DE2660401C2

DE2660401C2 - Flüssigkeitsumschlageinrichtung, insbesondere zwischen einem Tanker und einer Anlage an Land

Info

Publication number: DE2660401C2
Application number: DE2660401A
Authority: DE
Inventors: Nobuto Miyazaki; Tadaya Chigasaki Kanagawa 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: 1985-04-18
Also published as: HK7780A; DE2604944A1; US4029126A; MY8000285A; GB1524273A; DE2604944C3; DE2604944B2; FR2303757B1; FR2303757A1; IT1057976B

Description

der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Flüssigkeitsumschlageinrichtung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine zweite Ausführungsform,

Fig.3 eine Seitenansicht der Ausführungsform gemäßFig.2,

Fig.4 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Abschnitt der Ausführungsforrn gemäß F i g. 2,

F i g. 5 eine Seitenansicht zu F i g. 4 und

F i g. 6 eine schematische Darstellung der Funktionsweise und geometrischen Beziehungen der Ausführungsform gemäß F i g. 2.

Bei der in Fig.! gezeigten ersten Ausführungsform werden jeweils ein hydraulischer Zylinder zur Steuerung des Innenwinkels zwischen einem inneren Auslegerarm 14 und einem Standrohr 10 sowie zwischen dem inneren Aus'egerarm und einem äußeren Auslegerarm 18 benutzt

Die Schwenkbewegung des inneren Auslegerarmes 14 relativ zum Standrohr 10 sowie des äußeren Ausiegerarmes 18 relativ zum inneren Auslegerarm 14 werden von ähnlichen Antriebsmechanismen A und B bewirkt, die jeweils einen hydraulischen Zylinder und ein V-Gestänge umfassen. Der Zylinder 64 des Antriebsmechanismus A (vgl. Fig. 1) ist über einen Gelenkbolzen 66 drehbar an einem am inneren Auslegerarm 14 befestigten Teil 62 angelenkt Das obere Ende eines Lenkers 70, dessen unteres Ende über einen Gelenkbogen 76 drehbar an einem am hohlen Drehgelenk 12 fest angebrachten Schwenkarm 60 angelenkt ist, und daß obere Ende eines Lenkers 72, dessen unteres Ende über einen Gelenkbolzen 78 drehbar am inneren Auslegerarm 14 angelenkt ist, sind über einen Gelenkbolzen 74 gelenkig mit der Kolbenstange 68 des Zylinders 64 verbunden.

Am inneren Ende des äußeren Auslegerarmes 18 ist eine quadratische Führungsplatte (Nockenelement 36') befestigt. Eine weitere quadratische Führungsplatte (Nockenelement 34') befindet sich am Ende der Verlängerung des Auslegerarms 14 und ist dort um einen Lagerzapfen 98 drehbar montiert, der in die Verlängerung 22 des inneren Auslegerarmes 14 eingesetzt ist Das Nockenelement 36' kann die senkrechte Schwenkbewegung des äußeren Auslegerarmes 18 relativ zum inneren Auslegerarm 14 ausführen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Gegengewicht 24 an der Verlängerung 22 so montiert, daß die Lage des Gegengewichtes 24 in Längsrichtung der Verlängerung 22 eingestellt werden kann. Ein Gegengewicht 40 ist an einem äußeren Ausgleichsarm 96 montiert und an dem Nockenelement 34' befestigt. Zwischen den Nockenelementen verläuft ein Verbindungsgestänge. Dieses Verbindungsgestänge umfaßt mehrere Stangenglieder 201, von denen jedes eine Länge hat, die der Kantenlänge des Nockenelementes entspricht, sowie zwei Stangen 200.

Das Verbindungsgestänge kann aus zwei Abschnitten mit Stangengliedern 201 sowie Stangen 200 bestehen, wie dieses in Fig. 1 dargestellt ist Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist ferner ein Spannschloß 202 vorgesehen, mit dem die Länge des Verbindungsgestänges einzustellen ist. Aufgabe des Verbindungsgestänges ist es, den äußeren Auslegerarm 18 und den äußeren Ausgleichsarm 96 synchron miteinander zu bewegen, so daß zwischen diesen praktisch Gleichgewicht herrscht.

Der Antriebsmechanismus ßzum Verschwenken des äußeren Auslegerarmes 18 relativ zum inneren Auslegerarm 14 besteht aus einem zweiten hydraulischen Zylinder 80, der dem ersten 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, der an der Verlängerung 22 befestigt ist Das freie Ende des Lenkers 88 ist über einen Gelenkbolzen 94 gelenkig mit dem Teil 82 verbunden. Das Nokkenelement 34' ist mit dem äußeren Ausgleichsann 96 verbunden und zusammen mit diesem über den Lagerzapfen 98 drehbar an der Verlängerung 22 montiert

ίο Das freie Ende des Lenkers 90 ist mit dem Ende des äußeren Ausgleichsanns gelenkig verbunden, das dem Gegengewicht 40 gegenüberliegt Die anderen Enden der Lenker sind über einen Gelenkbolzen 92 miteinander verbunden, mit dem auch das freie Ende der KoI-benstange 86 verbunden ist Wenn der Zylinder 80 arbeitet, wird der äußere Ausgleichsarm 96 zusammen mit dem Nockenelement 34' verschwenkt bzw. gedreht Die Drehung des Nockenelementes 34' wird über das Verbindungsgestänge zum Nockenelement 36' übertragen, das am inneren Ende des äußeren /.jslegerarmes 18 befestigt ist

Die Führungsplatten in Form der Nockenelemente 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 verschiedener Weise abgewandelt werden. Beispielsweise kann eine herkömmliche Konstruktion mit Seilscheiben und einem Seil oder eine Konstruktion benutzt werden, bei der die synchrone Bewegung des äußeren Auslegerarms und des äußeren Ausgleichsarmes von einer Verbindungsstange bewirkt wird.
Vorzugsweise werden quadratische Führungsplatten benutzt, wie sie in F i g. 1 dargestellt sind. Es können jedoch auch anders geformte Führungsplaiten zur Anwendung kommen. Ferner ist es auch möglich, das Nokkenelement 34' an einem waagerechten Abschnitt des hohlen Drehgelenks 12 zu lagern.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Antriebsmechanismus B am Fußende des inneren Auslegerarms 14, d. h. an der Verlängerung 22 angeordnet Für den Antriebsmechanismus B kommt jedoch nicht nur dieser Anbringungsort in Frage; vielmehr kann er auch am oberen Ende des inneren Auslegerarms 14 oder am Fußende des äußeren Auslegerarms 18 angeordnet sein. Wenn sich der Antriebsmechanismus Ban der dargestellten Stelle befindet, kann jedoch sein Gesamtgewicht als Gegengewicht wirken., so daß das Gegengewicht 24 kleiner ausgebildet werden kann.

Die F i g. 2 bis 6 zeigen eine zweite Ausführungsform, bei der der Antrieb des äußeren Auslegerarms relativ zur* inneren Auslegerarm auf andere Weise erfolgt. In den F i g. 2 und 3 ist das V-Gestänge zwischen Standrohr und innerem Auslegerarm zur Vereinfachung fortgelassen. An Gelenkbolzen 120 und 106, die sich am inneren Auslegerarm 14 nahe dessen oberem Ende bzw. am Ende seiner Verlängerung befinden, sind drehbare Lenker 102 und 104 vorgesehen, die eine Stange 100 verbindet. Ungefähr in der Mitte der Stange 100, die parallel zum inneren Auslegerarm 14 gehalten wird, befindet sich ein zusätzlicher drehbarer Lenker 114, der über Gelenkbolzen 112 und 116 mit der Stange bzw. dem inneren Auslege arm gelenkig verbunden ist und der einerseits verhindert, daß sich die Stange 100 aufgrund ihres Eigengewichts durchbiegt, und andererseits die Knickfestigkeit der Stange bei Druckbeanspruchung erhöht. Wenn die Stange 100 verhältnismäßig

kurz ist, kann dieser zusätzliche Lenker fortgelassen werden. Ein Lenker 124 ist mit seinem einen Ende auf dem Gelenkbolzen 118 drehbar gelagert und mit seinem anderen Ende am freien Ende eines Hebelarmes 122 über einen Gelenkbolzen 126 angelenkt. Der Hebelarm 122 ist am äußeren Auslegerarm 18 befestigt. Das freie Ende eines Lenkers 110, der drehbar mit dem hinteren Ende der Stange 100 verbunden ist, ist am einen Ende eines äußeren Ausgleichsarmes 130 über einen Gelenkbolzen 128 drehbar angelenkt. Der Ausgleichsarm ist über einen Gelenkbolzen 107 drehbar an der Verlängerung 22 des inneren Auslegerarmes 14 befestigt. Am anderen Ende des Ausgleichsarmes 130 befindet sich ein Gegengewicht 13Z Ein solcher Ausgleichsmechanismus kann den Schwenkbereich zwischen dem inneren Auslegerarm und dem äußeren Auslegerarm im Vergleich zu einem herkömmlichen Mechanismus beträchtlich vergrößern. fJber ein Halteteil 142. das weiter hinten an der Verlängerung 22 des inneren Auslegerarmes 14 befestigt ist, ist ein Zylinder 140 drehbar gelagert. Ein Ende der Kolbenstange 144 des Zylinders ist gelenkig mit einem mittleren Abschnitt des drehbaren Lenkers 104 verbunden, wie dieses in den F i g. 4 und 5 dargestellt ist. Oer drehbar abgestützte Zylinder 140 mit der Kolbenstange 144 hat die Aufgabe, den äußeren Auslegerarm 2s 18 relativ zum inneren Auslegerarm 14 zu verschwenken bzw. zu drehen. Wenn während des Betriebes das äußere Ende des Drehgelenks 20 mit einem nicht dargestellten Haupt- bzw Verteilerflansch eines Tankers verbunden ist, wird der äußere Auslegerarm 18 entsprechend den Schiffsbewegungen bewegt und relativ zum inneren Auslegerarm 14 verschwenkt, wobei auch der Hebelarm 122 zusammen mit dem äußeren Auslegerarm 18 gedreht bzw. verschwenkt wird, so daß sich der Lenker 124 bewegt Aufgrund der Bewegung des Lenkers 124 wird die Stange 100 relativ zum inneren Auslegerarm 14 bewegt, so daß die Stange über den Lenker 110 den äußeren Ausgleichsarm 130 um den Gelenkbolzen 107 verschwenkt, um das Gleichgewicht zu halten. Wenn der äußere Ausgleichsarm 130 verschwenkt ist, befindet sich der äußere Arm im Gleichgewicht. Wie sich aus F i g. 6 ergibt, ist nun der Drehwinkel λ des drehbaren Lenkers 102 oder 104 kleiner als der Drehwinkel β des Hebelarms 122 und somit des äußeren Auslegerarms 18. Dadurch kann der Winkelbereich zwisehen dem inneren Auslegerarm und dem äußeren Auslegerarm vergrößert werden, so daß der Arbeitsbereich des äußeren Auslegerarms größer wird. Da es praktisch möglich ist,/? = 180° zu wählen und dafür einen Innenwinkel « = 90° zu erreichen, indem das Verhältnis der Länge der Lenker 102 und 104 zur Länge der Hebelarme 122 und 136 zu LJe — 2/1 gewählt wird, wird auf die Stange bei eingeschwenktem äußeren Auslegerarm 18 keine größere 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. Für die Bereiche um die jeweiligen Gelenkbolzen kann selbstschmierendes Metall bzw. Material verwendet werden, wodurch die Wartung ver- eo einfacht wird.

Die Stange 100 und die drehbaren Lenker 102 und 124 usw. können auch auf der Unterseite des inneren Auslegerarms 14 angeordnet sein, wie dieses strichpunktiert in Fig.3 dargestellt ist Alternativ können diese EIemente auch sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite angeordnet sein. Vorzugsweise werden die Verbindungsstellen zwischen den Lenkern 102 und 104 sowie den Lenkern 110 und 124 über die Gelenkbogen 105 und 118 gelenkig mit der Stange 100 verbunden. Es ist jedoch auch möglich, die Stange 100 an andere Stellen als die Verbindungsstellen der drehbaren Lenker anzuschließen, beispielsweise an geeignete Abschnitte von Verlängerungen der drehbaren Lenker 102 und 104 oder Lenker 110 und 124, sofern der innere Auslegerarm und die Stange parallel zueinander gehalten werden.

Ferner kann das obere Ende der Kolbenstange 144 an einer beliebigen Stelle zwischen den Gelenkbolzen 105 und 106 des Lenkers 104, am Gelenkbolzen 105 des Lenkers 104 oder am zusätzlichen drehbaren Lenker 114 angeschlossen sein.

Bei der beschriebenen Ausführungsform kommt ein Antriebszylinder zur Anwendung, der den äußeren Auslegerarm in Verbindung mit einem V-förmig angeordneten Lenkermechanismus, einer Verbindunesstanee und dem inneren Auslegerarm antreibt. Diese Konstruktion hat zahlreiche Vorteile im Vergleich zu einem herkömmlichen Antriebsmechanismus mit einem Antriebszylinder und direktem Antrieb des äußeren Auslegerarmes.

Im Betrieb wird das Standrohr der Umschlageinrichtung mit einer Transportleitung für eine Flüssigkeit, die sich an der Löschbrücke oder Löschinsel befindet, verbunden -.nid ferner wird das hohle Drehgelenk 20 mit dem Haupt- bzw. Verteilerflansch am Tanker auf übliche Weise verbunden. Der Betrieb der Umschlageinrichtung ist einfach, da der Antriebsmechanismus zum Drehen des inneren Auslegerarmes und des äußeren Auslegerarmes 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.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkeitsumschlageinrichtung, insbesondere zwischen einem Tanker und einer Anlage an Land, mit einem hohlen inneren Auslegearm, dessen eines Ende um eine horizontale und eine vertikale Achse drehbar mit einem feststehenden, an Land angebrachten hohlen Standrohr verbunden ist, .und zu dem eine Verlängerung gehört, die einen inneren Ausgleichsann bildet, einem hohlen äußeren Auslegearm, der an seinem einen Ende mit dem anderen Ende des inneren Auslegeannes in einer vertikalen Ebene relativ zum inneren Auslegearm verschwenkbar verbunden ist, und einem am inneren Auslegerarm angelenkten hydraulischen Zylinder, der den Winkel zwischen dem inneren Auslegearm und dem Standrohr einstellt, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter hydraulischer Zylinder (80, 140) und ein V-Gestänge vorgesehen sind, das aus einem ersten Lenker (88, 104) und einem zweiten Lenker (90, 110) besteht, die an ihren einen Enden drehbar miteinander verbunden sind, daß das freie Ende der Kolbenstange (86,144) des zweiten Zylinders drehbar mit einer Stelle der Lenker verbunden ist, daß das andere Ende des ertjen Lenkers (88,104) drehbar mit einem Abschnitt der Verlängerung (22) verbunden ist, daß das andere Ende des zweiten Lenkers (90, UO) drehbar mit einer Stelle einer äußeren Gewichtsausgleichseinrichtung (96, 40; 130, 132) verbunden ist, daß eine erste Einrichtung (Nockenelement 36', Hebelarm <22) fei * mit dem einen Ende des äußeren Auslegerarnes (18) verbunden ist und daß eine zweite Einrichtung (2C\ 201; 100) die Gewichtsausgleichseinrichtung und die erste Einrichtung mechanisch miteinander verbindet

2. Flüssigkeitsumschlageinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Gewichtsausgleichseinrichtung einen vom Abschnitt der Verlängerung (22) schwenkbar getragenen Ausgleichsann (96, 130) umfaßt, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Lenkers (90,110) un«J dessen anderes Ende mit einem Gegengewicht (40, 132) verbunden ist

3. Flüssigkeitsumschlageinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die erste Einrichtung ein Hebelarm (122) ist und daß die zweite Einrichtung eine Stange (100) ist, die die Gewichtsausgleichseinrichtung (130, 132) mit der ersten Einrichtung verbindet.

4. Flüssigkeitsumschlageinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung ein vieleckiges Nockenelement (36') ist, daß die Gewichtsausgleichseinrichtung ein vieleckiges Nockenelement (34') umfaßt, das dem ersten Nokkenelement gleicht, und daß die zweite Einrichtung in Form einer geschlossenen Schlinge (200,201,202) um die zwei Nockenelemente verläuft und kettenartig miteinander verbundene Stangenglieder (201) umfaßt, die über zwei parallele Stangen (200) verbunden sind, wobei die Länge eines jeden der kettenartig verbundenen Stangenglieder einer Kantenlänge des Nockenelements entspricht, so daß die kettenartig verbundenen Stangenglieder in formschlüssigem Eingriff mit den Nockenelementen stehen.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Flüssigkeitsumschlageinrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art

Bei einer solchen, aus der US-PS 37 05 610 bekannten s Umschlageinrichtung ist zusätzlich zu dem inneren Auslegerarm ein Verbindungsgestänge vorgesehen, das aus einer inneren und einer äußeren Stange besteht, die gelenkig miteinander verbunden sind. Die innere Stange ist außerdem gelenkig an dem Standrohr bzw. der drehbaren Verbindung zwischen dem inneren Auslegerarm und dem Standrohr drehbar ausgelenkt Der hydraulische Zylinder ist drehbar an einer beweglichen Verbindungsplatte gelagert, deren anderes Ende drehbar an dem Verbindungspunkt zwischen dem Standrohr und eem inneren Auslegerarm gelagert ist Die Winkelstellung des hydraulischen Zylinders gegenüber der drehbaren Verbindungsplatte kann mit Hilfe eines zweiten hydraulischen Zylinders verändert werden. Mit Hilfe des mit einem V-Gestänge verbundenen ersten hydraulisehen Zylinders wird über erste und zweite Lenker des V-Gestänges sowohl der innere Auslegerarm gegenüber dem Standrohr in einer vertikalen Ebene geschwenkt als auch gleichzeitig über das Verbindungsgestänge der äußere Auslegerarm gegenüber dem inneren Auslegerarm in einer ebenfalls vertikalen Ebene verschwenkt Der Schwenkbereich sowohl des inneren Auslegerarmes gegeiiüber dem Standrohr als auch des äußeren Auslegerarmes gegenüber dem inneren Auslegerarm in der vertikalen Ebene ist jedoch geringer als 90°.

Aus der GB-PS 9 04 614 ist eine Umschlageinrichtung bekannt, bei der der innere Auslegerarm über ein scharnierartiges Gelenk mit Hilfe eines ersten hydraulischen Zylinders in der vertikalen Ebene geschwenkt werden kann, wobei auch hier der Schwenkbereich relativ klein ist und einen Winkel von 180" bei weitem nicht erreicht Am anderen Ende des inneren Auslegerarmes ist über eine weitere scharnierartige Verbindung ein äußerer Auslegerarm in einer ebenfalls vertikalen Ebene schwenkbar angelenkt, der über einen zweiten hydraulischen Zylinder verschwenkt wird. Auch in diesem Fall ist der äußere Auslegerarm wieder unmittelbar mit dem freien Ende der Kolbenstange des Zylinders verbunden, während der Zylinder mit dem inneren Auslegerarm verbunden ist. Dadurch ist auch hier der Schwenkbereich relativ klein und beträgt bei weitem keine 180°.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Umschlageinrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß zwischen dem äußeren und inneren Auslegerarm ein Schwenkbereich von im wesentlichen 180° zu erreichen

ist.

Diese Aufgabe v/ird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die besondere Anordnung der V-Gestänges in Verbindung mit dem zweiten hydraulischen Zylinder ist die äußere Gewichtsausgleichseinrichtung um einen großen Drehwinkel gegenüber der Verlängerung des inneren Auslegerarmes zu verschwenken. Durch mechanische Verbindung der äußeren Gewichtsausgleichseinrichtung mit dem äußeren Auslegerarm ist diese große Schwenkbewegung auch unmittelbar auf den äußeren Auslegerarm zu übertragen, so daß auch dieser eine entsprechend große Schwenkbewegung gegenüber dem inneren Auslegerarm ausführen kann.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand