DE3218058C2

DE3218058C2 - Device for transferring flowable substances, in particular for loading and unloading tankers

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Publication number: DE3218058C2
Application number: DE19823218058
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Dipl.-Ing. 4600 Dortmund Fluck; Rudolf Prof. Dr.-Ing. Röper
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-05-13
Filing date: 1982-05-13
Publication date: 1986-03-20
Also published as: DE3218058A1

Abstract

Bekannte Ausführungen von Ladevorrichtungen für fließfähige Stoffe bestehen aus gelenkig miteinander verbundenen Auslegerrohren, die an einer Stützsäule horizontal und vertikal schwenkbar befestigt sind. Der Momentenausgleich wird durch ein Gegengewicht hergestellt, das schwenkbar angelenkt ist und mittels eines Zugmitteltriebes in Abhängigkeit von der Relativstellung des äußeren Auslegerrohres verstellt wird. Wenn das Tankschiff durch Abdrift den Bewegungsbereich der Ladevorrichtung verläßt, unterbricht eine Schnelltrennvorrichtung den Anschluß an das Schiff. Durch eine dann freigesetzte Überschußkraft des Gegengewichtes würden beide Auslegerrohre hochschwenken, so daß zum Vermeiden von Kollisionen eine gesteuerte Einzugsbewegung durch Energiezufuhr bewirkt werden muß. Die Erfindung beschreibt eine kinematische Anordnung, bei der sich das Ladegerät nach dem Trennvorgang ohne Fremdenergiezufuhr nur unter dem Antrieb durch das Gegengewicht auf kollisionsfreiem Weg in eine der Ruhestellung ähnliche Lage zurückbewegt. Hierzu sind in den momentenausgleichenden Hülltrieb auf der zentralen Schwenkachse gelagerte, normalerweise frei drehbare Zentralscheiben eingefügt, die beim Trennen drehfest blockiert werden. Beim Hochschwenken wickeln sich die Trume des Hülltriebes darum auf und erzwingen eine das Gegengewicht und das äußere Auslegerrohr einziehende Relativbewegung.Known designs of loading devices for flowable substances consist of articulated jib tubes which are attached to a support column so that they can pivot horizontally and vertically. The torque compensation is produced by a counterweight that is pivotably articulated and adjusted by means of a traction drive as a function of the relative position of the outer boom tube. If the tanker drifts out of the range of motion of the loading device, a quick disconnect device interrupts the connection to the ship. An excess force then released by the counterweight would cause both boom tubes to swing up, so that a controlled pull-in movement must be brought about by supplying energy in order to avoid collisions. The invention describes a kinematic arrangement in which, after the disconnection process, the charger moves back into a position similar to the rest position, only under the drive by the counterweight, in a collision-free way, without the supply of external energy. For this purpose, normally freely rotatable central disks are inserted into the torque-compensating envelope drive on the central pivot axis, which are locked in a rotationally fixed manner during separation. When pivoting upwards, the strands of the shell drive wind up around it and force a relative movement that pulls in the counterweight and the outer boom tube.

Description

nach dem Schnelltrennvorgang sind verschiedene Steuerungs- und Dämpfungsverfahren bekannt, die entweder mit einem Regelorgan einen bestimmten Bewegungsablauf des Hauptantriebes bewirken und dafür Hilfsenergie benötigen oder die in Form der Lösung gemäß DE-OS 25 26 330 einen Nebenhülltrieb zusätzlich erforderlich machen, um eine sichere, die genannten Kollisionsmöglichkeiten vermeidende Einzugsbewegung des Auslegers und des Gegengewichts in deren Ruhestellung zu erzwingen.After the quick disconnection process, various control and damping methods are known that either cause a certain movement of the main drive with a control element and for it Need auxiliary energy or in the form of the solution according to DE-OS 25 26 330 an additional auxiliary drive make it necessary to ensure a safe pull-in movement that avoids the above-mentioned collision possibilities to force the boom and the counterweight in their rest position.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mittels welcher zuverlässig aus allen Ausgangsstellungen des Auslegersystems und unabhängig vom Vorhandensein von Fremdenergie zum Erzwingen einer gesteuerten Bewegung, sondern angetrieben durch die Überschußkraft des Gegengewichtes eine kinematische Zwangsbewegung in eine sichere, eingezogene Ruhestellung der Ladevorrichtung erfolgt, ohne daß es zum gefahrenträchtigen Hochschwenken des äußeren Auslegerrohres und zum Niederfall des Gegengewichtes kommt.The object of the invention is to create a solution by means of which reliably from all starting positions of the boom system and regardless of the presence of external energy to force a controlled movement, but driven by the excess force of the counterweight a kinematic one Forced movement into a safe, retracted rest position of the loading device takes place without it to dangerous swiveling up of the outer boom tube and the counterweight falls down.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgab^ ist im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben, weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprijchen entnehmbar.The inventive solution to this task ^ is given in the characterizing part of claim 1, further Refinements of the invention are the subclaims removable.

Die Blockiervorrichtung, die auf die Zugmittel des Hülltriebes, mit denen die Ausgleichsbewegung zwischen äußerem Auslegerrohr und dem schwenkbaren Gegengewicht in beschriebener Weise erfolgt, derart wirkt, daß sie beim Auslösen des Schnelltrennvorganges einrückt und dann die vorher freie Längsbeweglichkeit der Zugorgane unterbindet, besteht aus zwei miteinander verbundenen, parallelen Seilscheiben (beim Seilhülltrieb) bzw. Kettenzahnrädern (beim Kettenhülhrieb), zukünftig Zentralscheiben genannt, die unter der Laufrichtung des Hülltriebes auf der horizontalen Schwenkachse des inneren Auslegerrohres an der Stützsäule frei drehbar gelagert und durch ihre Verbindung mit den Zugorganen in den Hülltrieb einbezogen sind. Dies kann z. B. erfeigen beim Seiltrieb in der Art, daß die Seile des Ober- und Untertrums in einem schraubenförmigen Gang durch die Seilrillen je einer zugeordneten Zentralscheibe geführt werden oder, beim Seil- oder Kettentrieb, z. B. durch die Auflösung des Hülltriebes in 2 Teilhülltriebe, je einen zwischen der Scheibe des äußeren Auslegerrohres und einer Zentralsciisibe sowie zwischen der Scheibe des schwenkbaren Gegengewichtes und der anderen Zentralscheibe. Das erfindungsgemäße Prinzip der Unterbindung der Längsbeweglichkeit der Zugorgane wird so verwirklicht, daß eine beispielsweise als Bremse oder Gesperre ausgeführte Haltevorrichtung eine form- oder kraftschlüssige Verbindung zwischen einem Festpunkt, z. B. der Stützsäule, und den Zentralscheiben herstellt und damit deren Drehmöglichkeit unterbindet. Dies kann erfolgen dadurch, daß die Haltevorrichtung auf eine mit den Zentralscheiben drehfest verbundene Haltescheibe, auf eine Zentralscheibe oder auf eine integrierte, alle Funktionsebenen umfassende Scheibenbaueinheit wirkt.The blocking device, which acts on the traction means of the casing drive, with which the compensating movement between outer boom tube and the pivotable counterweight takes place in the manner described, such acts that it engages when the quick disconnect process is triggered and then the previously free longitudinal mobility which prevents pulling elements, consists of two parallel sheaves connected to one another (in the case of the sheath drive) or chain sprockets (in the chain sleeve drive), in the future called central disks, which are below the direction of travel of the shell drive on the horizontal pivot axis of the inner boom tube on the support column free rotatably mounted and are included in the shell drive through their connection with the pulling elements. this can e.g. B. erfeigen the rope drive in such a way that the Ropes of the upper and lower run in a helical passage through the rope grooves, each with one assigned Central disc are guided or, in the case of rope or chain drive, z. B. by the dissolution of the shell drive in 2 partial shell drives, one each between the disc of the outer boom tube and a central scissor disc as well as between the disc of the swiveling counterweight and the other central disc. The inventive The principle of preventing the longitudinal mobility of the traction elements is implemented in such a way that, for example As a brake or locking device designed holding device a positive or non-positive connection between a fixed point, e.g. B. the support column, and the central disks and thus their ability to rotate prevents. This can be done by placing the holding device on one with the central disks non-rotatably connected retaining disc, on a central disc or on an integrated, all functional levels comprehensive disc assembly acts.

Im Normalbetrieb, d. i. bei nicht eingerückter Blokkiervorrichtung, wirkt der wie dargestellt ergänzte Hülltrieb wegen der freien Drehmöglichkeit der Zentralscheiben identisch wie der bisher ausgeführte, einfache Hülltrieb, d. h. der Momentenausgleich ist in gleicher Weise für jede Stellung hergestellt. Unmittelbar vor, spätestens beim Auslösen der Schnelltrennvorrichtung im Gefahrenfalle wird öie Blockiervorrichtung eingerückt, und die Drehbarkeit der Zentralscheiben ist damit aufgehoben. Wie bei den bisher ausgeführten Bauarten wird das innere Auslegerrohr durch die durch das Absprengen eines Teiles der Anschlußarmatur freigesetzte Überschußkraft des Gegengewichtes hochgeschwenkt Bei dieser Bewegung wickeln sich die Zugorgane des Hülhriebes um die jetzt festen Zentralscheiben. Das bewirkt eine Relativdrehung sowohl des äußeren Auslegerrohres als auch des Gegengewichtes gegenüber dem inneren Auslegerrohr, und zwar auf dieses ίο bzw. seinen hinteren Arm zu. Die derart erzwungene Bewegung ist der Einzugsbewegung ähnlich, sie führt zu einer Endlage, die der Ruhestellung der Ladevorrichtung ähnlich oder gleich ist. Die Bewegung erfolgt ohne das bei den bisherigen Ausführungen auftretende, gefährliche Ausschwenken von Förder- oder Lastmitteln und es findet auch keine Umlagerung der Last auf ein vorher entspanntes Trum des Hülltriebes mit der Gefahr von Stoßbelastungen statt Ferner bietet die für das innere Auslegerrohr immer gleiche Endlage die Möglichkeit einfach Dämpfungselemente -in definierter Stelle anzuordnen und damit die Einzugsgeschwindigkeit zu begrenzen und bis zum Stillstand in der Endlage abzubremsen.In normal operation, i.e. i. when the locking device is not engaged, the shell drive supplemented as shown works because of the free rotation of the central disks identical to the simple shell drive executed so far, d. H. the torque balance is the same Way made for each position. Immediately before, at the latest when the quick disconnect device is triggered in the event of danger, the locking device is engaged, and the rotatability of the central disks is thus canceled. As with the previous ones The inner boom tube is released by the detonation of a part of the connection fitting Excess force of the counterweight swiveled up During this movement, the pulling elements wind themselves of the sleeve rubble around the now fixed central disks. This causes a relative rotation of both the outer Boom tube and the counterweight to the inner boom tube, on this ίο or his back arm too. The one so forced The movement is similar to the retraction movement, it leads to an end position, which is the rest position of the loading device is similar or the same. The movement takes place without the dangerous thing that occurs in the previous versions Swinging out of conveying or load equipment and there is also no transfer of the load to a The previously relaxed strand of the envelope drive with the risk of shock loads instead of inner boom tube always same end position the possibility of simple damping elements -in more defined Place and thus limit the retraction speed and until it comes to a standstill in the end position to slow down.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeiehnungen näher erläutert:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings:

B i 1 d 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau der Vorrichtung zum Umfüllen von fließfähigen Gütern. Die Drehung in horizontaler Ebene erfolgt um oder durch die Stützsäule 1, die vertikale Drehung des inneren Rohres 3 mit seinem rückwärtigen Arm 4 um die horizontale Schwenkachse 2. Das äußere Auslegerrohr 7 ist am inneren Rohr schwenkbar um den Zapfen 6 aufgehängt, so daß die mit dem unteren Teil 86 der Anschlußarmatur am Tankstutzen auf dem Schiff befestigte Vorrichtung im antriebsfrei geschalteten Zustand der Bewegung des Schiffes zu folgen vermag. Rohr 7 ist fest mit der um 6 drehbaren Scheibe 5 des Hülltriebes verbunden, durch dessen Obertrum 10 und Untertrum 14 die Schwenkbewegung des Rohres 7 in die Schwenkbewegung des mit der Scheibe 12 fest verbundenen Gegengewichte; 11, die sich beide um die Achse 13 am Arm 4 drehen, übertragen wird. Obertrum 10 und Uniertrum 14 des hier dargestellten Seilhülltriebes sind in je einem schraubenförmigen Gang in den Seilrillen um die fest miteinander verbundenen Zentralscheiben 15a, 15&geführt und mit diesen Scheiben so verbunden, daß die maximal auftretenden Trumkräfte auf die Scheiben übertragen werden können, aber das Auf- und Abrollen beim Bewegen der Vorrichtung innerhalb ihres überstrichenen Arbeitsbereiches nicht behindert wird. Die Zentralscheiben drehen sich während des Normalbetriebes frei um die horizontale Achse 2 und haben dann keinen Einfluß auf die Funktion des Hülltriebes.B i 1 d 1 shows the basic structure of the device for transferring flowable goods. the Rotation in the horizontal plane takes place around or through the support column 1, the vertical rotation of the inner tube 3 with its rear arm 4 around the horizontal pivot axis 2. The outer boom tube 7 is on the inner The pipe is suspended pivotably about the pin 6 so that the connection fitting with the lower part 86 Device attached to the tank neck on the ship in the non-powered state of movement able to follow the ship. Tube 7 is firmly connected to disk 5 of the shell drive, which can be rotated by 6, through its upper run 10 and lower run 14, the pivoting movement of the tube 7 into the pivoting movement of the counterweight firmly connected to the disk 12; 11, both around the axis 13 on the arm 4 rotate, is transmitted. The upper run 10 and the lower run 14 of the sheath drive shown here are each in one helical thread in the rope grooves around the central disks 15a, 15 &, which are firmly connected to one another and connected to these pulleys in such a way that the maximum occurring strand forces act on the pulleys can be transmitted, but the rolling up and down when moving the device within its swept Working area is not obstructed. The central disks rotate during normal operation freely around the horizontal axis 2 and then have no influence on the function of the shell drive.

Eine mögliche Ausführung der Haltevorrichtung 17 ist an einem Festpunkt, hier beispielsweise an J-er Stützsäule 1, befestigt. Im Gefahrenfalle, wenn die Schnelltrennkupplung 9 ausgelöst wird und sich die Anschlußarmatur Ba, b in den an Bord verbleibenden Teil 80 und den mit dem Rohr 7 verbundenen Teil 8a trennt, rückt die Haltevorrichtung ein, beispielsweise unter der Wirkung von dann freigegebener Federkraft, und verhindert durch Form- oder Kraftschluß das Drehen z. B. einer mit 15a, b fest verbundenen Haltescheibe 16 oder im direkten Eingriff das Drehen der Zentralscheiben 15a, b. One possible embodiment of the holding device 17 is attached to a fixed point, here, for example, to the J-er support column 1. In the event of danger, when the quick- release coupling 9 is triggered and the connection fitting Ba, b separates into the part 80 remaining on board and the part 8a connected to the pipe 7, the holding device engages, for example under the action of the then released spring force, and prevents turning z. B. a retaining disk 16 firmly connected to 15a, b or, in direct engagement, rotating the central disks 15a, b.

Bild 2 zeigt die gleiche Vorrichtung, bei der der Hüllbetrieb in zwei Teilhülltriebe aufgelöst ist, die durch die zur Verdeutlichung unterschiedlich Kroß Bezeichne-Figure 2 shows the same device in which the shell operation is broken down into two partial shell drives, which are carried out by the different Kroß designations for clarification

ten, in bereits beschriebener Weise drehfest verbundenen Scheiben 15a und i5b gekoppelt sind. Der vordere Hülltrieb 19 verbindet die Scheibe 5 mit einer Zentralscheibe t5b, der hintere Hülltrieb 18 überträgt die eingeleiteten Kräfte und Bewegungen von der anderen Zentralscheibe 15a auf die Scheibe 12, die mit dem schwenkbaren Gegengewicht 11 verbunden ist.th, rotatably connected disks 15a and i5b are coupled in the manner already described. The front casing drive 19 connects the disc 5 to a central disc t5b, the rear casing drive 18 transmits the forces and movements introduced from the other central disc 15a to the disc 12, which is connected to the pivotable counterweight 11.

Bild 3 zeigt den Ablauf der Einzugsbewegung. Die Vorrichtung befindet sich normal in einer beispielhaften Arbeitsstellung a). Nach dem Trennen der Anschlußarmatur 8a, b durch die Schnelltrennkupplung 9 schwenkt das innere Rohr 3 um die Achse 2 unter der Wirkung der Überschußkraft aus dem Gegengewicht 11 beispielsweise um den Winkel φ in die Stellung b) hoch. Da die Haltevorrichtung 17 die Haltescheibe 16 und damit den Zentralscheibensatz 15 festhält, wickeln sich die Trume um die Zentralscheiben 15 so, daß sich die Anlagepunkte der Trume an den Scheiben gleichfalls um den Winkel φ aus ihrer bisherigen rusiiiöfi verlagern. Dies bewirkt eine Drehung der Scheiben 5 und 12 um den Winkel φ* gegenüber der in Arbeitsstellung a) vorhandenen Relativlage zum Rohr 3. Hieraus folgt die Bewegung des äußeren Auslegerrohres 7 und des Gegengewichtes 11 auf d's innere Rohr zu, d. h. in eine kollisionsfreie Stellung. Das Verhältnis der Winkclgrößen φΐφ* ist durch das Größenverhältnis der Zentralscheiben 15a, b zu den Scheiben 5,12 herzustellen.Figure 3 shows the sequence of the pull-in movement. The device is normally in an exemplary working position a). After the connection fitting 8a, b has been disconnected by the quick-release coupling 9, the inner tube 3 swings up about the axis 2 under the effect of the excess force from the counterweight 11, for example by the angle φ into position b). Since the holding device 17 holds the holding disk 16 and thus the central disk set 15, the strands wrap around the central disks 15 so that the contact points of the strands on the disks are also shifted by the angle φ from their previous rusiiiöfi. This causes the disks 5 and 12 to rotate by the angle φ * with respect to the position relative to the pipe 3 in working position a). This results in the movement of the outer boom pipe 7 and the counterweight 11 towards the inner pipe, ie into a collision-free position. The ratio of the angular sizes φΐφ * is to be established by the size ratio of the central disks 15a, b to the disks 5, 12.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

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4040 4545

5555 6060 6565

Claims

1 2 characterized in that the patent claims non-rotatably connected to one another: Central disks (15a, b) connected by a disk assembly unit with all of them united on it

1. Device for transferring flowable active sites to be replaced.

Substances, in particular for loading and unloading 5 6. Device according to claims 1 to 5, there-

Tankers with two articulated connections, characterized in that the holding device (17)

which pipes are engaged in an array to close by conservative forces

and while using the charging device

- in which the inner tube is held on a support column around a vertical axis in the horizontal position by a counteracting force or a bolt and around a device in the open position, around the ne horizontal axis in the vertical direction free rotation of the central disks (15 or 15a, is arranged pivotably to ensure b).

- in the case of the outer tube with the inner tube
is connected pivotably in the vertical direction, 15

- In which the outer tube at its end with The invention relates to a device for Umfüleinem a quick disconnect coupling having oils of flowable substances, especially for charging Connection means is provided, and unloading tankers. Devices of the loading

- In the case of the inner tube over its horizon- trachteten type consist of known designs The valley pivot axis continues in one arm with two articulated boom frames with one at its end in vertical ren, of which the inner tube is attached to a support column in In the direction of pivotable counterweight vertical and horizontal plane pivotable, whose pivoting movement is dependent. At its protruding end is the outer one speed of the vertical pivoting movement of the pipe connected so that it is opposite the inner Outer tube with respect to the inner tube 25 has a possibility of vertical movement on the by means of a connecting shell drive on the opposite side, the inner tube extends over the horizon that with freely hanging connection means, the valley axis of rotation for the vertical pivoting movement and closed quick-release coupling, each in one arm, at the end of which there is an opposing arm Boom position at least approximate weight to compensate for the weight of the Moment equilibrium is established, and 30 pipes and connection fittings as well, if applicable

- In the case of a blocking device to hold on, also from the weight of the one in the pipes th of the shell drive is present, so that moments originating in the conveyed material in the vertical direction filled The swivel quick-release coupling is arranged so that it can be swiveled through the device The loosened connection only depends on the position of the inner tube through the counterweight. then made excess 35 outer tube dependent such that a z. B. Weight force of the counterweight upward, outward movement of the outer tube a proporschwenkt is characterized by the outward movement of the counterweight e t that the blocking device acts from the, whereby the term "outward" from one Tension members (10,14 or 18,19) of the envelope drive observer on the support column is hereby derived wrapped around them and locked with them in a non-slip manner, it is achieved that in every position of the loading device bound around the horizontal axis (2) of the in- and the weight-related partial moment of the outer inner tube (3) rotatable central disks (15 tube based on its articulation point on the inner or 15a, ty and a holding device (17) be tube as well as the must encompassing this partial moment, which are balanced by the connection to a solid of the overall system. The Überpunkt the rotatability of the central disks transfer of the proportional and synchronous swivel bandages can. movement between the outer tube and the counterweight takes place in a known manner by means of a

2. Apparatus according to claim 1, characterized in which the outer tube and the envelope drive shows that the locking of the rotational movement of the counterweight is fixedly connected and by its horizontal force fit, moment-locked or form-locking jo tal axes rotatable disks by traction means, z. B. sig takes place and immediately before or at the same time with ropes or chains, are coupled to one another.

the triggering of the quick disconnection process. The outer tube is at its end with a

will provide. Quick disconnect coupling having connection fitting

3. Device according to claims 1 and 2, provided, characterized by the transferring process with the connection point that the holding device (17) is connected to 55 len on board. When the high-speed operation is triggered, a disconnecting clutch with the central disks (15 or 15a, b) acts directly by disconnecting the previously non-rotatable retaining disk (16) or the parts of the central disks compensated by the counterweight. closing valve the previous moment equilibrium

4. Device according to claims 1 to 3, there- lifted, so that when the boom tubes are filled characterized in that the outer tube (7) 60 inner tube and, in the case of the conventional design described, and the counterweight (11) connecting shell drive in leadership, including the outer tube under the action of two Teilhülltriebe (18, 19) is separated, each now excess weight of the counterweight Swivel upwards with the outer tube (7) and the counterpart. The counterweight moves weight (11) connecting disks (5, 12) with one moving outwards and downwards. To prevent the non-rotatably interconnected, on the 65 of damage in the pivoting range of the boom tubes Swivel axis arranged central disks (15a, located superstructures and in the swivel range of the / ^ connects. Counterweight located fittings and devices

5. Device according to claims 1 to 4, there and for damping the movement described