of an object on a base, in particular on a base floating on the sea, such as a sea platform.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Für Bohrprojekte auf hoher See kann z.B. eine mobile Offshore-Bohreinheit verwendet werden. Zum Aufbau und Betriebs eines Bohrprojekts auf hoher See oder einer Errichtung von Untersee-Ausrüstung, z.B. für Öl- oder Gasbohrungen oder um ein elektrisches Netzwerk aufzubauen, können auch schwimmenden Produktionsspeicher-Plattformen (Floating Production Storage Offloading (FPSO)) verwendet werden. Auf den Plattformen können auch Hochspannungsgeräte vorhanden sein, um z.B. elektrische Ströme oder Spannungen zu konvertieren oder um z.B. eine Kompensation von reaktiver Leistung mittels eines Static Var Kompensator (SVC) zu erreichen.For example, a mobile offshore drilling unit can be used for drilling projects on the high seas. Floating Production Storage Offloading (FPSO) can also be used to set up and operate a drilling project on the high seas or to set up subsea equipment, e.g. for oil or gas drilling or to set up an electrical network. High-voltage devices can also be present on the platforms, e.g. to convert electrical currents or voltages or, for example, to compensate for reactive power using a Static Var Compensator (SVC).

Beim Aufbau bzw. Betrieb derartiger Hochspannungsgeräte auf verschiedenen schwimmenden Plattformen können mechanische Probleme hinsichtlich der Festigkeit der Geräte auftreten, da durch die Bewegung der oben genannten Plattformen hohe Beschleunigungen, Schiefstellungen und Ermüdungsprobleme entstehen können. Dadurch sind Projekte auf hoher See beeinträchtigt und nicht in allen Fällen uneingeschränkt durchführbar oder möglich.When such high-voltage devices are set up or operated on different floating platforms, mechanical problems with regard to the strength of the devices can arise, since the movement of the platforms mentioned above can result in high accelerations, misalignments and fatigue problems. As a result, projects on the high seas are impaired and not fully feasible or possible in all cases.

Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur dynamischen horizontalen Ausrichtung eines Objektes auf einer Unterlage, insbesondere Meeresplattform, vorzuschlagen, wobei das Objekt vor Beeinträchtigungen geschützt ist und im Betrieb insbesondere nicht beschädigt wird.It is therefore an object of the present invention to provide a device and a corresponding method for dynamic To propose horizontal alignment of an object on a base, in particular a sea platform, the object being protected from impairment and, in particular, not being damaged during operation.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Das oben genannte Problem wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche spezifizieren besondere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.The above problem is solved by the subject matter of the independent claims. The dependent claims specify particular embodiments of the present invention.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur dynamischen horizontalen Ausrichtung eines Objektes auf einer Unterlage bereitgestellt, aufweisend: mindestens drei auf der Unterlage aufgestellte Vertikalstützen, die jeweils in ihrer vertikalen Ausdehnung regulierbar sind und das Objekt von unten stützen; einen Aktuator, der zum Verändern der vertikalen Ausdehnungen der Vertikalstützen ausgebildet und mit den Vertikalstützen verbunden ist; ein Messsystem, das zum Messen mindestens eines für mindestens einen Verkippungswinkel indikativen Messwertes der Unterlage und/oder des Objektes (z.B. relativ zu einer Horizontalen) ausgebildet ist; und eine Steuerung, die ausgebildet ist, den Aktuator dynamisch in Abhängigkeit des mindestens einen Messwertes so anzusteuern, dass die Ausdehnungen der Vertikalstützen so eingestellt werden, dass das von den Vertikalstützen gestützte Objekt im Wesentlichen horizontal ausgerichtet bleibt, während sich die Ausrichtung der Unterlage ändert.According to one embodiment of the present invention, a device for dynamic horizontal alignment of an object on a base is provided, comprising: at least three vertical supports set up on the base, each of which is adjustable in its vertical extent and supports the object from below; an actuator which is designed to vary the vertical dimensions of the vertical supports and is connected to the vertical supports; a measuring system which is designed to measure at least one measured value indicative of at least one tilt angle of the substrate and / or of the object (e.g. relative to a horizontal); and a controller which is designed to control the actuator dynamically as a function of the at least one measured value in such a way that the dimensions of the vertical supports are set so that the object supported by the vertical supports remains aligned essentially horizontally while the alignment of the base changes.

Dem Objekt kann eine vorgegebene Normalausrichtung zugeordnet sein, bei der es einen Normalbetrieb durchführen kann. Die Normalausrichtung kann z.B. angenommen werden, wenn Enden von Stützteilen des Objekts auf einer horizontal ausgerichteten Fläche aufgestellt werden. Ist die Aufstellfläche tatsächlich horizontal ausgerichtet, d.h. senkrecht zu einer Vertikalen, welche der Richtung der Gravitationskraft entspricht, so ist das Objekt in einer gewünschten normalen Ausrichtung befindlich. Falls sich jedoch die Unterlage mit der Zeit in ihrer Orientierung und/oder Lage ändert, so kann sich die Ausrichtung des Objektes von der gewünschten (horizontalen) Normalausrichtung unterscheiden.A predetermined normal orientation can be assigned to the object, with which it can carry out normal operation. The normal alignment can be assumed, for example, if the ends of supporting parts of the object are placed on a horizontally aligned surface. If the installation surface is actually aligned horizontally, ie perpendicular to a vertical which corresponds to the direction of the gravitational force, then is the object is in a desired normal orientation. However, if the base changes its orientation and / or position over time, the orientation of the object can differ from the desired (horizontal) normal orientation.

Um trotz einer möglichen Veränderung der Orientierung der Unterlage eine horizontale Ausrichtung des Objekts zu gewährleisten, ist die Vorrichtung mit den Vertikalstützen, dem Aktuator, dem Messsystem und der Steuerung bereitgestellt. Die Vertikalstützen sind ausgebildet, zumindest Vertikalkräfte, d.h. Gravitationskräfte des Objektes, in vertikaler Richtung aufzunehmen. Teilweise oder auch vollständig können die Vertikalstützen darüber hinaus auch etwaig auftretende Horizontalkräfte, welche von dem Objekt beispielsweise bei einer Bewegung der Unterlage ausgeübt werden, aufnehmen. Die Vertikalstützen können mit einem unteren Ende auf der Unterlage aufgestellt sein und können mit einem oberen Ende (dessen Abstand zu dem unteren Ende einstellbar ist) das Objekt abstützen. Am oberen Ende können die Vertikalstützen mit dem Objekt über ein oder mehrere Gelenke (etwa 3D-Gelenk) verbunden sein und/oder gelenkig gelagert sein.In order to ensure a horizontal alignment of the object despite a possible change in the orientation of the base, the device is provided with the vertical supports, the actuator, the measuring system and the control. The vertical supports are designed to absorb at least vertical forces, i.e. gravitational forces of the object, in the vertical direction. In addition, the vertical supports can partially or completely absorb any horizontal forces that may occur, which are exerted by the object, for example when the base moves. The vertical supports can be set up with a lower end on the base and can support the object with an upper end (whose distance from the lower end is adjustable). At the upper end, the vertical supports can be connected to the object via one or more joints (such as a 3D joint) and / or mounted in an articulated manner.

Die Vertikalstützen (z.B. Vertikallager umfassend) können das Gewicht des Objektes tragen, können in der Höhe pneumatisch einstellbar sein, können eine unterschiedliche Neigung an oberer und unterer Befestigung ausgleichen, und/oder können eine Vertikalbeschleunigung dämpfen.The vertical supports (e.g. including vertical bearings) can bear the weight of the object, can be pneumatically adjustable in height, can compensate for a different inclination at the upper and lower mounting, and / or can dampen vertical acceleration.

Mindestens drei Vertikalstützen sind erforderlich, um Abweichungen der Unterlage von einer Horizontallage zu kompensieren, d.h. auszugleichen. Optional können vier, fünf, sechs, sieben oder auch in Abhängigkeit des Gewichtes des Objektes noch mehr Vertikalstützen vorgesehen sein, die jeweils auf der Unterlage mit einem unteren Ende aufgestellt sind und mit einem oberen Ende das Objekt an verschiedenen lateralen Punkten oder Stellen abstützen können. Die vertikale Ausdehnung kann z.B. durch einen Abstand zwischen dem unteren Ende, welches auf der Unterlage aufgestellt ist, und einem oberen Ende, welches das Objekt abstützt, definiert sein. Ein oberes Ende der Vertikalstützen kann z.B. mit dem Objekt mechanisch verbunden sein. Ebenso kann ein unteres Ende der Vertikalstützen mit der Unterlage mechanisch verbunden sein, beispielsweise durch Schrauben oder andere Halterungsausrüstung.At least three vertical supports are required to compensate for deviations of the base from a horizontal position, ie to compensate for it. Optionally, four, five, six, seven or, depending on the weight of the object, even more vertical supports can be provided, each of which is set up on the base with a lower end and with an upper end can support the object at various lateral points or locations. The vertical extension can, for example, by a distance between the lower end, which is set up on the base, and an upper end which supports the object, be defined. An upper end of the vertical supports can, for example, be mechanically connected to the object. Likewise, a lower end of the vertical supports can be mechanically connected to the base, for example by screws or other mounting equipment.

Der Aktuator kann je nach Typ der Vertikalstütze verschieden ausgeführt sein. Die Vertikalstützen können z.B. durch eine Hydraulik und eine Pneumatik in ihrer vertikalen Ausdehnung reguliert werden. Es kann z.B. ein Aktuator vorgesehen sein, der z.B. über eine entsprechende Luftleitung oder Ölleitung oder allgemein Fluidleitung mit allen oder einigen der Vertikalstützen verbunden ist. In anderen Ausführungsformen können mehrere Aktuatoren vorgesehen sein, die jeweils mit einer oder mit mehreren Vertikalstützen zur Regulierung der vertikalen Ausdehnung verbunden sind. Der Aktuator oder die Aktuatoren können z.B. durch Druckleitungen, wie etwa Fluidleitungen, insbesondere Luftleitungen oder Ölleitungen mit den Vertikalstützen verbunden sein.The actuator can be designed differently depending on the type of vertical support. The vertical supports can, for example, be regulated in terms of their vertical extension by means of hydraulics and pneumatics. For example, an actuator can be provided which is connected to all or some of the vertical supports, for example via a corresponding air line or oil line or generally fluid line. In other embodiments, several actuators can be provided, each of which is connected to one or to several vertical supports for regulating the vertical expansion. The actuator or actuators can be connected to the vertical supports, for example, by pressure lines, such as fluid lines, in particular air lines or oil lines.

Der Aktuator kann z.B. ausgebildet sein, ein Fluid insbesondere Luft oder Öl einer oder mehreren der Vertikalstützen zuzuführen oder dies zu entnehmen, um z.B. die vertikale Ausdehnung zu erhöhen bzw. zu vermindern.The actuator can be designed, for example, to supply or remove a fluid, in particular air or oil, to one or more of the vertical supports, for example in order to increase or decrease the vertical expansion.

Das Messsystem kann in verschiedener Weise ausgeführt sein, z.B. ein optisches Messsystem umfassend und/oder ein elektronisches Messsystem umfassend und/oder ein mechanisches Messsystem umfassend. Gemäß Ausführungsformen der Erfindung wird ein Messwert gemessen, welcher für einen Verkippungswinkel der Unterlage und/oder des Objekts indikativ ist. Es können Teile des Messsystems an der Unterlage bzw. an dem Objekt angebracht sein. Der mindestens eine Messwert kann sich somit auf die Orientierung der Unterlage und/oder des Objekts beziehen.The measuring system can be designed in various ways, for example comprising an optical measuring system and / or comprising an electronic measuring system and / or comprising a mechanical measuring system. According to embodiments of the invention, a measured value is measured which is indicative of a tilt angle of the base and / or the object. Parts of the measuring system can be attached to the base or to the object. The at least one measured value can thus relate to the orientation of the base and / or the object.

Bezieht sich z.B. der Messwert auf den Verkippungswinkel oder die Verkippungswinkel des Objekts, so kann der Aktuator bzw. die Steuerung ausgebildet sein, den Aktuator derart anzusteuern, dass die Ausrichtung des Objekts horizontal wird, um somit dazu zu führen, dass der Messwert einen Verkippungswinkel anzeigt, welcher 0° gegenüber der horizontalen Ausrichtung beträgt.If, for example, the measured value relates to the tilt angle or the tilt angle of the object, the actuator or the controller can be designed to control the actuator in such a way that the alignment of the object becomes horizontal in order to result in the measured value indicating a tilt angle which is 0 ° from the horizontal orientation.

Bezieht sich der Messwert auf den Verkippungswinkel der Unterlage, so kann die Steuerung den Aktuator derart ansteuern, dass die vertikale Ausdehnung der Vertikalstützen entsprechend verändert werden, so dass der Verkippungswinkel der Unterlage (gegenüber der horizontalen) genau kompensiert wird, so dass auch in diesem Falle das Objekt durch die Steuerung tatsächlich horizontal ausgerichtet wird bzw. bleibt.If the measured value relates to the tilt angle of the base, the controller can control the actuator in such a way that the vertical extent of the vertical supports is changed accordingly, so that the tilt angle of the base (compared to the horizontal) is precisely compensated, so that in this case too the object is actually aligned horizontally by the control or remains.

Die Steuerung kann z.B. einen arithmetischen/logischen Prozessor z.B. einen Mikroprozessor eines Computers umfassen sowie einen elektronischen Speicher, in dem z.B. ein Computerprogramm gespeichert ist, welches von dem Prozessor ausgeführt wird. Die Steuerung ist kommunikativ sowohl mit dem Messsystem als auch dem Aktuator verbunden. Die kommunikative Verbindung kann z.B. optisch und/oder drahtlos und/oder drahtgebunden erfolgen. Die Steuerung erfolgt dynamisch, indem z.B. kontinuierlich oder abgetastet der Messwert ermittelt wird und in Abhängigkeit dieses Messwertes und beispielsweise eines Referenzwertes, welcher eine Referenzausrichtung repräsentiert, die Ansteuerung des Aktuators kontinuierlich oder in regelmäßigen oder unregelmäßigen Zeitintervallen durchgeführt wird.The controller can for example comprise an arithmetic / logical processor, for example a microprocessor of a computer, and an electronic memory in which, for example, a computer program is stored which is executed by the processor. The controller is communicatively connected to both the measuring system and the actuator. The communicative connection can take place, for example, optically and / or wirelessly and / or wired. The control takes place dynamically, e.g. in that the measured value is determined continuously or scanned and, depending on this measured value and, for example, a reference value which represents a reference alignment, the actuation of the actuator is carried out continuously or at regular or irregular time intervals.

Damit kann z.B. ein elektrisches Gerät, welches z.B. in dem Objekt umfasst ist, vor Beschädigungen oder Beeinträchtigungen auch geschützt werden, wenn es z.B. auf einer Meeresplattform getragen ist.In this way, for example, an electrical device that is contained in the object, for example, can also be protected from damage or impairment when it is carried on a sea platform, for example.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Vorrichtung ferner mehrere Querstützen auf, die bei verschiedenen vertikalen Ausdehnungen der Vertikalstützen zum Aufnehmen von Querkräften des Objektes quer zur Vertikalen ausgebildet sind, wobei die Querstützen jeweils ein in Vertikalrichtung wirkendes, insbesondere gelenkig an das Objekt angeschlossenes, Vertikallager, insbesondere vertikal gleitendes Vertikallager, aufweisen, das eine vertikale Verschiebung des Objektes erlaubt.According to an embodiment of the present invention, the device further comprises a plurality of transverse supports, which at different vertical expansions of the vertical supports are designed to absorb transverse forces of the object transversely to the vertical, the transverse supports each having a vertical bearing, in particular a vertically sliding vertical bearing, which acts in the vertical direction, in particular articulated to the object, and which allows a vertical displacement of the object.

Die Querstützen müssen nicht in allen Ausführungsformen erforderlich sein. Die Querstützen können jedoch die Aufnahme von etwaig vorkommenden Querkräften (insbesondere Kräften quer zu einer Vertikalrichtung, insbesondere im Wesentlichen horizontal (oder parallel zur Unterlage) wirkende Kräfte) aufnehmen, welche möglicherweise nicht vollständig durch die Vertikalstützen aufgenommen werden können. Das Vertikallager der Querstützen kann z.B. im Wesentlichen vertikal (oder senkrecht zu der Unterlage) ausgerichtet sein bzw. im Wesentlichen eine vertikale Verschiebung des Objektes erlauben, während weiterhin die Querstützen die Querkräfte aufnehmen können. Somit kann das Objekt mit größerer Zuverlässigkeit und Sicherheit auf der Unterlage gehaltert werden, selbst wenn Querkräfte auftreten, beispielsweise durch Wellenlang auf dem Meer.The cross supports do not have to be required in all embodiments. However, the transverse supports can absorb any transverse forces that may occur (in particular forces transverse to a vertical direction, in particular forces acting essentially horizontally (or parallel to the base)) which may not be able to be completely absorbed by the vertical supports. The vertical bearing of the transverse supports can, for example, be aligned essentially vertically (or perpendicular to the base) or essentially permit a vertical displacement of the object, while the transverse supports can continue to absorb the transverse forces. Thus, the object can be held on the base with greater reliability and safety, even when transverse forces occur, for example due to waves at sea.

Das Vertikallager kann an der Oberseite zur Verbindung mit dem Objekt ein Gelenk aufweisen und/oder kann Horizontalkräfte, denen nicht allein von den Vertikalstützen entgegengesetzt werden kann, abtragen bzw. aufnehmen bzw. entgegenwirken.The vertical bearing can have a joint on the upper side for connection to the object and / or can transfer or absorb or counteract horizontal forces that cannot be countered by the vertical supports alone.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist mindestens eine der Querstützen ein 3D-Gelenksystem auf, das höhenverstellbar ist, und/oder die Querstützen verriegelbar sind, um die vertikale Verschiebung des Objektes zu verhindern. Das 3D-Gelenksystem kann z.B. ein Axialgelenk umfassen, über das es mit dem Objekt verbunden ist.According to one embodiment of the present invention, at least one of the cross supports has a 3D joint system which is height adjustable and / or the cross supports can be locked in order to prevent the vertical displacement of the object. The 3-D joint system can include, for example, an axial joint via which it is connected to the object.

Somit sind die Querstützen durch herkömmlich verfügbare Bauteile implementierbar.The cross supports can thus be implemented using conventionally available components.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist mindestens eine der Vertikalstützen eine Luftfeder und/oder einen, insbesondere im Wesentlichen zylinderförmigen, Luftbalg und/oder Pneumatikzylinder und/oder Hebekissen, auf, wobei der Aktuator einen pneumatischen Aktuator, insbesondere Kompressor umfasst, der mit der Luftfeder verbunden ist.According to one embodiment of the present invention, at least one of the vertical supports has an air spring and / or an, in particular essentially cylindrical, air bellows and / or pneumatic cylinder and / or lifting cushion, the actuator comprising a pneumatic actuator, in particular a compressor, which is connected to the air spring connected is.

Eine Luftfeder kann einen deformierbaren, elastischen Behälter aufweisen, welcher mit Luft zu verschiedenen Graden gefüllt werden kann. Bei einer Luftfüllung zu einem hohen Grade kann sich die vertikale Ausdehnung vergrößern; wenn die Luftfüllung zu einem geringeren Grade erfolgt, kann sich die vertikale Ausdehnung entsprechend verringern. Die Luftfeder kann aus einem Gummimaterial, allgemein Kunststoffmaterial, gefertigt sein bzw. umfassen.An air spring can have a deformable, resilient container that can be filled with air to various degrees. If the air is filled to a high degree, the vertical expansion can increase; if the air is filled to a lesser degree, the vertical expansion may decrease accordingly. The air spring can be made or comprise a rubber material, generally plastic material.

In anderen Ausführungsformen kann ein Pneumatikzylinder (oder allgemein Pneumatikbehälter) vorgesehen sein, der z.B. mit einem Fluid, wie etwa Öl in verschiedener Menge befüllt werden kann, um verschiedene vertikale Ausdehnungen zu bewirken. Der Pneumatikzylinder kann aus einem nicht deformierbaren nichtelastischen Material gefertigt werden. Beim Befüllen des Pneumatikzylinders kann z.B. ein Kolben, welcher in den Zylinder geführt wird, herausgeschoben werden, um die vertikale Ausdehnung zu verändern.In other embodiments, a pneumatic cylinder (or, in general, pneumatic container) can be provided, which can be filled, for example, with a fluid, such as oil, in various amounts in order to bring about various vertical expansions. The pneumatic cylinder can be made of a non-deformable, non-elastic material. When filling the pneumatic cylinder, a piston, for example, which is guided into the cylinder, can be pushed out in order to change the vertical expansion.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist mindestens eine der Vertikalstützen einen Hydraulikzylinder auf, wobei der Aktuator einen hydraulischen Aktuator, insbesondere Pumpe umfasst, der mit dem Hydraulikzylinder verbunden ist.According to another embodiment of the present invention, at least one of the vertical supports has a hydraulic cylinder, the actuator comprising a hydraulic actuator, in particular a pump, which is connected to the hydraulic cylinder.

Ein oder mehrere der Vertikalstützen können eine Luftfeder und ein und/oder mehrere der Vertikalstützen können einen Hydraulikzylinder aufweisen. Gemäß einer besonderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen alle Vertikalstützen z.B. eine Luftfeder bzw. einen Luftbalg auf.One or more of the vertical supports can have an air spring and one and / or more of the vertical supports can have a hydraulic cylinder. According to a particular embodiment According to the present invention, all vertical supports have, for example, an air spring or an air bellows.

Eine Luftfeder kann weniger kostenintensiv sein als ein Hydraulikzylinder. Ferner ist die Gefahr eines Brandes bei Verwendung von Luft anstatt von Öl vermindert.An air spring can be less expensive than a hydraulic cylinder. Furthermore, the risk of fire is reduced when using air instead of oil.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der mindestens eine Messwert einen Verkippungswinkel und/oder einen Vertikalniveauwert. Aus dem Verkippungswinkel (z.B. gegenüber einer horizontalen bzw. gegenüber einer Referenzausrichtung insbesondere Normalausrichtung) kann in einfacher Weise ein Ansteuerbefehl für den Aktuator errechnet werden. In anderen Ausführungsformen können alle Vertikalniveauwerte aller Stützen vermessen werden und aus den Unterschieden der Vertikalniveauwerte kann z.B. auf Zielausdehnungen der Stützen geschlossen werden, welche einer (horizontalen) Normalausrichtung des Objektes entsprechen. Dazu können geeignete trigonometrische Funktionen verwendet werden.According to one embodiment of the present invention, the at least one measured value comprises a tilt angle and / or a vertical level value. A control command for the actuator can be calculated in a simple manner from the tilt angle (e.g. in relation to a horizontal or in relation to a reference alignment, in particular normal alignment). In other embodiments, all vertical level values of all supports can be measured and from the differences in the vertical level values, for example, it is possible to deduce target dimensions of the supports which correspond to a (horizontal) normal orientation of the object. Suitable trigonometric functions can be used for this purpose.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der mindestens eine Messwert mindestens zwei Messwerte, insbesondere zwei Verkippungswinkel, die für Verkippungen des Objektes und/oder der Unterlage um senkrecht zueinander stehende Achsen indikative sind. Zwei Verkippungswinkel können die Orientierung der Unterlage bzw. des Objektes vollständig definieren. Die drei Vertikalstützen können dann hinsichtlich ihrer vertikalen Ausdehnung derart verändert werden, dass beide Verkippungswinkel, die Verkippungen in zwei senkrecht zueinander orientierten Achsen anzeigen, kompensiert werden (z.B. 0° relativ zu einer Horizontalen betragen). Damit kann eine Kompensation der Verkippung der Unterlage bei Verkippungen in allen möglichen Richtungen kompensiert werden.According to one embodiment of the present invention, the at least one measured value comprises at least two measured values, in particular two tilt angles, which are indicative of tilting of the object and / or the base about mutually perpendicular axes. Two angles of tilt can fully define the orientation of the base or the object. The three vertical supports can then be changed in terms of their vertical extension in such a way that both tilt angles, which indicate tilts in two axes oriented perpendicular to one another, are compensated (e.g. 0 ° relative to a horizontal). A compensation for the tilting of the base in the event of tilting in all possible directions can thus be compensated for.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Messsystem mindestens eines der folgenden auf: einen Niveausensor, ein Magnetometer, ein Gyroskop, und eine Wasserwaage.According to one embodiment of the present invention, the measuring system has at least one of the following: a level sensor, a magnetometer, a gyroscope, and a level.

Ein Niveausensor kann z.B. die Höhe eines bestimmten Punktes oder einer Stelle auf der Unterlage oder dem Objekt bestimmen. Es können sämtliche Niveaus an mindestens drei Stellen des Objekts bzw. der Unterlage gemessen werden und von der Steuerung verrechnet werden. Auch ein Magnetometer kann eine Ausrichtung der Unterlage oder des Objektes feststellen, z.B. als eine Abweichung von einer Referenzausrichtung relativ zu dem Erdmagnetfeld. Das Gyroskop kann ebenfalls die Orientierung der Unterlage und/oder des Objektes hinsichtlich mindestens zweier Achsen messen. Die Wasserwaage kann eine elektronische oder eine mechanische Wasserwaage umfassen. Die Wasserwaage kann als eine zweidimensionale Wasserwaage ausgebildet sein. Somit sind herkömmliche Messsensoren zur Bestimmung des Messwertes und somit zur Bestimmung der Ausrichtung des Objektes und/oder der Unterlage zur Implementierung verwendbar.A level sensor can, for example, determine the height of a certain point or point on the surface or the object. All levels can be measured at at least three points on the object or the base and offset by the control. A magnetometer can also determine an alignment of the base or the object, e.g. as a deviation from a reference alignment relative to the earth's magnetic field. The gyroscope can also measure the orientation of the base and / or the object with respect to at least two axes. The spirit level can comprise an electronic or a mechanical spirit level. The spirit level can be designed as a two-dimensional spirit level. Conventional measuring sensors can thus be used to determine the measured value and thus to determine the orientation of the object and / or the base for implementation.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die mindestens drei Vertikalstützen mindestens vier Vertikalstützen auf, und/oder die Vorrichtung ist zur dynamischen horizontalen Ausrichtung in einem Frequenzbereich zwischen 10 Hz und 0.01 Hz ausgebildet, und/oder ist ausgebildet, einen Verkippungswinkel der Unterlage zwischen 0° und 20° auszugleichen.According to one embodiment of the present invention, the at least three vertical supports have at least four vertical supports, and / or the device is designed for dynamic horizontal alignment in a frequency range between 10 Hz and 0.01 Hz, and / or is designed to have a tilt angle of the base between 0 ° and 20 ° to compensate.

Sind vier Vertikalstützen vorgesehen, so kann das Objekt noch zuverlässiger und sicherer gehaltert und gestützt werden. Wenn die horizontale Ausrichtung dynamisch in dem erwähnten Frequenzbereich erfolgt, so kann die Vorrichtung auch auf hoher See bei normal erwartetem Wellengang eingesetzt werden. Sind in dem beanspruchten Bereich oder in dem erwähnten Bereich Änderungen des Verkippungswinkels unterstützt, so können auch Kompensationen bei typischen Wellenhöhen auf hoher See erfolgreich durchgeführt werden.If four vertical supports are provided, the object can be held and supported even more reliably and safely. If the horizontal alignment takes place dynamically in the frequency range mentioned, the device can also be used on the high seas when the waves are expected to be normal. If changes in the tilt angle are supported in the claimed area or in the mentioned area, compensations for typical wave heights on the high seas can also be carried out successfully.

Es sollte verstanden werden, dass Merkmale, welche individuell oder in irgendeiner Kombination im Zusammenhang mit einer Vorrichtung zur dynamischen horizontalen Ausrichtung eines Objekts auf einer Unterlage erwähnt, beschrieben, erläutert oder bereitgestellt worden sind, ebenso, individuell oder in irgendeiner Kombination auf ein Verfahren einer dynamischen horizontalen Ausrichtung eines Objektes auf einer Unterlage anwendbar sind, gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, und umgekehrt.It should be understood that features which may be used individually or in any combination in connection with a Apparatus for dynamic horizontal alignment of an object on a support are mentioned, described, explained or provided, also, individually or in any combination, are applicable to a method of dynamic horizontal alignment of an object on a support, according to embodiments of the present invention, and vice versa .

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren einer dynamischen horizontalen Ausrichtung eines Objektes auf einer Unterlage bereitgestellt, insbesondere mittels der Vorrichtung gemäß einer der vorangehend beschriebenen Ausführungsformen, wobei das Verfahren aufweist: Stützen des Objektes mittels mindestens dreier auf der Unterlage aufgestellter Vertikalstützen, die jeweils in ihrer vertikalen Ausdehnung regulierbar sind; Verändern der vertikalen Ausdehnungen der Vertikalstützen mittels eines Aktuator, der mit den Vertikalstützen verbunden ist; Messen mindestens eines für mindestens einen Verkippungswinkel indikativen Messwertes der Unterlage und/oder des Objektes; und dynamisches Ansteuern des Aktuators in Abhängigkeit des mindestens einen Messwertes derart, dass die Ausdehnungen der Vertikalstützen so eingestellt werden, dass das von den Vertikalstützen gestützte Objekt im Wesentlichen horizontal ausgerichtet bleibt, während sich die Ausrichtung der Unterlage ändert.According to one embodiment of the present invention, a method of dynamic horizontal alignment of an object on a base is provided, in particular by means of the device according to one of the embodiments described above, the method comprising: supporting the object by means of at least three vertical supports placed on the base, each of which are adjustable in their vertical extent; Changing the vertical dimensions of the vertical supports by means of an actuator which is connected to the vertical supports; Measuring at least one measured value of the base and / or the object that is indicative of at least one tilt angle; and dynamically controlling the actuator as a function of the at least one measured value in such a way that the dimensions of the vertical supports are set in such a way that the object supported by the vertical supports remains oriented essentially horizontally while the orientation of the base changes.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist zumindest der Bereich, auf dem die (mindestens) drei Vertikalstützen aufgestellt sind, ein starrer (z.B. ebener) Bereich der Unterlage, der entweder einstückig ist oder aus Teilen der Unterlage aufgebaut ist, die starr miteinander verbunden sind, wobei die Unterlage insbesondere verschieden ist von zwei oder mehr Achsen eines Fahrzeuges.According to one embodiment of the present invention, at least the area on which the (at least) three vertical supports are set up is a rigid (e.g. flat) area of the base, which is either one-piece or is made up of parts of the base that are rigidly connected to one another, wherein the base is in particular different from two or more axles of a vehicle.

Wenn die Aufstellpunkte der Vertikalstützen auf der Unterlage im Wesentlichen starr miteinander verbunden sind, kann eine sichere Halterung des Objektes gewährleistet sein.If the set-up points of the vertical supports are essentially rigidly connected to one another on the base, a secure holding of the object can be guaranteed.

Es kann z.B. auch vorteilhaft sein, einen Messwert aufzunehmen, der für die Verkippung der Unterlage (aber nicht des Objektes) indikativ ist und diesen Messwert zur Ansteuerung des Aktuators von der Steuerung zu verwenden. Einer Veränderung der Orientierung der Unterlage kann dann in sehr schneller Weise durch die Ansteuerung der Vertikalstützen entgegengewirkt werden, um das Objekt mit höherer Zuverlässigkeit im Wesentlichen in einer horizontalen oder gewünschten (Normal)Orientierung zu halten. Würde eine Ansteuerung der Vertikalstützen erst aufgrund eines Messwertes erfolgen, welcher eine Verkippung des Objektes aus der Normallage oder Horizontallage anzeigt, so wäre eine Gegensteuerung verzögert. Jedenfalls würde eine Gegensteuerung erst dann erfolgen, wenn tatsächlich das Objekt schon in eine unerwünschte Orientierung eingenommen hat.For example, it can also be advantageous to record a measured value that is indicative of the tilting of the base (but not of the object) and to use this measured value to control the actuator from the controller. A change in the orientation of the base can then be counteracted very quickly by controlling the vertical supports in order to keep the object essentially in a horizontal or desired (normal) orientation with greater reliability. If the vertical supports were only activated on the basis of a measured value which indicates a tilting of the object from the normal or horizontal position, counter-control would be delayed. In any case, a countermeasure would only take place when the object has actually already assumed an undesired orientation.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schwimmt die Unterlage auf einer Wasseroberfläche, insbesondere einer Meeresoberfläche. Somit sind verschiedene Seeoperationen oder Projekte auf hoher See unterstützt.According to one embodiment of the present invention, the base floats on a water surface, in particular a sea surface. Various sea operations or projects on the high seas are thus supported.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Unterlage eine Oberfläche einer Meeresplattform (FPSO, MODU) oder einer Ladefläche eines Lastfahrzeuges (z.B. LKW, Bahn, Schiff, Flugzeug) oder eines Lastenträgers auf.According to one embodiment of the present invention, the base has a surface of a sea platform (FPSO, MODU) or a loading area of a truck (e.g. truck, train, ship, aircraft) or a load carrier.

Das Verfahren kann z.B. auch für eine Ladefläche eines Lastfahrzeuges oder eines anderen Lastenträgers durchgeführt werden, wenn sich das Lastfahrzeug auf einem unebenen oder geneigten Untergrund (etwa Bergstraße) bewegt. Damit sind verschiedene Anwendungsfälle unterstützt.The method can, for example, also be carried out for a loading area of a truck or another load carrier if the truck is moving on an uneven or inclined surface (e.g. mountain road). This supports various use cases.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Objekt eine Masse zwischen 10 t und 20 t auf, wobei das Objekt eine Ausdehnung in einer ersten horizontalen Richtung von zwischen 5 m und 20 m und in einer zweiten horizontalen Richtung von zwischen 1 m und 5 m auf. Damit sind z.B. typisehe Operationen oder Anwendungen auf einer Meeresplattform ermöglicht oder unterstützt.According to one embodiment of the present invention, the object has a mass between 10 t and 20 t, the object having an extension in a first horizontal direction of between 5 m and 20 m and in a second horizontal direction of between 1 m and 5 m . Thus, for example, are typicall Enables or supports operations or applications on a marine platform.

Das Objekt kann einen Container und ein darin befindliches elektrisches Gerät aufweisen, insbesondere SVC. Der Container kann ein Standardcontainer sein oder aufweisen, welcher im Wesentlichen eine Quaderform aufweisen kann.The object can have a container and an electrical device located therein, in particular SVC. The container can be or have a standard container, which can essentially have a cuboid shape.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung stützen vier Vertikalstützen den Container in einem Randbereich einer Grundfläche des Containers, über dem sich eine Seitenwand des Containers erstreckt.According to one embodiment of the present invention, four vertical supports support the container in an edge region of a base area of the container, over which a side wall of the container extends.

Vier Vertikalstützen oder mehr Vertikalstützen, welche in einem Randbereich der Grundfläche des Containers den Container unterstützen, können die Gravitationskraft des Containers (zusammen mit einem oder mehreren Geräten) vorteilhaft in einem im Vergleich zu anderen Bereichen der Grundfläche verstärkten Bereich abstützen. Damit kann eine Beschädigung des Containers vermieden werden. An den oberen Enden der Stützen, welche das Objekt, insbesondere den Container, stützen, können Stützplatten oder Endplatten mit einer vergrößerten Auflagefläche, vorgesehen sein, um die Last auf den Kontaktbereich der Stützplatten zu verteilen.Four vertical supports or more vertical supports, which support the container in an edge area of the base area of the container, can advantageously support the gravitational force of the container (together with one or more devices) in an area that is stronger than other areas of the base area. This can prevent damage to the container. At the upper ends of the supports which support the object, in particular the container, support plates or end plates with an enlarged contact surface can be provided in order to distribute the load to the contact area of the support plates.

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die illustrierten oder beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.Embodiments of the present invention will now be explained with reference to the accompanying drawings. The invention is not limited to the illustrated or described embodiments.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die Figur illustriert in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur dynamischen horizontalen Ausrichtung eines Objekts auf einer Unterlage gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammen mit dem getragenen Objekt.The figure illustrates in a schematic representation a device for dynamic horizontal alignment of an object on a base according to an embodiment of the present invention together with the object being carried.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügte Figur erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die illustrierte oder beschriebene Ausführungsform beschränkt.The invention will now be explained with reference to the accompanying figure. The invention is not limited to the illustrated or described embodiment.

Die in der Figur schematisch illustrierte Vorrichtung 1 zur dynamischen horizontalen Ausrichtung eines Objektes 3 auf einer Unterlage 5 weist vier auf der Unterlage 5 aufgestellte Vertikalstützen 7a, 7b, 7c, 7d auf, die jeweils in ihrer vertikalen Ausdehnung la, lb, lc, ld regulierbar sind und das Objekt 3 von unten stützen. Die Vorrichtung 1 weist ferner einen Aktuator 9 auf, der zum Verändern der vertikalen Ausdehnungen der Vertikalstützen 7a, 7b, 7c, 7d ausgebildet ist und mit den Vertikalstützen über Luftleitungen (allgemein Fluidleitungen) 11a, 11b, 11c und 11d verbunden ist.The device 1 schematically illustrated in the figure for dynamic horizontal alignment of an object 3 on a base 5 has four vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d set up on the base 5, each of which can be regulated in its vertical extent la, lb, lc, ld and support the object 3 from below. The device 1 also has an actuator 9 which is designed to vary the vertical dimensions of the vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d and is connected to the vertical supports via air lines (generally fluid lines) 11a, 11b, 11c and 11d.

Die Vorrichtung 1 weist ferner ein Messsystem 13 auf, welches in der Figur nur schematisch illustriert ist, wobei das Messsystem 13 zum Messen mindestens eines für mindestens einen Verkippungswinkel indikativen Messwertes 15 der Unterlage 5 und/oder des Objekts 3 ausgebildet ist. Dazu können an dem Objekt 3 und/oder an der Unterlage 5 weitere Sensoren oder Hilfsvorrichtungen vorgesehen sein, die in der Figur nicht illustriert sind.The device 1 also has a measuring system 13, which is only schematically illustrated in the figure, the measuring system 13 being designed to measure at least one measured value 15 of the base 5 and / or the object 3 that is indicative of at least one tilt angle. For this purpose, further sensors or auxiliary devices, which are not illustrated in the figure, can be provided on the object 3 and / or on the base 5.

Die Vorrichtung 1 weist ferner eine Steuerung 17 auf (hier integriert in den Aktuator 9), die ausgebildet ist, den Aktuator 9 dynamisch in Abhängigkeit des mindestens einen Messwertes 15 so anzusteuern, dass die Ausdehnungen la, lb, lc, ld der Vertikalstützen 7a, 7b, 7c, 7d so eingestellt werden, dass das von den Vertikalstützen gestützte Objekt 3 im Wesentlichen horizontal ausgerichtet bleibt, während sich die Ausrichtung der Unterlage 5 ändert.The device 1 also has a control 17 (here integrated in the actuator 9), which is designed to control the actuator 9 dynamically as a function of the at least one measured value 15 in such a way that the dimensions la, lb, lc, ld of the vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d can be adjusted so that the object 3 supported by the vertical supports remains aligned essentially horizontally while the alignment of the base 5 changes.

Die Vorrichtung 1 weist ferner zwei oder mehr Querstützen 19 auf, die bei verschiedenen vertikalen Ausdehnungen der Vertikalstützen 7a, 7b, 7c, 7d zum Aufnehmen von Querkräften 21 (die z.B. quer, insbesondere senkrecht zu einer Vertikalen 23 (oder der Unterlage 5) ausgerichtet sind und beispielsweise im Wesentlichen entlang der Horizontalen 24 (oder parallel zur Unterlage 5) liegen) ausgebildet sind.The device 1 also has two or more transverse supports 19 which, with different vertical expansions of the vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d, are used to absorb transverse forces 21 (which, for example, are oriented transversely, in particular perpendicular to a vertical 23 (or the base 5) and, for example, lie essentially along the horizontal 24 (or parallel to the base 5)).

Die Querstützen 19 sind einerseits an einer Unterseite an der Unterlage 5 befestigt und sind andererseits beispielsweise über ein oder mehrere Lager 25, beispielsweise Vertikallager oder Schwenkgelenke, an dem Objekt 3 befestigt. Die Querstützen umfassen auch jeweils ein Vertikallager 27, das eine vertikale Verschiebung des Objektes 3 (gegenüber einem unteren Teil der Querstütze 19) erlaubt. Die Querstützen können auch ein 3D-Gelenksystem 25 aufweisen, über das die Querstützen 19 mit dem Objekt 3 verbunden sind.The cross supports 19 are on the one hand attached to an underside of the base 5 and on the other hand are attached to the object 3, for example via one or more bearings 25, for example vertical bearings or swivel joints. The cross supports also each include a vertical bearing 27, which allows a vertical displacement of the object 3 (with respect to a lower part of the cross support 19). The cross supports can also have a 3D joint system 25 via which the cross supports 19 are connected to the object 3.

Die Vertikalstützen 7a, 7b, 7c, 7d weisen jeweils eine Luftfeder bzw. einen Luftbalg 29 auf, der über die Luftleitungen 11a, 11b, 11c, 11d mehr oder weniger mittels des Aktuators 9, der als Kompressor ausgebildet ist, mit Luft gefüllt werden kann. Dadurch kann die jeweilige vertikale Ausdehnung verändert werden.The vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d each have an air spring or air bellows 29, which can be filled with air via the air lines 11a, 11b, 11c, 11d more or less by means of the actuator 9, which is designed as a compressor . This allows the respective vertical expansion to be changed.

Vertikalstützen 7a, 7b, 7c, 7d können als höhenverstellbare Vertikallager mit verdrehbaren (verschwenkbaren) Enden ausgebildet sein. Die Querstützen 27 können zur Schubaufnahme als ein vertikal gleitendes Lager mit einem festen (z.B. an Unterlage) und einem drehbaren Ende (z.B. zur drehbaren Befestigung am Objekt) ausgebildet sein.Vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d can be designed as height-adjustable vertical bearings with rotatable (pivotable) ends. The cross supports 27 can be designed as a vertically sliding bearing with a fixed (e.g. on a base) and a rotatable end (e.g. for rotatable attachment to the object) to absorb thrust.

Das Messsystem 13 kann z.B. ausgebildet sein, einen Verkippungswinkel α der Unterlage 5 gegen die Horizontale 24 zu messen. Insbesondere können durch das Messsystem 13 zwei Verkippungswinkel bestimmbar sein, z.B. Pitch and Roll, welche eine Verkippung der Unterlage (oder des Objektes 3) gegen die Horizontalebene um z.B. zwei verschiedene in der Horizontalebene (oder der Ebene der Unterlage 5) liegende Achsen bezeichnen.The measuring system 13 can be designed, for example, to measure a tilt angle α of the substrate 5 relative to the horizontal 24. In particular, the measuring system 13 can determine two tilt angles, e.g. pitch and roll, which denote a tilting of the base (or the object 3) relative to the horizontal plane about, for example, two different axes lying in the horizontal plane (or the plane of the base 5).

Das Objekt 3 umfasst einen Container 33, in dem ein elektrisches Gerät 35 beinhaltet ist. Das elektrische Gerät 35 kann z.B. zur Kompensation von einer reaktiven Leistung vorgesehen sein.The object 3 comprises a container 33 in which an electrical device 35 is contained. The electrical device 35 can be provided, for example, to compensate for reactive power.

Die Vertikalstützen 7a, 7b, 7c, 7d sind in einem Bereich 30 der Unterlage 5 aufgestellt, der starr und eben ist. Wie in der Figur dargestellt ist, schwimmt die Unterlage 5 auf einer Meeresoberfläche 31 oder ist über Sockel 32 im Meeresgrund verankert.The vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d are set up in an area 30 of the base 5 which is rigid and flat. As shown in the figure, the base 5 floats on a sea surface 31 or is anchored in the sea bed via a base 32.

Wie aus der Figur ersichtlich ist, sind die vier Vertikalstützen 7a, 7b, 7c, 7d in einem Randbereich einer Grundfläche 37 des Containers 33 stützend vorgesehen, wobei sich über dem Randbereich 39 eine Seitenwand 41 des Containers 33 erstreckt. In diesem Randbereich ist eine erhöhte Festigkeit und Stabilität der Grundfläche 37 gegeben, so dass das Gesamtgewicht des Containers 33 zusammen mit dem elektrischen Gerät 35 über die Vertikalstützen gehaltert bzw. gestützt werden kann, ohne die Grundfläche 37 oder den gesamten Container 33 zu beschädigen, insbesondere zu deformieren.As can be seen from the figure, the four vertical supports 7a, 7b, 7c, 7d are provided in a supporting manner in an edge region of a base 37 of the container 33, a side wall 41 of the container 33 extending over the edge region 39. In this edge area there is increased strength and stability of the base 37, so that the total weight of the container 33 together with the electrical device 35 can be held or supported via the vertical supports without damaging the base 37 or the entire container 33, in particular to deform.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine bewegliche Plattform unter einem zu halternden Gerät insbesondere zusammen mit einem Container installiert, an der eine spezielle Anordnung von Lagern und Dämpfern platziert wird. Die verwendeten Komponenten können Luftfedern, gelenkig angeschlossene Vertikallager, Pneumatik und Sensoren umfassen. Verschiedene Dämpfertypen, Lager und Niveauregulierungselemente können kombiniert werden, um die Lasten und Bewegungen der Plattform in einem akzeptablen Rahmen zu halten bzw. zu kompensieren.According to one embodiment of the present invention, a movable platform is installed under a device to be supported, in particular together with a container, on which a special arrangement of bearings and dampers is placed. The components used can include air springs, articulated vertical bearings, pneumatics and sensors. Different types of dampers, bearings and leveling elements can be combined in order to keep or compensate for the loads and movements of the platform within an acceptable range.

Das Element 25 kann auch als ein "Moment Release" bezeichnet werden und kann eine Momentenauslösung bewerkstelligen. Die Vertikallager 27 können auch als "Axial Release" bezeichnet werden bzw. diese Funktion haben.The element 25 can also be referred to as a “moment release” and can bring about a moment release. The vertical bearings 27 can also be referred to as "axial release" or have this function.

Claims (16)

Vorrichtung (1) zur dynamischen horizontalen Ausrichtung eines Objektes (3) auf einer Unterlage (5), aufweisend: mindestens drei auf der Unterlage (5) aufgestellte Vertikalstützen (7a,7b,7c,7d), die jeweils in ihrer vertikalen Ausdehnung regulierbar sind und das Objekt (3) von unten stützen; einen Aktuator (9), der zum Verändern der vertikalen Ausdehnungen der Vertikalstützen (7a,7b,7c,7d) ausgebildet und mit den Vertikalstützen verbunden ist; ein Messsystem (13), das zum Messen mindestens eines für mindestens einen Verkippungswinkel indikativen Messwertes (15) der Unterlage (5) und/oder des Objektes (3) ausgebildet ist; und eine Steuerung (17), die ausgebildet ist, den Aktuator (9) dynamisch in Abhängigkeit des mindestens einen Messwertes (15) so anzusteuern, dass die Ausdehnungen (la,lb,lc,ld) der Vertikalstützen (7a,7b,7c,7d) so eingestellt werden, dass das von den Vertikalstützen gestützte Objekt (3) im Wesentlichen horizontal (24) ausgerichtet bleibt, während sich die Ausrichtung der Unterlage (5) ändert. Device (1) for dynamic horizontal alignment of an object (3) on a base (5), comprising: at least three vertical supports (7a, 7b, 7c, 7d) set up on the base (5), each of which is adjustable in its vertical extent and supports the object (3) from below; an actuator (9) which is designed to vary the vertical dimensions of the vertical supports (7a, 7b, 7c, 7d) and is connected to the vertical supports; a measuring system (13) which is designed to measure at least one measured value (15) of the base (5) and / or the object (3) that is indicative of at least one tilt angle; and a controller (17) which is designed to control the actuator (9) dynamically as a function of the at least one measured value (15) so that the dimensions (la, lb, lc, ld) of the vertical supports (7a, 7b, 7c, 7d ) are set so that the object (3) supported by the vertical supports remains aligned essentially horizontally (24) while the alignment of the base (5) changes. Vorrichtung gemäß dem vorangehenden Anspruch,
ferner aufweisend:
mehrere Querstützen (19), die bei verschiedenen vertikalen Ausdehnungen der Vertikalstützen (7a,7b,7c,7d) zum Aufnehmen von Querkräften (21) des Objektes quer zur Vertikalen (23) ausgebildet sind,
wobei die Querstützen jeweils ein in Vertikalrichtung wirkendes, insbesondere gelenkig an das Objekt angeschlossenes, Vertikallager (27) aufweisen, das eine vertikale Verschiebung des Objektes erlaubt.Device according to the preceding claim,
further comprising:
a plurality of transverse supports (19) which, with different vertical expansions of the vertical supports (7a, 7b, 7c, 7d), are designed to absorb transverse forces (21) of the object transversely to the vertical (23),
wherein the transverse supports each have a vertical bearing (27) which acts in the vertical direction, in particular is articulated to the object and which allows the object to be displaced vertically. Vorrichtung gemäß dem vorangehenden Anspruch,
wobei mindestens eine der Querstützen (19) ein 3D-Gelenksystem (25) aufweist, das höhenverstellbar ist, und/oder
wobei die Querstützen verriegelbar sind, um die vertikale Verschiebung des Objektes zu verhindern.Device according to the preceding claim,
wherein at least one of the cross supports (19) has a 3D joint system (25) which is adjustable in height, and / or
wherein the cross supports are lockable in order to prevent the vertical displacement of the object. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei mindestens eine der Vertikalstützen eine Luftfeder (29) und/oder einen, insbesondere im Wesentlichen zylinderförmigen, Luftbalg und/oder Pneumatikzylinder und/oder Hebekissen, aufweist,
wobei der Aktuator einen pneumatischen Aktuator, insbesondere Kompressor umfasst, der mit der Luftfeder verbunden ist.Device according to one of the preceding claims,
wherein at least one of the vertical supports has an air spring (29) and / or an, in particular essentially cylindrical, air bellows and / or pneumatic cylinder and / or lifting cushion,
wherein the actuator comprises a pneumatic actuator, in particular a compressor, which is connected to the air spring. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei mindestens eine der Vertikalstützen einen Hydraulikzylinder aufweist,
wobei der Aktuator einen hydraulischen Aktuator, insbesondere Pumpe umfasst, der mit dem Hydraulikzylinder verbunden ist.Device according to one of the preceding claims,
wherein at least one of the vertical supports has a hydraulic cylinder,
wherein the actuator comprises a hydraulic actuator, in particular a pump, which is connected to the hydraulic cylinder. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei der mindestens eine Messwert (15) einen Verkippungswinkel (α) und/oder einen Vertikalniveauwert umfasst.Device according to one of the preceding claims,
wherein the at least one measured value (15) comprises a tilt angle (α) and / or a vertical level value. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei der mindestens eine Messwert (15) mindestens zwei Messwerte, insbesondere zwei Verkippungswinkel, umfasst, die für Verkippungen des Objektes (3) und/oder der Unterlage (5) um senkrecht zueinander stehende Achsen indikativ sind.Device according to one of the preceding claims,
wherein the at least one measured value (15) comprises at least two measured values, in particular two tilt angles, which are indicative of tilting of the object (3) and / or the base (5) about mutually perpendicular axes. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei das Messsystem (13) mindestens eines der folgenden aufweist: einen Niveausensor, ein Magnetometer, ein Gyroskop, eine Wasserwaage. Device according to one of the preceding claims,
wherein the measuring system (13) has at least one of the following: a level sensor, a magnetometer, a gyroscope, a spirit level. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei die mindestens drei Vertikalstützen (7a,7b,7c,7d) mindestens vier Vertikalstützen aufweisen, und/oder
wobei die Vorrichtung (1) zur dynamischen horizontalen Ausrichtung in einem Frequenzbereich zwischen 10 Hz und 0.01 Hz ausgebildet ist, und/oder
einen Verkippungswinkel (α) der Unterlage zwischen 0° und 20° auszugleichen ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims,
wherein the at least three vertical supports (7a, 7b, 7c, 7d) have at least four vertical supports, and / or
wherein the device (1) is designed for dynamic horizontal alignment in a frequency range between 10 Hz and 0.01 Hz, and / or
a tilt angle (α) of the base between 0 ° and 20 ° is designed to compensate. Verfahren einer dynamischen horizontalen Ausrichtung eines Objektes auf einer Unterlage, insbesondere mittels der Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche,
wobei das Verfahren aufweist: Stützen des Objektes (3) mittels mindestens dreier auf der Unterlage aufgestellter Vertikalstützen (7a,7b,7c,7d), die jeweils in ihrer vertikalen Ausdehnung regulierbar sind; Verändern der vertikalen Ausdehnungen (la,lb,lc,ld) der Vertikalstützen mittels eines Aktuators (9), der mit den Vertikalstützen verbunden ist; Messen mindestens eines für mindestens einen Verkippungswinkel indikativen Messwertes (15) der Unterlage (5) und/oder des Objektes (3); und dynamisches Ansteuern des Aktuators (9) in Abhängigkeit des mindestens einen Messwertes (15) derart, dass die Ausdehnungen (la,lb,lc,ld) der Vertikalstützen (7a,7b,7c,7d) so eingestellt werden, dass das von den Vertikalstützen gestützte Objekt (3) im Wesentlichen horizontal (24) ausgerichtet bleibt, während sich die Ausrichtung der Unterlage (5) ändert. Method of dynamic horizontal alignment of an object on a base, in particular by means of the device according to one of the preceding claims,
the method comprising: Supporting the object (3) by means of at least three vertical supports (7a, 7b, 7c, 7d) set up on the base, each of which can be regulated in its vertical extent; Changing the vertical dimensions (la, lb, lc, ld) of the vertical supports by means of an actuator (9) which is connected to the vertical supports; Measuring at least one measured value (15) of the base (5) and / or the object (3) that is indicative of at least one tilt angle; and dynamic control of the actuator (9) as a function of the at least one measured value (15) in such a way that the dimensions (la, lb, lc, ld) of the vertical supports (7a, 7b, 7c, 7d) are set so that the vertical supports supported object (3) remains aligned substantially horizontally (24) while the alignment of the base (5) changes. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch,
wobei zumindest der Bereich (30), auf dem die drei Vertikalstützen aufgestellt sind, ein starrer Bereich der Unterlage (5) ist, der entweder einstückig ist oder aus Teilen der Unterlage aufgebaut ist, die starr miteinander verbunden sind, wobei die Unterlage insbesondere verschieden ist von zwei oder mehr Achsen eines Fahrzeuges.Method according to the preceding claim,
wherein at least the area (30) on which the three vertical supports are set up is a rigid area of the base (5) which is either in one piece or made up of parts of the base that are rigidly connected to one another, the base being in particular different of two or more axles of a vehicle. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 10 oder 11,
wobei die Unterlage (5) auf einer Wasseroberfläche, insbesondere Meeresoberfläche (31) schwimmt.Method according to one of the preceding claims 10 or 11,
wherein the base (5) floats on a water surface, in particular a sea surface (31). Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 12,
wobei die Unterlage eine Oberfläche einer Meeresplattform (FPSO, MODU) oder einer Ladefläche eines Lastfahrzeuges oder eines Lastenträgers aufweist.Method according to one of the preceding claims 10 to 12,
wherein the base has a surface of a sea platform (FPSO, MODU) or a loading area of a truck or a load carrier. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 13,
wobei das Objekt (3) eine Masse zwischen 10 t und 20 t aufweist, wobei das Objekt eine Ausdehnung in einer ersten horizontalen Richtung von zwischen 5 m und 20 m und in einer zweiten horizontalen Richtung von zwischen 1 m und 5 m aufweist.Method according to one of the preceding claims 10 to 13,
wherein the object (3) has a mass between 10 t and 20 t, the object having an extension in a first horizontal direction of between 5 m and 20 m and in a second horizontal direction of between 1 m and 5 m. Verfahren gemäß einem der vorangehenden Ansprüche 10 bis 14, wobei das Objekt (3) einen Container (33) und ein darin befindliches elektrisches Gerät (35), insbesondere SVC, aufweist.Method according to one of the preceding claims 10 to 14, wherein the object (3) has a container (33) and an electrical device (35), in particular SVC, located therein. Verfahren gemäß dem vorangehenden Anspruch,
wobei vier Vertikalstützen (7a,7b,7c,7d) den Container (33) in einem Randbereich (39) einer Grundfläche (37) des Containers (33) stützen, über dem sich eine Seitenwand (41) des Containers erstreckt.Method according to the preceding claim,
four vertical supports (7a, 7b, 7c, 7d) supporting the container (33) in an edge region (39) of a base (37) of the container (33), over which a side wall (41) of the container extends.
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