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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 wassern

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DE2102130A1
DE2102130A1 DE19712102130 DE2102130A DE2102130A1 DE 2102130 A1 DE2102130 A1 DE 2102130A1 DE 19712102130 DE19712102130 DE 19712102130 DE 2102130 A DE2102130 A DE 2102130A DE 2102130 A1 DE2102130 A1 DE 2102130A1
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DE
Germany
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pipeline
jaw
bending
winch
pipe
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DE19712102130
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English (en)
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DE2102130C3 (de
DE2102130B2 (de
Inventor
Daniel Evensto New Orleans La Russell Larry Rayner Houston Schaejbe Fredrick William Sugar Land Key Joe Wayne Mott James Denzil Feazle Richard Benjamin Houston Tex Sugasti, (V St A ) P
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.)
Fluor Ocean Services Inc
Original Assignee
Fluor Ocean Services Inc
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.)
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Publication date
Application filed by Fluor Ocean Services Inc filed Critical Fluor Ocean Services Inc
Publication of DE2102130A1 publication Critical patent/DE2102130A1/de
Publication of DE2102130B2 publication Critical patent/DE2102130B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2102130C3 publication Critical patent/DE2102130C3/de
Expired legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/16Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom
    • F16L1/18Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom the pipes being S- or J-shaped and under tension during laying
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/12Laying or reclaiming pipes on or under water
    • F16L1/20Accessories therefor, e.g. floats or weights
    • F16L1/202Accessories therefor, e.g. floats or weights fixed on or to vessels
    • F16L1/203Accessories therefor, e.g. floats or weights fixed on or to vessels the pipes being wound spirally prior to laying

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Supports For Pipes And Cables (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Unwinding Of Filamentary Materials (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Description

MTiNTAHWXtTS DIPL-ING. HANS IEGRICH - DIPL-ING. ALFONS WASMifli
HGiNSiUKG 3 · LESSING3TRASSE 10
Patentanwälte Beglich · Wasrtieier, HW Befleiwburs 3, ΡμΗβ* 11
das
Deutsche Patentamt
Koyer.
rQifscneckiwrffe j MOlMJien «KNqI -
Telegramme:
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Ihr Zeichen JW9 ΝοβϊΓΚπΙ' VOIIl
in der Antwort bit*· angeben rZetthen
r/p 7041
Τβ9
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.
F/p 7041 -2- 4. Januar 1971 B/We
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
F/p 7041 -3- 4. Januar 1971 B/We
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
Ρ/ρ 7041 -4- 4. Januar 1971 B/We
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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F/p 7041 -5- 4. Januar 1971
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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F/p 7041 -6- 4. Januar 1971 B/Via
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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P/p 7J4I -7- 4. Januar 1971 B/We
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
F/p 7O41 -8- 4. Januar 1971 B/We
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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F/p 7041 -9- 4. Januar 1971 B/We
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
F/p 7041 -ΙΟ- 4. Januar 1971 B/v/g
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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F/p 704-1 - 12 - 4. Januar 1971/B/wg
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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F/p 7041 - 13 - 4.Januar 197VB/wg
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.
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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F/p 7041 - 14 - 4. Januar 1971/B/wg
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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F/p 7041 - 15 - 4.Januar 1971/B/wg
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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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
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"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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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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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-
BAD ORIGINAL
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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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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
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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.
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Claims (18)

  1. F/p 7041 - 25 - 4.Januar 1971/B/wg
    Pat entansprüche
    M.) 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. 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. 3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrleitung zu einer verjüngten Wicklung aufgewickelt wird.
  4. 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. 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.
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    F/p 7041 - 26 - 4.Januar 1971/B/wg
  6. 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. 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. 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. 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. 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) aufweisto
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    F/p 7041 - 27 - 4.Januar 1971/B/wg
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass Gleitschienen (208) einen Rohrabstützteil (214) zum Abrollen für die Rollen (268, 270) enthalten.
  12. 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. 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. 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. 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 einem
    ist
    solchen Maße ----, dass die Rollen sich schnell über die Übergangsbereiche zwischen dem biegsamen Gleitschienenteil und den seitlichen Gleitschienen beschleunigen können.
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    Ρ/ρ 7041 - 28 - 4. Januar 1971/B/wg;
  16. 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. 17· Vorrichtung nach Anspruch 11 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Spannbacke (42) der das Rohr abstützende Gleitschienenteil steif ist.
  18. 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.
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DE2102130A 1970-01-26 1971-01-18 Verfahren und Vorrichtung zum Auslegen von einer langen Metallrohrleitung von einer schwimmenden Plattform auf das Bett von Gewässern Expired DE2102130C3 (de)

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