DE3230937C1

DE3230937C1 - Ankle joint for connecting a movable supply tower of an off-shore system with a foundation

Info

Publication number: DE3230937C1
Application number: DE3230937A
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl.-Ing. 4200 Oberhausen Rank
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Gutehoffnungshutte GmbH
Priority date: 1982-08-20
Filing date: 1982-08-20
Publication date: 1983-10-20
Also published as: GB2125864A; GB8318379D0; JPS5934396A; FR2569155A2; NL8302379A; NO832995L

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Fußgelenk zur Verbindung eines beweglichen Versorgungsturmes einer Off-Shore-Anlage mit einem im/am-Meeresboden verankerten, als Fundament ausgebildetem Bauteil unter Verwendung eines zwischen dem Fuß des Versorgungsturmes und dem Fundament angeordneten allseitig schwenkbaren, gegen Wassereintritt abgedichteten Kugelgelenks bei dem das im/am Fuß des Turmes befestigte Gelenktei! mit dem anderen, auf dem Fundament fest verankerten Gelenkteil mittels eines um den Mittelpunkt des Kugelgelenks allseitig beweglichen Zuggliedes zusammengehalten ist, sowie einer das Fußgelenk teilweise umfassenden Tauchglocke, und das im/am Fuß des Turmes befestigte Gelenkteil des Kugelgelenks in einer Gelenkkapsel gelagert ist, die als zylindrischer Kapselmantel mit einer mit dem Fundament fest verbundenen Fußplatte ausgeführt ist, und innerhalb der Gelenkkapsel mehrere Stützlager angeordnet sind, auf denen das über den Kugelhals mit dem Turm verbundene, als Gelenkkugel ausgebildete Geienkteil gleitet, und auf dem Kapselmantel ein Deckelring mit als Kugelzone ausgebildetem Kragen angeordnet ist, der das Kugelgelenk bis auf einen Restspalt verschließt, der vom Innern der Gelenkkapsel her mit einer Stopfbuchse abgedichtet ist, nach Patent 3132 711.The invention relates to an ankle joint for connecting a movable supply tower an off-shore facility with a component anchored in / on the seabed and designed as a foundation using one arranged between the base of the supply tower and the foundation all-round swiveling ball joint sealed against water ingress in which the in / at the base of the tower fortified hinge part! with the other joint part, which is firmly anchored on the foundation, by means of a the center point of the ball joint, which is movable in all directions, is held together, as well as one that Ankle joint partially encompassing diving bell, and the joint part of the attached in / on the base of the tower Ball joint is mounted in a joint capsule, which is a cylindrical capsule shell with a foundation firmly connected footplate is executed, and arranged within the joint capsule several support bearings are on which the connected to the tower via the ball neck, designed as a joint ball Geienkteil slides, and on the capsule shell a cover ring with a collar designed as a spherical zone is arranged, which closes the ball joint except for a residual gap that is from the inside of the joint capsule is sealed forth with a stuffing box, according to patent 3132 711.

Das Innere des Fußgelenkes nach dem Hauptpatent ist gegen die Einflüsse am Meeresboden geschützt durch eine in seinem oberen Bereich angeordnete Tauchglokke, die in Verbindung mit dem Kragen des Deckelringes und einem zwischen der Tauchglocke und dem Kragen vorhandenen Luftpolster eine Wassersperre bildet Die Abdichtung des Luftraumes, der unter einem der Wassertiefe entsprechenden Druck steht, erfolgt durch eine zwischen der beweglichen Gelenkkugel und dem feststehenden Deckelring angeordnete, nachstellbare Stopfbuchse. Eine vollständige Erneuerung der Stopfbuchspackung ist nicht möglich, da in dem Falle das Luftpolster abgebaut und das Wasser nachströmen würde.According to the main patent, the inside of the ankle is protected against the influences on the seabed by a diving bell arranged in its upper area, which is in connection with the collar of the cover ring and an air cushion between the diving bell and the collar forms a water barrier Sealing of the air space, which is under a pressure corresponding to the water depth, is carried out one arranged between the movable joint ball and the fixed cover ring, adjustable Stuffing box. A complete renewal of the stuffing box packing is not possible because in this case the The air cushion would be broken down and the water would flow in.

Die Aufgabe der Zusatzerfindung besteht daher darin, daß Fußgelenk so weiterauszubilden, daß die Betriebssicherheit durch verbesserte Wartungs- und Inspektionsmöglichkeiten erhöht wird. The object of the additional invention is therefore to develop the ankle joint so that the operational safety is increased by improved maintenance and inspection options.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei dem Fußgelenk der eingangs genannten Art dadurch, daß der Spalt zwischen der Gelenkkugel und dem Kragen zusätzlich mittels einer am oberen Ende des Kragens angeordneten Dichtung und durch Verschieben der Gelenkkugel in ihrer vertikalen Achse nach oben gegen die Dichtung absperrbar ist, und daß der Raum zwischen der Gelenkkugel und der Tauchglocke von innen her zugänglich ist.The solution to this problem takes place in the ankle of the type mentioned in that the Gap between the joint ball and the collar in addition by means of one at the upper end of the collar arranged seal and by moving the joint ball in its vertical axis upwards against the seal can be shut off, and that the space between the joint ball and the diving bell from the inside is accessible.

Zur Inspektion und zu Wartungsarbeiten an der Stopfbuchse kann die Gelenkkugel durch Verstellen des Zuggliedes in seiner Längsrichtung und durch Nachstellen der Lager bis zur Anlage der Kugel an die Dichtung verschoben werden. Um die Funktionsfähigkeit der oberen Dichtung auch bei Pendelbewegungen der Gelenkkugel zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, wenn an dem Kragen ein umlaufender Führungsring angeordnet ist, in dem der aus seewasserbeständigem, elastischem Werkstoff bestehende Dichtungsring gegen Verschieben sicher gelagert ist. Der unter Luftdruck stehende Raum zwischen der Gelenkkugel und Tauchglocke ist für einen Taucher zugänglich, wenn am Kugelhals unterhalb des Anschlusses der Tauchglocke eine Druckschleuse vorhanden ist.For inspection and maintenance work on the stuffing box, the joint ball can be adjusted by adjusting the Tension member in its longitudinal direction and by readjusting the bearings until the ball rests on the seal be moved. In order to ensure the functionality of the upper seal even when the To ensure joint ball, it is advantageous if a circumferential guide ring is arranged on the collar is in which the sealing ring made of seawater-resistant, elastic material against Moving is safely stored. The pressurized space between the joint ball and diving bell is accessible to a diver if on the ball neck below the connection of the diving bell a pressure lock is available.

Die für das Fußgelenk vorteilhafte Erhöhung der Betriebssicherheit ergibt sich daraus, daß der Raum zwischen Gelenkkugel und Tauchglocke jetzt begehbar und eine zweite Abdichtungseinrichtung vorhanden ist. Der Dichtring dieser Einrichtung besteht aus einem endlichen Profil und kann deshalb leicht ausgewechselt werden, im Gegensatz zu bekannten unendlichen Hohlkörperdichtungen.The increase in operational safety, which is advantageous for the ankle, results from the fact that the space between the joint ball and diving bell can now be walked on and a second sealing device is available. The sealing ring of this device consists of a finite profile and can therefore be easily replaced in contrast to known infinite hollow body seals.

Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert. Es zeigtThe invention is shown schematically on the basis of an exemplary embodiment in the drawing and in FIG explained in more detail below. It shows

F i g. 1 einen Schnitt durch das Fußgelenk und in der Ausführungsform nach der Hauptanmeldung.F i g. 1 shows a section through the ankle and in the embodiment according to the main application.

Das Fußgelenk 3 besteht aus der inneren Gelenkkugel 4 und der äußeren Gelenkkapsel 6. Die Gelenkkugel 4 ist über den Kugelhals 5 fest mit dem Versorgungsturm 1 verbunden und in der Gelenkkapsel 6 auf Stützlagern 11 gelagert. Die Gelenkkapsel 6 besteht ausThe ankle joint 3 consists of the inner joint ball 4 and the outer joint capsule 6. The joint ball 4 is firmly connected to the supply tower 1 via the ball neck 5 and is located in the joint capsule 6 Support bearings 11 stored. The joint capsule 6 consists of

dem zylindrischen Kapselmantel 8, der über die Fußplatte 9 mit dem Fundament 2 verbunden ist, und dem Deckelring 12 mit daran anschließendem Kragen 13. Die Verbindung der Gelenkkugel 4 mit der Gelenkkapsel 6 erfolgt über das Zugglied 7, welches einerseits über die Grundplatte 9 im Fundament 2 verankert ist und andererseits im Fuß des Versorgungsturmes 1 in seiner Längsrichtung verstellbar befestigt istthe cylindrical capsule shell 8, which is connected to the foundation 2 via the base plate 9, and the cover ring 12 with adjoining collar 13. The connection of the joint ball 4 with the The joint capsule 6 takes place via the tension member 7, which on the one hand via the base plate 9 in the foundation 2 is anchored and on the other hand fastened adjustable in its longitudinal direction in the foot of the supply tower 1 is

Die Abdichtung der Gelenkkugel 4 gegenüber der ^IG Gelenkkapsel 6 erfolgt vornehmlich mittels der Stopfbuchse 19. Zur Sicherheit ist am oberen Ende des Kragens 13 zusätzlich eine Dichtung 31 angeordnet, die durch Verschieben der Gelenkkugel 4 in ihrer vertikalen Achse nach oben in Funktion tritt. Das Verschieben der Gelenkkugel 4 erfolgt durch Verstellen des Zuggliedes 7 und Nachstellen der Stützlager 11, die mit ihren hydraulisch anpaßbaren Lagerschalen gewährleisten, daß die Lagerschalen stets mit gleichem Anpreßdruck in Kontakt mit der Oberfläche der Gelenkkugel 4 bleiben und somit die Funktionsfähigkeit des gesamten Lagersystems zu keinem Zeitpunkt unterbrochen wird. Bei anliegender Dichtung 31 können Wartungsarbeiten an der Stopfbuchse 19 durchgeführt werden.The joint ball 4 is sealed against the ^IG joint capsule 6 primarily by means of the stuffing box 19. For safety, a seal 31 is additionally arranged at the upper end of the collar 13, which comes into operation by moving the joint ball 4 upwards in its vertical axis. The joint ball 4 is moved by adjusting the tension member 7 and readjusting the support bearings 11, which, with their hydraulically adjustable bearing shells, ensure that the bearing shells always remain in contact with the surface of the joint ball 4 with the same contact pressure and thus the functionality of the entire bearing system to none Time is interrupted. With the seal 31 fitted, maintenance work can be carried out on the stuffing box 19.

Der Raum 32 zwischen der Gelenkkugel 4 und der Tauchglocke 20 ist zur Inspektion durch einen Taucher über die Druckschleuse 33 begehbar.The space 32 between the joint ball 4 and the diving bell 20 is for inspection by a diver Accessible via the pressure lock 33.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Ankle joint to connect a movable supply tower to an off-shore system a component designed as a foundation anchored in / on the seabed using a pivotable on all sides between the base of the supply tower and the foundation, Ball joint sealed against water ingress, in which the attached in / on the base of the tower Joint part with the other joint part firmly anchored on the foundation by means of a The center of the ball joint is held together, which is movable on all sides, as well as one that Ankle joint partially encompassing diving bell, and the joint part of the attached in / on the base of the tower Ball joint is mounted in a joint capsule, which is a cylindrical capsule jacket with a mif the Foundation firmly connected footplate is executed, and within the joint capsule several Support bearings are arranged on which the connected to the tower via the ball neck, as a joint ball formed joint part slides, and on the capsule shell a cover ring with a spherical zone formed collar is arranged, which closes the ball joint except for a residual gap, which is sealed from the inside of the joint capsule with a stuffing box, according to patent 31 32 711, characterized in that the gap between the joint ball (4) and the collar (13) additionally by means of a seal (31) arranged at the upper end of the collar (13) and by moving it the joint ball (4) can be locked in its vertical axis upwards against the seal (31) is, and that the space (32) between the joint ball (4) and the diving bell (20) from the inside is accessible.

2. Ankle joint according to claim 1, characterized in that the seal (31) consists of a circumferential Guide ring and a sealing ring made of seawater-resistant, elastic material.

3. Ankle joint according to Claims 1 and 2, characterized in that the ball neck (5) a pressure lock (33) is arranged below the connection of the diving bell (20).