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Die
Erfindung betrifft eine Kupplung für die Verbindung zweier Leitungsteile,
die beide oder von denen ein Leitungsteil unter dem Einfluss eines
in der Leitung, insbesondere in einem Versorgungsschlauch transportierten
Druckmediums stehen, wobei beide Leitungsteile endseitig mit korrespondierend
ausgebildeten Kupplungsgliedern ausgerüstet und darüber koppelbar
sind.
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Für derartige
Kupplungen gibt es verschiedenste Vorschläge, um damit zwei Leitungsteile,
beispielsweise um die Versorgungsleitung zu verlängern, zu verbinden. Voraussetzung
dabei ist in der Regel, dass beide Leitungsteile drucklos sind,
sodass die beiden zu verbindenden Leitungsteile beispielsweise über miteinander
verschraubbare Kupplungsglieder verbunden werden können. Darüber hinaus
dienen solche Kupplungen der Verbindung des eigentlichen Versorgungsschlauches
oder der Versorgungsleitung beispielsweise mit einem Lanzenhalter
für das
Austragen vom Sauerstoff bei der Stahlherstellung. Ganz einfach
kennt man aber solche Kupplungen auch, um beispielsweise an einen Wasserschlauch
eine Spritzdüse
anzuschließen,
wobei auch hier Schnellverschlusskupplungen im Einsatz sind, die
bei drucklosem Zustand ein problemloses Koppeln ermöglichen.
Problematisch wird das Koppeln von solchen Leitungsteilen, wenn
ein Leitungsteil oder beide unter Druck stehen. In aller Regel muss
dann das vom Versorger herkommende Leitungsteil zunächst Druck
entlastet werden, um dann zu entkoppeln oder umgekehrt auch zu koppeln.
Beim Entkoppeln kann es dann noch zu einer plötzlichen Entlastung auf der
Verbraucherseite kommen, was insbesondere bei Gasen und ähnlichen Druckmedien
Probleme bringen kann.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kupplung insbesondere
Versorgungsschlauchkupplung für
Sauerstoffleitungen zu schaffen, die einfach zu handhaben und ein
Entkoppeln und auch Kuppeln unter hohem Druck ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass
die Kupplungsglieder eine Schnellverschlusskupplung ergebend ausgebildet
sind, wobei das der Verbraucherseite zugewandte Kupplungsglied eine
als Mutterteil dienende Schnellkupplung und das der Versorgerseite
zugewandte Kupplungsglied einen als Vaterteil dienenden und korrespondierend
geformten Kupplungsstift aufweisend ausgeführt sind oder dass die Versorgerseite
die Schnellkupplung und die Verbraucherseite den Kupplungsstift
aufweisen und dass beiden Kupplungsgliedern dichtende Ventile zugeordnet
sind.
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Erstmals
ist es mit einer derartigen Schnellverschlusskupplung möglich, nicht
nur die beiden Leitungsteile schnell durch Vater- und Mutterteil
miteinander zu verbinden, sondern dies auch durchzuführen, wenn
die beiden Leitungsteile oder zumindest die Versorgerseite unter
hohem Druck stehen. Aufgrund der gewählten Ausbildung der Schnellverschlusskupplung
und ihrer Einzelteile sind Drücke
bis 20 bar möglich.
Dadurch dass im Kugelstift ein den Gaststrom sperrendes Absperrventil
angeordnet ist, kann zunächst
einmal die Schnellverschlusskupplung gelöst werden, wobei das auf der
anderen Seite also der Schnellkupplung angeordnete Rückstromventil
dann dafür
sorgt, dass das in diesem Leitungsteil noch anstehende Druckmedium
sich nicht plötzlich
entspannen kann. Es wird zunächst
abgesperrt und kann dann langsam und gezielt entspannen, sodass
dann auch das endgültige
Entkoppeln problemlos durchgeführt
werden kann. Ist die Entkupplung in kürzester Zeit notwendig, so
ist dies bei den beiden vorgesehenen Ventilen ebenfalls möglich, nur
dass dann aus dem der Verbraucherseite zugeordnete Leitungsteil
anschließend
noch langsam Gas oder sonstiges Druckmedium ausströmt. Damit
ist eine hohe Betriebssicherheit erreicht, die gerade bei der Versorgung
von Sauerstofflanzen mit Sauerstoff besonders vorteilhaft ist, denn
dieses Druckmedium kann sich leicht entzünden, was bei entsprechender Handhabung
einer Schnellverschlusskupplung gemäß Erfindung eben nicht zu befürchten ist.
Im Prinzip das gleiche gilt für
die Ausführung,
bei der die Versorgerseite die Schnellkupplung und die Verbraucherseite
den Kupplungsstift aufweisen. Dabei ist der große Vorteil der, dass der im
Aufbau einfachere Vaterteil, also der Kupplungsstift an der Verbraucherseite
verbleibt, sodass dann das Mutterteil, also hier die Schnellkupplung
mit einem anderen Kupplungsstift verbunden werden kann, auch wenn
dieser noch unter hohem Druck steht. Dies ist deshalb möglich, weil das
entsprechend dichtende Ventil in diesem Bereich jetzt abdichtet,
also nicht wie oben beschrieben langsam das Gas oder sonstige Druckmedium
sich entspannen lässt.
Mit dem Kuppeln entsprechender Leitungsteile steht dann sofort wieder
eine voll wirksame Einheit zur Verfügung.
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Nach
einer zweckmäßigen Weiterbildung
ist vorgesehen, dass Kupplungsglied und damit dem Kupplungsstift
ein den Gasstrom sperrendes Absperrventil und dem Kupplungsglied
der Schnellkupplung ein den eventuellen Gasrückstrom dämpfendes Rückstromventil zugeordnet ist.
Dies ist die weiter oben beschriebene vorteilhafte Lösung, die
es ermöglicht,
auch bei unter Druck stehender Leitung die Kupplung zu lösen, wobei
eben die Verbraucherseite dann langsam entspannen kann.
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Eine
weitere zweckmäßige Ausführung ist die,
bei der der Verbraucherseite zugeordnete Kupplungsstift ein den
Gasrückstrom
sperrendes Dichtringventil und die der Versorgerseite zugeordnete Schnellkupplung
ein Absperrsitzventil zum Absperren des Gasstromes aufweisen. Bei
dieser Ausführung
wird wie weiter oben schon erwähnt
der Gasrückstrom
vollends abgesperrt, sodass damit auch auf der Verbraucherseite
der entsprechend hohe Druck verbleibt und beim Wiederankuppeln mit
der gleichen Schnellkupplung oder aber mit einer anderen die Möglichkeit
besteht, sofort ein betriebsfertiges System zur Verfügung zu
haben.
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Eine
immer sichere Verbindung mit den anschließenden Leitungsteilen ist gewährleistet,
weil beide Kupplungsglieder über
Spezialanschlüsse
für Versorger
und Verbraucher verfügen.
Gerade, weil beide Leitungsteile während der Entkupplung und gegebenenfalls
auch während
der Kupplung unter hohem Druck stehen, ist es wichtig, dass die
Verbindungsteile mit der Schnellverschlusskupplung auch die entsprechenden
Sicherheiten gewährleisten.
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Besonders
sicher ist der gegenseitige Verschluss für die Leitungsteile dann, wenn
gemäß der Erfindung
das Absperrventil als mechanisch zu öffnendes Ventil ausgebildet
ist, während
das Rückstromventil über den
Gasrückstrom
zuschließend und
mit dem Entkuppeln langsam und gefahrlos entlüftend ausgeführt ist.
Wird also die Verbindung gelöst,
so erfolgt eine gleichmäßige und
langsame Entlüftung über das
beschriebene Rückstromventil,
während
gleichzeitig der Kupplungsstift gegenüber dem hohen Druck sofort über das
Absperrventil wirksam abgedichtet ist.
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Zum
einfachen und sicheren Betätigen
der Schnellkupplung ist vorgesehen, dass der Schnellkupplung ein
Drehschubring zugeordnet ist, der auf das Absperrventil des Kupplungsstiftes über das
Aufnahmerohr des darin verschieblichen Rückstromventils einwirkend ausgebildet
ist. Dies bedeutet, dass die beiden Ventile zusammen betätigt werden,
bzw. gemeinsam wirksam werden, was bedeutet, dass dann wenn das
Absperrventil schließt
bzw. geschlossen wird, gleichzeitig das Rückstromventil aktiviert wird
und dafür
sorgt, dass der anstehende hohe Druck in der Verbraucherleitung
gehalten wird und sich dann sicher abbauen kann, sodass dann beide Teile
problemlos und praktisch drucklos von einander gelöst werden
können.
Dann, wenn die Verbraucherseite vollständig abgedichtet werden soll,
und der von dem Aufbau und auch von den Kosten aufwendigere Teil
der Versorgerseite zugeordnet werden soll, ist die Schnellkupplung
mit dem Drehschubring der Versorgerseite zugeordnet.
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Ein
mechanisches Ansprechen des Absperrventils ist insbesondere bei
der Anordnung des Absperrventils im Bereich der Verbraucherseite
möglich,
wenn dieses als Absperrsitzventil ausgebildet ist und als über das
durch den Drehschubring verschiebliche Ventilführungsrohr in den Kupplungszustand
oder Entkupplungszustand bringbares Ventil ausgebildet ist. Es kann
also auch bei dieser Ausführung
vorteilhaft mechanisch geöffnet
werden.
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Um
das Lösen
dieser beiden Leitungsteile auch nach dem Druckabbau zu sichern
bzw. sicherzustellen, dass der Druckabbau gleichmäßig und langsam
erfolgen kann, sieht die Erfindung vor, dass die Gehäuse von
Schnellkupplung und Kupplungsstift über einen Sperrring mit Bajonettverschluss
miteinander lösbar
verbunden sind. Erst mit dem Drehen des Sperrrings wird der Bajonettverschluss
lösbar, was
aber andererseits bedeutet, dass erst dann, wenn der Drehschubring
entsprechend betätigt
ist, der Sperrring überhaupt
wirksam zu öffnen
ist bzw. zu betätigen
ist. Damit ist sicher unterbunden, dass auch bei unglücklichen
Umständen
sich die beiden Teile der Schnellverschlusskupplung voneinander trennen,
sodass eventuell irgendwo noch anstehendes Druckmedium dann sich
nachteilig bemerkbar macht.
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Ein
gleichmäßiges und
sicheres Betätigen des
Drehschubringes wird dadurch gewährleistet, dass
er über
ein Kugelventil mit Führungskugel
verfügend
ausgebildet und darüber
auf dem Gehäuse drehend
verschiebbar ist. Dieser Drehschubring mit dem Kugelgewinde sichert
einen gleichmäßigen und sicheren
Drehvorgang, ohne dass die Gefahr besteht, dass durch Festsetzen
oder ruckweise Bewegung eine zu frühe Entlastung auftritt, die
wegen des zum Einsatz kommenden Sauerstoffs beispielsweise immer
problematisch wäre.
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Weiter
vorne ist bereits darauf hingewiesen worden, dass die beiden zum
Einsatz kommenden Ventile koordiniert angesprochen bzw. wirksam
werden. Weiter wird durch den Drehschubring auch der Bajonettverschluss
mit abgesichert, wozu der Drehschubring der Schnellkupplung den
Sperrring beim Aufschieben auf den Kupplungsstift mit aktivierend und
im Kupplungszustand sperrend angeordnet und ausgebildet ist. Letzteres
erfolgt dadurch, dass das Aufnahmerohr beim Verschieben bzw. Aufschieben des
Drehschubringes das dortige Rückschlagventil mit
aktiviert, sodass es dann beim weiteren Betätigen auch in die Sperrstellung
gebracht werden kann. Wichtig ist, dass der Sperrring beim Aufschieben
des Drehschubrings mit verschoben wird und zwar in die Sperrstellung,
sodass dann der Durchfluss durch die Schnellverschlusskupplung gesichert
ist. Mit dem Zurückziehen
des Aufnahmerohres bzw. dem Zurückschieben
wird dann das Rückschlagventil
des Kupplungsstiftes geschlossen und dann kann auch der Sperrring
zurückgeschoben
werden, sodass der Bajonettverschluss gefahrlos geöffnet und
beide Leitungsteile auseinander genommen werden können.
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Ein
dauernd sicherer Betrieb der entsprechenden Kupplungseinheit ist
dadurch gesichert, dass die Metallteile von Schnellkupplung, Sperrring und
Kupplungsstift aus Edelstahl gefertigt oder gehärtet sind, sodass nicht nur
hohe Standzeiten gewährleistet
werden können,
sondern auch ein entsprechender Schlagschutz.
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Der
sichere Betrieb des Absperrventils im Kupplungsstift ist dadurch
gegeben, dass er im Gaststrom geführt und über diesen in die Dichtungsfläche pressbar
und über
den Drehschubring und das Aufnahmerohr aus der Dichtungsfläche wieder
aushebbar ausgebildet ist. Er ist hierzu in einem mit Zuführungsspitze
ausgerüsteten
Schutzrohr verschieblich angeordnet und wird über den Gasstrom mitgenommen
und wie beschrieben in die Dichtungsfläche hineingepresst. Der Gasfluss
oder Druckmediumfluss ist damit unterbrochen. Diese Dichtung ist
dabei so optimal, dass der Kupplungsstift nach dem Ablösen von der
Schnellkupplung getrennt handhabbar ist, wobei das entsprechende
Absperrventil erst wieder geöffnet
werden kann oder geöffnet
wird, wenn nach dem erneuten Kupplungsvorgang das Aufnahmerohr der Schnellkupplung über den
Drehschubring verschoben werden kann und verschoben wird. Dann ist auch
der Sperrring wieder betätigt
worden und der Bajonettverschluss wirksam, sodass dann nach dem Ausheben
des Absperrventils aus der Dichtungsfläche das Gas bzw. das Druckmedium
die Gesamteinheit problemlos passieren kann. Über das Aufnahmerohr wird wie
beschrieben das Absperrventil mechanisch aus seinem Dichtungssitz
herausgehoben.
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Das
Schließteil
des Absperrventils ist mit dem Aufnahmerohr nicht verbunden, wobei
im Übergangsbereich
Radialbohrungen dafür
sorgen, dass das Gas an der Dichtung des Abströmventils vorbei in das Aufnahmerohr
hineinströmen
kann. Hierzu weist das Aufnahmerohr im Bereich der Anlage am Absperrventil
einen Kranz von Radialbohrungen auf und zweckmäßigerweise sind diese Radialbohrungen
am oder den Oberrand durchbrechend angeordnet sind. Damit ist sichergestellt,
dass schon bei geringster Bewegung des Aufnahmerohres gegen das Absperrventil
bereits wieder Gas oder Druckmedium fließen kann, wodurch auch der
weitere Öffnungsvorgang
erleichtert wird. Dieses Gas verschiebt dann das Rückstromventil
und führt
zur Öffnung
desselben.
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Um
ein sicheres Abdichten des Absperrventils sicherzustellen, sieht
die Erfindung vor, dass das Absperrventil über einen gegen die Dichtungsfläche anpressbaren
und vom Gasstrom beeinflussbaren Schubring aufweist. Der Schubring
steht entsprechend weit vor, sodass der Gasstrom entsprechend auf
das Absperrventil einwirken kann und dafür sorgt, dass dieses sicher
in die Dichtungsfläche
hineingepresst wird.
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Die
Bewegung des Absperrventils beim Öffnen und Schließen wird
dadurch gesichert, dass das Absperrventil am dem Schubring gegenüberliegenden
Ende in der Sackbohrung eines Strömungskegels geführt ist.
Auf diese Weise sind Flatterbewegungen und ähnliches verhindert und ein
sicheres Aufsetzen des Absperrventils bzw. des Schubringes auf der
Dichtungsfläche
ist gegeben.
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Das
Betätigen
des Drehschubringes ist gezielt dadurch vereinfacht, dass das auf
das Aufnahmerohr einwirkende Endstück des Drehschubringes einen
Verbindungskugelkranz mit den Führungskugeln
entsprechenden Laufkugeln aufweist. Dieser Verbindungskugelkreis
erleichtert den Drehvorgang und sorgt dafür, dass das Kugelgewinde entsprechend
leicht betätigt
werden kann und der Drehschubring immer sicher geführt ist.
Weiter wird so die Bewegung des damit verbundenen Aufnahmerohres vorteilhaft
vergleichmäßigt.
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Das Übertragen
der Bewegung des Drehschubringes auf das Aufnahmerohr und damit
letztlich auch auf das Absperrventil wird dadurch erreicht und gesichert,
dass das Kugelgewinde und der Verbindungskugelkranz über einen Übertragungsring bzw.
entsprechende Teilstücke
miteinander verbunden und so das Anschlussstück mit Spezialanschluss und
indirekt das Aufnahmerohr mitnehmend ausgebildet ist. Der Drehschubring
wird also in Längsrichtung
des Gehäuses
verschoben, wobei er über
den Verbindungskugelkranz das Anschlussstück mitnimmt, wodurch das Aufnahmerohr
sich entsprechend bewegen kann, d. h. durch den Gasstrom entsprechend
verschoben wird, um so das Verschließen des Absperrventils zu ermöglichen.
Soll das Absperrventil dann geöffnet
werden, wird der Drehschubring in die umgekehrte Richtung gedreht,
bzw. verschoben, das Anschlussstück
mitgenommen und damit das Aufnahmerohr entsprechend so verschoben, dass
das Absperrventil aus seiner Dichtposition herausbewegt wird.
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Das
Rückstromventil
ist wie schon erwähnt im
Aufnahmerohr verschieblich angeordnet, wobei es bei entsprechender
Druckentlastung beim Schließen des
Absperrventils in die Dichtposition durch Rückstrom des Gases hineingeschoben
wird. Um dies zu ermöglichen,
ist vorgesehen, dass das Anschlussstück mit Spezialanschluss das
Aufnahmerohr mit darin gegen einen darin ausgebildeten Dichtring
verschieblich angeordneten Rückstromventil
dem Aufnahmerohr die notwendige vom Absperrventil beeinflusste Bewegung
ermöglichend
ausgebildet ist. Das Rückstromventil
wird dabei wie schon erwähnt
nur über
das noch in diesem Leitungsteil anstehende Druckmedium im Dichtsitz
gehalten bzw. im Dichtring, wobei dies zeitlich beschränkt ist,
sodass das Gas bzw. das Druckmedium dann aus diesem Leitungsteil
langsam und problemlos abströmen
kann.
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Das
weiter vorne beschriebene Absperrsitzventil soll gegenüber der
Gaszufuhr, also auf der Versorgerseite absolut abdichtend sein.
Dies wird dadurch erreicht, dass das Absperrsitzventil als ein über eine
Feder belastetes Tellerventil mit Ventilführungsrohr, das mit dem Drehschubring
in Verbindung steht, ausgebildet ist. Ein solches Tellerventil wird
durch den anstehenden Gasdruck und zusätzlich über die Feder in den Dichtsitz
hineingedrückt,
sodass eine absolute Abdichtung gewährleistet ist. Das Öffnen des
Absperrsitzventils erfolgt dann wie schon erwähnt über das Ventilführungsrohr.
Dieser einfache und zweckmäßige Aufbau
des Absperrsitzventils ist sehr vorteilhaft.
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Auch
das Dichtringventil im Kupplungsstift soll gegenüber dem in der anschließenden Schlauchleitung
anstehenden Gasdruck optimal abdichten, was gemäß der Erfindung dadurch erreicht
wird, dass das Dichtringventil im Kupplungsstift gegen die Kraft einer
Ventilfeder über
den Gasstrom zu öffnen
und im Schließzustand
mit einer dem Kupplungsstift zugeordneten Ringdichtung zusammenwirkend
ausgebildet ist. Beim Öffnen
des Dichtringventils im gekuppelten Zustand wirkt also der Gasstrom
und sorgt dafür, dass
dieses Dichtringventil das anstehende Gas bzw. den Sauerstoff sicher
passieren lässt.
Soll dann die Kupplung geöffnet
werden und der Druck im anschließenden Verbraucherbereich erhalten
bleiben, so ist dies mit der beschriebenen Ausführung des Dichtringventils
dadurch möglich,
dass einmal der Gasrückstrom
wirkt, andererseits aber sofort die Ventilfeder für das Schließen des
Dichtringventils sorgt, wobei über
die Ringdichtung im Kupplungsstift ein absoluter Verschluss erreicht
ist.
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Die
Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass eine Schnellverschlusskupplung geschaffen
ist, die im Aufbau so ausgebildet ist, dass sie problemlos in einen
Versorgungsschlauch integriert werden kann. Beide Leitungsenden
oder Leitungsteile sind endseitig mit einem Ventil ausgerüstet, sodass
beim Entkuppeln die eigentlichen Kupplungsteile drucklos gehalten
werden können.
Dadurch ist ein Entkuppeln ohne Probleme bis etwa 20 bar möglich, wobei
das dem Versorger zugeordnete Leitungsteil ein vollständig abdichtendes
Absperrventil aufweist, während
das dem Verbraucher zugeordnete Verbindungsteil ein nur bedingt
dichtendes Rückströmventil
aufweist, was sicherstellt, dass das dort noch vorhandene Gas bzw.
Druckmedium sich leicht und sicher entspannen kann. Schon diese
Beschreibung verdeutlicht, dass nun die Handhabung solcher Versorgungsschläuche wesentlich
erleichtert ist, da sie auch unter Druck gelöst bzw. miteinander verbunden
werden können. Über einen
Sperrring mit Bajonettverschluss wird dann noch sichergestellt, dass
die beiden miteinander gekoppelten Kupplungsteile bzw. Leitungsteile
nicht versehentlich sich von einander abtrennen können, sondern
nur bewusst nach Öffnen
dieses Sperrrings. Auch bei auftretenden Undichtigkeiten ist ein
solcher Sperrring von Vorteil, wobei dies bei der geschilderten
Ausführungsform
der Schnellverschlusskupplung und der zugehörigen Ventile eigentlich gar
nicht möglich
ist. Wenn auf der Verbraucherseite die Kupplung direkt an das Lanzenrohr
anschließt,
kann auf ein abdichtendes Dichtringventil verzichtet werden, was
aber unbedingt notwendig ist, wenn auf dieser Seite noch ein Schlauch
bis zum Verbraucher, also der Lanze vorhanden ist. Wie weiter vorne
schon erläutert,
kann problemlos in der zum Verbraucher führenden Leitung der hohe Druck
aufrechterhalten werden, wenn das erwähnte Dichtringventil vollständig abdichtet, sodass
dann dieses im Kupplungsstift angeordnete verhältnismäßig einfach ausgebildete Dichtringventil über die
Feder und den Rückstrom
in die Dichtung hineingepresst wird.
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Weitere
Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der zugehörigen
Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu
notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
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1 eine
Schnellverschlusskupplung im Schnitt, den Betriebszustand zeigend,
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2 die
Schnellverschlusskupplung nach 1 im Schnitt,
den Kupplungszwischenstand wiedergebend,
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3 das
der Verbraucherseite zugeordnete Kupplungsglied im Teilschnitt,
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4 eine
Schnellverschlusskupplung mit der Verbraucherseite zugeordnetem
Kupplungsstift im gekuppelten Zustand,
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5 die
in 4 gezeigte Schnellverschlusskupplung im entkuppelten
Zustand,
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6 das
der gemäß 4 und 5 der Versorgerseite
zugeordnete Kupplungsglied in Form der Schnellkupplung,
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7 ein
Schnitt durch das der Verbraucherseite zugeordnete Kupplungsglied
mit dem Dichtringventil und
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8 das
der Verbraucherseite zugeordnete Kupplungsglied in Form des Kupplungsstiftes
ohne ein eingesetztes Dichtringventil.
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Ein
freihändiges
Kuppeln mit Schnellverschlusskupplungen unter Druck ist in der Regel
nicht möglich,
da man gegen die auf der Gasversorgungsleitung oder Druckmediumsversorgungsleitung
des Ventils stehende Gassäule
andrücken
muss, um das Kuppeln oder Entkuppeln zu ermöglichen. Bei hohen Drücken, beispielsweise
20 bar ist ein sicheres Kuppeln bei den handelsüblichen Schnellkupplungen nicht
möglich.
Zusätzlich
treten hohe Gefährdungen bei
gefährlichen
Gasen auf, da beim Kuppeln unter Druck Gase oder andere Druckmedien
beim Eindrücken
des Kupplungsstiftes 60 leicht austreten können. Bei
Sauerstoff insbesondere besteht das enorme Risiko einer spontanen
Selbstentzündung.
Eine dagegen praktisch druckfrei arbeitende Schnellverschlusskupplung 58 in
einem Versorgungsschlauch 57 ist in den 1, 2 und 3 wiedergegeben. Die
gezeigte Schnellverschlusskupplung 58 ermöglicht das
Kuppeln und Entkuppeln ohne Risiko auch bei Drücken von 16 bar und mehr und
ohne die Gefahr der Selbstentzündung,
weil diese Schnellverschlusskupplung 58 einen besonderen
Aufbau aufweist.
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Mit 61 und
mit 62 sind Spezialanschlüsse bezeichnet, die auch dann
eine sichere Verbindung noch ermöglichen,
wenn auf der Verbraucherseite 64 oder der Versorgerseite 104 noch
ein Druckmedium mit hohem Druck beispielsweise 20 bar ansteht. Im Kupplungsstift 60,
der in die Schnellkupplung 59 einführbar ist, ist ein Absperrventil 63 angeordnet,
das über
ein zu verschiebendes Aufnahmerohr 67 und andererseits über den
Gasstrom 27 zu öffnen
bzw. zu schließen
ist. Ist das Aufnahmerohr 67 in die Position nach 2 gebracht,
so schließt
das Absperrventil 63 des Kupplungsstiftes 60 und
ein weiterer Druckmediumszufluss ist unterbunden. Gleichzeitig ist dann
das im Aufnahmerohr 67 verschieblich angeordnete Rückstromventil 65 durch
das Restdruckmedium in die Dichtposition gebracht, was nun dafür sorgt,
dass der restliche Druck bzw. das Druckmedium nicht schlagartig
entweichen kann. Das Rückstromventil 65 sorgt
bei dieser Ausführung
dafür, dass
die Verbraucherseite 64 langsam und gefahrlos entlüftet wird.
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Das
Verschieben des Aufnahmerohres 67 zum Wiederöffnen des
Absperrventils 63 erfolgt über einen Drehschubring 66,
der über
ein Kugelgewinde 75 mit Führungskugeln 76 verfügt. Dadurch
ist ein gleichmäßiges Verschieben
des Drehschubringes 66 und des Aufnahmerohres 67 und
der anderen Bauteile möglich,
um so die jeweilige Position zu erreichen. Wie schon erwähnt ist
bei der Position nach 2 eine Position erreicht, wo
eine Druckentlastung bzw. Entlüftung
erfolgt. Dies vor allem auch dadurch, dass das Rückstromventil 65 frei
verschieblich im Aufnahmerohr 67 angeordnet ist. Ist der
Drehschubring 66 durch entsprechendes Verdrehen in die
aus 2 ersichtliche Position verschoben, kann auch
der Sperrring 70 mit dem Bajonettverschluss 71 von
Hand verschoben werden, sodass der Führungsstift 72 und der
Bajonettkanal 73 ein Verdrehen und Öffnen ermöglichen. Eine Trennung von
Schnellkupplung 59 und Kupplungsstift 60 ist dann
problemlos möglich, wobei
das Absperrventil – wie
in 2 gezeigt – vollständig abdichtet,
sodass ein Abströmen
von Gas aus diesem Bereich auch bei Anbindung an einen unter 16
bar stehenden Versorgungsschlauch 57 ausgeschlossen ist.
Die Ausbildung mit dem Sperrring 70 und mit Bajonettverschluss 71 verhindert
wirksam, dass versehentlich die beiden Gehäuse 68, 69 nicht zu
früh von
einander getrennt werden, da dies erst möglich ist, wenn bei entsprechender
Entlastung der Drehschubring 66, die Position nach 2 erreicht hat.
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Beim
Wiederankuppeln muss erst der Sperrring 70 mit dem Bajonettverschluss 71 die
Verbindung beider Gehäuse 68, 69 sicherstellen,
bevor sich dann über
das Kugelgewinde 75 mit den Führungskugeln 76 das
Aufnahmerohr 67 verschiebt und das Absperrventil 63 aus
der Dichtungsfläche 78 herausschiebt.
In diesem Bereich sind die Radialbohrungen 81, 82 dem
Oberrand 83 des Aufnahmerohres 67 zugeordnet,
sodass ein schnelles Durchfließen
des Druckmediums schon bei geringstem Öffnen des Absperrventils 63 möglich ist.
Hier ist nur eine Anlage 80 für das Aufnahmerohr 67 und
Absperrventil 63 vorgesehen, um so eine schnelle und einfache
Betätigung des
gesamten Ventils zu ermöglichen.
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Dieses
leichte Betätigen
des Gesamtventils, aber insbesondere des Drehschubrings 66 wird
begünstigt
durch den dem Endstück 84 zugeordneten Verbindungskugelkranz 85 mit
einer Vielzahl von Laufkugeln 86. Über diese Laufkugeln 86 wird – wie die 1 und 2 verdeutlichen – das der
Verbraucherseite 106 zugeordnete Leitungsteil 103 bzw.
das entsprechende Kupplungsglied 109 in Richtung Kupplungsglied 108 oder
davon weg verschoben werden kann. Mit 105 ist das Leitungsteil
auf der Verbraucherseite bezeichnet, während das Leitungsteil auf
der Versorgerseite 104 mit 103 bezeichnet ist.
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Das
Rückstromventil 65 ist
in der Sperrstellung nach 2 innerhalb
des Aufnahmerohres 67 durch den hier nicht mit einem Bezugszeichen
versehenen Rückstrom
des Druckmediums verschoben und zwar so, dass seine Spitze gegen
den Dichtring 121 angepresst ist. Dann kann das anstehende Druckmedium
auch nicht durch die Sackbohrung 89 und die Radialbohrung 88 plötzlich abströmen, sondern
erst dann, wenn eine leichte Lockerung der Dichte erfolgt und das
Druckmedium dann gezielt und langsam abströmt. Diese Beweglichkeit des Rückstromventils 65 im
Aufnahmerohr 67 wird dadurch ermöglicht, dass über den
Drehschubring 66 das Anschlussstück 120 entsprechend
verschoben worden ist.
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Dieses
Verschieben erfolgt – wie
erwähnt – über den
Drehschubring 66 und den Verbindungskranz 85.
Zwischen den Führungskugeln 76 bzw. dem
Kugelgewinde 75 und den Laufkugeln 86 bzw. Verbindungskugelkranz 85 sorgt
der Übertragungsring 87 für die Übertragung
der Bewegung bzw. der Kräfte.
Dieser Übertragungsring 87 kann
einteilig sein oder aus Teilstücken 117, 118 bestehen.
Wird nun der Drehschubring 66 in die andere Richtung gedreht,
nachdem eine Wiedereinkupplung vorgenommen worden ist, so wird mit
Bewegen des Drehschubrings 66 und Überfragen über den Übertragungsring 87 auch
das Anschlussstück 120 in
diese Richtung verschoben, was dazu führt, dass das im Grundsatz
verschiebliche Aufnahmerohr 67 nun gegen das Absperrventil 63 verschoben
wird und dazu beiträgt,
dass dieses in die aus 1 ersichtliche Position verschoben
wird und damit öffnet.
Wie schon erwähnt,
verfügt
das Absperrventil 63 über
einen Schubring 112, der vor allem dafür sorgt, dass der Gasstrom 27 bei
Entlastung des Aufnahmerohres 67 dieses und damit auch
gleichzeitig den Schubring 112 und das Absperrventil 63 in
Flussrichtung des Gasstroms 27 verschiebt. Das Verschieben
dieses Schubringes 112 wird dadurch erleichtert, dass er
ein Verlängerungsstück aufweist,
das als gegenüberliegendes
Ende 113 in einer Sackbohrung 114 des Strömungskegels 115 geführt ist.
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Wird
nun – wie
weiter vorn erwähnt – das Absperrventil 63 geschlossen,
so muss lediglich über den
Drehschubring 66 das Aufnahmerohr 67 entlastet
werden, was durch Verschieben des Anschlussstückes 120 möglich wird.
Der Gasstrom 27 verschiebt also dann dieses Aufnahmerohr 67 und
sorgt gleichzeitig dafür,
dass der Schubring 112 auf der Dichtungsfläche 78 zum
Aufliegen kommt und damit diesen Bereich vollständig abdichtet.
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3 zeigt
nur noch einmal in einer gewissen Perspektive die Ausbildung der
Schnellkupplung 59, hier ohne den eingeschobenen Vaterteil
also den Kupplungsstift 60. Erkennbar ist hier insbesondere auch
der Sperrring 70 mit Bajonettverschluss 71, Führungsstift 72 und
Bajonettkanal 73. Dieser ist wegen des fehlenden Vaterteils
bzw. des Kupplungsstiftes 60 auf dem Gehäuse 68 verschiebbar,
genauso wie der Drehschubring 66, allerdings durch das
Kugelgewinde 75 geführt
auf diesem Gehäuse
verschoben werden kann. Erkennbar sind die Führungskugeln 76 wie
auch der eigentliche Kanal für
diese Kugeln und auch die Laufkugeln 86 des Verbindungskugelkranzes
am anderen Ende des Drehschubringes 66.
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Bei
der Ausführung
nach 4 ist im Gegensatz zur Ausführung nach 1, 2 und 3 der
Kupplungsstift 60' der
Verbraucherseite 64 bzw. 106 zugeordnet, während die
Schnellkupplung 59' der
Versorgerseite 104 bzw. 110 zugeordnet ist. Dadurch
ist die Möglichkeit
gegeben, das im Aufbau einfachere Kupplungsteil, nämlich den
Kupplungsstift 60' der
Verbraucherseite 64, 106 zuzuordnen, während das
vom Aufbau etwas kompliziertere Kupplungsteil, nämlich die Schnellkupplung 59' der Versorgerseite 104, 110 zugeordnet
ist und dann mit einem anderen Kupplungsstift problemlos verbunden werden
kann, wenn dies sich als notwendig erweist. Da in der Regel nur
mit einem solchen Versorgungsschlauch 57 bzw. einem solchen
Leitungsteil 103 bzw. mehreren Lanzen oder ähnlichen
Verbrauchern gearbeitet wird, hat dies erhebliche Vorteile.
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4 zeigt
diese Ausbildung der Schnellverschlusskupplung 58 im Schnitt.
Erkennbar ist, dass Schnellkupplung 59' den Drehschubring 66 und
den Sperrring 70 mit dem Bajonettverschluss 71 aufweist, also
das Mutterteil bildet. Der Gasstrom 27 wird im gezeigten
Schnitt nach 4 so geführt, dass er das Absperrsitzventil 31,
das dem Absperrventil 63 in etwa entspricht, passieren
kann. Der Gasstrom 27 wird am Absperrsitzventil 31 vorbei
in das Ventilführungsrohr 32 geführt, wozu
die Radialbohrungen 81, 82 vorgesehen sind. Von
dort aus drückt
er dann auf das Dichtringventil 30, öffnet dieses gegen den Druck der
Ventilfeder 35, sodass es dann die Verbraucherseite 64 erreichen
kann, um durch den hier nicht gezeigten Leitungsteil 105 in
die Lanze weitergeführt
zu werden.
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Wird
dann die Schnellverschlusskupplung 58 entkuppelt, so entsteht
das Bild nach 5, d. h., dass der Gasstrom 27 dafür sorgt,
dass das Absperrsitzventil 31 in die Sitzposition gelangt,
was durch die Feder 33 noch unterstützt wird. Dieses Absperrsitzventil 31 hat
die Form eines Tellerventils 34, sodass eine vollständige Ringdichtung
entsteht, die dann auch 20 bar aufweisenden Sauerstoff daran hindert, die
Schnellverschlusskupplung 58 zu durchströmen. Gleichzeitig
wird das Dichtringventil 30 in die Sperrposition durch
die Feder 33 und den Gasrückstrom 28 gedrückt, sodass
auch hier ein vollständiger
Abschluss erfolgt, wobei dies noch durch die Ringdichtung 36 begünstigt wird.
In diesem Zustand können nun
die beiden Leitungsteile 103, 105 voneinander gelöst werden,
wenn der Bajonettverschluss 71 entsprechend in Position
gebracht ist.
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Mit
dem Lösen
der beiden Leitungsteile 103, 105 bleiben diese
druckmäßig völlig abgeschlossen, weil
sowohl das Dichtringventil 30 wie das Absperrsitzventil 31 ihre
Dichtfunktion voll wahrnehmen können.
Mit dem späteren
Einführen
des Vaterteils, also des in 7 gezeigten
Kupplungsstiftes 60' wird
das Ventilführungsrohr 32 mit
verschoben und sorgt dafür,
dass das Absperrsitzventil 31 mechanisch geöffnet wird.
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6 zeigt
wie schon erwähnt
die Schnellkupplung 59' mit
dem integrierten Absperrsitzventil 31. In 7 ist
der Kupplungsstift 60' mit
integriertem Dichtringventil 30 gezeigt, welcher eingesetzt
wird, wenn zwischen der Lanze oder dem Lanzenrohr und der Schnellverschlusskupplung 58 noch
ein Schlauchstück
eingesetzt ist. Ist dagegen die Lanze direkt am Leitungsteil 105 angeschlossen
(8), kann auf das Dichtringventil 30 verzichtet
werden. Auch bei dieser Ausführung
wird wie bei der Ausführung
nach 7 das Einschubteil 37 in das Mutterteil,
d. h. die Schnellkupplung 59' eingeschoben,
worüber
dann wie schon erwähnt
das Ventilführungsrohr 32 für das öffnen des
Absperrsitzventils 31 sorgt.
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Alle
genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden,
werden allein und in Kombination als wesentlich für die Erfindung angesehen.