FI70443B - ANORDNING FOER UPPSAMLING AV OLJA ELLER DYLIKT FRAON VALTENYTA - Google Patents

Description

1 704431 70443

Laite öljyn tai muun sellaisen keräämiseksi veden pinnalta Tämä keksintö kohdistuu laitteeseen öljyn tai muun sellaisen keräämiseksi veden pinnalta.This invention relates to an apparatus for collecting oil or the like on the surface of water.

öljyn keräämiseksi veden pinnalta on kehitetty runsaasti erilaisia ratkaisuja. Tavallisin ratkaisu perustuu keräys-köyteen, joka kulkee useimmissa tapauksissa päättymättömänä lenkkinä veden pinnalla ja kerättyään riittävän määrän öljyä saapuu aluksessa olevan puhdistuslaitteiston kohdalle, jossa köyden keräämä öljy poistetaan siitä. Eräiden uusimpien rakenteiden mukaan on köysi pyöritettävä, jolloin öljyn kerääntymistehokkuus luonnollisesti paranee. Köysimäisiä cljynkeräyslaitteistoja vaivaavat kuitenkin tietyt haittapuolet, joista mainittakoon esimerkiksi se, että ainoastaan sellainen laitteiston kuljettaminen, jossa sitä hinataan aluksen perässä, käy päinsä köysimäisillä rakenteilla. On selvää, että suhteellisen suuren köysilenkin hinaaminen aluksen perässä vaatii huomattavan suuren työskentelytilan ja tästä syystä toimiminen öljypuomeilla rajatulla alueella on hankalaa tai mahdotonta. Toisena haittapuolena vedettävissä köysirakenteissa on se, että aluksen potkurivirrat sekoittavat veden pinnalla olevaa öljyä ja saavat öljykerroksen liikkeeseen, mikä saattaa tietyissä olosuhteissa haitata öljyn keräämisen tehokkuutta.a wide variety of solutions have been developed for collecting oil from the surface of water. The most common solution is based on a collection rope, which in most cases runs as an endless loop on the surface of the water and, after collecting a sufficient amount of oil, arrives at the on-board cleaning equipment where the oil collected by the rope is removed. According to some of the latest structures, the rope has to be rotated, which naturally improves the oil accumulation efficiency. However, rope-collecting equipment suffers from certain disadvantages, such as the fact that only the transport of the equipment where it is towed at the stern of the vessel is handled by rope-like structures. It is clear that towing a relatively large rope loop at the stern of a ship requires a considerable amount of work space and therefore it is difficult or impossible to operate in an area bounded by oil booms. Another disadvantage of towed rope structures is that the ship's propeller currents mix the oil on the surface of the water and cause the oil layer to circulate, which may, under certain conditions, impair the efficiency of oil collection.

Tämän keksinnön tarkoituksena on parantaa öljyn keräämisen tehokkuutta ja saada aikaan sellainen laite, jonka avulla kerääminen on mahdollista suorittaa myös huomattavan pieniltä, rajatuilta alueilta tehokkuuden siitä ollenkaan kärsimättä. Lisäksi keksinnön tarkoituksena on saada aikaan suhteellisen stabiili käyttäytyminen esimerkiksi voimakkaassa aallokossa, mistä syystä keksinnön mukainen laite soveltuu käytettäväksi myös avomeriolosuhteissa.The object of the present invention is to improve the efficiency of oil collection and to provide a device by means of which it is possible to carry out collection even in remarkably small, limited areas without compromising efficiency at all. In addition, the object of the invention is to provide relatively stable behavior, for example in a strong wave, which is why the device according to the invention is also suitable for use in offshore conditions.

2 704432 70443

Keksintö kohdistuu tarkemmin sanottuna sellaiseen laitteeseen, joka käsittää alukseen kiinnitetyn pyöritettävän sylinterin, joka toimii öljyn keräysvälineenä sekä on sijoitettu aluksen etupuolelle kulkusuunnassa katsottuna, ja sahanterämäisesti järjestetyn kaapimisterän, joka toimii öljyn erottamiseksi sylinteristä sekä on sijoitettu sylinterin aluksen puoleiselle sivulle olennaisesti koko sylinterin leveydelle, ja säiliön öljyn vastaanottamiseksi, josta säiliöstä öljy on tarkoitus pumpata pois johtoa pitkin ja keksinnölle on tunnusomaista, että öljyä tai muuta sellaista keräävät harjakset ovat järjestetyt sylinterin pinnalle sylinterin kehää pitkin oleviksi renkaiksi, joiden välissä on haluttu välimatka, ja että kaapimisterän hampaiden kärjet ovat renkaiden välisen välitilan kohdalla, sekä että hampaiden äärimmäiset kärjet sijaitsevat sylinterin pinnan välittömässä läheisyydessä, ja hampaiden juuret kauempana sylinterin pinnasta.More particularly, the invention relates to a device comprising a rotatable cylinder mounted on a vessel which acts as an oil collecting means and is located in front of the vessel in the direction of travel, and a saw blade-shaped scraper blade acting to separate oil from the cylinder and substantially for receiving oil, from which tank the oil is to be pumped out via a line, and the invention is characterized in that bristles collecting oil or the like are arranged on the cylinder surface in rings along the circumference of the cylinder with a desired distance between them and the scraper blade teeth are spaced apart , and that the extreme tips of the teeth are located in the immediate vicinity of the surface of the cylinder, and the roots of the teeth are further away from the surface of the cylinder.

US-patentista 3 617 555 tunnetaan vastaavaan tarkoitukseen suunniteltu puhdistuslaite, joka käsittää kaksiosaisen puhdistuskamman, jossa ylemmällä hammastetulla terällä puhdistetaan ainoastaan keräysmaton kuitujen kärkiin jääneet öljyjätteet ja alemmalla yhtenäisellä terällä puristetaan öljyä pois koko kuitujen alueelta. Tällöin on kuitenkin ongelmana, että öljy puristuu aina seuraavien kuitujen juureen eikä puhdistus tapahdu kunnolla.U.S. Pat. No. 3,617,555 discloses a cleaning device designed for a similar purpose, comprising a two-part cleaning comb in which the upper toothed blade cleans only the oil waste left on the tips of the collecting mat and the lower uniform blade presses the oil out of the entire fiber area. In this case, however, the problem is that the oil is always pressed to the roots of the following fibers and the cleaning does not take place properly.

Esillä olevassa keksinnössä puhdistus tapahtuu aina puristamalla öljy kuitujen juuresta niiden kärkeä kohti, jolloin puhdistus tapahtuu mahdollisimman hyvin ja jäykätkin Öljymassat irtoavat kuiduista. Laitteessa puhdistuskamman hampaat on muotoiltu hyvin pitkiksi, esim. 3 kertaa pitemmiksi kuin keräävät harjakset, ja nämä hampaat on muotoiltu siten, että sylinterin pyöriessä harjakset, jotka on kiinnitetty hyvin kapeisiin vyöhykkeisiin sylinterin kehää pitkin kulkeviksi rankaiksi, puristuvat ensiksi yhteen juurestaan läheltä sylinterin pintaa ja edelleen sylinterin pyöriessä harjakset puristuvat puhtaiksi kamman hampaiden väliin jäävissä kapeissa raoissa.In the present invention, the cleaning is always carried out by squeezing the oil from the root of the fibers towards their tip, whereby the cleaning takes place as well as possible and even the rigid oil masses are detached from the fibers. In the device, the teeth of the cleaning comb are shaped to be very long, e.g. 3 times longer than the collecting bristles, and these teeth are shaped so that as the cylinder rotates, the bristles attached to very narrow zones as strands running along the circumference of the cylinder first squeeze as the cylinder rotates, the bristles are compressed clean in the narrow slits between the teeth of the comb.

Il 3 70443Il 3 70443

Keksintöä kuvataan seuraaavassa tarkemmin viittaamalla oheisiin patenttipiirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta sovitettuna alukseen ja nähtynä suoraan ylhäältäpäin, kuvio 2 esittää saman laitteen osaa nähtynä kuviossa 1 esitettyä leikkausta II-IT pitkin ja erityisesti keräysosan tangenttisuunnassa katsottuna ja kuvio 3 esittää osittaista poikkileikkausta keksinnön mukaisesta keräyslaitteesta tarkoituksena näyträä laitteen puhdistus-j ärjestelmä.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying patent drawings, in which Figure 1 shows a device according to the invention fitted to a vessel and seen directly from above, Figure 2 shows a part of the same device seen in section II-IT in Figure 1 and in particular in a tangential direction of the collecting part. collection device for the purpose of displaying the device cleaning system.

Kuviossa 1 nähdään laite 1 nähtynä suoraan ylhäältäpäin ja sovitettuna alukseen 2. Laitteen keräävä osa on suhteellisen suuriläpimittainen sylinteri 3, joka on asetettu laivan 2 kulkusuuntaan katsottuna eteen, ja jota pyöritetään esimerkiksi hydraulikäyttöisen moottorin 5 avulla, joka on sovitettu sylinterin akselille 6. Sylinteriä pitää paikoillaan tietyssä asennossa laivan suhteen puomipari 4, jotka puomit ovat nivelletyt alukseen 2 siten, että sylinterin 3 vapaa liikkuminen ylös ja alas on taattu. Keräämistä helpotetaan ja tehostetaan ohjainseinämien 10 avulla, jotka seinämät supistavat lieriötä 3 kohti tulevan virtauksen sellaiseksi, että olennaisesti kaikki meren pinnalla kelluva öljy tai muu vastaava materiaali joutuu pakosta tulemaan suoraan kohti sylinteriä 3. Sylinterin 3 laivan 2 puoleiselle reunalle on asennettu kaavintalaite 7, joka kaapii öljyn säiliöön 8, josta se johdetaan esimerkiksi pumppaamalla johtoa 9 pitkin alukseen 2.Figure 1 shows the device 1 seen directly from above and fitted to the vessel 2. The collecting part of the device is a relatively large diameter cylinder 3 placed forward in the direction of travel of the vessel 2 and rotated by, for example, a hydraulic motor 5 fitted to the cylinder shaft 6. The cylinder is held in place in a certain position with respect to the ship, a pair of booms 4, which booms are articulated to the vessel 2 so that the free movement of the cylinder 3 up and down is guaranteed. Collection is facilitated and enhanced by guide walls 10, which walls reduce the flow towards the cylinder 3 so that substantially all oil or other similar material floating on the sea surface is forced to come directly towards the cylinder 3. A scraper 7 is mounted on the ship 2 side of the cylinder 3. to the oil tank 8, from which it is led, for example, by pumping along line 9 to the vessel 2.

Kuviossa 2 on esitetty eräs sylinterin 3 suoritusmuoto, jossa sylinterin pinnalle on asetettu esimerkiksi muovista tai metallista tehtyjä vanteita 12, joihin on puolestaan 4 70443 kiinnitetty harjaksia 11. Vanteet on sopivalla tavalla kiinnitetty sylinteriin, esimerkiksi siten, kuin kuviossa 2 on esitetty, eli tavanomaisella ruuviliitoksella. Toinen tapa saattaisi olla puristusliitoksen käyttäminen tai niittaami-nen. Kuten kuviossa 2 on selvästi nähtävissä, ovat vanteet 12 kiinnitetyt sylinterin 3 pinnalle siten, että niiden väliin jää pienehkö rako, jolla on oma merkityksensä, joka selitetään seuraavassa. Kuten kuviosta 2 on myös nähtävissä, on harjakset 11 kiinnitetty vanteiden 12 pinnalle tai niissä oleviin reikiin tai millä muulla sovinnaisella tavalla hyvänsä, jolloin niiden luonnollinen asettumistapa on viuhkamainen, mistä seuraa, että harjaksien yläpinta on olennaisen aukoton ja tasainen, mutta harjaksien juuressa on vanteiden välimatkasta johtuva rako.Fig. 2 shows an embodiment of a cylinder 3 in which rims 12 made of, for example, plastic or metal are placed on the surface of the cylinder, to which in turn 4 70443 bristles 11 are attached. The rims are suitably attached to the cylinder, for example as shown in Fig. 2. . Another way could be to use or rivet the compression joint. As can be clearly seen in Figure 2, the rims 12 are fixed to the surface of the cylinder 3 so that a smaller gap is left between them, which has its own meaning, which will be explained below. As can also be seen in Figure 2, the bristles 11 are attached to the surface of the rims 12 or to the holes therein or in any other conventional manner, their natural position being fan-like, with the result that the upper surface of the bristles is substantially gapless and flat. resulting gap.

On selvää, että vanteet voidaan vaihtaa. Niinpä voidaan keräystehokkuutta ja nopeutta säädellä muuttamalla harjaksien vahvuutta tai muita ominaisuuksia tarpeen mukaan. Van-teitten 12 sijasta voidaan käyttää esimerkiksi polymeeriai-neksesta valmistettuja sukkia, jotka vedetään sylinterin 3 päälle. Tällaiseen joko yhtenäiseen sylinterin 3 päästä päähän ulottuvaan tai vanteiden 12 tapaan osiin jaettuun sukkaan on kiinnitetty harjaksia 11 myös sillä tavalla, että niiden asettuminen sukkaan on vyöhykkeittäinen, jolloin harjaksien alapäissä on sylinterin 3 ympärystä pitkin kulkevia harjaksista vapaita alueita sylinterin pinnassa, joskin harjakset myös tässä suoritusmuodossa muodostavat tasaisen ja yhtenäisen pinnan ulkokehällään.It is clear that the rims can be replaced. Thus, the collection efficiency and speed can be controlled by changing the strength or other properties of the bristles as needed. Instead of the hoops 12, it is possible to use, for example, socks made of polymeric material, which are pulled on the cylinder 3. Bristles 11 are also attached to such a sock, either extending from end to end of the cylinder 3 or divided like rims 12, in such a way that their placement in the sock is zonal, with bristle-free areas running around the cylinder 3 at the lower ends, although form a flat and uniform surface on its outer periphery.

Se seikka, että harjakset on asetettu sylinterin 3 pinnalle renkaiksi, saa selityksensä siinä, että harjaksista poistetaan öljy kaapimalla ne puhtaaksi sahanterämäisesti varustetun kaapimislaitteen 7 avulla. Kuten parhaiten näkyy sekä kuviosta 1 että kuviosta 3, on kaapimen 7 terävin kärki hyvin lähellä sylinterin 3 pintaa. Sen sijaan kaavin 7 onThe fact that the bristles are placed on the surface of the cylinder 3 in the form of rings is explained by the fact that the bristles are de-oiled by scraping them clean by means of a saw-like scraping device 7. As best seen in both Figure 1 and Figure 3, the sharpest tip of the scraper 7 is very close to the surface of the cylinder 3. Instead, scraper 7 is

IIII

5 70443 asetettu sylinterin 3 pintaan nähden siten, että sen juuri-osat ovat kauempana pinnasta kuin kärkiosat. Tällä saavutetaan sellainen etu, että harjakset 11 joutuvat sahanterämäi-sen kaapimen 7 hampaiden välisiä juuriosia lähestyessään puristumaan hyvin pieneen tilaan, jolloin öljyn erottuminen harjaksista 11 selvästi parantuu. Öljy valuu kaavinta 7 pitkin altaaseen 8, josta se pumpataan aluxseen.5 70443 is positioned relative to the surface of the cylinder 3 so that its root portions are farther from the surface than the tip portions. This has the advantage that the bristles 11, when approaching the root parts between the teeth of the saw-blade scraper 7, have to be compressed into a very small space, whereby the separation of oil from the bristles 11 is clearly improved. The oil flows along the scraper 7 into the basin 8, from where it is pumped into the vessel.

Keksinnön mukaisen laitteen materiaalin valinta on ammattimiehelle yksinkertainen asia. Niinpä sylinteri 3 voi olla valmistettu lujitemuovista tai metallista, minkä lisäksi esimerkiksi harjaksien 11 valmistusaine voi olla mitä tahansa alalla käytettyä. Kuten jo edellä mainittiinkin, on harjaksien kiinnitysalusta tehty esimerkiksi muovista tai metallista, jolloin käytännön kannalta on tärkeää, että harjaksien laatua voidaan helposti muuttaa, mikä käy helposti päinsä millä tahansa edellä kuvatulla tavalla. Myös kaapimien 7 ja keräysaltaan 8 materiaalina voi olla esimerkiksi muovi tai metalli.The choice of the material of the device according to the invention is a simple matter for a person skilled in the art. Thus, the cylinder 3 may be made of reinforced plastic or metal, in addition to which, for example, the material of the bristles 11 may be any used in the art. As already mentioned above, the mounting base of the bristles is made of, for example, plastic or metal, in which case it is important from a practical point of view that the quality of the bristles can be easily changed, which can easily be done in any of the ways described above. The material of the scrapers 7 and the collecting basin 8 can also be, for example, plastic or metal.

Koska sylinteri 3 on läpimitaltaan suhteellisen suuri, esimerkiksi noin 50 cm - 3 m halkaisijaltaan, on selvää, että sitä ei tarvitse pyörittää kovin suurella nopeudella ja silti se on erittäin tehokas öljynkerääjä. Pyörimisnopeudeksi on sopiva noin 10 - 60 kierrosta minuutissa, joskin noin 20 - 30 kierrosta minuutissa on ilmeisesti tavanomaisissa olosuhteissa käytetty kierrosnopeus. Sylinterin 3 pituus voidaan konstruoida halutuksi, joskin on käytännön työn suorituksen kannalta selvää, ettei kovin lyhyt sylinteri ole paras mahdollinen. Niinpä esimerkiksi noin 2-5 metrin pituus tai sitäkin suurempi pituus on ilmeisesti tavanomaisissa käyttöolosuhteissa riittävä.Since the cylinder 3 is relatively large in diameter, for example about 50 cm to 3 m in diameter, it is clear that it does not need to be rotated at a very high speed and still is a very efficient oil collector. A suitable rotational speed is about 10 to 60 revolutions per minute, although about 20 to 30 revolutions per minute is apparently the speed used under normal conditions. The length of the cylinder 3 can be constructed as desired, although it is clear from the point of view of practical work that a very short cylinder is not the best possible. Thus, for example, a length of about 2-5 meters or more is obviously sufficient under normal conditions of use.

Keksinnön mukaiseen laitteeseen voidaan lisätä tiettyjä käyttäytymistä parantavia tarvikkeita. Näistä voidaan mainita esimerkiksi järjestelmä, jolla sylinterin 3 sisälle 70443 voidaan pumpata esimerkiksi vettä tai öljyä sen kellumis-ominaisuuksien parantamiseksi. Oikeammin sanoen painolastin lisäyksellä pyritään siihen/ että sylinteri uppoaa veden sisään enemmän kuin se uppoaisi täysin tyhjänä. Tämän lisäksi voidaan sylinterin käyttäytymistä erityisesti kovahkossa merenkäynnissä rauhoittaa lisäämällä puomeihin 4 sopivat iskunvaimentajät tai välineet, joiden avulla sylinteriä voidaan painaa sopivalla voimalla alaspäin, jolloin saavutetaan käytännössä sama vaikutus kuin lisäämällä vettä sylinteriin. On selvä, ettei painaminen saa vaikuttaa sillä tavalla, että sylinteristä 3 tulisi aluksen 2 suhteen jäykkä.Certain behavioral enhancements may be added to the device of the invention. Of these, mention may be made, for example, of a system by which, for example, water or oil can be pumped inside the cylinder 3 to improve its buoyancy properties. Rather, the addition of ballast is intended to cause the cylinder to sink into the water more than it would sink when completely empty. In addition, the behavior of the cylinder, especially in rough seas, can be calmed by adding suitable shock absorbers or means to the booms 4, by means of which the cylinder can be pressed downwards with a suitable force, thus achieving practically the same effect as adding water to the cylinder. It is clear that the pressing must not act in such a way that the cylinder 3 becomes rigid with respect to the vessel 2.

Keksinnön mukaista ratkaisua voidaan muunnella alan ammat-timiehille ilmeisellä tavalla, kuten esimerkiksi siten, että sylinterin pyörittämiseen käytetään mitä tahansa tunnettua järjestelmää, vaikkapa sähkömoottoria hydraulimoot-torin sijasta tai sylinteri muodostetaan useammasta lohkosta yhden samaa kappaletta olevan sylinterin sijasta.The solution according to the invention can be modified in a manner obvious to those skilled in the art, such as by using any known system for rotating the cylinder, for example an electric motor instead of a hydraulic motor or a cylinder formed of several blocks instead of one single cylinder.

Myös muita yksityiskohtia voidaan muuntaa pysyen kuitenkin patenttivaatimuksien määrittelemän laitteen piirissä.Other details may also be modified while remaining within the scope of the claimed device.

Claims (3)

7 704437 70443 1. Laite öljyn tai muun sellaisen keräämiseksi veden pinnalta, käsittäen alukseen (2) kiinnitetyn pyöritettävän sylinterin (3), joka toimii öljyn keräysvälineenä sekä on sijoitettu aluksen etupuolelle kulkusuunnassa katsottuna, ja sahanterämäisesti järjestetyn kaapimisterän (7), joka toimii öljyn erottamiseksi sylinteristä (3) sekä on sijoitettu sylinterin aluksen puoleiselle sivulle olennaisesti koko sylinterin leveydelle, ja säiliön (8) öljyn vastaanottamiseksi, josta säiliöstä (8) öljy on tarkoitus pumpata pois johtoa (9) pitkin, tunnet-t u siitä, että öljyä tai muuta sellaista keräävät, harjakset (11) ovat järjestetyt sylinterin (3) pinnalle sylinterin kehää pitkin oleviksi renkaiksi (12), joiden välissä on haluttu välimatka, ja että kaapimisterän (7) hampaiden kärjet ovat renkaiden (12) välisen välitilan kohdalla, sekä että hampaiden äärimmäiset kärjet sijaitsevat sylinterin (3) pinnan välittömässä läheisyydessä, ja hampaiden juuret kauempana sylinterin (3) pinnasta.An apparatus for collecting oil or the like from the surface of water, comprising a rotatable cylinder (3) attached to the vessel (2), acting as an oil collecting means and positioned in front of the vessel in the direction of travel, and a saw blade-shaped scraper blade (7) acting to separate oil from the cylinder ) and is located on the ship's side of the cylinder over substantially the entire width of the cylinder, and a tank (8) for receiving oil, from which oil (8) the oil is to be pumped out via a line (9), characterized in that oil or the like is collected, the bristles (11) are arranged on the surface of the cylinder (3) as rings (12) along the circumference of the cylinder, with the desired distance between them, and that the tooth tips of the scraper blade (7) are at the space between the rings (12); (3) in the immediate vicinity of the surface, and the roots of the teeth further away from the surface of the cylinder (3). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kukin harjasrengas muodostuu vanteesta (12), johon on kiinnitetty harjaksia (11), jolloin vanteiden (12) välillä on haluttu välimatka.Device according to Claim 1, characterized in that each brush ring consists of a rim (12) to which bristles (11) are attached, the desired distance between the rims (12). 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että harjakset (11) ovat kiinnitettyjä renkaiksi sukkamaiseen elimeen, joka on vedetty sylinterin (3) päälle.Device according to Claim 1, characterized in that the bristles (11) are fastened as rings to a sock-like member which is pulled over the cylinder (3).