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Selbsttätige Umschaltvorrichtung für die Rohrleitung von Mazutbehältern
Bekanntlich sind die Mazutbehälter, z. B. in Häfen, gewöhnlich mit einer Landungsbrücke
v erbunden, an welcher die mit Mazut beladenen bzw. zu ladenden Tankschiffe anlegen.
Um nicht zwei für das Füllen und für das Entleeren dienende getrennte Leitungen
zwischen dem Behälter und dem Schützenraum vorsehen zu müssen und um überdies auch
eine Umstellung der Hähne bei jedem Wechsel der Strömungsrichtung entbehrlich zu
machen, wird nach einer früheren Erfindung unmittelbar neben dem Behälter eine Umschaltvorrichtung
angeordnet, welche, entsprechend der jeweiligen Pumprichtung, das Druckrohr entweder
mit der Entleerungspumpe des Behälters oder mit " dem zur Füllung des Behälters
dienenden Rohr verbindet. Diese Umschaltvorrichtung ist mit durch den Flüssigkeitsdruck
gesteuerten Klappenventilen versehen, jedoch hat es sich in der Praxis gezeigt,
daß diese Ventile nicht immerTzufriedenstellend arbeiten.
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Den Gegenstand der Erfindung bildet eine Umschaltvorrichtung, welche
außerordentlich kräftig und widerstandsfähig ist. Die neue Umschaltvorrichtungtbesteht
aus einem dreigeteilten Gehäuse,-- von dessen Teilen je einer mit der Pumpe, dem
Abflußrohr und dem Druckrohr in Verbindung steht, und einem in diesem Gehäuse vorgesehenen,
mit einem federbelasteten Kolben versehenen Zylinder, der- an seinem einen Ende
in den Pumpenraum, an seinem anderen Ende in den Abflußraum und in seiner Mitte
in den Druckraum des Gehäuses mündet. Weiterhin enthält die Vorrichtung ein Sieb
und ein Sicherheitsventil, welches ermöglicht, daß die Flüssigkeit in den Behälter
zurückströmt, falls der Druck in der Rohrleitung während der Entleerung oder der
Füllung unzulässig hoch wird.
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In der Zeichnung ist ein Beispiel einer Ausführungsform der Erfindung
dargestellt.
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Abb. = zeigt schematisch die Anordnung des Umschalters in der Rohrleitung;
Abb. 2 zeigt die in der Entleerungsstellung befindliche Umschaltvorrichtung im Schnitt;
Abb. 3 zeigt dieselbe Vorrichtung in der Füllstellung; Abb. 4 zeigt einen Schnitt
nach der Linie X-Y-Z der Abb. 2; Abb. 5 zeigt die Einzelheiten innerhalb des die
Umschaltung bewirkenden Kolbens.
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In Abb. r stellt 24 den Mazutbehälter dar, in welchen eine Tauchpumpe
25 eingesetzt ist, die in die Rohrleitung 4 arbeitet. Am Ende dieser Leitung ist
die Umschaltvorrichtung angeordnet, welche aus einem Gehäuse a besteht, das an seinem
einenEndemitderPumpenleitung 4 und an seinem anderen Ende mit der Abflußleitung
5 verbunden ist, während in seine Mitte das zur Landungsbrücke führende Druckrohr
8 mündet. In diesem Gehäuse ist ein Kolben ix verschiebbar, welcher ständig durch
die Feder 14 in Richtung auf die Pumpenleitung 4 gezogen wird. Bei Füllung des Behälters
strömt die
Flüssigkeit aus dem Druckrohr 8 durch den anschließenden
Teil des Gehäuses i in das Abflußrohr 5, wie der ausgezogene Pfeilstrich fi in Abb.
i zeigt; beim Entleeren des Behälters verschiebt der Druck der aus dem Rohr q. in
das Gehäuse eintretenden Flüssigkeit den Kolben entgegen 'der Kraft der Feder i¢
in die andere Endlage, so daß dieser der Flüssigkeit den Weg in das Druckrohr 8
freigibt, wie der gestrichelte Pfeilstrich f2 der Abb. i zeigt. Durch das Sicherheitsventili7
wird das PumpenrOhr q. unmittelbar mit dem Abflußrohr 5 verbunden, falls der Druck
in der Leitung übermäßig ansteigt. Die Flüssigkeit fließt dann auf dem durch den
Pfeilstrich f3 angedeuteten Weg in den Behälter zurück.
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Die Umschaltvorrichtung besteht in der aus Abb. 2 ersichtlichen Weise
aus einem Gehäuse i, welches in drei Räume unterteilt ist. Der Raum i steht in unmittelbarer
Verbindung mit dem Pumpenrohr q., der Raum 2 ist mit dem Füllrohr 5 verbunden, und
der Raum 3 steht über die Kanäle 6,7 (Abb. q.) und den Raum 3' mit dem Druckrohr
8 in Verbindung. In dem Raum 3' ist ein Sieb 9 angeordnet.
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Im Innern des Gehäuses ist ein mit dem Gehäuse gleichachsiger Zylinder
io angeordnet, welcher mit seinen Enden in den das Gehäuse unterteilenden Scheidewänden
gelagert ist und diese Scheidewände durchbrechend die Räume i und 2 miteinander
verbindet. Der Mittelteil des Zylinders ist mit Ausnahme der Teile 13 entfernt,
so daß also der Mittelteil des Zylinders mit dem Raum 3 bzw. 3' in Verbindung steht.
In dem Zylinder :[o ist ein Kolben ii verschiebbar, der mittels der Gelenkarme 15,16
durch die Feder 14 dauernd in seine in Abb. 3 dargestellte Endstellung gezogen wird,
wobei er die Verbindung zwischen den Räumen i und 3 unterbricht und diejenige zwischen
den Räumen 2 und 3 freigibt.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt: Bei Entleerung des
Behälters -schiebt der Druck der aus dem Pumpenrohr q. in die Umschaltvorrichtung
eintretenden Flüssigkeit den Kolben ix in seine in Abb. 2 angegebene Endstellung.
Die Flüssigkeit strömt also hierbei aus dem Rohr q. in den Raum 3, dann durch die
Kanäle 6 und 7 und durch das Sieb 9 in den Raum 3' und von hier aus in das Druckrohr
8, wie dies durch den starken Pfeilstrich in Abb. 2 gezeigt ist. Bei Füllung des
Behälters zieht die Feder 14 den Kolben ix in seine Ausgangsstellung, wie in Abb.
3 dargestellt, zurück, und die Flüssigkeit strömt aus dem Druckrohr 8 durch den
Raum 3', die Kanäle 6 und 7, den Raum 3 und den vom Kolben freigegebenen Teil des
Zylinders io in den Raum 2 und aus diesem in das Abflußrohr 5.
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Der Kolben wird in seiner äußersten, in Abb. 2 gezeigten Stellung,
die er unter dem Einfluß des Flüssigkeitsdruckes beim Entleeren des Behälters einnimmt,
gegen den Flansch 22 des Zylinders gedrückt (Abb. 5) und schließt auf diese Weise
den Raum 3 und 2 gegeneinander dicht ab. Soll jetzt von der Entleerung des Behälters
zur Füllung desselben übergegangen werden, so müßte der Kolben auf seinem Wege in
seine Ausgangsstellung die in den Räumen x und 3 befindliche Flüssigkeit komprimieren
und würde dadurch in seiner Verschiebung behindert sein. Um dies zu verhindern,
ist der Kolben mit Bohrungen 23 versehen, welche in. der in . Abb. 2 eingetragenen
Endstellung des Kolbens durch den Flansch 22 abgedichtet werden und beim Rücklauf
des Kolbens das Entweichen der hinter dem Kolben befindlichen Flüssigkeit ermöglichen.
Um andererseits das Verschieben des Kolbens in diese Endstellung auch für den Fall
zu ermöglichen, daß das Druckrohr 8 von der Umschaltvorrichtung aus . ansteigt und
demzufolge die in den Räumen i und 3 befindliche Flüssigkeit unter dem Druck der
im Rohr 8 befindlichen Flüssigkeitssäule steht, ist der Kolben mit einer weiteren
zentralen Bohrung versehen, welche durch ein unter dem Druck einer Feder 28 stehendes
Ventil 27 verschlossen wird. Die Feder 28 ist derart bemessen, daß sie das Ventil
27 gegen den statischen Druck der im ansteigenden Druckrohr 8 befindlichen Flüssigkeit-
offen hält, so daß diese Flüssigkeit durch die zentrale Bohrung des Kolbens in den
Raum 3 strömen kann, während sie beim Einsetzen des Druckes das Ventil sofort schließt.
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Die Umschaltvorrichtung gemäß der Erfindung ist mit einem Sicherheitsventil
versehen, welches aus einem zweigeteilten Gehäuse 17 besteht, dessen beide Teile
mit den Räumen i i bzw. 2 der Umschaltvorrichtung in Verbindung stehen. In der Scheidewand
2o des Gehäuses 17 ist eine Öffnung vorgesehen, welche durch das Federventil 21
verschlossen wird.
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Falls während der Entleerung des Behälters durch irgendwelche Umstände
bzw. durch Schließung des Ablaßhahnes ein unzulässig hoher Uberdruck im Druckrohr
8 entsteht, so stößt die in der Kammer 18 des Gehäuses 17 komprimierte Flüssigkeit
das Ventil 21 auf und fließt dann durch den Raum 2 und _ das Abflußrohr 5 in den
Behälter zurück, bis der Druck wieder auf seine normale Höhe zurückgeht.
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Wenn andererseits während der Füllung des Behälters die Umschaltvorrichtung
versagen sollte, indem beispielsweise der Kolben in seiner in Abb. 2 angegebenen
Endstellung verbleibt, so füllt die Flüssigkeit die Pumpenleitung q., die Abteilung
i der Umschaltvorrichtung sowie die Kammer 18 des Sicherheitsventils, und durch
den steigenden Druck dieser Flüssigkeit wird
das Ventil 21 wieder
geöffnet, so daß die Flüssigkeit trotz Versagens der Umschaltvorrichtung in den
Behälter strömen kann.