DE3526611A1 - Vorrichtung zum verbinden zweier versetzt gegeneinander verlaufender leitungen - Google Patents
Vorrichtung zum verbinden zweier versetzt gegeneinander verlaufender leitungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden zwei
er versetzt gegeneinander verlaufender Leitungen, insbeson
dere zum Ankuppeln einer Versorgungsleitung zwischen einer
ortsfesten und einer einen Leitungsfortsatz aufweisenden
beweglichen Vorrichtung.
Das genaue Zentrieren zweier miteinander zu verbindender
Leitungen bereitet wegen des praktisch unvermeidbaren Ver
satzes der Leitungen gegeneinander, und des daraus resultie
renden genauen Ausrichtens ihrer Anschlüsse, insbesondere
bei schweren verfahrbaren Anlagenteilen, wie sie beispiels
weise in Stahlwerken bei Pfannen- oder Kesselwagen vorkom
men, große Schwierigkeiten. Die Leitungsanschlüsse müssen
so miteinander gekuppelt werden, daß einerseits eine ge
naue, allen, zumeist rauhen Betriebsbedingungen gerecht wer
dende Zentrierung möglich ist und andererseits beim Ankup
peln seitliche Kräfte auf die Dichtung vermieden werden,
die Undichtigkeiten und einen hohen Verschleiß hervorrufen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
insbesondere zum automatischen Ankuppeln einer Versorgungs
leitung zwischen einem ortsfesten und einem beweglichen
Teil zu schaffen, mit der sich sowohl ein Ausgleich selbst
eines größeren Versatzes, d. h. ein einwandfreies Zentrie
ren, als auch eine gleichmäßige Belastung der Dichtung im
Kupplungsbereich ohne seitliche, die Dichtung verformende
Kräfte erreichen läßt.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs er
wähnten Art erfindungsgemäß durch einen auf einer horizon
tal beweglichen Schiebemuffe angeordneten Schwenkrahmen und
einen damit verbundenen Trägerrahmen für einen darin lage
veränderlich gelagerten Ausgleichskörper gelöst, der einen
parallel mit der Schiebemuffe verstellbaren Leitungsan
schluß der Versorgungsleitung aufnimmt. Auf diese Weise
läßt sich ein selbsttätig zentrierendes Verbinden zweier
Leitungsanschlüsse durch sich teilweise überlagernde, d. h.
gleichzeitig stattfindende Anstell- und Verstellbewegungen
der beweglichen Kupplungsteile in einer horizontalen und
einer vertikalen Ebene erreichen.
Beim Anstellen der horizontal beweglichen Schiebemuffe ge
langt nämlich der damit über den Trägerrahmen gleichzeitig
vorwärts bewegte Ausgleichskörper über den Anschluß der
Versorgungsleitung in Kontakt mit dem Leitungsfortsatz der
ortsfesten Vorrichtung. Der vorzugsweise auf Wälzlagern der
Schiebemuffe gelagerte Schwenkrahmen verschwenkt bei unter
schiedlichen Achsrichtungen der Leitungsanschlüsse zueinan
der zusammen mit dem Trägerrahmen um die Schiebemuffe,
während andererseits auch die Höhenlage des Ausgleichskör
pers bis zu einer fluchtenden Lage der Leitungsanschlüsse
verstellt wird. Nach dem Zentrieren kann entweder der Lei
tungsanschluß aus dem Ausgleichskörper herausgerückt oder
der gesamte, beispielsweise mittels Gleitplatten im Träger
rahmen gelagerte Ausgleichskörper zusammen mit dem vorkra
genden Leitungsanschluß dichtend gegen den korrespondieren
den Anschluß des Leitungsfortsatzes gepreßt werden.
Bei einem auf vertikalen Führungsstangen gleitenden und von
Federpaketen eingeschlossenen Ausgleichskörper halten die
Federpakete den Ausgleichskörper im entlasteten Zustand in
einer Mittellage.
Vorzugsweise wird die Schiebemuffe auf einer horizontalen
Führungsstange verschoben und sind sowohl die Führungsstan
gen des Ausgleichskörpers als auch die Führungsstange der
Schiebemuffe mit staubdichten Manschetten bzw. Dichtungsbäl
gen versehen, die die empfindlichen Gleitflächen gegen
Staub schützen.
Besonders geeignet sind doppelt beaufschlagbare Verstellzy
linder für die Schiebemuffe und den Ausgleichskörper bzw.
den Leitungsanschluß, die diese beweglichen Teile gegen den
Leitungsanschluß der ortsfesten Vorrichtung anstellen bzw.
wieder zurückziehen.
Das selbsttätige Zentrieren der Leitungsanschlüsse in hori
zontaler und vertikaler Richtung läßt sich durch ein den
Leitungsanschluß umgebendes Rohr unterstützen, dessen eines
Ende fest mit dem Ausgleichskörper verbunden ist und dessen
anderes Ende einen sich nach außen konisch erweiternden
Aufnahmetrichter trägt, dem ein kegelförmiges Paßstück mit
einem Anschlußende des darin angeordneten Leitungsfort
satzes gegenüberliegt. Beim Vorwärtsbewegen der sich aus
der Schiebemuffe, dem Schwenkrahmen und dem damit verbunde
nen Trägerrahmen für den Ausgleichskörper zusammensetzende
Kupplungsmechanik schiebt sich der Trichter auf den Konus
des formangepaßten Kopfstückes des Leitungsanschlusses der
ortsfesten Vorrichtung. Der Schwenk- und der Trägerrahmen
werden dabei je nach Versatz der Leitungsanschlüsse zueinan
der um die Schiebemuffe verschwenkt; gleichzeitig wird der
Ausgleichskörper aus seiner durch die beiderseitigen Feder
pakete auf den Führungsstangen bewirkten Mittellage gegen
die Kraft entweder der unteren oder der oberen Federpakete
aus seiner Mittellage verstellt. Die Anstellbewegung der
Kupplungsmechanik wird erst dann unterbrochen, wenn der
Trichter und das Paßstück dicht aufeinanderliegen und form
schlüssig ineinandergreifen.
Nach Erreichen der Endlage wird der Anschluß der Versor
gungsleitung mittels eines Anpreßzylinders, der ebenso wie
der Leitungsanschluß vom Ausgleichskörper aufgenommen wer
den kann, gegen den Anschluß des korrespondierenden Lei
tungsfortsatzes der ortsfesten Vorrichtung gepreßt. Damit
sich die beim Anpressen erzeugte Reaktionskraft aufnehmen
läßt, können auf dem Rohr umfangsverteilt federgespreizte
Klinkenhebel angeordnet sein, die von einem Mitnehmerring
des linear beweglichen Leitungsanschlusses in Nuten des
gegenüberliegenden Paßstückes eingerastet werden. Die im
entlasteten Zustand durch Federn gespreizten Klinkenhebel
werden beim Vorwärtsbewegen des Leitungsanschlusses mittels
Nasen in die Nuten des Paßstückes eingerastet und beim
weiteren Anpressen in Richtung auf den Leitungsanschluß ge
drückt, wodurch ein kraftschlüssiges System entsteht.
Zum Aufnehmen der Reaktionskräfte kann alternativ auch ein
den Leitungsanschluß gabelförmig einfassender Zentrierarm
dienen, der das Kopf- bzw. Paßstück des Leitungsfortsatzes
hintergreift. In diesem Fall können die Klinken entfallen,
da der beispielsweise in eine Nut zwischen der Wand der zu
versorgenden Vorrichtung und dem Paßstück eingreifende ga
belförmige Zentrierarm ebenso zentrierend wie auch als Ge
genlager zur Aufnahme der beim Anpressen entstehenden Reak
tionskräfte wirkt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeich
nungen dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläu
tert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer mit einem Leitungsfort
satz einer feststehenden Vorrichtung gekuppelten
Versorgungsleitung, teilweise geschnitten; und
Fig. 2 den Gegenstand gemäß Fig. 1 in der Vorderansicht,
jedoch ohne den angekuppelten Leitungsfortsatz
der feststehenden Vorrichtung.
Eine bewegliche Kupplungsmechanik 1 zum Ankuppeln einer
Versorgungsleitung 2 an einen Leitungsfortsatz 3 einer ver
fahrbaren Vorrichtung 4, beispielsweise eines Pfannen- oder
Kesselwagens, weist eine Schiebemuffe 5, einen auf Wälzla
gern 6 der Schiebemuffe 5 gelagerten Schwenkrahmen 7 für
einen damit verbundenen, einen lageveränderlichen Aus
gleichskörper 8 aufnehmenden Trägerrahmen 9 auf. Die Schie
bemuffe 5 wird von einem daran mit seiner Kolbenstange
angreifenden doppeltwirkenden Zylinder 10 auf einer beider
seits der Schiebemuffe 5 von Dichtungsbälgen 11, beispiels
weise Gummimanschetten, staubdicht eingeschlossenen Füh
rungsstange 13 verstellt. Der Verstellzylinder 10 lagert
drehbeweglich in einem Lagerbock 14 einer von beiderseiti
gen U-Trägern 15 eingeschlossenen Querwand 16 einer nicht
näher dargestellten ortsfesten Vorrichtung.
Im Trägerrahmen 9 sind zwei vertikale Führungsstangen 17
angeordnet, auf denen der Ausgleichskörper 8 von beidersei
tigen Federpaketen 18 in einer Mittellage gehalten wird.
Der Ausgleichskörper 8 nimmt einen Leitungsanschluß 19 der
Versorgungsleitung 2 sowie einen doppeltwirkenden Anpreß
zylinder 20 auf. Der gegenüber dem Ausgleichskörper 8 vor
kragende Leitungsanschluß 19 ist von einem Rohr 21 einge
faßt, dessen eines Ende fest mit dem Ausgleichskörper 8
verbunden, beispielsweise verschweißt ist und dessen ande
res Ende einen sich nach außen konisch erweiternden Aufnah
metrichter 22 trägt. Umfangsverteilt sind im Rohr 21 drei
Klinken 23 angeordnet, die beim Vorwärtsbewegen der Kupp
lungsmechanik in Richtung auf die gegenüberliegende Vor
richtung 4 von einem als Ring ausgebildeten Mitnehmer 24
des Ausgleichskörpers 8 mit nasenartigen Vorsprüngen 25 in
Nuten 26 des als konisches Paßstück ausgeführten Kopfes mit
einem darin zentrisch angeordneten Anschlußende 28 des Lei
tungsfortsatzes 3 eingerückt werden.
Zum Verbinden des Anschlußendes 28 des Leitungsfortsatzes 3
mit der Versorgungsleitung 2 bewegt der Zylinder 10 die
Schiebemuffe 5 auf der Führungsstange 13 in Richtung des
konischen Paßstückes 27, wobei sich der Aufnahmetrichter 22
formschlüssig auf das Paßstück 27 schiebt. Je nach Versatz
der Leitungen 2, 3 gegeneinander, wird der Schwenkrahmen 7
zusammen mit dem Trägerrahmen 9 und dem darin angeordneten
Ausgleichskörper 8 um die Schiebemuffe 5 verdreht; gleich
zeitig wird das Ausgleichsstück 8 gegen die Kraft entweder
der unteren oder oberen Federpakete 18 auf den Führungsstan
gen 17 aus seiner Mittellage gedrückt. Bei Erreichen des
formschlüssigen Ineinandergriffs von Aufnahmetrichter 22
und Paßstück 27 wird der Zylinder 10 abgeschaltet und damit
der Vorschub beendet. Danach wird der Leitungsanschluß 19
mittels des Anpreßzylinders 20 bis zu einer völligen Dicht
lage der Leitungsanschlüsse 19 bzw. 28 gegen das Paßstück
27 gefahren, wobei der Mitnehmer 24 die Klinken 23 in die
Nuten 26 des Paßstückes 27 einrückt. Es liegt dann infolge
der gegen den Leitungsanschluß 19 gerichteten Klinken 23
ein kraftschlüssiges System vor, das die beim Anpressen
auftretenden Reaktionskräfte aufnimmt. Das Trennen der ver
fahrbaren Vorrichtung 4 von der Kupplungsmechanik 1 läuft
in umgekehrter Folge ab.
Claims (9)
1. Vorrichtung zum Verbinden zweier versetzt gegeneinan
der verlaufender Leitungen, insbesondere zum Ankuppeln
einer Versorgungsleitung (2) zwischen einer ortsfesten
und einer einen Leitungsfortsatz (3) aufweisenden be
weglichen Vorrichtung (4), gekennzeichnet durch einen
auf einer horizontal beweglichen Schiebemuffe (5) ange
ordneten Schwenkrahmen (7) und einen damit verbundenen
Trägerrahmen (9) für einen darin lageveränderlich gela
gerten Ausgleichskörper (8), der einen parallel mit
der Schiebemuffe (5) verstellbaren Leitungsanschluß
(19) der Versorgungsleitung (2) aufnimmt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schwenkrahmen (7) auf Wälzlagern (6) der Schie
bemuffe (5) lagert.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Ausgleichskörper (8) auf vertikalen
Führungsstangen (17) gleitet und beidseitig von Feder
paketen (18) eingeschlossen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schiebemuffe (5) eine horizontale
Führungsstange (13) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsstangen
(12; 17) mit staubdichten Manschetten bzw. Dichtungs
bälgen (12) versehen sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 5, gekennzeichnet durch doppelt beaufschlagbare
Verstellzylinder (10; 20) für die Schiebemuffe (5) und
den Ausgleichskörper (8) bzw. den Leitungsanschluß
(19).
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende eines
den Leitungsanschluß (19) umgebenden Rohres (21) fest
mit dem Ausgleichskörper (8) verbunden ist und das
andere Ende einen sich nach außen konisch weitenden
Aufnahmetrichter (22) trägt, dem ein kegelförmiges Paß
stück (27) mit einem Anschlußende (28) des darin ange
ordneten Leitungsfortsatzes (3) gegenüberliegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch auf
dem Rohr (21) umfangsverteilt angeordnete, federge
spreizte Klinkenhebel (23), die unter dem Einfluß ei
nes Mitnehmers (24) des linear beweglichen Leitungsan
schlusses (19) in Nuten (26) des gegenüberliegenden
Paßstückes (27) einrasten.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Leitungs
anschluß (19) gabelförmig einfassender Zentrierarm den
Kopf bzw. das Paßstück (27) des Leitungsfortsatzes (3)
hintergreift.
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