DE2363251A1

DE2363251A1 - Greifvorrichtung zum erfassen und heben von unterwasser-rohrleitungen

Info

Publication number: DE2363251A1
Application number: DE19732363251
Authority: DE
Inventors: Adalberto Raimondi; Ambrogio Scodino
Original assignee: Saipem SpA
Current assignee: Saipem SpA
Priority date: 1972-12-20
Filing date: 1973-12-19
Publication date: 1974-07-04
Also published as: FI57086C; BE808768A; DK145292C; GB1426240A; SE418956B; IT983196B; DE2363251C3; AR197432A1; CA996604A; BR7309991D0; AU6378373A; NL161112C; FI57086B; DK145292B; NL7317520A; DE2363251B2; ES421889A1; JPS5612752B2; NO139100C; US3897099A

Description

Die Erfindung "betrifft eine Greifvorrichtung, die sowohl unter Wasser auf direktem Wege durch einen sogenannten Froschmann oder Taucher durch einfaches Verstellen von Hebeln zum Steuern von Dreiwegeventilen ohne Verwendung von Energie, die der Vorrichtung von der Wasseroberfläche aus über Rohrleitungen oder elektrische Kabel zu_ geführt wird, als auch durch eine Bedienungsperson betätigt werden kann, die sich auf dem Deck eines Pontons oder eines anderen Wasserfahrzeugs befindet, wobei die Greifvorrichtung so ausgebildet ist, daß sie es auf leichte Weise ermöglicht, eine Unterwasser-Rohrleitung zu erfassen, damit sie gehoben werden kann·

Bis ge*²* is* es üblich, auf dem Meeresboden verlegte Rohrleitungen mit Hilfe von Schlaufen aus Stahl zu heben oder zu bergen, die unter der zu hebenden Rohrleitung hindurchgeführt werden und zuziehbare Schlingen (slipknot) bilden und sich in Eingriff mit den Haken von Hebeeinrichtungen wie Winden, Kranen usw. bringen lassen.

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Bei diesem Verfahren ergeben sich jedoch verschiedene !Nachteile. .In erster Linie ist hierbei die !Tatsache zu nennen, daß zur Vorbereitung Grabarbeiten durchgeführt werden müssen, damit die Schlaufen unter der Rohrleitung hindurchgeführt werden können, und daß sich hierbei je nach den Eigenschaften des Meeresbodens die verschiedensten Schwierigkeiten ergeben können; ferner ist die Handhabung der Stahlschlaufen oder dergleichen, die einen erheblichen Durchmesser haben, für die Taucher besonders schwierig und gefährlich, und das Anbringen der Schlaufen an der zu hebenden Rohrleitung nimmt zu viel Zeit in Anspruch, wenn diese Arbeiten in großer Wassertiefe ausgeführt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde·, zur Vermeidung der vorstehend geschilderten Nachteile eine Vorrichtung zu schaffen, die ein leichtes und schnelles Heben von Rohrleitungen selbst dann ermöglicht, wenn die Rohrleitungen in großer Wassertiefe verlegt sind, so daß es nicht mehr erforderlich ist, G-^abarbeiten auszuführen, und daß sich das Erfassen der zu hebenden Rohrleitung leichter durchführen läßt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist durch die Erfindung eine Vorrichtung geschaffen worden, zu der.ein Mittelstück gehört, das so gekrümmt ist, daß es sich der Außenfläche der zu hebenden Rohrleitung anpaßt, sowie zwei Paare von Greifbacken, die auf den seitlichen Enden des Mittelstücks schwenkbar gelagert sind und jeweils durch einen ölpneumatischen Zylinder*betätigt werden können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Greifvorrichtung von außen unabhängig, d.h. sie. ist mit oleopneumatischen Akkumulatoren ausgerüstet, welche die Energie liefern, die benötigt wird, um die ölpneumatischen Zylinder zum Betätigen der Greifbacken, zu betätigen, so daß die Greifvorrichtung nicht durch Rohrleitungen oder Kabel mit einer über dem Wasserspiegel befindlichen Energiequelle verbunden, zu sein, braucht, da es zum. Schließen, der ·

*aufeinander zu und voneinander weg

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Greifbacken nur erforderlich ist, Hebel zu betätigen, die in Verbindung mit Dreiwegeventilen stehen, welche dazu dienen, die betreffenden Heile der Vorrichtung zu betätigen. Um den "Verbrauch an Drucköl so gering wie möglich zu halten, damit die Greifbacken der unter Wasser benutzten Greifvorrichtung häufiger betätigt werden können, ohne daß ein Nachfüllen·erforderlich ist, wird gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung jedes Greifbackenpaar durch einen doppeltwirkenden Zylinder gesteuert, zu dem ein zylindrisches Gehäuse gehört, das mit dem oberen Ende einer. Greif backe des betreffenden Paars gelenkig verbunden ist, und der eine Arbeitskammer abgrenzt, in dem ein erster Kolben von großem Querschnitt gleitend geführt ist, während ein zweiter Kolben von kleinerem Querschnitt, der mit dem oberen Ende der anderen Greifbacke des betreffenden Paars gelenkig verbunden ist, gleichachsig mit dem ersten kolben in einer zweiten Arbeitskammer gleitend geführt ist, welche in dem ersten Kolben von großem Querschnitt ausgebildet ist. Bei dieser Anordnung ist es möglich, die relativ große Schwenkbewegung zum Annähern der Greifbacken an die zu erfassende und zu hebende Rohrleitung durch einen Ölpneumatischen Arbeitsschritt zu bewirken, bei dem der zweiten Arbeitskammer ein Druckmittel zugeführt wird, um den Kolben von kleinem Querschnitt zu betätigen, so daß nur eine kleine Druckölmenge benötigt wird, während der Arbeitsschritt zum Erfassen der Rohrleitung, bei dem nur eine relativ kleine Schwenkbewegung, der Greifbacken erforderlich ist, mit Hilfe des ersten Kolbens von großem Querschnitt durchgeführt wird, wobei man ebenfalls mit einer kleinen Druckölmenge auskommt.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist außerdem Qedes Greifbackenpaar der Greifvorrichtung ständig einem ölpneumatischen Gegen- bzw. Umsteuerdruck ausgesetzt, der auf die beiden Kolben in von den beiden Arbeitskammern des ölpneumatischen Zylinders abgewandten Kammern wirkt und bestrebt ist, die Greifbacken·in ihrer vollständig geöffneten Stellung zu halten oder sie in diese Stellung

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zurückzuführen, sobald der zum Schließen der Greifbacken dienende Druck ausbleibt oder wirkungslos gemacht wird. Da dieser Gegendruck durch den Schließdruck überwunden werden muß, wenn die Greifvorrichtung geschlossen werden soll, wird er auf einem niedrigen Wert gehalten, um eine zu weitgehende Verringerung der Schließkraft zu vermeiden.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung "sind die Behälter zum Aufnehmen des entweichenden öls als wasserdichte Kammern in den freien Enden der Greifbacken ausgebildet, aus denen sich das Öl mit Hilfe von Entleerungshähnen abziehen läßt, um erneut verwendet zu werden.

Die Erfindung wird im folgenden mit weiteren Einzelheiten anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigt:

Λ eine Seitenansicht einer ölpneumatischen Greif vorrichtung zum Heben von Unterwasser-Rohrleitungen; und

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie A-A in Pig. 1.

In Fig. 1 und 2 ist eine Rohrleitung 1 mit einem Schutzüberzug 2 aus Zement dargestellt, die mit Hilfe der Greifvorrichtung erfaßt und gehoben werden soll. Zu der Greifvorrichtung gehört ein Mittelstück J, das aus elektrisch miteinander verschweißten Stahlplatten aufgebaut ist und an jedem Ende zwei Unterstützungen 3¹ und 3" aufweist, zwischen denen Jeweils zwei Backen 5» 5* bzw. 6, 6¹ mit Hilfe von Lagerzapfen 4 drehbar gelagert sind$ die Backe 6¹ ist in der Zeichnung nicht zu erkennen, da sie gegenüber der Backe 6 nach Pig. 1 angeordnet ist.

Die gesamte Vorrichtung hat gemäß Pig. 2 bei Betrachtung derselben in Richtung ihrer Achse eine gekrümmte Form und ist so ausgebildet, daß sie dem Außendurchmesser der zu erfassenden und zu hebenden Rohrleitung angepaßt ist; mit dem oberen Teil des Mittelstücks ist ein Aufhängungsauge 7 gelenkig verbunden, und die ölpneumatischen

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Haupt akkumul atoren 8, welche die zum Schließen der Greifbacken der Vorrichtung "benötigte Energie liefern,, sind mit zugehörigen Unterstützungen 9 durch Spannbügel 10 aus Metall verbunden.

Jede der Greifbacken 5» 5¹» 6 und 6¹ trägt an ihrem unteren Ende eine Greifklaue 11, und diese Greifklauen sind zum Durchmesser der zu erfassenden und zu hebenden Rohrleitung passend gekrümmt; die oberen Enden der beiden Greifbacken jedes der Paare 5» 5¹ und 6, 6¹ sind jeweils durch einen ölpneumatischen Zylinder 12 miteinander verbunden.

Zu jedem der beiden Zylinder 12 gehört ein Gehäusebzw. Zylinderteil 13, das mittels eines Bolzens 14 gelenkig mit dem oberen-Ende der Greif backe 5¹ bzw.· der Greifbacke 6' verbunden ist, und das in seinem Inneren eine Arbeitskammer 15 von großem Querschnitt aufweist, in der ein erster Kolben 16 gleitend geführt ist. Dieser erste Kolben begrenzt seinerseits eine zweite Arbeitskammer 17 von kleinem Querschnitt, in der ein zweiter Kolben 18 gleichachsig mit dem ersten Kolben gleitend geführt ist; der zweite Kolben ist an seinem freien Ende mittels eines Bolzens 19 gelenkig mit dem oberen Ende der zugehörigen anderen Backe 5 bzw. 6 des betreffenden Backenpaars verbunden. Die beiden Ai?beitskammern 15 und 17 stehen mit den ölpneumatischen Haupt akkumul atoren 8 über nicht dargestellte Rohrleitungen und Dpeiwegeventile 20 und 21 in Verbindung, die mit Hilfe ebenfalls nicht dargestellter Hebel betätigt werden können. Die Kammern 22 und 23 der Zylinder 12, die den Arbeitskammern 15 und 17 jeweils auf der entgegengesetzten Seite der zugehörigen Kolben 16 und 18 gegenüberliegen, sind durch Rohrleitungen 24 und 25 direkt mit einem ölpneumatischen Akkumulator 26 verbunden, der mit Hilfe von Spannbändern oder dergleichen an einer Seite des Mittelstücks 3 befestigt ist, so daß der Akkumulator 26 die Kolben 16 und 18 der beiden Zylinder 12 ständig mit einem Gegendruck beaufschlagt, der bestrebt

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ist, die Backen der Greifvorrichtung in ihrer vollständig geöffneten Stellung zu halten; dieser Gegendruck muß durch den ölpneumatischen Schließdruck überwunden werden, mit dem die Hauptakkumulatoren 8 die Kammern 15 und 17 beaufschlagen, um die Greifbacken zu schließen.

Das Öl, mittels dessen die Kolben der ölpneumatischen Zylinder 12 betätigt werden, um die Greifbacken zu betätigen, wird zu wasserdichten Behältern 27 geleitet, die in den Greifbacken 5 und 6 untergebracht sind, und aus denen das angesammelte 01 zum Zweck der erneuten Verwendung über Entleerungshähne 28 und 29 abgezogen werden kann.

Nachstehend ist die Wirkungsweise der Greifvorrichtung beschrieben. . ■ ·

Die Greifvorrichtung wird mit Hilfe des Aufhängungsauges 7 und eines Hakens mit der Kette oder dem Hubseil einer Winde oder eines Krans verbunden und dann im Wasser abgesenkt, bis sich das Mittelstück 3 an der Unterwasser-Rohrleitung abstützt, die erfaßt und gehoben werden soll; dieses Aufsetzen der Greifvorrichtung auf die Rohrleitung wird dadurch ermöglicht, daß die Greifvorrichtung automatisch durch den Gegendruck in ihrer geöffneten Stellung gehalten wird, mit dem der Akkumulator 26 die Kammern 22 und 23 der ölpneumatischen Zylinder 12 zum Betätigen der Greifbacken beaufschlagt. Sobald die Vorrichtung diese Lage erreicht hat, betätigt ein Taucher den Hebel des Dreiwegeventils 21, um dieses Ventil zu öffnen, so daß Druck_ öl aus den Eauptakkumulatoren 8 in die den kleineren Querschnitt aufweisenden Arbeitskammerη 17 der ölpneumatischen Zylinder 12 geleitet wird. Da dieses Drucköl eine Schließkraft erzeugt, die größer ist als die in der vorstehend beschriebenen 'weise erzeugte Gegenkraft, werden die Kolben 18 in den Kammern 17 nach außen vorgeschoben, so daß sich die Greifbacken schließen und sich der zu erfassenden und zu hebenden Rohrleitung nähern«. Sobald die Annäherung-der Greifbacken an die Rohrleitung beendet ist,

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bringt der i'aucher den Hebel zum Betätigen des Dreiwegeventil s 21 in seine Ruhestellung, und indem er den das Dreiwegeventil 20 steuernden Hebel betätigt, bewirkt er hierauf, daß das von den Hauptakkumulatoren 8 abgegebene Drucköl zu den den größeren Querschnitt aufweisenden Arbeitskammern 15 der Zylinder 12 geleitet wird, damit ein starker Druck auf die Kolben und Greifbacken derart wirkt, daß die Rohrleitung fest erfaßt wird, um dann mit Hilfe der Winde bzw. des Krans gehoben werden zu können. Soll die Greifvorrichtung wieder "geöffnet werden, um die Bohrleitung freizugeben, braucht der taucher die Hebel zum Steuern der D_reiwegeventile 21 und 20 lediglich in ihre Ablaßstellung zu bringen, so daß sich die Greifvorrichtung allmählich wieder öffnet, wenn der erwähnte Gegendruck den Schließdruck überwindet.

Natürlich kann man bei der vorstehend als Ausführungsbeispiel beschriebenen Vorrichtung im Rahmen der Erfindung die -verschiedensten Abänderungen vorsehen. Beispielsweise können die ölpneumatisehen Akkumulatoren statt ' auf der Greifvorrichtung angeordnet zu sein, so daß eine von einer äußeren Energiezufuhr unabhängige Greifvorrichtung zur Verfügung steht, auf dem Deck eines lontons oder eines anderen Wasserfahrzeugs angeordnet sein, und die zum Betätigen der Greifbacken benötigte ölpneumatische Energie kann in diesem Fall den ölpneumatisehen Zylindern über Rohrleitungen zugeführt werden, die sich von dem Wasserfahrzeug aus durch das Wasser zu der Greifvorrichtung erstrecken.

Ansprüche':

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Claims

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1. / ölpneumatisch betätigbare Greifvorrichtung zum ErTassen und Heben einer Unterwasser-Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet , daß ein Mittelstück (3) vorhanden ist, das eine zum Außendurchmesser der zu erfassenden und zu hebenden Rohrleitung (1, 2) passend gekrümmt ist, ferner zwei Paare von zum Erfassen der Rohrleitung dienenden Backen (5₉ 5'» 6» 6')> die auf den seitlichen Enden des Mittelstücks schwenkbar gelagert und Jeweils durch einen ölpneumatischen, doppeltwirkenden Zylinder (12) mit zwei Kolben (16, 18) betätigbar sind, eine Einrichtung zum Zuführen ölpneumatischer Energie zu den Zylindern, eine Einrichtung, welche die beiden Backenpaare der Greifvorrichtung in ihrer äußersten Öffnungsstellung hält, solange sich die Greifvorrichtung in ihrer Ruhestellung befindet, sowie eine Einrichtung zum Aufnehmen des von den Zylindern abgegebenen Öls.

2. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ölpneumatischen, doppeltwirkenden Zylinder (12) mit zwei Kolben (16, 18) zum Betätigen des zugehörigen Backenpaars (5, 5.' bzw. 6, 6') in einem zylindrischen Gehäuse (13) ausgebildet ist, das mit dem oberen Ende einer Backe (5'» 6¹) des zugehörigen Backenpaars gelenkig verbunden ist und eine Arbeitskammer (15) abgrenzt, in der ein erster Kolben (16) von großem Querschnitt gleitend geführt ist, während ein zweiter Kolben (18) von kleinerem Querschnitt, der mit dem oberen

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Ende der anderen Backe (5, 6) des betreffenden Backenpaars gelenkig verbunden ist, gleichachsig mit dem ersten Kolben in einer in dem ersten Kolben von großem Querschnitt ausgebildeten zweiten Arbeitskammer (17) gleitend geführt ist ο

3. - Greifvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung, welche die Backenpaare (5, 5'» 6, 6') der Greifvorrichtung in ihrer äußersten Öffnungsstellung hält, wenn sich die Greifvorrichtung in ihrer !Ruhestellung befindet, ein ölpneumatischer Akkumulator (26) gehört, der direkt an eine zugehörige Kammer (22, 25) angeschlossen ist, welche in jedem Zylinder (12) auf der von der Arbeitskammer (15, 17) des Zylinders abgewandten Seite des zugehörigen Kolbens (16, 18) liegt.

4. Greifvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Zuführen der zum Betätigen der Zylinder (12) benötigten ölpneumatischen Energie zwei Slpneumatische Hauptakkumulatoren (8) aufweist, die an dem Mittelstück (3) der Greifvorrichtung mit Hilfe von Bügeln (10) aus Metall befestigt und mit den Arbeitskammern (I5j 17) der beiden Zylinder über durch Hebel betätigbare Dreiwegeventile (20) verbunden sind«

5. Greifvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Einrichtung zum Aufnehmen des von den Zylindern (12) abgegebenen Öls zwei wasserdichte Behälter (27) gehören, die {jeweils in einer Backe (5» 6) jedes Backenpaars der Greifvorrichtung untergebracht sind.

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