DE2604944A1

DE2604944A1 - Umschlaganlage fuer fluide

Info

Publication number: DE2604944A1
Application number: DE19762604944
Authority: DE
Inventors: Nobuto Miyazaki; Tadaya Takahashi
Original assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Current assignee: Niigata Engineering Co Ltd
Priority date: 1975-03-14
Filing date: 1976-02-09
Publication date: 1976-09-30
Also published as: IT1057976B; GB1524273A; DE2660401C2; FR2303757B1; MY8000285A; DE2604944C3; HK7780A; FR2303757A1; US4029126A; DE2604944B2

Description

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MÜNCHEN

E. K. WEIL

DR. RcR. OEC ING

LINDAU

MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASSE 43

9. Februar 1976

p 10030

NIIGATA ENGINEERING CO., LTD.

No. 4-1, Kasimigaseki 1~chome, Chiyoda-ku, Tokyo, Japan

Umschlaganlage für Fluide

Die Erfindung betrifft eine Umschlaganlage für Fluide, die insbesondere zum Beladen und Entladen von Fluid zwischen einem Tanker und einer Anlage an Land dient. Speziell betrifft die Erfindung einen Antriebsmechanismus zum Antreiben des inneren Armes und des äußeren Armes einer solchen Anlage.

Bei Umschlaganlagen für Fluide soll der Schwenkbereich eines inneren Armes einer solchen Anlage bezüglich eines Standrohres_f

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mit dessen obereia Ende ein Ende des inneren Armes drehbar verbunden ist, und eines äußeren Armes der Anlage bezüglich des inneren Armes, mit dessen äußerem Ende ein Ende des
äußeren Armes drehbar verbunden ist, jeweils bis zu 180°
betragen.

Es sind zwei typische Antriebsvorrichtungen für Umschlaganlagen für Fluide bekannt, die diese Forderung erfüllen. Bei einer dieser Antriebsvorrichtungen wird der innere
Arm bezüglich des Standrohres dadurch verschwenkt bzw.
gedreht, daß an einer geschlossenen Seilschlinge oder
Kettenschlinge mittels eines hydraulischen Motors, der an der Schlinge angreift, gezogen wird. Bei der anderen dieser bekannten Vorric ifcungen wird der innere Arm bezüglich des Standrohres mittels eines hydraulischen Zylinders verschwenkt bzw. gedreht, der direkt den inneren Arm antreibt. Bei herkömmlichen Anlagen der ersten Art ist jedoch die
Wartung der Seile oder Ketten sehr schwierig, da sich die Umschlaganlage für Fluide an der Küste an Orten mit salzhaltiger Atmosphäre befindet, so daß die Seile oder Ketten häufig mit einem Rostschutzschmiermittel versehen werden
müssen. Ferner kann aufgrund der elastischen Dehnung der
Seile totes Spiel zu Beginn und am Ende des Verschwenkens der Arme auftreten, was den Betrieb erschwert. Zwar treten bei Anlagen der zweiten Art die Nachteile der Anlagen der ersten Art nicht auf; bei diesen Anlagen der zweiten Art
kann jedoch praktisch ein Schwenkwinkel von 180° nicht
erreicht werden.

Im folgenden werden Beispiele dieser herkömmlichen Anlagen ausführlicher erläutert. Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 eine herkömmliche Umschlaganlage für Fluide gemäß der erstgenannten Art beschrieben«

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Zu der in Fig. 1 dargestellten Anlage gehört ein Standrohr 10, dessen unteres Ende mit einer Rohrleitung für eii^ Fluid verbunden ist, die die Verbindung zu einem geeigneten Behälter an Land herstellt. Das Standrohr ist an einem Unterbau montiert, beispielsweise einer Löschbrücke oder einer Löschinsel. Das obere Ende des Standrohres 10 ist über ein hohles Drehgelenk 12_f das eine dreidimensionale Bewegung zuläßt, mit dem inneren Ende eines inneren Armes 14 verbunden. Mit dem äußeren Ende des inneren Armes 14 ist das innere Ende eines äußeren Armes 18 über ein hohles Drehgelenk 16 verbunden, das eine Drehung in senkrechter Ebene ermöglicht. Mit dem äußeren Ende des äußeren Armes 18 ist ein hohles Drehgelenk 20 verbunden, das eine dreidimensionale Drehung zuläßt. Zum inneren Arm 14 gehört eine Verlängerung 22, die vom inneren Ende des inneren Armes ausgeht und zusammen mit einem Gegengewicht 24 als Ausgleichsarm wirkt. Die hohlen Drehgelenke 12, 16 und 20 ermöglichen, daß die Umschlaganlage für Fluide eine dreidimensionale Bewegung eines nicht dargestellten Hauptflansches, der sich auf einem Tanker befindet und mit dem äußeren Ende des Drehgelenkes 20 verbunden ist, gegenüber dem Land aufnehmen kann. Es sind zwei Seilscheiben 26 und 28 vorgesehen, um die eine geschlossene Seilschlinge 30 gespannt ist. Die Seilscheibe 26 ist am Drehgelenk 12 befestigt, und die Seilscheibe 28 ist drehbar im inneren Arm 14 gelagert. Die Seilschlinge 30 wird von einem hydraulischen Zylinder 32 so angetrieben, daß dadurch der innere Arm 14 relativ zum Standrohr 10 verschwenkt wird. Für den Schwenkvorgang zwischen dem inneren Arm 14 und dem äußeren Arm 18 sind zwei Seilscheiben26' und 28', eine geschlossene Seilschlinge 30' sowie ein hydraulischer Zylinder 32' vorgesehen, die mit einem weiteren Paar Seilscheiben 34 und 36, einem Seil 38 und einem Gegengeivicht 40 zusammenwirken. Die Seilscheibe 26' ist drehbar an der Verlängerung 22 des inneren Armes 14 gelagert und fest mit der Seilscheibe 34 und dem Gegengewicht 40 verbunden. Die Seilscheibe 36 ist

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am inneren Ende des äußeren Armes 13 befestigt und relativ zum äußeren Ende des inneren Armes 14 drehbar. Bei dsr beschriebenen Anlage kann ein Innenwinkel zwischen dem inneren Arm und dem Standrohr von bis zu 180° erreicht werden. Zur Wartung dieser Anlage ist es jedoch erforderlich, die Seilschlingen häufig mit Rostschutzschmiermittel zu versehen und häufig zu überprüfen, ob Fasern der Seile gebrochen sind. Wie bereits erwähnt wurde, besteht ferner eine Schwierigkeit darin, daß die Seile möglicherweise aufgrund der ausgeübten Belastungen gedehnt werden, was dazu führt, daß das mechanische Gleichgewicht verlorengeht.

Ein Beispiel für die oben erwähnte zweite herkömmliche Anlage ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Anlage ist ein hydraulischer Zylinder 44 an einer Verlängerung 22' des inneren Armes 14 schwenkbar angelenkt. Das freie Ende einer Kolbenstange 46 ist mit einem Arm 42 verbunden, der am Drehgelenk 12 befestigt ist. Mit dem inneren Ende des äußeren Armes 18 ist ein Hebel 50 fest verbunden. Am hinteren Ende der Verlängerung 22' des inneren Armes 14 ist ein äußerer Gegengewichtsarm 48 mit einem Gegengewicht 54 an seinem einen Ende drehbar angelenkt. Das freie Ende des Hebels 50 ist mit dem freien Ende des äußeren Gegengewichtsarmes 48 über einen Lenker 52 so verbunden, daß dann, wenn sich der äußere Arm 18 relativ zum inneren Arm 14 bewegt, der äußere Gegengewichtsarm 48 vom Hebel 50 und Lenker 52 so bewegt wird, daß der Gleichgewichtszustand erhalten bleibt.

Ein Vorteil dieser Umschlaganlage für Fluide besteht darin, daß die Wartung aufgrund der Verwendung des Lenkers statt der Seilschlingen usw. verhältnismäßig einfach ist. Da jedoch die auf die Kolbenstange 46 und/oder den Lenker 52 ausgeübte Last zu groß werden könnte, da die Länge des wirksamen Hebels sehr kurz wird,· wenn der Winkel zwischen den

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entsprechenden Teilen groß wird, kann ein ausreichend großer Innenwinkel (von mehr als ungefähr 160°) zwischen dem inneren Arm und dem Standrohr und/oder den zwei Armen nicht erreicht werden, so daß der Arbeitobereich dadurch verhältnismäßig beschränkt ist. Wenn der äußere Arm nach innen eingeschwenkt wird, wirkt ferner auf den Lenker 52 eine Druckkraft, so daß dessen Knickfestigkeit bzw. Querschnittsfläche ausreichend groß bemessen werden muß.

Obwohl diese Anlage hinsichtlich der Wartung günstig ist, hat sie den Nachteil, daß der Drehwinkel des inneren Armes 14 um den Mittelpunkt 0 auf praktisch maximal 120° beschränkt ist, wie dies Fig. 3 zeigt. Um einen größeren Dreh- bzw. Schwenkwinkel zu erreichen, müßte ein stärkerer hydraulischer Druckzylinder mit einem längeren Hub benutzt werden. Dies ist jedoch nicht erstrebenswert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsmechanismus für eine Umschlaganlage für Fluide mit einem äußeren Arm und einem inneren Arm zu schaffen, dessen eines Ende mit einem Ende eines Standrohres verbunden ist, wobei ein Schwenkbereich zwischen dem inneren Arm und dem Standrohr von ungefähr 180° möglich sein soll.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Antriebsvorrichtung für eine Umschlaganlage für Fluide, die einen Schwenkbereich zwischen dem inneren Arm und dem äußeren Arm von ungefähr 180 ° ermöglicht.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Antriebsmechanismus für eine Umschlaganlage für Fluide, der nicht durch elastische Dehnungen beeinträchtigt wird und keinerlei Drahtseile usw. erfordert.

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Eine erfindu.ngsgeinäße Umschlaganlage ist in den Patentansprüchen gekennzeichnet.

Erfindungsgemäß ist ein neuer Antriebsmechanismus vorgesehen, zu dem ein hydraulischer Zylinder mit einer Kolbenstange sowie ein V-Gestänge gehören, das einen ersten Lenker und einen zweiten Lenker umfaßt, die an ihren einen Enden drehbar miteinander verbunden sind. Das andere Ende des ersten Lenkers ist drehbar an einem stationären Teil befestigt, und das andere Ende des zweiten Lenkers ist drehbar an einem Teil befestigt, das um das stationäre Teil gedreht werden soll. Die Kolbenstange ist drehbar mit einer geeigneten Stelle eines der beiden Lenker verbunden, so daß dann, wenn der Zylinder in Betrieb genommen wird und die Kolbenstange verschoben wird, der eine Lenker dadurch angetrieben wird und bewirkt, daß der andere Lenker um das stationäre Teil gedreht bzw. geschwenkt wird.

Der Antriebsmechanismus ist, wenn er zum Antrieb des inneren Armes relativ zum Standrohr bestimmt ist, an einer Verlängerung des inneren Armes montiert, der dreidimensional drehbar vom Standrohr getragen wird, wobei das freie Ende des ersten Lenkers drehbar mit der Verlängerung verbunden ist und das freie Ende des zweiten Lenkers drehbar mit einem Hebelarm verbunden ist, der fest am Standrohr angebracht ist. Beim Antriebsmechanismus zum Antrieb des äußeren Armes relativ zum inneren Arm ist das freie Ende des ersten Lenkers gelenkig mit einem Gegengewichts- bzw. Ausgleichsarm verbunden und ist das freie Ende des zweiten Lenkers drehbar mit einem Element verbunden, das relativ zur Verlängerung des inneren Armes drehbar bzw. schwenkbar ist. Dieses Element ist mechanisch mit einem weiteren Element gekuppelt, das fest am äußeren Arm angebracht ist, so daß bei einer Betätigung des Zylinders das bewegbare Element relativ zum inneren Arm verschwenkt wird und diese Drehung zum anderen Element übertragen wird, wodurch der äußere Arm um das obere Ende des inneren Armes gedreht bzw. geschwenkt

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Die Erfindung betrifft somit eine Antriebsvorrichtung für einen Arm einer Umschlaganlage für Fluide. Diese Antriebseinrichtung umfaßt einen hydraulischen Zylinder mit einer Kolbenstange sowie ein V-Gestänge, das einen ersten Lenker und einen zweiten Lenker umfaßt, die an ihren einen Enden drehbar miteinander verbunden sind. Das freie Ende der Kolbenstange ist drehbar mit einer geeigneten Stelle eines der Lenker verbunden. Das andere Ende des ersten Lenkers kann drehbar mit einer geeigneten Stelle einer Verlängerung eines inneren Armes der Umschlaganlage für Fluide verbunden sein, und das andere Ende des zweiten Lenkers kann drehbar mit einem geeigneten Element verbunden sein, das an einem beispielsweise an Land feststehenden Standrohr befestigt ist. Die erfindungsgemäße Armantriebsvorrichtung kann auch zum Drehen bzw. Schwenken des äußeren Armes einer Umschlaganlage für Fluide relativ zum inneren Arm eingesetzt werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 schematische Seitenansichten herkömmlicher Umschlaganlagen für Fluide;

Fig. 3 ausführlicher den Antriebsmechanismus gemäß Fig. 2; die Umschlaganlagen gemäß den Fig. bis 3 wurden bereits erläutert;

Fig. 4 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung;

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Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Abschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 4;

Fig. 6a bis 6d die Funktionsweise des Antriebsmechanismus gemäß den Fig. 4 und 5;

Fig. 7a bis 7c schematische Darstellungen, die die geometrischen örter verschiedener Punkte der ersten Ausführungsform zeigen;

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 8;

Fig. 10 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Abschnitt der Ausführungsform gemäß Fig. 8;

Fig. 11 eine Seitenansicht zu Fig. 10; und

Fig. 12 eine schematische Darstellung der Funktionsweise und geometrischen Beziehungen der Ausführungsformen gemäß Fig. 8.

Im folgenden wird auf die Fig. 4 bis 7 eingegangen, die eine Ausführungsform der Erfindung zeigen. Bei dieser Ausführungsform wird jeweils ein hydraulischer Zylinder zur Steuerung des Innenwinkels zwischen dem inneren Arm und dem Standrohr sowie zwischen dem inneren Arm und dem äußeren Arm benutzt.

Die Konstruktion dieser Ausführungsform, von der in Fig. 4 eine Seitenansicht dargestellt ist, basiert auf der Konstruktion einer herkömmlichen Anlage, wie sie in Fig. 1 der

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US-Patentanmeldung Nr. 476 498 dargestellt ist. Die grundlegenden Elemente, nämlich der innere Arm 14, der äußere Arm 18, das Standrohr 10, die Gegengewichte 24 und 40 sowie die hohlen Drehgelenke der ir Fig. 4 dargestellten Ausführungsform stimmen im wesentlichen mit den entsprechenden Elementen der in Fig. 1 der US-Patentanmeldung Nr. 476 498 dargestellten Anlage überein.

Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Anlage besteht darin, daß die Schwenkbewegung des inneren Armes 14 relativ zum Standrohr 10 sowie die Schwenkbewegung des äußeren Armes 18 relativ zum inneren Arm 14 von ähnlichen Antriebsmechanismen bewirkt werden, wobei jeder dieser Antriebsmechanismen eine Kombination aus einem hydraulischen Zylinder und V-förmig verbundenen Verbindungsgliedern bzw. Lenkern umfaßt. Der Zylinder 64 des Antriebsmechanismus A (siehe Fig. 4) ist über einen Lagerstift 66 drehbar an einem am inneren Arm 14 befestigten Teil 62 angelenkt. Das obere Ende eines Lenkers 70, dessen unteres Ende über einen Lagerstift 76 drehbar an einem am hohlen Drehgelenk 12 fest angebrachten Schwenkarm 60 angelenkt ist, und das obere Ende eines Lenkers 72, dessen unteres Ende über einen Lagerstift 78 drehbar am inneren Arm 14 angelenkt ist, sind über einen Lagerstift 74 gelenkig mit einer Kolbenstange 68 verbunden. Fig. 5 ist eine Draufsicht auf den Antriebsmechanismus A in Fig. 4. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß der Lenker 70 zusammen mit dem Schwenkarm 60 und dem Lagerstift 76 doppelt vorgesehen sein kann.

Die durch die axiale Verschiebung der Kolbenstange 68 des Zylinders 64 des Antriebsmechanismus A hervorgerufene senkrechte Schwenkbewegung des inneren Armes 14 relativ zum Standrohr 10 ist in den Fig. 6a bis 6d dargestellt.

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Wenn die Kolbenstange 68 des Zylinders 64 des AnLriebsiiiach'-Jii smus A vom vollständig eingezogenen Zustand, der in Fig. 6cdargestellt ist, ausgehend allmählich ausgefahren wird, wir.-Ί der innere Arm 14 relativ zum Standrohr 10 im Uhrzeigersinn gedreht bzw. geschwenkt, wobei er die in den Fig. 6b und 6c dargestellten Stellungen in dieser Reihenfolge durchläuft. Wenn die Kolbenstange 68 vollständig ausgefahren ist, wie dies in Fig. 6d dargestellt ist, ist der innere Arm 14 um 180° geschwenkt worden. Dieser Mechanismus kann auch für Schwenkungen um weniger als 180° benutzt werden, wenn der Kolbenhub geringer sein soll. Dies gilt selbstverständlich auch für den Antriebsmechanismus B.

Die geometrischen Beziehungen bei dem beschriebenen Lenkermechanismus werden im folgenden unter Bezugnahme auf Fig, erläutert.

Es wird angenommen, daß die Länge des Lenkers 70 L₁ beträgt, daß die Länge des Lenkers 72 L₂ beträgt, daß der Abstand zwischen dem Drehmittelpunkt 0 des inneren Armes relativ zum Standrohr 10 und dem Lagerstift 76 Jl beträgt, daß der Abstand zwischen dem Drehmittelpunkt 0 und dem Lagerstift 78 e beträgt und daß der Zylinder 64 am Lagerstift 74 angreift. Dann gilt folgendes:

(1) Wenn gilt L-= e und L₂=^₇ ist der Drehwinkel α des LagerStiftes 74 um den Lagerstift 76 gleich dem Drehwinkel β des LagerStiftes 78 um den Drehmittelpunkt 0, wie dies in Fig. 7a dargestellt ist;

(2) Wenn gilt L₁ >e, wobei L₂ gleicht sei, gilt zwischen den Drehwinkeln die Beziehung β ^ α, wie dies in Fig. 7b dargestellt ist, so daß eine Verstärkung der Drehung vorliegt;

(3) Wenn gilt L }£, wobei L₁ gleich e sei, gilt zwischen den Drehwinkeln die Beziehung β >α,

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wie dies in Fig. 7c dargestellt ist, so daß eine Verstärkung der Drehung erfolgt.

Bei der Erfindung werden daher vorzugsweise die Längen und Abstände so gewählt, daß L.. )> e und/oder L„^> £, gilt.

In Fig. 6 haben die Lenker 70 und 72 gleiche Länge und ist der Abstand zwischen dem Drehmittelpunkt 0 des inneren Armes 14 bezüglich des Standrohres 10 und dem Lagerstift 76 gleich dem Abstand e zwischen dem Drehmittelpunkt 0 und dem Lagerstift 78. Es versteht sich, daß hierfür auch andere Beziehungen gewählt werden können. Ferner sind in Fig. 6 der Zylinder 64 über den Lagerstift 66 am drehbaren Teil bzw. inneren Arm 14 und der Zylinder des Mechanismus B am stationären Teil bzw. am Ausgleichsarm 22 angelenkt; es ist jedoch auch möglich, den Antriebsmechanismus A am stationären Teil und den Antriebsmechanismus B am drehbaren Teil zu montieren. Die Lagerstifte 66, 78, 74 und 76 sind jeweils in der Regel in selbstschmierenden Lagern gelagert, so daß sie leicht beweglich sind und einfach gewartet werden können.

Am inneren Ende des äußeren Armes 18 ist eine quadratische Führungsplatte 36' befestigt. Eine weitere quadratische Führungsplatte 34' befindet sich am Ende der Verlängerung des inneren Armes 14 und ist dort um einen Drehzapfen 98 drehbar montiert, der in die Verlängerung 22 des inneren Armes eingesetzt ist. Die Führungsplatte 36' kann die senkrechte Schwenkbewegung des äußeren Armes 18 relativ zum inneren Arm 14 führen. Bei der dargestellten Ausfuhrungsform ist das Gegengewicht 24 am inneren Ausgleichsarm bzw. der Verlängerung 22 so montiert, daß die Lage des Gegengewichtes 24 in einer senkrechten Ebene eingestellt werden kann. Das Gegengewicht 40 ist an einem äußeren Ausgleichsarm montiert und an der Führungsplatte 34' befestigt. Zwischen den

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Führungsplatten verläuft ein Verbindungsgestänge. Dieses Verbindungsgestänge umfaßt mehrere Gestängeglieder, von denen jedes eine Länge hat, die der 'Kantenlänge der Führungsplatte, entspricht sowie zwei Verbindungsstangen.

Das Verbindungsgestänge kann aus zwei Abschnitten mit Gestängegliedern sowie Verbindungsstangen besteben, die die Abschnitte mit Gestängegliedern verbinden, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsforrn befindet sich ferner im Verbindungsgestänge ein Spannschloß, das es ermöglicht, die Länge des Verbindungsgestänges einzustellen. Eine der Aufgaben des Verbindungsgestänges besteht darin, den äußeren Arm 18 und den äußeren Ausgleichsarm so miteinander zu koppeln, daß zwischen diesen praktisch Gleichgewicht herrscht.

Der Antriebsmechanismus B zum Verschwenken des äußeren Armes 18 relativ zum inneren Arm 14 besteht aus einem hydraulischen Zylinder 80, der dem Zylinder 64 entspricht, sowie zwei Lenkern 88 und 90, die den Lenkern 70 und 72 entsprechen. Der Zylinder 80 ist drehbar angelenkt an einem Teil 82, das an der Verlängerung 22 befestigt ist. Das freie Ende des Lenkers 88 ist über einen Lagerstift 94 gelenkig mit dem Teil 82 verbunden. Die Führungsplatte 34' ist mit dem äußeren Ausgleichsarm verbunden und zusammen mit diesem über den Drehzapfen 98 drehbar an der Verlängerung 22 montiert. Das freie Ende des Lenkers 90 ist mit dem Ende des äußeren Ausgleichsarmes gelenkig verbunden, das dem Gegengewicht gegenüberliegt. Die anderen Enden der Lenker sind über einen Stift 92 miteinander verbunden, mit dem auch das freie Ende einer Kolbenstange.86 verbunden ist» Wenn der Zylinder arbeitet, wird der äußere Ausgleichsarm zusammen mit der Führungsplatte 34' verschwenkt bzw. gedreht. Die Drehung der Führungsplatte 34' wird über das Verbindungsgestänge zur

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Führungsplatte 36' übertragen, die am inneren Ende des äußeren Armes 18 befestigt ist.

Die Führungsplatten und das Verbindungsgestänge haben den Vorteil/ daß sie einfach konstruiert sind und hohe mechanische Festigkeit haben, was die Wartung vereinfacht. Die beschriebene Konstruktion der Führungsplatten und des Verbindungsgestänges kann jedoch in verschiedenen Richtungen abgewandelt werden. Beispielsweise kann eine herkömmliche Konstruktion mit Seilscheiben und einem Seil oder eine Konstruktion benutzt werden, bei der die gekoppelte Bewegung des äußeren Armes und des äußeren Ausgleichsarmes von einer Verbindungsstange bewirkt wird.

Vorzugsweise werden quadratische Führungsplatten benutzt, wie sie in Fig. 4 dargestellt sind. Es können jedoch auch anders geformte Führungsplatten zur Anwendung kommen. Ferner ist es auch möglich, die Führungsplatte 34' an einem waagerechten Abschnitt des hohlen Drehgelenks 12 zu lagern.

Bei der dargestellten Ausfuhrungsform ist der Antriebsmechanismus B am Fußende dee inneren Armes 14, d.h. am inneren Ausgleichsarm angeordnet. Für den Antriebsmechanismus B kommt jedoch nicht nur dieser Anbringungsort in Frage; vielmehr kann er auch am oberen Ende des inneren Armes 14 oder am Fußende des äußeren Armes 18 angeordnet sein. Wenn sich der Antriebsmechanismus B an der dargestellten Stelle befindet, kann jedoch sein Gesamtgewicht als Gegengewicht wirken, so daß das Gegengewicht 24 kleiner ausgebildet werden kann.

Die Fig. 8 bis 12 zeigen eine weitere Ausführungsform, bei der der Antrieb des äußeren Armes relativ zum inneren Arm auf andere Weise erfolgt. In den Fig. 8 und 9 ist der Antriebsmechanismus zur Vereinfachung weggelassen. An Stiften

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und 106, die sich am inneren Arm 14 nahe dessen oberem Ende bzw. am Ende einer Verlängerung befinden, sind drehbare Arme 102 und 104 angelenkt, die eine Verbindungsstange 100 verbindet. Ungefähr in der Mitte der Verbindungsstange 100, die; parallel zum inneren Arm 14 gehalten wird, befindet sich ein zusätzlicher drehbarer Arm 114, der über Stifte 112 und 116 mit der Verbindungsstange bzw. dem- inneren Arm gelenkig verbunden ist und der einerseits verhindert, daß sich die Verbindungsstange 100 aufgrund ihres Eigengewichts durchbiegt, und andererseits die Knickfestigkeit der Verbindungsstange bei Druckbeanspruchung erhöht. Wenn die Verbindungsstange 100 verhältnismäßig kurz ist, kann dieser zusätzliche Arm weggelassen werden. Ein Lenker 124 ist mit seinem einen Ende auf dem Stift 118 drehbar gelagert und mit seinem anderen Ende am freien Ende eines Hebelarmes 122 über einen Stift angelenkt. Der Hebelarm 122 ist am äußeren Arm 18 befestigt. Das freie Ende eines Lenkers 110, der drehbar mit dem hinteren Ende der Verbindungsstange 100 verbunden ist, ist am einen Ende eines äußeren Ausgleichsarmes 130 über einen Lagerstift drehbar angelenkt. Der Ausgleichsarm ist über einen Lagerstift 107 drehbar an der Verlängerung 22 des inneren Armes befestigt. Am anderen Ende des Ausgleichsarmes 130 befindet sich ein Gegengewicht 132. Ein solcher Ausgleichsmechanismus kann den Schwenkbereich zwischen dem inneren Arm und dem äußeren Arm im Vergleich zu einem herkömmlichen Mechanismus, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, beträchtlich vergrößern. Über ein Halteteil 142, das weiter hinten an der Verlängerung 22 des inneren Armes 14 befestigt ist, ist ein Antriebszylinder 140 drehbar gelagert. Ein Ende einer Kolbenstange 144 des Antriebszylinders ist gelenkig mit einem mittleren Abschnitt des drehbaren Armes 104 verbunden, wie dies in den Fig. 10 und 11 dargestellt ist. Der drehbar abgestützte Antriebszylinder 140 mit der Kolbenstange 144 hat die Aufgabe, den äußeren Arm 18 relativ zum inneren Arm 14 zu verschwenken bzw. zu drehen.

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Wenn während des Betriebes das äußere Ende des Drehgelenks 20 mit einem nicht dargestellten Haupt- bzw. Verteilerflansch eines Tankers verbunden ist, wird der äußere Arm 18 entsprechend den Schiffsbewegungen bewegt und relativ zum inneren Arm 14 gedreht, wobei auch der Hebelarm 122 zusammen mit dem äußeren Arm 18 gedreht bzw. verschwenkt wird, so daß sich der Lenker 124 bewegt. Aufgrund der Bewegung des Lenkers 124 wird die Verbindungsstange 100 relativ zum inneren Arm 14 bewegt, so daß die Verbindungsstange über den Lenker 110 den äußeren Ausgleichsarm 130 um den Lagerstift 107 verschwenkt, um das Gleichgewicht zu halten. Wenn der äußere Ausgleichsarm 130 verschwenkt ist, befindet sich der äußere Arm im Gleichgewicht. Wie sich aus Fig. 12 ergibt, ist nun der Drehwinkel α des drehbaren Arms 102 oder 104 kleiner als der Drehwinkel β des Hebelarms 122 und somit des äußeren Armes 18. Daher kann der größte Innenwinkel zwischen dem inneren Arm und dem äußeren Arm vergrößert werden, so daß der Arbeitsbereich des äußeren Armes größer ist. Da es praktisch möglich ist, α = 90° zu wählen und dafür einen Innenwinkel β = 180° zu erreichen, indem das Verhältnis der Länge des Armes 102 oder 104 zur Länge des Hebelarmes 122 oder 136 zu L/e = 2/1 gewählt wird, wird auf die Verbindungsstange 100 bei eingeschwenktem äußeren Arm 18 lediglich eine normale Druckkraft ausgeübt, da die Länge des wirksamen Hebels ausreichend groß bleibt, so daß die Querschnittsfläche der Verbindungsstange nicht vergrößert zu werden braucht, um sie mechanisch ausreichend fest zu -machen. Dies stellt einen wirtschaftlichen Vorteil dar. Für die Hereiche um die jeweiligen Lagerstifte kann selbstschmierendes Metall bzw. Material verwendet werden, wodurch die Wartung vereinfacht wird.

Die Verbindungsstange 100 und die drehbaren Arme 102 und usw. können auf der Unterseite des inneren Armes 14 angeordnet sein, wie dies strichpunktiert in Fig. 9 dargestellt

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ist. Alternativ können diese .Elemente auch sowohl auf der Oberseite als auf der Unterseite angeordnet sein. Vorzugsweise werden die Verbindungsstellen zwischen den Armen 102 und 104 sowie den Lenkern 110 und 124 über die Stifte 105 und 118 gelenkig mit der Verbindungsstange 100 verbunden. Es ist jedoch auch möglich,, die Verbindungsstange 100 an andere Stellen als die Verbindungsstellen der drehbaren Arme und Lenker anzuschließen, beispielsweise an geeignete Abschnitte von Verlängerungen der drehbaren Arme 102 und 104 oder Lenker 110 und 124, sofern der innere Arm und die Verbindungsstange parallel zueinander gehalten werden.

Ferner kann das obere Ende der Kolbenstange 144 an beliebiger Stelle zwischen den Stiften 105 und 106 des Armes 104, im Bereich des Stiftes 105 des Armes 104 oder am zusätzlichen drehbaren Arm 114 angeschlossen sein.

Bei der beschriebenen Ausführungsform kommt ein Antriebszylinder zur Anwendung, der den inneren Arm in Verbindung mit einem V-förmig angeordneten Lenkermechanismus, einer Verbindungsstange und dem inneren Arm antreibt. Diese Konstruktion hat zahlreiche Vorteile im Vergleich zu einem herkömmlichen Antriebsmechanismus mit einem Antriebszylinder und direktem Antrieb des äußeren Armes, wie er in den Fig. 1 oder 2 dargestellt ist. Dies hat zur Folge, daß die Wartung der erfindungsgemäßen Anlage einfacher ist und daß der Schwenkbereich des äußeren Armes relativ zum inneren Arm ausreichend groß gemacht werden kann, was den Betrieb erleichtert.

Im Betrieb wird das Standrohr der erfindungsgemäßen Umschlaganlage mit einer Transportleitung für ein Fluid, die sich an der Löschbrücke oder Löschinsel befindet, verbunden und wird das hohle Drehgelenk 20 mit dem Haupt- bzw. Verteilerflansch am Tanker auf übliche Weise verbunden. Der Betrieb der er-

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findungsgeraäßen Umschlaganlage ist sehr einfach, da der Antriebsmechanismus zum Drehen des inneren Armes und des äußeren Armes Zylinder und ein Lenkerpaar umfaßt, so daß der Drehwinkel 180° betragen kann. Da ferner die Lenker und Verbindungsarme und -stangen anders als herkömmliche Drahtseile oder Ketten keine häufige Schmierung mit Rostschutzschmiermittel erfordern, ist die Wartung wesentlich einfacher, Ferner wird bei der erfindungsgemäßen Umschlaganlage trotz einfacher Konstruktion ausreichende mechanische Festigkeit erreicht.

Die Erfindung wurde vorstehend ausführlich anhand bestimmter Äusführungsbeispiele erläutert. Es versteht sich jedoch, daß für den Fachmann zahlreiche Abwandlungen und Änderungen auf der Hand liegen, ohne daß der Grundgedanke und der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Patentansprüche:

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Claims

Patentansprüche

Umschlaganlage für Fluide mit einem hohlen inneren Arm, desf·en eines Ende dreidimensional drehbar mit einem feststehenden hohlen Standrohr verbunden ist und zu dem eine Verlängerung gehört, die einen inneren Ausgleichsarm bildet, einem hohlen äußeren Arm, der an seinem einen Ende mit dem anderen Ende des inneren Armes in einer senkrechten Ebene relativ zum inneren Arm drehbar verbunden ist und an seinem anderen Ende ein dreidimensionales Drehgelenk aufweist, einer äußeren Ausgleichseinrichtung und einer Antriebseinrichtung, die den Winkel zwischen dem inneren Arm und dem Standrohr einstellt., dadurch gekennz eichne t, daß die Antriebseinrichtung einen ersten hydraulischen Zylinder (64), der drehbar am inneren Arm (14) abgestützt ist und eine Kolbenstange (68) aufweist, sowie ein erstes V-Gestänge umfaßt, das aus einem ersten Lenker (72) und einem zweiten Lenker (70) besteht, die an ihren einen Enden drehbar miteinander verbunden sind, daß das freie Ende der Kolbenstange mit einer geeigneten Stelle der Lenker drehbar verbunden ist, daß das andere Ende des ersten Lenkers (72) drehbar mit einer geeigneten Stelle des inneren Armes verbunden ist und daß das andere Ende des zweiten Lenkers (70) drehbar mit dem Standrohr (10) verbunden ist.

Umschlaganlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter hydraulischer Zylinder (80, 140), der geeignet abgestützt ist und eine Kolbenstange (86, 144) aufweist, sowie ein zweites V-Gestänge vorgesehen sind, das aus einem ersten Lenker (88, 104) und einem zweiten Lenker (90,.11O) besteht, die an ihren einen Enden drehbar miteinander verbunden sind, daß das freie Ende der Kolbenstange des zweiten Zylinders drehbar mit einer geeigneten Stelle der Lenker des zweiten V-Gestänges verbunden ist, daß das andere

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Ende des ersten Lenkers (88, 104) des zweiten V-Gestänges drehbar mit einem geeigenten Abschnitt der Verlängerung (22) verbunden ist, daß das andere Ende des zweiten Lenkers (90, 110) des zweiten V-Gestänges drehbar mit einer geeigneten Stelle der äußeren Ausgleichseinrichtung (34', 40; 130, 132) verbunden ist, daß eine erste Einrichtung (36', 122) fest mit dem einen Ende des äußeren Armes (18) verbunden ist und daß eine zweiten Einrichtung (100) die Ausgleichseinrichtung und die erste Einrichtung mechanisch miteinander verbindet.

3. Umschlaganlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Ausgleichseinrichtung einen vom Abschnitt der Verlängerung (22) schwenkbar getragenen Hebel (130) umfaßt, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Lenkers (90, 110) und dessen anderes Ende mit einem Gegengewicht (40, 132) verbunden ist.

4. Umschlaganlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein Hebelarm (122) ist und daß die zweite Einrichtung eine Verbindungsstange (100) ist, die die Ausgleichseinrichtung (130, 132) mit der ersten Einrichtung verbindet.

5. Umschlaganlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein vieleckiges Nockenelement (36') ist, daß die Ausgleichseinrichtung ein vieleckiges Nockenelement (34') umfaßt, das dem ersten Nockenelement gleicht, und daß die zweite Einrichtung in Form einer geschlossenen Schlinge um die zwei Nockenelemente verläuft und kettenartig miteinander verbundene Stangenglieder umfaßt, die von zwei parallelen Stangen verbunden werden, wobei die. Länge eines jeden der kettenartig verbundenen Stangenglieder einer Kantenlänge des Vielecks entspricht, so daß die kettenartig verbundenen Stangenglieder in Eingriff mit den Nockenelementen stehen.

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