DE19841571A1 - Vorrichtung zur Verbindung - Google Patents

Abstract

Die Vorrichtung dient zur Verbindung von Segmenten einer Transportleitung für Flüssigkeiten. Die Vorrichtung weist mindestens ein mit einer Vertiefung versehenes Basisteil sowie ein Gegenelement auf. Das Gegenelement ist mit mindestens einem Bedienelement ausgestattet. Das Bedienelement ist mit einem in die Vertiefung des Basisteiles einführbaren Halterungselement verbunden. Die Vertiefung des Basisteiles erstreckt sich als Umfangsnut entlang eines äußeren Umfanges des Basisteiles. Das Halterungselement verläuft nach einem Zusammenfügen von Basisteil und Gegenelement entlang der Vertiefung. Das Halterungselement ist bei einer Betätigung des Bedienelementes quer zu einer Mittellinie des Gegenelementes in die Vertiefung hinein verschieblich.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbindung von Segmenten einer Transportleitung für Flüssigkeiten, die ein mit mindestens einer Vertiefung versehenes Basisteil sowie ein Gegenelement aufweist, das mit mindestens einem Bedienelement ausgestattet ist, das mit einem in die Vertiefung des Basisteiles einführbaren Halterungselement verbunden ist.

Derartige Vorrichtungen zur Verbindung werden in Form von Kupplungen bei einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Ein typisches Anwendungsgebiet besteht darin, bei der Befüllung von Vorratstanks im Bereich von Tankstellen an einen Anschlußstutzen am Vorratstank, wobei der Anschlußstutzen das Basisteil ausbildet, ein Gegenelement anzukoppeln, das als Endstück auf einen Befüllschlauch aufgesetzt ist. Der Befüllschlauch ist am entgegengesetzten Ende seiner Ausdehnung mit dem Transporttank des Tankwagens verbunden.

Zur Unterstützung einer manuellen Bedienbarkeit sind Ausführungen als Hebelarmkupplungen bekannt, deren Konstruktion in der deutschen Norm DIN 28 28 definiert ist. Gemäß einer speziellen Ausbildung werden auch sogenannte Camlock-Kupplungen verwendet.

Die bekannten Kupplungselemente weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. Als Bedienelemente zur Durchführung einer mechanischen Verbindung zwischen dem Basisteil und dem Gegenelement werden oft relativ kleine Hebel verwendet, wobei üblicherweise zwei Hebel einander gegenüberliegend angeordnet sind. Es wird hierdurch eine mechanische Fixierung lediglich an zwei Punkten bereitgestellt. Es ist weder ein Nachspannen zur Vermeidung von Leckagen noch ein Arretieren möglich, das ein unbeabsichtigtes Lösen der Kupplungsverbindung verhindern würde. Darüber hinaus ist die Handhabung bei der Durchführung einer Verspannung der Kupplungselemente sowie einem Lösen der Verspannung umständlich und insbesondere von Bedienpersonen, die mit Handschuhen bekleidet sind, nur relativ mühsam durchführbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, daß eine verbesserte Verbindungsqualität bereitgestellt wird und daß die Handhabung erleichtert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Vertiefung des Basisteiles als Umfangsnut entlang eines äußeren Umfanges des Basisteiles erstreckt und daß das Halterungselement nach einem Zusammenfügen von Basisteil und Gegenelement entlang der Vertiefung verläuft sowie quer zu einer Mittellinie des Gegenelementes bei einer Betätigung des Bedienelementes in die Vertiefung hinein verschieblich ist.

Durch die Gestaltung der Vertiefung des Basisteiles als umlaufende Umfangsnut ist es möglich, daß das Halterungselement an einer Mehrzahl von Kontaktstellen Spannkräfte zur Fixierung der Kupplungsteile relativ zueinander in das Basisteil überträgt. Durch die Verschieblichkeit des Halterungselementes quer zur Mittellinie und somit auch quer zu vorgesehenen Strömungsrichtung der weiterzuleitenden Flüssigkeiten wird eine einfache konstruktive Gestaltung sowie eine robuste Konstruktion unterstützt.

Eine einfache manuelle Bestätigung wird dadurch unterstützt, daß das Bedienelement als ein Hebel ausgebildet ist.

Zur Transformation von Drehbewegungen in Translationsbewegungen ist vorgesehen, daß das Bedienelement mit einem Spannring verbunden ist, der mit einem Innengewinde in ein Außengewinde des Gegenelementes eingreift.

Eine Vermeidung von Leckagen wird dadurch unterstützt, daß in Richtung einer vorgesehen Verspannung zwischen dem Basisteil und dem Gegenelement eine Dichtung angeordnet ist.

Eine einfache mechanische Konstruktion zur Positionierung des Halterungselementes wird dadurch bereitgestellt, daß der Spannring eine das Halterungselement beaufschlagende und schräg zur Mittellinie verlaufende Positionierflanke aufweist.

Zur Bereitstellung unterschiedlicher Positionierungen des Bedienelementes in einer Arbeitsanordnung und einer Ruheanordnung wird vorgeschlagen, daß das Bedienelement relativ zu einer Drehachse verschwenkbar angeordnet ist.

Ein unbeabsichtigtes Lösen der Leitungskopplung kann dadurch vermieden werden, daß das Bedienelement mit einem Sperrzahn in eine Verzahnung einführbar und arretierbar angeordnet ist.

Zur Vermeidung unzulässiger Belastungen wird vorgeschlagen, daß ein vorgesehener Bewegungsbereich für den Spannring von Anschlägen begrenzt ist.

Eine Anpassung an übliche Anwendungsgeometrien erfolgt dadurch, daß das Basisteil und das Gegenelement sich mindestens bereichsweise relativ zur Mittellinie koaxial erstrecken.

Zur Unterstützung eines einfachen Kopplungsvorganges wird vorgeschlagen, daß das Basisteil und das Gegenelement mindestens bereichsweise relativ zueinander koaxial zusammensteckbar angeordnet sind.

Ein typisches Anwendungsgebiet wird dadurch erschlossen, daß mindestens das Basisteil oder das Gegenelement mit einem Vorratstank für flüssige Brennstoffe verbindbar ist.

Ebenfalls ist daran gedacht, daß mindestens das Basisteil oder das Gegenelement mit einem Befüllschlauch verbindbar ist.

Zur Unterstützung einer universellen Verwendbarkeit wird vorgeschlagen, daß mindestens das Basisteil oder das Gegenelement im Bereich ihrer einander abgewandten Enden mit einem Innengewinde zur Halterung eines mit einem Außengewinde versehenen Anschlußstutzens versehen ist.

Eine Erhöhung der Betriebssicherheit kann dadurch erreicht werden, daß eine vorgesehene Arretierung mit einer Federvorspannung in Richtung auf eine Arretierpositionierung versehen ist.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein zusammengefügtes Basisteil mit Gegenelement und

Fig. 2 die Vorrichtung gemäß Fig. 1 nach einem Verspannen von Basisteil und Gegenelement relativ zueinander sowie nach einem Umlegen des Bedienelementes zur Einnahme einer Arretierpositionierung.

Gemäß der Ausführungsform in Fig. 1 besteht ein Kopplungselement zur Verbindung von Segmenten einer Transportleitung aus einem Basisteil (1) sowie einem Gegenelement (2). Das Gegenelement (2) ist mit einem Bedienelement (3) ausgestattet, das ein Halterungselement (4) positioniert. Das Halterungselement (4) ist durch eine zugeordnete Positionierbewegung des Bedienelementes (3) in eine Vertiefung (5) des Basisteils (1) einführbar.

Die Vertiefung (5) erstreckt sich als Umfangsnut entlang eines äußeren Umfanges (6) des Basisteils (1). Das Gegenelement (2) weist eine Aufnahme (7) für das Halterungselement (4) auf, in der das Halterungselement (4) vor einer Positionsverlagerung in die Vertiefung (5) hinein angeordnet ist.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform weist das Gegenelement (2) ein Außengewinde (8) auf, in das ein Innengewinde (9) eines Spannringes (19) eingreift. Durch die ineinander eingreifenden Gewinde (8,9) wird eine Rotationsbewegung des Spannringes (19) relativ zu einer Mittellinie (10) in eine Translationsbewegung in Richtung der Längserstreckung der Mittellinie (10) umgesetzt. Zusätzlich weist der Spannring (19) im Bereich der Aufnahme (7) eine schräg angeordnete Positionierflanke (11) auf, die bei einer Translationsbewegung des Spannringes (19) in Richtung der Längserstreckung der Mittellinie (10) eine Querpositionierung des Halterungselementes (4) quer zur Mittellinie (10) verursacht. Bei einer Spannbewegung wird hierdurch eine Verringerung des Abstandes zwischen dem Halterungselement (4) und der Mittellinie (10) verursacht, die zu einer Überführung des Halterungselementes (4) in die Vertiefung (5) des Basisteiles (1) führt.

Im Bereich einer Andruckfläche (14) des Gegenelementes (2) ist eine Dichtung (13) angeordnet, die beispielsweise als ein Dichtungsring ausgebildet sein kann. Bei einer Durchführung des Kupplungsvorganges zwischen dem Basisteil (1) und dem Gegenelement (2) wird die Dichtung (13) zwischen einer Endbegrenzung (12) des Basisteils (1) und der Andruckfläche (14) des Gegenelementes (2) eingespannt. Die Verspannung wird durch die Translationsbewegung des Gegenelementes (2) relativ zum Basisteil (1) verursacht, die durch die Drehbewegung und die Translationsbewegung des Spannringes (19) bedingt ist.

Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind das Basisteil (1) und das Gegenelement (2) im Bereich ihrer einander abgewandten Enden mit Innengewinden (15, 16) versehen, in die die zu verbindenden Leitungssegmente eingeführt werden können. Die Leitungssegmente werden dafür zweckmäßigerweise mit Außengewinden versehen. Im Bereich der Innengewinde (15, 16) sind Flachdichtungen (17, 18) angeordnet, die nach einem Einschrauben der jeweiligen Leitungssegmente eine Abdichtung relativ zu den Kupplungsteilen vornehmen.

Eine Möglichkeit zur Arretierung des Gegenelementes (2) relativ zum Basisteil (1) wird bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 dadurch bereitgestellt, daß das Gegenelement (2) im Bereich des Spannringes (19) mit einem verschwenkbar angeordneten Bedienelement (3) versehen ist. Die Verschwenkung erfolgt dabei relativ zu einer Drehachse (20), die quer zur Längserstreckung der Mittellinie (10) verläuft. Bei einem Verschwenken des Bedienelementes (3) in Richtung auf das Gegenelement (2) greift ein Sperrzahn (21) des hebelartigen Bedienelementes (3) in eine Verzahnung (22) des Gegenelementes (3) ein, die entlang eines äußeren Umfanges des Gegenelementes (2) angeordnet ist. Nach einem Eingreifen des Sperrzahnes (21) in die Verzahnung (22) ist eine Drehbewegung des Spannringes (19) relativ zum Gegenelement (2) bzw. zum Basisteil (1) nicht möglich. Es wird hierdurch eine Arretierung bereitgestellt. Insbesondere ist daran gedacht, eine elastische Verspannung des Bedienelementes (3) relativ zum Arretierelement vorzusehen. Eine unbeabsichtigte Aufhebung der Arretierung wird hierdurch vermieden. Bei der dargestellten Ausführungsform wird der Sperrzahn (21) federbelastet in der Verzahnung (22) gedrückt. Grundsätzlich können auch andere Arretierelemente verwendet werden, beispielsweise ein einstellbarer Freilauf.

Fig. 2 zeigt das Basisteil (1), das Gegenelement (2) sowie den Spannring (19) in einer Positionierung nach einer Verspannung des Gegenelementes (2) relativ zum Basisteil (1). Das Halterungselement (4) ist dabei bereichsweise in die Vertiefung (5) des Basisteiles (1) eingeführt und führt zu einer formschlüssigen Verbindung. Ebenfalls ist erkennbar, daß der Sperrzahn (21) in die Verzahnung (22) eingreift.

Bei der Durchführung eines Kopplungsvorganges wird zunächst das Gegenelement (2) auf das Basisteil (1) aufgeschoben. Anschließend erfolgt in der gemäß Fig. 1 dargestellten Positionierung des Bedienelementes (3) eine Drehbewegung des Spannringes (19) relativ zum Gegenelement (2) und zum Basisteil (1). Die Hierdurch verursachte Translationsbewegung führt zu einer Verschiebung des Halterungselementes (4) in den Bereich der Vertiefung (5) des Basisteiles (1). Bei zunehmender Verdrehung des Bedienelementes (3) und des hiermit verbundenen Spannringes (19) erfolgt eine Verspannung des Basisteiles (1) relativ zum Gegenelement (2) im Bereich der Dichtung (13). Die Drehbewegung kann somit so lange fortgesetzt werden, bis eine ausreichende Abdichtwirkung erreicht ist. Grundsätzlich ist allerdings vorgesehen, für die Drehbewegung des Spannringes (19) Anschläge vorzusehen, so daß ein maximaler Bereich für die Durchführung der Drehbewegung vorgegeben ist.

Nach Erreichen einer ausreichenden Verspannung der Bauteile wird das Bedienelement (3) mit seinem Sperrzahn (21) in die Verzahnung (22) des Gegenelementes (2) hineinverschwenkt. Hierdurch ist eine Arretierung erreicht und ein unbeabsichtigtes Lösen der Kopplungsverbindung wird vermieden. Eine Aufhebung der Kopplungsverbindung erfolgt in umgekehrter Reihenfolge.

Als Material für das Halterungselement (4) kann beispielsweise eine ausreichend stabile umlaufende Spiralfeder verwendet werden. Ebenfalls ist es beispielsweise möglich, einen ausreichend verformbaren und gleichzeitig druckstabilen Dichtungsring oder eine Mehrzahl entlang eines Verbindungsbandes aufgereihte Kugeln oder andersartige Andruckstücke zu verwenden. Ebenfalls ist es möglich, statt der in den Figuren erläuterten Durchführung des Spannvorganges mittels eines verdrehbaren Spannringes (19) Exzenter zu verwenden, die bei einer Positionierung mit Hilfe von Spannhebeln die erforderlichen Spannkräfte generieren.

Bei einem Lösen der Kupplungsverbindung kann das Halterungselement (4) beispielsweise aufgrund einer vorgesehenen Eigenelastizität aus der Vertiefung (5) in die Aufnahme (7) zurückkehren. Es ist aber ebenfalls möglich, beispielsweise durch Verwendung zusätzlicher Federn oder anderer Positionierungselemente eine zwangsweise Rückführung in die Aufnahme (7) vorzusehen.

Im Bereich der dem Halterungselement (4) zugewandten Flanke des Gegenelementes (2) ist es möglich, im Gegensatz zu der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform mit einem Flankenverlauf im wesentlichen senkrecht zur Mittellinie (10) einen schrägen oder gekrümmten Wandungsverlauf vorzusehen, um eine punktförmige oder linienförmige Druckbelastung des Halterungselementes (4) zu vermeiden.

Die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsformen zeigen lediglich beispielhaft eine mögliche Realisierung des erläuterten Kupplungsprinzips. Grundsätzlich sind eine Vielzahl anderer konstruktiver Realisierungsmöglichkeiten denkbar.

Claims (14)

1. Vorrichtung zur Verbindung von Segmenten einer Transportleitung für Flüssigkeiten, die ein mit mindestens einer Vertiefung versehenes Basisteil sowie ein Gegenelement aufweist, das mit mindestens einem Bedienelement ausgestattet ist, das mit einem in die Vertiefung des Basisteiles einführbaren Halterungselement verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vertiefung (5) des Basisteiles (1) als Umfangsnut entlang eines äußeren Umfanges (6) des Basisteiles (1) erstreckt und daß das Halterungselement (4) nach einem Zusammenfügen von Basisteil (1) und Gegenelement (2) entlang der Vertiefung (5) verläuft sowie quer zu einer Mittellinie (10) des Gegenelementes (2) bei einer Betätigung des Bedienelementes (3) in die Vertiefung (5) hinein verschieblich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement (3) als ein Hebel ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement (3) mit einem Spannring (19) verbunden ist, der mit einem Innengewinde (9) in ein Außengewinde (8) des Gegenelementes (2) eingreift.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Richtung einer vorgesehen Verspannung zwischen dem Basisteil (1) und dem Gegenelement (2) eine Dichtung (13) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (19) eine das Halterungselement (4) beaufschlagende und schräg zur Mittellinie (10) verlaufende Positionierflanke (11) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement (3) relativ zu einer Drehachse (20) verschwenkbar angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bedienelement (3) mit einem Sperrzahn (21) in eine Verzahnung (22) einführbar und arretierbar angeordnet ist.

8. Vorrrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgesehener Bewegungsbereich für den Spannring (19) von Anschlägen begrenzt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (1) und das Gegenelement (2) sich mindestens bereichsweise relativ zur Mittellinie (10) koaxial erstrecken.

10. Vorrichtung nach- einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Basisteil (1) und das Gegenelement (2) mindestens bereichsweise relativ zueinander koaxial zusammensteckbar angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Basisteil (1) oder das Gegenelement (2) mit einem Vorratstank für flüssige Brennstoffe verbindbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Basisteil (1) oder das Gegenelement (2) mit einem Befüllschlauch verbindbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Basisteil (1) oder das Gegenelement (2) im Bereich ihrer einander abgewandten Enden mit einem Innengewinde (15, 16) zur Halterung eines mit einem Außengewinde versehenen Anschlußstutzens versehen ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorgesehene Arretierung mit einer Federvorspannung in Richtung auf eine Arretierpositionierung versehen ist.