DE1062504B

DE1062504B - Detachable line coupling with automatic shut-off valves arranged in the coupling halves

Info

Publication number: DE1062504B
Application number: DES30375A
Authority: DE
Inventors: John Fraser
Original assignee: S A T A M SA Appareillages Mec; Societe Anonyme pour Tous Appareillages Mecaniques SATAM
Current assignee: S A T A M SA Appareillages Mec; Societe Anonyme pour Tous Appareillages Mecaniques SATAM
Priority date: 1951-09-24
Filing date: 1952-09-23
Publication date: 1959-07-30

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung geht von einer Rohrkupplung mit selbsttätigen Absperrventilen aus, wie sie bereits durch die USA.-Patentschrift 1493 306 bekanntgeworden ist. Die bekannte Kupplung besteht aus zwei gleichartigen Kupplungshälften, deren Durchfluß öffnungen durch einen druckentlasteten Ventilkörper abgeschlossen werden. Beim Verbinden der Kupplungshälften werden diese Ventilkörper, die als federbelastete Kolben in an ihrer Außenseite strömungsgünstig ausgebildeten Zylindern geführt sind, in die entsprechenden Kupplungshälften zurückgedrängt und dadurch der Durchgang für das Strömungsmittel freigegeben. Die Innenräume der Zylinder, in welchen die Kolben dicht geführt sind, stehen durch öffnungen mit der Außenluft in Verbindung, so daß die eingeschlossene Luft beim Verbinden der Kupplungshälften entweichen kann, während beim Trennen derselben durch ein entsprechend abgestimmtes Lufteinlaßventil die von den Schließfedern bewirkte Schließbewegung der Ventilkörper verzögert wird. Mit Haken versehene Spannschrauben pressen die zusammengebauten Kupplungshälften aufeinander, wobei die Verbindung notfalls augenblicklich dadurch getrennt werden kann, daß ein elektromagnetisches Fallgewicht einen Ring, an dem die Haken angreifen, verdreht und dadurch die Kupplung entriegelt.The invention is based on a pipe coupling with automatic shut-off valves, as they are already by the United States Patent 1493306 has become known. The well-known coupling consists of two coupling halves of the same type, the flow openings of which pass through a pressure-relieved valve body be completed. When connecting the coupling halves, these valve bodies, which are called spring-loaded pistons are guided in cylinders with a flow-favorable design on their outside, pushed back into the corresponding coupling halves and thereby the passage for the fluid Approved. The interiors of the cylinders, in which the pistons are tightly guided, are through openings with the outside air in connection, so that the trapped air when connecting the Coupling halves can escape, while when separating the same through a suitably matched Air inlet valve delays the closing movement of the valve body caused by the closing springs will. Clamping screws provided with hooks press the assembled coupling halves together, where the connection can be instantly disconnected if necessary, that an electromagnetic The weight of the drop rotates a ring on which the hooks grip, thereby unlocking the coupling.

Bei dieser bekannten Kupplung entstehen jedoch Schwierigkeiten, sobald Rohrleitungen großer Abmessungen verbunden werden sollen, da die Ausrichtung der Kupplungshälften und das Festziehen der Spannschrauben zeitraubend und umständlich ist. Ferner muß beim Aneinanderlegen der Kupplungshälften der Druck zweier verhältnismäßig starker Federn überwunden werden. Ferner können erhebliche Leckverluste auftreten, da die Absperrventile bereits geöffnet werden, bevor die Stirnflächen der Kupplungshälften gegeneinander abdichten. Nachteilig ist ferner, daß der Zylinderraum gegen die Durchflußöffnung einwandfrei abgedichtet sein muß, da sonst Flüssigkeit durch die Entlüftungsöffnungen austritt.In this known coupling, however, difficulties arise as soon as pipelines of large dimensions should be connected because the alignment of the coupling halves and the tightening of the Tensioning screws is time consuming and cumbersome. Furthermore, when the coupling halves are placed against one another, the pressure of two must be relatively stronger Feathers are overcome. Furthermore, significant leakage losses can occur because the shut-off valves are already be opened before the end faces of the coupling halves seal against each other. Is disadvantageous also that the cylinder space must be properly sealed against the flow opening, otherwise Liquid leaks through the vents.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, in Abwandlung bekannter Vorrichtungen eine lösbare Leitungskupplung mit in den Kupplungshälften angeordneten, beim Kuppeln und Entkuppeln selbsttätig und gleichsinnig öffnenden bzw. schließenden Absperrventilen und beim Kuppeln gegeneinander anliegenden Ventilkörpern zu schaffen, bei welcher sowohl das öffnen wie auch das Schließen der Ventile durch eine kurze und einfache Bewegung ohne besonderen Kraftaufwand der Bedienungsperson auch bei Rohrleitungen von großen Abmessungen und bei hohem Leitungsdruck durchgeführt werden kann. The purpose of the invention is to modify known devices to provide a releasable line coupling with arranged in the coupling halves, automatically and in the same direction when coupling and uncoupling opening and closing shut-off valves and valve bodies that rest against each other when coupling to create, in which both the opening and the closing of the valves by a short and easy movement without any special effort on the part of the operator, even with pipelines of large dimensions and at high line pressure.

Ähnliche Gesichtspunkte waren schon beim Entwurf bekannter Vorrichtungen maßgebend. So sind axial Lösbare Leitungskupplung
mit in den Kupplungshälften angeordneten, selbsttätigen AbsperrventilenSimilar considerations were decisive when designing known devices. So are axially detachable line couplings
with automatic shut-off valves arranged in the coupling halves

Anmelder:Applicant:

S. A. T. A. M. Societe AnonymeS.A. T.A.M. Societe Anonyme

pour tous Appareillages Mecaniques,
La Courneuve, Seine (Frankreich)pour tous Appareillages Mecaniques,
La Courneuve, Seine (France)

Vertreter: Dipl.-Ing. Κ.-A. Brose, Patentanwalt,
Pullach bei München, Wiener Str. 1/2Representative: Dipl.-Ing. Κ.-A. Brose, patent attorney,
Pullach near Munich, Wiener Str. 1/2

Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 24. September 1951Claimed priority: Great Britain September 24, 1951

John Fräser, Chessington, Surrey (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt wordenJohn Millers, Chessington, Surrey (Great Britain),
has been named as the inventor

durchströmte Rohrkupplungen bekannt, bei denen beim Kuppeln und Entkuppeln selbsttätig und gleichsinnig öffnende bzw. schließende Absperrventile aneinanderliegen und in geöffnetem Zustand einen gemeinsamen strömungsgünstigen Körper bilden. Das Verriegeln der beiden Kupplungshälften erfolgt mit Hilfe einfacher Klinkenhebel. Diese bekannten Kupplungen weisen den Nachteil auf, daß sich der Ventilkörper im druckseitigen Leitungsende nur beim Abschalten des Pumpendrucks der gekuppelten Leitungen schließt. Nachteilig ist ferner, daß beim Öffnen der Ventile keine Hilfsmittel zur Entlastung der Ventilkörper vom Druck in der Leitung vorgesehen sind und die Klinkenhebelverbindung keine Übersetzung der zum Ankuppeln erforderlichen Kraft gestattet.known flow-through pipe couplings, in which when coupling and uncoupling automatically and in the same direction opening and closing shut-off valves are adjacent to one another and a common one in the open state Form a flow-favorable body. The two coupling halves are locked with With the help of simple ratchet levers. These known couplings have the disadvantage that the valve body at the end of the line on the pressure side only when the pump pressure of the coupled lines is switched off closes. A further disadvantage is that when the valves are opened, there are no tools to relieve the valve body are provided by the pressure in the line and the ratchet lever connection no translation of the force required for coupling is permitted.

Eine andere bekannte Vorrichtung weist ein nach innen öffnendes Hauptventil auf, in dessen Ventilkörper ein vor dem Hauptventil gleichsinnig mit ihm öffnendes Hilfsventil angeordnet ist, so daß das Hauptventil nicht gegen den vollen Flüssigkeitsdruck beim Zusammenkuppeln bewegt zu werden braucht. Beide Ventile werden dadurch geöffnet, daß beim Kuppeln ein an der Stirnseite des Hilfsventils angeordnetes Armkreuz auf der Mündung des anderen Kupplungsteils aufsitzt. Diese Vorrichtung besitztAnother known device has an inwardly opening main valve in its valve body an auxiliary valve opening in the same direction as it is arranged in front of the main valve, so that the The main valve does not need to be moved against the full liquid pressure when coupling. Both valves are opened by the fact that, during coupling, a valve is arranged on the end face of the auxiliary valve Spider sits on the muzzle of the other coupling part. This device has

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den Nachteil, daß das unterstromseitige Kupplungsteil nicht verschließbar ist und das Kuppeln und Arretieren lediglich mittels eines Bajonettverschlusses erfolgt, an welchem kein Übersetzungsgetriebe vorgesehen ist.the disadvantage that the downstream coupling part cannot be closed and the coupling and locking takes place only by means of a bayonet lock, on which no transmission gear is provided is.

Diesen bekannten Vorrichtungen gegenüber wird erfindungsgemäß eine Rohrkupplung mit selbsttätigen Absperrventilen, die auch bei großen Rohrabmessungen und hohem Leitungsdruck durch die Verbindung einer vorteilhaften Ausbildung von Haupt- und Hilfsventilen mit einer Einrichtung, welche die Kupplungshälften beim Kuppeln gegeneinanderführt, leicht zu öffnen und zu schließen ist, dadurch geschaffen, daß in den Absperrventilkörper in bekannter Weise vor ihnen und gleichsinnig mit ihnen öffnende Hilfsventile angeordnet sind, und ferner dadurch, daß derjenige Absperrventilkörper, welcher zu dem Kupplungsteil hin öffnet, in dem er angeordnet ist, als Boden eines Topfkolbens ausgebildet ist, der in der Wand einer gegen dieses Leitungsende hin abgeschlossenen Entlastungskammer undicht geführt ist.In contrast to these known devices, according to the invention, a pipe coupling with automatic Shut-off valves, which also with large pipe dimensions and high line pressure through the connection an advantageous design of main and auxiliary valves with a device which guides the coupling halves against each other during coupling, easily open and close is created in that in the check valve body in a known manner them and in the same direction opening auxiliary valves are arranged, and further by the fact that the one Shut-off valve body, which opens towards the coupling part in which it is arranged, as the bottom of one Cup piston is formed, which is in the wall of a relief chamber closed off towards this end of the line is leaking.

Zum öffnen und Schließen ist die lösbare Leitungskupplung mit einer Einrichtung versehen, durch welche die Kupplungshälften beim Kuppeln gegeneinandergeführt, gleichzeitig die Ventile geöffnet und dann die Kupplungshälften gegeneinander verriegelt werden. Diese Einrichtung besteht im wesentlichen darin, daß in dem Kupplungsstutzen, aus welchem das Ventil beim öffnen austritt, eine mit einem Handgriff versehene Kupplungshülse drehbar und längsfest angeordnet ist, die Verriegelungsglieder und eine Kurvenrollenführung trägt, wobei mit der Kurvenrollenführung Rollen im Eingriff sind, die mit einem glockenförmigen Teil verbunden sind, an dessen äußerem offenem Ende der Verschlußkörper des Hilfsventils starr befestigt ist, und daß der Ventilkörper des Abschlußventils mit axialem Spiel geführt ist.The releasable line coupling is provided with a device for opening and closing which lead the coupling halves against each other during coupling, the valves are opened and at the same time then the coupling halves are locked against each other. This facility essentially consists in that in the coupling piece from which the valve emerges when opening, one with a handle provided coupling sleeve is rotatably and longitudinally fixed, the locking members and a Cam roller guide carries, with the cam roller guide rollers are in engagement with a bell-shaped part are connected, at the outer open end of the closure body of the Auxiliary valve is rigidly attached, and that the valve body of the shut-off valve is guided with axial play is.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen beschrieben, die ein Ausführungsbeispiel darstellen. Es zeigtThe invention is described with reference to the drawings, which illustrate an embodiment. It shows

Fig. 1 einen Längsschnitt durch zwei Kupplungsteile im getrennten Zustand mit geschlossenen Ventilen undFig. 1 shows a longitudinal section through two coupling parts in the separated state with closed valves and

Fig. 2 die Kupplung im zusammengefügten Zustand und mit geöffneten Ventilen.2 shows the coupling in the assembled state and with the valves open.

Die Kupplung besteht aus den beiden Kupplungshälften 10 und 12, in denen die jeweils mit den Hilfsventilen 22 bzw. 41 ausgestatteten Hauptventile 26 und 34 angeordnet sind. Das Ventil 26 der Kupplungshälfte 10 bildet den Boden eines Topfkolbens 17, welcher undicht in der Wand 14 einer Kammer 16, die von einem ringförmigen Durchflußraum 15 umgeben ist, geführt wird.The coupling consists of the two coupling halves 10 and 12, in which each with the auxiliary valves 22 and 41 equipped main valves 26 and 34 are arranged. The valve 26 of the coupling half 10 forms the bottom of a pot piston 17, which leaks in the wall 14 of a chamber 16 which is surrounded by an annular flow space 15 is, is led.

Das Ventil 34 der anderen Kupplungshälfte 12 ist scheibenförmig ausgebildet und mittels eines hohlen Ansatzes 54 auf einem Zapfen 42 mit axialem Spiel geführt, der über einen Steg 43 an einer mit Rollen 48 versehenen Traverse 47 befestigt ist, wobei der Steg 43 eine Muschel 44 zur strömungsgünstigen Verkleidung der Rückseite des Ventils 34 trägt.The valve 34 of the other coupling half 12 is disc-shaped and hollow by means of a Approach 54 is guided on a pin 42 with axial play, which via a web 43 on one with rollers 48 provided traverse 47 is attached, wherein the web 43 is a shell 44 for streamlined cladding the back of the valve 34 carries.

Die gesamte Ventilanordnung der Kupplunghälfte 12 ist in einer relativ zu einer mit der zu kuppelnden Leitung verbundenen Außenhülse 68 auf Kugeln 69 drehbaren Kupplungshülse 29 angeordnet, die in ihrem erweiterten unteren Teil 31 Rollen 32 aufweist, die durch entsprechende Ausschnitte 33 im Flansch 11 der Kupplungshälfte 10 hindurchtreten und auf Führungsrampen 83 an einem ringförmigen Ansatz 84 laufen können. Die Verriegelung der beiden Kupp-The entire valve arrangement of the coupling half 12 is in a relative to one with the to be coupled Line connected outer sleeve 68 arranged on balls 69 rotatable coupling sleeve 29, which in their extended lower part 31 has rollers 32, which by corresponding cutouts 33 in the flange 11 of the Pass through coupling half 10 and on guide ramps 83 on an annular shoulder 84 be able to walk. The locking of the two coupling

lungshälften erfolgt durch Verdrehen der Kupplungshülse 29 mit Hilfe der Handhabe 78. halves of the treatment are carried out by turning the coupling sleeve 29 with the aid of the handle 78.

Bei getrennter Kupplung werden das Ventil 26 und das Hilfsventil 22 durch Federn 21 und 23 gegen ihre Sitze 19 bzw. 28 gedrückt und so in geschlossener Stellung gehalten, wobei der Flüssigkeitsdruck, der zunächst wegen der undichten Führung des Kolbens 17 auch in der Kammer 16 herrscht, die Anpressung dieser Ventile unterstützt.When the clutch is disconnected, the valve 26 and the auxiliary valve 22 are by springs 21 and 23 against their Seats 19 and 28 pressed and so held in the closed position, the fluid pressure, the first of all because of the leaky guidance of the piston 17 in the chamber 16, the pressure is applied supported by these valves.

ίο Das Ventil 34 und das Hilfsventil 41 der anderen Kupplungshälfte 12 sind ebenfalls geschlossen, da mittels der Handhabe 78 die Kupplungshülse 29 so weit relativ zur Traverse 47 gedreht worden ist, daß sich die Traverse 47 mit ihren in schraubenförmigen Führungsschlitzen 49 geführten Rollen 48 in der obersten Stellung befindet und über den Steg 43 das Ventil 34 sowie das Hilfsventil 41 auf ihre Sitze 30 bzw. 39 zieht. ίο The valve 34 and the auxiliary valve 41 of the other coupling half 12 are also closed, since by means of the handle 78 the coupling sleeve 29 has been rotated so far relative to the cross member 47 that the cross member 47 with its rollers 48 guided in helical guide slots 49 in the is in the uppermost position and pulls the valve 34 and the auxiliary valve 41 onto their seats 30 and 39, respectively, via the web 43.

Wenn die Kupplung zusammengefügt wird, treten die im erweiterten Teil 31 der Kupplungshülse 29 angeordneten Rollen 32 durch die Ausschnitte 33 des Flansches 11 und verriegeln bei Drehung der Kupplungshülse 29 am oberen Kupplungsteil die Hälften gegeneinander. Gleichzeitig wird die Traverse 47 durch die in den schraubenförmigen Führungsschlitzen 49 laufenden Rollen 48 nach unten bewegt und öffnet dabei das Hilfsventil 41, dessen Verschlußkörper über den Steg 43 und den Zapfen 42 mit der Traverse 47 verbunden ist. Hierdurch wird auch der Verschlußkörper des gegenüberliegenden Hilfsventils 22 zurückgedrängt und dieses Ventil geöffnet.When the coupling is assembled, those arranged in the widened part 31 of the coupling sleeve 29 occur Roll 32 through the cutouts 33 of the flange 11 and lock when the coupling sleeve is rotated 29 on the upper coupling part, the halves against each other. At the same time, the traverse 47 moved downwards by the rollers 48 running in the helical guide slots 49 and opens the auxiliary valve 41, the closure body via the web 43 and the pin 42 with the Traverse 47 is connected. This also causes the closure body of the opposite auxiliary valve 22 pushed back and this valve opened.

Bei weiterer Drehung der Kupplungshülse 29 legt sich der Rand der Muschel 44 gegen das Ventil 34 und hebt dieses von seinem Sitz 36, wobei auch das Ventil 26 in die Kupplungshälfte 10 hineinbewegt wird, so daß nunmehr der gesamte Durchflußquerschnitt freigegeben wird. Beim Trennen der Kupplung laufen die beschriebenen Vorgänge in umgekehrter Reihenfolge ab, d. h., zunächst schließen sich die Hauptventile 26 und 34, sobald bei Drehung der Kupplungshülse 29 das Ventil 34 nach oben zurückgezogen wird, dann gibt auch das Hilfsventil 41 das entsprechende gegenüberliegende Hilfsventil 22 frei, und schließlich gelangen die Rollen 32 der Verriegelungsvorrichtung in den Bereich der Ausschnitte 33, durch welche sie nunmehr hindurchtreten können, wodurch die beiden Kupplungshälften 10 und 12 voneinander gelöst werden.With further rotation of the coupling sleeve 29, the edge of the shell 44 lies against the valve 34 and lifts it from its seat 36, the valve 26 also being moved into the coupling half 10, see above that now the entire flow area is released. When the clutch is disconnected, they run operations described in reverse order, d. That is, the main valves 26 initially close and 34, as soon as the valve 34 is withdrawn upwards when the coupling sleeve 29 is rotated, then the auxiliary valve 41 also releases the corresponding opposite auxiliary valve 22, and finally arrive the rollers 32 of the locking device in the area of the cutouts 33 through which they are now can pass through, whereby the two coupling halves 10 and 12 released from each other will.

Da die aufwärts oder abwärts gerichtete Bewegung des Steges 43 und des mit ihm verbundenen Ventils 34 bzw. des Hilfsventils 41 auf der relativen Drehung der Kupplungshülse 29 gegenüber der Traverse 47 beruht, muß dafür gesorgt sein, daß diese beiden Teile sich beim Kuppeln und Entkuppeln nicht gemeinsam verdrehen können.Since the upward or downward movement of the web 43 and the valve connected to it 34 or of the auxiliary valve 41 is based on the relative rotation of the coupling sleeve 29 with respect to the cross member 47, It must be ensured that these two parts do not come together when coupling and uncoupling can twist.

Zu diesem Zweck ist im oberen Teil der Erweiterung 31 der Kupplungshülse 29 an einem drehbaren Ring 37, der durch einen weiteren Ring 64 gehalten wird, ein axialer Vorsprung 67 angeordnet, der durch einen der Ausschnitte 33 in den Flansch 11 der Kupplungshälfte 10 eingreift und dadurch daran gehindert wird, sich beim Kupplungsvorgang zusammen mit der Kupplungshülse zu drehen. Ebenfalls an dem Ring 37 radial nach innen vorspringende Nasen 66 sorgen dafür, daß sich auch der Steg 43, dessen radiale Rippen 45 zwischen je zwei der Nasen 66 geführt werden, sowie die Traverse 47 nicht mit der Kupplungshülse 29 drehen können.For this purpose, in the upper part of the extension 31 of the coupling sleeve 29 is on a rotatable Ring 37, which is held by a further ring 64, an axial projection 67 arranged by one of the cutouts 33 engages in the flange 11 of the coupling half 10 and is thereby prevented from doing so will rotate together with the coupling sleeve during the coupling process. Also on ring 37 radially inwardly projecting lugs 66 ensure that the web 43, its radial ribs 45 are guided between each two of the lugs 66, as well as the traverse 47 not with the coupling sleeve 29 can turn.

Die relative Drehbewegung zwischen der Kupplungshülse 29 und dem Ring 37 wird durch AnschlägeThe relative rotational movement between the coupling sleeve 29 and the ring 37 is controlled by stops

Claims

81 and 82 limited. Furthermore, a spring-loaded plunger 85 secures the coupling halves in their mutually locked position. During normal operation of the coupling, the valves are opened against the higher pressure, i. That is, the coupling half 10 is under higher pressure than the coupling half 12. When the two coupling halves are placed against one another and the sleeve 29 is rotated by means of the handle 78, the auxiliary valve 41 pushes the opposite auxiliary valve 22 back. This opening movement requires little force even at high pressure in the coupling half 10, since the pressure-loaded area of the auxiliary valve 22 is relatively small. A connection between the chamber 16 and the coupling half 12 is now established by the two opened auxiliary valves 22 and 41, so that the piston 17 is depressurized and can easily be pushed back through the valve 34 when the sleeve 29 is rotated further. As a result of the axial play between the valve 34 and the shell 44 on the web 43, the opening movement of the two valves 34 and 26 only begins after the auxiliary valves have already been opened. The pressure relief of the pot piston 17 occurs although the piston is guided in a leaky manner in the wall 14 of the chamber 16, since the leakage is such that significantly less liquid can get from the annular space 15 into the chamber 16 than through the opened auxiliary valves 22 , 41 drains. As long as the auxiliary valves 22 and 41 are open, the pressure in the chamber 16 will therefore only be insignificantly higher than the pressure in the coupling half 12. However, the leaky guidance of the piston 17 has the effect that when the auxiliary valve 22 is in the closed position, the same pressure is established in the chamber 16 as in the annular space 15, so that the valve 26 is additionally pressed onto its seat by the line pressure. If the operation requires it, the coupling can also be used with lines that are under the same pressure. It is also possible to open the valves in the direction of the lower pressure, however, under these operating conditions, the line coupling according to the invention does not achieve any significant advantages over already known devices. Patent claims:

1. Detachable line coupling with arranged in the coupling halves, when coupling and uncoupling automatically and in the same direction opening or closing shut-off valves and when coupling against each other valve bodies, characterized in that in the shut-off valve bodies (34, 26) in a known manner in front of them and in the same direction with them opening auxiliary valves (22, 41) are arranged, and further in that that shut-off valve body (26) which opens to the coupling half (10) in which it is arranged is designed as the bottom of a pot piston (17) , which in the wall (14) of a relief chamber (16) closed off towards this end of the line is guided in a leaky manner.

2. Detachable line coupling according to claim 1 with a device through which the coupling halves are guided against each other during coupling, the valves are opened at the same time and then the coupling halves are locked against each other, characterized in that in the coupling half (12) from which the valve body (34) when open outlet, a provided with a handle (78) coupling sleeve (29) rotatable and is disposed longitudinally fixed, carrying the locking members (32) and a cam roller guide (49), are connected to the cam roller guide (49) rollers (48) engaged, the are connected to a shell-shaped clad web (43) , at the outer open end of which the valve body of the auxiliary valve (41) is rigidly attached and the valve body of the shut-off valve (34) is guided with axial play.

Considered publications:
U.S. Patents Nos. 2,203,922, 2,319,015,
483, 2,473,223, 2,543,590, 2,545,796.

1 sheet of drawings