-
Vorrichtung zum Umfüllen von flüssigen oder fließfähigen Stoffen,
insbesondere beim Laden und Löschen von Tankschiffen Die Erfindung bezieht sich
auf eine Vorrichtung zum Umfüllen von flüssigen oder fließfähigen Stoffen, insbesondere
beim Laden und Löschen von Tankschiffen, mit einer durch ein Gegengewicht ausgeglichenen
Rohrverbindung, die zwei gelenkig miteinander verbundene Auslegerrohre aufweist,
von denen das innere Auslegerrohr an einer in horizontaler Ebene drehbaren, festen
Stütze in vertikaler Ebene schwenkbar gehaltert ist.
-
Bei einer bekannten Umfüllvorrichtung dieser Art ist das äußere Auslegerrohr
mit dem inneren Auslegerrohr derart gekuppelt, daß es ständig in einer waagerechten
Lage gehalten wird. Hierdurch beansprucht die bekannte Umfüllvorrichtung relativ
viel Platz.
-
Soll nämlich mit Hilfe dieser Vorrichtung z. B. ein unterhalb der
festen Stütze befindliches Gut umgefüllt werden, so muß das innere Auslegerrohr
weit heruntergeschwenkt werden, damit das waagerecht liegende äußere Auslegerrohr
das Fördergut erreichen kann. Dies bedingt aber, daß die Stütze auf einem Podest
angeordnet ist, das so hoch sein muß, daß das innere Auslegerrohr fast senkrecht
nach unten gerichtet werden kann. Außerdem ist bei der bekannten Vorrichtung zwar
das gesamte Rohrsystem durch ein Gegengewicht ausgeglichen und dadurch leicht einstellbar,
nicht aber das äußere Auslegerrohr für sich allein.
-
Die Erfindung bezweckt nun eine Umfüllvorrichtung der eingangs erwähnten
Art so zu verbessern, daß auch das äußere Auslegerrohr unter einem verhältnismäßig
geringen Kraftaufwand in die gewünschte Lage geschwenkt werden kann. Dies wird gemäß
der Erfindung durch Anbringung eines weiteren Gegengewichtes erreicht, das am äußeren
Aus-]egerrohr angreift und dieses in einer von der Senkrechten abweichenden Lage
ausbalanciert. Hierdurch ist das äußere Auslegerrohr um eine horizontale Achse um
einen beliebigen Winkel leicht schwenkbar, so daß es in jeder Lage infolge des an
ihn angreifenden Gegengewichtes stehenbleibt. Das auf das innere Auslegerrohr einwirkende
Gegengewicht gleicht also das Gewicht dieses Rohres sowie das Gewicht des senkrecht
herabhängenden äußeren Auslegerrohres aus, während das am äußeren Auslegerrohr angreifende
Gegengewicht erst dann wirksam wird, wenn dieses äußere Auslegerrohr aus der senkrechten
Lage herausgeschwenkt wird. Eine derartige Vorrichtung beansprucht zudem weniger
Raum und ist einfacher zu bedienen als die bekannte Umfüllvorrichtung.
-
Vorzugsweise ist das Gegengewicht des äußere Auslegerrohres am inneren
Auslegerrohr an dessen
unterem Ende frei drehbar um eine waagerechte Achse angeordnet
und mit dem Drehgelenk des äußeren Auslegerrohres über Antriebsmittel verbunden.
Wenn bei dieser Vorrichtung in an sich bekannter Weise das äußere Auslegerrohr an
seinem Drehgelenk mit einer Seilscheibe fest verbunden ist, die über einen Seiltrieb
an eine andere Seilscheibe angschlossen ist, die koaxial zur waagerecht liegenden
Schwenkachse des inneren Auslegerrohres angeordnet ist, dann ist gemäß einer Weiterbildung
der Erfindung das Gegengewicht zum Ausgleich des äußeren Auslegerrohres an der um
die Schwenkachse des inneren Auslegerrohres frei drehbaren Seilscheibe angebracht.
-
Zweckmäßig ist das auf das innere Auslegerrohr einwirkende Gegengewicht
an einem über die Schwenkachse des inneren Auslegerrohres nach rückwärts hinausragenden
Tragarm angeordnet. Die Gegengewichte können auf den Tragarmen verschiebbar angeordnet
sein. Es sei noch erwähnt, daß die verschiebliche Anordnung eines Gegengewichtes
an einem den Rohrausleger nach rückwärts verlängernden Tragarm an sich bereits bekannt
ist.
-
Vorzugsweise weisen die Gegengewichte in an sich bekannter Weise
einen Hohlraum zum Einfüllen von zusätzlichem Ballast auf.
-
Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles
näher erläutert.
-
F i g. 1 ist eine Seitenansicht einer Umfüllvorrichtung in ausgeschwenkter
Stellung der Rohre; F i g. 2 zeigt eine Draufsicht der Vorrichtung nach Fig. 1.
-
In F i g. 1 ist eine feste rohrartige Stütze 11 gezeigt, welche am
Kai auf einem Fundament angeordnet ist.
-
Am oberen Ende dieser Stütze ist ein Drehgelenk 12 vorgesehen, welches
eine Schwenkbewegung in einer waagerechten Ebene um ein unteres Schwenklager 13
zuläßt, während ein oberes Drehverbindungslager 14 die Verbindung mit dem rechtwinkelig
abgewinkelten unteren Ende eines inneren Auslegerrohres 15 herstellt und eine Schwenkbewegung
des inneren Auslegerrohres 15 in einer vertikalen Ebene parallel zur Stütze 11 ermöglicht.
Vom inneren Auslegerrohr 15 erstreckt sich von der Stelle, an welcher dieser mit
der Stütze 11 gelenkig verbunden ist, ein Tragarm 16 nach rückwärts, an dessen äußerem
Ende ein Gegengewicht 17 befestigt ist.
-
Am vorderen Ende des inneren Auslegerrohres 15 befindet sich ein
Drehgelenk 18, welches mit einem äußeren Auslegerrohr 19 verbunden ist und eine
Schwenkbewegung des inneren Auslegerrohres gegenüber dem äußeren in einer vertikalen,
ebenfalls zur Stütze 11 parallelen Ebene ermöglicht. Am unteren Ende des äußeren
Auslegerrohres ist ein Doppelknie 20 mit Drehverbindungen 21 und 22 angelenkt, das
im Betrieb der Umfüllvorrichtung mit einer Tankersammelleitung oder dergleichen
Rohrleitung verbunden ist.
-
Die beiden einfachen Drehgelenke 18 und 12 nach Art einer S-Gelenkverbindung
können natürlich durch eine andere Art Drehgelenk ersetzt werden, um eine exzentrische
Belastung bei besonders schweren Auslegerrohrkonstruktionen zu vermeiden. Dies kann
z. B. durch eine Y-Gelenkverbindung mit dem Gelenk in der Mitte der Y-Arme erfolgen,
was jedoch Beschränkungen hinsichtlich der Stellung des äußeren Auslegerrohres im
Ruhezustand mit sich bringt, in dem sich das innere Auslegerrohr in einer erhöhten
Ruhestellung befindet.
-
Um das feststehende Gelenklager 14 des inneren Auslegerrohres 15
ist eine Seilscheibe 23 frei drehbar gelagert, an der nach außen abstehend ein Tragarm
24 mit einem Gegengewicht 25 an dessen äußerem Ende befestigt ist. Die Seilscheibe
23 ist durch ein endloses Seil 26 mit einer äußeren drehbaren Seilscheibe 27 von
gleichem Durchmesser verbunden.
-
Diese Seilscheibe 27 ist starr am inneren Ende des äußeren Auslegerrohres
19 angebracht und um das Drehgelenk 18 drehbar. Längs der Seite des inneren Auslegerrohres
sind Seilführungen 28 a, 28 b, 28 c angeordnet, welche dazu beitragen, das Seil
26 zu führen und es unter Spannung zu halten. Die Seilscheiben 23 und 27 können
durch Kettenräder bei Verwendung einer Kette an Stelle des Seils 26 ersetzt werden.
-
Das Gewicht des Gegengewichtes 17 und die Länge des Tragarmes 16
werden so gewählt, daß das Gewicht des inneren Auslegerrohres in allen Stellungen
und des äußeren Auslegerrohres, wenn dieses sich in der senkrechten Ruhestellung
befindet, im wesentlichen ausgeglichen ist.
-
Dieser Ausgleich liegt dann vor, wenn die Summe der auf die Gelenkverbindung
14 einwirkenden
Momente annähernd gleich Null ist. Wenn also Wt das Gesamtgewicht
des inneren Auslegerrohres ist, W0 das Gesamtgewicht des äußeren Auslegerohres und
des Doppelknies, Wf das Gesamtgewicht des Gegengewichtes 17, W, das Gesamtgewicht
des Tragarmes 16, y der Abstand zwischen dem Schwerpunkt des Gegengewichtes und
dem Gelenkpunkt 14, x die Länge des inneren Auslegerrohres, z die Länge vom Schwerpunkt
der Armverlängerung zum Gelenkpunkt, w die Länge vom Schwerpunkt des inneren Auslegerrohres
zum Gelenkpunkt und . der Winkel zwischen dem Tragarm 16 und der Stütze 11, dann
lautet die Bedingung für das Erzielen eines ausgeglichenen Zustandes in allen Betriebsstellungen:
[(Wc)(y sin R) + (WA)(Z sin A)] - (w sin a) + (W,)(x sin a)] = 0.
-
Wie sich aus dieser Gleichung ergibt, lassen sich die verschiedenen
Elemente der Vorrichtung in quantitativer Hinsicht beliebig verändern.
-
Die gleichen Grundsätze des Kräfteausgleichs gelten auch für das
Gegengewicht 25 und den Tragarm 24, die das äußere Auslegerrohr 19 ausgleichen,
wenn dieser sich in Betriebsstellung befindet, d. h., wenn er in einer senkrechten
zur Stütze 11 im wesentlichen parallelen Ebene um das Drehgelenk 18 verschwenkt
wird. Dabei dreht sich, wenn das äußere Auslegerrohr aus einer im wesentlichen senkrechten
Stellung nach vorwärts oder rückwärts verschwenkt wird, die äußere Seilscheibe 27
um einen proportionalen Betrag. Diese Drehbewegung wird durch das Seil 26 oder eine
Kette auf die innere Scheibe 23 übertragen, die über den Tragarm 24 mit dem Gegengewicht
25 verbunden ist. Die Gesamtwirkung der beiden Gegengewichtsmassen besteht darin,
daß sie einen vollkommenen oder nahezu vollkommenen Ausgleich sowohl des inneren
als auch des äußeren Rohres in allen Stellungen liefern.
-
In dem voll ausgeglichenen Zustand kann die Umfüllvorrichtung nach
der Erfindung von Hand um eine der Gelenkverbindungen verschwenkt werden.
-
Hilfsweise können umkehrbare Druckluft- oder hydraulische Einrichtungen,
Zahntriebe u. dgl. zur Erzeugung waagerechter und senkrechter Bewegungen der beweglichen
Teile der Vorrichtung verwendet werden. Beispielsweise können Schwenkmotore eingebaut
werden, um eine Bewegung in waagerechter Ebene um die Gelenkverbindung 13 und auch
in der senkrechten Ebene zu erzeugen, wenn die Bewegung sowohl des inneren als auch
des äußeren Auslegerrohres geregelt werden soll. Ferner kann die Vorwärts- als auch
die Rückwärtsbewegung des äußeren Auslegerrohres durch einen Zahnkranz erfolgen,
der z. B. von einem Umkehrmotor angetrieben wird.
-
Ferner können die die Bewegung des äußeren Rohres regelnden Verseilungen
durch andere Mittel, beispielsweise durch selbsttätige hydraulische oder Druckluftzylinder,
ersetzt werden.
-
Die bisherige Beschreibung ist in der Hauptsache auf Verladerohre
im leeren Zustand gerichtet, jedoch kann die Vorrichtung auch dann ausgeglichen
werden, wenn sich in den Leitungsrohren förderbares Gut befindet. Ein im wesentlichen
ausgeglichener Zustand kann unter diesen Bedingungen durch Berücksichtigung des
Gewichtes des flüssigen oder fließfähigen Gutes in jedem Leitungsrohr erzielt werden.
Der Ausgleich kann dann dadurch erreicht werden, daß die Vorrichtung so ausgebildet
wird, daß die Gegengewichte
17 und 25 hohl oder teilweise hohl
sind, so daß eine zusätzliche Menge festen oder flüssigen Ballastes hinzugefügt
werden kann, um das Gewicht der Gegengewichte zu erhöhen. Weitere Abänderungen der
Vorrichtung können dadurch vorgenommen werden, daß das Ausgleichen der Vorrichtung
bei in den Rohren befindlichem Gut durch Gegengewichte 17 und 25 geschieht, die
längs des Tragarmes 16 bzw. des Gegengewichttragarmes 24 verschiebbar sind. Dies
ermöglicht eine Einstellung der Hebelarmlängen, um das Ausgleichen des zusätzlichen
Gewichtes der Flüssigkeit zu erzielen. Mittel hierfür sind: Druckluft- oder hydraulische
Zylinder, bei welchen die Kolbenstange des Arbeitszylinders zur Bewegung des Gegengewichtes
verwendet wird.
-
Zahntriebe mit Kraft- oder Handantrieb zur Einstellung der Stellung
der Gegengewichte u. dgl.