DE2759616C3 - Drehgelenk - Google Patents
DrehgelenkInfo
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- B67D9/02—Apparatus or devices for transferring liquids when loading or unloading ships using articulated pipes
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16L27/08—Adjustable joints, Joints allowing movement allowing adjustment or movement only about the axis of one pipe
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Drehgelenk mit zwei gegeneinander abgedichteten, in
einer Flüssigkeitspassage liegenden Gelenkabschnitten, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 beschrieben und
beispielsweise aus der US-PS 33 78 033 bekannt ist
In flexiblen Leitungssystemen, z. B. Ladearmen, zum 5 Oberführen von Flüssigkeiten zwischen einem Speicher
und Tankwagen, Lastwagen oder Schiffen, werden Drehgelenke verwendet, um den inneren Ladearm mit
einer Steigleitung oder dergleichen des Speichers zu verbinden. Bei derartigen Beschickungssystemen ist es
ίο üblich, die Drehkräfte, die auf die beiden Gelenkabschnitte
des Drehgelenks beim Verschwenken wirken, durch externe Gegengewichte, Arbeitszylinder, Feder-
und Hebelvorrichtungen, durch Treibräder und Kabelsysteme oder dergleichen auszugleichen. Bei den
bekannten Vorrichtungen zum Ausgleich des Gewichts des Ladearms sind eine Vielzahl von externen, d. h.
außerhalb des Gelenkrohres bzw. des Ladearmes, angeordneten Teilen notwendig, die nicht nur teuer sind,
sondern auch beim Verschwenken des Ladearmes die Bedienungsperson stören und diese manchmal sogar
verletzten können; ebenso sind Schaden an der Vorrichtung selbst möglich.
Eine bekannte Verrichtung zum Ausgleich des Gewichts des Ladearmes ist in der bereits erwähnten
US-PS 33 78 033 der Anmelderin beschrieben. Aus dieser Patentschrift ist eine Ausgleichsvorrichtung für
das Gewicht eines Ladearmes bekannt, bei der eine Schraubenfeder und ein Hebelarm in Verbindung mit
einer Klinkensperren-Stellvorrichtung verwendet ist, um die gewünschte Spannung der Schraubenfeder
einstellen zu können. Sämtliche Teile der Ausgleichsvorrichtung sind außerhalb der Flüssigkeitspassage des
Ladearmes angeordnet.
Eine ähnliche außen am Gelenkrohr angeordnete Ausgleichsvorrichtung mit einer Schraubenfeder ist in der US-PS 27 39 779 beschrieben.
Eine ähnliche außen am Gelenkrohr angeordnete Ausgleichsvorrichtung mit einer Schraubenfeder ist in der US-PS 27 39 779 beschrieben.
Aus der US-PS 27 97 158 ist ein Rohrsystem zum -Entleeren von Tanks oder dergleichen mit einem
zweiteiligen schwenkbaren Verbindungsstück bekannt.
Die zwei Teile des gelenkigen Verbindungsstückes werden durch eine Zugfeder zusammengehalten, die in
der Flüssigkeitspassage des Rohr- und Pumpensystems liegt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Drehgelenk der eingangs genannten Art konstruktiv so zu vereinfachen, daß das Gelenkrohr möglichst wenig
bei der Bedienung störende Teile aufweist, und bei dem zudem die Ausgleichskraft der Vorrichtung zum
Gewichtsausgleich des Gelenkrohres mit einfachen Mitteln eingestellt und verändert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Durch diese Lösung ist ein Drehgelenk geschaffen worden, bei dem nunmehr die Ausgleichsvorrichtung
nicht außerhalb, wo sie stören könnte, sondern innerhalb der Gelenkabschnitte angeordnet ist. Somit
entfällt eine Behinderung der Bedienungsperson. Das Gelenk ist zudem kompakt und einfach aufgebaut.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform, eine vorteilhafte Weiterbildung und eine bevorzugte Anwendung
eines vorgeschlagenen Drehgelenks geht aus den Ansprüchen 2,3 bzw. 4 hervor.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der folgenden
Beschreibung näher erläutert.
Es zeigt
17 i g. 1 einen Längsschnitt durch ein vorgeschlagenes
Drehgelenk entlang der Gelenkachse,
Fig. 2 und 2A einen Querschnitt längs der Linie 12-12
Fig. 2 und 2A einen Querschnitt längs der Linie 12-12
in Fig. 1, wobei in der Fig.2 das Drehgelenk in
Ruhestellung und in F i g. 2A das Drehgelenk in einer gespannten Stellung dargestellt ist,
F i g. 3 einen mit einem vorgeschlagenen Drehgelenk versehenen Ladearm.
Das in den Figuren dargestellte Drehgelenk 20 weist eine Kupplungsmuffe 40 auf, die mit einer öffnung 142
mit kleinem Durchmesser versehen ist, die konzentrisch
zu der Achse 62 ist Das Anschlußstück 52 führt in einer öffnung 154 mit großem Durchmesser in die Kupplungsmuffe
~C hinein. Eine Justierschraube 80 und ein O-Ring 156 sind in dichtem Sitz gegen die Endseite der
Kupplungsmuffe 40 durch mehrere Kopfschrauben 158 angezogen. Die Innenseite der Scheibe ist mit einer
Vertiefung 160 mit hier quadratischem Querschnitt versehen, in der das Federelement eingesetzt ist
Ein hutförmiges Gehäuse 162 (siehe Fig. 1) weist einen Basisflansch 164, ein längliches Zylindergehäuse
166 und eine Abschlußkappe 168 auf, in der eine Vertiefung mit quadratischem Querschnitt zur Verankerung
des Federelements vorgesehen ist Das Gehäuse 162 ist mit der Abschlußwand des Anschlußstückes 52
durch mehrere Kopfschrauben 162 verschraubt und gegenüber diesem durch einen O-Ring 174 abgedichtet
Die Drehstabanordnung 150 weist drei Dreh- bzw. Torsionsstäbe 176, 178 und 180 mit quadratischem
Querschnitt auf. Selbstverständlich kann auch ein einzelner Torsionsstab oder eine andere Anzahl von
Torsionsstäben verwendet werden; dies hängt u. a. von der gewünschten Vorspannung und der relativen
Winkelverstellung zwischen dem Anschlußstück 52 ur,d der Kupplungsmuffe 40 des Drehgelenks 20 ab. Ein
Ende 182 des Drehstabes 176 ist gegen Verdrehung in der Vertiefung 170 des Gehäuses 162 gehalten. Das
andere Ende 184 des Drehstabes ist ebenfalls gegen Verdrehung gesichert in einer quadratischen öffnung
186 eines ringförmigen Übertragungselements 188 gehalten. Eine weitere öffnung 190 in dem Übertragungselement
nimmt ein Ende 192 des Drehstabes 178 auf, während dessen anderes quadratisches Ende 194
gegen Verdrehung in einer quadratischen öffnung 196 in einem zweiten Übertragungselement 198 verankert
ist. Eine zweite quadratische öffnung 200 in dem zweiten Übertragungselement 198 nimmt ein Ende 202
des Drehstabes 180 auf und sichert diesen gegen Verdrehung, während das andere Ende 204 dieses
Drehstabes frei durch ein Loch 206 des ersten Übertragungselements 188 ragt und in der quadratischen
Vertiefung 170 in der Scheibe 80 gegen Verdrehung gehalten ist.
Wenn das Drehgelenk 20 über einen Winkelbereich verschwenkt wird, so verdrehen sich die drei Torsionsstäbe
176, 178 und 180 um ihre Längsachsen um etwa gleiche Beträge. Die Scheibe 80 kann in ihrer
Winkelposition gegenüber der Kupplungsmuffe 40 nun so verstellt werden, daß die gewünschte Vorspannung
erreicht wird. Hierzu werden die Kopfschrauben 158 entfernt, danach die Scheibe auf die gewünschte
Winkelposition eingestellt und schließlich die Kopfschrauben wieder in entsprechende Löcher der
Kupplungsmuffe 40 eingeschraubt
Die Verwendung von Drehstäben ist günstig, weil die Vorspannung in Abhängigkeit zu dem Drehwinkel sehr
genau vorausgesagt werden kann. Ferner arbeiten Drehstäbe nach beiden Drehnchtungen, d.h. im
Uhrzeiger- und im Gegenuhrzeigersinn, mit gleichen Federkräften.
Obwohl die Scheibe 80 der Justiervorrichtung 78 im Ausführungsbeispiel mit dem Ende der Kupplungsmuffe
ίο 40 verschraubt ist, können auch andere Justiervorrichtungen
anstelle der Scheibe 80 verwendet werden, um ein Ende der Drehstabanordnung 150 zu verankern.
Beispielsweise können Justiervorrichtungen verwendet werden, wie sie in der Patentanmeldung P 27 49 758.1
vorgeschlagen worden sind.
Wie aus dem Ausführungsbeispiel weiter hervorgeht, ist der Schwenkbereich des Anschlußstückes 52 relativ
zu der Kupplungsmuffe 40 durch einen mit dieser verbundenen festen Anschlag 67 und durch einen
federnden Anschlag 66 auf etwa 340° beschränkt (siehe Fig.2 und 2A). Der federnde Anschlag 66 ist in der
Mitte durch eine Kopfschraube 68 mit einem Absatz 70 verbunden, so daß er sich zu beiden Seiten dieses
Absatzes erstreckt und bei einer Schwenkung des Anschlußstückes im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn
gegen die Kraft des Federelements in beiden Endlagen mit dem Anschlag 64 in Kontakt gelangen
kann. Der Absatz 70 ist Tiit einem Lappen 72 verbunden,
der seinerseits mit dem Anschlußstück 52 durch eine oder mehrere Kopischrauben 74 verschraubt ist.
Um in dem Fall, wenn das Federelement brechen sollte, das Drehgelenk nicht zu beschädigen und/oder
keine Beschädigungen in der Umgebung hervorzurufen, werden ein zweiter starrer Anschlag 64' (F i g. 2. 2A)
verwendet, um den maximalen Verdrehungswinkel des Drehgelenks auf ein gewünschtes Maß zu begrenzen.
Der zweite starre Anschlag 64' ist mit der Kupplungsmuffe 40 in dem gewünschten Winkelabstand in der
gleichen Ebene wie der Flansch 64 befestigt. Der zweite elastische Anschlag 66' ist ebenfalls am Block 70
befestigt, und zwar auf der entgegengesetzten Seite des Anschlages 66.
Der in F i g. 3 dargestellte Ladearm 22, der mit einem federgestützten Drehgelenk 20 versehen ist, dient zum
Füllen eines Tankwagens 24. Das Federelement ist zwischen einem Ladearm 26 und einem festen Anschluß
einer Steigleitung 27 mit einem oberen Rohrnippel 28 befestigt. Der erste bzw. innere Ladearm 26 ist mit
einem äußeren Ladearm 32 über ein zweites frei schwenkbares Drehgelenk 34 bekannter Art verbunden.
Der äußere Ladearm 32 ist mit dem aufzufüllenden Tankwagen 24 über eine bekannte, auf den Fülldruck
ansprechende Kupplung 36 verbindbar.
Wenn der gelenkige Ladearm 32 außer Betrieb ist, hält das Federelement 150 des Drehgelenks 20 die
Ladearme 26 und 32 in einer nahezu aufrechten Position, wie dies in der Fig.3 in durchgezogenen
Linien dargestellt ist. Beim Füllen nimmt der Ladearm 22 die gestrichelt dargestellte Stellung ein.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Drehgelenk mit zwei gegeneinander abgedichteten, in einer Flüssigkeitspassage liegenden Gelenkabschnitten,
die um eine gemeinsame Achse verschwenkbar sind, für Gelenkrohre von zum
Transport von Flüssigkeiten dienenden Beschikkungssystemen, bei denen ein Federelement als
Vorrichtung zum Ausgleich des Gewichts des Gelenkrohres beim Verschwenken und an beiden
Gelenkabschnitten je eine Einrichtung zum Verankern eines der entgegengesetzten Enden des
Federelements vorgesehen ist, wobei das Federelement einer Drehung der beiden Gelenkabschnitte
gegeneinander entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (ISO) aus
einer im Innern des Drehgelenks angeordneten Drehstabanordnung (25) mit mindestens zwei
Drehstäben (180, 176) besteht, daß ein Ende (204) eines ersten Drehstabes (180) in einer Verankerung
(160) in einer Justiervorrichtung des einen Gelenkabschnitts (40) und ein Ende (182) eines zweiten
Drehstabes (176) in einer Verankerung (170) des zweiten Gelenkabschnitts (52) gehalten sind und daß
zur Übertragung der Drehkraft zwischen den Drehstäben Drehübertragungselemente (188, 198)
mit den jeweils anderen Enden (202, 184) der Drehstäbe starr verbunden sind.
2. Drehgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehstabanordnung (25) drei
Drehstäbe (180,176, 178) aufweist, wobei ein erstes Drehübertragungselement (189) mit dem freien
Ende (202) des ersten Drehstabes (180) und ein zweites Drehübertragungselement (188) mit dem
freien Ende (184) des zweiten Drehstabes (176) jeweils starr verbunden ist und die beiden Drehübertragungselemente
durch einen dritten Drehstab (178) miteinander verbunden sind.
3. Drehgelenk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden
Gelenkabschnitten (52, 40) zugeordnete Anschläge (64, 66) vorgesehen sind und die Verankerungsvorrichtungen
(160, 170) für das Federelement (25) so angeordnet sind, daß letzteres eine Vorspannung
aufweist und dabei die Anschläge (64, 66) aneinanderliegen.
4. Anwendung des Drehgelenks gemäß Ansprüchen 1 bis 3, bei einem Rohrsystem zum Transport
von Flüssigkeiten mit einer Steigleitung eines Flüssigkeitsspeichers, ferner einem Drehgelenk, das
mit einem ersten Gelenkabschnitt mit der Steigleitung zur Schwenkung des Gelenkabschnitts um eine
senkrechte Achse verbunden ist und einen zweiten, mit dem ersten dicht verbundenen Gelenkabschnitt
zur Schwenkung der beiden Gelenkabschnitte um die horizontale Achse aufweist, mit einem Ladearm,
der mit dem zweiten Gelenkabschnitt verbunden ist und zwischen einer nahezu senkrechten und einer
nahezu horizontalen Stellung verschwenkbar ist, und ferner mit einer Vorrichtung zum Ausgleich des
Gewichts des Ladearms beim Verschwenken.
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