DE2139773A1 - Kupplung zur Verbindung von zwei Einheiten - Google Patents
Kupplung zur Verbindung von zwei EinheitenInfo
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Description
F.P.T. Industries Limited, The Airport, Portsmouth,Hampshire,
England
Kupplung zur Verbindung von zwei Einheiten.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung zum Verbinden von Einheiten wie beispielsweise Rohren, Tanks, elektrischen
Kabeln oder dergl., welche zwei an den zu verbindenden Einheiten befestigte Hälften aufweist, und jede Hälfte mit einer einen
Übergang bildenden Bohrung versehen ist. Mehr im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf eine Kupplung, welche sich automatisch
trennt, wenn eine axiale Spannung in der Kupplung einen bestimmten Wert übersteigt.
Durch die Erfindung wird eine Kupplung zum Verbinden von zwei Einheiten geschaffen, welche aus.zwei Teilen oder Hälften besteht.
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welche an den zu verbindenden Einheiten befestigt sind. Jede Hälfte v/eist eine Bohrung auf, welche einen Durchgang von der
einen Einheit zu der anderen bildet . Die beiden Hälften v/erden in Kupplungseingriff miteinander durch Sperrglieder gehalten,
welche innerhalb der einen Hälfte festgehalten unc' in clie ge- .
kuppelte Lage radial nach innen in mindes tens eine *iusnehraung
auf den Außenurafang der anderen Hälfte durch eine Hülse gedrückt
werden, welche von der einen Hälfte verschiebbar bzw. beweglich getragen wird, wobei die Hülse beweglich auf der einen Hälfte
gegen zwei Federkräfte angeordnet ist. Beide KupplungsLälften können getrennt von Hand gegen eine erste Federkraft und automatisch
bei einer axialen überbelastung gegen eine sv/eite Federkraft
getrennt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht
die eine Federkraft aus einer Torsionskraft und die zweite Federkraft aus einer Druckkraft, welche durch eine Torsionsfeder und
eine Druckfeder ausgeübt v/erden.
In Abänderung dazu können die beiden Federkräfte aus Druckkräften bestehen, welche durch erste und sweite Druckfedern ausgeübt
v/erden, oder die Federkraft besteht aus einer Torsionskraft und die andere Federkraft aus einer D-'uckkraft, wot ei beide
Kräfte von einer Feder ausgeübt v/erden.
Die Kupplung kann dazu verwendet werden, zwei Leitungsrohre oder ein Aohr mit einen Stroraungsrnediurabehalter zu verbinden,
oder jede Hälfte der Kupplung kann mit eineia Ventil versehen
sein, welche die Bohrung von der Hälfte selbsttätig abschließt,
wenn sich die Kupplungshälften voneinander trennen. In Abänderung dazu können die miteinander verbundenen Einheiten aus elektrischen
Leitern bestehen.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Figur i ist ein scheiiia tischer Längsschnitt durch eine Kupplungvon
einer bevorzugten Ausführungnform der Erfindung.
Figur 2 ist ο in. Schnitt nach der Linie II-II der Figur 1 in
iii anderen Maßstab.
Figur 3 ist ein Längsschnitt durch die eine Hälfte einer Kupplung
ähnlich der nach Figur 1,- welche aber mit einem Abdichtungsven eil für die Bohrung versehen ist, wenn die
beiden Kupplungsteile voneinander getrennt werden.
Figur 1 isr. ein Längsschnitt durch die andere Kupplungshälfte
ähnlich der nach Fig. 1, welche aber mit einem Abdichtungsvencil für die Bohrung versehen ist, wenn die beiden
Kupplungshälften"voneinander getrennt werden.
Figur 5 ist ein Längsschnitt durch die beiden in den Figuren 3 und 4 dargestellten Kupplungshälften in gekuppeltem
Zustand.
Figur 6 ist ein Längsschnitt durch eine der in Figur 1 dargestellten
ähnlichen Kupplung, durch welche aber elektrische Leitungen miteinander verbunden werden.
Figur 7 ist ein Schnitt durch die eine Kupplungshälfte von einer abgeänderten Ausführungsform nach der Erfindung.
Bei der in den Figuren 1-6 dargestellten Ausführungsform der
Erfindung v/ird die Kupplung von Hand gegen eine erste Federkraft
und selbsttätig bei einer axialen Überbelastung durch eine zweite Federkraft getrennt, wobei die erste Federkraft aus einer von
einer Torsionsfeder ausgeübten Torsionskraft und die zweite Federkraft aus einer von einer Druckfeder ausgeübten Druckkraft besteht.
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Bei den Figuren 1 und 2 besteht die Kupplung aus einer ersten Hälfte "A" und einer zweiten Hälfte "B". Jede Hälfte kann an
den der Stirnseite oder der Berührungsfläche zwischen den Hälften
abgekehrten Enden mit den Einheiten verbunden werden, welche auf jede geeignete Art und Weise angeschlossen sein können. Beispielsweise
ist die Hälfte "B" in den Figuren 1, 4 und 5 mit einem Rohr oder einer Leitung 11 dargestellt, welche zwischen
.einer konischen,auf einen mit Schraubgewinde versehenen Teil 17
aufgeschraubten Ringmutter 12 und einem gezackten Teil 13 befestigt ist.
* In gleicher Weise ist die erste Hälfte "A" mit einem gezackten
Teil 13 und einem Schraubengewinde 17 für eine konische Ringiautter
versehen.
An der Außenfläche der Hälfte "A" nahe ihrer Stirnseite oder Berührungsfläche ist eine Umfangsnut 14 zur Aufnahme von Kugeln
15 vorgesehen, welche als Sperrglieder oder Sperrklinken wirken. Die Hälfte "A" ist mit einer mittleren Bohrung 16 für den Durchgang
einer Flüssigkeit oder von Gas versehen.
Die andere Hälfte "B" ist mit einem Körper 18 mit einer Bohrung ,19 versehen. Der Außenumfang des Körpers 18 ist mit einem Flansch
) 20 und einem parallelen Teil 21 versehen.
Ein Zylinder 22 ist axial verschiebbar auf dem parallelen Teil 21 des Körpers 18 angeordnet. Dieser Zylinder 22 enthält einen
Käfig zum Festhalten der Kugeln 15 und. ist mit einer Schulter 23 versehen.
An dem Flansch 30 des Körpers 18 ist durch eine Ringmutter 24 und eine Verschlußschraube 25 ein/£ röhrenförmiges Glied 26 wit
einer nach innen gerichteten Schulter 27 befestigt. Zwischen der
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Schulter 23 an dem Zylinder 22 und der nach innen gerichteten
es Schulter 27 eines röhrenförmigen Glied/26 ist eine Druckfeder
28 vorgesehen.
Eine Hülse 29 umgibt das röhrenförmige Glied 26 und den Zylinder
22. Die Hülse 29 besteht aus drei Teilen von verschiedenem Innendurchmesser.
Der Teil 30 mit dem größten Innendurchmesser sieht eine Anordnung für eine Torsionsfeder 31 und die Ringmutter 24
vor. Der Teil 32 von mittlerem Innendurchmesser der Hülse 29 ordnet die Hülse mit Bezug auf das röhrenförmige Glied 26 an
und hat einen Sitz, welcher eine Drehbewegung auf dem röhrenförmigen Glied 26 zuläßt. Der Teil 33 der Hülse 29 mit dem
kleinsten Innendurchmesser enthält breite,abgeflachte Keile 34
(Figur 2), welche die Kugeln 15 in die Umfangsnut 14 auf dem Auöenumfang der Kupplungshälfte "A" drücken. Zwischen den breiten,
abgeflachten Keilen 34 sind Ausnehmungen 35 von ausreichender Tiefe vorhanden, so da3, wenn die Ausnehmungen an den Kugeln 15
liegen, die Kugeln aus der Umfangsnut 14 herausgelangen können. Die Hülse 29 ist an der Kupplungshälfte "B" zwischen der nach
innen gerichteten Schulter 27 an dem röhrenförmigen Glied 26 und einem Sprengring 36 angeordnet, welche sich gegen die Ringmutter
24 abstützt. Das Ende der Hülse 29 an dem Teil mit dem kleinsten Durchmesser ist verbreitert und sieht eine Führung 37
für den Eingriff der Kugeln 15 dar, wenn die beiden Kupplungsteile zusammengesteckt werden.
Eine Drehbewegung der Hülse 29 wird durch die Torsionsfeder 31 zwischen einer Verriegelungsstellung, in welcher die breiten
abgeflachten Keile 34 zusammen mit den Kugeln 15 wirken, und einer freien Lage gesteuert, in welcher die Ausnehmungen 35 mit
den Kugeln 15 zusammenwirken. Die Torsionsfeder 31 ist an ihrem einen Ende mit einer Zunge oder Abbiegung 38, welche in ein Loch
in der Hülse 29 eingreift, und an ihrem anderen Ende mit einer
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Zunge oder Abbiegung 39 versehen, welche in das röhrenförmige
Glied 26 eingreift. Das Ausmaß der Drehbewegung der ETiIse 29
wird durch nicht dargestellte Anschläge gesteuert.
Um eine zwangläufige Relativbewegung zwischen den Kugeln 15 und der Hülse 29 zwischen der Verriegelungs- und c.er freien
Stellung sicherzustellen, darf keine relative Drehbewegung zwischen dem Zylinder 22 und dem Körper 18 stattfinden. Somit ist
eine mechanische Anordnung, welche eine axiale, aber nicht eine Drehbewegung zwischen diesen beiden Teilen ermöglicht, beispiels-
w weise mit einem Schlitz zusammenwirkende Keile oder Stifte
vorgesehen.
Wenn es im Betrieb gewünscnt wird, die beiden Kupplungshälften miteinander zu verbinden, wird die Hülse 29 von Hand entgegen
der Wirkung der Torsionsfeder 31 in die freie Stellung gedreht, die beiden Kupplungshälften werden axial zueinander bewegt und
die Hülse wird freigegeben. Durch die Wirkung der Torsionsfeder 31 wird die Hülse 29 in die Verriegelungsstellung gedreht, in
welcher die breiten, abgeflachten Keile 34 die Kugeln 15 in der Umfangsnut 14 festhalten. Ua die Kupplung von Hand zu trennen,
wird die Hülse 29 in die freie Stellung gedreht, die Kugeln 15 werden von der Umfangsnut 14 freigegeben und die beiden Hälften
v/erden voneinander getrennt.
Wenn die verbundene Kupplung einer axialen Belastung unterv/orfen
wird, welche die beiden Teile auseinanderziehen will, wird die
Belastung in der zweiten Hälfte "B" mittels des röhrenförmigen Gliedes 26 und die nach innen gerichtete Schulte 27 auf die
Druckfeder 28 übertragen. Der Zylinder 22 wird an der ersten Hälfte 11A" der Kupplung durch die Kugeln 15 festgehalten, so daß
die Druckfeder 28 zwischen der Schulter 23 an dem Zylinder 22 und
die näher nach innen gerichtete Schulter 27 an dem röhrenfönigen
Glied 26 zusammengedrückt wird. Wenn die Feder 28 zusammengedrückt
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ist, bewegen sich die breiten abgeflachten Keile 34 in axialer Richtung, bis sich, wenn eine durch eine bestimmte Kraft der
Feder 28 ausgewählte Kraft die Hülse 29 um einen Betrag bewege, um die Kugeln 15 freibekommen zu können, die Teile der Kupplung
voneinander trennen.
Die Figuren 3, 4 und 5 zeigen eine der in den Figuren 1 und 2 dargestellten
Kupplung ähnliche Kupplung, wobei aber die Bohrungen 16 und 19 der beiden Kupplungsteile mit federbelasteten Abdichtungsventilen
14 versehen sind, welche sich automatisch öffnen, wenn die beiden Kupplungshälften, wie in Fig. 5 dargestellt,
miteinander verbunden sind, und sich automatisch schließen, wenn sich die beiden Kupplungshälften voneinander trennen (Fig.
3 und 4). Die Kupplung kann auch mit einem Abdichtungsring 41 versehen werden, um einen Verlust an Strömungsmedium auf ein
Minimum herabzusetzen.
Die in Figur 6 dargestellte Kupplung ist wiederum der nach Fig.l
gleich, nur ist isic zur Verbindung von elektrischen Leitungen
geeignet. Isolierblöcke 42 sind in den Bohrungen 16 und 19 angeordnet. Die Isolierblöcke 42 tragen eine Mehrzahl von entsprechenden
Steckeranschlüssen 43 und Dosenanschlüssen 44, wobei die
Anschlüsse mit nicht dargestellten Leitern verbunden sind, welche einen Teil eines nicht dargestellten elektrischen Kabels bilden,
welches in einer Leitung 45 geführt ist»
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 7
bestehen die beiden Federkräfte aus Druckkräften, welche von zwei Druckfedern 46 und 28 ausgeübt werden» In Fig. 7, welche
nur den Teil "B" der Kupplung zeigt, kann die Hülse 29 von Hand in axialer Richtungirit Bezug auf die Hälfte "A" (welche nicht
dargestellt ist aber genauso ausgeführt sein würde, wie sie in Fig. 1 beschrieben ist) zwischen einer "freien" zurückgezogenen
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und einer "verriegelten" verlängerten Stellung bewegt werden. Die erste Druckfeder 46 bewegt die Hülse in die verriegelte
• Stellung. In der verriegelten Stellung hält der kleinste Innendurchmesser
33 der Hülse 29 die Kugeln 15 in der Uinfangsnut der ersten nicht dargestellten Kupplungshälfte "A". Wenn die
Hülse 29 axial in die freie Stellung bewegt wird/ hat der kleinste innere Durchmesser 33 die Kugeln 15 freigegeben und gestattet
ihr Ausrücken aus der Umfangsnut 14. Bei einer Trennung der beiden
Kupplungsteile aufgrund einer axialen Überbelastung wird die
Last auf die nicht dargestellte erste Hälfte "A" durch die fc Sperrglieder 15 und den Zylinder 22 auf das eine Ende der zweiten
Druckfeder 28 übertragen. Die Belastung in der zweiten Hälfte "B" wird durch die Ringmutter 24 und das röhrenförmige Glied "26"
auf das andere Ende der zweiten Druckfeder 28 übertragen, wenn die Feder 28 zusammengedrückt wird, bewegen sich der Zylinder
und die Sperrglieder 15 mit Bezug auf die Hülse 29, bis die Sperrglieder die Lage an der Einführung 3 7 der Hülse 29 erreichen,
wo die Sperrgliecier freigegeben werden und sich die Leiden
Kupplungsteil voneinander trennen.
In Abänderung dazu kann die Hülse mit einer inneren Ausnehmung
in den Teil nit äer.i kleinsten inneren Liurcbuesser versehen und
in Richtung auf die Stirn- oder Berührungsfläche der beiden
" Kupplungshälften beweglich angeordnet sein, so das die riusnohr.ung
!■".it den Kugeln ausgefluchtet ist und ein Trennen der Kupplung
ermöglicht. Sorbit besteht bei dieser abgeänderten Ausführungsforra
die freie Lage der Hülse darin, wenn sie ausgezogen ocer verlängert ist, und die verriegelte Lage der Hülse darin, wenn
sie zurückgezogen ist.
Bei einer dritten nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung
besteht die erste Federkraft aus einer Torsionskraft
und die zweite Federkraft ist eine Druckkraft, wobei die beiden Kräfte durch eine Feder ausgeübt werden. Eine Kupplung nit dieser
Aus führungs for;· α wird der nach Figur 1 mit der Ausnahme gleich
sein, da:: die Torsionsfeder 31 ausgelassen und die Druckfeder
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BAD GRiGIi^AL
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so gewickelt sein würde, daß sie im Druck steifer als in einer Verdrehung wäre. Eines der freien Enden der Feder 28 würde an
dem Zylinder 22 und das andere freie Ende durch das röhrenförmige Glied 26 an der Hülse 29 befestigt sein. Somit würde die Feder
28 als Torsionsfeder, wenn die Hülse 29 von Hand verdreht wird, und als Druckfeder wirken, wenn die Kupplung einer axialen
Belastung unterworfen ist, welche durch den Zylinder 22 und das röhrenförmige Glied 26 verläuft. Die Sperrglieder wurden
andererseits wie oben beschrieben in Verbindung mit der in Figur 1 dargestellten Kupplung freigegeben werden.
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Claims (9)
- F/p 7167 -10- 27.JuIi 71 B/V/ePatentansprüche/Λ/ 1.^Kupplung zur Verbindung von zwei Einheiten, welche zwei— an den zu verbindenden Einheiten befestigte Hälften aufweist, und jede Hälfte mit einer einen übergang bildende Bohrung versehen ist, gekennzeichnet durch Sperrglieder (15) für die beiden Kupplungshälften (A, B), welche in der einen Kupplungshälfte (B) radial verschiebbar angeordnet sind, die andere Kupplungshälfte (A) an ihrem Außenumfang für cfen Eingriff der Sperrglieder (15) mit einer Ausnehmung (14) versehen ist, und * die Sperrglieder (15) radial nach innen in die Ausnehmung (14) durch eine auf der anderen Hälfte (B) verschiebbare Hülse (29) bewegbar sind, wobei die Hülse (29) gegen zwei Federkräfte beweglich angeordnet ist.
- 2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kupplungshälften (A, B) von Hand entgegen einer Federkraft und selbsttätig bei einer Überbelastung entgegen einer anderen Federkraft trennbar sind.
- 3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Federkraft aus einer von einer Torsionsfeder (46) aus-) geübten Torsionskraft und die zweite Federkraft aus einer von einer Druckfeder (28) ausgeübten Druckkraft besteht.
- 4. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Federkräfte aus von zwei Druckfedern ausgeführten Druckkräften bestehen.
- 5. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Federkraft aus einer Torsionskraft und die zweite Federkraft aus einer Druckkraft besteht, und sowohl die Torsionsais auch die Druckkräfte von einer Feder ausgeübt werden.209812/0937F/p 7167 -11- 27. Juli 71 B/We
- 6. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung (16, 19) einer jeden Hälfte (A, B) eine Bahn für Ströraungsäiedien in gekuppeltem Zustand bildet.
- 7. Kupplung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ventil (40) in mindestens einer Hälfte (A, B) der Kupplung sun automatischen Abdichten der Bohrung vorgesehen ist,'wenn sich die beiden KupplungshäIften voneinander trennen.
- 8. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrungen (16, 19) der Hälften mit entsprechenden elektrischen Steckverbindungen und -anschlüssen versehen sind.
- 9. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausneliuung auf der einen Kupplungshälfte (A) eine Umfangsnut bildet..s.o. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß breite, abgeflachte Keile (34) an einera Teil eines Innenuinfanges der Iialse (29) vorgesehen sind.209812/0937
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