DE2313746B2

DE2313746B2 - DEVICE FOR SKYING OIL FROM A WATER SURFACE

Info

Publication number: DE2313746B2
Application number: DE19732313746
Authority: DE
Inventors: Michael Guthrie Wootton Bridge Isle Of Wight Webb (Grossbritannien)
Original assignee: Pt 22.03.72 Großbritannien 13402-72 27.04.72 Großbritannien 19555-72
Priority date: 1972-03-22
Filing date: 1973-03-20
Publication date: 1976-07-08
Also published as: SE401004B; NL173547C; JPS5135257B2; NO141811B; IT979955B; FR2177381A5; AU5350373A; DE2313746A1; JPS4913758A; GB1419114A; NL173547B; CA993801A; NL7303951A; NO141811C

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum ölabschöpfen von.einer Gewässeroberfläche mit einer Vielzahl von rotationsangetriebenen, das öl adhäsiv bin- denden Scheiben, denen ölabstreifer zugeordnet sind.The invention relates to a device for skimming off oil from a water surface with a large number of rotation-driven, the oil adhesive binding end disks to which oil scrapers are assigned.

Derartige Vorrichtungen dienen dazu, in Gewässern verschüttetes Rohöl oder raffinierte Erdölprodukte abzuschöpfen und über einen Kanal einem Sammelbehälter od. dgl. zuzuführen. SSSuch devices are used to skim off crude oil or refined petroleum products spilled in bodies of water and to feed them to a collecting container or the like via a channel. SS

Es hat sich gezeigt daß bei bekannten Vorrichtungen, bei denen als Olschöpforgan rotierende Walzen oder sich bewegende Bänder dienen, die ölaufnahmefähigkeit zu gering ist um eine zur Verhinderung großflächiger \usbreitung des ölfilmes auf der Wasserflä- ehe schnell genug durchführbare ölabschöpfung zu ermöglichen. Um diesem Mangel zu begegnen, wurde eine Vergrößerung der Schöpffläche, d. h. der das öl adhäsiv bindenden Oberfläche des Schöpforgans angestrebt und gemäß DT-OS 14 59 419 dadurch verwirk- licht, daß eine Vielzahl von Scheiben auf einer geraden Welle mit Abstand nebeneinanderliegend angeordnet sind. Die lineare Anordnung der Scheiben und ihreIt has been shown that in known devices in which rotating rollers as the oil scoop or moving belts, the oil absorbency is too low to prevent the oil film from spreading over a large area on the water surface. before enabling oil skimming that can be carried out quickly enough. To address this deficiency, was an increase in the scoop area, d. H. aimed at the surface of the scoop organ that adhesively binds the oil and thereby realizing it in accordance with DT-OS 14 59 419 light that a plurality of disks are arranged on a straight shaft spaced next to each other are. The linear arrangement of the disks and theirs Montage auf der Welle ergibt eine Walze mit tiefgerill· tem Umfang. Die hierdurch erzielte Oberflächenvergrößerung des ölaufnehmers kann jedoch nicht effektiv ausgenutzt werden, weü der von der linearen Scheibenanordnung jeweils erfaßte abzuschöpfend^ Flächenbereich recht klein ist und außerdem die Vorrichtung richtungsabhängig arbeitet so daß in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Öls immer der günstigste Anstellwinkel eißgestellt werden muß. Beim Einsatz auf offener See ist dies praktisch gar nicht durchführbar, zumal die Länge der Schöpfvorrichtung hierbei hinderlich ist Die Welle des Scheibenkomplexes ist in Tragholmen gelagert die an einer an Land befindlichen Konstruktion befestigt sind. Dies bedeutet daß die bekannte Vorrichtung zum landfernen Einsatz, d. h. auf offener See, nicht bestimmt ist und lediglich zuni ölabschöpfen von Wasserstraßen, Seen und industriellen Abwasserschächten eingesetzt werden kann. Da die Aufnahmefähigkeit des Schöpforgans von der Anzahl der Scheiben abhängig ist muß die Welle lang sein, wodurch sich einmal die Gefahr der Durchbiegung der Welle und damit der Abstandsveränderung der Scheiben bis zur gegenseitigen Anlage ergibt, durch die die angestrebte Oberflächen Vergrößerung wieder zunichte gemacht wird und zum anderen Schwierigkeiten bei der Balancierung des langen Scheibenkörpers auftreten. Auch dies ist ein Hinderungsgrund für den Einsatz der Vorrichtung auf offener See, weil an irgendeiner Stelle des langen Scheibenkörpers ein Antriebsmechanismus angeordnet werden müßte, der die Vorrichtung zusätzlich beschwert und bei Wellengang ein Kippen derselben verursacht wodurch die Scheiben an einem Ende der Welle tiefer in das Wasser eintauchen als am anderen Ende, was zu Störungen bei der ölabschöpfung führen wird.Mounting on the shaft results in a roller with deep grooves tem scope. The increase in the surface area of the oil collector achieved in this way cannot be effectively used, however, because the area to be skimmed off by the linear disk arrangement is very small and, moreover, the device works in a direction-dependent manner, so that the oil is always dependent on the direction of movement of the oil the most favorable angle of attack must be set. This is practically not at all when used on the open sea feasible, especially since the length of the scooping device is a hindrance here are attached to the construction. This means that the known device for remote use, d. H. on the open sea, is not determined and only to skim oil from waterways, lakes and industrial sewers. Since the capacity of the scoop depends on the number of slices, the shaft must be long be, which once the risk of deflection of the shaft and thus the change in distance of the Slices up to mutual contact results, by which the desired surface enlargement is again destroyed and on the other hand difficulties occur when balancing the long disc body. This, too, is an obstacle to the use of the device on the open sea, because a drive mechanism would have to be arranged at some point on the long disc body, which additionally weights the device and causes it to tilt when the swell causes the discs immerse one end of the shaft deeper than the other end, which will interfere with the oil extraction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum ölabschöpfen von einer Gewässeroberfläche zu schaffen, die für den Einsatz auf offener See unter rauhen Bedingungen geeignet ist und die in kompakter Bauweise unabhängig von der jeweiligen Bewegung der ölschicht auf der Gewässeroberfläche immer einen maximalen Flächenbereich zur Abschöpfung erfaßtThe invention is based on the object of creating a device for skimming off oil from a water surface which is intended for use on the open sea is suitable under harsh conditions and always has a compact design regardless of the respective movement of the oil layer on the surface of the water covers a maximum surface area for skimming

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Drehlager der Scheiben nebeneinander auf einem Kreisring angeordnet sind.This object is achieved in a device of the type mentioned in that the rotary bearings of the disks next to one another on a circular ring are arranged.

Durch die kreisförmige Anordnung der öladhäsiven Scheiben wird ein Scheibenkranz gebildet, der eine kompakte Baueinheit darstellt die auf der Wasserfläche schwimmend ausgezeichnete Stabilitätseigenschaften zeigt. Hierdurch ist die Vorrichtung für den Einsatz auf offener See geeignet. Außerdem wird durch den Kranz von Scheiben eine hohe Effektivität bei der ölabschöpfung erreicht einmal, weil der Scheibenkranz einen großen Flächenbereich überdeckt, von dem öl aufgenommen wird, und zum anderen, weil das öl von allen Seiten dem Scheibenkranz zufließt und auch von allen Seiten aufgenommen werden kann. Diese Aufnahmefähigkeit aus jeder Richtung ist von besonderer Bedeutung auf offener See, wo die Bewegung des Wassers und damit der auf ihm schwimmenden Ölschicht vom Wind und den Gezeiten beeinflußt wird. Unabhängig davon, wohin sich das aufzunehmende Öl bewegt, kommt es mit einer Vielzahl der Aufnahmescheiben in Berührung und wird abgeschöpft. Eine Ausrichtung der •Vorrichtung zur jeweiligen Bewegungsrichtung des Öles, die auf offener See nur mit großen Schwierigkei-Due to the circular arrangement of the oil-adhesive discs, a disc ring is formed, which is a A compact structural unit that shows excellent stability properties when floating on the surface of the water. This makes the device ready for use suitable on the open sea. In addition, the wreath of disks achieves a high level of efficiency in oil skimming, because the wreath of disks covers a large surface area, from which oil is absorbed, and on the other hand, because the oil of flows towards the disc rim on all sides and can also be picked up from all sides. This ability to absorb from any direction is of particular importance on the open sea, where the movement of water and so that the oil layer floating on it is influenced by the wind and the tides. Independent of where the oil to be picked up is moving, it comes in with a plurality of the pickup washers Touch and is skimmed off. An alignment of the • device to the respective direction of movement of the Oils that can only be found with great difficulty on the open sea

ten möglich wäre, entfällt damit Die Vorrichtung läßt sich durch ihre kompakte Bauweise leicht transportieren und ist an jedem beliebigen Einsatzort ohne Schwierigkeiten mit voller Aufnahmekapazität einsatzbereit Die Aufnahmekapazität der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist außerordentlich groß, weil sich auf einem Kreisring sehr viele Scheiben unterbringen lassen, ohne daß hierdurch ein sperriges Gebilde entsteht Die Bauform bleibt gedrungen.th would be possible, so the device can be omitted can be easily transported thanks to their compact design and can be used anywhere without any Difficulties with full capacity ready for use The capacity of the invention The device is extremely large because a large number of disks can be accommodated on a circular ring, without creating a bulky structure. The design remains compact.

Vorteilh&ji schneidet die Rotationsebene jeder Scheibe den Mittelpunkt des Kreisringes, so daß die Scheiben radial ausgerichtet sind. Vorzugsweise sind auf dem Umfang des einen Kreisringes alle Scheibendrehlager angeordnet, wobei der Kreisring zur Mitte konzentrisch ist Zusätzlich können weitere Scheiben vorhanden sein, die an nicht auf dem Kreisring liegenden Drehlagern befestigt sind und durch das gleiche oder ein anderes Antriebsmittel gedreht werden können. Advantage h & ji intersects the plane of rotation each Disc the center of the circular ring so that the discs are aligned radially. Preferably are on the circumference of the one circular ring all disk rotary bearings arranged, the circular ring being concentric to the center. Additional disks can also be used be present, which are attached to pivot bearings not lying on the circular ring and by the same or some other drive means can be rotated.

Als Mittel zum Antrieb der Scheiben sind zweckmä-Big in den Umfang der Scheiben Zähne geschnitten, in die ein Schneckenring eingreift dessen Mittelpunkt koaxial zum Mittelpunkt des Scheibenkranzes angeordnet ist. Der Antrieb für die Scheiben ist also innerhalb der Abmessung des Scheibenkranzes vorgesehen, wodurch die Verwendung der Vorrichtung auf offener See ebenfalls aus Stabilitätsgründen sehr erleichtert und die Störanfälligkeit der Vorrichtung bei hohem Wellengang und sonstigen rauhen Bedingungen gering gehalten wird. Ein Kippen dieser als ausbalancierte groSe Scheibe auf dem Wasser liegenden Vorrichtung ist praktisch unmöglich, so daß immer alle Scheiben am Abschöpfvorgang beteiligt sind. Zweckmäßig ist der Schneckenring durch in seine Innenseite geschnittene Zähne, die mit einem Antriebskegelrad kämmen, angetrieben. Als Antrieb für das Antriebskegelrad kann ein beliebiger üblicher Antrieb, z. B. ein Benzinmotor, ein Dieselmotor oder ein hydraulischer Motor verwendet werden. Für die Arbeit in ausgelaufenem öl, das flüchtige Bestandteile enthält wird vorzugsweise ein Dieselmotor oder ein Hydraulikmotor verwendet um die Brandgefahr herabzusetzen. Bei einem Hydraulikmotor kann die Energiequelle von der Schöpfvorrichtung entfernt angebracht werden, was in manchen Fällen zweckmäßig sein kann.As a means of driving the discs are expedient teeth cut into the circumference of the disks, in which a worm ring engages its center is arranged coaxially to the center of the disc ring. The drive for the discs is therefore within the dimensions of the pulley rim provided, thereby allowing the use of the device on the open sea also for reasons of stability very much easier and the susceptibility of the device to high waves and other harsh conditions are kept low. Tilting this as a balanced great Disc lying on the water device is practically impossible, so that always all discs on Skimming are involved. The worm ring is expedient by cutting into its inside Teeth that mesh with a drive bevel gear, driven. As a drive for the drive bevel gear, a any conventional drive, e.g. B. a gasoline engine, a diesel engine or a hydraulic motor is used will. A diesel engine is preferred for working in oil spills that contain volatile components or use a hydraulic motor to reduce the risk of fire. With a hydraulic motor the energy source can be attached remotely from the scooping device, which in some cases can be appropriate.

Wenn der Schneckenring gedreht wird, kämmen seine Zähne mit den Zähnen jeder Scheibe, wodurch jede Scheibe in ihrem Lager gedreht wird. Hierbei wird das an ihr haftende öl von Abstreifern abgenommen und gelangt zu einem Sammelkanal. soWhen the worm ring is rotated, its teeth mesh with the teeth of each disc, creating each Disc is rotated in its bearing. The oil adhering to it is removed by wipers and arrives at a collecting channel. so

Die Rotationsebenen der Scheiben liegen zweckmäßig im wesentlichen senkrecht zur Wasseroberfläche und tauchen nur teilweise in das Wasser ein. Dies wird erreicht durch die Anbringung von Schwimmern, und zwar vorzugsweise fünf Schwimmern, von denen einer innerhalb des Schneckenringes angeordnet ist, während die übrigen vier Schwimmer mit gleichem Abstand um den Umfang angeordnet sind.The planes of rotation of the disks are expediently essentially perpendicular to the water surface and are only partially immersed in the water. This is achieved by adding floats, and although preferably five floats, one of which is arranged within the screw ring, while the other four floats are equally spaced around the circumference.

Die Vorrichtung ist vorzugsweise mit mehr als 16 Scheiben, insbesondere mit mehr als 40 Scheiben, versehen. Sie schwimmt vorteilhaft so auf dem Wasser mit der ölschicht, daß während des Betriebes jede Scheibe von der Öl/Wasser-Grenzfläche aus mit etwa einem Drittel ihrer Höhe in das Wasser eintaucht.The device is preferably provided with more than 16 disks, in particular with more than 40 disks. It floats so advantageously on the water with the oil layer that every disk during operation immersed in the water for about a third of its height from the oil / water interface.

Im Betrieb wird die Vorrichtung auf das zu reinigende Gewässer aufgesetzt Der Schneckenring wird angetrieben, wodurch die Scheiben sich drehen und die Öl/Wasser-Grenzfläche durchschneiden, wobei öl von der Oberfläche aufgenommen wird. Das ö! wird von den Abstreifern abgestreift und in einen geeigneten Lagerraum geführtIn operation, the device is on the to be cleaned Water put on The worm ring is driven, whereby the disks rotate and the Cut through the oil / water interface, removing oil from the surface is recorded. The ö! is stripped off the scrapers and placed in a suitable storage room guided

Während des Betriebes der Vorrichtung wird der Anteil der Scheiben, der sich unter der Wasseroberfläche befindet vorzugsweise im wesentlichen konstant gehalten. Die Scheiben tauchen von der Öl/Wasser-Grenzfläche vorzugsweise um ein Drittel ihrer Höhe in das Wasser.During the operation of the device, the proportion of the discs that is below the water surface is preferably kept substantially constant. The disks emerge from the oil / water interface preferably by a third of their height in the water.

Während des Betriebes der Aufnahmevorrichtung wird jedoch das öl aufgenommen und vom Wasser abgehoben. Dieses öl verursacht eine Gewichtszunahme der Vorrichtung und kann bewirken, daß sie tiefer in das Wasser sinkt wodurch der unter der Wasseroberfläche befindliche Teil größer ist als der vorstehend genannte bevorzugte Wert. Zum Konstanthalten der Scheibeneintauchtiefe wird zweckmäßig ein Tauchtiefenregler an der schwimmenden Schöpfvorrichtung angebracht. During the operation of the receiving device, however, the oil is absorbed and lifted from the water. This oil causes the device to gain weight and can cause it to move deeper into the body the water sinks, making the submerged part larger than the above preferred value. To keep the windshield immersion depth constant, an immersion depth regulator is expedient attached to the floating scoop.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and described below.

F i g. 1 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung.F i g. 1 shows a top view of the device.

F i g. 2 ist eine Seitenansicht einer ScheibeF i g. Figure 2 is a side view of a disk

Die Vorrichtung weist eine Vielzahl von Scheiben 1 auf, die an Drehlagern 2 befestigt sind, die sämtlich längs Radien des gleichen Kreises (des Mediankreises) in der in der Abbildung dargestellten Weise angeordnet sind und sämtlich den gleichen Abstand »λ« vom Mittelpunkt des Mediankreises haben. Ein Schneckenring 3 greift in die in F i g. 2 dargestellten Zähne jeder Scheibe, so daß die Scheiben sich in den Drehlagern 2 drehen, wenn der Schneckenring gedreht wird. Der Schneckenring 3 wird durch ein Antriebskegelrad 4 angetrieben. Ein Schwimmer 5 ist im Schneckenring 3 angeordnet. The device has a plurality of disks 1 which are attached to pivot bearings 2, all of which arranged along radii of the same circle (the median circle) in the manner shown in the figure and all have the same distance "λ" from the center of the median circle. A worm ring 3 engages in the in F i g. 2 teeth of each disk shown, so that the disks rotate in the pivot bearings 2, when the worm ring is rotated. The worm ring 3 is driven by a drive bevel gear 4. A float 5 is arranged in the worm ring 3.

Schwimmer 6, 7, 8 und 9 sind am Schwimmer 5 so befestigt daß die Scheiben 1 sich teilweise über und teilweise unter der Wasseroberfläche befinden, wenn die Vorrichtung auf dem Wasser schwimmt. Die Scheiben 1 stehen im wesentlichen senkrecht zur Wasseroberfläche. Floats 6, 7, 8 and 9 are attached to the float 5 so that the discs 1 are partially over and partially below the surface of the water when the device is floating on the water. The disks 1 are essentially perpendicular to the water surface.

Wie F i g. 2 zeigt legen sich Abstreiferblätter 10 aus Kunststoff so gegen die Scheiben 1, daß während der Drehung der Scheiben 1 in Richtung des Pfeils (F i g. 2) die an der Oberfläche der Scheiben 1 haftende Flüssigkeit von den Abstreifern 10 abgestreift wird und in der Kanal U fließt, von dem sie zu einem geeigneten Lagerbehälter oder zu einer geeigneten Beseitigungsvorrichtung geführt werden kann. Like F i g. 2 shows scraper blades 10 made of plastic against the discs 1 so that during the Rotation of the disks 1 in the direction of the arrow (FIG. 2) the liquid adhering to the surface of the disks 1 is stripped from the scrapers 10 and flows in the channel U, from which it goes to a suitable one Storage container or can be passed to a suitable disposal device.

Im Betrieb schwimmt die Vorrichtung so auf dem ölbedeckten Wasser, daß die Wasser/ÖI-Grenzfläche längs der Linie A-A von F i g. 2 verläuft. Das Antriebskegelrad 4 wird gedreht, so daß der Schneckenring 3 sich dreht und die Scheiben 1 und die Drehlager 2 gedreht werden. Während die Scheiben 1 durch die Öl/Wasser-Grenzfläche laufen, wird eine an den Scheiben haftende ölschicht von den Abstreifern 10 abgestreift und in den Kanal 11 geführt. Die Vorrichtung ermöglicht somit die Entfernung von öl von der Oberfläche einer Flüssigkeit, auf die es verschüttet worden ist oder übergelaufen ist.In operation, the device floats on the oil-covered water so that the water / oil interface is along line AA of FIG. 2 runs. The drive bevel gear 4 is rotated so that the worm ring 3 rotates and the disks 1 and the pivot bearings 2 are rotated. While the disks 1 run through the oil / water interface, an oil layer adhering to the disks is stripped off by the scrapers 10 and fed into the channel 11. The device thus enables oil to be removed from the surface of a liquid on which it has been spilled or overflowed.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vorrichtung zum ölabschöpfen von einer Gewässeroberfläche mit einer Vielzahl von rotations- s angetriebenen, das öl adhäsiv bindenden Scheiben, denen ölabstreifer zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehlager {2} der Scheiben (1) nebeneinander auf einem Kreisring angeordnet sind. ίο1. Device for skimming off oil from a water surface with a large number of rotational s driven, the oil adhesively binding discs to which oil scrapers are assigned, thereby characterized in that the pivot bearings {2} of the disks (1) are arranged next to one another on a circular ring. ίο

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsebene jeder Scheibe (1) den Mittelpunkt des Kreisringes schneidet2. Device according to claim 1, characterized in that the plane of rotation of each disc (1) intersects the center of the circular ring

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß auf dem Umfang d<s einen Kreisringes alle Drehlager (2) angeordnet sind.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized characterized in that all pivot bearings (2) are arranged on the circumference d <s of a circular ring.

4. Vorrichtung nach einem der Anspräche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß in den Umfang der Scheiben (1) Zähne geschnitten sind, in die ein Schneckenring (3) eingreift dessen Mittelpunkt koaxial zum Mittelpunkt des Scheibenkranzes angeordnet ist4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the scope of the Discs (1) teeth are cut into which a worm ring (3) engages its center is arranged coaxially to the center of the disc ring

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß der Schneckenring (3) durch in seine Innenseite eingeschnittene Zähne, die mit einem 2s motorisch bewegbaren Antriebskegelrad (4) kämmen, angetrieben ist5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the worm ring (3) through in his Teeth incised on the inside, which mesh with a drive bevel gear (4) that can be moved by a motor for 2 seconds, is driven

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie von Schwimmern (5,6, 7, 8, 9) so getragen wird, daß die Scheiben (I) teilweise in das Wasser eintauchen.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is used by swimmers (5,6, 7, 8, 9) is worn so that the discs (I) are partially immersed in the water.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß jede Scheibe (1) von der Öl-Wasser-Grenzfläche aus mit etwa einem Drittel ihres Durchmessers in das Wasser eintaucht7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that each disc (1) of the oil-water interface is about a third of its diameter immersed in the water

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch mehr als 16, vorzugsweise mehr als 40 kreisförmig angeordnete Scheiben (1).8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized by more than 16, preferably more than 40 discs arranged in a circle (1).

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß der Schwimmer (5) im Zentrum der Vorrichtung angeordnet ist und die übrigen Schwimmer (6,7,8,9) in Abständen voneinander zwischen den Scheiben angeordnet sind.9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the float (5) in the The center of the device is arranged and the other floats (6,7,8,9) are arranged at a distance from one another between the discs.