-
Rohrkupplung Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplung mit selbstätig
schließenden und öffnenden Absperrorganen, bei der ein Teil als Steckteil und der
andere Teil als Muffenteil ausgebildet ist.
-
Rohrkupplungen müssen oft auch in einer Umgebung eingesetzt werden,
in der verhältnismäßig hohe Temperaturen herrschen und/oder in der wenig Raum für
Betätigungsorgane oder dergleichen zur Verfügung steht. Wenn die in den beiden Teilen
der Rohrkupplung befindlichen Absperrorgane selbstätig - das heißt mit dem Lösen
und Herstellen der Kupplung - schließen und öffnen sollen, so lassen sich unter
den oben genannten Voraussetzungen die hierfür erfordellichen Antriebe und ihre
Steuerungen nur sehr schwer oder überhaupt nicht unterbringen.
-
Hiervon ausgehend lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Rohrkupplung
zu schaffen, deren Absperrorgane sich selbstätig mit dem Lösen und Herstellen der
Kupplung schließen und öffnen und bei der die hierzu erforderlichen Antriebsorgane
wenig Raum beanspruchen und im
übrigen so ausgebildet sind, daß
die Rohrkupplung auch unter besonders schwierigen betriebsbedingungen eingesetzt
werden kann.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß
der Steckteil oder der Muffenteil mit einer als Absperrorgan dienenden, im Strömungsquerschnitt
drehbeweglich angeordneten Klappe versehen ist, daß die Klappe eine KlappenwelE
aufweist und mit einem Uebelge stänge verbunden ist und daß das Hebelgestänge mit
einem an dem jeweils anderen liupplungsteil angeordneten Führungselement so zusammenwirkt,
daß die trallslatorische Bewegung zwischen Steckteil und muffenteil beim Ein- und
Auskuppeln in eine das Öffnen und Schließen der Klappe bewirkende Urehbewegung der
Klappenwelle umgesetzt wird.
-
Aufgrund dieser Ausbildung ist eine raumsparende Konstruktion der
Rohrkupplung möglichgdurch das an dem einen Kuppe lungsteil befindliche Kupplungselement
und das an dem anderen Kupplungsteil befindliche Hebelgestänge läßt sich die in
dem letztgenannten Kupplungsteil befindliche Klappe durch die relative Längsbewegung
zwischen den beiden Kupplungsteilen drehen und dadurch öffnen und schlieffen.
-
Eine solche Rohrkupplung wird in den meisten Fällen so ausgebildet
werden, daß der Steckteil und der Muffenteil jeweils mit einer Klappe versehen sind
und jeweils ein Hebelgestänge
und ein Führungselement aufweisen
und daß die Jeweils durch ein Hebelgestänge und ein Führungselement gebildeten Klappenantriebe
an der Rohrkupplung etwa diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Es läßt sich
also durchaus in jedem der beiden Kupplungsteile eine als Absperrorgan dienende
Klappe anordnen und entsprechend betätigen.
-
Die Klappenwellen werden vorteilhaft radial zur Kupplung 1-Längsachse
und parallel zueinander angeordnet. Günstig ist es ferner, wenn das Hebelgestänge
einen ersten, mit der Klappenwelle drehfest verbunden Hebel und einen zweiten, am
freien Ende des ersten über eine Drehachse gelenkig angreifenden zweiten Hebel aufweist,
wenn beide Drehachsen parallel zur Klappenwelle angeordnet sind, und wenn das Ftlhrungselement
gelenkig am zweiten Hebel angreift.
-
Hierbei kann mindestens eine der beiden Drehachsen in einem Langloch
an einem der beiden Hebel geführt ein, sorsugweise kann der zweite Hebel an seinem
mit dem ersten Hebel verbundenen Ende ein entsprechendes Langloch aufweisen.
-
Weiterhin wird vorgeschlagen, daß die am Kupplung steil feste Drehachse
des zweiten Hebels außermittig angeordnet ist und daß das Führungselement auf einem
nur Klappenwelle parallelen Radius am zweiten Hebel angreift. Zwischen diese Angriffspunkt
und der außermittig angeordneten Drehachse entsteht
also ein erster
Hebelarm, während ein zweiter Hebelarm zwischen der Drehachse des zweiten Hebels
und dem Anlenkpunkt des ersten Hebels gebildet ist. Letzterer ist wegentlich größer,
so daß der zweite Hebel ein Drehen des ersten Hebels und damit der Klappe um 90
Grad erreichen kann.
-
Zur Ausbildung des Führungselementes wird vorgeschlagen, daß dieses
durch einen etwa parallel zur Kupplungslängsachse angeordneten Kupplungsarm und
ein an dem Jeweiligen Kupplungateil festes Halteteil gebildet ist und daß der KupplungBarm
aus dieser Riclting um eine zu den Drehachsen des Hebelgestänges parallele Achse
auslenkbar ist. Der Kupplung 5-arm kann hierbei an seinem einen Ende als Bestandteil
einer hörbaren Rastung ausgebildet sein. Ferner kann dann entweder das Halteteil
oder der Angriffspunkt des Kupplung sarnis am zweiten Hebel des Hebelgestänges als
zugehöriger Bestandteil der Rastung dienen, so daß in Jedem Fall beim Auseinanderziehen
der beiden Kupplungsteile auch ein Lösen dieser Antriebsverbindung gewährleistet
ist.
-
Um ein eindeutiges Auslenken den Kupplungsarms in der erforderlichen
Richtung zu gewährleisten und den Bewegungsablauf für den Kupplungsarm sicher vor
zugeben, wird weiter-hin vorgeschlagen, daß der Kupplungsarm aus seiner zur Kupplungslängs
achse parallelen Ruhelage nur in Richtung auf die außermittige feste Drehachse des
zweiten Hebels auslenkbar ist und daß eine
Auslenkung in die entgegengesetzte
Richtung mittels eines Anschlags blokiert ist. Auch kann der Kupplungsarm gegen
die Wirkung einer Feder auslenkbar sein.
-
Die nachfolgend beschriebenen Maßnahmen beziehen sich auf die vorteilhafte
Ausbildungsmöglichkeit für eine Rastung, die zur Verbinden und Trennen des Klappenantriebs
beim Ein-und Auskupplen dient. Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Rastung durch
ein in eine Aussparung eingreifendes Konstruktionsteil und eine federnde Sperre
gebildet ist, die das Verlassen der Aussparung erst bei einer bestimmten, von dem
Konstruktionsteil ausg@ ehenden Belastung freigibt.
-
Die Aussparung kann hierbei in um zweiten Hebel vorgesehen sein, die
so angeordnet ist, daß sich ihre Längzachse beim Lösen etwa parallel zur Kupplungsachse
erstreckt.
-
Falls einer der beiden Lupplungsteile, zum Beispiel der Muffenteil,
besonders kleine Abmessungen haben soll, wird weiterhin vorgeschlagen, daß die lösbare
Rastung bei dem Antrieb für die Klappe im Muffenteil zwischen dem Kupplung 5-arm
und dem zweiten Hebel des Hebelgestänges ausgebildet ist, währen? ie sich bei dem
Antrieb für die Klappe im Steckteil zwischen dem Halteteil und dem Kupplungsarm
befindet. Es befinden sich dann beide zu dem Führungselement gehörenden Kupplungsarme
bei getrennter Rohrkupplung am Steckteil.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß in
Schließstellung der Klappe der erste Hebel etwa quer zur Kupplungslängsachse verläuft,
daß der zweite Hebel hierbei etwas in Richtung auf die Kuppl'lngs-Stirnseite hin
geneigt ist, daß in dieser Stellung der Steckteil bereits an den zylindrischen Führungsflächen
des Muffenteils dichtend anliegt und daß das ebelgestäne so ausgelegt ist, daß beim
weiteren Zusammenschieben von Steckteil und Muffenteil der erste Hebel bis in eine
zur Kupplungsachse parallele Lage zurückgedrückt wird.
-
Dies läßt sich durch entsprechende Bemessung der einzelnen Konstruktionsteile,
insbesondere auch durch die Lage der außrmittign Drehachse des zweiten Hebels und
die Länge beider Hebel in einfacher Weise erreichen.
-
Figur die Konstruktion des Muffenteils wird weiterhin vorgeschlagen,
daß dieser eine zylindrische Hülse aufweist, die an ihre freien Ende mit einem nach
innen ragenden Ringbund versehen ist, und daß in die litilse ein am Ringbund anliegender
Ffihrnngsring mit sich nach außen konisch erweiterndem Innenquerschnitt und daran
anschließend ein zylindrischer Führungseinsatz eingesetzt sind. Durch die für den
?ührungs ring vorgeschlagene Form wird das Einschieben des Steckteils in den Muffenteil
erleichtert. Der Führungsring kann aus besonders beanspruchbarem Material horgatellt
sein. Es lassen sich sowohl der Führungsring als auch die Führungseinsätze aus der
Hülose herausnehmen und auswechseln.
-
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Klappen Jeweils in einem Schließteil
angeordnet sind, das als selbständiges Bauteil mit dem Muffenteil bzw. dem Steckteil
verbunden ist, und wenn diese Verbindungen ihrerseits ebenfalls jeweils als Muffenteil
und als Steckteil mit einer zwischen den zylindrischen Führungsflächen derselben
angeordneten Ringdichtung ausgebildet und in axialer Richtung durch cine Verschraubung
zusammengehalten sind. Bei dieser Ausführung sind nicht nur die in der Hälse des
Suffenteils enthaltenen Einsatzteile leicht zugä»glich, sondern es ergibt sich allgemein
eine einfache Montage der gesamten Kupplung bzw. eine konstruktive Unterteilung
der Kupplung in einfach herzustellende Einzelteile.
-
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung besteht daran daß der Steckteil
einen bei geschlossener Rohrkupplung den Muffenteil übergreifenden AußerXing aufweist,
an dem die dem Steckteil zugeordneten Teile des Hebelgestänges und des Führungselementes
befestigt sind. Hierdurch wird erreicht, daß die zylindrischen Führungsflächen zwischen
Steckteil und Muffenteil eine verhältnismäßig große axiale Länge haben können bzw.
daß der übrige axiale Konstruktionsraum des Steckteils verhältnismäßig kurz sein
kann.
-
Nachfolgend wird ein Ausführungebeispiel der Erfindung anhand einer
Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigen:
Figur 1 eine erste
Ansicht der Rohrkupplung in einer Zwischenstellung, bei der Steckteil und Muffenteil
ineinander greifen, die Klappen jedoch geschlossen sind; Figur 2 eine ZU der Ansicht
nach Figur 1 um 90 ad gedrehte Ansicht; Figur 3 eine zu der Ansicht nach Figur 1
um 180 Grad gedrehte ansicht; Figur 4 einen Längsschnitt durch die Rohrkupplung
bei miteinander verbundenen Kupplung steilen und geöffneten Klappen; Figur 5 einen
Teil-Längsschnitt durch die Rohrkupplung bei auseinandergezogenen Kupplungsteilen.
-
Bei der hier dargestellten Rohrkupplung gehoben zu einem Steckteil
10 ein Schließteil 11 und ein Anschlußteil 12, die zusammen den einen Kupplungsteil
bilden Der Steckteil 10 ist mit dem Schließteil 11 durch eine Verschraubung 13 in
axialer Richtung zusammengehalten, während die Abdichtung zwishen diesen Teilen
durch eine Stecker-Nuffen-Verbindung 14 und eine dieser zugeordneten Ringdichtung
15 bewirkt wird. Der Anschlußteil 12 ist mit dem Schließteil 11 ebenfalls iber eine
Veischraubung 16 verbunden.
-
Der eigentliche Stoß##kteil 10 ist mit einer Ringdichtung 17 versehen
und mit seinem Außendurchmesser an den Innendurchmesser eines Muffenteils 18 angepaßt.
Ferner ist der Steckteil 10
mit einem Außenring 19 versehen, dessen
Innendurchmeser wiederum so groß gewählt ist, daß er den Muffenteil 18 übergreifen
kann, wenn der Steckteil 10 und der Muffenteil 18 zusammengeschoben sind.
-
Der Muffenteil 18 bildet ebenfalls zusammen mit eine.
-
weiteren Schließteil 11 und einem Anschlußteil 20 den anderen Kupplung
steil. Beide Schließteile 11 haben eine kreisfdrmige Klappe 21 mit jeweils einer
Klappenwelle 22.
-
Die Klappenwellen 22 sind zueinander parallel.
-
Der Muffenteil 18 hat eine äußere Hüls. 23, die an ihrem freien Ende
mit einem sich nach innen erstreckenden Ringbund 23 a versehen ist. In die Hülse
23 ist vln Schließteil 11 her zunächst ein Führungsring 24 eingeschoben, der am
Ringbund 23 a anliegt und durcb diesen gehalten wird.
-
Der Führungsring 24 besteht aus besonders stark gehärtetem Edelstahl
und hat einen sich nach außen hin erweiternden Querschnitt, durch den das Einführen
des Steckteils 10 erleichtert wird, zumal auch der Steckteil 10 sich zu seinem Ende
hin konisch verjüngt. An den Führungsring 24 schließt dann ein zylindrischer Führungseinsatz
25 an.
-
Dieser wird zusaoren mit dem Führungsring 24 dulthh die Verschraubung
13 zwischen dem Schließteil 11 und dem Nuffenteil 18 gegen den Ringbund 23 a gedrückt.
-
Auf dem Außenring 19 des Steckteils 10 ist ein sich etwa radial nach
außen erstreckender Halteteil 26 aufgeschweißt, der die in Figur 2 erkennbare Form
hat uud mit einer Aussparung 26 a versehen ist, die an der einen Seite durch eine
als Anschlag 27 dienende Platte Verschlossen ist. In die Aussparung 26 a greift
das eine Ende eines Kupplungsarms 28 ein, der mittels eines als Drehachse 29 dienenden,
die Aussparung 26 a radial durchsetzenden Stittes schwenkbar gelagert ist. An der
dem Anschlag 27 gegenüberliegenden Seite des Kupplungsarms 28 liegt eine Feder 30
an diesem an, so daß der Kupplungsarm 28 gegen die Wirkung dieser Feder 30 zu einer
Seite hin aus der hier dargestellten Ruhelage verschwenkbar ist.
-
Die aus dem mit dem Muffenteil 18 verbundenen Sohließteil 11 herausragende
Klappenwelle 22 ist mit einem ersten Hebel 31 drehfest verbunden, der in Schließstellung
der Klappe 2i die in Figur 1 dargestellte Lage hat, also sich quer zur Kupplungslängsachse
erstreckt. Am Ende des Hebels 31 befindet sich ein als Drehachse 32 dienender Zapfen,
der in einem Langloch 33 am Ende eines zweiten Hebels 34 geführt ist.
-
Letzterer ist an einer am Muffenteil 18 festen Drehachse 35 schwenkbar
gelagert, die gegenüber der Mittellage, in der sich der Kupplungsarm 28 befindet,
ein Stück zu der der Drehachse 32 gegenüberliegenden Seite versetzt, Jedoch zu dieser
parallel ist. Der Hebel 34 ist mit einer Aussparung 34 a
versehen,
deren Längsachse sich bei der in Figur 1 dargestellten Lage parallel zur Kupplungslängsachse
bzw. zum Kupplungsarm 23 erstreckt. In die Aussparung 34 a greift ein am Kupplungsarm
28 befestigter Zapfen 36 ein, der gegensilber dem zweiten Hebel 34 einen Kraftangriffs-
und Gelenkpunkt bildet. Die Aussparung 34 a kann mittels einer durch eine Feder
37 gehaltenen Sperre 38 verschlossen werden.
-
irs* wenn die in Längsrichtung des Kupplungsarms 28 wirkende Kraft
eine bestimmte große überschreitet, kann der Zapfen 36 in die Aussparung 34 a eindringen
oder diese verlassen. Bei dem dem Muffenteil 18 zugeordneten Klappenantrieb ist
also eine lösbare Rastung zwischen dem Kupplungsarm 28 und dein Hebel 34 vorgesehen.
-
Nachfolgend soll zunächst die Funktion dieses Antriebs bein Einkuppeln
und Auskuppeln beschrieben werden. Geht man von der in Figur 5 dargestellten ausgekuppelten
Lage des Steclteils 10 und des Muffenteils 18 aus, so gelangen die beiden Kupplungsteile
in die in Figur 1 dargestellte Lage, bei der zwischen dem Steckteil 10 und dem Muffenteil
1B bereits eine Dichtwirkung vorhanden ist, während der Zapfen 36 am Krupp lungsarm
28 bereits in die Aussparung 34 a des Hebels 34 eingerastet ist. In dieser Stellung
ist jedoch die wit dem Hebel 31 drehtest verbundene Klappe 21 noch geschlossen.
-
Mit dem weiteren Zusammenschieben von Steckteil 10 und
Muffenteil
18 drückt der Kupplungsarm 28 über seinen Zapfen 36 den Hebel 34 in Richtung auf
den Anschlußteil 20, und zwar in Form einer Drehbewegung um die Drehachse 35. Bei
dieser Drehbewegung gleitet die Drehachse 32 im Langloch 33, und der Hebel 31 wird
mitgeführt. Es wird ein Endstellung erreicht, bei der der Hebel 31 parallel zur
Kupplungslängsachse verläuft, das heißt, daß ein Drehung von 90 Grad ausgeführt
wurde und die Klappe as voll geöffnet ist. Diese Betriebsstellung ist in Figur 4
dargestellt. In dieser Lage ist der Kupplungsarm 28 aus der in Figur 1 dargestellten
Lage gegen die Wirkung der Feder 30 leicht ausgeschwenkt.
-
Zum Trennen der Rohrkupplung werden der Steckteil 10 und der Muffenteil
18 auseinander gezogen. Die hierbei am Kupplungsarm 28 auftretende axiale Kraft
bewirkt, daß der Zapfen 36 den Hebel 34 im Gegenuhrzeigersinn mitnimmt, wobei der
Zapfen 36 zunächst an der ihm hierbei zugeordneten Seitenwand der Aussparung 3e
a anliegt. Je mehr die in Figur 1 dargestellte Lage erreicht wird, je mehr kommt
der Zapfen 36 auch an der Sperre 38 sur Anlage.
-
Diese verhindert jedoch aufgrund der Wirkung der oder 37, daß der
Zapfen 36 die Aussparung 34 a verläßt, solange die axiale Kraft nicht einen bestimmten
Wert überstiegen hat.
-
Es werden also zunächst der Hebel 3B und mit ihm der Hebel 31 und
die Klappe 21 in die in Figur 1 dargestellte Lage
mitgonon-en,
in der die Schließstellung der Klappe 21 erreicht ist. Erst beim weiteren Auseinanderziehen
von Steckteil 10 und Muffenteil 18 wird die Kraft der Feder 37 überwunden, so daß
die Rastung löst und der Zapfen 36 die Aussparung 34 a verlassen kann.
-
In ähnlicher Weise ist der Antrieb für die Klappe 21 auf der dem Steckteil
10 zugeordneten Seit. aufgebaut Wie Figur 3 erkennen läßt, ist auf der dem zuvor
beschriebenen Antrieb gegenüberliegenden Seite der Rohrkupplung ebenfalls ein erster
Hebel 31 mit der Klappenwelle 22 drehfest verbunden. An dem freien Ende des Hebels
31 befindet sich wieder eine durch einen Stift oder Zapfen gebildete Drehachse 32,
die in eines Langloch 33 eines zweiten Hebels 34 an geführt ist. Letzterer ist ebenfalls
einer außermittig angeordneten Drehachse 35 drehbar gelagert. Sowohl diese Drehachse
35 als auch die dein Buffentesl 18 zugeordnete Drehachse 35 ist im übrigen jeweils
auf ein Halteteil 39 aufgesetzt, das am besten in Figur 2 erkennbar ist.
-
Es findet auch jetzt wieder zur Kraftübertragung ein Kupplungsarin
28 Anwendung, der an seinem einen Ende an einer Drehachse 29 gehalten ist und an
sein anderen Ende einen Zapfen 36 aufweist. Es ist jetzt aber die Drehachse 29 an
dem zweiten Hebel 34 befestigt. An der der Drehachse 35 abgewandten Seite des Kupplungsaris
28 ist an dem Hebel 34 ein als kleine Platte ausgebildeter Anschlag 40 befestigt,
so
daß der Kupplungsarm 28 sich nur in einer Richtung aus seiner dargestellten Lage
herausdrehen kann. Dieses Herauadrehen lSt jedoch nur gegen die Wirkung einer Feder
41 möglich, die hier als Zugfeder ausgebildet ist, jedoch dieselbe Funktion hat
wie die Feder 30 bei dem gegenüberliegenden Antrieb. Die Feder 41 wird an einem
Halteteil 42 gehalten.
-
Die durch die Rastung gebildete lösbare Verbindung zwischen den Antriebsteilen
liegt jetzt im Bereich eines Halteteils 43, das mit einer Aussparung 43 a versehen
ist. Eine Sperre 44, die mittels einer Feder 45 gehalten ist, sichert die Aussparung
43 a gegen ein Verlassen des Zapfens 36 bis zu einem bestimmten Wert der Zugbeanspruchung.
-
Die Funktion dieser Rastung ist dieselbe wie diejenige bei dem zuvor
beschriebenen Antrieb. In der hier dargestellten Lage ist die Rappe 21 in den an
den Steckteil 10 angrenzenden Schließteil 11 geschlossen. Bei dem oben beschriebenen
weiteren Zusammenschieben der beiden Kupplungsteile wird auch dieser Antrieb am
Steckteil 10 die in Figur i erkennbar. Lage einnehmen. Bei einem Lösen der Kupplung
werden die Hebel 31 und 34 zunächst in die in Figur 3 dargestellte Lage zurückgezogen,
und erst dann wird die Kraft der Feder 45 durch dar Zapfen 36 überwunden, so daß
die Sperre 44 den Zapfen 36 aus der Aussparung 43 a heraustreten läßt. Bei geläster
Rohrkupplung bleiben also beide Kupplungsarme 28 am Steckteil 10.
-
Bzugsziffernli ste 10 Steckteil 30 Feder il Schließteil 31 Hebel
12 Anschlußteil 32 Drehachse 13 Verschraubung 33 Langloch 14 Stecker-Nuffen-Verbindung
34 Hebel 15 Ringdichtung 34a Aussparung 16 Verschraubung 35 Drehachse 17 Ringdichtung
36 Zapfen 18 Muffenteil 37 Feder 19 Außenring 38 Sperre 20 Anschlußteil 39 Halteteil
21 Klappe 40 Anschlag 22 Klappenwelle 41 Feder 23 Hüse 42 Halteteil 23a Ringbund
43 Halteteil 24 Ftlhrungsring 43a Aussparung 25 Führungseinsatz 44 Sperre 26 Halteteil
45 Feder 26a Aussparung 27 Anschlag 28 Kupplungsarm 29 Drehachse