NO772079L - Gjenvinningsutstyr for materiale p} en v{skeoverflate - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår utstyr til gjenvinning

av materiale, og særlig, men ikke utelukkende gjenvinningsutstyr til fjernelse av olje fra vannflaten i større havner og i åpen s jø.

I oljegjenvinningsutstyr som hittil er foreslått har

man benyttet et flytende tau som har den egenskap at det adsor-berer olje fremfor vann, og dette tau er utført som en sammenhengende sløyfe som flyter på vannet mellom en desoppsjons-stasjon der det løper gjennom en anordning der olje fjernes fra tauet og en taustyrestasjon som ligger i avstand fra desorpsjonsstasjonen, og der sløyfens løp styres rundt en styreskive som flyter på vannet. Tauet blir kontinuerlig holdt i bevegelse ved sin passasje over vannflaten og da rundt skiven og gjennom desorpsjonsenheten, og siden olje fjernes fra det innkommende løp av tauet, vil man få et kontinuerlig rengjort returløp som på-nytt skal bevege seg over den oljeforurensede vannflate.

Desorpsjonsstasjonen for olje kan ganske enkelt omfatte et par klerrøralser og mellom disse dannes det et nyp som tauet føres gjennom slik at valsene vrir ut oljen av det oljeladede løp av tauet, samtidig med at valsene sørger for den nødvendige drift av tauet. Under tunge arbeidsbetingelser kan ytterligere klemvalser benyttes eller det oljeholdige tau kan bringes til å passere mer en en gang gjennom det enkle par klemvalser.

Desorpsjonsstasjonen i en tidligere foreslått form for utstyr har form av en lekter som beveger seg langsomt gjennom det oljeforurensede vann, mens taustyrestasjonen omfatter en liten bemannet båt som går langsomt gjennom vannet og trekker med seg den flytende skive som tauet er lagt rundt, og posisjonen av desorpsjonsstasjonen og den taustyrestasjon velges slik at tausløyfen bringes inn i eller holdes i en posisjon der den er mest effektiv for opptak og fastholdelse av en olje som flyter på vannet.

Selv om anvendelse av en liten bemannet båt som tau-styrestas jonen gir gjenvinningsutstyret god fleksibilitet, vil det ekstra personell som kreves for å bemanne båten føre til prohibitive driftsomkostninger.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er derfor å komme frem til en ny utførelse av det utstyr det her er tale om, der de nevnte ulemper er opphevet, og i henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd med de i kravene gjengitte trekk.

Oppfinnelsen vil dledet følgende bli forklart nærmere

under henvisning til tegningen der:

Fig. 1 viser oljegjenvinningsutstyret i henhold til oppfinnelsen sett ovenfra og skjematisk,i arbeid for å fjerne olje fra et oljelag på sjøen,

fig. 2 viser også sett ovenfra, en taustyreanordning som utgjør en del av utstyret på fig. 1 og gjengitt i en større målestokk,

fig. 3 viser taustyreanordningen på fig. 2 sett fra

en side og

fig. 4 viser et snitt gjennom den taustyreanordning

som er vist på fig. 2, tatt éfeter linjen IV-IV på fig. 2.

Som vist på fig. 1 omfatter oljegjenvinningsutstyret en lekter 11 hvorfra det løper ut et oljeadsorberende tau 12 i form av en endeløs sløyfe som skal flyte på vannet aktenfor lekteren som vist,og en taustyreahordnång 13 i form av en kata-maran med to flytende legemer 14 og 15 som er holdt i avstand fra hverandre med de flytende legemer stort sett parallelle ved hjelp av tverrbjelker 16, 17 og 18, der tverrbjelken 17 bærer en tauskive som den endeløse sløyfe av tauet 12 løper over. Tauet 12 blir kontinuerlig opptatt i og matet ut fra en drivende-og desorpssjonsenhet 20-som er montert på lekterens akterdekk og som tjener til å trekke det oljeholdige løp av tauet 14 fra vannet slik at olje kan fjernes fra tauet og dette kan returneres tilbake til vannet for ny passasje mote styreskiven 19.

Som vist på fig. 2-4 omfatter oppdriftslegement 14 et strømlinjeformet skrogparti 21 som er lukket med en flate

y dekselde-l 22. Skrogpartiet 21 er enten luftfylt eller fylt med et oppskummet plastmateriale for å skape en oppdrift som akkurat

holder dekkspartiet 22 i vannflaten. Skrogdelen 21 er utført med en kjøl 23 som henger ned på oppdriftsdelens underside og strekker seg over hele lengden av skroget som vist. Et rør 24

er svingbart montert på bærebraketter 25, 26 ved kjølens 23

bakre ende.

Oppdriftslegenet 15 er identisk med legemet 14 og omfatter et skrogparti 27 som er lukket med et dekk 28 og er enten luftfylt eller fylt med skumplast for å gi tilstrekkelig oppdrift til at dekkspartiet 28 holdes akkurat i vannflaten. Skrogpartiet 27 er videre forsynt med en kjøl 29 som henger ned

på undersiden og strekker seg i hele lengden av skroget.

Man vil se at med taustyreanordningen 13 flytende i vannet som sist, ligger kjølen 29 i et vertikalplan som for hensiktsmessighetens skyld i det følgende blir betegnet som et referanseplan. Anordningen 14 er som vist på fig. 2, anbrakt slik i forhold til flytelegemet 15 at kjølen 23 ligger noe lenger fra kjølen 29 ved den forreste ende enn ved den bakre ende. I tillegg ligger kjølen 23 som vist på fig. 4, i et plan som heller svakt nedad mot referanseplanet gjennom kjølen 29. Hel-ningen av kjølen 23 i forhold til kjøleren 29 blir, selv om den ikke er absolutt nødvendig for bruken av utstyret, foretrukket da det antas at den gir lettere styring av utstyrsbevegelsen gjennom vannet.

Som vist på fig. 2 bærer midtskipsbjeiken 17 en vugge

30 som er svingbart understøtter oppadrettede braketter 31 og 32 og en skivebøyle 33 som bærer skiven 19. Med den viste plasering av bøylen 33 er skivelegemet montert i denne for fri rotasjon om en vertikal akse, mens bøylen selv er montert i vuggen 30 for svingebevegelse om en horisontal akse som. strekker seg parallelt med en glider 30 og er som vist på fig. 3, montert på en glide-stang 34 festet til tverrbjelken 17 for å kunne forskyves på

denne bjelke. Til bærebraketten 31 er det festet to styrestenger 35, 36 som beveger seg på langs sammen med vuggen 30 og ved glide-bevegelse passer inn gjennom hull i en stangstøttebrakett 37

som er festet til tverrbjelken 17. Stengene 35 og 36 har fjærer 38, 39 som ved en ende ligger an mot stangens støttebrakett 37

og den annen ende mot en spe.nnanordning 40 som er festet til stengene 35 og 36 og som kan justeres langs stangen.

Forskyvning av vuggen 30 overføres til stengene 35 og 3.6 og til spennanordningen 40, sog bevegelsen blir overført til roret 24, som vist på fig. 2, med en leddmekanisme omfattende en stang 41, en vinkelvektarm 42, en stang 43 med regulerbar lengde og en radiell arm 44 som er festet til den øvre ende av rorstammen 45 for roret 24.

Under bruk blir vuggen 30 utsatt for en trekkraft som skyldes strekket i tauet 12 og inntar en stilling på glide-platen 32, der trekket balanseres av trykkraften fra fjærene 38 og 39. En økning i strekket i tauet 12 over et på forhånd bestemt strekk vil bringe vuggen 30 til å bevege seg i en retning bort fra flytelegemet 14 mot trykket fra fjærene 38- og 39, og dette vil forskyve roret 24 slik at rorvinkelen avtar. Taustyreanordningen 13 vil som et resultat av dette, endre sin kurs og dermed foreta en reduksjon i strekket i tauet. Omvendt vil etter en reduksjon i strekket under den på forhånd bestemte strekk,vuggen 3 0 bevege seg mot flytelegemet 14 under trykket fra fjærene 38 og 39 og bevirke at roret 24 inntar en større rorvinkel. Resultatet er at taustyreanordningen 13 styres på en kurs som vil gi enøkning i strekket i tauet.

>Som vist på fig. 1 kan driv- og desorpsjonsenheten 20 som bæres av lekteren 11 med fordel omfatte et par drevne valser som er beregnet å bli drevet av en bensinmotor eller diesel-motor ved hjelp av en kjededrift og en clutchmekanisme. Valsene danner to nyp som tauet 12 passerer etter tur, og valsene tjener til å trekke det oljeholdige løp av tauet 12 fra vannet og til å drive tauet forover gjennom det første nyp mellom valsene og deretter etter to vendinger av retningen,frem til det annet nyp, hvorfra det igjen mates ut i vannet for ytterligere passasje mot styreskiven 19, idet valsene tjener til å klemme ut olje fra det oljeholdige løp, samtidig med at de sørger for fremdrift av tauet. Den olje som blir gjenvunnet samles i en lagertank i lekteren 11 og kan fra denne f.eks. pumpes over i fleksible beholdere som trekkes ved skipssiden av lekteren,og som flyter ved hjelp av den oppdrift de får fra den olje de fylles med.

En driv- og desorpsjonsenhét av denne art er beskrevet og vist i britisk patent nr..... (britisk ansøkning nr. 15249/75)..

Det har imidlertid vist seg at forurensning av driv-valsen'e avi den olje som klemmes ut av tauet kan skape problemer slik at langvarige vedlikeholdsoperasjoner blir nødvendig for å rense drivmekanismen for tung olje og tjærerester,og driv-

og desorpsjonsenheten 20 kan med fordel ha den utførelse som er beskrevet i britisk patent nr (britisk ansøkning 36444/76). Den enhet som er beskrevet i dette patent omfatter oljeekstra-heringsanordninger som tauet føres gjennom.for å trekke ut olje fra dette, og der man ikke har noen drift eller omtrent ingen drift av tauet i direkte tilknytning til ekstraheringsanordningene mens tauet og tauets drivanordninger ligger i god avstand fra ekstraheringsanordningene for olje, og det er disse anordninger som trekker tauet gjennom ekstraheringsanordningen. Drivanordningene for tauet er fortrinnsvis slik at de ikke trekker ut noe eller så godt som ikke noe olje fra tauet, og det olje-fylte tau er beregnet på først å passere gjennom ekstraheringsanordningen og deretter gjennom drivanordningen for tauet. Drivanordningen kan med fordel omfatte en.kapstan som på sin ut-vendige sylindriske flate har et skrueformet spor hvori tauet styres i en eller flere omdreininger rundt kapstanen, der antall omdreininger og kapstanens diameter er slik at kapstanen under drift gir tauet et strekk og trekker tauet med seg. Oljeekstra-heringsanordningen kan med fordel ha form av en rekke på hverandre følgende stasjonære metallringer som tauet trekkes gjennom etter tur,der -de innvendige diametre av ringene reduseres gradvis fra ring til ring i tauets bevegelsesretning og er av slike dimensjoner at tauet blir utsatt for en gradvis økende sammen-trykning slik olje etterhvert blir klemt ut av tauet ved hjelp

av ringene, og dermed overført til en eller flere lagrings-tanker under ringene.

Taustyreanordningen 13 vil, når den ikke er i bruk, kunne lagres på lekteren 11 og settes på sjøen bare når det er behov for det. I bruk, til å fjerne olje fra et oljeutslipp 45 som vist på fig. 1, bringes lekteren 11 i en posisjon et stykke bak den posisjon som er vist på tegningen, der taustyreanordningen 13 sjøsettes med tauet 12 liggende løst rundt styreskiven 19. Lekteren 11 seiler så frem i den retning soin er antydet med pilen A,og tauet 12 blir gradvis gitt ut inntil det blir fullt strukket fra driv- og desorpsjonsenheten 20. Når tauet 12 er helt strukket, vil taustyreanordningen 13 på grunn av sin kjøl og rororientering bevege seg til styrbord og innta den stilling

til styrbord for lekteren som er vist på fig. 1. Når taustyreanordningen 13 har inntatt den stilling som er vist, blir tauet kontinuerlig matet frem og.tatt tilbake av driv- og desorpsjonsenheten 20 i de retninger som er antydet med pilene, og lekteren 11 styres slik at den følger en kurs der de to løp av tauet 12

føres frem i ehbevegelse på tvers av oljeflekken 45.

Man kan vise teoretisk at for en bestemt spenning, hydrodynamisk motstand og skipshastighet vil tauet 12 og taustyreanordningen 13 innta et egenartet mønster, og at man kan velge et hvilket som helst av et antall mønstre innenfor et om-råde som bestemmes av arbeidsgrensene for tauet 12, taustyreanordningen 13 og lekteren 11. Taustyreanordningen 13 vil videre innta en posisjon svarende til den som er vist på fig. 1 under de fleste forhold uten bruk av roret 24. Imidlertid vil varia-sjoner i tauspenningen,. på grunn av dårlig vær, kunne føre til en reduksjon i virkningsgraden for gjenvinningsutstyret, og røret 24 er innrettet til, styrt av forskyvningen av skiven 19 på vuggen 30,oå omstyre taustyreanordningen 13 og holde strekket i tauet 12 på en konstant eller tilnærmet konstant verdi.

Når taustyreanordningen 13 beveger seg fra en posisjon fra akterenden av lekteren 11 opp i den posisjon som er vist på fig. 1, vil strekket i tauet 12 øke jevnt. Under den første del av denne manøver inntar vuggen 30 en stilling der bærebraketten 31 på vuggen ligger an mot braketten 37 som er festet til tverrbjelken 17. En stilling blir da snart nådd der strekket i tauet

12 overvinner kraften fra fjærene 38 og 39. Skiven 19 på vuggen beveger seg da i-nen retning bort fra flytelegemet 14 og bevegelsen overføres til stangen 43 som på sin side bevirker en svingebevegelse av roret 24 til en stilling der styringen feil styrbord reduseres. Anordningen 13 endrer kurs mens den samtidig opprett-holder et strekk i tauet 12 og en likevektstilstand blir da

nådd som vist på fig. 1, når strekket i tauet 12 balanserer trykkreftene fea fjærene 38 og 39. På denne måte settes roret 24 i stand til å opprettholde strekket i tauet 12 med en på forhånd bestemt konstant eller stort sett konstant verdi.

Det oljegjenvinningsutstyr'som her er beskrevet vil arbeide godt i rolig vann, men er allikevel spesielt egnet for oljegjenvinning til sjøs under langt andre enn rolige betingel-ser. I tung sjø og i vanskelige vindforhold vil f.eks. taustyre-

Claims (13)

1. anordningen 13 automatisk foreta kursendringer for å holde tauet under et konstant■strekk. Som et resultat av dette vil tauet 12 bibeholde en form som er effektiv for opptak av olje fra vannflaten. Som man vil se er skiven'19 dreibart lagret i en bøyle 33 som selv er dreibart lagret om en stampeakse slik at store stampebevegelser som taustyreanordningen 13 blir utsatt for ikke blir overført til tauet 12.

   I noen tilfelle kan det vise seg ønskelig å ha en symmetrisk anordning for oljegjenvinning der lekteren 11 i tillegg til det som er vist, har en ytterligere sammenhengende tausløyfe som strekker seg fra en ytterligere driv- oijjgdesorp-sjonsenhet med dette tau styrt av sin egen taustyreanordning svarende til taustyreanordningen 13, men satt ut på babord side av lekteren 11.

   I de beskrevne utførelsesformer som er vist på teg-ningene er kjølene 23 og 29 gjengitt over hele lengden av skrog-delene 21 og 27. Det skal imidlertid påpekes at for «isse an-vendelser kan det være ønskelig at den ene eller begge av kjølene 23 og 29 bare strekker seg over en del av lengden av det skrog den er festet til.

   Patentkrav.

   1. Gjenvinningsutstyr, omfattende et tau av adsorberende materiale beregnet på å flyte på overflaten av en væske som er

   forurenset med et forurensende materiale som kan absorberes av tauet, hvilket tau er i form av en endeløs sløyfe som strekker seg mellom en desorpsjonsstasjon som tauet føres gjennom for fjernelse av adsorbert materiale, og en flytende taustyreanordning ved hvilken tauet ledes rundt styreanordninger, karakterisert ved at taustyreanordningen er slik utført at den automatisk ved trekk i tauet,under relativ bevegelse mellom desorpsjonsstasjonen og væsken,vil bringe tauet i en stilling der i det minste en del av tauets lengde har en beveg-elseskomponent over væskeflaten og i forhold til denne som går på tvers av lengderetningen av den nevnte taudel, og ved at taustyreanordningen har styremidler som påvirkes av avvikelser i strekket for tauet fra et på forhånd bestemt strekk for å styre taustyreanordningen slik at strekket i tauet holdes på det på forhånd bestemte strekk eller søkes å holde på dette strekk.
2. 2. Gjenvinningsutstyr som angitt i krav 1, karakterisert ved at ledeanordningen på taustyreanordningen omfatter en styreskive som den sammenhengende sløyfe av tauet passerer rundt.
3. 3. Gjenvinningsutstyr som angitt i krav 2, karakterisert , ved at skiven er forskyvbar under det trekk som utøves av tauet mot virkningen av ettergivende for-spenningsanordninger,og at det finnes innretninger for styring av styremidlene i avhengighet av skivens forskyvninger.
4. 4. Gjenvinningsutstyr som angitt i krav 3, karakterisert ved at styremidlene omfatter et ror som påvirkes av forskyvningene av taustyreskiven.
5. 5. Gjenvinningsutstyr som angitt i krav 4, karakterisert ved at forskyvning av skiven under påvirk-ning av de ettergivende forspenningsinnretninger er begrenset av stoppanordninger som sørger for en på forhånd bestemt maksimal rørvinkel.
6. 6. Gjenvinningsutstyr som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at taustyreanordningen innbefatter en eller flere kjøler som står slik i væsken at tauet bringes i den ønskede stilling.
7. 7. Gjenvinningsutstyrrsom angitt i et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at taustyreanordningen omfatter to eller flere flytelegemer som parallelt

   eller tilnærmet parallelt og i avstand fra hverandre er sammen-0 bundet.
8. 8. Gjenvinningsutstyr som angitt i krav 7, karakterisert ved at hvert flytelegeme omfatter en skrog-del som er lukket av et dekk og har en oppdrift som er tilstrekkelig til å holde dekket i væskeoverflaten.
9. 9. Gjenvinningsutstyr som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert ved at hver skirogdel er forsynt med en kjøl som henger ned på delens underside og står slik at den vil bringe tauet i den nevnte stilling.
10. 10. Gjenvinningsutstyr som angitt i krav 9, karakterisert ved at kjølen på ett av flytelegemene er beregnet på å ligge i et vertikalplan når taustyreanordningen flyter i væsken og at kjølen på det annet flytelegeme er innrettet til å ligge lenger fra den førstnevnte kjøl ved sin forreste ende enn ved akterenden.
11. 11. Gjenvinningsutstyr som angitt i krav 10, karakterisert ved at den nevnte andre kjøl ligger i et plan som heller nedad mot den nevnte vertikale plan.
12. 12. Gjenvinningsutstyr som angitt i et hvilket som helst av kravene 9-11, karakterisert ved at de to flytelegemer har samme form og størrelse og at kjølen som henger ned fra hvert av legemene,har en nederste kant som løper parallelt med dekket.
13. 13. Gjenvinningsutstyr som angitt i et hvilket som helst av kravene 8-12,'karakterisert ved at hver skrog-del er fylt med oppskummet plast for å gi oppdrift.