DE3000504A1

DE3000504A1 - Schnelltrennverbindungsvorrichtung fuer mit flansche versehene hydraulikbauelemente

Info

Publication number: DE3000504A1
Application number: DE19803000504
Authority: DE
Inventors: Giorgio Bormioli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-01-08
Filing date: 1980-01-08
Publication date: 1980-07-17
Also published as: FR2445923A1; IT7919126A0; GB2039589A; IT1109855B; GB2039589B; US4306739A; JPS642839B2; JPS5597590A; FR2445923B1; DE3000504C2

Description

DR.-ING. WALTER ABITZ DR. DIETER F. MORF DIPL.-PHYS. M. GRITSCHNEDER

PATENTANWÄLTE PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFHCB

Γ~ Abltz. Morf. Grltichneder. PoBtf, B6O1O9. BOOO München 86 |

München, 8. Januar 1980

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465o9

Giorgio BORMIOLI

Via Galileo Galilei 21, Padova (Italien)

Schnelltrennverbindungsvorrichtung für mit Flansche versehene Hydraulikbauelemente

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Schnelltrennverbindungsvorrichtung für mit Flansche versehene Hydraulikbauelemente, insbesondere Rohre und Ventile, die zur Förderung von Flüssiggasen mit niedriger Temperatur bestimmt sind.

Bei vielen Anwendungsfällen, insbesondere beim Betreiben derartiger Einrichtungen unter unsicheren Bedingungen, die schnell zu Notfällen führen können, ist es erforderlich, Verbindungsvorrichtungen für mit Flansche versehene Hydraulikbauelemente zu verwenden, die im Bedarfsfall schnell und sicher getrennt bzw. gelöst werden können. Dieses Erfordernis ist insbesondere bei der Förderung von flüssigen Stoffen von einem Schiff zum Land und umgekehrt gegeben, wobei die flüssigen Produkte möglicherweise über ein Rohrleitungsstück gefördert werden, das im Meer schwimmt.

Das erforderliche schnelle Lösen bzw. Trennen ist insbesondere dann schwierig zu erreichen, wenn das zu fördernde Erzeugnis ein Flüssiggas bei niedriger Temperatur wie z.B. flüssiges Erdgas bzw. flüssiges Naturgas (LNG), flüssiges Propangas (LPG), Äthylen o.dgl. ist. Bei diesem. ftnwendungsfall bedeutet das Betreiben der Einrichtung bei extrem niedriger Temperatur (bis zu 77° K,■(bis zu -T96^QC)), das sieh an der Außenseite der Rohre, Ventile oder anderer

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verwendeter Hydraulikbauelemente eine Eisschicht bildet, die das Trennen bzw. Lösen behindert.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Schnelltrennverbindungsvorrichtung für mit Flansche versehene Hydraulikbauelemente zu schaffen, die sowohl bei Umgebungstemperatur als auch bei sehr niedriger Temperatur und beim Vorhandensein von Eis vollständig betriebszuverlässig arbeitet.

Erfindungsgemäß zeichnet sich eine Schnelltrennverbindungsvorrichtung durch eine Vielzahl von Spannbacken, aus, die derart angeordnet werden können, daß sie über ein Paar von zugeordneten Flanschen an den zu verbindenden Bauelementen spreizbar sind, eine Vielzahl von Verbindungsstangen, die an ihren Enden an zwei zugeordneten Backen derart angelenkt sind, daß sie eine gelenkige Aufeinanderfolge von Spannbacken bilden, die in Form eines Ringes um die zugeordneten Flansche legbar sind, der mit einer Öffnung zwischen zwei endseitigen Spannbacken der Aufeinanderfolge versehen ist, eine weitere Spannstange, die an einem der endseitigen Backen angelenkt ist, einen Hebel, der an der anderen endseitigen Backe an gelenkt ist, eine lösbare Einrichtung., die die Spannstange mit dem Hebel zur Vervollständigung des Rings um die zugeordneten Flansche verbindet, eine Einrichtung, die <3ie Bewegung der Spannstange derart steuert, daß die Spannstange zwischen einer Stellung, in der der Ring offen und die Spannstange von dem Hebel, gelöst ist, sowie die Spannstange in; Richtung der Außenseite des: Rings relativ zn der Linie: verdrehbar: is-t, die den Punkte an dem die Spannstange in Eingriff: mit dem. Hebel ist und den Punkt verbindet.,, an dem. der: Hebel art der

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Backe angelenkt ist und einer Stellung bewegbar ist, in der der Ring geschlossen und gespannt ist und in der die Spannstange mit dem Hebel verbunden und in Richtung der Innenseite des Rings relativ zu der Verbindungslinie verdrehbar ist und eine Federeinrichtung, die der Verbindungseinrichtung derart zugeordnet ist, daß sie das Verfahren der Vorrichtung in der Schließstellung unterstützt, die durch die Spannstange bestimmt ist, während die Achse der Spannstange von der Verbindungslinie nach innen liegt, und daß aber die Vorrichtung schnell in ihre Öffnungsstellung bewegt wird, wenn die Achse der Spannstange nach außen über die Verbindungslinie hinaus bewegt wird.

In anderen Worten basiert das Auslegungskonzept der Vorrichtung nach der Erfindung im wesentlichen auf der zweckmässigen Verwendung der Federkraft, die eine geeignete Federeinrichtung normalerweise in Schließrichtung liefert, wobei aber die Federeinrichtung derart beschaffen ist, daß die Wirkrichtung der Federkraft sich so ändert, das eine Kraft zum schnellen Lösen bzw. Trennen der Stangen-Hebel-Verbindung erzeugt, sobald eine geeignete Steuereinrichtung bewirkt hat, daß die Spannstange den von der Linie gebildeten Totpunkt überschritten hat, die den Punkt, an dem die Spannstange in Eingriff mit dem Hebel ist und mit diesem zusammenarbeitet und den Punkt verbindet, an dem die Spannstange an dem Hebel angelenkt ist. Die Spannstange wird dann derart gedrückt, daß sie sich schnell in ihre Öffnungsstellung verdreht, so daß sie von dem Hebel freikommt und der Spannring geöffnet wird, der zuvor um die zugeordneten Flansche zweier ver-

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bundener Hydraulikbauelemente gelegt worden ist.

Ein bevorzugter Gedanke der Erfindung liegt in einer Schnelltrennverbindungsvorrichtung, die für mit Flansche versehene Hydraulikbauelemente bestimmt ist und die vollständig betriebszuverlässig sowohl bei Umgebungstemperatur als auch bei sehr niedriger Temperatur und bei Anwesenheit von Eis arbeiten kann.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 3 wiedergegeben.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung nach der Erfindung in Schließstellung, die um zwei zugeordnete Flansche von zwei Rohren angeordnet ist,

Fig. 2 die Vorrichtung und die Rohre in einer Schnittansicht längs der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung und der

Rohre mit Blickrichtung von links in Fig. 1, und

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Pig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung in Fig. 1 in ihrer Offenstellung.

Ib der Zeichnung sind zwei Rohre 1 und 2 gezeigt, die mit Abschlußflanschen 3 und 4 versehen sind, die ein schräges Umfangsprofil 5 und 6 haben (Fig. 2).

Die Rohre 1 und 2 sind mittels einer Schnelltrennverbindungseinrichtung 7 miteinander verbunden, die eine Vielzahl von Spannbacken 8 mit schräcjwandigen Ausnehmungen 9 aufweist, die derart angeordnet sind, daß sie sich über die zugehörigen Flansche 3 und 4 spreizen lassen, um zu erreichen, daß diese sich eng aneinander anschmiegen. Die schrägen Profile 5 und 6 der Flansche 3 und 4 arbeiten zu diesem Zweck mit den schrägen Wänden der Ausnehmungen 9 in den Backen 8 zusammen, um einen Keileingriff zu bilden, der die maximale enge Anschmiegung zwischen den Flanschen unterstützt.

Die Backen 8 sind jeweils zweierweise mittels Stangen 1o miteinander verbunden, die an ihren Enden bei 11 angelenkt sind, so daß sich eine gelenkige Aufeinanderfolge von Backen ergibt, die in Form eines Ringes um die beiden Flansche 3 und 4 gelegt werden kann* der wechselweise geöffnet und geschlossen werden kann.

Dieser Ring wird auf die in Fig. 1 gezeigte Art und Weise geschlossen,, wozu eine weitere Spannstange 12 und ein Gabelhebel 13 jeweils bei 14 und 15 an -den Enden <ler Backen der

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Aufeinanderfolge von Backen 8 angelenkt sind. An dem nicht angelenkten Ende der Stange 12 ist gleitend beweglich ein Zylinder 16 angebracht, der mittels einer Tellerfeder 17 federnd nachgiebig beaufschlagt wird, die um die Stange 12 angeordnet ist und gegen Sperr- bzw. Anschlagmuttern 18 anliegt, die an dem Ende der Stange befestigt sind (Fig. 4). Von den beiden Seiten des Zylinders 16 erstreckt sich ein Bolzen 19, der lösbar in einer Doppelausnehmung 2o in dem Hebel 13 untergebracht ist, wenn der Ring seine Schließstellung nach Fig. 1 einnimmt. Die Anordnung ist derart getroffen, daß die Achse A der Stange 12 auf der Seite der Linie B ist, die den Eingriffspunkt zwischen der Stange 12 und dem Hebel 13 und den Anlenkpunkt 15 am Hebel verbindet, der in Richtung auf die Innenseite des Rings weist, so daß die Feder 17 die Verbindungsvorrichtung 7 in ihrer Schließstellung hält.

Zum Öffnen der Vorrichtung ist ein Hydraulikzylinder 21 vorgesehen, dessen Zylinderteil 22 bei 23 an einer Stütze angelenkt ist, die starr mit dem Rohr 2 verbunden ist und dessen Stange des Kolbens 25 -einen Kopf 26 mit einem ausgenommenen Ende 27 versehen ist. In Offnungsstellung greift ein in eine Doppelbohrung 3o des Hebels 13 eingesetzter und mittels eines Splints 29 gesicherter Bolzen 2B in das ausgenommene Ende 27 ein. Wenn der Zylinder 21 ausgefahren wird, kann er somit den Hebel 13 derart beaufschlagen, daß dieser anfänglich bis zu dem Punkt verdreht wird, an dem die Achse A mit der Achse B zusammenfällt. 2u diesem Zeitpunkt wird die Federkraft der Feder 17, die zusammengedrückt worden ist, gerade zu diesem Zeitpunkt, aufgehoben,

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um den Hebel 13 derart zu drücken, daß er mit einer größeren Geschwindigkeit verdreht wird, als wenn nur der Zylinder 21 einwirkt, so daß bewirkt wird, daß der Bolzen 28 aus dem ausgenommenen Ende 27 des Kopfes 26 der Stange 25 austritt und der Hebel 13 vom Eingriff mit dem Zylinder 21 freikommt, daß dann bewirkt wird, daß der Bolzen 19 aus der Ausnehmung 2o in dem Hebel 13 austritt und somit der Ring geöffnet wird, der zuvor um die Flansche 3 und 4 gelegt und gespannt worden war (Fig. 4). Die Aufeinanderfolge von Backen 8 und Stangen 1o öffnet sich dann vollständig und bleibt mit dem Rohr 2 nur über eine Kette 31 verbunden.

Erforderlichenfalls kann anstelle des Zylinders 21 ein Handwerkzeug verwendet werden, das bei 15 angesetzt und derart angeordnet wird, daß es in den Hebel 13 eingreift, um zu erreichen, daß die Vorrichtung von Hand geöffnet werden kann.

Zum Schließen werden die Backen 8 über die Flansche 3 und 4 in gespreizter Anordnung gelegt und die Stange 12 wird manuell mit dem Hebel 13 dadurch gekoppelt, daß der Bolzen 19 in die Ausnehmung 2o eingeführt wird und anschließend der Bolzen 28 von Hand in die zugeordneten Bohrungen 32 und 33 in dem Hebel 13 und dem Kopf 26 des Zylinders 21 eingeführt und aus der Bohrung 3ο entnommen wird. Der Zylinder 21 wird dann verkürzt, bis die Achse A zur Innenseite der Achse B zurückkehrt, wie dies in Fig. gezeigt ist.

Ende der Beschreibung.

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Claims

Patentansprüche

-I. Schnelltrennverbindungsvorrichtung für Hydraulikbauelemente, die mit zugehörigen Endflanschen versehen sind, gekennzeichnet durch

eine Vielzahl von Spannbacken (8), die derart angeordnet werden können, daß sie über ein Paar von zugeordneten Flanschen (3, 4) an den zu verbindenden Bauelementen (1, 2) spreizbar sind,

eine Vielzahl von Verbindungsstangen (1o), die an ihren Enden (11) an zwei zugeordneten Backen (8) derart angelenkt sind, daß sie eine gelenkige Aufeinanderfolge von Spannbacken (8) bilden, die in Form eines Ringes um die zugeordneten Flansche (3, 4) legbar sind, der mit einer öffnung zwischen zwei endseitigen Spannbacken (8) der Aufeinanderfolge versehen ist,

eine weitere Spannstange (12), die an einem der endseitigen Backen (8) angelenkt ist,

einen Hebel (13), der an der anderen endseitigen Backe (8) angelenkt ist,

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eine lösbare Einrichtung (16, 19, 2c) ,die die Spannstange (12) mit dem Hebel (13) zur Vervollständigung des Rings um die zugeordneten Flansche (3, 4) verbindet,

eine Einrichtung (21 bis 3o), die die Bewegung der Spannstange (12) derart steuert, daß die opannstange (12) zwischen einer Stellung, in der der Ring offen und die Spannstange (12) von dem Hebel (13) gelöst ist, sowie die Spannstange (12) in Richtung der Außenseite des Rings relativ zu der Linie (B) verdrehbar ist, die den Punkt, an dem die Spannstange (12) in Eingriff mit dem Hebel (13) ist und den Punkt verbindet, an dem der Hebel (13) an der zugeordneten Backe (8) angelenkt ist und einer Stellung bewegbar ist, in der der Ring geschlossen und gespannt ist und in der die Spannstange (12) mit dem Hebel (13) verbunden und in Richtung der Innenseite des Rings relativ zu der Verbindungslinie (B) verdrehbar ist und

eine Federeinrichtung (17), die der Verbindungseinrichtung (16, 19, 2o) derart zugeordnet ist, daß sie das Verfahren der Vorrichtung in der Schließstellung unterstützt, die durch die Spannstange (12) bestimmt ist, während die Achse (A) der Spannstange (12) von der Verbindungslinie (B) nach innen liegt, und daß aber die Vorrichtung schnell in ihre öffnungsstellung bewegt wird, wenn die Achse (A) der Spannstange (12) nach außen über die Verbindungslinie (B) hinaus bewegt wird.

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2. Schnellbrennverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Federeinrichtung von Federelementen (17) gebildet wird, die in einem kleinen Zylinder (16) untergebracht sind, der auf der Spannstange (12) gleitend beweglich angeordnet ist, und daß die Verbindungseinrichtung von· einem Bolzen (19) gebildet wird, der in Querrichtung über den kleinen Zylinder (16) vorsteht und von einer Ausnehmung (2o) in dem Hebel (13) aufnehmbar ist.
3. Schnellbrennverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung von einem Hydraulikzylinder (21) mit einer Stange (25) gebildet wird, die mit einem Kopf (26) versehen ist, der mit dem Hebel (13) derart in Eingriff bringbar ist, daß beim Öffnen der Hebel (13) durch den Zylinder (21) bis zu dem Moment gedrückt wird, an dem die Achse (A) der Spannstange (12) den von der Verbindungslinie (B) gebildeten Totpunkt überschreitet und daß der Hebel (13) dann unabhängig von dem Zylinder (21) unter der Druckkrafteinwirkung der Federeinrichtung (17) frei drehbar ist und daß der Hebel (13) beim Schließvorgang vom Zylinder (21) mitgezogen wird, bis die Schließstellung erreicht ist.

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