DE2102130A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Auslegen von emer langen Metallrohrleitung von einer schwimmenden Plattform auf das Bett von Ge wassern - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Auslegen von emer langen Metallrohrleitung von einer schwimmenden Plattform auf das Bett von Ge wassernInfo
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Description
MTiNTAHWXtTS DIPL-ING. HANS IEGRICH - DIPL-ING. ALFONS WASMifli
HGiNSiUKG 3 · LESSING3TRASSE 10
das
Deutsche Patentamt
Deutsche Patentamt
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in der Antwort bit*· angeben
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r/p 7041
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4,
Fluor ocean Services,. Inc., 62OO Billcroft Houston, Texas 77036
Verfahren und Vorrichtung zum Auslegen von einer langen
rohrleitung von einer schwiwraenden Plattform auf das Bett
Öewässern.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein© Vor* richtung zum Auslegen von einer langen Metallrohrleitung von
einer schwimmenden Plattform oder einem Kahn auf das &@tt v©a
Gewässern, wobei die Rohrleitung zu einer Wicklung um die S»fce
einer drehbar auf der Plattform angeordneten Winde aufgeviö&el
von der winde abgewickelt und der abgewundene $eil in das &b*£
der gewünschten Ablegestelle auf de» Bett liegende Wasser bewegt wird.
Daä Auslegen von langen Metallrohrleitungen auf das Bett von
tiefen Gewässern von einer schwJj»aetiden Plattform oder eiaem
Kahn wird von immer gröÄerer wirtechaftlicher Bedeutung für
transport von Erdöl und SrdölprodfUkten.
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Die Anmelderin hat ein erfolgreiches Verfahren für ein schnelles
und wirtschaftliches Auslegen von Seerohrleitungen bis hinauf
J2ü 15 cm Durchmesser entwickelt. Bas Verfahren und die Ausrüstung
sind in den US-Patenten 3.237.438 und 3.372*461 beschrieben.
Dieses Verfahren ist gemeinhin als Windeaüslegeverfahren bekannt.
Es enthält ein spiralförmiges Aufwickeln einer langen Rohrleitung
ta» eine zylindrische Nabe einer Winde vorzugsweise an Land, "./siehe
drehbar um eine senkrechte Achse auf üe;a Deck des Kahnes angeordnet
ist, ein Fahren des Kahnes zu der gewünschten, von der
Küste entfernten Stelle, e'in Abwickeln der Rohrleitung von der
Winde, ein Geradeausrichten des abgewickelten Teiles cer Rohrleitung,
ein Führen des gerade ausgerichteten itohrleitungsteii^s
in das Wasser über eine geeignete Führungsvorrichtung und ein Ablegen
der Rohrleitung von der Führungsvorrichtung auf den Meeresgrund, wenn sich der Kahn auf der Wasseroberfläche auf einer Linie
bewegt, welche- über dem Verlauf der Rohrleitung auf c.sia Seebett
liegt.
Während sich das bekannte Rohrauslegungsverfahren für Rohre bis 15 era Durchmesser als ausreichend und1, zufriedenstellend c-rv/i^sen
hat, hat es bestimmte Beschränkungen für das Aus logen /on in Durchmesser größeren Rohrleitungen bis hinauf 30 cm Durchmesser.
Diese Beschränkungen wie auch die Vorteile dieser Erfindung werden
am besten von einem Rückblick auf bestimmte kritische Faktoren verstanden» welche das Windeauslegeverfahren beeinflussen.
Metalirohrleitungen für Wasserzwecke sind gewöhnlich r.tit einem Kunststoffüberzug versehen, um das Metall gegen die korrodierenden
Wirkungen des Seewassers au schützen. Sie müssen bestimmte Vorschriften erfüllen. Beispielsweise müssen sie eine bestiiiuute
Dichte pro lineare Abmessung habe», damit sie ihnen den gewünschten
negativen Auftrieb geben.
BaD ORIGINAL
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Da der Platz auf dem Deck eines /mslegekahnes beschränkt ist,
wir α eine Winde mit dem größten Rohrspeichervermögen gewöhnlich
verwendet- Dieses erfordert eine Winde mit einer Nabe mit einem kleinsten Innendurchmesser entsprechend dera größten Rohrdurchmesser,
welches auf die Winde aufgewickelt wird. Die Rohrleitung wiru um die Habe der Winde gebogen, so daß die größte Spannung
in.-mindestens eineu Teil von dem Metall des Rohres die kritische
Beanspruchung übersteigt. Das Rohr wird gewöhnlich aus Stahl hergestellt
und mit einem Kunststoffüberzug versehen.
•/ienn ein gerades Rohr elastisch gebogen wird, welches nicht
seinen elastischen Bereich überschreiten soll, verbleibt keine restliche Verformung oder Krümmung in dem Rohr, nachdem das ausgeübte Biogeüioment entfernt ist. Ein gerade5Rohr ist deshalb
ein Rohr mit einer WuI!krümmung, oder ein mit einem unendlichen
Krümmungsradius gebogenes Rohr. Andererseits ist ein mit einem
konstanten Radius gebogenes Rohr durch einen gleichförmigen Verlauf von restlicher Spannungsverteilung in seinem Querschnitt
bezüglich seiner Längsachse gekennzeichnet, d.h. , einem Spannungsverteilung^
verlauf , welcher der gleich bei jedem Querschnitt
entlang seiner Längsachse ist. Für jedes Rohr von einer Stahloualität
und Durchiaessergröße entspricht ein kritischer Biegeradius,
dessen Wert die Grenze zwischen dem elastischen Bereich und plastischen Bereich des Rohres kennzeichnet.
In dem plastischen Bereich des Rohres ist die Spannungs/ Dehnungsbeziehung
nicht linear. Bei einem verhältnismäßig kleinen Erhöhen
der Beanspruchung wird dann eine verhältnismäßig große Erhöhung in der Spannung erhalten. Eine ständige Restkrümmung
verbleibt jetzt nach dem Freigeben der ausgeübten Biegebeanspruchung oder des ausgeübten Biegemomentes bestehen. Wenn solch
eine ständige Verformung nicht zu beanstanden ist, kann das Rohr
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SAD ORIOINAt
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plastisch zu einem absoluten Biegeradius gebogen werden. Wenn jetzt der Biegeradius kleiner als der absolute Biegeradius des
Rohres gemacht wird, bekommt das Rohr wahrscheinlich Buckel und fällt in sich zusammen.
Zur Illustration des oben Gesagten, bei einem typischen Rohr mit einera Durchmesser von 2O cm, dessen Stahl eine Streckgrenze
von 2.450 kg/cm (35.OOO psi) hat, beträgt der kritische elastische
Biegeradius ungefähr 92m. Das heißt, wenn das Rohr mit einem Radius größer als 92m gebogen wird, bleibt eine wahrnehmbare
ψ Rüstkrümmung in dem Rohr bei einem Freigeben des Biegeinomentes
bestehen. Wenn es notwendig ist, das gleiche Rohr mit einem erheblich kleineren Radius als 92 m zu biegen, kann der Stahl des
Rohres, ohne sein absolutes Biegemoment zu überschreiten, bis hinab auf einen Radius von ungefähr 6 m plastisch gebogen werden.
Wenn jetzt das plastische Biegemoment freigegeben wird, behält das Rohr eine ständige Restkrümmung. Es muß bemerkt Werden, daß,
während das oben beschriebene Rohr bis auf einen Radius von ungefähr 6 m gebogen wird, sein kreisförmiger Querschnitt nicht wahrnehmbar
verformt oder oval gestaltet wird. Aus diesen Überlegungen folgt, daß, um die Rohrleitung auf einer Winde von verhältnismäßig
kleinem Durchmesser aufspeichern zu können, der Querschnitt
. des Stahlrohres fast vollständig plastisch beansprucht werden muß.
Jeder Ring oder Wicklung in der aus mehreren Windungen bestehenden Rohrwicklung hat eine permanente Restkrümmung, welche von
Windung zu Windung aufgrund des unterschiedlichen Durchmessers einer jeden auf die Winde aufgewickelten Rohrwindung verschieden
ist, und einen unterschiedlichen Verlauf an innerer Beanspruchungs·
verteilung aufgrund der verschiedenen Krümmung.
Das frühere Rohrauslegeverfahren mittels Winde wird bei Anwendung auf Rohrleitungen bis hinauf zu einem Durchmesser von 15 cm durch
das Problem von restlichen Krümmungsunterschieden aufgrund des
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Aufwickeins des Rohres bei verschiedenen Durchmesser auf die Nabe der Winde nicht wesentlich beeinflußt. Dies kann durch die
Tatsache erklärt werden, daß der Unterschied zwischen den Durchmessern
der äußersten und innersten Windung bei Rohren von kleinem Durchmesser nicht zu groß ist» Für Rohre mit einem
größeren Durchmesser als 15 cm erfordert das vorhandene Rohraus legeverfahren mittels Winde viele komplizierte Einstellungen»
um ein Auslegen einer Rohrleitung auf dem Meeresboden zn vermeiden,
welches durch einen nicht gleichförmigen Verlauf an restlicher Spannungsverteilung nit Bezug auf die Längsachse der Rohrleitung
gekennzeichnet ist.
Infolgedessen besteht für Rohre mit einem größeren Durchmesser als 15 cm eine Notwendigkeit, ein Verfahren für ein wirksamen
Geradeausrichten der Röhrleitung, wenn sie von der Winde gewickelt
wird, in einer Weise vorzusehen, welches von der Restkrümmung und Veränderungen im Spannungsverlauf aufgrund des
Aufwickeins des Rohres bei verschiedenen Durchmessern auf die Nabe der Winde unabhängig ist.
Bei der zum Ausführen des Auslegeverfahrens für Rohre von einer
vorhandenen Winde verwendeten Ausrüstung wird von einer Geradebiegevorrichtung mit drei Rädern Gebrauch gemacht. Sie ist auf
einer senkrecht hin- und herbeweglichen Plattform angeordnet, welche waagerecht die Rohrleitung auf die Winde aufwickelt und
von der Winde abwickelt. Wie es bekannt ist, wird der Biegevorgang
bei der Geradebiegevorrichtung mit drei Rädern durch ein Einstellen der Lage des Mittelrades bezüglich der beiden Endräder
begleitet, welche als Pfeiler dienen, lediglich um Reaktionär
kräfte vorzusehen.
Bei den bekannten Verfahren wird der Biegeradius für ein Gerade*
biegen so ausgewählt, daß er einen solchen Durchschnittswert hat»
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daß er nicht zu klein für ein Geradebiegen des abgewickelten
.Rohres aus der innersten Windung und nicht zu groß für ein
Geradebiegen des aus der äußersten Windung abgewickelten Rohres ist.
Ganz allgemein ist gemäß der Erfindung ein Vorfahren zun Auslegen einer aus Metallrohr bestehenden langen Rohrleitung von
einer schwimmenden Plattform auf den Meeres*- oder Seegrund vorgesehen,
welches ein Aufwickeln der Rohrleitung in eine Wicklung
^ um die Nabe einer Winde herum, welche drehbar auf der Plattform
angeordnet ist, ein Abwickeln der Rohrleitung von der Winde unu
ein Bewegen des abgewickelten Teiles der Rohrleitung in das Wasser über der gewünschten Stelle der Rohrleitung enthält, wobei
die Rohrleitung beim Abwickeln von der Winde zunächst plastisch zu einem gleichförmigen Biegeradius zum Vergleichiaä3igen der
Krümmung und inneren Spannung der sich abwickelnden Rohrleitung enthält, die auf diese Weise gebogene und gleichförmig geraachte
Rohrleitung dann geradegebogen und unter Spannung gehalten wird, während sie gerade ausgerichtet wird. Die Rohrleitung hat, nachdem
sie zu einem konstanten Radius gebogen ist, einen gleichförmigen Verlauf der restlichen Spannungsverteilung bezüglich
ihrer Längsachse bei jedem Querschnitt entlang ihrer Längsachse. Während des Biegens der Rohrleitung zu den konstanten Radius wird
das Metall des Rohres in seinem plastischen Bereich beansprucht.
Die Erfindung schließt eine Rohrauslegevorrichtung zum Auslegen
langer Rohrleitungen aus Metallrohren von einer schwingenden Plattform auf den Boden oder das Bett eines Gewässers ein, wobei
die Rohrleitung .zu einer Wicklung um die Nabe einer Winde, welche
drehbar auf der Plattform angeordnet ist, aufgewickelt ist. Die Vorrichtung enthält Mittel zum Abwickeln der Rohrleitung von der
Winde und Mittel zum Bewegen des abgewickelten Teiles der Rohr-
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leitung in das Wasser oberhalb der gewünschten Anlegestelle der
Rohrleitung, wobei eine Biegebacke zum Biegen der Rohrleitung zu einen konstanten Biegeradius vorgesehen ist, wenn sie von der
tfindo abgewickelt wird. Eine Backe zum Geradeausrichten ist zum
Geradebiegen des auf diese Weise gebogenen Rohres vorgesehen. Eine
Führungsbacke ist auf der gegenüberliegenden Seite der Geradebiegebacko
und auf derselben Seite wie die Biegebacke mit Bezug auf .;ia Längsachse ier Rohrleitung vorgesehen, um die sich bewegende
Rohrleitung mit Bezug auf die Geradebiegebacke wirksam einzustellen.
iS der Erfindung wird ein Teil der Spannung in die Rohrleitung
durch svvrei Spannbacken zugeführt, welche entgegengesetzt mit Bezug
auf die Längsachse 5er sicli bewegenden Rohrleitung angeordnet
sind. Die Spannbacken und die Winde halten die Rohrleitung unter Spannung, währenä sia durch die Geradebiegebacke gerade ausgerichtet
wir JU
Goy.viii einer besonderen Ausbildung der Erfindung für eine drehbar
u:u ihre senkrechte Achse angeordnete Winde ist die Nabe der Winde
;;u einem optimalen Kegalwinkel zwischen 15 und 20 mit Bezug auf
die Senkrechte verjüngt. Von diesem optimalen Verjüngungswinkel
wird ein wesentlicher Vorteil dieser Erfindung abgeleitet.
Während des Aufwickeins der Rohrleitung auf die verjüngte oder kegelförmige Nabe stellt jede innere Rohrschicht oder -lage eine
Abstützung gegenüber einem nach unten Abrutschen des Rohres in der darüberliegenden Lage dar, so daß auf diese Weise eine Notwendigkeit
für ein Gehänge entfällt. Auch während des Aufwickeins dient die Biegebacke als eine waagerechte Aufwindevorrichtung
und Führung für die Rohrleitung und gestattet es somit, eine gleichförmige Rohrwicklung auf die Winde aufzuwickeln.
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BAD ORIGINAL
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Die Biege-,Geradebiege-,Führungs- und Spannbacken, welche mit
Bezug aufeinander beweglich, sind, sind auf einer Plattform angeordnet.
Im Gebrauch ist die Plattform in senkrechter Richtung hin- und herbeweglich f um die spiralförmige Ausbildung der Rohrleitung
und ein waagerechtes Aufwickeln und Abwickeln auf und
von der Winde unterzubringen.
Gemäß einem wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung enthält jede Backe eine beweglich angeordnete, endlose Kette, welche aus
Rohreingriffswiderlagern besteht. Jedes anliegende Paar von Widerlagern ist schwenkbar durch einen Stift verbunden. Mindestens
P eine Rolle ist an jeden Stift angeordnet.
Jede Backe ist weiterhin mit Gleitschienen versehen, welche einen rohrabstützenden Gleitschienenteil bilden. Die Gleitschienen
sehen eine Laufabstützung für die Rollen dar.
Jedes Widerlager kann ein abnehmbares, elastisches Glied -zum
Eingriff mit einem Teil der Wand der beweglichen Rohrleitung aufnehmen, wenn das Widerlager einen Druck auf die Rohrleitung
ausübt.
Bei den Geradebiege- und Führungsbacken ist der Teil der Rohr- ^ abstützungsschiene biegsam und wird von einer Mehrzahl von längsverschiebbaren,
hydraulisch betätigten Mitteln abgestützt, welche von einem geschlossenen Behälter gesteuert werden, welcher eine
konstante Menge an Strömungsmedium bzw. Flüssigkeit enthält. Jedes hydraulisch betätigte Mittel enthält vorzugsweise einen
Zylinder, einen hin- und hergehenden Kolben in dem Zylinder und eine mit jedem Kolben gekuppelte Stange. Jeder Kolben hat die
gleiche Querschnittsfläche, welche dem gleichen Druck in dem
Behälter ausgesetzt ist. Demgemäß übt jede Stange die gleiche Kraft auf den die Rohrleitung abstützenden Widerlagerteil aus.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung enthalten die Gleitschienen
Mittel mindestens bei der Geradebiege- und Führungsbacke quer-verschiebbare, bogenförmige Gleitschienenteile an
jedem Ende des biegsamen Gleitschienenteiles. Jeder gebogene Gleitschienenteil hat einen kurzen bzw. kleinen Radius. Jedes
Widerlager ist mit Bezug auf seine Endstifte versetzt, d.h., jedes Widerlager hat eine Länge, welche kleiner als der Abstand
zwischen den Mittelpunkten der Widerlagerstifte ist. Diese versetzte
Anordnung gestattet es, die Rollen schnell in den Übergang sber eichen zwischen den biegsamen Gleitschienenmitteln und ,
jeder anliegenden Seite von Gleitschiene zu beschleunigen.
Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung wird aus der schnellen Beschleunigung der Widerlager erhalten, was einen
schnellen vollflächigen Eingriff der Oberfläche eines jeden Widerlagers mit der Rohrleitung, wenn sie sich gegen die Rohrleitung
bewegt, und ein schnelles vollflächiges Sntkuppeln der Oberfläche eines jeden Widerlagers mit dem Rohr zur Folge hat,
wenn es sich von der Rohrleitung wegbewegt, wodurch ein Abnutzen und Beschädigen des Überzuges der Rohrleitung vermieden wird.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung enthält jede Spannbacke rnomenter zeugen da Mittel, welche Kettenzahnräder zum Antrieb
der Rollen in der Kette der Spannbacken enthalten. Der Rohreingriffsteil der Gleitschiene in der Spannbacke ist steif un-3. gestattet
es, daß die mit der Rohrleitung in Eingriff kommenden Widerlager in der Längsrichtung verteilte, hohe Spannkräfte
auf die damit in Eingriff stehenden Rohrteile ausüben. Bewegliche Abstützmittel sehen eine Abstützung für die mit der Rohrleitung
in Eingriff stehende Gleitschiene vor. Kraftmittel sind vorgesehen, um die einander gegenüberliegend angeordneten Spannbacken in Richtung aufeinander und voneinander weg je nach dem
Betrag an gewünschter Spannung in der sich bewegenden Rohrleitung
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ORlGiNAt INSPECTED
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zu bewegen.
der Zeichnung ist die Erfindung in einen Ausführungsbeispiel dargestellt.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine bevorzugte
Ausführungsform einer Rohrleitungsauslegevorrichtung gemäß
der Erfindung.
Figur 2 ist eine Draufsicht auf Fig. 1.
Figur 3 zeigt die in Figur 1 dargestellte Winde teilweise im
Schnitt.
Figur 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsforη von Winde teilweise
im Schnitt.
Figur 5 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3.
Figur 6 zeigt einen Einzelteil entlang dem Schnitt 6-6 der Fig. 5.
Figur 7 ist eine Draufsicht auf die Geradebiegebacke nach Fig. 2 mit entfernter oberer Platte.
Figur 8 und 9 sind Schnitte nach den Linien 8-8 nnC 9-9 der Fig.7.
Figur 10 ist ein Draufsicht auf die in Fig. 2 dargestellte Spannvorrichtung.
Figur 11 zeigt die Spannvorrichtung nach Pig. IO in Seitenansicht.
Figur 12 ist ein Schnitt nach der Linie 12-12 dar Fig. 11.
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Figur 13 zeigt in Seitenansicht, teilweise im Schnitt die
Kettonantriebsioittel in der Spannbacke.
Figur 14 ist ein Schnitt nach der Linie 14-14 der Fig. 13. Figur 15 zeigt die Biegebacke von Fig. 2 in Ansicht.
Figur 16 zeigt in vergröSertem Maßstab einen Teil der Kette
in der Biegebacke.
Figuren 17 und 18 sind Schnitte nach den Linien 17-17 und 18-18
der Fig. 16.
Bei den Figuren 1-6 ist eine Winde 12 drehbar um ihre senkrechte
Achse auf dem Deck 11 einer Plattform oder eines Auslegekahnes 10 waagerecht angeordnet. Die Winde 12 (Fig. 5) weist
eine nach oben und innen sich verjüngende, kegelstumpfförmige, hohle Nabe 13 auf. An der Nabe 13 ist ein oberer Flansch 15 und
ein unterer Flansch 17 befestigt. Die Nabe 13 besteht aus konzentrischen, im radialen Abstand angeordneten inneren und
Hu3^ren Stahlplatten 19 und 21. Der Z\tfischenraum zwischen den
Platten ist luit armiertem Beton ausgefüllt.
Für Rohrgrößen in dem Bereich von ungefähr 10 - 30 cm Durchmessen
werden optimale Rohrabstützungseigenschaften erreicht,
wenn der Kegel oder die Abschräguhg der Nabe 13 innerhalb des Bereiches von ungefähr 15 - ungefähr 2O von der Senkrechten
ausgewählt wird. Eine Mehrzahl von konzentrischen, radial im i^bstand liegenden, ringförmigen Polstern 23 ist unter dem unteren
Flansch 17 angeordnet. Sie können auf damit ausgerichteten Reihen von Rollen 25 gleiten. Jede Rolle 25 wird von einem Sockel 27
getragen.
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Eine zentrierende Führung für die Winde 12 wird von einer
Mehrzahl von Abstützungen 29 gebildet, welche mit einem Winkelabstand um einen Kreis angeordnet sind, so dass sie sich
nach oben in die Bohrung der Nabe 13 erstrecken. Jede Abstützung 29 ist an ihrem oberen Ende mit einer radial nach
auswärts gerichteten Gabel 31 versehen. Eine Rolle 33 dreht
sich um eine senkrechte Achse in jeder Gabel und kommt mit einer kreisförmigen Lagerplatte 35 in Rolleingriff, welche
an dem Boden der inneren Wand der Platte 19 angeordnet ist. An dem Aussenumfang des unteren Flansches 17 ist eine ringförmige
Schürze 39 vorgesehen. Um die Aussenwand der Schürze 39 ist eine herkömmliche Antriebskette 41 angeordnet, welche
sich vollkommen um den Umfang des unteren Flansches erstreckt. Die Kette 4-1 ist so angeordnet, dass sie mit einer bekannten
Art von Antriebsgetriebe oder Zahnrad in Eingriff steht. Ein zylindrischer Spritzschild 43 ist an dem Deck 11 gegenüber
der Schürze 39 angeordnet und schliesst den Zwischenraum zwischen dem unteren Flansch 17 und dem Deck 11 ein.
Der mittlere Aussendurchmesser der Nabe 13 ist so ausgewählt, dass er einen Biegeradius vorsieht, durch welchen die Wände
keine grössere Spannung als das absolute Biegemoment der darauf aufzuwickelnden Rohre hervorruft. Das absolute Biegemoment
wird für ein besonderes Rohr überschritten, wenn die Beanspruchung in dem gesamten Querschnitt des Rohres
die Streckgrenze des Rohrmetalles überschritten hat. Ein mittlerer äusserer Durchmesser von ungefähr 12m ist für
Rohre von Durchmessern von 10,15 und 20 cm geeignet, und solche Rohre können unmittelbar auf die Winde 12 in einer Wicklung
30 (Fig. 3) aufgewickelt werden. Für grössere Durchmesser als 20 cm kann der Durchechnittgdurchmeeser der Nabe
vergrössert werden, wenn es notwendig ist, um ein Überschreiten der absoluten plastischen Biegegrensen solcher grögseren
Rohre zu vermeiden und den Betrag an einem Ovalwerden der Rohrquerschnitte zu begrenzen.
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Eine im Durchmesser grössere Nabe kann dadurch erreicht werden
(Fig. 4), dass zuerst eine bestimmte Anzahl von Windungen von einem im Durchmesser kleinen Rohr aufgewickelt und
dann das im Durchmesser grössere Rohr um die auf diese Weise vergrösserte Nabe aufgewickelt wird· Für ein Rohr von
30 cm Durchmesser kann der mittlere Durchmesser der Nabe ungefähr 18m betragen.
Jede verjüngte, innere Wicklungsschicht 30 bildet eine Abstützung
gegen ein nach unten Abrutschen der Rohrringe in die nächste darüber liegende Schicht. Während des Auf- und
Abwickeins haben die Rohrringe, wenn die Konizität des Ke-
el iß Hsi-ctU-HCf
gels zu klein ist,/aufgrund der Wirkungen der Schwerkraft nach unten zu rutschen, und wenn dieser Winkel zu gross ist, nach oben auf die Winde aufgrund der senkrechten Komponente der Reaktionskraft auf die Nabe 13 infolge der verteilten Spannungskraft zu rutschen, welche sich durch die Rohrleitung 16 während des Aufwickeins auf die Rohrleitung rund um die Nabe' 13 ergibt. Der optimale Kegel winkel für eine Nabe, welche dazu ausersehen ist, ein Rohr von bis zu 30cm Durchmesser zu tragen, liegt innerhalb des Bereiches von 15 bis ungefähr 20 Grad. Eine nach der Erfindung hergestellte Winde speichert beispielsweise bis zu 5800 m von einer Rohrleitung 16 von 30cm Durchmesser und kann dementsprechend grössere Längen von Rohren mit kleinerte Durchmesser speichern.
gels zu klein ist,/aufgrund der Wirkungen der Schwerkraft nach unten zu rutschen, und wenn dieser Winkel zu gross ist, nach oben auf die Winde aufgrund der senkrechten Komponente der Reaktionskraft auf die Nabe 13 infolge der verteilten Spannungskraft zu rutschen, welche sich durch die Rohrleitung 16 während des Aufwickeins auf die Rohrleitung rund um die Nabe' 13 ergibt. Der optimale Kegel winkel für eine Nabe, welche dazu ausersehen ist, ein Rohr von bis zu 30cm Durchmesser zu tragen, liegt innerhalb des Bereiches von 15 bis ungefähr 20 Grad. Eine nach der Erfindung hergestellte Winde speichert beispielsweise bis zu 5800 m von einer Rohrleitung 16 von 30cm Durchmesser und kann dementsprechend grössere Längen von Rohren mit kleinerte Durchmesser speichern.
Bei den Fig. 1 und 2 ist die Vorrichtung zum Bewegen der Rohrleitung
16 von und auf eine Winde 12 allgemein mit 14 bezeichnet. Die Vorrichtung enthält eine kombinierte Rohrbiege-
und Geradebiegevorrichtung 18 mit einer Spannvorrichtung 42 und ist auf einer Platform 24 angeordnet, welche in senkrechter
Richtung an Pfeilern 26 hin- und herbeweglich ist. Jede
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Rohrlage in der Wicklung 32 hat eine Mehrzahl von Rohrringen
32. Der Endrohrteil 34 der Windung 30 hat, wenn sie von der
innersten Schicht 36 kommt, eine verhältnismässig grosse Krümmung, und im Gegensatz dazu, wenn sie von der äussersten
Schicht 38 kommt, eine kleine Krümmung. Da die Habe 13 kegelstumpf förmig ist, ändert sich ebenfalls die Krümmung eines
jeden Ringes 32 je nach seiner senkrechten Lage zwischen den Flanschen 15 und 17. Auch der Endteil 34 bewegt sich
in dem zwischen den Winkeln A und 0 von einer querliegenden, waagerechten Linie B begrenzten Raum in Abhängigkeit von dem
Durchmesser der Lage, von welcher er kommt.
P Da die Krümmung des Endteiles 34 ihre Richtungen ändert, wenn
sie sich von der Winde 12 durch die Vorrichtung 14 bewegt, ist es zweckmässig, sich auf die Krümmung als entweder positiv
oder negativ zu beziehen. Es wird willkürlich hierbei angenommen, dass der die Wicklung 30 verlassende Endteil 34
eine positive Krümmung bezüglich einer senkrechten Achse hat. Diese positive Krümmung verläuft bis zu einem iiomenten-Wullpunkt
oder Winkelpunkt 40. Der Endteil 34 hat eine negative Krümmung von dem Punkt 40 bis zu der kombinierten Biege- und
Geradebiegevorrichtung 18, welche;* den Endteil 34 bei einem
veränderlichen Winkel zwischen den Winkeln A und C und mit einer veränderlichen positiven Krümmung aufnimmt.
* Der Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin,
dass selbst, obgleich das Rohr bei der Vorrichtung 14 unter einem veränderlichen Winkel und mit einer veränderlichen Krümmung
ankommt, das Rohr die Vorrichtung 14 mit einer konstanten Krümmung, einem konstanten Winkel und einer gleichförmigen
inneren Spannungsverteilung in Bezug auf die Längsachse der Rohrleitung verlässt.
Dieser wichtige Vorteil nach der Erfindung wird dadurch erhalten, dass zuerst die veränderliche positive Krümmung zu einer
konstanten negativen Krümmung und dann die konstante negative
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Krümmung zu einer konstanten Krümmung verändert wird, welche sich Null nähert· Ein Rohr mit einer Nullkrümmung ist,
wie oben gesagt worden ist, ein gerades Rohr.
Die kombinierte Biege- und Geradebiegevorrichtung 18 enthält
ßiege-, Geradebiege- und Führungsbacken 50» 52 und 5^. Jede Backe hat eine Umfangsflache, welche rollbar mit dem sich
bewegenden Rohr ohne ein Gleiten ^in Eingriff steht· Die
Biegebacke 50 biegt zuerst das Rohr zu einer konstanten negativen
Krümmung mit einem -Biegeradius, welcher so ausgewählt wird, dass er nicht den absoluten Biegeradius des Rohres
überschreitet.
Wenn das Rohr die Backe 50 verlässt, ist es mit der langente
an einem Punkt 56 in Ausrichtung . Es ist ersichtlich, dass die Rohrkrümmung zwischen der Biegebacke 50 und der
Geradebiegebacke 52 anfängt, die Richtung von einer Negativen
zu einer Positiven an einem momenten Nullpunkt 62 zu ändern.
Die Geradebiegebacke 52 ist auf der Platform 24 so angeordnet,
dass sie nicht das absolute Biegemoment des Rohrstahles überschreitet. Die Backen 50, 52 und 54 wirken als
eine Geradebiegevorrichtung, wobei die Backe 50 auch dazu
dient, die Restspannungen, Krümmung und Eintrittswinkel des
abgewickelten Rohrteils 34 zu vergleichmässigen«
Nach dem Verlassen der Führungsbacke 54 bewegt sich das Rohr
entlang einer geraden Bahn 60 in eine Spannvorrichtung 42, welche zwei einander entgegen gerichtete Spannbacken 302
und 304 enthält, Vielehe ^e Ketten 46 und 48 aufweisen, welche
sich während des Rohrauslegens in den Richtungen 49 bewegen, um dazu beizutragen, das Rohr unter Spannung zu halten.
Mehrere Führungen oder Säulen ?O sind mit Rollabstützungen
zum Führen der abgleitenden Rohrleitung 16 entlang eines weichgekrümmten, nach unten gerichteten Bahnverlaufes 72 über
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F/p 7041 - 16 - 4.Januar 197VB/wg
eine lange Seitenrampe 45 versehen. Mit der Platform 24
ist in geeigneter Weise eine Einstellstange 500 verbunden,
welche sich linear in einer senkrechten Ebene entsprechend der Bewegung der Platform 24 bewegt. Die senkrechte Bewegung
der Führungsabstützungen 71 ist mit der senkrec-hten
Bewegung der Einstellstange 500 durch eine Synchronisierungsvorrichtung 74 synchronisiert, welche von einer Hauptflüssigkeitsleitung
532 flüssigkeitgesteuert ist. Die Synchronisierungsvorrichtung
74 kann von bekannter Ausführung sein.
Bei den Fig. 7-9 ist eine besondere Ausführungnform von
gerader Ausrichtungsbacke 52 dargestellt. Die Führungsbacke
gleich 54 kann in ihrer Ausführung der Geradebiegebacke 52, sein
und soll deshalb nicht weiter beschrieben werden.
Die Backe 52 ist mit oberen und unteren Platten -02 und
versehen. Die Platte 202 ist in Fig. 7 fortgelassen.
An die Platte 204 sind zwei aufrechte Abstützungen 206 zum
Abstützen der allgemein mit 208 bezeichneten Gleitschiene angeschweisst. Die Gleitschiene 208 enthält zwei gekrümmte$
zeitliche Gleitschienen 210, eine lange rückwsriire Gleitschiene
212 und einen langen vorderen, rohrebstii; r.ende«
Gleitschienenteil 214. Jede Seitengleitschiene
<1ü wird von einer Schulter 216 abgestützt, welche verschiebbar in
einer Ausnehmung; 218 nahe dem oberen Teil der Abnutzung
206 angeordnet ist. Die rückwärtige Gleitschiene J12 ist
steif und hat einen Schenkel 220, welcher auf der unteren Platte 204 ruht. Der vordere Gleit schienenteil ,1') enthalt
zwei verhältnismässig biegsame Gleitschienensegn<nte 222
UEd 224, welche fest durch eine biegsame Platt? 226 zusammengehalten
werden. Ein Schenkel 228 ist mit neinem oberen Ende an dem Segment 224 festgeschweiset, υικί nein unteres Ende ruht auf der Platte 204.
1 ii u i- 3; / 1 ' s 0
F/p 7041 - 17 - 4. Januar
"Jedes biegsame Gleitschienesegment 222 oder 224 wird durch
eine Reihe 223 von Absutzstangen 230 abgestützt. Jede Stange 23O steht mit ihrer biegsamen Gleitschiene in einem leicht
ausgenommenen Bereich 232 in Eingriff. Um die Stangen 230
zu bewegen, sind allgemein mit 234 bezeichnete, hydraulisch betätigte Mittel vorgesehen, welche mit einem Hauptkörper
236 versehen sind, welcher vollständig zwischen den Platten 202 und 204 liegt. Der Körper 236 begrenzt eine Mehrzahl
von Zylindern 238. Auf der Innenseite eines jeden Zylinders 238 ist eine zylindrische Einlage 240 eingepasst. Zwei
U-Ringe 242 und 242* dichten eine Umfangsnut 244 ab, welche an dem unteren Kolben 254 der Stange 230 befestigt und gleitend
daran angeordnet ist. Infolge dessen bewegt sich die Stange 230 zusammen mit dem Kolben 252 in dem Zylinder 250.
schnitt
Alle Kolben haben die gleiche wirksame Quers4?€tnäöflache.
Jeder Zylinder 250 steht in Flüssigkeitsverbindung durch eine Abzweigleitung 251 mit einem geschlossenen Hauptflüssigkeitsbehälter
256, welcher mit einer Schraubkappe 258 zum Abschliessen eines konstanten Volumens an Flüssigkeit
versehen ist.
Eine allgemein mit 260 bezeichnete fortlaufende oder endlose
Kette besteht aus einer Mehrzahl von Paaren von mit den Rohren in Eingriff stehenden Blöcken oder Widerlagern 262
und 262*. Jedes Paar ist durch einen Gelenkstift 264 in einer Buchse 265 miteinander verbunden. Jedes Widerlager
262 hat vier Ansätze 266, welche sich mit vier Ansätzen
des
266'/benachbarten Widerlagers 262' überdecken. Ferner sind
auf dem Stift 264 zwei Hauptrollen 268 und 270 drehbar angeordnet
und voneinander getrennt. Die Rolle 268 rollt auf der biegsamen Gleitschiene 222 und die Rolle 270 auf der
biegsamen Gleitschiene 224 ab. Jedes Widerlager ist mit einem Raum 272 zur abnehmbaren Aufnahme eines Einsatzes 274 versehen,
welcher an dem Widerlager 262 durch eine Madenschrau-
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Ρ/ρ 7041 - 18 - 4. Januar 1971/B/wg
be 276 befestigt ist. Der Einsatz kann leicht durch Einschieben in den Baum eingefügt und aus dem Raum 272 entfernt
werden. Der Einsatz 274- ist mit einer gummiverbundenen Auskleidung
278 auf seiner äusseren zylindrischen Fläche 280 versehen. Die Auskleidung 278 ist vorzugsweise aus verhältnismässig
weichem Material hergestellt, um ein Scheuern des Rohrüberzuges zu vermeiden. Die Auskleidung 278 steht mit
dem gerade gerichteten Rohr in Rolleingriff ohne jedes Gleiten. Jedes Widerlager 262 ist ferner mit zwei kleinen Rollen
282 und 284 versehen. Die auf einer Welle 258 angeordnete
Rolle 282 läuft auf der unteren Platte 204 und die auf einer P Welle 285 angeordnete Rolle 284 auf der oberen Platte 202.
Die Platten 202 und 204 sind ferner mit vier waagerechten Endrollen 286 versehen, welche auf senkrechten Schienen
288 laufen und es der Geradebiegebacke 25Ο ermöglichen, sich
in einer allgemeinen waagerechten Richtung senkrecht zu der Bahn 60 in Pig· 2 zu bewegen· Diese Querbewegung wird durch
zwei hydraulische Zylinder 290, 290' zuwege gebracht, welche von einer nicht dargestellten hydraulischen Quelle aus
betätigt werden. Die Platten 202 und 204 sind ferner mit einem oder mehreren Paaren von senkrechten Rollen 292 versehen,
welche auf waagerechten Schienen 294 laufen. Auf diese Weise kann das Rad 250 quer und winklig durch die Stan-
* gen der Zylinder 29Ο und 2901 je nach Erfordernis durch den
Durchmesser des gerade zu richtenden Rohres bewegt werden.
Die grundlegenden Aufgaben der Backen 52 und 54 bestehen
darin, erstens die erforderlich hohen Querkräfte auf das gerade zu richtende Rohr auszuüben, zweitens das dohr in
die richtige gebogene räumliche Lage einzustellen und zu halten, welche für ein Geraderichten erforderlich ist, und
drittens sowohl das Rohr als auch seinen Überzug gegen eine Beschädigung aufgrund übermässiger konzentrierter Drücke
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il/p ?Q41 - 19 - 4. Januar 197VB/wg
und bzw. oder gegen tangentiale Differentialgeschwindigkeiton
zwischen Rohr und Widerlager 262 zu schützen. Diese Aufgaben werden in der Hauptsache dadurch gelöst, dass erstens
für jedes Widerlager 262 ein längliches, biegsames Auskleiaungspoleter
27^ vorgesehen wird, und zweitens die biegsamen
und nachgiebigen Gleitschienensegmente 222 und 224 von einer Reihe von beweglichen Stangen 2JO abgestützt werden,
welche alle für ein Arbeiten mit einem gemeinsamen, geschlossenen i'lüssigkeitsbehälter 256 verbunden sind. Auf diese
: rt- übertragt t1ede Stange 230 im wesentlichen den gleichen
Oruck fcif sein biegsames Gieitschienensegment.
Infolgedessen nehmen die verhältnismässig langen, biegsamen
':':. irlcii^isnen 222 und. 224 automatisch die Krümmung des mit
aer .iea^s .80 in Einklang stehenden Rohres an. Da die Krüm-
■1115 der kleinen, biegsamen Gl ext schienen 222 und 224 verliältnissnassic:
klein ist, ergibt sich daraus, dass der Unterschied ^ .,vu.li er überhaupt besteht, zwischen den tangentialen
f-rtsscliivjudirl'eir.en des 3.ich bewegenden Rohres und der mit dem
;ohr in Eingriff stehenden Widerlager 262 auf einen Kleinst-■".-.'?"£
rscxuiäier't wird.
ΰ.;-.:- 3 valit Xii einen genauen Gegensatz zu der früheren Art
>r» -TerTidebiegungsvorrichtungen, welche Räder verwenden, de-
-KZi u-icraxgen- Aussenmn;enteile mit erheblich unterschiedli-,1--Sn
Radier: von den i-iittelpunkten der Räder vorsehen. Infol-,3desseii
laben solche >;äier ein Scheuern und Schaben an dem
hüb er ε lu- zur Fo] ce. Bei einem noi'ffia]. grossen Rad mit
üureriiKesser von 90 cm kann der fcerübrungsdruck, weicher
der '.-y-2'z-z Berührun^sdruck bekyniit iPt, sehr ]ioch gehal-
der Verrichtung· iiach der Erfind;inp wird .jede Scheuerwir-
;- üdcd:£:i den tr.it- den Hohren in Eingriff stehenden Wider
yrn -na aeiE Übersue der Rohre in; wesentlichen aus^escbal-
ρ/ρ 7041 - 20 - 4.Januar 1971/B/wg
tet. Auf diese Weise werden gemäss der Erfindung, selbst
obgleich eine Backe 52 verwendet wird, die Vorteile von
einem im Durchmesser sehr grossen Geradebiegungsrad erhalten, ohne dass ein sehr wertvoller Deckplatz dazu verbraucht
wird.
Ein Scheuern zwischen den Kettenwiderlagern und dem Rohrüberzug wird ferner aufgrund des kleinen Radius der kurvenförmigen
Seitengleitschienen 210 und des ausgewählten Abstandes von aufeinanderfolgenden Gelenkstiften 264 herabgesetzt. Da
der Abstand zwischen den Gelenkstiften so ausgewählt wird,
J) dass er relativ grosser gele die axiale Länge der Rohreingriff
sflache 278 ist, kann sich diese Oberfläche 278 in Berührung
mit dem Rohr ohne eine störende Beeinflussung mit dem Rohrüberzug bewegen. Wenn sich infolgedessen die Widerlager
262 aus dem Eingriffsbereich mit dem Rohr zu dem Übergangsbereich
zwischen der Hauptgleitschiene 214 und den Seitengleitschienen
210 beweger^ bewegen sie sich von dem Rohr in einer allgemeinen Querrichtung schneller weg und kommen
infolgedessen mit dem Rohr schnell ausser Eingriff. Umgekehrt, wenn sich die Widerlager 262 in Richtung auf die Gleitschiene
214 von der Seitengleitschiene 210 bewegen, kommen sie schnell mit dem Rohr in Eingriff. Somit wird ein Gleiten
und Abnutzen zwischen den Polstern 278 und dem Rohrüberzug
W vermieden.
Da auch jeder Kolben 252 die gleiche Querschnittsfläche hat,
übt jeder Kolben die gleiche Kraft auf seine entsprechende Stange aus. Eine Verschiebung irgendeiner der Stangen 250
in der Reihe 223 muss eine gleiche Verschiebung der anderen Stangen sur Folge haben, da das Strömungsmedium Volumen in
dem geschlossenen Behälter 256 konstant ist. Auf diese Weise wird das Rohr gleichförmig beansprucht, was nicht bei
den herkömmlichen, mit einem Rad arbeitenden Geradeausrieb:--
Vorrichtungen der Fall ist«
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Bei den Fig. 10 bis 14 weist die Spannvorrichtung 42 zwei
Spannbacken 302 und 304 auf, deren Trennung durch drei obere hydraulische Zylinder 306 und drei untere hydraulische
Zylinder 308 gesteuert wird. Die Zylinder 306 sind zwischen Ansätzen 310 und 312 und die Zylinder 308 zwischen Ansätzen
314 und 316 angeordnet. Jeder Zylinder 306 ist mit zwei hydraulischen
Leitungen 318, 320 zum Ausdehnen und Zusammenziehen
seiner Stange 322 in herkömmlicher Weise versehen. Jeder Zylinder 308 wird ebenfalls durch hydraulische Leitungen
angetrieben. Da die Spannbacken 302 und 304 in jeder
Hinsicht identisch sind, wird nur eine Backe 302 im einzelnen beschrieben.
Die Spannbacke 302 enthält eine obere Platte 330 und eine untere Platte 332. Eine gebogene Seitenplatte 334 ist an
ihrem einen Ende mit der Grundplatte 332 verschweisst und
an ihrem anderen Ende an der oberen Platte 330 durch einen Bolzen 336 befestigt. Eine Gleitbahn 338 zwischen den Platten
330 und 332 dient dazu, eine Abrollschiene für die Hauptrollen 340 der Kette 46 und eine weitere Seitenwand zwischen
den Platten 302 und 304 vorzusehen. Die Kette 46 ist ferner mit kleinen Rollen 344 versehen und ist in ihrer Ausführung
der vorher in Verbindung mit der Geradebiegebacke 52
(lig. 7) beschriebenen Kette 260 gleich.
Zum Antrieb der Kette 46 ist eine Antriebswelle 350 vorgesehen,
welche drehbar von Endlagern 352 und 354- getragen
wird. Eine Motorwelle 356 kämmt mit der Antriebswelle 350 und treibt diese an. Auf der Welle 35O ist ein dreiteiliges
Antriebskettenzahnrad 360 angeordnet. Ein angetriebenes Kettenzahnrad 361 ist auf einer angetriebenen Welle 362 angeordnet,
welche zwei grosse Zahnräder 364 und 366 in Drehung versetzt. Die Welle 362 ist in Endlagern 37O und 372 angeordnet.
Eine dreiteilige Hollenkette 368 sieht eine Kraft-
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704-1 _ 22 - 4. Januar 197V-B/wg
Übertragung zwischen den Wellen 350 und 362 vor. Die obere
Rollenreihe 340 stützt sich gegen die Zähne des Kettenzahnrades 364 und die untere Rollenreihe 340 gegen die Zähne
des Zahnrades 366 ab. Auf diese Art wird die Drehung der Welle 362 durch die Zahnräder 364 und 366 auf die Kette 46
übertragen.
Da grosse Drehmomente vorhanden sind, ist es wünschenswert,
eine weitere Antriebswellenanordnung zum Antrieb einer Welle 362' vorzusehen, welche der Antriebswellenanordnung der
Welle 362 identisch ist und die Kette 46 antreibende Zahnräder
366' vorsieht. Jede Motorwelle 356 wird von einem Motor 380 vorzugsweise von einem hydraulischen Motor angetrieben.
Vier solcher hydraulischen Motoren 380 sind vorgesehen, einer für jede Motorwelle 356.
Im Betrieb werden die Wellen 362 und 362' in der gleichen
Richtung entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn durch ihre entsprechenden Antriebswellen und ^ahnräder
angetrieben. Beispielsweise hat eine Drehung der Motorwelle 356 eine Drehung der Antriebswelle 350, der Zahnräder
360 und 361, der Kette 368, der Welle 362, der Zahnräder 364 und 366 und da~it der Kette 46 zu Folge. Während
des Abwickeins rotiert die Kette 46 in der Richtung 49 (Fig.
2).
Die Rollen 340 schützen sich gegen die Zahnradzähne ab und rollen auf der steifen Gleitbahn 338 ab. Um eine Lockerung
in der Kette 46 zu vermeiden, ist eine kürzere gegenüberliegende Gleitbahn 338' vorgesehen, welche von der Gleitbahn
338 durch eine bewegliche Querab Stützung 339 getrennt ist.
Die Abstützung 339 enthält einen hydraulisch betätigten Kolben 339', um eine bestimmte Trennung zwischen den Gleitbahnen
338 und 338' und damit Steifheit aufrechtzuerhalten.
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Durch die gleichzeitige Betätigung der oberen und unteren hydraulischen Zylinder 306 und 308 (Fig. 11) dehnen sich
ihre Stangen 322 gleichzeitig aus und ziehen sich zusammen und verkleinern oder erhöhen dadurch die induzierte Spannung
in der Rohrleitung, welche zwischen den Rohreingriffsteilen
der Ketten 46 und 48 in der Spannvorrichtung 42 durchlauf ■- .
Bei den Fig. 2 und 15 bis 18 richtet die Biegebacke 50 den
Endteil 34 zum Geradebiegen durch die Backe 52 aus· Die Backe
j~Q enthält eine Grundplatte 400, eine Seitenplatte 402 und
eine gebogene Hollengleitbahn 404. Die Backe 50 ist mit
ainer endlosen Kette 406 versehen, welche Widerlager 408
•snthält. Jedes Widerlager 408 hat zwei Hauptrollen 410 und awei senkrecht einstellende Rollen 412. Die Ausführungsform
der Kette 406 ist in jeder Hinsicht der der Kette 260 (Fig. 7) gleich. 3ei der Biegebacke 50 rollen die Rollen 410 auf
der starren, gebogenen Gleitschiene 404 ab. Die Kette 406 ist so ausgeführt, dass sie auf der Gleitschiene 404 gleitet·.
, W92>n sich die Rohrleitung relativ su den Widerlagern
^QS bewegt»
15 ist die Abstützbacke 50 und die Platform 24 dargestellt. 2ie Säulen 26 sind mit geeigneten Stützbalken 414
^erstarkt. um die erforderliche bauliche Starrheit vorauseilen, üin hydraulischer Hauptzylinder 416 ist an dem einen
5nde an einer Abstützung 418 befestigt. Die Arbeitstange
les Zylinders 416 ist mit zwei parallelen Kabeln 422 und
durch eine Kupplungsvorrichtung 426 verbunden. Die Leitung 424 verzweigt sich in die Leitungen 422a, 422b, 422c und
&22d. In gleicher Weise ist die Leitung 424 in die Leitungen
424a, --24b und 424c unterteilt.
Ber hydraulische Zylinder 416 und damit seine Stange 420 wird
F/p 7041 - 24 - 4.Januar 1971/B/wg
durch das hydraulische System 74- (Fig· Ό betätigt.
Jede brauchbare Art kann zum Befestigen Jedes Kabels, wie beispielsweise des Kabels 422d an der Platform 24 verwendet
werden, um die Platform der Höhe des Auf- und Abwindens des Rohres von der Winde 12 anzupassen.
Während des Aufwickeins wird die Rohrleitung 16 dadurch
um die Nabe 13 aufgewickelt, dass sie in Längsrichtung entgegen der vorher beschriebenen Richtung durch die Spannvorrichtung 42 und die Vorrichtung 18 bewegt wird.
Die Geradebiegebacke 52 und Führungsbacke 54 haben einen genügenden Abstand, um die Rohrleitung 16 nicht zu biegen.
um die Nabe 13 aufgewickelt, dass sie in Längsrichtung entgegen der vorher beschriebenen Richtung durch die Spannvorrichtung 42 und die Vorrichtung 18 bewegt wird.
Die Geradebiegebacke 52 und Führungsbacke 54 haben einen genügenden Abstand, um die Rohrleitung 16 nicht zu biegen.
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Claims (18)
- F/p 7041 - 25 - 4.Januar 1971/B/wgPat entansprücheM.) Verfahren zum Auslegen von einer langen Metallrohrleitung von einer schwimmenden Plattform auf das Bett, von Gewässern, wobei die Rohrleitung zu einer Wicklung um die Nabe einer drehbar auf der Plattform angeordneten Winde aufgewickelt, von der Winde abgewickelt und der abgewickelte
Teil in das über der gewünschten Ablegestelle auf dem Bett
liegende Wasser bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass
die Rohrleitung vom Abwickeln von der Winde unter einem konstanten Radius plastisch gebogen, die auf diese Weise gebogene Rohrleitung gerade gerichtet und während des Geradeausrichtens unter Spannung gehalten wird. - 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung nach ihrem Biegen mit dem konstanten Radius einen gleichmässigen Verteilungsverlauf einer Restspannung
zu ihrer Längsachse annimmt. - 3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung zu einer verjüngten Wicklung aufgewickelt wird.
- 4·. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens von Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine sich an eine Winde (12) anschliessende, auf der Plattform oder dem Deck (11) angeordnete Geradebiegungsvorrichtung (14, 18) für die Rohrleitung (16).
- 5- Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Geradebiegungsvorrichtung (14, 18) eine Biegebacke (50) für ein plastisches Biegen der Rohrleitung (16) zu
einem konstanten Biegeradius beim Abwickeln der Rohrleitung von der Winde (12) aufweist.109832/1130F/p 7041 - 26 - 4.Januar 1971/B/wg - 6. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Geradebiegebacke (52) zum Geradebiegen der Rohrleitung (16), nachdem sie durch die Biegebacke (50) gebogen worden ist.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Führungsbacke (5^), welche mit Bezug auf die Längsachse der Rohrleitung (16) auf der gegenüberliegenden Seite von der Geradebiegebacke (52) und auf der gleichen Seite wie die Biegebacke (50) liegt, um die sich bewegende Rohrleitung (16) auf der Geradebiegebacke (52) wirksam einzustellen und zu halten.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 7» gekennzeichnet durch eine Spannvorrichtung (42) mit zwei mit Bezug auf die Längsachse der sich bewegenden Rohrleitung (16) auf entgegengesetzten Seiten angeordneten Spannbacken (502, 304),um die Rohrleitung (16) unter Spannung zu halten, während sie durch die Geradebiegebacke (52) gerade ausgerichtet wird.
- 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Plattform (24) zum Tragen der Biege-Geradebiege-Führungs- und Spannbacken (50, 54, 52, 42), und die Plattform (24) in senkrechter Richtung entsprechend der Windehöhe der Rohrleitung von und auf die Winde (12) hin und her bewegbar ist, und die Backen relativ zueinander auf der Plattform(24) beweglich angeordnet sind.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass jede Backe mit einer beweglich angeordneten, endlosen Kette (260) versehen ist, und die Kette Rohreingriffswiderlager (262), einen Stift (264) zur gelenkigen Verbindung jedes Paares von angrenzenden Widerlagern und mindestens eine^ auf jedem Stift (264) angeordnete Rolle (268, 270) aufweisto109832/1 130F/p 7041 - 27 - 4.Januar 1971/B/wg
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Gleitschienen (208) einen Rohrabstützteil (214) zum Abrollen für die Rollen (268, 270) enthalten.
- 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein nachgiebiges Glied auf jedem Widerlager (262), welches mit einem Teil der Wand der sich bewegenden Rohrleitung (16) in Eingriff steht, wenn sein Widerlager einen Druck auf die sich bewegende Rohrleitung ausübt.
- 13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der mit der Rohrleitung in Eingriff stehende Gleitschienenteil (214) in der Geradebiegebacke (52) und in der Führungsbacke (5*0 biegsam ist.
- 14. Vorrichtung nach Anspruch 13» gekennzeichnet durch eine Vielzahl von längsverschiebbaren, hydraulisch betätigten Kitteln (23O), welche von einem geschlossenen Behälter aus gesteuert werden, welche ein konstantes Strömungsmedium Volumen enthält, und die hydraulisch betätigten Mittel (23O) längsverschiebbare, gleichförmige Belastungen auf den Teil der Rohrleitung ausüben, welcher sich über den mit der Rohrleitung in Eingriff stehenden Gleitschienenteil (214) bewegt.
- 15· Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitschienen (208) in der Geradebiegebacke (52) und in der Führungsbacke (5*0 einen querverschiebbaren, bogenförmigen Seitenschienenteil (210) an jedem Ende des biegsamen Gleitschienenteiles aufweisen, und jedes Widerlager (262) eine Länge hat, welche kleiner als der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Stifte (264) der Widerlager in einemistsolchen Maße ----, dass die Rollen sich schnell über die Übergangsbereiche zwischen dem biegsamen Gleitschienenteil und den seitlichen Gleitschienen beschleunigen können.109832/1130Ρ/ρ 7041 - 28 - 4. Januar 1971/B/wg;
- 16. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spannbacke (42) drehmomenterzeugende Mittel aufweist, welche mit Zahnrädern (564, 366) versehen sind, um die Rollen (340) in der Kette der Spannbacke anzutreiben.
- 17· Vorrichtung nach Anspruch 11 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Spannbacke (42) der das Rohr abstützende Gleitschienenteil steif ist.
- 18. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Winde (12) mit einer Nabe (13) versehen ist, welche mit einem optimalen Winkel von ungefähr 15 bis 20 Grad mit Bezug auf die senkrechte Achse der Winde verjüngt ist, und die Winde (12) drehbar um diese Achse angeordnet ist.109837/1130
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