DE1952835A1 - Dreheinrichtung fuer Festmachebojen - Google Patents

Dreheinrichtung fuer Festmachebojen

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Description

Anmelderin: dingle Buoy Mooring Inc· Kosenbergerstrasse 4
, Schweiz
"Dreheinrichtung für Festmachebojen"
Die Erfindung bezieht sich auf Dreheinrichtungen und betrifft insbesondere eine Dreheinrichtung für Festmachebojen, die den gleichzeitigen Durchgang von zwei oder mehr flüssigen oder öa3förmigen Medien zu oder von einem Schiff gestattet.
üines der bei Dreheinrichtungen dieser Art auftretenden Probleme iat das ^ichtungsproblem, denn diese Dreheinriohtungen können unter Umständen sehr hohen Drücken, die durch das Pur.pen von Flüssigkeiten, wie Hohöl und dessen Derivaten, in üciiiffe oder aus Schiffen entstehen, ausgesetzt sein, weil sehr oft zwei oder mehr Flüssigkeiten gleichzeitig gepumpt werden, wodurch an den Dichtungen der Dreheinrichtungen erhebliche Druckunterschiede auftreten, die bei mangelhafter Ausrichtung von zusammenarbeitenden Flächen oder durch abgenutzte Packungsringe zu Undichtigkeiten in den Dreheinrichtungen führen können.
Die herkömmlichen Dreheinrichtungen bestehen aus konzentrischen stationären und drehbaren rohrförmigen Körpern, zwischen denen Packungen angeordnet sind, die mittels eines durch .bolzen festgezogenen Packungsflanscha zusammengedrückt
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werden, so dass die Packung sich radial ausdehnt und einen Dichtungskontakt mit dem drehbaren Rohr herstellt, denn eine Undichtigkeit festgestellt wird, müssen die Bolzen nachgezogen werden.
Wie von den herkömmlichen Stopfbuchsen her bekannt"ist, muss mit dem Einsetzen der Abnutzung der Packungsflanseh laufend fester angezogen werden, um die erforderliche Dichtungswirkung zu erreichen. Die Häufigkeit der Anziehvorgänge nimmt mit fortschreitender Abnutzung mehr und mehr zu; dabei sind, insbesondere bei Planschen mit grossem Durchmesser, Schwierigkeiten bei der Erzielung eines gleichmässigen Drucks auf die Packung nicht ungewöhnlich. Zudem liegt die Gefahr, dass die Beweglichkeit der Dichtung durch zu starkes Anziehen beeinträchtigt wird, immer vor. Weitere Nachteile bestehen darin, dass ein hoher Konzentrizitätsgrad der Dichtflächen aufrechterhalten werden muss und die Dichtflächen, die nicht zur eigentlichen Packung gehören, bei Abnutzung nicht so ohne weiteres repariert oder erneuert werden können.
ils sind auch schon Konstruktionen bekannt geworden, bei denen die Kompression der Dichtringe automatisch auf einem im wesentlichen^kon^tanten Wert 3ehalten wird. Derartige Konstruktionen sind jedoch kootspielig, weil sie aus sehr vielen Einzelteilen bestehen, die den geförderten Medien sehr viele Austrittswege bieten, die alle mittels zusätzlicher Packungsringe einzeln abgedichtet werden müssen. Aus diesen Gründen haben sich die Konstruktionen mit Mitteln zur automatischen Aufreqhterhaltung eines beetimmten Druckes an den Äichtringen in der Praxis nioht bewährt.
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x<s list dalier eine -«uf t:abe der -Erfindung, eine Dreheintaii-, für -irestniachebojen ^.it verbesserten Dichtungen zu schaffen, die ein einfaches Vi art en bei Inspektionen und ein "bequemes -«ustausehen der isckun^sringe bei u-eneraliiberholungen enaöglicht. . - "" ' ' - ■
Darüber hinaus ist es eine Aufgabe' der ürfinüuri^, eine "bessere JöglicLkeit zur iControll'e von aveniiuell auftretenden. Undicntijilctiiten im Hinblick auf wirtschaftliche Verluste und auf ^efahien, die durch ein Vermischen der verschiedenen ' ^efördeiten Liedien entstehen können, zu'schaffen. ·-■■-.. -■■ .
Sur iiö3oiit; 'dieser Aufgaben ist die.'-erfindun^sgemiisse . Dreiieiiirichtung f ν ieistiaaciieböjen gekennzeichnet durch einen aaf der iestmacheboje befestigten und veni^stens zwei sich nach oben erstreckende konzentrische iieitun^senden "aufweisenden !»rehkörper und einen mit entsprechenden sich nach .unten erstreckenden LeitunjFendeii -versehenen l^ehkopf, der mit JJiehtung sice ntal*+ Über einander gegenüberliegende im" wesentlichen horizontale iläclieii drehbar auf dem Drehkörper gelagert ist, Viübei v.eni^rstens. ein Packungsrin,r in-einer kreisförmigen Hut. in einer Pia ehe der beiden je -;emb erliegenden flächen angeordnet ist und an der ^ö^enilberliegenden Fläche anliegt, Mittel zum Befestigen des Dfshkopfes am drehbarer i'eil und des Drehkörpers aid stationären Teil eines Lagers vorgesehen sind^ das unabhängig von anderen rotierenden l'eilen der Peatmacheboje arbeitet und sowohl axiale als·auch radiale lasten aufnehmen kann, die iiittel zum i>ef estigen des Lagers am Drehkörper · und Drehkopf die einzigen Mittel sind, mit denen die i&ckungsringe : zwischen den gegenüberliegenden im wesentlichen horizontalen
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Flächenpaaren zwischen dem Drehkörper und dem Drehkopf festgelegt werden, und die Packungsringe so bemessen' sind,, dass neben einer langen Lebensdauer ihre erforderliche Kompression zwischen den beiden gegenüberliegenden Flächenpaaren gewährleistet ist.
Die kreisförmigen Nuten, die die Packungsringe aufnehmen, sind vorzugsweise in den nach unten gerichteten Flächen des Drehkopfes vorgesehen. Dadurch können die Packungsringe leicht entfernt und die Nuten leicht gereinigt werden.
Zur Erzielung einer besseren Dichtwirkung können zwei Packungsringe an den Flächen, insbesondere an den zwischen zwei leitungen liegenden Flächen, angeordnet sein.
Um eine wirkungsvolle Undichtigkeitskontrolle zu gewährleisten, kann in der oberen Fläche des Drehkörpers zwischen den Packungsringen eine kreisförmige Nut vorgesehen sein, die über wenigstens eine nach unten und aussen verlaufende Bohrung und ein nach unten und aussen verlaufendes Anschlussrohr, das den Raum in der äusseren Leitung durchsetzt, || mit der Aussenseite des Drehkörpers in Verbindung steht« Diese Anordnung dient gleichzeitig als Mittel zum Feststellen von Undichtigkeiten als auch als Mittel zum Verhindern einer Vermischung der gepumpten Flüssigkeiten, weil diese Nut im wesentlichen unter atmosphärischem Druck gehalten werden kann.
Durch die Erfindung werden aber nooh weitere Verbesserungen der Dichtmittel erzielt, weil die Dichtflächen in rechtwinklig zur Drehrichtung der Dreheinrichtung liegenden Ebenen liegen und dadurch die konzentrische Anordnung der stationären und rotierenden Teile der Dreheinrichtung im Hinblick auf die Erzielung einer zufriedenstellenden Abdichtung unkritisch wird,
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und weil ferner die mechanische Isolierung des Lagers der Dreheinrichtung gestattet, dass die Ausrichtung der Dichtflächen unabhängig von den anderen Bestandteilen der Festmaoheboje aufrechterhalten werden kann. Die Fähigkeit der erfindungsgemässen Dreheinrichtung, die Ausrichtung der Dichtflächen aufrechtzuerhalten, führt zu einer sehr geringen Beibung zwischen den Packungsringen und den Dichtflächen und somit zu einer nur geringfügigen Abnutzung, die dadurch noch weiter vermindert werden kann, dass die Dichtflächen mit einem geeigneten Material, wie beispielsweise rostfreiem »Stahl, verkleidet werden.
In den Zeichmmgen, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, ist:
S1Ig. 1 ein Querschnitt durch den mittleren Teil einer Festmachebo;]e, wobei die Rohrleitungen für die zu fördernden Medien in Seitenansicht dargestellt sind;
Pig. 2 ein Schnitt in vergrössertem Massstab auf der
Linie H-II in Fig. 1 und" Fig. 3 eine Ansicht des mittleren Teiles von Fig. 2
in noch stärker vergrössertem'Massstab. Fig. 1 zeigt bei 10 den Schwimmkörper einer mit einer erfindungsgemäasen Dreheinrichtung versehenen Festmaoheboje. Der Schwimmkörper 10 trägt in bekannter Weise eine drehbare Plattform 11 und weist ferner eine vertikale Wand 12 auf, in der die Dreheinrichtung befestigt iet, die aus einem Drehkörper 13 und einem Drehkopf 14 besteht. Zum Drehkörper 13 führen über
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Röhrkrümmer 17» die "bei allen vertikalen Rohrleitungen gleich sind, und über Anschlussstücke 18 vertikale Rohrleitungen 15 und 16. Die -^nschlussstücke 18 sind an ein Gehäuse 19 des Drehkörpers13 angeschweisst, um die Kohrleitungen 15 mit dem Gehäuse 19 zu verbinden* Die Leitung 16 führt hinter dem Krümmer 17 über ein Anschlussstück 20 (J?ig· 2) durch die Wand des Gehäuses 19 des Drehkörpers und ist mit diesem verschweigst. An das Anschlussstück 20 ist innerhalb des Gehäuses 19 ein zweiter Krümmer 21 angeschweisst, um das Medium vertikal nach oben zu lenken. Der Krümmung 21 folgt ein vertikaler Leitungsabschnitt 22, an den ein Leitungsende 23 angeschweisst ist. Das Leitungsende 23 und der'Leitungsabschnitt 22 sind über am Umfang mit Abstand voneinander angeordnete Verbindungsplatten 24 mit dem Gehäuse 19 des Drehkörpers 13 verschweisst.
Die obere Stirnfläche des Leitungsendes 23 ist eine horizontale ebene Fläche 25 und bildet die ündfläche der inneren Leitung des Drehkörpers 13.
Die Leitungen 15 münden in im Gehäuse 19 des Drehkörpers vorgesehene Öffnungen 26 und sind dort mit dem Gehäuse 19 verschweisst.
Das Gehäuse 19 des Drehkörpers ist im wesentlichen zylindrisch und am Boden durch eine Platte 27 verschlossen, die durch im wesentlichen dreieckige radiale Rippen 28 verstärkt ist.
Das Gehäuse.19 des Drehkörpers setzt sich aus einem zylindrischen Rohrabschnitt 29 und einem dickerwandigen zylindrischen Rohrabschnitt 30 zusammen. Die obere Stirnfläche des zylindrischen Abschnitts 30 ist derart maschinell bearbeitet,
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dass eine horizontale Fläche 31 die obere Stirnfläche der äusseren Leitung· im Drehkörper 13 bildet.
' Die Leitungen 15 sind über Anschlussplatten 32 mit dem Schwimmkörper 10 verbunden, während das G-ehause 19 des Drehkörpers über Anschlussplatten 33 und 34 starr mit dem schwimmkörper 10 verbunden ist. Alle Anschlussplatten sind vorzugsweise durch an den Anschlussplatten 33 in Querrichtung verlaufende iindplatten 35 und 36 verstärkt.
Der Drehkopf 14 trägt einen Rohrkrümmer 37 (90°) mit einer horizontalen nach unten gerichteten Öffnung 38, an die ein zylindrisches, vertikales Anschlussstück 39 angeschweisst iat. Von diesem Anschlussstück 39 führt ein angeschweisstes Leitungsende 40 nach unten, das eine maschinell bearbeitete horizontale Unterfläche 41 aufweist, die eine mit der oberen Fläche 25 des Leitungsendes 23 des Drehkörpers zusammenpassende Fläche bildet. An den Rohrkrümmer 37 ist eine runde Platte 42 mit mittiger -Bohrung angeochweisst, zwischen der und dem Rohrkrümmer 37 mit Abstand über.den Umfang verteilte, im wesentlichen dreieckige Verstarkuntjsrippe-n 43 eingeschweisst sind. Einige dieser Verstärkungsrippen, beispielsweise drei, sind mit horizontalen Löchern 44 für das Anbringen von Kabeln od. dgl. zum Anheben des Drehkopfes 14 versehen.
Konzentrisch um das untere Ende des Rohrkrümmers37 ist an die runde Platte 42 ein zylindrisches Stück 45 angeschweisst, das wenigstens ein angeschweisstes Übergangsstück 46 trägt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Übergangsstücke vorgesehen.
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Der obere l'lansch des Rohrkrümmers 37 ist aber ein bekanntes flexibles -Element an weitere Eohre angeschlossen.
An die Übergangsstücke 46» die sich im wesentlichen horizontal erstrecken, sind Anschlussstücke 47 angeschweiast, die flansche 48 f.'-..r J3olzenverbindurigen mit 'weiteren Bohren über bekannte flexible Elemente aufweisen.
V/ie weiterhin aus i'ig. 2 und 3 ersichtlich ist, erstreckt sich von dem zylindrischen Stuck 45 ein angeschweisster zylindrischer Teil 49» der an Beinern unteren -^nde am breitesten ist und einen Verbindungsflunsch 50 trägt, nach unten. Das untere -ünde des zylindrischen Strokes AfJ hat eine maschinell bearbeitete horizontale Ji'lüche 51 (-^ig. 3), die : it der χ lache 31 des zj/lindrisc^en Abschnittes 3^ des ^eh^uses 19 des Drehkörpers zusammenpasst.
Der Verbindungsflansch 50 weist eine Anzahl von mit Abstand über den Umfang verteilten vertikalen bohrungen 5^ auf, durch die Bolzen 53 fahren, die in in einem Hin»"; 55 vorgesehene G-evvindebohrun^en 54 eingeschraubt sind. D..r King 55 umgibt den oberen Teil des Gehäuses 19 des Drehkörpers unter iielassuno· eines kleinen Zwischenraumes 79 und trägt mehrere an^enchv.eisste, mit Abstand über seinen Umfang verteilte Ansätze 56» du ,wie aus i'i:". 2 ersichtlich ist, in geeigneter ./eise an der Plattform 11 befestigt sind. Der ^ing 55 ist mittels -Bolzen 58, deren Gewindeteile in den uev/indebohrungen 54 sitzen, am drehbaren Teil eines Lagers 57 befestigt, wobei die üol&en 53 üenkköpfe haben. Der drehbare Teil des Lagers 57 setzt sich aus zwei Hingen 59 und 60 zusammen, die übereinander angeordnet sind, und iot durch einen Deckel 61 (iilig. 2) verschlossen, der einen
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sich vi.-'.'":ika.L nach unten erstreckenden ILncl 62 aiLfv/sist, v,tdc..ui eine ^ichtung S3 U'i^· 3) überdeckt, die in dem ν εrtl'■■;-.'! -loc-rttehcadcn Ii und 64 eines rialteidn^us 55 f;<r u..'*:"j -_4; tion::ron -i:n no doi Lc^ors 51 ait^t. Der --ing 6ö int "':■,. e-ίη." An^Lil von t ber den Umfan verteilten JoI.:.' 7 -"ii L dem η·ί1ΐ2Γίη.Ε; G5 verbolzt, der von -iinwm Iwip 'j.'. über eine -cinzahl von über deesen Umf'.n^ iait -ibct-.ind a^eD:.'.^+^: axialen Ausäti-en 69 oeiiu.lten v.-ird,
χ Le nori.:ontjla fläche 41 des raittleren Leit.in^yendes do j -Jiv.L.I:o pies I4 ..eist 3v.'ei kreisföra-i^e maschinell hergestellte .luten 1JO und 70a eu:f, in denen jeweils tin -tackun-gsrinj 71 b^:..-. TI- oitst. In die anjepaaste fläche 25 des oberen j-'äilec iuü nittl^ren leitun^sendes 2J des JJrelikörrers 13 lot -.Li; -fat 7i- so eingearbeitet, dass sie zwischen den i-utt..·; 70 und 7^a lie,..t. ·
Von der Uut "JL· fuhrt eine im wesentlichen vertikale -•oljr^n^ 73 ^ut Aussensoite des Leitun^sendes 23. Der Baum a, /J wellen -iem le it missende 23 und dem zylindrischen Abac iiiitt 30 :les gehäuses 1'3 des Drehkörpers v?ird von ein.·; -oiir 74 .'Tarcl-.jetat, das sich von der Üeite, an der (l'.ü J-Oi-:ran^ 73 in -lie äu;jseT'r Leitung des Drehkörpers 13 ji'ndjt, bis 2-:u einer Bohrung 75» die die -Wand des aylindri- rjchία Ab.rjhmtts 3^ durchsetzt, erstreckt.
UiO unfc ro i'luche 51 'ViB üusseren irylindriachen Teils dos DrehLupfea 13 weiat eine Ringnut In auf, in der ein i'acka.'i-.jri ii_ 77 sitzt.
L-ii- Li Λ briii,1, Pi5 v/eis·; eine sich rrchrü^' n«-tch unten er;;t "·'.«'.f-nde .iohrun^ rfö aui'f iber die eier Zwifjoht-nraurn 7(J ;it der A t'.ιοspüäre verbunden iat.
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tfie aus den Zeichnungen ersichtlich 1.Λ, hut äie erf incLungsgemässe Konstruktion eine tainimale Anzahl von sielt belegenden der -Abnutzung unterliegenden '!'eilen und ;ine a.inimale Anzahl von ne^en, die ^u ü'ndichti^ lcsi i -n. f-'hren könnten. Die Packun^sringe 71, 71a und 77 sind in uutin .. untergebracht,- die maschine"1.! in den Iieli^opf tin.-e:x-beibet sind. Dabei-sind die iaiten 7'J, 70a und 76 nach ,unten offen, so dass sie leicht jereini.'jt werden können, wenn di.-k . Packun^sringe aasgewec'i^alt werde α, und kein "Schmutz in dort Nuten verbleibt, vas ein grosser Vorteil ist, T,.eLl oohuuta bisher stets eine Quelle-für ünre-gelmässi^koi t^r; boiiü üusammendräcken der t?ckim^sringe a,,'ischen den susaiiiinenai'beitenden gegenüberliegenden flächen bildete. Die Packun£srin:je 71, 71a und 77 sind derart bemessen, dass beiai Anziehen der -Bolzen 53 alle iackungsringe gs^en die ge^eniibjrliegenden i'lächen 25 büw. 31 gedrückt werden. Die bolzen 53 sind die einzigen xJolzen, die gelöst werden müssen, wenn der Drehkopf zwecks Inspektion, Wartung oder Austausch von Packungsringen abgehoben werden muss.
Die Nut 72, die vertikale Bohrung 73» das Köhr 74 und die Bohrung 75 haben einen doppelten Zwecf-z, d.h. siet dienen...;. sowohl als -Einrichtungen zur Warnung bei Undichtigkeit der,;·:..,. Packungsringe 71 und 71a als auch als Γ 'nrichtungen, die. ν. verhindei'n, dasa Flüssigkeit aus der inneren Ιιβίΐμηβ. in die äussere Leitung,oder umgekehrt fliessen kann, da der Heum . ■-..-zwischen den Packun:)3ringen 71 und 71a etwa unter atmosphärischem Druck oder ggf. einem sogar noch tieferen Druck gehalten
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kann, so dass jede austretende ϊΊΓ-ssigkeit durch die g 75 abfliesst. Auf die gleiche "«eise wird jede hinter dem Packungsring 77 austretende FlLssigkeit durch die Bohrung 78 abfliessen und das Lager 57 nicht verschmutzen.
Als Lager 57 dient ein bekannter Typ, bei dem zwischen den drehbaren und stationären teilen mit quadratischem Wuersclini'ot ein üaum vorgesehen ist, in dem Hollen untergebracht sind, deren Achsen abwechselnd rechtwinklig zueinander stehen, so dass sie für radiale und axiale lasten gleichermaßen geeignet sind.
Sobald Undichtigkeiten an den Packungen festgestellt \.erden, braucht gar nicht erst der "Versuch gemacht zu werden, diese durch erhöhtas ^usammenpreesen der Packungsringe zu beseitigen, derm es ist bekannt, dass die Packungsringoberflachen durch ijbnutcun.c· aufgerauht wenden und daher eine starke KoL.preasionserhöhung erforderlich ist, um ein ordnungsgemässes Abdichten durch die lackungsringe wieder herzustellen. Deshalb ist es an besten, wenn die Packungsringe sogleich ausgetauscht werden. Die hierzu erforderliche sehr leicht durchzuführende Arbeit entspricht in wirtschaftlicher Hinsicht bei Konstruktionen, bei denen versucht wird, den auf die Haaptpackun sringe ausgeübten Di1UCk im wesentlichen konstant . zu halten, etwa den Kosten für zusätzliche Packungen. Darüber hinaus ist "bei den bekannten Einrichtungen keine längere Lebensdauer der Hauptpaekungsringe gegeben, während die zusätzlichen Packungen häufiger ausgewechselt werden müssen.
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Um die Lebensdauer der Packungen au erhöhen, können die Passflächen des LrehkOj/fee und des .Drehkörper3 uit lOütfreiem Stahl verkleidet v.erden, was beispielsweise durcxi oprühver— fahren vorgenommen werden kann.
Die zusätzlichen Kosten für die für den vorliegenden
Zvjeck geeigneten Packun^sriiige werden durch eine weniger
kostspielige Konstruiction und durch einen ununterbrochenen
Betrieb sowie dadurch, dass nur in relativ langen ZeitabstLinden i'ackungsringe ausgetauscht werden müssen, völlig ausgeglichen.
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Claims (4)

f \ Patentansprüche
1. Jbreheinrichtung für Festmachebojen, die den gleich-
Durchgang von wenigstens zwei flüssigen oder gasförmigen Uedien zu oder von einem üchiff gestattet, gekennzeichnet durch einen auf der Festmacheboje befestigten und wenigstens zwei sich nach oben erstreckende konzentrische Leity.ngsenden i.2'5) aufweisenden Drehkörper (ϊ3) und einen mit entsprechenden sich nach unten erstreckenden Leitungsenden (40) versehenen Drehkopf (14), der mit Dichtungskontakt über einander gegenüberliegende im wesentlichen horizontale Flächen (25, 41; 31,51) drehbar auf dem Drehkörper (i3) gelagert ist, wobei wenigstens ein Packungsring (71,71a; 77) in einer kreisförmigen Nut (7O,7öai76) in einer Fläche (41J51) der beiden gegenüberliegenden Flächen angeordnet ist und an der gegenüberliegenden Fläche (25»31) anliegt, Mittel zum Befestigen des Drehkopfos am drehbaren Teil und des Drehkörpers am stationären i'eil eines Lagers (57) vorgesehen sind, das unabhängig von anderen rotierenden Teilen der Festmacheboje arbeitet und sowohl axiale als auch radiale Lasten aufnehmen kann, die Mittel zum -Befestigen des Lagers (57) am Drehkörper und -Urehkopf die einzigen Mittel sind, mit denendie Packungsringe zwischen den gegenüberliegenden im wesentlichen horizontalen Flächenpaaren zwischen dem Drehkörper und dem Drehkopf festgelegt werden, und die Packungsringe so bemessen aind, dass neben einer langen Lebensdauer ihre erforderliche Kompression zwischen den beiden gegenüberliegenden Flächenpaaren gewährleistet ist.
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2. Dreheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Packungsringe (71 »71a.) an den zwischen zwei. Leitungen liegenden flächen (25,41) angeordnet sind.
3 ο Dreheinrio-htuiirj nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet·, dass in der oberen Fläche (25) des Drehkörpers (13)' zwischen den Packungsringen (71»71a) eine kreisförmige Mut (72) vorgesehen ist, die über wenigstens eine nach unten und aussen verlaufende Bohrung (73) und ein nach unten und.aussen verlaufendes Anschlussrohr (74), das den Kaum in der aus3eren Leitung durchsetzt, mit der Aussenseite des Drehkörpers in Verbindung steht.
4. Dreheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden flächen (25,41,31»51) eine Verkleidung aus rostfreiem Stahl aufweisen.
0 0 9 8 17/0487 BA0 omGmAL
DE19691952835 1968-10-14 1969-10-14 Dreheinrichtung fuer Festmachebojen Pending DE1952835A1 (de)

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