DE2716724A1

DE2716724A1 - Drehbare kupplung fuer eine vielzahl von leitungen, insbesondere fuer eine boje

Info

Publication number: DE2716724A1
Application number: DE19772716724
Authority: DE
Inventors: Frank Paul De Fremery
Original assignee: IHC Holland NV
Current assignee: IHC Holland NV
Priority date: 1976-04-13
Filing date: 1977-04-13
Publication date: 1977-10-20
Also published as: JPS52126525A; FR2348428B1; JPS5810635B2; NO146900C; DE2716724C3; NL168770C; FR2348428A1; NL168770B; NO771260L; DE2716724B2; GB1576779A; US4111467A; NO146900B; NL7603915A

Description

Anmelderin: N.V. INDUSTRIEELE HANDELSCOMBINATIE HOLLAND

Marconistraat 2
Rotterdam/Niederlande

Drehbare Kupplung für eine Vielzahl von Leitungen, insbesondere für eine Boje

Die Erfindung betrifft eine drehbare Kupplung für eine Vielzahl von Leitungen für verschiedene Medien, insbesondere für eine Boje oder eine ähnliche Lade- und Entladevorrichtung, und mit einem stationären Kern, der mit mehreren axialen Durchgängen versehen ist, die mit den mit dem Kern gekuppelten Leitungen und in verschiedenen Höhen über Querbohrungen mit Ringräumen verbunden sind, die zwischen einer Anzahl drehbarer, in axialer Anordnung übereinander sitzender Ringglieder und dem Kern gebildet und dem Kern gegenüber abgedichtet sind, wobei jeder der Durchgänge über eine radiale Bohrung mit einer Leitung verbunden ist.

Kupplungen dieser Art sind aus der holländischen bekanntgemachten Patentanmeldung Nr. 288 369 für eine Boje und aus der US-PS Nr. 2 781 134 für den Hydraulikkreis eines Drehkrans bekannt geworden.

Bei den bekannten Kupplungen sind die Teile, die dem

709842/1030

Kern gegenüber drehbar sind, in bezug auf den Kern radial abgedichtet. Bei der aus der holländischen Patentanmeldung Nr. 288 369 bekannten Vorrichtung sind die Ringglieder an einem äußeren Mantel befestigt, der durch obere und untere Kugellager drehbar am Kern gelagert ist. Dies bedeutet, daß alle Teile mit hoher Präzision hergestellt werden müssen und die Montage sehr sorgfältig und genau vorgenommen werden muß, weil eine Beschädigung der radialen Dichtringe erfolgen kann, die vorher eingesetzt werden müssen. Bei der aus der US-PS Nr. 2 781 134 bekannten Vorrichtung sind die Ringglieder unabhängig voneinander übereinander angeordnet und in bezug auf den Kern in radialer Richtung und in bezug aufeinander abgedichtet. In diesem Falle entstehen während der Montage ebenfalls Probleme, weil die Dichtringe über die Mündungen der Durchgänge im Kern gleiten müssen, was Beschädigungen und damit verbundene zeitraubende Reparaturarbeiten hervorrufen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine drehbare Kupplung von einfacher Konstruktion mit einem großen Durchgang für verschiedene Medien unter vergleichsweise hohem Druck zu schaffen, wobei die Kupplung einer groben Behandlung widerstehen kann und während der Fertigung kein hohes Maß an Genauigkeit erfordert.

Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung darin, daß der Kern mindestens in Höhe der drehbaren Ringglieder aus einem Paket übereinander angeordneter Ringe besteht, die durch Zugschrauben od. dgl. miteinander verbunden sind

709842/1030

und jeweils einen radial vorstehenden Flansch besitzen, wobei die drehbaren Ringglieder mir reichlichem radialen Spiel zwischen den Flanschen axial eingefaßt und in axialer Richtung in bezug auf die Flanschen abgedichtet sind.

Auf Grund der Tatsache, daß der Kern aus einem Paket besteht, das die drehbaren Ringglieder in axialer Richtung umschließt, wobei die Ringglieder ein erhebliches Spiel in radialer Richtung haben, wird durch die Erfindung eine Kupplung geschaffen, die in einfacher Weise ein- und ausgebaut werden kann, während eine effektive Abdichtung der verschiedenen Medien in bezug aufeinander immer noch gewährleistet ist. Das reichliche Spiel in radialer Richtung zwischen den drehbaren Ringgliedern und den Ringen des Kerns bewirkt, daß die Fertigung kein hohes Maß an Genauigkeit erfordert. In axialer Richtung wird das Einschließen jedes drehbaren Ringgliedes zwischen zwei Flanschen unter Zwischenhaltung von Dichtungen bewirkt, die den Spalt zwischen den Flanschen und dem drehbaren Ringglied leicht abdichten können, weil die Ringglieder axialen Belastungen höchstens im geringen Maß durch die Kräfte ausgesetzt sind, die im wesentlichen in radialer Richtung auf die drehbaren Ringglieder wirken.

Die Leitungen, die mit dem Kern verbunden sind, können auch mit Ringgliedern verbunden sein, die am Kern befestigt sind und in der gleichen Weise Ringräume bilden, die mit den sich in Längsrichtung erstreckenden Durchgängen in Verbindung stehen. Diese Ringglieder können an den Kern

709842/1030

angeschweißt sein.

Die drehbaren Ringglieder können mit Hilfe von Zugschrauben zu einem Paket zusammengefaßt sein.

Für jedes Medium werden vorzugsweise mindestens zwei der axialen Durchgänge verwendet, die in regelmäßigen Abständen längs des Umfangs des Kerns angeordnet sind, um die Ausgeglichenheit zu verbessern, die zwischen dem Kern und dem drehbaren Ringglied durch die Ringnuten hergestellt ist.

Die drehbare Kupplung kann gemäß der Erfindung eine zentrale Niederdruckleitung aufweisen, an deren oberem Ende eine drehbare Kupplung vorgesehen ist, die diametral entgegengesetzt gerichtete Abzweigungen hat, um in bekannter Weise eine Ausgeglichenheit zu erreichen.

Ein stationäres Rohr kann durch die Mitte der Niederdruckleitung und durch die drehbare Kupplung führen, wobei sich dieses Rohr mittels einer radialen Flanschpackung durch die obere Wand der drehbaren Kupplung erstreckt. Das Rohr kann zum Beispiel für den Durchgang eines elektrischen Kabels, einer Druckluftleitung od. dgl. verwendet werden. Die Verwendung des Kerns für diesen Zweck ist beispielsweise aus der bereits vorstehend genannten US-PS Nr. 2 781 134 an sich bekannt.

Durch die Erfindung wird eine extrem einfache Kupplung geschaffen, deren Kern aus einem Paket Ringglieder besteht, mit denen die stationären Anschlußleitungen auch durch angeschweißte Ringglieder verbunden sein können, wobei eine

709842/1030

Verbindung der drehbaren Leitungen über drehbare Ringglieder erfolgt. Während der Montage und Demontage besteht keine Notwendigkeit zur Genauigkeit, weil die Bewegungen, die dann vonstattengehen, z.B. ein Abheben, keine Belastung der Dichtungen mit sich bringen und folglich diese Dichtungen nicht beschädigt werden können.

In den Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, ist:

Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Kupplung gemäß

der Erfindung;

Fig. 2 ein Teilschnitt auf der Linie A-A in Fig. 1; ein Teilschnitt auf der Linie B-B in Fig. 1 ; ein Teilschnitt auf der Linie C-C in Fig. 1, und Fig. 3 ein Teilschnitt auf der Linie D-D in Fig. 1; ein Teilschnitt auf der Linie E-E in Fig. 1; ein Teilschnitt auf der Linie F-F in Fig. 1. Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße drehbare Kupplung mit einem mittig angeordneten Kern, der aus einem stationären unteren Teil 1 mit in axialer Verlängerung auf ihm sitzenden Ringen 2, 3 und 4 besteht. Diese Kernteile 1 bis sind durch Zugschrauben 5 miteinander verspannt und mit Hilfe von Ringen 6 zentriert. An verschiedenen Stellen sitzen zwischen den verspannten Kernteilen 1 bis 4 Dichtungen 7.

In dem in dieser Weise zusammengesetzten Kern ist eine Vielzahl von axialen Durchgängen 8 bis 19 vorgesehen, von denen sechs, die durch gerade Bezugszahlen 8 bis 18 bezeich-

709842/1030

net sind, in gleicher Höhe, jedoch in einer anderen Höhe als die anderen sechs Durchgänge mit ihrem Einlaß durch eine Querbohrung 20 verbunden sind, die sich in eine Ringnut, wie beispielsweise die Ringnut 21 öffnet. Die Ringnut 21 ist zwischen einem Ringglied 22 und dem unteren Kernteil 1 vorgesehen und kann über ein Verbindungsteil 2 3 an eine Anschlußleitung angeschlossen werden.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Ringglieder in axialer Anordnung vorhanden, d.h. ein Ringglied 24 oberhalb des Ringglieds 22 und ein Ringglied 25 unterhalb des Ringglieds 22. Die Ringglieder 24 und 25 bilden mit dem unteren Kernteil 1 Ringräume 26 bzw. 27.

Die Bezugszahl 28 bezeichnet eine Anzahl von axialen Bohrungen zwischen dem Ringraum 26 und einem Ringraum 2 9 des drehbaren Teils der Kupplung. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind insgesamt zwölf axiale Bohrungen 28 vorgesehen.

Ein Teil der axialen Bohrungen 28 in den Ringen 2 und enden im Ring 2, während die restlichen im Ring 3 enden. Der Ring 2 hat also durchgehende axiale Bohrungen, die im Ring 3 enden. Der oberste Ring 4 wirkt als Abdichtung und hat deshalb keine axialen Bohrungen 28.

Auf der Grundlage dieses Prinzips kann die Zahl der Ringe 2 und/oder 3 jeweils sehr leicht erhöht werden.

Es ist ferner auch möglich, den unteren Kernteil 1 der Kupplung aus Körpern der gleichen Art wie die . Ringe 2 und 3 aufzubauen, indem beispielsweise diese spiegelverkehrt in bezug auf die Ringe 2 und 3 angeordnet werden.

709842/1030

Jeder der Ringe 2, 3 und 4 ist mit einem radialen Flansch 30, 31 bzw. 32 versehen.

Der untere Kernteil 1 trägt ebenfalls einen radialen Flansch, der mit 33 bezeichnet ist.

Der drehbare Teil der Kupplung besteht aus Ringgliedern 34, 35 und 36, die zusammen mit dem Kernteil 1 und den Ringen 2 und 3 Ringkanäle 37, 38 und 39 bilden, von denen jeder mit Verbindungsteilen 40 versehen ist, wie aus Fig. 1 hervorgeht.

Wie ferner aus Fig. 1 ersichtlich ist, haben die Ringglieder 34, 35 und 36 in bezug auf die Teile 1, 2 und 3 des Kerns ein reichliches radiales Spiel, wie bei 41, 42 und 43 in Fig. 1 angedeutet ist.

In axialer Richtung sind die Ringglieder 34, 35 und 36 zwischen den Flanschen 30, 31, 32 und 33 eingeschlossen. Dabei liegt das Ringglied 34 zwischen den Flanschen 33 und 30, das Ringglied 35 zwischen den Flanschen 30 und 31 und das Ringglied 36 zwischen den Flanschen 31 und 32. Zwischen den Ringgliedern und den Flanschen sind im Querschnitt U-förmige oder V-förmige Dichtungen, d.h. Dichtungen, die etwas Spiel aufnehmen können und trotzdem für eine effektive Abdichtung sorgen, vorgesehen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ringglieder 34, 35 und 36 durch Zugschrauben 44 starr miteinander verbunden.

Geringfügige Leckagen, falls solche überhaupt auftreten, können durch Kanäle 4 5 abgeleitet werden.

7098A2/1030

Am unteren Kernteil 1 befindet sich ein Verbindungsstutzen 46, der diametral entgegengesetzt angeordnete Anschlußstutzen 4 7 für den Anschluß eines Mediumrohrs hat. Der hohle Mittelteil der Kupplung kann zur Förderung eines Mediums, z.B. Gas, benutzt werden. Zu diesem Zweck ist auf dem obersten Ring 4 eine einzelne obere drehbare Kupplung vorgesehen, die ebenfalls T-förmig und somit dem unteren Verbindungsstutzen 46 im wesentlichen gleich ausgebildet ist, jedoch über ein Doppel-Kugellager 49 verschwenkt werden kann.

Durch den hohlen Mittelteil der Kupplung erstreckt sich eine Leitung 50, die im unteren Verbindungsstutzen 46 starr befestigt ist. An dem oberen Ende dieser Leitung 50 ist die obere Kupplung 48 unter Zwischenschaltung einer radialen Dichtung 51 drehbar gelagert.

Alle Einlasse und Auslässe sind ausgeglichen.

Die Montage der vollständigen Vorrichtung besteht im übrigen in nichts weiter als im Aufeinanderlegen der verschiedenen Teile in der richtigen Folge und im Festlegen dieser Teile mit Hilfe der Zugschrauben 5 und 44. Eine hohe Präzision ist bei der Anfertigung der Teile nicht mehr erforderlich, weil das radiale Spiel absichtlich vorgesehen ist. Dieses axiale Spiel ist mit keinerlei Nachteilen verbunden, und wenn es als zu groß angesehen wird, kann es leicht ausgeglichen werden, indem beispielsweise zwischen die Kontaktflächen der Kernteile 1,2, 3 und/oder 4 und zwischen die Kontaktflächen der Ringglieder 34, 35 und/oder 36 dünne Scheiben eingelegt werden.

709842/1030

_M~ 271672A

Wenn der Kern, wie bereits vorstehend erwähnt wurde, aus Teilen aufgebaut wird, die mit den Ringen 2 und 3 identisch sind, jedoch spiegelverkehrt angeordnet werden, kann auch der untere Verbindungsstutzen 46 entsprechend mit dem Ring 4 mittels einer Abdichtung verbunden sein, jedoch natürlich ohne die Verwendung eines Lagers.

Die Ringglieder, die im unteren Teil entsprechend den Ringgliedern 35 und 36 verwendet werden sollen, brauchen nicht drehbar zu sein. Wenn sie durch Anschweißen befestigt sind, sind keine Dichtungen erforderlich. Vorzugsweise werden jedoch die Ringglieder in der gleichen Weise wie die beim oberen drehbaren Teil ausgeführt und abgedichtet, die Drehbarkeit jedoch durch andere Mittel blockiert. Dann erhält man eine Kupplung, die aus einer geringen Zahl gleicher Teile besteht und bei der eine Montage und Demontage keine Probleme hervorruft, so daß auch für Reparaturarbeiten in den meisten Fällen eine Demontage der Kupplung als Ganzes nicht mehr erforderlich ist.

7O9842/115-3O

Claims

Patentansprüche:

'.iDrehbare Kupplung für eine Vielzahl von Leitungen für verschiedene Medien, insbesondere für eine Boje oder eine ähnliche Lade- und Entladevorrichtung, und mit einem stationären Kern, der mit mehreren axialen Durchgängen versehen ist, die mit den mit dem Kern gekuppelten Leitungen und in verschiedenen Höhen über Querbohrungen mit Ringräumen verbunden sind, die zwischen einer Anzahl drehbarer, in axialer Anordnung übereinander sitzender Ringglieder und dem Kern gebildet und dem Kern gegenüber abgedichtet sind, wobei jeder der Durchgänge über eine radiale Bohrung mit einer Leitung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern mindestens in Höhe der drehbaren Ringglieder (34, 35, 36) aus einem Paket übereinander angeordneter Ringe (1, 2, 3, 4) besteht, die durch Zugschrauben (5) od. dgl. miteinander verbunden sind und jeweils einen radial vorstehenden Flansch (30, 31, 32, 33) besitzen, wobei die drehbaren Ringglieder mit reichlichem radialen Spiel zwischen den Flanschen axial eingefaßt und in axialer Richtung in bezug auf die Flanschen abgedichtet sind.
2. Drehbare Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Kern gekuppelten Leitungen mit Ringgliedern (25, 22, 24, 34, 35, 36) verbunden sind, die am Kern befestigt sind, wobei die Ringglieder zusammen mit dem Kern Ringnuten (27, 21, 26, 37, 38, 39) bilden, die mit den axialen Durchgängen (8 - 19) über Querbohrungen (20) in Verbindung stehen.

709842/1030 ORONAL N6PECTCD
3. Drehbare Kupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbaren Ringglieder (34, 35, 36) durch axiale Zugschrauben (44) miteinander verbunden sind.
4. Drehbare Kupplung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß von den axialen Durchgängen, die in regelmäßigen Abständen längs des Umfangs angeordnet sind, mindestens zwei für jedes Medium bestimmt sind.
5. Drehbare Kupplung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern eine konzentrische Niedereruckleitung mit einem großen Durchmesser aufweist, und eine obere drehbare Kupplung (48) mit diametral entgegengesezt gerichteten Abzweigungen mit dem obersten Ring (4) des Pakets übereinander angeordneter Ringe in Verbindung steht,
6. Drehbare Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine stationäre Leitung (50) in der Mitte der Niederdruckleitung und durch die obere Kupplung (48) verläuft und sich durch die obere Wand dieser Kupplung über eine radiale Dichtung (51) erstreckt.

709842/ 1030