DE8003719U1

DE8003719U1 - Articulated loading arm

Info

Publication number: DE8003719U1
Application number: DE8003719U
Authority: DE
Original assignee: FMC Europe SA
Current assignee: FMC Technologies SAS
Priority date: 1979-02-12
Filing date: 1980-02-12
Publication date: 1986-01-09
Also published as: IT8019758A0; DE3005216C2; FR2448496B1; DE3005216A1; IT1220965B; FR2448496A1; GB2042466B; JPS6119519B2; JPS55107700A; GB2042466A; CA1142054A

Description

O 2. Sep. 1985O Sep. 2 1985

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Patentanwälte D1PL.-ING. "EI. ^ickmann, Dtpl.-Phys. Dr. K. FinckePatent Attorneys D1PL.-ING. "EI. ^ Ickmann, Dtpl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. RA₁VeICKMANn₁ Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing. H. Liska, Dr_n J. PrechtelDipl.-Ing. RA ₁ VeICKMANn ₁ Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing.H. Liska, Dr _n J. Prechtel

J3/2O ^80iJO MÜNCHEN 86, DENJ3 / 2O ^80iJO MUNICH 86, DEN

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89103 Sens, Cedex, Frankreich89103 Sens, Cedex, France

Gegliederter LadearmArticulated loading arm

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen gegliederten Ladearm nach dem Oberbegriff des Pat«»t^jnspruchsThe present invention relates to an articulated loading arm according to the preamble of the patent claim

Fluidladearme, die aus gegliederten Rohren konstruiert sind, werden in der Erdölindustrie weitverbreitet zum Überführen von öl oder anderen Fluiden zwischen einem Ladekai oder -daran oder einer anderen Ladestation und einem längsseits festgemachten Tanker benutzt. Ein derartiger Arm umfaßt im allgemeinen einen inneren Ausleger oder Arm, der auf einer vertikalen Steigleitung durch Rohrdrehgelenke gehalten wird, die eine Schwenkbewegung um eine horizontale und eine vertikale Achse erleichtern und einen äußeren Ausleger oder Arm, der durch ein Rohrdrehgelenk mit dem inneren Arm verbunden ist, so daß er relativ zu diesem um eine horizontale Achse verschwenkbar ist. Das äußere Ende des äußeren Armes ist so ausgebildet, daß es an einen in Reichweite des Ladearms befindlichen Rchranschluß auf einem Tanker anschließbar ist.Fluid loading arms constructed from articulated tubes are widely used in the petroleum industry for transferring oil or other fluids between one Loading quay or on it or another loading station and a tanker moored alongside. One of those Arm generally includes an inner cantilever or arm that extends through a vertical riser Pipe swivel joints is held, which facilitate a pivoting movement about a horizontal and a vertical axis and an outer boom or arm connected to the inner arm by a tubular swivel joint so that it is pivotable relative to this about a horizontal axis. The outer end of the outer arm is designed so that it can be connected to a cylinder connection on a tanker within reach of the loading arm.

Einige der durch den Ladearm überführenden Fluide weisen spezielle Eigenschaften auf, beispielsweise eine korrosive Natur, die es erforderlich macht, daß das Produktrohr aus korrosionsbeständigem Stahl oder aus einem anderen, relativ schwer zu bearbeitenden Material hergestellt wird. Damit das Produktrohr des Armes selbsttragend ist, muß es aus einer dickwandigen, schweren Leitung und Verbindungselementen konstruiert sein, die sehr teuer sind, wenn sie aus korrosionsbeständigen Materialien hergestellt werden. Andere bekannte Arme umfassen ein.. relativ leichtes, korrosionsbeständiges Produktrohr, das von einer Balkenkonstruktion oder einem Gitterwerk aus gewöhnlichem Stahl oder einer weniger teueren Legierung getragen wird, doch treten dort aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung und Kontraktion des Produktrohres und seines Trägers schwerwiegende Probleme auf, wenn Arme dieser Konstruktion zum Überführen von kryogenischen Fluiden verwendet werden.Some of the fluids transferred through the loading arm have special properties, such as a corrosive one Nature, which makes it necessary that the product pipe be made of corrosion-resistant steel or another, relatively difficult to machine material is produced. So that the product pipe of the arm is self-supporting, it must be constructed from a thick-walled, heavy pipe and fasteners, which are very expensive if they are made of corrosion-resistant materials. Other known arms include a .. Relatively lightweight, corrosion-resistant product pipe that comes from a beam construction or latticework ordinary steel or a less expensive alloy is worn, but occur there due to the different thermal expansion and contraction of the product tube and its support serious problems when arms of this construction are used to transfer cryogenic fluids.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Ladearm der eingangs genannten Art anzugeben, welcher.ein relativ leichtes Produktrohr aufweist, das aus* Material, konstruiert werden kann, das die zum Überführen korrosiver und/oder kryogenischer Fluide notwendigen Eigenschaften aufweist, sowie eine gesonderte Trägerkonstruktion aus weniger teuerem und leichter bearbeitbarem Material, die mit dem Produktrohr verbunden ist und dieses in einer Weise trägt, daß unterschiedliche Aus-_ dehnung und Kontraktion zwischen dem Rohr und seinem Träger voll ermöglicht ist.The object of the present invention is to specify a loading arm of the type mentioned, which.ein has a relatively light product tube made of * material, can be constructed that has the properties necessary for transferring corrosive and / or cryogenic fluids has, as well as a separate support structure made of less expensive and more easily machinable Material that is connected to the product pipe and supports it in such a way that different outputs expansion and contraction between the tube and its support is fully enabled.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des ^nspruchs 1 "angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of claim 1 ".

Bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Preferred and advantageous embodiments of the invention emerge from the subclaims.

Bei der vorliegenden Erfindung ist danach ein Fluid- - - - , ladearm vorgesehen, der ein gegliedertes Produktrohr und eine gegliederte Stützkonstruktion aufweist, die so miteinander verbunden sind, daß unterschiedliche thermische Ausdehnung und Kontraktion ohne Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit des Armes ausgeglichen werden. Das Produktrohr umfaßt einen inneren Arm und einen äußeren Arm, die durch ein um eine erste horizontale Achse verdrehbares Rohrdrehgelenk verschwenkbar miteinander verbunden sind. Die Stützkonstruktion umfaßt einen inneren Abschnitt, der durch ein entv/eder um die erste Achse oder eine dazu parallele Achse verdrehbares Lager mit einem äußeren Abschnitt verschwenkbar verbunden ist. Die inneren Enden des Produktrohres und der Stützkon- jIn the present invention is thereafter a fluid - - -, Loading arm provided which has an articulated product tube and an articulated support structure that are interconnected in such a way that different thermal expansion and contraction without impairment the functionality of the arm must be balanced. The product tube includes an inner arm and one outer arm, which can be pivoted with one another by a tubular swivel joint which can be rotated about a first horizontal axis are connected. The support structure includes an inner section which is formed by either one around the first Axis or a parallel axis rotatable bearing is pivotably connected to an outer portion. The inner ends of the product pipe and the support con j

struktion sind verdrehbar mit einer vertikalen Steig·- >struktion are rotatable with a vertical rise · ->

leitung verbunden,- die eine Bewegung des Produktrohres und der Stützkonstruktion um eine vertikale und eine zu ersten Achse parallele zweite horizontale Achse ermöglicht. Das äußere Ende der Stützkonstruktion ist drehbar mit dem äußeren Arm des Produktrohres verbunden, und zwar durch ein um eine dritte horizontale Achse verdrehbares Lager. Die dritte horizontale Achse ist zur ersten und zweiten horizontalen Achse parallel.line connected, - the one movement of the product pipe and the support structure about a vertical axis and a second horizontal axis parallel to the first axis enables. The outer end of the support structure is rotatably connected to the outer arm of the product pipe, by a bearing that can be rotated about a third horizontal axis. The third horizontal axis is parallel to the first and second horizontal axis.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in denSeveral embodiments of the invention are shown in FIGS

Figuren dargestellt und werden im folgenden näher be- \ Presented figures and more detail in the following \

schrieben. Es zeigen: iwrote. It show: i

I ' Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in schematischer j I ' Figure 1 shows a first embodiment in schematic j

und isometrischer Darstellung, wobei die parallele Anordnung des Produktrohres und der Stützkonstruktion gezeigt sind; Iand isometric illustration, the parallel arrangement of the product pipe and the Support structure are shown; I.

Figur 2 in vergrößerter Darstellung eine Rückansicht . ·FIG. 2 shows, in an enlarged illustration, a rear view. ·

des Ladearms nach Figur 1; % the loading arm of Figure 1; %

• ft ft · ft · * ■* · * ♦• ft ft · ft · * ■ * · * ♦

Figur 3 in vergrößerter Darstellung eine Seitenansicht des Ladearms nach Figur 1;FIG. 3, in an enlarged illustration, a side view the loading arm of Figure 1;

Figur 4 einen Teil der Rückansicht des Ladearms nach Figur 1 in vergrößerter Darstellung und teilweise im Schnitt, wobei Einzelheiten einer Einrichtung zum Befestigen des Armes an der Steigleitung gezeigt sind;Figure 4 shows a part of the rear view of the loading arm Figure 1 in an enlarged view and partially in section, with details of a Means for attaching the arm to the riser are shown;

Figur 5 einen Teil der Rückansicht des Ladearms nach Figur 1 in vergrößerter Darstellung und teilweise im Schnitt, wobei Einzelheiten der gegliederten Verbindungen zwischen dem inneren und äußeren Arm des Ladearms nach Figur 2 gezeigt sind;FIG. 5 shows a part of the rear view of the loading arm according to FIG. 1 in an enlarged illustration and partially in section, showing details of the articulated connections between the interior and outer arm of the loading arm of Figure 2 are shown;

Figur 6 eine Teilansicht des Ladearms nach Figur 1 in vergrößerter Darstellung und teilweise im Schnitt quer zu denPfeilen 6 - 6 in Figur 1;FIG. 6 shows a partial view of the loading arm according to FIG. 1 in an enlarged illustration and partially in section across arrows 6-6 in Figure 1;

Figur 7 eine Seitenansicht eines Teils der in Figur 6 dargestellten Ladearmelemente; 'Figure 7 is a side view of a portion of the loading arm members shown in Figure 6; '

Figur 8 eine andere Ausführungsform des in den Figuren 1 bis 7 gezeigten Ladearms, wobei Einzelheiten der gegliederten Verbindungen zwischen dem inneren und äußeren Arm dargestellt sind;Figure 8 shows another embodiment of the loading arm shown in Figures 1 to 7, with details the articulated connections between the inner and outer arms are shown;

Figuren 9 und 10 weitere Ausführungsformen eines Lade armes gemäß der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung;FIGS. 9 and 10 show further embodiments of a loading arm according to the present invention in FIG schematic representation;

Figur 11 eine isometrische Darstellung einer noch anderen Ausführungsform eines Ladearms gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der die Stützkonstruktion ebenfalls Fluid leiten kann.FIG. 11 is an isometric view of yet another embodiment of a loading arm according to FIG present invention in which the support structure can also conduct fluid.

1. Ausführungsform - Figuren 1 bis 71st embodiment - Figures 1 to 7

Diese Ausführungsform öines erfindungsgemäßen Fluidladearms 11 enthält ein gegliedertes Produktrohr 12 (Figur 1), das in paralleler Anordnung an eine gegliederte Trägerkonstruktion 13 montiert ist. Das Produktrohr 12 (Figuren 1, 2) umfaßt einen inneren Arm 17» der durch ein um eine horizontale Achse A drehbares Rohrdrehgelenk 19 mit einem äußeren Arm 18 schwenkbar verbunden ist. Die parallel angeordneteThis embodiment of a fluid loading arm according to the invention 11 contains an articulated product pipe 12 (Figure 1), which is arranged in parallel on an articulated Support structure 13 is mounted. The product tube 12 (Figures 1, 2) comprises an inner one Arm 17 'which is formed by a tubular swivel joint 19 with an outer arm 18 that is rotatable about a horizontal axis A is pivotally connected. The parallel arranged

Stützkonstruktion 13 umfaßt einen inneren Abschnitt 231 der durch ein Drehgelenk 25, das um eine zur Achse A parallele Achse B verdrehbar ist, mit einem äußeren Abschnitt 24 schwenkbar verbunden ist. Das innere Ende des inneren Armes 17 ist mit einer vertikalen Steigleitung 29 (Figuren 1 bis 4) durch ein Paar Rohrdrehgelenke 30, 31 "(Figuren 2, 4) und ein Paar Rohrkrümmer 35, 36 verbunden, so daß er um eine vertikale Achse C und eine horizontale Achse F verschwenkbar ist, wobei die Achse F parallel zu den Achsen A und B ist. Das innere Ende des inneren Stützabschnitts 23 ist mit der vertikalen Steigleitung 29 über eine Stütze 37 und ein Paar Drehgelenke 41, 42 verbunden, so daß er um die vertikale Achse C und die horizontale Achse F "verschwenkbar ist.Support structure 13 comprises an inner portion 231 by a swivel joint 25, which about a to the axis A parallel axis B is rotatable, is pivotably connected to an outer section 24. The inner end the inner arm 17 is connected to a vertical riser 29 (Figures 1 through 4) through a pair of swivel joints 30, 31 "(Figures 2, 4) and a pair of elbows 35, 36 connected so that it is about a vertical axis C. and a horizontal axis F is pivotable, the axis F being parallel to the axes A and B. That The inner end of the inner support section 23 is connected to the vertical riser 29 via a support 37 and a pair of swivel joints 41, 42 connected so that he is pivotable about the vertical axis C and the horizontal axis F ".

Das Drehgelenk 42 (Figur 4) umfaßt ein inneres ringförmiges Einsteckelement 42a, das am oberen Abschnitt 29a der Steigleitung 29 fixiert ist, ein äußeres, das Steckelement 42a aufnehmendes ringförmiges Gegenelement 42b, welches den oberen Abschnitt 29a der Steigleitung 29 koaxial umgibt, und mehrere Kugeln oder andere geeignete rollfähige Lagerelemente 47 in Laufringen 48, die das Steckelement 42a und sein Gegenelement 42b drehbar miteinander verbinden. Eine ringförmige Stützplatte 49 mit einer zentralen Öffnung 53 ist auf dieThe swivel joint 42 (Figure 4) includes an inner annular male member 42a which is attached to the upper portion 29a of the riser 29 is fixed, an outer, the plug element 42a receiving annular counter-element 42b, which coaxially surrounds the upper portion 29a of the riser 29, and a plurality of balls or other suitable ones rollable bearing elements 47 in races 48, which the plug-in element 42a and its counter-element 42b connect rotatably with each other. An annular support plate 49 with a central opening 53 is on the

Oberseite des Gegenelementes 42b geschweißt oder anderweitig damit verbunden. Eine an der Platte 49 land an i b iföi Pltt 5jf bTop of the counter element 42b welded or otherwise connected thereto. One land on plate 49 i b iföi Pltt 5jf b

einer oberen ringförmigen Platte 5jf befestigte isolierende Buchse 54 erzeugt eine thermische Isolierung und bildet eine Stütze für das Rohrdrehgelenk 31, welches an die obere Platte 55 geschweißt oder anderweitig damit verbunden ist.insulating attached to an upper annular plate 5jf Bushing 54 creates thermal insulation and forms a support for the swivel joint 31, which is attached to the top plate 55 is welded or otherwise connected thereto.

Die Stütze 37 und eine Platte 58 (Figur 4), die aneinander sowie an die Platte 49 geschweißt oder anderweitig verbunden sind, bilden eine Stütze für ein inneres Element 59 des Drehgelenks 41. Das äußere Element 60 des Gelenks 41 ist an den inneren Abschnitt 23 der Stützkonstruktion 13 geschweißt oder anderweitig damit verbunden. Das innere Element 59 und das äußere Element 60 des Gelenks 41 sind durch mehrere rollfähige Lagerelemente 63 in herkömmlicher Weise miteinander verbunden. Der obere Abschnitt 29a der Steigleitung 29 ist an einen unteren Abschnitt 29b (Figur 2) durch eine Stütze verbunden, die ein Winkelstück 64 und eine Platte 65 enthält. Die Steigleitung 29 ist in vertikaler Stellung auf einem Dock oder Kai 68 (Figuren 1 bis 3) befestigt, beispielsve ise durch mehrere Winkelstücke 69 und eine Basisplatte 70. Eine Einlaßleitung 72 (Figuren 1, 2, 4), die an das untere Ende des Rohrdrehgelenks mittels geeigneter Rohrleitung 73 (Figur 4) angeschlossen ist, leitet Fluid in das oder aus dem inneren Enda des Produktrohres 12.The support 37 and a plate 58 (Figure 4) which are welded to each other as well as to the plate 49 or otherwise are connected, form a support for an inner element 59 of the swivel joint 41. The outer element 60 of the Hinge 41 is welded or otherwise connected to the inner portion 23 of the support structure 13. The inner element 59 and the outer element 60 of the joint 41 are supported by several rollable bearing elements 63 connected together in a conventional manner. The upper portion 29a of the riser 29 is connected to a lower portion 29b (Figure 2) by a support comprising an elbow 64 and a plate 65 contains. The riser 29 is fixed in a vertical position on a dock or quay 68 (Figures 1 to 3), for example by several elbows 69 and a base plate 70. An inlet line 72 (Figures 1, 2, 4), which are connected to the lower end of the tubular swivel joint by means of a suitable pipe 73 (Figure 4) directs fluid into or out of the inner end of the product tube 12.

Das Drehgelenk 25 (Figur 5) enthält ein ringförmiges inneres Element 76 und ein ringförmiges äußeres Element 77, die beide..durch ein Lagersystem, beispielsweise mehrere Kugeln oder andere geeignete rollfähige Lagerelemente 78 miteinander verbunden sind. Ein Paar Platten 81a, 81b sind an das äußere Element 77 und das äußere Ende des inneren Abschnitts 23 der Stützkon-The pivot joint 25 (Figure 5) includes an annular inner member 76 and an annular outer member 77, both .. by a storage system, for example several balls or other suitable rollable Bearing elements 78 are connected to one another. A pair of plates 81a, 81b are attached to the outer member 77 and the outer end of the inner section 23 of the support con-

struktion 13 geschweißt oder anderweitig damit verbunden. Eine Verbindungsstütze 82 (Figur 5), die einen im wesentlichen U-förmigen äußeren Abschnitt 82a und einen flachen inneren Abschnitt 82b aufweist, ist an das innere Ende des inneren Lagerelements 76 geschweißt oder anderweitig daran befestigt, um den äußeren Abschnitt 24 der Stützkonstruktion abzustützen.Structure 13 welded or otherwise connected to it. A connecting post 82 (Figure 5) which has a substantially U-shaped outer portion 82a and a flat inner portion 82b is attached to the inner end of inner bearing member 76 welded or otherwise attached to the outer portion 24 to support the support structure.

Das äußere Ende des äußeren Abschnitts 24 der Stützkonstruktion 13 ist drehbar am äußeren Arm 18 des Produktrohres 12 befestigt, und zwar durch ein Drehgelenk oder ein anderes drehbares Lager 88, welches um eine zu den Achsen A, B und F parallele horizontale Achse G verdrehbar ist. Das Lager oder Gelenk 88 enthält ein äußeres oder aufnehmendes Element 88a, ein inneres oder Steckelement 88b und Kugeln oder andere rollfähige Lagerelemente 88c. Das äußere oder aufnehmende Element 88a des Lagers 88 ist mittels zweier Stützen 84, 85 am äußeren Abschnitt 24 fixiert und das innere oder Steckelement 88b des Lagers an den äußeren Arm 18 geschweißt oder anderweitig daran fixiert.The outer end of the outer portion 24 of the support structure 13 is rotatable on the outer arm 18 of the Product pipe 12 attached by a pivot or other rotatable bearing 88, which is rotatable about a horizontal axis G parallel to the axes A, B and F. The bearing or joint 88 includes an outer or female member 88a, an inner or male member 88b, and balls or others rollable bearing elements 88c. The outer or female member 88a of the bearing 88 is supported by two supports 84, 85 fixed to the outer section 24 and the inner or plug element 88b of the bearing to the outer arm 18 welded or otherwise fixed to it.

Das innere Lagerelement 88b und der Leitungsabschnitt 89 weisen gegenüberliegende Flansche90, 91 auf, die über mehrere umfangsmäßig verteilte Bolzen 92 miteinander verbunden sind, und eine zwischen den Flanschen 90, 91 angeordnete isolierende Flanschdichtung 93 erzeugt eine Wärmebarriere, welche die Wärmeübertragung zwischen der Stützkonstruktion 13 und dem Produktrohr 12 reduziert. Die Leitung 89 ist an einer Stelle mit dem äußeren Arm 18 verbunden, welche bewirkt, daß dieser bezüglich der Achse G im wesentlichen ausbalanciert ist, wenn das Rohrdrehgelenk 19 (Figur 1) demontiert und der äußere Arm 18 vom inneren Arm 17 gelöst ist. Dies erleichtert die Reparatur und/oder das Auswechseln des Rohrdrehgelenks 19. Gewöhnlicherweise trägt das Produktrohr 12The inner bearing element 88b and the conduit section 89 have opposite flanges 90, 91 which are connected to one another via several circumferentially distributed bolts 92 are connected, and an insulating flange seal 93 disposed between the flanges 90, 91 creates a Thermal barrier, which reduces the heat transfer between the support structure 13 and the product pipe 12. The line 89 is connected to the outer arm 18 at a point which causes the latter with respect to the Axis G is essentially balanced when the swivel joint 19 (Figure 1) is dismantled and the outer Arm 18 is detached from the inner arm 17. This makes it easier to repair and / or replace the swivel joint 19. The product tube usually carries 12

an seinem äußeren Ende eine dreifache Drehgelenk^ konstruktion 94 (Figur 1), die ein erstes, zweites und drittes Drehgelenk 95, 96 bzw. 97 umfaßt, die mit mehreren Rohrkrümmern 98, 99 "bzw. 100 verbunden sind.at its outer end a triple swivel ^ construction 94 (Figure 1), the first, second and third swivel joint 95, 96 and 97, which are connected to a plurality of pipe bends 98, 99 "and 100, respectively.

Die . Stützkonstruktion 13 (Figuren 1 bis 3) enthält eine Pantographeneinrichtung, die eine innere Seilscheibe 106, eine äußere Seilscheibe 107, eine Hydraulikpresse 108 und zwei Seile 112 und 113 umfaßt. Die innere Seilscheibe 106 ist drehbar an das untere Ende des inneren Abschnitts 23 montiert, und zwar durch eine koaxial zu einer horizontalen Mittellinie D angeordnete Achse 114 (Figur 2), die sich quer durch den Abschnitt 23 erstreckt. Die äußere Seilscheibe 107 (Figur 5) ist an das innere Element 76 des Drehgelenks 25 am äußeren Ende des inneren Abschnitts 23 montiert und ist an dem inneren Teil des äußeren Abschnitts 24 durch eine Stütze 118 und eine Stütze 119 fixiert, wobei die Stützen an die Seilscheibe 107 bzw. den Abschnitt 24 geschweißt oder anderweitig daran befestigt sind. Die Stütze 118 und die Verbindungsstütze 119 sind durch mehrere Bolzen miteinander verbunden, die beim Reparieren der Stützkonstruktion 13 das Lösen der Stütze 118 von der Verbindungsstütze 119 erleichtern. Die Seile 112 und 113 (Figuren 1 bis 3) sind über die Seilrollen 106, 107 geführt, derart, daß die inneren Enden dieser Seile an der inneren Seilrolle 106 und die äußeren Enden dieser Seile an der äußeren Seilscheibe 107 befestigt sind. Die Hydraulikpresse 108 (Figur 3), die mit der inneren Seilrolle 106 und einer Öse 124 verbunden ist, die an den inneren Abschnitt 23 geschweißt oder anderweitig damit verbunden ist, verdreht die innere Seilscheibe 106 um die Mittellinie D, um die innere Seilscheibe 107 und den äußeren Abschnitt 24 um die Drehachse E zn verschwenken und dadurch den äußeren Abschnitt 24 der Stützkonstruktion 13 und den äußerenThe . Support structure 13 (FIGS. 1 to 3) contains a pantograph device which comprises an inner pulley 106, an outer pulley 107, a hydraulic press 108 and two cables 112 and 113. The inner pulley 106 is rotatably mounted to the lower end of the inner section 23 by an axis 114 (FIG. 2) coaxial with a horizontal centerline D and extending transversely through the section 23. The outer pulley 107 (Figure 5) is mounted to the inner member 76 of the pivot 25 at the outer end of the inner section 23 and is fixed to the inner part of the outer section 24 by a support 118 and a support 119, which supports are attached to the Pulley 107 or the section 24 are welded or otherwise attached to it. The support 118 and the connecting support 119 are connected to one another by a plurality of bolts which make it easier to detach the support 118 from the connecting support 119 when the support structure 13 is repaired. The ropes 112 and 113 (FIGS. 1 to 3) are guided over the pulleys 106, 107 in such a way that the inner ends of these ropes are attached to the inner pulley 106 and the outer ends of these ropes are attached to the outer pulley 107. The hydraulic press 108 (Figure 3), which is connected to the inner pulley 106 and an eyelet 124 welded or otherwise connected to the inner section 23, rotates the inner pulley 106 about the centerline D, about the inner pulley 107 and the outer portion 24 pivot about the axis of rotation E zn and thereby the outer portion 24 of the support structure 13 and the outer

— Q —- Q -

Arm 18 des Produktrohres 12 anzuheben oder abzusenken.Arm 18 of the product pipe 12 to raise or lower.

Vie in der Figur 3 dargestellt, enthält die gegliederte Stützkonstruktion 13 ein Gegengewicht 125, das so ausgelegt ist, daß es den größten Teil des Gewichts derVie shown in Figure 3 contains the articulated Support structure 13 includes a counterweight 125 which is designed to carry most of the weight of the

Stützkonstruktion 13 und des gegliederten Produktrohres 12, beide um die Mittellinie D verschwenkbar,ausgleicht. Das Gegengewicht 125 ist mit einem Ausleger 126 verbunden, der über die Achse 114 an der inneren Seilscheibe 106 befestigt ist (Figur 2), wodurch eine Verdrehung um die Mittellinie D zusammen mit der inneren Seilscheibe 106 ermöglicht ist.Support structure 13 and the articulated product pipe 12, both pivotable about the center line D, compensates. The counterweight 125 is connected to a boom 126 which is attached to the inner pulley via the axis 114 106 is attached (Figure 2), causing a twist about the center line D along with the inner pulley 106 is enabled.

Der innere Abschnitt 23 der Stützkonstruktion 13 ist relativ zur Steigleitung 29 um die horizontale Achse F (Figuren 1 bis 4) verschwenkbar, und zwar mittels einer Seilscheiben- und Seilkonstruktion, die mehrere Seilscheiben 130 bis 132, zwei Seile 136,137 und eine Hydraulikpresse 138 umfaßt. Die Seilscheibe 130 ist an die Stütze 37 (Figur 2) geschweißt oder anderweitig drehfest daran fixiert und die Seilscheibe 131 drehbar an eine Welle 142 montiert, die am inneren Abschnitt 23 befestigt ist. Ein'Ende des Seiles 136 (Figur 2) ist um die Seilscheibe 130 geführt und daran befestigt, während das andere Ende an einer Kolbenstange 144 befestigt ist, die wiederum mit einem nicht dargestellten Kolben im Inneren eines Zylinders der Presse 138 verbunden ist. Ein mittlerer Abschnitt des Seiles 136 ist um die Seilscheibe 131 geführt. Die Seilscheibe 132 ist drehbar auf einer Welle 143 angebracht, die am inneren Abschnitt 23 der Stützkonstruktion 13 befestigt ist. Eine Ende des Seiles 137 ist um die Seilscheibe 130 gezogen und daran befestigt, und das äußere Ende ist um die Seilscheibe 132 gezogen und an einer Kolbenstange 145 (Figur 2) befestigt, die ebenfalls mit dem Kolben im Inneren der Hydraulikpresse 138 verbunden ist.The inner section 23 of the support structure 13 is about the horizontal axis F relative to the riser 29 (Figures 1 to 4) pivotable, namely by means of a pulley and rope construction, the several pulleys 130 to 132, two ropes 136, 137 and a hydraulic press 138. The pulley 130 is on the support 37 (FIG. 2) is welded or otherwise non-rotatably fixed to it and the pulley 131 is rotatable mounted on a shaft 142 attached to the inner section 23. One end of the rope 136 (Figure 2) is passed around the pulley 130 and attached thereto, while the other end is attached to a piston rod 144 which in turn is connected to a piston (not shown) inside a cylinder of the press 138 is. A middle section of the rope 136 is guided around the sheave 131. The pulley 132 is rotatably mounted on a shaft 143 which is attached to the inner portion 23 of the support structure 13. One end of the rope 137 is drawn around and attached to the pulley 130 and the outer end is around the pulley 132 is pulled and attached to a piston rod 145 (Figure 2), which is also with the piston inside the hydraulic press 138 is connected.

Folglich bewirkt Einleiten von Fluid unter Druck in den unteren Abschnitt der Presse 138 durch eine Einlaß-/ Auslaßöffnung 149 und gleichzeitiges Auslassen von Fluid aus dem oberen Abschnitt der Presse 138 durch eine Ein-Thus, introducing fluid under pressure into the lower portion of the press 138 through an inlet / Outlet port 149 and simultaneous discharge of fluid from the upper portion of the press 138 through an inlet

laß-/Auslaßöffnung 150, daß der Kolben der Presse sichlet / outlet port 150 that the piston of the press is

oder unten
nach oben/bewegt und der innere Abschnitt 23 (Figur 3)or below
up / moved and the inner section 23 (Figure 3)

im Gegenuhrzeigersinn um die Achse F verschwenkt wird, wodurch das äußere Ende dieses Abschnitts 23 abgesenkt wird. Auf ähnliche Weise bewirkt Einleiten von Fluid unter Druck in den oberen Abschnitt der Presse 138 durch '" %\ die Einlaß-/Auslaßöffnung 150 und gleichzeitiges Auslassenis pivoted counterclockwise about the axis F, whereby the outer end of this section 23 is lowered. Similarly, introducing fluid under pressure into the upper portion of the press 138 through '" % \ causes inlet / outlet port 150 and discharging at the same time

<S^:J von Fluid aus dem unteren Abschnitt der Presse 138, daß<S ^: J of fluid from the lower section of the press 138 that

j|| der Kolben sich nach unten^Dewegt und dadurch das äußerej || the piston moves downward and thereby the outer

%i Ende des inneren Abschnitts 23 anhebt. % i end of inner section 23 lifts.

ι; ' 2. Ausführungsform ι; 2nd embodiment

Eine zweite Ausführungsform eines gegliederten Fluidladearms nach der vorliegenden Erfindung ist in der Figur teilweise dargestellt und enthält eine Einrichtung zum Befestigen eines horizontalen Abschnitts des Produktrohres innerhalb der hohlen Drehgelenke 25 und 41, aber mit Abstand davon. Die vertikale Steigleitung 73 und der äußere' Arm 18 der zweiten Ausführungsform entsprechen denen der ersten Ausführungsform nach den Figuren 1 bis In dieser zweiten Ausführungsform ist koaxial im Inneren des Drehgelenks 41 und mit Abstand davon ein Rohrdrehgelenk 30a befestigt. Ein Rohrkrümmer 35a verbindet das Rohrdrehgelenk 30a mit dem Rohrdrehgelenk 31. Ein kurzer Rohrschuß 151 verbindet das Rohrdrehgelenk 30a und einen Rohrkrümmer 36a eines inneren Armes 17a des Produktrohres 12a. Ein Rohrdrehgelenk 19a ist koaxial im Inneren des Drehgelenks 25 und mit Abstand davon angeordnet, aber '■" - nicht mit diesem Gelenk 25 verbunden. Ein kurzer Rohrschuß 155 und ein Rohrkrümmer 156 verbinden das äußere Ende des inneren Armes 17a und das Rohrdrehgelenk 19a.A second embodiment of an articulated fluid loading arm in accordance with the present invention is shown in the figure partially shown and includes means for securing a horizontal section of the product tube within the hollow swivel joints 25 and 41, but with Distance from it. The vertical riser 73 and the outer arm 18 correspond to the second embodiment those of the first embodiment according to Figures 1 to In this second embodiment is coaxial inside of the swivel joint 41 and a tubular swivel joint 30a attached at a distance therefrom. A pipe elbow 35a connects that Pipe swivel joint 30a with the pipe swivel joint 31. A short pipe section 151 connects the pipe swivel joint 30a and one Elbow pipe 36a of an inner arm 17a of the product pipe 12a. A swivel tube 19a is coaxial inside the Swivel joint 25 and arranged at a distance from it, but '■ "- not connected to this joint 25. A short section of pipe 155 and a pipe elbow 156 connect the outer end of the inner arm 17a and the pipe swivel 19a.

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¹ -'Vi - ¹ -'Vi -

Ein Rohrkrümmer 157 verbindet das Rohrdrehgelenk 19a und das innere Ende des äußeren Armes 18. Andere Teile der zweiten Ausführungsform entsprechen jener ersten Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 7. Eine Längenkontraktion oder -ausdehnung des Armes 17a kann bewirken, daß das Rohrdrehgelenk 19a sich näher zum inneren Element 76 des Drehgelenks 25 bewegt, jedoch verhindert ausreichendes Spiel eine Kollision der beiden.A pipe elbow 157 connects the pipe swivel 19a and the inner end of the outer arm 18. Other parts of the The second embodiment corresponds to that first embodiment according to FIGS. 1 to 7. A length contraction or expansion of arm 17a may cause swivel tube 19a to move closer to inner member 76 of the pivot joint 25 moves, but sufficient play prevents a collision of the two.

5. Ausführungsform5th embodiment

Eine dritte Ausführungsform eines gegliederten Fluidladearms nach der vorliegenden Erfindung ist in der Figur 9 gezeigt. Diese Ausführungsform enthält eine Einrichtung zum Montieren eines horizontalen Abschnitts des Produktrohres 12b durch das hohle Drehgelenk 41, wie es in Figur 8 dargestellt ist, weist jedoch ein Produktrohr 12b mit einem inneren Arm 17b und einem äußeren Arm 18b auf, von denen jeder etwas kürzer als die entsprechenden Arme des Produktrohres 12a nach Figur 8 ist. Die Arme 17b, 18b sind durch kurze Rohrschüsse 160 und ein Rohrdrehgelenk 19b verbunden, wobei letztgenanntes in geeignetem Abstand unterhalb des Drehgelenks 25 angeordnet ist. Das innere und äußere Ende des Produktrohres sind in der aus den Figuren 1 bis 7 und der dazugehörigen Beschreibung hervorgehenden Art und Weise gehalten.A third embodiment of an articulated fluid loading arm according to the present invention is shown in FIG. This embodiment includes a Means for mounting a horizontal portion of the product pipe 12b through the hollow swivel 41, such as it is shown in Figure 8 but has a product tube 12b with an inner arm 17b and an outer arm 18b, each of which is slightly shorter than the corresponding one Arms of the product pipe 12a according to FIG. The arms 17b, 18b are formed by short pipe sections 160 and a pipe swivel joint 19b, the latter being arranged at a suitable distance below the swivel joint 25 is. The inner and outer ends of the product pipe are shown in FIGS. 1 to 7 and the associated one Description kept emerging manner.

4. Ausführungsform4th embodiment

Eine vierte Ausführungsform eines gegliederten Fluidladearms nach der vorliegenden Erfindung, die in Figur dargestellt ist, enthält auch eine Einrichtung zum Montieren eines horizontalen Abschnitts des Produktrohres durch das hohle Drehgelenk 41 nach Figur 8 und einen inneren und äußeren.Arm 17c» 18c, die jeweils langer sind, um einen Rohrschuß 162 und ein Rohrdrehgelenk 19c, dieA fourth embodiment of an articulated fluid loading arm according to the present invention shown in Figure also includes means for mounting a horizontal section of the product pipe through the hollow swivel joint 41 of Figure 8 and a inner and outer arm 17c »18c, which are each longer, to a pipe section 162 and a pipe swivel 19c, the

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- 12 - - 12 -

die beiden Arme verbinden, oberhalb des Drehgelenks 25 anzuordnen. Das innere und äußere Ende des Produktrohres 12c sind beide so gehalten, wie es aus den Figuren 1 bis und der dazugehörigen Beschreibung hervorgeht.connect the two arms to be arranged above the swivel joint 25. The inner and outer ends of the product pipe 12c are both kept as is evident from FIGS. 1 to and the associated description.

5. Ausführungsform5th embodiment

Die Ausführungsform eines gegliederten Ladearms nach der vorliegenden Erfindung, die in der Figur 11 dargestellt ist, ähnelt jener in den Figuren 1 bis 7 dargestellten, mit Ausnahme, daß die Stützkonstruktion 13d aus Rohrelementen oder anderen fluidleitenden Elementen konstruiert ist, wodurch zwei getrennte Strömungsleitungen zwischen dem Dock oder Kai 78 und einem nicht dargestellten Tanker herstellbar sind. Der äußere Abschnitt 24d der leitenden Stützkonstruktion 13d trägt an seinem äußeren Ende ein dreifaches Rohrdrehgelenk 166, welches ein erstes, ein zweites und ein drittes Rohrdrehgelenk 167, 168 bzw. 169 aufweist, die durch zwei Rohrkrümmer 173, 174 miteinander verbunden sind, und das äußere Ende des Produktarmes 18d endet mit einem ähnlichen dreifachen Drehgelenk 175. Der Arm 18d ist bei 190 drehbar mit dem Abschnitt 24d der leitenden Stützkonstruktion 13d verbunden, und zwar in im wesentlichen derselben Art und Weise, wie es aus den Figuren 1 bis 7 und der dazugehörigen Beschreibung hervorgeht. Das innere Ende des Produktrohres ist zum Abstützen der in den Figuren 1 bis 7 gezeigten Art und Weise an eine Steigleitung 29Xct montiert. Das innere Ende der Trägerkonstruktion ist mit der hohlen Steigleitung 29d durch ein Paar über einen Rohrkrümmer 184 miteinander verbundenen Rohrdrehgelenken 179, 180 verbunden. Ein Rohrkrümmer 135 am -inneren Ende des Produktrohres erstreckt sich durch die Seitenwand des Rohrkrümmers 184 und ist an diesen zwecks Herstellung einer flüssigkeitsdichten Abdichtung in der Seitenwand des Rohrkrümmers 184 geschweißt. Eine vertikale Leitung 17§ ist mit.dem unteren Ende des Rohr-The embodiment of an articulated loading arm according to the present invention, which is shown in FIG is similar to that shown in Figures 1 to 7, except that the support structure 13d is made of tubular members or other fluid-conducting elements, creating two separate flow lines can be produced between the dock or quay 78 and a tanker (not shown). The outer portion 24d the conductive support structure 13d carries at its outer end a triple swivel joint 166, which a first, a second and a third swivel joint 167, 168 and 169, which are connected to one another by two pipe bends 173, 174, and the outer End of product arm 18d terminates with a similar triple pivot 175. Arm 18d is rotatable at 190 connected to portion 24d of conductive support structure 13d in substantially the same manner and manner as it emerges from FIGS. 1 to 7 and the associated description. The inner end of the Product pipe is to support the in Figures 1 to 7 to a riser 29Xct assembled. The inner end of the support structure is connected to the hollow riser 29d by a pair a pipe bend 184 interconnected pipe swivel joints 179, 180 connected. A pipe bend 135 am -Inner end of the product pipe extends through the side wall of the pipe bend 184 and is on this welded in the side wall of the pipe elbow 184 to produce a liquid-tight seal. One vertical pipe 17§ is with. the lower end of the pipe

krümmers 135 und einer Einlaßleitung 172 verbunden, um Fluid dem Produktrohr 12d zuzuführen. Eine andere Einlaßleitung 185, die an die Steigleitung 12d geschweißt ist, leitet Fluid in den Raum zwischen der inneren Wand der Steigleitung 29d und der äußeren V/and der vertikalen Leitung 178. Auf diese Weise kann Fluid von der Einlaßleitung 172 durch die vertikale Leitung 178 und durch das Produktrohr 12d zur dreifachen Drehgelenkkonstruktion 175' strömen und ein anderes Fluid kann von der Einlaßleitung 185 durch den Raum zwischen der Steigleitung 29d und*der Leitung 176 durch die Stützkonstruktion 13d zur dreifachen Drehgelenkkonstruktion 166 strömen. Die Einrichtung zum Anheben und Absenken des Ladearmes nach Figur 11 (nur teilweise dargestellt) ähnelt jener Einrichtung, die aus den Figuren 1_tbis 7 und der dazugehörigen Beschreibung hervorgeht.manifold 135 and inlet conduit 172 for supplying fluid to product tube 12d. Another inlet conduit 185 welded to the riser 12d directs fluid into the space between the inner wall of the riser 29d and the outer V / and of the vertical conduit 178 and flow through product tube 12d to triple swivel structure 175 'and another fluid may flow from inlet line 185 through the space between riser 29d and line 176 through support structure 13d to triple swivel structure 166. The means for raising and lowering the loading arm according to Figure 11 (only partially shown) similar to that means of Figures 1 to 7 _t and the corresponding disclosure.

Die vorliegende Erfindung schafft eine an eine Steigleitung montierte Stützkonstruktion, die bei beiden Enden mit entsprechenden Enden eines gegliederten Produktrohres verbunden ist, um eine Stütze für das Produktrohr zu bilden. Dies ermöglicht die Verwendung von leichtem Material im Produktrohr und reduziert die Konstruktionskosten.The present invention provides a riser-mounted support structure that works with both Ends connected to corresponding ends of an articulated product pipe to provide support for the Form product tube. This enables the use of lightweight material in the product pipe and reduces the Construction costs.

Claims

Patent attorneys Dipl.-Ing. H. WEicitMANNft) Jw ... p «VsIj5R.fe.lvWft: KE Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber Dr. Ing.H. LiSKA, Dr. J. Prechtel D / 20 8000 MÜNCHEN 86, POSTBOX 860 820 MOHLSTRASSE 22, PHONE NUMBER. 98o352 claims for protection

1. Articulated loading arm with one attached to a riser Support structure to be attached, characterized by the following features:

a product tube (12, 12a to 12d) having an inner arm (17, 17a), an outer arm (18, 18d) and one articulated pipe connection (19, 19a, 19b, 19c) for rotatably connecting the outer and inner arms to one another,

a support structure (13, 13d) having an inner section (23) and an outer section (24, 24d) and an articulated connection (25) for rotatable connection of the outer and inner sections together,

an articulated connecting device (30 or 30a, 31, 42, 37, 41; 180, 179) for rotatably connecting the inner Arms (17, 17a to 17c) of the product pipe (12, 12a to 12d) and the inner section (23) of the support structure (13, 13d) with the riser (29d), and a connecting device (84, 88; 190) for connecting the outer arm (18, 18b brs 18d) of the product pipe (12, 12a to 12d) and the outer section (24, 24d) of the support structure (13, 13d) together, around the outer arm to support the product pipe.

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- 2—

2. Loading arm according to claim 1, characterized by a drive device (108, 106, 107, 112, 113, 138, 136, 137, 131, 132) for raising and lowering the product pipe (12, 12a to 12 d) and the support structure (13, 13d).

3. Loading arm according to claim 1 or 2, characterized in that the product tube (12, 12a to 12d) and the support structure (13, 13d) only on outer and inner end connected to one another, but otherwise "are independent of one another.

4. Loading arm according to one of the preceding claims, characterized in that the articulated connecting device (30, 30a, 31, 42, 37, 41; 179, 180) for fastening the product pipe and the support structure on the riser has at least one joint (42) that can be rotated about a vertical axis of rotation (C) and for the product pipe and for the support structure a joint that can be rotated about a horizontal axis (F) (30, 41; 179), so that a pivoting of the entire loading arm about the vertical and horizontal Axis of rotation is enabled.

5. Loading arm according to one of the preceding claims, in particular according to claim 4, characterized in that the product pipe (12, 12a to 12d) and the support structure (13, 13d) are fastened parallel to one another on the riser (29, 29d).

6. Loading arm according to one of the preceding claims, in particular according to claim 4, characterized that the articulated connection (25) for rotatably connecting the outer and inner Section of the support structure (13, 13d) a hollow

· I · I t (I I t (

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It·· I· ItIt ·· I · It

-3-

Swivel joint comprises, in which the articulated pipe connection (19a) is arranged. \ 3

7. Loading arm according to claim 6, characterized in that the product tube is contact-free through the articulated connection (25) with the hollow swivel joint, and that the inner arm (17a) at least essentially parallel to the inner section (23) and the outer arm (18) essentially is aligned parallel to the outer portion (24) of the support structure.

8. Loading arm according to one of the preceding claims, characterized in that the Connecting device (30, 42, 37 »41) for connecting the support structure and the product pipe to the Riser a first articulated connection (30, 35, 55, 54, 49, 42) for rotatably connecting the inner Has end of the inner arm (17), and a second articulated connection (41, 37, 49, 42) for the rotatable Connecting the inner section (23) of the support structure to the riser (29).

9. Loading arm according to one of the preceding claims, in particular according to claim 8, characterized that the product pipe (12, 12a to 12d) and the support structure (13, 13d) around a vertical axis of rotation (C) extending through the riser pipe (29, 29d) can be pivoted.

10. Loading arm according to one of the preceding claims, characterized in that the structured support structure (13d) is designed as a pipeline that a further line (178) is provided, which via an articulated connection (31) with the inner arm of the

-4-

Prcduktrohres (12d) is connected, and that the inner section of the support structure designed as a line (13d) is connected to an upper end of the riser pipe (29d), so that fluid from the riser pipe can be transferred into the support structure (13d).

11. Loading arm according to one of the preceding claims, characterized in that the riser (29, 29d) is vertical.

12. Loading arm according to claim 10 and 11, characterized characterized in that the further line (178) in the riser (29d) is parallel to the riser is.