DE2345167A1

DE2345167A1 - Verfahren und vorrichtung zum verankern von wasserfahrzeugen

Info

Publication number: DE2345167A1
Application number: DE19732345167
Authority: DE
Inventors: Henry C Boschen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-10-10
Filing date: 1973-09-07
Publication date: 1974-04-18
Also published as: GB1440218A; JPS4971689A; US3822663A; FR2202002B1; IT993062B; FR2202002A1; NL7313345A; NL153488B; DE2345167C3; CA976041A; DE2345167B2

Description

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Herrn Henry C. BOSCHEN ,Route 4, Box 283, CHIPPEWA FALLS. Wisconsin 54729 (USA)

Verfahren und Vorrichtung zum Verankern von Wasserfahrzeugen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verankern von Wasserfahrzeugen wie Schiffen über einem feststehenden Punkt des Wassergrundes wie des Meeresbodens oder einem Seeboden.

Vielfach ist es erwünscht, ein Schiff über einer am Wasserboden befindlichen feststehenden Stelle zu verankern. Dies ist besonders bei Unterwasserbohrungen der Fall und insbesondere in tiefem Wasser schwierig durchzuführen. Da sich Windrichtung und Windstärke ändern, ist es häufig notwendig oder wünschenswert, die Schiffsposition zu verändern, so daß das Schiff -2-

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sich in Windrichtung oder eine andere gewünschte Richtung stellt, dabei jedoch praktisch über dem feststehenden Punkt am Wasserbaden verbleibt.

Es ist eine Vielzahl von Verfahren und Vorrichtungen zum Verankern von Schiffen verwendet und in der Literatur beschrieben worden. Einige dieser Verfahren sehen aufwendige Pläne zum Anordnen von Ankern und Ankerleinen vor. Andererseits ist auch die Verwendung von Luftpolstervorrichtungen und die Verwendung eines drehbaren Oberdecks bekannt. Auch ist es bekannt, einen sich senkrecht durch den Schiffskörper erstreckenden Schacht zu verwenden, durch den eine Vielzahl von Ankerleinen geführt ist.

Die folgenden Patentschriften offenbaren verschiedene Vorrichtungen zum Verankern von Schiffen:

US-PS 3 191 201, 3 461 828, 3 525 312, 3 590 407, 3 552 343, 3 620 181, 3 583 354, 2 919 671, 3 440 671, 3 279 404.

Jeder dieser Vorschläge hat Vorteile und Nachteile. Beispielsweise sind einige dieser Vorschläge so schwierig durchzuführen, daß sie unpraktisch sind. Andere Vorschläge sind kostspielig und können ohne Schwierigkeiten in Schiffen oder anderen Wasserfahrzeugen nur beim ursprünglichen Bau derselben vorgesehen werden.

Die 'Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Möglichkeit zum Verankern von Wasserfahrzeugen über einem feststehenden Punkt des Wasserbodens zu schaffen, welche ohne wesentliche konstruktive Änderungen oder Umbauten

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auch bei bereits vorhandenen Wasserfahrzeugen, die nicht für ein dauerhaftes Verankern über dem Wasserboden eingerichtet sind, zu verwirklichen ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein vereinfachtes Verfahren und eine vereinfachte Vorrichtung zum Verankern von Wasserfahrzeugen wie Bohrschiffen zum Abteufen von Unterwasserbohrungen über einer feststehenden Stelle des Wasserbodens vorgesdiagen. Das Wasserfahrzeug ist dabei mit einer Führung versehen, welche sich praktisch um den gesamten Schiffsrumpf entlang einer Linie erstreckt, die zwischen der Wasserlinie des beladenen Schiffes und der Oberkante des Schiffsrumpfes verläuft oder mit einer dieser Grenzlinien zusammenfällt. Eine Mehrzahl von Festmachern ist an dieser Führung angebracht, um eine Mehrzahl von Ankerleinen getrennt voneinander am Schiffsrumpf festzumachen. Weiterhin sind Steuer- und Überwachungseinrichtungen vorgesehen, um die Festmacher wahlweise entlang der Führung zu bewegen und wahlweise an bestimmten Stellen der Führung zu befestigen, um die Ankerleinen wahlweise einziehen oder ausfahren zu können bzw. um deren Anbringungspunkt am Schiffsrumpf wahlweise zu verändern.

Gemäß einer bevorzugten praktischen Ausführungsform der Erfindung ist eine Schiene auf oder in dem Schiffsrumpf entlang einer nahe der Oberkante des Schiffsrumpfes verlaufenden Linie angebracht. Auf oder in der Schiene ist eine Vielzahl von Wagen angeordnet, die, wie erwünscht, vor- und zurückverfahren werden können. Überwachungs- und Steuereinrichtungen, beispielsweise elektrisch, hydraulisch oder sonstwie arbeitende Ein-

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richtungen sind vorgesehen , um die Wagen vor- oder zurückzubewegen oder um sie in einer festen Position zu halten, wie es gerade erwünscht ist. Die Wagen sind außerdem mit Vorrichtungen versehen, um wahlweise eine Ankerleine einzuholen oder auszufieren.

Die Erfindung kann in Verbindung mit einer Vielzahl von Wasserfahrzeugen verwendet werden. So ist die Erfindung bei Schiffen, Schuten, Kähnen, Leichtern, Pontons, halbgetauchte Schwimmkörper od. dgl. geeignet. Die Erfindung ist insbesondere für Schiffe geeignet, vorzugsweise Bohrschiffe zum Abteufen von Unterwasserbohrungen für die Öl- oder Gasförderung.

Die Wasserfahrzeuge werden erfindungsgemäß mit einer Einrichtung zum Abstützen und Führen einer Vielzahl von Halterungen für Ankerleinen versehen, wobei sich diese Einrichtung um den Außenumfang des Schiffsrumpfes erstreckt und das Einstellen der Halterungen für die Ankerleinen an beliebigen Stellen dieser Führung ermöglicht. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um eine Führungsschiene. Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform dieser Führungsschiene ist ein im Querschnitt C-förmiger Kanal, in welchem Einrichtungen wie beispielsweise mit Rädern versehene Wagen verfahren werden können, mit deren Hilfe die Ankerleinen am Wasserfahrzeug angebracht werden. Die Führungsschiene verläuft entlang einer Linie, die auf oder oberhalb der Wasserlinie des beladenen Schiffes (Plimsoll-Linie) und auf oder unterhalb der Oberkante des Rumpfes erstreckt. Unter Berücksihtigung zahlreicher konstruktiver und anderer Überlegungen kann die Führungsschiene nahe der Oberkante des Rumpfes angeordnet sein und sich um

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den Außenumfang des Hauptdeckes des Schiffes oder etwas unterhalb erstrecken. Die Anbringung der Führ langschiene nahe der Oberkante des Rumpfes ist vorzuziehen, um die Schlingerstabilität des Wasserfahrzeuges zu erhöhen und die Kontaktmöglichkeit zwischen Wasser und der Verankerungsvorrichtung herabzusetzen. Die Führungsschiene kann auf den Rumpf aufgesetzt oder in denselben eingebaut sein.

Für eine maximale Vielseitigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es zweckmäßig, die Führung, nämlich die Führungsschiene vollständig um den Rumpf des Wasserfahrzeuges herumzuführen. Auf diese Weise ist es möglich, die Halterungen für die einzelnen Ankerleinen entlang der Führungsschiene an jede gewünschte Stelle des Rumpfes zu verfahren. Es kann jedoch aus konstruktiven Gründen wünschenswert sein, die Führungsschiene nur weitgehend um den Rumpf herumzuführen, ohne ihn vollständig einzuschließen , beispielsweise in-dem man getrennte Führungsschienen auf jeder Seite des Rumpfes vom Bug bis zum Heck verlaufen läßt, jedoch keine Verbindung zwischen den Enden dieser Führungsschienen über den Bug und über das Heck vorsieht.

Die folgenden Betrachtungen sind typisch für die Bestimmung der Art und der Anordnung der erfindungsgemäßen Führungseinrichtung. Zunächst sollten die Führungseinrichtungen dicht am Schiffsrumpf, d.h. an oder nahe der Außenseite des Schiffsrumpfes angeordnet sein, so daß sie das Anlegen oder andere Manöver des Schiffes nicht beeinträchtigen. Es ist aber auch möglich, Vorkehrungen vorzusehen, um die Führungseinrichtungen während des Anlegens oder anderer Operationen einzufahren.

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Zweitens können die Führungseinrichtungen in einer horizontalen Ebene angeordnet sein, welche sich durch den Schwerpunkt des Schiffes oder dicht daran erstreckt oder etwas über dem Schwerpunkt verläuft, so daß die von den Ankerleinen ausgeübte Kraft die Roll- oder Schlingerwirkung der Wellen übersteigt und damit unterdrückt. Auf diese Weise wird ein Rollen oder Schlingern des Schiffes auf ein Minimum herabgesetzt, auch wenn das verankerte Schiff von schweren Wellen getroffen wird, so daß man selbst unter solchen Bedingungen den Bohrvorgang fortsetzen kann.

An der Führungseinrichtung ist eine Vielzahl von Halterungen zum Anbringen von Ankerleinen in Längsrichtung der Führungseinrichtung verschiebbar abgestützt. Diese Halterungen sind vorgesehen, um eine Vielzahl von Ankerleinen am Rumpf anbringen zu können. Diese Halterungen umfassen Einrichtungen zum EinhcLen und Ausfieren einer Ankerleine nach Kommando. Diese Halterungen können mit Einrichtungen zum Lagern von zusätzlicher Ankerleine versehen oder durch derartige Einrichtungen ergänzt sein.

Weiterhin sind Steuer- und Überwachungseinrichtungen vorgesehen, um die Halterungen der Ankerleinen wahlweise auf bestimmte Stellen entlang den Führungseinrichtungen einzustellen. Solche Steuer- und Überwachungseinrichtungen können mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder ähnlich arbeiten. Am zweckmäßigsten ist es, Energie auf die Halterungen für Ankerleinen mittels einer angetriebenen Kette oder eines angetriebenen Kabels zu übertragen, welche bzw. welches in oder entlang der Führungseinrichtung bewegt wird. Falls erwünscht, kann

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eine Vielzahl von Ketten oder Kabeln verwendet werden. Beispielsweise 1st es möglich, zwei parallele Kabel zu verwenden, die in entgegengesetzter Richtung zueinander bewegt werden. Die Halterungen für die Ankerleinen können dann wahlweise an einer der sich bewegenden Ketten oder Kabeln, beispielsweise über ein Antriebszahnrad und eine Kupplung angekuppelt werden, wodurch sich die Position der betreffenden Halterung verändern läßt. In ähnlicher Weise können die Halterungen an der Führungseinrichtung oder sonst einem feststehenden Punkt festgeklemmt werden, wobei die sich bewegende Kette oder das sich bewegende Kabel als Energiequelle benutzt wird, um wahlweise die Ankerleine einzuholen oder auszufieren, beispielsweise mittels einer Winde.

Das Verfahren der Halterung entlang der Führung und die Überwachung der ausgefahrenen Länge der Ankerleinen kann, falls erwünscht, gleichzeitig erfolgen, ebenso wie die Überwachung der Längen der verschiedenen Ankerleinen gleichzeitig durchgeführt werden kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verankerungsvorrichtung schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bohrschiffes, welches über einem feststehenden Punkt am Meeresboden verankert ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Schiff aus Fig. 1 in Richtung der Pfeile 2 - 2 , wobei zwei verschiedene SchiffSBtellungen, eine in vollen Linien und die andere in gebrochenen Linien, dargestellt sind,

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Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3- 3 aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, woraus die Führung und ein ii/derselben laufender Wagen zu erkennen ist,

Fig. 4 einen nochmals im Maßstab vergrößerten Längsschnitt nach Linie 4- 4 aus Fig. 3 und

Fig. 5 einen Querschnitt nach Linie 5-5 aus Fig.

In Fig. 1 und 2 ist ein Bohrschiff 1 zu erkennen. Dieses Bohrschiff 1 besitzt ein Hauptdeck 2, einen Rumpf 3 und einen Bohrturm 4. Außerdem ist am Bohrschiff 1 eine kanalförmige Schiene 5 angebracht, welche sich vollständig um den Rumpf 3 entlang einer Linie erstreckt, die eich oberhalb der Wasserlinie 6 des beladenen Schiffes (Plimsoll-Linie) und unterhalb der Obftrkante des Rumpfes 3 erstreckt. Innerhalb dieser im Querschnitt C-förmigen Schiene 5 ist eine Vielzahl von Wagen 7 verschiebbar gelagert.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bohrschiff 1 mit vier Wagen 7 versehen, wobei von jedem Wagen eine Ankerleine 8,9,10 bzw. 11 ausgeht. Von der Unterseite des Rumpfes 3 erstreckt sich ein Bohrrohr 12 nach unten und dringt in den Grund 13 des Wassers 14 ein. Eine Ankerboje B' ist vorzugsweise an wenigstens einer der Ankerleinen 8 bis11 angebracht.

Wie insbesondere Fig. 2 zeigt, sind die Wagen 7 in der Schiene 5 verfahrbar, damit das Bohrschiff 1 entsprechend der Wind- oder Wellenrichtung verstellt werden kann, ohne dabei gegenüber einem festen Punkt des Meeres-

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grundes 13 verschoben zu werden. Für Vergleichszwecke sind die einzelnen Wagen 7 in zwei übereinandergesetzten Darstellungen, welche zusammen Fig. 2 bilden, an Positionen A, B, C und D angeordnet, wobei die beiden übereinander dargestellten Positionen jeweils die betreffenden Positionen zeigen, um deutlich zu machen, wie die Positionen der Wagen 7 sich ändern, wenn die Position des Bohrschiffes 1 verändert werden soll. Es ist ersichtlich , daß die den Wagen 7 B und 7 C zugeordneten Ankerleinen 9 bzw. 11 auf die jeweils andere Seite des Rumpfes 3 umgesetzt werden, wenn das Schiff um weniger als 90° verdreht wird.

Aus Fig. 2 ist außerdem zu ersehen , daß eine Kette 15 den Schiffsrumpf unmittelbar neben der Schiene 5 umschlingt, welche als Antrieb für die Wagen 7 dient. Diese Kette 15 wird von einem Motor 16 über ein Getriebe 17 , eine Antriebswelle 18 und ein Kettenrad 19 angetrieben. Es sind jedoch auch andere Antriebe für die Kette 15» beispielsweise zwei oder mehr Kettenräder und Antriebsmotore möglich, ebenso wie die Verwendung eines getrennten Antriebes für jeden Wagen 7.

Einzelheiten der Bauweise der Wagen 7 und der diesen zugeordneten Ausrüstungen sind aus Fig. 3 bis 5 zu entnehmen.

Jeder Wagen 7 besitzt ein Fahrgestell 20, das in der Schiene 5 mittels Rollen 21 bis 28 abgestützt ist. Am Wagen 7 ist eine Winde 29 zum Einholen oder Ausfieren einer Ankerleine 30 gelagert. Außerdem sind am Wagen 7 ein oder mehrere Zahnräder 31 gelagert, welche in die

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sich bewegende Kette 15 eingreifen. Ferner ist eine nicht dargestellte Kupplung vorgesehen, entweder um die von der Kette 15 auf das Zahnrad 31 übertragene Energie zum Verfahren des Wagens 7 innerhalb der Schiene 5 zu benutzen oder um Energie vom Zahnrad 31 auf die Winde 29 zu übertragen. Ebenso ist es jedoch möglich, eine Kupplung vorzusehen, um das Zahnrad 31 wahlweise in die Kette 15 eingreifen zu lassen. Ein weiteres Zahnrad 32 ist vorgesehen, um wahlweise in eine feststehende Zahnstange 33 einzugreifen oder aus dieser gelöst zu werden, wobei diese Zahnstange 33 in der Schiene 5 angebracht ist und zum Verriegeln bzw. Feststellen der einzelnen Wagen 7 in einer bestimmten Position dienen.

Die Zahnräder 31 und 32 können mit Hilfe von Magnetspulen oder anderen nicht dargestellten Betätigungselementen in ihre Betriebsstellungen eimrahren oder aus denselben herausgefahren werden. Beispielsweise kann an jedes Fahrgestell 20 mittels eines elektrischen Steckers ein Schaltkasten 34 für Fernsteuerung angeschlossen werden. Der Schaltkasten 34 kann mit Schaltern für das Vorfahren und Zurückfahren der Wagen 7, für das Verriegeln derselben in einer bestimmten Position und zum Einholen oder Ausfieren der Ankerleine 30 , was durch Bewegen der Winde 29 erfolgt, ausgerüstet sein.

Einzelheiten des in Fig. 3 dargestellten Wagens 7 sind aus Fig. 4 und 5 zu ersehen.

Eine elektrische Energieübertragung auf den Wagen 7 kann mit zahlreichen Einrichtungen erfolgen, beispielsweise mit den in Fig. 4 und 5 dargestellten Gleitkontakten

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Für die meisten Zwecke werden gemäß der Erfindung wenigstens drei und vorzugsweise vier Ankerleinen verwendet, von denen jede unabhängig von den anderen am Schiff angebracht ist. Das Schiff oder sonstige Wasserfahrzeug kann über einem festen Punkt auf dem Meeresgrund oder sonstigen festen Boden verankert und gegenüber diesem Punkt nachgestellt werden, indem man die Anschlagpunkte der einzelnen Ankerlinien entlang der von der Schiene 5 gebildeten Führung verstellt.

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Claims

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Herr Henry C. BOSCHEN, Route 4, Box 283,
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Patentansprüche:

Vorrichtung zum Verankern von Wasserfahrzeugen, die einen Rumpf und daran angebrachten Befestigungen für Ankerleinen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Rumpf (3) Führungen (5), welche den Rumpf weitgehend oder vollständig umschließen und entlang einer Linie zwischen der Oberkante des Rumpfes und der
Wasserlinie (Plimsoll-Linie) verläuft, aufweist und daß mehrere entlang dieser Führung verscHebbare Halterungen (7) für das getrennte Anbringen einer Vielzahl von Ankerleinen ( 8 bis 11,30)
und Einrichtungen zum Überwachen der Länge dieser Ankerleinen vorgesehen sind und daß außerdem
Überwachungs- und Steuereinrichtungen für das
wahlweise Bewegen der Halterungen zu vorgewählten oder bestimmten Punkten der Führung und zum Betätigen der Halterungen, um die Länge der Ankerleinen zu überwachen, vorhanden sind.
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung eine kanalförmige Schiene
(5) ist, welche den Schiffsrumpf (3) weitgehend oder vollständig umschließt.

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3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Schiff ein Bohrschiff ist und daß die Führung (5) nahe der Oberkante des Schiffsrumpfes (3) angeordnet ist.
4.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Steuern und Überwachen der Positionen der einzelnen Halterungen (7) ein kettenartiges Element (15) vorgesehen ist, das bewegbar neben der Führung (5) angebracht ist und an welches jede der Halterungen (7) entsprechend Signalen der Steuereinrichtungen angekuppelt werden kann, damit die Halterungen (7) wahlweise entlang der Führung (5) bewegt werden und die Länge der einzelnen Ankerleinen (8 bis 11;30) eingestellt wird.
5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (5) in den Schiffsrumpf (3) eingelassen ist.
6.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens vier Ankerleinen ( 8 bis 11;30) aufweist.
7.) Verfahren zum Verankern eines Wasserfahrzeuges über einem feststehenden Punkt am Wassergrund oder Meeresboden, und zwar unter Verwendung der Vorrichtungen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Vielzahl von Ankerleinen am Schiffsrumpf an Stellen anbringt, die sich nahe dem Außenumfang des Schiffs-

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rumpfes entlang einer Linie erstrecken, die zwischen der Oberkante des Schiffsrumpfes und der Wasserlinie bzw. Plimsoll-Linie verläuft, und indem man das Schiff in die gewünschte Position durch Verschieben der Befestigungspunkte der Ankerl-irien entlang einer vorbestimmten Führung verändert, welche am Außenumfang oder der Außenseite des Schiffsrumpfes angeordnet ist.
8.) Verfahren nach Anspruch 7_f dadurch gekennzeichnet, daß jede Ankerleine an einem Wagen angebracht ist und daß die verschiedenen Wagen entlang einer Schiene bewegbar sind, welche sich um den Außenumfang des Schiffsrumpfes erstreckt, um ein wahlweises Bewegen des Schiffsrumpfes zu ermöglichen und um die Länge der Ankerleinen einzustellen.
9.) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens vier getrennte Ankerleinen an vier getrennten Wagen angebracht sind.

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