DE29609071U1 - Safety clutch system - Google Patents
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Description
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Roman Seliger GmbH, An'&eegr; Slagboom 20, 22848 Norderstedt Sicherheitskupplung-System Roman Seliger GmbH, An'&eegr; Slagboom 20, 22848 Norderstedt Safety coupling system
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitskupplung zur Verbindung von Fluide fördernden Leitungen, insbesondere Schläuchen, mit zwei in dichtendem Sitz zusammenfügbaren und voneinander trennbaren Kupplungskörpern, die jeweils ein Gehäuse und ein innerhalb des Gehäuses angeordnetes Ventil umfassen, wobei die Ventile in gekoppeltem Zustand der Kupplungskörper in Öffnungsstellung zur Bildung einer Durchtrittsöffnung für das Fluid bewegbar und in entkoppeltem Zustand der Kupplungskörper geschlossen sind, und mit Mitteln zum Unterbrechen der Verbindung und Schließen der Förderleitung bei Überlastung derselben.The invention relates to a safety coupling for connecting lines conveying fluids, in particular hoses, with two coupling bodies that can be joined together in a sealing fit and separated from one another, each of which comprises a housing and a valve arranged within the housing, wherein the valves are movable in the open position to form a passage opening for the fluid when the coupling bodies are coupled and are closed when the coupling bodies are uncoupled, and with means for interrupting the connection and closing the conveying line when it is overloaded.
Eine Kupplung dieser Art ist beispielsweise aus DE 34 09 694A coupling of this type is known for example from DE 34 09 694
™ bekannt. Bei dieser Kupplung bilden die Kupplungskörper eine Steckverbindung, wobei ein Körper mit einem Steckteil versehen ist und der andere einen Kragen umfaßt, der beim Koppeln der Kupplungskörper das Steckteil übergreift. Der Kragen ist mit radial ausweichbar gelagerten Sperrkugeln versehen, die in einen Verriegelungsrezeß des Steckteils eingreifen. Bei Erreichen einer an den Leitungen wirkenden zu hohen Zugbelastung springen die Kugeln aus den Verriegelungsreze/3, und die Kupplungskörper werden getrennt, wobei die jeweiligen Ventile der Kupplungskörper die Leitungen verschließen. ™. In this coupling, the coupling bodies form a plug-in connection, with one body being provided with a plug-in part and the other comprising a collar which engages over the plug-in part when the coupling bodies are coupled. The collar is provided with radially deflectable locking balls which engage in a locking recess in the plug-in part. When the tensile load acting on the lines becomes too high, the balls jump out of the locking recess/3 and the coupling bodies are separated, with the respective valves on the coupling bodies closing the lines.
Nachteilig bei dieser bekannten Anordnung ist, daß das Trennen der Kupplungskörper ausschließlich beim Auftreten einer axialen Zugkraft automatisch erfolgen kann, weil die überlappende Steckverbindung eine inherente axiale Stabilität aufweist, die für eine leckfreie Trockenkupplungsverbindung an sich erforderlich/wünschenswert ist. Allerdings treten reine axiale Zugkräfte in der Praxis nur selten auf, so daß an den Leitungen beim Biegen oder Knicken derselben schädliche Zug-The disadvantage of this known arrangement is that the separation of the coupling bodies can only occur automatically when an axial tensile force occurs, because the overlapping plug connection has an inherent axial stability, which is necessary/desirable for a leak-free dry coupling connection. However, pure axial tensile forces rarely occur in practice, so that damaging tensile forces can occur on the lines when they are bent or kinked.
beanspruchungen auftreten können, ohne da/3 die Kupplungskörper auseinanderspringen, weil die axiale Zugkomponente unterhalb der Sollgrenze liegt. Die möglichen Folgen sind Risse im Schlauch und Austritt von u.U. umweltgefährdenden Flussigkeiten oder Gasen.stresses can occur without the coupling bodies jumping apart because the axial tension component is below the target limit. The possible consequences are cracks in the hose and the escape of liquids or gases that may be harmful to the environment.
Außerdem ist eine solche Kupplung nur begrenzt einsetzbar, da die zum Zusammenstecken der Kupplungskörper und öffnen der Ventile erforderliche Kraft ihre Verwendung bei Leitungen größeren Durchmessers ausschließt.In addition, such a coupling has only limited uses, since the force required to connect the coupling bodies and open the valves precludes its use with lines of larger diameters.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Si-T cherheitskupplung der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, die neben der Sicherstellung einer zuverlässigen leckagefreien, lösbaren Kupplungsverbindung einen sicheren Schutz vor Überlastungen, selbst bei Belastung durch Biegen der Leitungen um 90°, gewährleistet.The invention is therefore based on the object of proposing a safety coupling of the type described at the beginning, which, in addition to ensuring a reliable, leak-free, detachable coupling connection, also ensures safe protection against overloads, even when loaded by bending the lines by 90°.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung in Verbindung mit der Kombination der Merkmale des Hauptanspruchs gelöst, und zwar insbesondere dadurch, daß die Unterbrechungsmittel eine Abreißkupplung bilden, die in einen ersten der Kupplungskörper zum kupplungsseitigen Ende axial versetzt integriert ist und zwei Komponenten umfaßt, die durch mindestens ein eine Sollbruchstelle aufweisendes Sicherungselement derart gegen Federkraft gegeneinander gehalten sind, daß sie eine Durchflußöffnung für das Fluid gewährleisten, und die bei Trennung der Komponenten die Förderleitung dichtend verschließen.This object is achieved in a device in conjunction with the combination of the features of the main claim, in particular in that the interruption means form a breakaway coupling which is integrated into a first of the coupling bodies in an axially offset manner from the coupling-side end and comprises two components which are held against each other by at least one securing element having a predetermined breaking point in such a way that they ensure a flow opening for the fluid and which seal the delivery line when the components are separated.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung werden die Funktionen einer lösbaren Kupplung und einer Abreißkupplung zwar räumlich getrennt, aber konstruktiv vereint realisiert, indem beide Kupplungselemente ein Bauteil bilden. Eine inherent axial stabile Trockenkupp lungs funktion wird dabei weiterhin von den eigentlichen lösbaren Kupplungskörpern gewährleistet, während die Abreißkupplung lediglich bei Überlastung der LeitungenWith the arrangement according to the invention, the functions of a detachable coupling and a breakaway coupling are spatially separated but structurally combined, in that both coupling elements form one component. An inherently axially stable dry coupling function is still ensured by the actual detachable coupling bodies, while the breakaway coupling only works when the lines are overloaded.
zum Einsatz kommt. Dabei können die Sicherheitselemente so ausgebildet sein, da/3 sie auch beim Auftreten von die Leitung gefährdenden höhen Kräften brechen, die senkrecht zu der Sicherheitskupplung auftreten. Außerdem ist es bei dieser An-5 Ordnung nicht mehr erforderlich, da/3 die Trockenkupplung als Steckkupplung ausgebildet wird, weil die Erfordernisse einer bei Überbelastung automatischen Lösbarkeit nicht mehr gegeben sind. Die Trockenkupplung kann also praktisch jeden in der Praxis bekannten Aufbau aufweisen, insbesondere einen solchen, der die Handhabung erheblich erleichtert. Das betrifft insbesondere eine Verdrehkupplung, die leichter zu betätigen sein wird als eine gegen höhere Federkräfte und den Druck des Fördermediums arbeitende reine Steckkupplung.is used. The safety elements can be designed in such a way that they break even if high forces occur that endanger the line and that occur perpendicular to the safety coupling. In addition, with this arrangement it is no longer necessary for the dry coupling to be designed as a plug-in coupling because the requirement for automatic release in the event of overload is no longer met. The dry coupling can therefore have practically any design known in practice, in particular one that makes handling considerably easier. This particularly applies to a twist coupling, which will be easier to operate than a pure plug-in coupling that works against higher spring forces and the pressure of the conveying medium.
Eine sehr zweckmäßige und vor allem in der Herstellung vorteilhafte erfindungsgemä/3e Ausgestaltung besteht darin, daß eine erste der Abrei/3kupplungskomponenten mit dem Gehäuse des ersten Kupplungskörpers fest verbunden ist. Mit anderen Worten bildet ein Kupplungskörper zusammen mit einem Teil der Abreißkupplung eine gemeinsame Komponente, wobei deren Gehäuse in einem Vorgang gegossen oder in anderer geeigneter Weise hergestellt werden kann.A very practical and, above all, advantageous design according to the invention in terms of production consists in that a first of the breakaway coupling components is firmly connected to the housing of the first coupling body. In other words, a coupling body together with a part of the breakaway coupling forms a common component, whereby the housing of the latter can be cast in one process or manufactured in another suitable manner.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Ventile der Kupplungskörper jeweils einen Ventilkörper und einen am Gehäuse angeordneten Ventilsitz, wobei der Ventilkörper des ersten Kupplungskörpers zum Bewegen des Ventilkörpers des zweiten Kupplungskörpers gegen Federbelastung von dem ersten Kupplungskörper weg angeordnet ist. Diese Anordnung erlaubt eine optimal platzsparende Realisierung der nebeneinander bestehenden Funktionen von Trocken- und Abreißkupplung; denn die Abreißkupplung kann unmittelbar benachbart zum Ventilkörper des ersten Kupplungskörpers angeordnet sein, weil dieser Ventilkörper, im Gegensatz zu dem des zweiten Kupplungskörpers, keinen Bewegungsraum nach hinten braucht.In a preferred embodiment, the valves of the coupling bodies each comprise a valve body and a valve seat arranged on the housing, with the valve body of the first coupling body being arranged to move the valve body of the second coupling body against spring loading away from the first coupling body. This arrangement allows for an optimal space-saving implementation of the parallel functions of dry and breakaway coupling; because the breakaway coupling can be arranged immediately adjacent to the valve body of the first coupling body because this valve body, in contrast to that of the second coupling body, does not need any space to move to the rear.
Diese platzsparende Anordnung wird in einer hinsichtlich leichter Bedienung besonders günstigen Ausführung erreicht, wenn die Komponenten der Abreißkupplung jeweils einen Schließkegel umfassen, der in der jeweiligen Komponente an einem gehäusefest angeordneten Halteelement gelagert und im zusammengehaltenen Zustand der Komponenten durch Federkraft unter Bildung eines Durchflu/3weges für das Fluid gegen den der anderen Komponente gehalten ist, wobei der Ventilkörper des ersten Kupplungskörpers an dem Halteelement der ersten Komponente gelagert ist.This space-saving arrangement is achieved in a particularly advantageous design in terms of ease of operation if the components of the breakaway coupling each comprise a locking cone which is mounted in the respective component on a holding element fixed to the housing and, when the components are held together, is held against that of the other component by spring force, forming a flow path for the fluid, the valve body of the first coupling body being mounted on the holding element of the first component.
In einer zur Gewährleistung einer sicheren Trockenkupplungsfunktion besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann einer der Kupplungskörper einen Kragen umfassen, der beim Zusammenfügen der Kupp lungs körper den anderen Kupplungskörper übergreift. Damit wird gewährleistet, da/3 die Trockenkupplungsfunktion von radialen Belastungen weitestgehend unbeeinflußt bleibt und sogar unter Biegung der Leitung eine leckagefreie Verbindung herstellt, während die Teile der Abreißkupplung aufgrund der Sicherheitselemente auch gegeneinander dichtend verschlossen bleiben, bis die Belastungen eine vorbestimmte Grenze überschreiten.In a particularly advantageous embodiment of the invention to ensure a safe dry coupling function, one of the coupling bodies can comprise a collar which overlaps the other coupling body when the coupling bodies are joined together. This ensures that the dry coupling function remains largely unaffected by radial loads and even creates a leak-free connection when the line is bent, while the parts of the breakaway coupling remain sealed against one another due to the safety elements until the loads exceed a predetermined limit.
Besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausbildungsformen oder -möglichkeiten der Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung des in der schematischen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigenParticularly useful and advantageous embodiments or possibilities of the invention are described in more detail in the following description of the embodiment shown in the schematic drawing.
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Sicherheitskupplung in teilFig. 1 is a schematic representation of the safety coupling according to the invention in part
weisem Schnitt mit voneinander getrennten Kupplungskörpern und zusammengefügten Abreißkupplungskomponenten; wise section with separate coupling bodies and assembled breakaway coupling components;
Fig. 2 die erfindungsgemäße SicherheitskupplungFig. 2 the safety coupling according to the invention
und 3 der Fig. 1 in teilweiseiti Schnitt in gekuppeltem Zustand bei geschlossenem bzw. bei geöffnetem Ventil.and 3 of Fig. 1 in partial section in coupled state with closed or open valve.
Die erfindungsgemäße Sicherheitskupplung umfaßt zwei funktionell getrennte Teile, die in der Zeichnung durch I und II bezeichnet sind.The safety coupling according to the invention comprises two functionally separate parts, which are designated by I and II in the drawing.
Das erste Teil I dient als sogenannte Trockenkupplung und umfaßt zwei Kupplungskörper 1, 2, von denen der eine als Patrixteil 2 und der andere als Matrixteil 1 mit einem am kupplungs seitigen Ende hervorstehenden, das Patrixteil übergreifenden Kragen 15 ausgebildet ist.The first part I serves as a so-called dry coupling and comprises two coupling bodies 1, 2, one of which is designed as a patrix part 2 and the other as a matrix part 1 with a collar 15 protruding at the coupling-side end and spanning the patrix part.
Die Kupplungskörper 1, 2 umfassen jeweils ein Gehäuse 11 bzw. 21, an dessen kupplungsseitigem Ende sehräggeformte Flächen ausgebildet sind, die jeweils als Ventilsitz 12 bzw. 22 dienen. Das Gehäuse 21, 11 der jeweiligen Kuppungskörper bildet eine Kammer für das zu transportierende Medium, die in der gezeigten Stellung am kupplungsseitigen Ende durch die schräg geformten Flächen eines zentral liegenden Ventilkörpers 13 bzw. 23 verschlossen ist.The coupling bodies 1, 2 each comprise a housing 11 or 21, at the coupling-side end of which are formed with inclined surfaces, which serve as valve seats 12 or 22. The housing 21, 11 of the respective coupling bodies forms a chamber for the medium to be transported, which in the position shown is closed at the coupling-side end by the inclined surfaces of a centrally located valve body 13 or 23.
Der Ventilkörper 23 des Patrixteils 2 ist relativ zu dem Gehäuse 21 axial verlagerbar angeordnet, zu diesem Zweck an einem gehäusefesten, mit Durchflußöffnungen versehenen Gehäuseteil 24 gelagert und mittels einer Feder 231 gegen den Ventilsitz 22 gehalten. Der Ventilkörper 13 des Matrixteils 1 ist dagegen gehäusefest angeordnet und mit dem Gehäuse 11 über ein ebenfalls mit Durchflußöffnungen versehenes Halteelement 14 verbunden. Der Ventilsitz 12 des Matrixteils 1 ist axial verlagerbar und gleitet dabei an der Innenseite des Gehäuses 11. Eine Feder 121 dient zur Belastung des Ventilsitzes gegen die nach hinten abgeschrägte Fläche des Ventilkörpers 13.The valve body 23 of the matrix part 2 is arranged so that it can be moved axially relative to the housing 21, for this purpose it is mounted on a housing part 24 that is fixed to the housing and is provided with flow openings and is held against the valve seat 22 by means of a spring 231. The valve body 13 of the matrix part 1, on the other hand, is arranged so that it is fixed to the housing and is connected to the housing 11 via a holding element 14 that is also provided with flow openings. The valve seat 12 of the matrix part 1 is axially displaceable and slides on the inside of the housing 11. A spring 121 is used to load the valve seat against the surface of the valve body 13 that is beveled towards the rear.
Wie in Figur 2 gezeigt, liegen die Ventilsitze 12, 22 und die Ventilkörper 13, 23 beim Zusammenfügen der Kupplungskörper 1, 2 gegeneinander, wobei eine dichtende Verbindung gebildet wird, z.B. mittels eines Dichtungsrings 122. Beim Öffnen des Ventils wird der Ventilsitz 12 des Matrixteils 1 gegen Federdruck durch den anderen Ventilsitz 22 nach hinten gedrückt. Gleichzeitig wird der Ventilkörper 23 des Patrixteils 2 durch den anderen Ventilkörper 13 von kupplungsseitigen Ende hinweg bewegt, um einen Durchflußweg für das zu transportierende Medium zu bilden.As shown in Figure 2, the valve seats 12, 22 and the valve bodies 13, 23 lie against each other when the coupling bodies 1, 2 are joined together, whereby a sealing connection is formed, e.g. by means of a sealing ring 122. When the valve is opened, the valve seat 12 of the matrix part 1 is pushed backwards against spring pressure by the other valve seat 22. At the same time, the valve body 23 of the matrix part 2 is moved away from the coupling-side end by the other valve body 13 in order to form a flow path for the medium to be transported.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird das Zusammenfügen der Kupp lungs körper und das öffnen des Ventils mittels an der Innenseite des Kragens 15 angeordneter Führungselemente und am Außengehäuse 21 des Patrixteils angebrachter Steuerkurven bewirkt. Dabei werden die Führungselemente in die Steuerkurven geführt, und das Gehäuse 11 des Matrixteils 1 wird gedreht, bis der Kragen 15 über das Patrixteilgehäuse gezogen ist und die zur Kupplungsseite gerichtete Fläche des Patrixgehäuses den federbelasteten Ventilsitz 12 nach hinten drückt. Es ist jedoch ersichtlich, da/3 konstruktive Einzelheiten der Ausbildung der Trockenkupplung nicht erfindungswesentlich sind. Dabei könnte z.B. das Matrixteil mit einem über Steuerkurven aussteuerbaren Ventilkörper und einem gehäusefesten Ventilsitz versehen sein. Die Kupplungskörper könnten aber auch als ineinandersteckbare Teile ausgebildet sein, wobei sie dann einfach nur ineinander gedrückt zu werden brauchen.In the embodiment shown, the coupling bodies are joined together and the valve is opened by means of guide elements arranged on the inside of the collar 15 and control cams attached to the outer housing 21 of the matrix part. The guide elements are guided into the control cams and the housing 11 of the matrix part 1 is rotated until the collar 15 is pulled over the matrix part housing and the surface of the matrix housing facing the coupling side presses the spring-loaded valve seat 12 backwards. It is clear, however, that structural details of the design of the dry coupling are not essential to the invention. For example, the matrix part could be provided with a valve body that can be controlled via control cams and a valve seat fixed to the housing. The coupling bodies could also be designed as parts that can be plugged into one another, in which case they then simply need to be pressed into one another.
Das zweite Teil II der Sicherheitskupplung umfaßt eine herkömmliche Abreißkupplung, wie sie im Gebrauchsmuster G 94 09 452.7 der Rechtsinhaberin der vorliegenden Erfindung beschrieben ist.The second part II of the safety coupling comprises a conventional breakaway coupling as described in the utility model G 94 09 452.7 of the owner of the present invention.
Die Abreißkupplung umfaßt zwei zusammengefügte Komponenten 3, 4, die über Sicherungselemente 5 zusammengehalten werden. DieThe breakaway coupling comprises two assembled components 3, 4, which are held together by securing elements 5. The
Komponente 3 ist als Endteil des Matrixteils 1 ausgebildet und teilt mit diesem das Gehäuse 11. Die Sicherungselemente 5 umfassen je eine Sollbruchstelle 51, die bei übermäßiger Zugbeanspruchung zerstört wird; dies bewirkt ein Trennen beider Komponenten 3, 4. In jeder Komponente ist ein Schließkegel 31 bzw. 41 mit einer dornartigen Verlängerung angeordnet, die im Zusairanenfügungsbereich der Komponenten 3, 4 aufeinander stoßen und dabei eine Durchflu/3öffnung 7 für das zu transportierende Fluid bilden. Die Schlie/3kegei 31, 41 sind jeweils an Halteelementen 14 bzw. 42 gelagert, die im Inneren der Komponenten angeordnet sind. Dabei entspricht das Halteelement 14 der matrixteilseitigen Komponente 3 vorzugsweise gemäß den Figuren dem des Ventilkörpers 13. Innerhalb der Schließkegel 31, 41 ist je eine Feder 6 angeordnet. Diese kommt mit Verunreinigungen in der zu transportierenden Flüssigkeit nicht in Berührung, so da/3 eine möglicherweise erforderliche Reinigung maßgeblich erleichtert wird, abgesehen davon, daß insofern die Wartungsnotwendigkeit reduziert wird.Component 3 is designed as an end part of the matrix part 1 and shares the housing 11 with it. The securing elements 5 each comprise a predetermined breaking point 51, which is destroyed under excessive tensile stress; this causes both components 3, 4 to separate. In each component, a closing cone 31 or 41 with a mandrel-like extension is arranged, which meet in the joining area of the components 3, 4 and thereby form a flow opening 7 for the fluid to be transported. The closing cones 31, 41 are each mounted on holding elements 14 or 42, which are arranged inside the components. The holding element 14 of the matrix part-side component 3 preferably corresponds to that of the valve body 13 according to the figures. A spring 6 is arranged inside the closing cones 31, 41. This does not come into contact with impurities in the liquid to be transported, so that any cleaning that may be required is made significantly easier, not to mention that the need for maintenance is reduced.
Matrixteil
11 Gehäuse 12 VentilsitzMatrix part
11 Housing 12 Valve seat
121 Feder121 Spring
122 Dichtungsring122 Sealing ring
13 Ventilkörper13 Valve body
14 Halteelement . 15 Kragen14 Holding element . 15 Collar
PatrixteilPatrix part
21 Gehäuse21 Housing
22 Ventilsitz 23 Ventilkörper22 Valve seat 23 Valve body
231 Feder231 Spring
24 Halteelement24 Holding element
Abreißkupplung-Komponente 31 SchließkegelBreakaway coupling component 31 locking cone
Abreißkupplung-KomponenteBreakaway coupling component
41 Schließkegel41 locking cone
42 Halteelement 2542 Holding element 25
SicherungselementSecuring element
51 Sollbruchstelle51 Breaking point
Feder
30Feather
30
DurchflußöffnungFlow opening
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1996
- 1996-05-10 DE DE29609071U patent/DE29609071U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970206 |
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| R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 19990728 |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years |
Effective date: 20020919 |
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| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ROMAN SELIGER GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ROMAN SELIGER ARMATURENFABRIK GMBH, 22848 NORDERSTEDT, DE Effective date: 19961108 Owner name: ROMAN SELIGER GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ROMAN SELIGER GMBH & CO. KG, 22848 NORDERSTEDT, DE Effective date: 20030519 |
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| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |
Effective date: 20040921 |
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| R071 | Expiry of right |