DE2100940C3 - FlüssigkeHsQbertragungsgerät - Google Patents

Description

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde dafür zu sorgen, daß der Arm in bezug auf sein» Schwenkverbindung mit dem Balken sowohl im leerer als auch im gefüllten Zustand des Flüssigkeitsübertra gungsgerätes im Gleichgewicht gehalten wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß da« Gliederwerk eine Flüssigkeitsdurchflußleitung bildei oder trägt, deren äußeres Ende mit dem Flüssigkeitsdurchflußrohr des Armes verbunden und deren inneres Ende mit der Flüssigkeitsleitung des Ständers in Verbindung steht

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Flüssigkeitsüberiragungsgerätes,

F i g. 2 eine Draufsicht auf Fig. 1,

Fig. 3 einen lotrechten Schnitt nach der Linie IiI-III der Fig. 1,

F i g. 4 eine Endansicht, gesehen von der rechten Seite der F ig. 1,

Fig. 5 und Fig. 6 schematische Darstellungen des Gerätes in zwei anderen Stellungen als in der in F i g. 1 bis 4 gezeigten Stellung.

Wie aus den Fig. 1 bis 4 hervorgeht, umfaßt das Gerät einen Ständer 1 mit einem vertikal angeordneten Flüssigkeitsdurchflußrohr 2. Der Ständer 1 ist während d^s Einsatzes des Gerätes starr mit einem Bodenpunkt verbunden, z. B. mit einer Mole, wenn das Gerät für das Überführen von Flüssigkeit zwischen einem Vorratstank auf einem Schiff und einem Lagerbehälter an Land eingesetzt ist. Der Ständer 1 ist so konstruiert, daß er während des Arbeitsvorganges im wesentlichen frei ist von difl'erentialer Ausdehnung seiner Teile, und zwar mit Hilfe seiner vier Ständerteile 3, welche vier zusätzliche Flüssigkeitsdurchflußrohre bilden, die das Durchflußrohr 2 umgeben und einen kleineren Durchmesser als dieses aufweisen. Die zusätzlichen Rohre sind ir.it dem Hauptdurchflußrohr 2 an ihren oberen und unteren Enden 4 und 5 verbunden, um einen Drehfluß von Flüssigkeit zu ermöglichen. Das Gerät weist eine Anzahl von flüssigkeitsdichten Kugelgelenken auf, welche die verschiedenen Flüssigkeitsdurchflußrohre miteinander verbinden, das erste dieser Gelenke 6 befindet sich am oberen Ende des Durchflußrohrc; 2 des Ständers 1 und ermöglicht das Drehen des ganzen Gerätes um die lotrechte Achse des Ständers 1. Das Kugelgelenk 6 könnte auch am Fuß des Ständers angebracht sein, in diesem Fall kann der ganze Ständer frei um seine vertikale Achse gedreht werden; eine solche Anordnung isi zweckmäßig, wenn das Gcnit von einer Energiequelle aus ferngesteuert werden soll.
Oberhalb des ersten Kugelgelenkes 6 am oberen

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Ende des Slanders 1 wird die Flüssigkeitsdurchfluß-Mittellinie durch ein Kniestück 7 abgebogen und verläuft dann durch ein zweites Kugelgelenk 8, dessen Drehachse A horizontal liegt, und diese Achse ist die »erste horizontale Achse«.

In diesem Bereich sind zwei I-förmige Arme 9 zum Anbringen von Gegengewichten 10 zwecks Drehung um die Achse A schwenkbeweglich vorgesehen; einer der Arme 9 ist verbolzt mit einem Flansch einer drehbaren Muffe, die neben dem Kugelgelenk 8 angebracht ist, und der andere Arm 9 ist montiert auf einem Lager, das getragen wird von einer horizontalen Querachse 11 (Fig.3 und 4), die an dem Kniestück 7 gesichert ist. Die Arme 9 sind an ihren Vorderenden mit einem Balken 12 verbunden, der zwischen ihnen angeordnet ist und der in Form eines kastenartigen Trägers ausgebildet ist, der sich nach hinten bis in die Nähe des Kniestückes 7 erstreckt. Auf diese Weise <ind sowohl der Balken 12 als auch die Gegengewichte 10 mit Hilfe der Arme 9 so angeordnet, daß sie gemeinsam um die Achse A verschwenkt werden können.

Ein rohrförmiger Arm 13, der ein Flüssigkeitsdurchflußrohr bildet, ist mittels eines Buchsenpaares 14 - auf jeder Seite des Armes befindet sich eine Buchse - am äußeren Ende des Balkens 12 so angeordnet, diili er gegenüber dem Balken 12 um eine horizontale Achse B (die vorerwähnte »zweite horizontale Achse«) verschwenkbar ist.

Eine als Einheit ausgebildete rohrförmige Verlängerung 15 des Armes 13 erstreckt sich über die Verbindungsstelle des Armes 13 mit dem Balken 12 hinaus.

Die Verlängerung 15 des rohrförmigen Armes 13 stellt das äußere Element eines dreiseiligen Gliederwerkes dar, welches schwenkbeweglich zwischen der ersten und der zweiten horizontalen Achse A und B montiert ist. Alle drei Elemente dieses Gliederwerkes sind als Flüssigkeitsdurchflußrohre ausgebildet, die an den zwischen ihnen vorgesehenen schwenkbeweglichen Verbindungsteilen flüssigkeitsdicht miteinander verbunden sind und so eine Flüssigkeitsleitung darstellen, die sich zwischen den Bereichen der ersten horizontalen Achse A und der zweiten horizontalen Achse B erstreckt. Das innere Element dieses dreiseitigen Gliederwerkes wird gebildet durch ein Rohr 16, welches mit seinem inneren Ende mit dem vorerwähnten Kugelgelenk 8 verbunden ist, um so um die erste horizontale Achse A geschwenkt werden zu können, und welches mit seinem äußeren Ende mit einem dritten Kugelgelenk 17 verbunden ist, das seinerseits um eine horizontale Achse schwenkbar ist, die parallel zu den Achsen A und B verläuft. Das mittlere Element des dreiseitigen Gliederwerkes besteht aus einem Flüssigkeitsdurchflußrohr 18, welches sich von dem Kugelgelenk 17 zu einem vierten Kugelgelenk 19 erstreckt, wo es zwecks Schwenkbarkeit um eine parallel zu den vorerwähnten Achsen verlaufende Achse mit der Verlängerung 15 verbunden ist.

Ein Anschlußrohr 20 befindet sich am unteren Ende des rohrförmigen Armes 13. der aus drei weiteren &₀ Kugelgelenken 21, 22 und 23 und einem Anschluß 24 besieht, um das Gerät an einen Flüssigkeitsbehälter. z. B. einen Lagertank auf einem Schill, über Rohrleitungen od. dgl. an Deck anschließen zu können, wenn das Gerät auf einer Mole angebracht ist. Dh div; <_1? Kugelgelenke 21, 22 und 23 des Ansehlußsiücke·- .'() gewährleisten die drei Stufen der Drehtreiheit, wrjche notwendig sind für die universale Regulierbarkeit des Armes in bezug auf Rohrleitungen od. dgl., mit welchen das Anschlußstück während des Arbeitsvorganges verbunden ist.

Die Länge des mittleren Rohres 18 des dreiseitigen Gliederwerkes ist im wesentlichen gleich der Länge des Balkens 12 zwischen der ersten horizontalen Achse A und der zweiten horizontalen Achse B, und die Längen der Verlängerung 15 und des Rohres 16 sind im wesentlichen gleich, wobei die Verlängerung und das Rohr Ib im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Somit bilden die drei Elemente 16, 18 und 15 mit dem Balken 12 Glieder eines Parallelogrammes, so daß bei Verschwenken des Armes 13 in bezug auf den Balken 12 um die zweite horizontale Achse ßdas mittlere Rohr 18 parallel zum Balken geführt wird.

Bei manchen Ausführungsbeispielen gemäß der Erfindung wird das Gleichgewicht des Armes 13 in bezug auf die zweite horizontale Achse B gänzlich mittels des oben beschriebenen Gliederwerkes und das Gleichgewicht aller beweglichen Teile des Gerätes in bezug auf die erste horizontale Achse 11 mittels der Gegengewichte 10 an den Armen 9 hergestellt, wobei die Arme eine Verlängerung des Balkens 12 übe· die horizontale Achse hinaus darstellen. Wenn jedoch die jeweiligen Gewichte der Rohre, die dar, dreiseitige Gliederwerk und den Arm 13 darstellen, derart sind, daß das Gleichgewicht des Armes 13 in bezug auf die Achse B nicht allein .mitteis der Gliederelemente hergestellt werden kann, d. h., daß der Arm 13 zu schwer ist. um von dem Gliederwerk ausbalanciert zu werden, dann muß wie an sich bekannt, eine sekundäre Gegengewichtvorrichtung mit dem Gliederwerk verbunden werden, und dies ist der Fall bei dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel. Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Gerät ist ein sekundäre, Gegengewicht 25 an einem Arm 26 montiert, der eine rückwärtige Verlängerung des Rohres 18 bildet. Dieses Gegengewicht wird während des Arbeitsvorganges so eingestellt, daß es die erforderliche Hilfe beim Ausbalancieren des Armes 13 in bezug auf die Achse A leistet. Wie aus der Zeichnung der F i g. 1 ersichtlich trägt das Gegengewicht 25 auch zur Herstellung des Gleichgewichtes aller beweglichen Teile in bezug aul die Achse A bei.

Das Rohr 16 des Gliederwerkes ist verstärkt durcl¹ einen Arm 27, der zwecks Verschwenkens um die erste horizontale Achse A an seinem unteren Ende schwenkbar montiert ist und an seinem oberen Ende mittel; eines querlaufenden Verbindungsgliedes 28 mit einer Lager verbunden ist, welches koaxial zum Kugelgelenk 17 verläuft, so daß der Arm 27 sich gemeinsam mit deninneren Rohrelement 16 des Gliederwerkes um die erste horizontale Achse A verschwenkt.

Das sekundäre Gegengewicht 25 ist so angebracht daß es ein Rückwärtsdrehen des ganzen Gerätes um die erste horizontale Achse A in eine in F i g. 6 dargestellte Position zuläßt, so daß das Gelenk 19 und die Schwenkverbindung zwischen dem Arm 13 und den Balken 12 rückwärtig von den< Ständer 1 in Bodennähe gebracht werden können, ohne daß das Gegengewicht 25 den Stander beschädigt: dies ist \on Vorteil, wem man die Feile des Gerätes im Hereich der \ erbindunj zwischen dem Arm und dem Balken warten ode repai leren möchte.

F i g. 1 zeigt das Gerat in Ruhestellung, in der es siel gew öhnlich befindet, wenn es außer Gebt r.tich ist.

Die Tatsache, daß bei dem oben beschriebenen Gera die Flüssigkeit zwischen den beiden linden de\ Balken

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um das dreiseitige Gliederwerk verläuft, stellt einen bedeutenden Vorteil im Vergleich zu bekannten Ausführungen dar, wo die Flüssigkeit zwischen den Balkenenden durch ein starr entlang dem Balken befestigtes Rohr bewegt wurde. Bei diesen bekannten Ausführungen entstanden Schwierigkeiten infolge von verschiedener Ausdehnung des Balkens und des Flüssigkeitsdurchflußrohres, das dieser trug, und zwar als Ergebnis von Temperaturdifferenzen, die zwischen diesen beiden Teilen entstanden, wenn Flüssigkeit durch das Rohr floß.

Diese Schwierigkeit wird dadurch beseitigt, daß der Flüssigkeitsverlauf zwischen den beiden Enden des Balkens nicht durch ein starr mit dem Balken verbundenes Rohr geht.

Der größte Vorteil liegt jedoch darin, daß, wenn das Gleichgewicht des Armes 13 in bezug auf seine Schwenkverbindung mit dem äußeren Ende des Balkens während des Trockenzustandes des Gerätes hergestellt wird, dieses Gleichgewicht nicht wesentlich gestört werden kann, wenn durch die verschiedenen Rohre Flüssigkeit fließt. Der Grund dafür ist, daß die Flüssigkeit durch die Elemente 16, 18 und 15 des dreiseitigen Gliederwerkes fließt, die teilweise den Arm 13 in bezug auf seinen Schwenkpunkt im Gleichgewicht halten, so daß, wenngleich der Arm schwerer wird, wenn er von der Flüssigkeit durchflossen wird, diese Elemente, die ihn teilweise ausbalancieren, dies auch werden. Bei Geräten, bei denen es möglich ist, das sekundäre Gegengewicht 25 wegzulassen, kann sowohl im leeren als auch im durchfluteten Zustand des Gerätes im wesentlichen der gleiche Grad des Gleichgewichtes hergestellt werden, solange die Konstruktion derart ist, daß die jeweilige Gewichtszunahme der Rohre 16, 18 und 15 und des Armes 13. wenn diese mit Flüssigkeit gefüllt werden, verhältnismäßig gitich ist. Unter der Annahme, daß alle diese Rohre die gleiche Metall- und Wanddicke haben, kann dies dadurch erreicht werden, daß man ihnen allen denselben Innenquerschnitt gibt.

Es bleibt noch das Problem, das Gleichgewicht des ganzen Gerätes sowohl im leeren als auch im durchflossenen Zustand des Gerätes in bezug auf die Achse A aufrechtzuerhalten, und dieses Problem wird mit dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel wenigstens in gewissem Maße gelöst. Der Balken 12, der — wie schon erwähnt — kastenartig ausgebildet ist, ist an seinen beiden Enden geschlossen, um so eine rohrförmige, flüssigkeitsdichte Kammer zu bilden; er ist mit nicht dargestellten Einlauf- und AuslaufinstalHionen versehen, die als Verbindung zu einer Pumpe zum Pumpen der Flüssigkeit in die und aus der Kammer dienen, wobei die Flüssigkeitsmenge in der Kammer jederzeit wahlweise reguliert werden kann. Dadurch kann das ganze Gerät, sowohl im leeren als auch im durchflossenen Zustand in bezug auf die Achse A im wesentlichen im Gleichgewicht gehalten werden, und zwar wie folgt: Wenn das Gerät in Betrieb genommen werden soll und bevor irgendwelche auszutauschende Flüssigkeit dem Gerät zugeführt wird.

wird der Balken mit einer Flüssigkeit gefüllt und jede erforderliche Regulierung der Hhuptgegengewichte 10 vorgenommen, um das Gerät in bezug auf die Achse A im Gleichgewicht zu halten; auf diese Weise wird das Gerät in leerem Zustand ausbalanciert. Dann wird die zu übertragende Flüssigkeit allmählich in die Flüssigkeitsdurchflußleitung und durch das Gerät geführt, wobei sie dazu neigt, das Gleichgewicht in bezug auf die Achse A zu stören, doch wird gleichzeitig Flüssigkeit aus dem

ίο kastenförmigen Balken gepumpt, um so im wesentlichen das Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, bis die Flüssigkeitsdurchflußleitung gefüllt ist. Diese Erleichterung beim Aufrechterhalten des Gleichgewichtes in bezug auf die Achse A wird unter sehr geringem Kostenaufwand erzielt, ganz einfach durch flüssigkeitsdichte Ausbildung des Balkens 12 und Versehen desselben mit Vorrichtungen für den Ein- und Auslauf einer Flüssigkeit.

Das Gerät besitzt eine Gas- und Dampf-Rückzugsleitung in Form eines flexiblen Rohres 29, welches sich zum Zwecke des Herausströmens von giftigem oder brennbarem Gas oder Dampf aus einem Tank, z. B. einem Schiffstank, welcher über das Gerät gefüllt wird, von dem äußeren Ende des Armes 13 bis zum Fuße des Ständers 1 erstreckt. Bei dem in den Zeichnungen dargestellten Gerät, bei dem der rohrförmige Balken wie vorbeschrieben zum Aufrechterhalten des Gleichgewichtes in bezug auf die Achse A dient, verläuft dieses Rohr 29 entlang dem Balken 12. Wenn jedoch der Balken nicht in der vorerwähnten Weise für Balancezwecke herangezogen wird, kann er als Teil der Gas- und Dampf-Rückzugsleitung benutzt werden, was eine beträchtliche Kostenersparnis dadurch erbringt, daß dann die Länge des flexiblen Rohres 29 zwischen den Enden des Balkens wegfällt.

Daraus ergibt sich, daß die Erfindung Flüssigkeitsübertragungsgeräte zur Verfügung stellt, die nicht nur in leerem Zustand völlig ausbalanciert sind, sondern bei denen zusätzlich noch sowohl das Gleichgewicht des Armes 13 in bezug auf seine Schwenkverbindung mit dem Balken als auch das Gleichgewicht des ganzen Gerätes in bezug auf seinen Ständer bei Durchlauf von Flüssigkeit durch das Gerät wenigstens in einem wesentlichen Grad aufrechterhalten wird, wodurch die Belastungen des Ständers und der Installationen, z. B. auf einem Schiff, mit denen der Arm 13 während des Arbeitsvorganges verbunden ist, verringert werden. Auch die Tatsache, daß der Balken 12 alle Hauptbelastungen, wie Gewicht- und Luftdrucke, trägt, bedeutet,

daß die eigentliche Funktion des Rohrsystems, den Flüssigkeitsstrom zu tragen, nicht beeinträchtigt wird Somit kann das Rohrsystem für die Flüssigkeit, das von größeren Belastungen und Wärmebeanspruchungen befreit ist, fast gänzlich auf der Basis seiner Funktion des Transportes von Flüssigkeit konstruiert werden. Weiterhin führt die Tatsache, daß die Belastungen auf der Kugelgelenken in der Flüssigkeitsdurchflußleitung wesentlich niedriger sind als bei bekannten Geräten, zi beträchtlich erhöhter Sicherheit des Arbeitsvorganges.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 21 OO

   Patentanspruch:

   Flüssigkeitsübertragungsgerät, insbesondere zum Laden und Löschen von Tankschiffen, bestehend aus einem mit einer Flüssigkeitsleitung versehenen Ständer, an dem um eine erste Horizontalachse schwenkbar ein starrer Balken angeordnet ist, einem starren, zwecks Bewegens um eine zweite, parallel zur ersten horizontalen Achse verlaufende horizon- ίο tale Achse mit dem Balken an oder bei dessen äußerem Ende schwenkbar verbundenen Arm, der ein mit einem Flüssigkeitsbehälter, z. B. dem Schiff, in Verbindung bringbares Flüssigkeitsdurchflußrohr bildet oder trägt, wenigstens einem mit dem Balken verbundenen, mindestens für ein teilweises Ausbalancieren der beweglichen Teile des Gerätes in bezug auf die erste Achse angeordneten Gegengewicht, einem dreiteiligen, schwenkbeweglich gelagerten, zwischen den Bereichen der ersten und zweiten Achse sich erstreckenden Gliederwerk, dessen eines Element durch eine rückwärtige Verlängerung des Armes gebildet wird und dessen Elemente zusammen mit dem Arm in bezug auf den Balken beweglich und für mindestens ein teilweises Ausbalancieren des Armes in bezug auf die zweite Achse ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gliederwerk (16, 18, 15) eine Flüssigkeitsdurchflußleitung bildet oder trägt, deren äußeres Ende (15) mit dem Flüssigkeitsdurchflußrohr des Armes (13) verbunden und deren inneres Ende (16) mit der Flüssigkeitsleitung (2) des Ständers (1) in Verbindung steht.

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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Flüssigkeitsübertragungsgerät, insbesondere zum Laden und Löschen von Tankschiffen, bestehend aus einem mit einer Flüssigkeitsleitung versehenen Ständer, an dem um eine erste Horizontalachse schwenkbar ein starrer Balken angeordnet ist, einem starren, zwecks Bewegens um eine zweite, parallel zu der erster, horizontalen Achse verlaufende horizontale Achse mit dem Balken an oder bei dessen äußerem Ende schwenkbar verbundenen Arm, der ein mit einem Flüssigkeitsbehälter, z. B. dem Schiff, in Verbindung bringbares Flüssigkeitsdurchflußrohr bildet oder trägt, mit wenigstens einem mit dem Balken verbundenen, mindestens für ein teilweises Ausbalancieren der beweglichen Teile des Gerätes in bezug auf die erste Achse angeordneten Gegengewicht, einem dreiteiligen, schwenkbeweglich gelagerten, zwischen den Bereichen der ersten und der zweiten Achse sich erstreckenden Gliederwerk, dessen eines Element durch eine rückwärtige Verlängerung des Armes gebildet wird und dessen Elemente zusammen mit dem Arm in bezug auf den Balken beweglich und für mindestens ein teilweises Ausbalancieren des Arms in bezug auf die zweite Achse ausgebildet sind.

   Bei einem bekannten Gerät dieser Art (DT-AS f_O 12 54 078) wird das Gleichgewicht der Teile gestört, wenn der am Balken angelenkte Arm aus einer Lage, in der er sich in vertikaler Richtung erstreckt, verschwenkt wird, so daß eine zweite Gegengewichtvorrichtung nahe dein Stander vorgesehen wurde, welche den Arm 6,5 gegenüber dem Balken ausbalanciert. Auf diese Weise wird das ganze Gerät in allen beliebigen Positionen der beweglichen Teile im Gleichgewicht gehalten, jedoch nur entwede. das leere oder das durchflossene Geri und nicht das Gerät in beiden Zuständen. Wird di Gerät also in lerrem Zustand in Gleichgewicht gebrach so wird das Gleichgewicht der beweglichen Teile i bezug auf den Ständer und insbesondere das Gleichge wicht des Armes in bezug auf seine Schwenkverbindun mit dem Balken gestört, sowie der Balken und der Arr während des Arbeitsvorganges mit Flüssigkeit gefüi; werden. Dieses Problem wird um so unangenehme; wenn das Flüssigkeitsübertragungsgerät für das Fülle und Entleeren der Öltanks sehr großer Schiffe, wie de sogenannten Supertanker, ausgebildet ist, weil dam jede Störung des Gleichgewichtes zu starken Beanspru chungen sowohl des Gerätes als auch der Anschlüsse ai einem Schiff führt.