DE2305913A1

DE2305913A1 - Schnellkupplung fuer schlauch-rohrverbindungen

Info

Publication number: DE2305913A1
Application number: DE19732305913
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Bergougnoux
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1972-02-09
Filing date: 1973-02-07
Publication date: 1973-08-16
Also published as: IT977739B; GB1421024A; FR2171616A5

Description

Schnellkupplung für Schlauch-Rohr-Verbindungen

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Schnellkupplungen für Schlauch-Rohr-Verbindungen und bezieht sich insbesondere auf eine Schnellkupplung zum Anschließen eines flexiblen Schlauches an eine Speiseleitung, insbesondere an eine Speiseleitung, die mit einem Absperrventil ausgestattet ist, das bei nichtangeschlossener Kupplung normalerweise das Ausströmen des Speisefluds verhindert.

Schnellkupplungen der beschriebenen Art sind schon vorgeschlagen worden, insbesondere in der US-Patentschrift 2 54-8 528. Diese weisen ein Anschlußstück auf, dessen eines Ende sich abdichtend mit einem flexiblen Schlauch verbinden läßt und dessen anderes, hülsenförmiges Ende sich mit dem freien Ende einer Speiseleitung, insbesondere einer Rohrleitung, in Eingriff bringen läßt und das mit wenigstens einem beweglichen 3?eststellelement versehen ist, welches von einem am Anschlußstück beweglich aufgenommenen Feststellring radial nach innen in einen an der Außenfläche der Leitung ausgebildeten Halteraum bewegbar ist, so daß das Anschlußstück relativ zur Leitung in einer bestimmten axialen Lage gehalten ist.

Bei diesen bekannten Vorrichtungen ist das Anschlußstück mit einem Schiebeelement ausgestattet, mit dem sich das Absperrventil

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öffnen läßt, wenn das Anschlußstück am freien Ende der Speiseleitung angebracht ist, wobei auf diese. Weise die Verbindung zwischen der Speiseleitung und dem Innern des Anschlußstüekes hergestellt wird.- Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, daß das Absperrventil vom Anschlußstück bereits geöffnet wird, wenn das Anschlußstück seine verriegelte Lage am freien Ende der Speiseleitung noch nicht eingenommen hat.^!

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schnellkupplung zu schaffen, bei der der vorgenannte Nachteil dadurch vermieden ist, daß sich das Absperrventil nicht öffnen läßt, solange das Anschlußstück an der Speiseleitung nicht verriegelt ist.

Diese Aufgabe ist mit einer Schnellkupplung der eingangs erwähnten Art gelöst, di,e sich erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, daß das Anschlußstück ein Schiebeglied aufweist, das in diesem beweglich aufgenommen und über eine mechanische Schiebeverbindung mit dem Feststellring so verbunden ist, daß sich mit dem Feststellring über das Schiebeglied das Absperrventil öffnen läßt, sobald das Feststellelement in den genannten Halteraum hinein bewegt ist. ' '

Entsprechend einer Ausbildungsform nach der Erfindung ist das Schiebeglied einstückig mit einer Hülse ausgebildet, die einerseits im hülsenförmigen Ende des Anschlußstüekes mit Abdichtung verschieblich geführt ist und andererseits sich mit Abdichtung in einen vom Austritt der Speiseleitung gebildeten Innenraum einführen läßt, derart daß die Dichtheit der bei geöffnetem Absperrventil zwischen der Speiserohrleitung und dem flexiblen· Schlauch über einen in der genannten Hülse vorhandenen Durchlaß hergestellten -Verbindung sichergestellt ist. Vorzugsweise ist die Hülse zylindrisch gestaltet, um gegenüber dem Fluddruck im Anschlußstück ausgeglichen zu sein.

In einer weiteren Ausbildungsform weist das Anschlußstück Halteglieder auf, die dem Verschieben des Feststellringes

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zwischen den Stellungen, in denen dieser das Feststellelement radial nach innen bewegt oder nicht, Widerstand entgegensetzen. Diese Anordnung ermöglicht es, das Anschlußstück mit einer Hand an der Speiseleitung anzubringen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen eines Ausführungsbeispiels mit weiteren Einzelheiten erläutert. In der Zeichnung zeigt:

1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäß ausgebildeten Schnellkupplung in nichtgekoppeltem Zustand,

2 einen Pig. 1 ähnlichen Schnitt durch die Schnellkupplung in teilweise gekoppeltem Zustand und

Pig. 3 einen Pig. 1 ähnlichen Schnitt durch die Schnellkupplung in gekoppeltem Zustand.

In den Figuren ist mit 10 ein Anschlußstück einer Schnellkupplung bezeichnet, mit der sich eine schnelle Verbindung zwischen einer Speiseleitung 12, die an eine unter Druck stehende Fludquelle, beispielsweise an eine (nicht gezeichnete) Flasche mit Flüssiggas angeschlossen ist, und einem (nicht gezeichneten) flexiblen Schlauch herstellen läßt, über den eine Vorrichtung, beispielsweise (nicht gezeichnete) Arbeitsgerätschaf ten, versorgt wird.

Das Anschlußstück 10 ist im wesentlichen rohrförmig ausgebildet und an einem Ende 13 mit beliebigen herkömmlichen Mitteln mit Abdichtung an den (nicht gezeichneten) flexiblen Schlauch angeschlossen, während sich das andere, hülsenförmige Ende 14 in Eingriff mit einem freien Ende 16 der Speiseleitung 12 bringen läßt.

Am Ende 14 ist eine Mehrzahl von beweglichen Feststellelementen»

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beispielsweise Kugeln 18, vorgesehen, die in im wesentlichen zylindrischen und das hülsenförmige Ende 14 in.radialer Richtung durchdringenden Gehäusen frei beweglich aufgenommen sind. Aus Gründen, die sich aus der nachstehenden Beschreibung ergeben, sind die Kugeln 18 im Durchmesser beträchtlich größer ausgeführt als die Dicke des hülsenfÖrmigen Endes 14. Jedes der die Kugeln 18 aufnehmenden Gehäuse weist nahe der Innenfläche des hülsenfÖrmigen Endes 14 einen leicht verringerten Durchmesser auf, so daß die Kugeln 18 daran gehindert sind, nach, innen zu gleiten. Das Verschieben der Kugeln 18 nach innen ist durch den Boden einer ringförmigen Ausnehmung 20 begrenzt, die am Ende der Innenfläche 24 eines Feststellringes 22 ausgebildet ist, der in axialer Richtung verschieblieh am Anschlußstück 10 aufgenommen ist. Bei einer derartigen, im übrigen herkömmlichen Anordnung ruft eine Verschiebung des Feststellringes 22 relativ zum Anschlußstück 10 entsprechend Fig. 1 nach rechts eine Bewegung der Kugeln 18 in radialer Richtung gegen das Innere des hülsenfÖrmigen Endes 14; hervor, und zwar infolge der ringförmigen Schulter, die zwischen der ringförmigen Ausnehmung 20 und der zylindrischen Innenfläche des Feststellringes 22 ausgebildet ist.

Die Speiseleitung 12 ist mit einem Absperrventil 26 ausgestattet, das dazu dient, jegliches Ausströmen des Speisefluds zu verhindern, wenn das Anschlußstuck 10 nicht aufgesteckt ist oder wenn dieses plötzlich entkoppelt wird. Bei der vorgeschlagenen Ausbildungsform ist dieses Absperrventil 26 von einer Verschlußkugel 28 gebildet', die an einem Ventilsitz 30» der zwischen einem Innendurchlaß 32 und einem Auslaß 34 der Speiseleitung 12 ausgebildet ist, elastisch dicht anliegt. An der Außenfläche des Endes 16 der Speiseleitung 12 ist eine ringförmige Nut 36 ausgebildet, die, wie weiter unten näher erläutert, bei auf die Speiseleitung 12 aufgestecktem hülsenf örmigent Ende 14 des Anschlußstückes 10 unter dem Einfluß des Feststellringes 22 die Kugeln 18 des Anschlußstückes 10 aufnimmt·

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Damit bei auf die Speiseleitung 12 aufgesetztem Anschlußstück 10 das Absperrventil 26 geöffnet werden kann, weist das Anschlußstück ein Schiebeelement 38 auf, das mit einer ringförmigen Hülse 40 einstückig ausgebildet ist. Diese Hülse 40 ist unter Zwischenschaltung eines herkömmlichen ringförmigen Dichtgliedes 42 in einem im Anschlußstück ausgebildeten Innenraum 44 verschieblich aufgenommen. Dieser Innenraum mündet nahe dem hülsenförmigen Ende 14 des Anschlußstückes. Das Verschieben des von der Hülse 40 und dem Element 38 gebildeten Schiebeelementes erfolgt durch den Feststellring 22 über eine mechanische Schiebeverbindung, die bei der vorgeschlagenen Ausbildungsform in einfacher Weise von einem Verbindungsmittel, beispielsweise einer Schraube 46, gebildet ist, das eine nahe dem Ende 14 des Anschlußstückes 10 in diesem ausgebildete geeignete öffnung 48 durchdringt, um den Feststellring 22 mit der Hülse 40 zu verbinden. Die öffnung 48 ist mit überwiegender Längsausdehnung ausgebildet, so daß der Feststellring 22 und die Hülse 40 in der weiter unten näher beschriebenen Weise durch Eindrücken der Kugeln 18 in die Nut 36 zuerst das Anschlußstück 10 an der Speiseleitung 12 verriegeln und dann das Absperrventil 26 öffnen können.

Die Hülse 40 ist zylindrisch gestaltet, wobei der dem Element 38 zugewandte vordere Teil der Hülse sich verschieblich in den den Austritt 34 der Speiseleitung 12 bildenden zylindrischen Innenraum einführen läßt und gegen diesen mit einem herkömmlichen ringförmigen Dichtglied 50 abgedichtet ist. Man erkennt, daß bei dieser Anordnung die Hülse 40 gegenüber dem im Anschlußstück 10 herrschenden Druck druckausgeglichen ist. Der im Anschlußstück 10 herrschende Druck ist beim Ankuppeln größer als der Druck, der die Hülse 40 zurückzuschieben und dadurch die Verschlußkugel 28 des Absperrventils 26 wieder zu schließen versucht.

Das Anschlußstück 10 weist ein in radialer Richtung einge-^ lassenes Loch 52 auf, in dem ein Schiebeelement, beispielsweise eine Kugel 54, gleitet, die von einer Feder 56 in Anlage

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an die Innenfläche 24 des/ Feststellringes 22 gezwängt ist, so daß sie mit der einen oder der anderen von zwei mit axialem Abstand voneinander an der Innenfläche 24 des Feststellringes 22 ausgebildeten ringförmigen Nuten 58 und 60 zusammenwirkt.

Die Kugel 54 bildet dadurch zusammen mit den Nuten 58 und 60 eine Haltevorrichtung, die der Verschiebung des Feststellringes 22 zwischen zwei Endstellungen, die dem gesamten yersteliweg der Schraube 46 in der. mit überwiegender Längs ausdehnung ausgeführten Öffnung 48 entspricht,- Widerstand entgegenzusetzen vermag. . ■■ '■■"■-■:■ . ._.. _?. ..■„....,..

In einenL im Anschlußstück 10 ausgebildeten Innendurchlaß 62, der mit einem_; Ende an einen Innendurchlaß 64 in der ringförmigen Hülse 40 und; mit dem ander en, Ende an das Ende 13 des Anschlußstückes angeschlossen ist., welches die Verbindung mit dem (nicht gezeichneten) flexiblen Schlauch herstellt, ist ein Rückschlagventil 66 vorgesehen, zu dem, bei der gezeigten Ausbildungsform, eine Verschlußkugel 68 gehört, die von einer Feder 70 in Anlage an einen Ventilsitz 72 gezwängt ist. Mit einem derartigen Rückschlagventil wird jegliches Gas, "das sich beim Entkoppeln, der Schnellkupplung im flexiblen Schlauch be~ findet, zurückgehalten. Vorzugsweise wirkt die Verschlußkugel in zwei Richtungen und vermag.gleichermaßen mit einem zweiten Ventilsitz ¹JM- zusammenzuarbeiten, welcher dem Ventilsitz 72 gegenüberliegend im Durchlaß 62 angeordnet ist und dazu dient, bei zufälligem Bruch de,s flexiblen Schlauches und bei angeschlossener Schnellkupplung in an sich bekannter .Weise'..die Durchflußmenge des in die Atmosphäre strömenden Speisefluds zu unterbrechen oder zu begrenzen. .

Die Arbeitsweise, der vorbeschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: ...:-.

In nichtangeschlpssenem Zustand nehmen die verschiedenen Bauteile der Schnellkupplung die in Fig. 1 dargestellten

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relativen Stellungen ein. Die Kugel 54 ist elastisch am Nutgrund der Nut 58 gehalten· Die ringförmige Ausnehmung 20 liegt den Kugeln 18 gegenüber, so daß diese einen geringen Betrag aus ihren jeweiligen Gehäusen ausragen. Die Absperrventile 26 und 66 sind durch die jeweils herrschenden Fluddrücke im Innendurchlaß 32 und im (nicht gezeichneten) flexiblen Schlauch geschlossen.

Wird das Ansehlußstück 10 mit axialer Bewegung am freien Ende der Speiseleitung 12 angesetzt und mit dem Feststellring 22 auf dieses aufgeschoben, werden die Kugeln 18 vom Ende 16 der Speiseleitung 12 nach außen bewegt und gelangen, sobald das Ansehlußstück 10 in Anlage an der Speiseleitung 12 kommt, in eine Stellung, in der sie der ringförmigen Nut 36 gegenüberliegen. Durch einen zusätzlichen Druck auf den Feststellring geht die Kugel 54 in das Loch 52 zurück und gestattet ein Verschieben des Feststellringes 22 am Ansehlußstück nach rechts, d.h. entsprechend den Figuren in Richtung auf die Speiseleitung 12 zu. In dieser Verschiebephase, die besonders deutlich aus Fig. 2 ersichtlich ist, werden die Kugeln 18 in radialer Richtung gegen den Nutgrund der Nut 36 bewegt, und zwar durch die ringförmige Schulter, welche zwischen dem Grund des Hohlraumes bzw. der ringförmigen Ausnehmung 20 und der Innenfläche 24 des Feststellringes 22 ausgebildet ist. Das Schiebeglied 38, 40 wird vom Feststellring 22 in axialer Richtung auf die Verschlußkugel 28 zu verschoben, so daß die Hülse 40 mit Abdichtung über das Dichtglied 50 in den Innenraum 34 eindringt. Sobald die Schraube 46 an der dem Ende 14 des Anschlußstückes zugewandten Wand der öffnung 48 zur Anlage kommt, bewegt das Schiebeelement 38 die Verschlußkugel 28 vom Sitz 30 weg und öffnet die Verbindung zwischen den Durchlässen 32 und 64. Die Kugel 54 wird elastisch in den Nutgrund der Nut 60 bewegt und blockiert den Feststellring 22 in dieser Stellung.

Der Druck des in den Innendurchlaß des Anschlußstückes 10 einströmenden Fluds wirkt auf die gleichgroßen und sich gegenüberliegenden Flächen der zylindrischen Hülse 40, so daß

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die resultierende Kraft, die die Hülse in das Innere des An-Schlußstückes 10 zurückzuschieben und dadurch das Absperrventil 26 durch die Kugel 28 zu schließen versucht, Null ist«

Während des Betriebs der Vorrichtung, die "über den an das Anschlußstück angeschlossenen flexiblen Schlauch versorgt wird_s hebt sich das Verschlußglied 68 des Rückschlagventils 66 unter der Wirkung des Druckes des Speisef.ludes ab.

Bei ungewolltem Bruch des flexiblen Schlauches bewirkt das Verschlußglied 68 im Zusammenwirken mit dem Innendurchlaß 62, der im Durchmesser etwas größer.ausgeführt ist als das Verschlußglied, einen Druckverlust_s welcher ausreichend groß ist, so daß die dadurch geschaffene Druckdifferenz an beiden Seiten des Ventils oder des Verschlußgliedes' dieses gegen die gegensinnig wirkende Kraft der Feder 70 in Anlage am Ventilsitz 7^ bewegen kann. ZweckmäJSigerweise stellt ein auf den Ventilsitz ausgeübter leichter Druck eine Restströmung sicher_s die dem Verschließglied 68 erlaubt₉ nach Reparatur des Bruches seine normale Stellung am Ventilsitz 72 Frieder einzunehmen _o

Zum Lösen der Schnellkupplung wird der IPeststellring nach" hinten gezogen und die verschiedeneng oben beschriebenen Phasen laufen in der umgekehrten Reihenfolge ab«.

Aus dem Vorstehenden ergibt sich₉ daß sich mit der vorbeschriebenen Vorrichtung das Herstellen und Lösen der Verbindung mit hohem Sicherheitsgrad vornehmen lassen₉ da die Verbindung zwischen dem Innendurchlaß 32 der Speiseleitung 12 und dem Innendurchlaß 72 des Anschlußstückes nur dann zustande kommt_s wenn das Anschlußstück am freien Ende der Speiseleitung 12 verriegelt isto Außerdem läßt sich durch den Druckausgleich an der Hülse 40 die Wirkung des Druckes des Speisefludes überwinden, der das Ventil wieder zu schließen versucht§ so daß die Sicherheit der Vorrichtung erhöht wird« Zudem läßt sich diese Vorrichtung an das freie Ende der ortsfesten Speiseleitung mit einer Hand

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ankoppeln, wobei das Ankuppeln und Entkuppeln der Vorrichtung durch Vorwärts- oder Eückwärtsschieben des Feststellringes 22 gegen den durch die Kugel 54 hervorgerufenen Verschiebewiderstand erfolgt.

Die Hülse 40 kann mit verschieden großen Druckflächen ausgebildet sein, wobei die an der Seite des Dichtringes 50 gelegene vordere Stirnfläche eine größere !lache aufweist als die dem Dichtring 42 entsprechende hintere Stirnfläche. Bei dieser Ausbildungsform würde die aus dem auf die Hülse 40 aufgetragenen Druck resultierende Kraft versuchen, diese Hülse in das Innere des Hohlraumes 34 zu verschieben und auf diese Weise einem Sichlösen der Verbindung entgegenwirken, vorausgesetzt, daß dem Speiseventil 28, 30 unter Druck stehendes Plud zugeführt wird.

/Ansprüche

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Claims

ANSPRÜCHE ■ .. · ' ,

'ΛJ Schnellkupplung zum Anschließen eines flexiblen Schlauches an eine Speiseleitung₃ die mit einem das'Ausströmen des Speisef luds normalerweise- verhindernden Absperrventil ausgestattet ist₉ mit einem Anschlußstüek$ dessen eines Ende sich abdichtend mit dem flexiblen Schlauch verbinden läßt und dessen/anderes_? hülsenförmiges Ende sich mit dem freien Ende der .Speiseleitimg in. Eingriff bringen läßt und das. mit wenigstens einem beweglichen Feststellelement, ausgestattet ist_& welches von einem am Anschlußstück beweglich aufgenommenen Feststeilring radial nach innen in eine an der Außenfläche der Leitung ausgebildete Haltenut bewegbar ist₂ so daß das ■Anschlußstück' relativ zur Speiseleitung in einer bestimmten axialen Lage gehalten ist,- dadurch gekennzeichnet^ daß-das Anschlußstück (10) ein Schiebeglied (38) aufweist₀ das in diesem beweglich aufgenommen und über eine mechanische Schiebeverbindung (46) mit. dem Feststellring (22) so verbunden ist₅ daß sich mit dem Feststellring (22) über das Schiebeglied (38) das Absperrventil (26) öffnen IaBt₅₅ sobald das Feststellelement (18) in den genannten Halteraum (36) hinein bewegt ist _o

2 „ Schnellkupplung nach Anspruch 1₉ dadurch g. e k e η nzeichnetj daß die mechanische Schiebeverbindung (46) ein Verbindungselement ist₉ das eine im hülsenf örmigen Ende (14) des Anschlußstückes (10) ausgebildete öffnung (48) durchdringt, um das Schiebeglied (38) mit dem Feststellring (22) zu verriegeln·

3» Schnellkupplung nach Anspruch 1 oder 2₉ dadurch ' gekennz e i ehnet₉ daß das Schiebeglied (38) einstückig

mit einer Hülse (40) ausgebildet ist, deren eines Ende mit Abdichtung im hülsenförmigen Ende (14) des Anschlußstückes (10) verschieblich aufgenommen ist und sich mit ihrem anderen Ende mit Abdichtung in einen Hohlraum einführen läßt, der den Austritt (34) der Speiseleitung (12) bildet, derart daß die Dichtheit der bei geöffnetem Absperrventil (26) zwischen der Speiseleitung (12) und dem flexiblen Schlauch über einen in der genannten Hülse (40) vorhandenen Durchlaß (64) hergestellten Verbindung sichergestellt ist.

4. Schnellkupplung nach Anspruch 3, dadurch g e k e η nzeichne t, daß die Hülse (40) zylindrisch gestaltet ist, um gegenüber dem Fluddruck im Anschlußstück (10) ausgeglichen zu sein.

5· Schnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichne t, daß das Anschlußstück (10) Halteglieder (52,5^*56) aufweist, die dem Verschieben des Feststellringes (22) zwischen den Stellungen, in denen dieser das Feststellelement (18) radial nach innen bewegt oder nicht, Widerstand entgegensetzen.

6. Schnellkupplung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß zu den Haltegliedern (52,54»56) ein Schiebelement (5²O gehört, das in einem radial geführten Loch (52) des Anschlußstückes (10) verschieblich aufgenommen ist und sich elastisch in Eingriff mit der einen oder anderen von zwei an der Innenfläche (24) des Feststellringes (22) ausgebildeten und im axialen Abstand voneinander angeordneten ringförmigen Nuten (58,6o) bringen läßt.

7- Schnellkupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußstück (10) mit einem Rückschlagventil (66) versehen ist.

8. Schnellkupplung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil (66) als in zwei

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Richtungen wirkendes Ventil ausgebildet ist und mit jedem der zwei sich gegenüberliegend angeordneten Ventilsitzen (72, zusammenwirkt j um mit dem einen Ventilsitz (72) ein Rückschlag ventil und mit dem anderen Ventilsitz .(7²O ein Durchflußregelventil zu bilden.

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