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Kletterhubwerk zum Heben und Senken einer rohrförmigen Stützsäule
gegenüber einer Plattform oder Arbeitsbühne oder dieser Plattform gegenüber der
feststehenden Säule Die Erfindung bezieht sich auf ein Kletterhubwerk zum Heben
und Senken einer rohrförmigen Stützsäule gegenüber einer Plattform oder Arbeitsbühne
oder zum Heben und Senken der Plattform selbst gegenüber der feststehenden Säule,
bestehend aus zwei hydraulisch oder pneumatisch relativ zueinander bewegbaren, die
Säule umgebenden mit Greifervorric,htungen versehenen Bauteilen und aus diese Teile
haltenden Einrichtungen, von denen im Ruhezustand die Belastung gleichmäßig auf
die Greifervorrichtungen verteilbar ist.
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Es ist bekannt, durch aufeinander ausgerichtete Öffnungen in der Plattform
und der unteren und oberen Greifervorrichtung mehrere Ankerbolzen hindurchzuführen,
deren vergrößerte Kopfstücke sich an die Unterseite der Plattform bzw. die Oberseite
der Greifervorrichtung anlegen, wobei mindestens eines der Kopfstücke aus einer
Gewindemutter besteht.
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Im einzelnen arbeitet man mit den Ankerbolzen in der folgenden Weise:
Wenn die Arbeitsbühne an der Säule hochgezogen werden soll, werden die oberen Greifervorrichtungen
mit Hilfe von Druckkolben völlig ausgefahren und mit einer Reihe in gleicher Höhe
liegender öffnungen in der Säule in Eingriff gebracht. Danach werden die unteren
Greifervorrichtungen von anderen hydraulischen oder pneumatischen Zylindern nach
oben gezogen, während die Druckkolben, die die oberen Greifervorrichtungen ausgefahren
haben, zurückgezogen werden. Anschließend werden die unteren Greifervorrichtungen
mit einer höher gelegenen, rund um die Säule angeordneten Reihe von öffnungen in
Eingriff gebracht. Darauf werden die oberen Greifervorrichtungen aus der Säule zurückgezogen
und erneut angehoben. Hierbei kommen sie mit den oberen Kopfstücken der Ankerbolzen
in Eingriff, so daß die letzteren die gesamte Arbeitsbühne oder Plattform nach oben
ziehen. Nahe am oberen Ende des Hubes werden die oberen Greifervorrichtungen wieder
in die Öffnungen der Säule eingeführt, worauf man wiederum das Druckmedium von den
entsprechenden Zylindern wegnimmt, so daß die Last der Plattform oder Arbeitsbühne
von den unteren Greifervorrichtungen auf die oberen übertragen wird. Die unteren
Greifervorrichtungen können dann wieder von der Säule gelöst und bis zur nächsten
waagerechten Reihe von Öffnungen nachgezogen werden.
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Wenn die Plattform um eine gewisse Strecke nach oben gezogen ist,
kann es vorkommen, daß die oberen Greifervorrichtungen nicht zu einer waagerechten
Reihe von öffnungen ausgerichtet sind, so daß die Plattform nicht von den oberen
Greifervorrichtungen abgestützt oder getragen werden kann. Ferner möchte man mitunter
in einer solchen Lage die Druckquelle für die hydraulischen Zylinder abschalten
können. Dementsprechend können die Gewindemuttern auf den AnkerboIzen nach unten
bis in Eingriff mit der Oberseite der unteren Greifervorrichtungen geschraubt werden,
während die Last auf den unteren Greifervorrichtungen ruht. Beim Nachlassen des
Druckmediums in den hydraulischen Zylindern kann sich dann die Plattform etwas setzen,
bis ihre Last von diesen Muttern anstatt von den Kopfstücken aufgenommen wird. Die
Last wird dann also von den unteren Greifervorrichtungen und den Gewindemuttern
getragen.
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Der Nachteil dieser bekannten Anordnuna besteht darin, daß bei abgeschaltetem
Druckmedium die Last völlig von den unteren Greifervorrichtungen auf die Stützsäule
übertragen wird, während die oberen Greifervorrichtungen völlig untätig sind.
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Zur Vermeidung einer derartigen ungleichförmigen Lastverteilung ist
es bereits bei einem anderen Kletterhubwerk bekannt, zwischen den relativ zueinander
bewegbaren Bauteilen im Ruhezustand zwei Keile einzulegen, deren Mittelachse von
einer Schraubenspindel gebildet ist, an der der Abstand der beiden
Keile
voneinander und dadurch der Abstand zwischen den Abschnitten einstellbar ist.
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Diese bekannte Kombination aus Keilen und Schrauben ist jedoch zur
Aufrechterhaltung eines gewünschten Abstandes zwischen den zueinander bewegbaren
Bauteilen eines Kletterhubwerks nicht geeignet, da auf der Plattform normalerweise
Windwerke für Bohrarbeiten oder umlaufende Motoren aufgestellt sind, die die Plattform
*in Schwingungen versetzen. Infolge der Größe des gesamten Aufbaus unterliegen die
Plattform und die Stützsäulen der Bewegung des Windes oder des Wassers, so daß diese
Teile auch hierdurch zusätzlich in Schwingung geraten. Wenn aber Schwingungen zu
erwarten sind, sind Keile und Schrauben völlig unbrauchbar, um einen vorgegebenen
Abstand zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren Bauteilen, die stark gegeneinander
belastet sind, aufrechtzuerhalten, weil sich die Keile und Schrauben lockern. Hierbei
wird zwangläufig der Abstand zwischen den auseinander zu haltenden Bauteilen verändert,
wodurch sich zugleich aber auch die Lastverteilung auf die beiden Teile in unerwünschter
Weise ändert.
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Ziel der Erfindung ist es daher, bei Kletterhubwerken, die dem Kraftangriff
von Wind und Meereswellen ausgesetzt sind, die Lastübertragung von der Plattform
auf die Stätzsäulen -über die beiden relativ zueinander bewegbaren Bauteile selbst
während langer Zeitspannen von Monaten oder Jahren gleichförmig zu halten.
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Bei dem Kletterhubwerk der eingangs bezeichneten Art enthalten gemäß
der Erfindung die Einrichtungen zur gleichmäßigen Verteilung der Last auf die oberen
und unteren Greifervorrichtungen in Abhängigkeit von dem zwischen den beiden Bauteilen
erforderlichen Abstand ein oder mehrere L-förmige, den einen Bauteil umgreifende
Einlegestücke und einen Blockierstab, der die Einlegestücke an den Bauteilen festhält
und verriegelt.
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Diese Einlegestücke können gemäß der Erfindung ebene, L-förmige Platten
unterschiedlicher Dicke sein. Weiterhin kann gemäß der Erfindung der Blockierstab
in einem Ausschnitt der Platten aufnehmbar sein, und Aufnahinevorrichtungen für-
den Blockierstab und zusätzliche Verriegelungsvorrichtungen können an den beiden
zueinander bewegbaren Bauteilen vor-,gesehen sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 eine Vorderansicht eines Kletterhubwerkes, F i
g. 2 eine Seitenansicht zu F i g. 1,
F i g. 3 einen Schnitt
durch das Hubwerk gemäß .der Linie 3-3 in F i g. 2, F i
g. 4 einen Schnitt nach der Linie 4-4 in F i g. 1,
F i g. 5
einen Schnitt nach der Linie 7-7 in F i g. 1
und F i g. 6 eine
schaubildliche Ansicht des oberen Endes des Kletterhubwerkes, wobei ein Teil der
Anordnung weggebrochen ist.
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In den Figuren ist ein Kletterhubwerk 10 dargestellt, das auf
einer transportablen, im Meer verwendeten Plattform 12 angebracht ist und
eine vertikale Bewegung in beiden Richtungen zwischen der Plattform 12 und einer
vertikalen Stützsäule 14 bewirkt. Die Plattform 12 weist eine obere Bühne
16 und mehrere vertikale Öffnungen 18 auf, durch die die vertikalen
Säulen 14 hindurchgehen. Bei einer im Meer .zu verwendenden Konstruktion werden
gewöhnlich mehrere Stützsäulen benutzt, die je iw einer Öffnung der Plattform
angeordnet sin ' d. Ein Kletterhubwerk mit zwei oder mehreren pneu'mätischen
oder hydraulischen Hubzyliiidern ist für Jede Stützsäule. v.oräes ehen,
um deren VertikalbeWegung' gegenüber der Plattform,zu bewirken.
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Jede Stützsäule 14 besteht vorzugsweise aus einem langgestreckten
Rohr 20, an dessen äußerem Umfang eine in Längsrichtung verlaufende Schiene 22 befestigt
ist. Die Schiene weist mehrere in Längsrichtuna, im Abstand voneinander angeordnete
Öffnungen 24 auf, die eine rechteckige Form haben.
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Das Kletterhubwerk enthält einen Bauteil 26, der aus einem
auf der Plattform montierten Grundrahmen 28, aus einem vertikal angeordneten Mittelteil
30 und aus einem Oberbau 32 zusammengesetzt ist.-Der mittlere Teil
30 besteht aus einem rechteckigen Kasten mit zwei vertikalen Seitenplatten
86, deren - untere Enden mit den oberen Enden von Platten 48 des Grundrahmens
28 verschweißt oder anderweitig verbunden sind. An dem unteren Teil der Platten
86 sind zwischen den gegenüberliegenden Rändern zwei -verhältnismäßig- dicke
vertikale untere Abschlußplatten 88 angeordnet, die je einen in Vertikalrichtung
langgezogenen Schlitz 90 aufweisen. Zwischen den äußeren Rändern der Seitenplatten
86 ist eine Abschlußplatte 94 befestigt, deren unterer Rand mit dem oberen
Rand der zugehörigen unteren Abschlußplatte 88
verschweißt ist. Eine gegenüberliegende
obere Abschlußplatte 96 ist zwischen den Innenrändem des oberen Teiles der
Platten 86 befestig ,t, wobei ihr unterer Rand an dem oberen Rand der anderen unteren.
Endplatte
88 befestigt ist. Der obere Rand der Platte 94 läuft bis zum oberen Ende.des
Bauteils 26 und enthält eine rechteckige öffnung 98. Eine entsprechende
verhältnismäßig dicke Platte 100 ist am oberen Rand der Abschlußplatte
96 befestigt und ragt über deren Seitenränder hinaus. Eine waagerecht verlaufende,
rechteckige öffnung 102 befindet sich im mittleren Teil der Platte 100 und
ist auf die öffnung 98 ausgerichtet. Horizontale Verstärkungsplatt6n 104
sind zwischen den vertikalen Seitenplatten 86 und den vertikalen Abschlußplatten
88, 94, 96 und 100 befestigt.
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. Die äußere Oberfläche der Platten 86, 88, 94 und.
96 bildet eine rechteckige Säule, auf der ein weiterer Bauteil
106 in Form eines hohlen rechteckigen Kastens montiert ist, so daß er eine
senkrechte Gleitbewegung ausführen kann. Der Bauteil 106 enthält zwei vertikale
Seitenplatten 108 mit einer Abschlußplatte 110,
die starr zwischen
ihren äußeren Rändern' befestigt ist, -und eine verhältnismäßig starke Innenplatte,
die zwischen ihren unteren Rändern starr befestigt ist. Sie weisen rechteckige Öffnungen
114 auf, die auf die Schlitze 90 in den Platten 88 des mittleren Teiles
des Bauteils 26 ausgerichtet sind. Außerdem ist eine zentrale vertikale Abschlußplatte
118 zwischen den Rändern der Seitenplatten 108 oberhalb der Innenplatte,
befestigt, und eine obere Abschlußplatte 120 ist oberhalb der Platte 118
zwischen den Rändern der Platte 108 angebracht, wodurch der kastenartige
Aufbau des vertikal verschiebbareh Bauteils 106 vervollständigt wird.
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Um die vertikale Verschiebungsbewegung des Bauteils 106 gegenüber
dem mittleren Teil 30 des Bauteils 26 zu bewirken, sind zwei untere,
in einer Richtung wirkende hydraulische Zylinder 126 vorgesehen, dessen unteres
Ende in Vertiefungen einer am Grundrahmen
28 befestigten
Lagerplatte 130 eingreift. Die hydraulischen Zylinder 126 -enthalten
den üblichen (nicht dargestellten) Kolben und eine Kolbenstange 138, die
nach oben hinausragt.
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An der oberen Seite einer Platte 144 sind zwei mit Vertiefungen versehene
Lagerplatten 150 angeordnet, welche die konvexen unteren Enden von zwei Zylindem
154 aufnehmen, die zu zwei oberen hydraulischen Einheiten 156 gehören. Die
beiden hydraulischen Einheiten 156 weisen den üblichen nicht dargestellten
Kolben und eine Kolbenstange 166 auf. Das obere Ende der Kolbenstange ist
abgerundet, so daß es in eine Vertiefung in einer Lagerplatte eingreift, die starr
an der Unterseite einer horizontalen Platte 170 befestigt ist. Diese ist
starr mit der zugehörigen vertikalen Platte 86 verbunden und steht von dieser
in horizontaler Richtung ab. Die Platten 170 mit den entsprechenden oberen
Platten 172, mit Zwischenplatten 174, die durch weitere Platten
176 in vertikaler Richtung verbunden sind, die Platte 100 und die
zugehörigen Teile der Abschlußplatten 86 und 84 bilden den Oberteil
32 des Bauteils 26. In den Öffnungen 98 und 102 des Oberteils
ist ein oberer Ankerbolzen 178 in horizontaler Richtung bewegbar gelagert.
In dem unteren Ende des vertikal verschiebbaren Bauteils 106 ist ein unterer
Ankerbolzen 180
zwischen den öffnungen 114 und dem Schlitz 90 in dem
mittleren Teil 30 horizontal bewegbar gelagert. Der Ankerbolzen
180 wird von einer hydraulischen Einheit 194 betätigt, die starr an der Außenkante
der Platte 110 befestigt ist.
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Wenn die Stützsäulen 14 auf dem Meeresboden einen festen Halt gefunden
haben, sollen sie die Plattform 12 mittels der Ankerbolzen tragen. Wenn die Plattform
von den verankerten Säulen getragen wird, ist sie an dem Bauteil 26 aufgehängt
der starr an der Plattform 12 befestigt ist. Bei einer weiteren Abwärtsbewegung
der Stützsäule gegenüber der Plattform wird die Plattform von der Wasseroberfläche
abgehoben. Wenn die Plattform die gewünschte Höhenlage über der Wasseroberfläche
erreicht hat, können die beabsichtigten Arbeiten vorgenommen werden. Die Plattform
ist z. B. dazu geeignet, Tiefbohrgeräte, Radarstationen, Flugstützpunkte u. dgl.
aufzunehmen.
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Wenn sich der Ankerbolzen 180 in der verriegelten ausgeschobenen
Stellung befindet, hängt das Gewicht der Plattform über den unteren Ankerbolzen
180, die obere hydraulische Einheit 156 und den Bauteil
26
an der Stützsäule. Um den verschiebbaren Bauteil 106
mit dem Bauteil
26 zu verbinden, damit die hydraulischen Einheiten 156 außer Betrieb
gesetzt und entfernt werden können, werden mehrere Zwischenplatten 234 verschiedener
Dicke zwischen der oberen Fläche der Platte 120 und der Unterseite der Platte
100 eingelegt. Der Abstand zwischen den öffnungen 24 in der Hebeschiene liegt
fest, so daß eine passende Zahl von Zwischenplatten verwendet werden kann, die es
ermöglichen, daß der obere Ankerbolzen 178
die Wandung der Hebeschiene berührt,
welche das obere Ende der öffnung"begrenzt, die den oberen Ankerbolzen aufnimmt.
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Aus den F i g. 5 und 6 geht hervor, daß die Zwischenplatten
234 einen- L-förmigen Umriß haben und einen Ansatz 236 aufweisen, der um
die eine Seite der Platte 96 des Bauteils 26 herumgreift. Der Ansatz
236
der Zwischenplatten ist jeweils an der Stelle 238 eingekerbt; entsprechende
Öffnungen 240 befinden sich in den Platten 170, 172, 174 des Oberteils der
Hebevorrichtung. Außerdem sind U-förmige Träger 242 und 244 starr an den Platten
176 und 108 befestigt, so daß auf die öffnungen ausgerichtete Vertiefungen
entstehen. Ein Riegel 246 kann in die Vertiefungen und Öffnungen eingeschoben werden,
so daß die Zwischenplatten in der richtigen Stellung festgehalten werden
' wie aus F i g. 6 hervorgeht.
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Nachdem die Zwischenplatten in Stellung gebracht sind, übertragen
die beiden A#akerbolzen einen Teil der durch die Plattform ausgeübten Belastung
auf die Stützsäule; der gesamte Aufbau wird starr und formschlüssig zusammengehalten.
Die Ankerbolzen werden in der ausgeschobenen Stellung unter Verwendung zusätzlicher
Keile festgekeilt.
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Wenn die Ankerbolzen eine kraftschlüssige Verbindung zwischen der
Stützsäule und der Plattform herstellen, können sie als bleibende Anordnung auch
über längere Zeiten benutzt werden, ohne daß weitere Hilfsvorrichtungen zur Befestigung
erforderlich sind.