DE4202491C1

DE4202491C1 - Tear-off coupling for liq. or gas pipelines - has flanges with breakable elements and valve discs spring-loaded to close off pipe ends

Info

Publication number: DE4202491C1
Application number: DE19924202491
Authority: DE
Inventors: Guenter 2050 Boernsen De Rathje
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-28
Filing date: 1992-01-30
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2012-01-31

Abstract

The tear-off coupling in liquid or gas pipelines comprises two coupling haves which can be sealingly connected together along flanges with breakable security elements eg metal or ceramic discs or shear pins. One of the coupling halves (2) has U-shaped levers (16) which can swivel radially relative to the coupling axis and whose free ends have a chamber (14) in which a sleeve (21) which can be tensioned against the back of the flange (17) of the other half (1) can be displaced by means of a screw (19) turned into the base of the chamber. The sleeve has a bore holding the breakable security element (22) against which a ram (20) is pressed by the screw (19). The wall (25) defining the opening of the chamber (14) runs inclined in the direction of the free end of the lever (16). ADVANTAGE - The coupling can be readily restored once broken simply by replacing the security element.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abreißkupplung zum Einbau in Förderleitungen von flüssigen oder gasförmigen Medien, die zwei Kupplungshälften umfaßt, die an Flanschen mit zerbrechlichen Sicherungselementen dichtend miteinander verbindbar und deren freie Enden an jeweils einen Strang der Förderleitung anschließbar sind, wobei jede Kupplungshälfte einen Ventilsitz und einen Ventilkörper aufweist, der bei verbundenen Kupplungshälften gegen die Kraft einer Feder vom Ventilsitz entfernt gehalten wird. The invention relates to a breakaway coupling for installation in conveying lines of liquid or gaseous media, which comprises two coupling halves, the flanges with fragile securing elements sealing together connectable and their free ends to one Strand of the delivery line can be connected, each Coupling half a valve seat and a valve body has against the connected coupling halves the force of a spring is kept away from the valve seat becomes.

Mit einer derartigen aus der GB 20 76 917 A bekannten, als Sicherheitselement in Leitungen zwischen einem stationären Ort und einem fahrbaren Objekt, z. B. einer Pumpstation und einem Transportfahrzeug, einfügbaren Kupplung wird in der Leitung eine Sollbruchstelle geschaffen, an der bei übermäßiger Zugbelastung - weil sich z. B. das Transportfahrzeug unbeabsichtigt aus der Be- oder Entladeposition entfernt - sowohl die Leitung getrennt als auch gleichzeitig an den Trennstellen abgesperrt wird. Durch diese Maßnahme wird nicht nur die Leitung vor Beschädigungen geschützt. Es wird auch verhindert, daß Fördermedium (Schadstoffe) aus der Leitung in die Umwelt gelangen. Die bei dieser bekannten Kupplung das Trennen ermöglichenden zerbrechlichen Sicherheitselemente bestehen im wesentlichen aus einem Metallbolzen, an dessen einem Ende in einer Bohrung ein Scherstift angeordnet ist, auf dessen anderes mit Gewinde versehenen Ende eine Mutter aufgeschraubt ist und dessen Mittelstück verjüngt ist. Die Herstellung dieser Metallbolzen ist nicht nur aufwendig. Die Ausbildung von zwei Sollbruchstellen am Bolzen kann auch dazu führen, daß bei kurzfristigem Überschreiten der Werkstofffließgrenze die Bolzen nicht brechen, sondern nur gedehnt werden, wodurch die Bolzen Vorschäden erleiden und zur Unzeit brechen können. Diese Bolzen sind weiterhin am Einsatzort der Abreißkupplung den Umwelteinflüssen ausgesetzt. Sie müssen deshalb aus einem korrosionsbeständigen Werkstoff bestehen, da anderenfalls durch Rost und von aggressiven Medien verursachte Schäden deren Festigkeit beeinträchtigt wird, was ebenso die Ursache für das Brechen der Bolzen zur Unzeit sein kann.With such a known from GB 20 76 917 A, as a security element in lines between one stationary place and a mobile object, e.g. B. one Pump station and a transport vehicle, insertable Coupling a predetermined breaking point is created in the line, at the excessive tensile load - because z. B. the transport vehicle unintentionally removed from the loading or unloading position - both the Cable separated as well as at the separation points is cordoned off. This measure will not only the line is protected from damage. It will also prevents pumped medium (pollutants) from lead into the environment. The one at this known coupling the fragile enabling Security elements essentially exist from a metal bolt, at one end in a Hole a shear pin is arranged on the other threaded end screwed on a nut is and the center piece is tapered. The Production of these metal bolts is not only complex. The formation of two predetermined breaking points on the bolt can also cause short-term exceeding do not break the bolts at the material flow limit, but only to be stretched, causing the bolts to get damaged suffer and break at the wrong time. These bolts are still at the site of the breakaway Exposed to environmental influences. You must therefore go out a corrosion-resistant material, because otherwise due to rust and aggressive media Damage caused affects their strength becomes what is also the cause of the bolt breaking can be out of time.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Abreißkupplung zu schaffen, die kostengünstig zu fertigen ist und deren Funktion durch Umwelteinflüsse keine Störungen erfährt.The object of the invention is now a breakaway coupling to create that is inexpensive to manufacture and their function due to environmental influences no disturbances experiences.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einer Abreißkupplung der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß an einer Kupplungshälfte radial zur Kupplungsachse schwenkbare, U-förmige Hebel vorgesehen sind, deren freie Enden eine Kammer aufweisen, in der mittels einer in den Boden der Kammer eingedrehten Schraube eine gegen die Rückseite des Flansches der anderen Kupplungshälfte festspannbare Hülse verschiebbar gelagert ist, in deren Bohrung ein zerbrechliches Sicherungselement gehalten ist, gegen welches von der Schraube ein Stempel gedrückt wird, wobei die die Öffnungen der Kammer begrenzende Wandung in Richtung auf das freie Ende des Hebels schräg verläuft.This object is achieved on the basis of a Breakaway coupling of the type described above solved that radially on a coupling half Coupling axis swiveling, U-shaped lever provided are whose free ends have a chamber in which by means of a screwed into the bottom of the chamber Screw one against the back of the flange of the other coupling half of the fixed sleeve slidable is stored in the bore of a fragile securing element is held against which by the screw a stamp is pressed, making the openings the wall bounding the chamber towards the free end of the lever runs obliquely.

Bei der Ausgestaltung der Abreißkupplung nach der Erfindung werden die beiden Kupplungshälften durch eine Vielzahl der radial verstellbaren Hebel zusammengehalten, wobei die Kräfte, um die Flanschen dichtend gegeneinander zu drücken, von der Schraube im Boden der Kammer aufgebracht werden. Dabei stützt sich die Schraube auf dem Stempel ab, der auf das als Scheibe oder Scherstift ausgebildete Sicherungselement in der Hülse einwirkt und somit die Hülse gegen die Rückseite des Flansches der einen Kupplungshälfte preßt. Wird die Flanschverbindung durch übermäßigen Zug überlastet, stanzt der Stempel aus dem scheibenförmigen Sicherungselement eine Ronde aus oder reißt den Scherstift ab. Dadurch wird die Andrückkraft auf die Kupplungshälften aufgehoben und die Hülse vom Flansch der sich trennenden Kupplung in die Kammer hineingeschoben. Dabei kommt die Kante des an der Hülse anliegenden Flansches mit der schrägen Hebelwandung an der Kammeröffnung in Berührung und verstellt den Hebel radial nach außen. Gleichzeitig verschließen die Ventilkörper die Kupplungshälften an der Trennstelle, so daß der Austritt von Fördermedium aus der getrennten Leitung unterbunden wird. Die erfindungsgemäße Anordnung jedes Sicherungselementes in der Hülse in einer Kammer des Hebels schützt dieses Element weitgehend vor Umwelteinflüssen, so daß dessen Werkstoff unabhängig von der Korrosionsbeständigkeit allein unter Festigkeitsaspekten ausgewählt werden kann. Es kann somit auf preiswerte Werkstoffe und spröderes Material zurückgegriffen werden, das wie harte Aluminiumlegierungen oder Keramikwerkstoffe keine ausgeprägte Fließgrenze hat und daher den Sicherheitsanforderungen für derartige Kupplungen optimal gerecht wird. In the design of the breakaway coupling according to the invention the two coupling halves are replaced by one Large number of radially adjustable levers held together, using the forces to seal the flanges against each other to push off the screw in the bottom of the Chamber are applied. The screw is supported on the stamp that is on the disc or Shear pin formed locking element in the sleeve acts and thus the sleeve against the back of the Flange that presses a coupling half. Will the Flange connection overloaded by excessive pull, the stamp stamps out of the disk-shaped securing element a round blank or tears off the shear pin. This causes the pressing force on the coupling halves lifted and the sleeve from the flange of the parting Coupling pushed into the chamber. Here comes the edge of the flange lying against the sleeve the oblique lever wall in contact with the chamber opening and moves the lever radially outwards. At the same time close the valve halves of the coupling halves at the separation point, so that the discharge of the medium is prevented from the separate line. The arrangement of each security element according to the invention in the sleeve in a chamber of the lever protects it Element largely against environmental influences, so that its Material regardless of corrosion resistance be selected solely from strength aspects can. It can therefore be based on inexpensive materials and more brittle Material that is like hard Aluminum alloys or ceramic materials are not pronounced Yield point and therefore the safety requirements is optimally suited for such couplings.

Diese Anordnung der Sicherungselemente ermöglicht weiter eine kostengünstige Instandsetzung einer in Erfüllung der Sicherheitsfunktion abgerissenen bzw. getrennten Kupplung, da als Sicherheitselement nur eine Scheibe oder ein Scherstift zu erneuern ist.This arrangement of the securing elements further enables an inexpensive repair one in fulfillment the safety function is demolished or separated Coupling as only one disc as a safety element or to renew a shear pin.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung hat es sich zur gleichmäßigen Übertragung der Kräfte von der Hülse auf den Flansch bewährt, zwischen Hülse und Flansch eine Kugelscheibe anzuordnen.In an expedient development of the invention it has become an even transfer of forces proven from the sleeve to the flange, between sleeve and flange to arrange a spherical washer.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Abreißkupplung wird noch an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es stellen darAn embodiment of the breakaway coupling according to the invention will be described with reference to the drawings. It represent

Fig. 1 eine schematische Schnittansicht durch eine Abreißkupplung, Fig. 1 is a schematic sectional view through a breakaway coupling,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht eines die Hälften der Kupplung nach Fig. 1 zusammenhaltenden Hebels im vergrößerten Maßstab in die Betriebs- und Abreißstellung. Fig. 2 is a schematic sectional view of a lever holding the halves of the coupling of Fig. 1 together on an enlarged scale in the operating and tear-off position.

Die dargestellte Abreißkupplung umfaßt zwei im wesentlichen rohrförmige Kupplungshälften 1 und 2, die an Flanschen 17 und 18 mit radial zur Kupplungsachse um Bolzen 15 verstellbaren Hebeln 16, in die zerbrechliche Sicherheitselemente eingefügt sind, dichtend miteinander verbunden sind. An die freien Enden dieser Kupplungshälften 1 und 2 sind jeweils ein Strang einer nicht dargestellten Förderleitung anschließbar. In jeder Kupplungshälfte 1 und 2 ist ein Ventilkörper 8 gegen die Kraft einer Schraubenfeder 10 derart verstellbar gelagert, daß bei getrennten Kupplungshälften 1 und 2 die Ventilkörper 8 mit einer Dichtung 7 auf einer Dichtfläche 9 an den Flanschen 17 und 18 aufliegen. Bei verbundenen Kupplungshälften 1 und 2 dagegen stoßen die Ventilkörper 8 aneinander und werden gegen die Kraft der Schraubenfeder 10 von den Dichtflächen 9 abgehoben.The tear-off coupling shown comprises two essentially tubular coupling halves 1 and 2 , which are sealingly connected to one another on flanges 17 and 18 with levers 16 which can be adjusted radially to the coupling axis by bolts 15 and into which fragile safety elements are inserted. At the free ends of these coupling halves 1 and 2 a strand of a delivery line, not shown, can be connected. In each coupling half 1 and 2 , a valve body 8 is mounted so as to be adjustable against the force of a helical spring 10 in such a way that, when the coupling halves 1 and 2 are separate, the valve bodies 8 with a seal 7 rest on a sealing surface 9 on the flanges 17 and 18 . When the coupling halves 1 and 2 are connected, however, the valve bodies 8 abut against one another and are lifted off the sealing surfaces 9 against the force of the coil spring 10 .

Die um die Bolzen 15 schwenkbaren und die Kupplungshälften 1 und 2 zusammenhaltenden Hebel 16 sind im wesentlichen U-förmig und weisen an ihrem freien Ende eine Kammer 14 auf. In diese Kammer 14 ist eine Hülse 21 verschiebbar eingefügt, die mit einem Ende aus der Kammeröffnung herausragt und unter Zwischenfügen einer Kugelscheibe 26 auf den Flansch 17 einwirkt. Die die Kammeröffnung begrenzende Wandung 25 des Hebels 16 verläuft in Richtung auf dessen freies Ende schrägt das den Boden der Kammer bildet, in den eine Schraube 19 eingedreht ist. In der Bohrung der Hülse 21 ist ein als Scheibe ausgebildetes Sicherungselement 22 gehalten, gegen das von der Schraube 19 ein Stempel 20 gedrückt wird.The levers 16 which are pivotable about the bolts 15 and hold the coupling halves 1 and 2 together are essentially U-shaped and have a chamber 14 at their free end. A sleeve 21 is slidably inserted into this chamber 14 , which protrudes at one end from the chamber opening and acts on the flange 17 with the interposition of a spherical disk 26 . The wall 25 of the lever 16 delimiting the chamber opening runs in the direction of its free end which forms the bottom of the chamber, into which a screw 19 is screwed. In the bore of the sleeve 21 , a locking element 22 is held as a disk, against which a screw 20 is pressed by the screw 19 .

Im folgenden wird noch kurz die Funktion der dargestellten Abreißkupplung beschrieben:The function of the shown is briefly described below Breakaway coupling described:

Die die Kupplungshälften 1 und 2 an den Flanschen 17 und 18 dichtend zusammenhaltenden Kräfte werden von den Schrauben 19 aufgebracht, die in den die Flanschen 17 und 18 umgreifenden U-förmigen Hebeln 16 vorgesehen sind und die Stempel 20 gegen das Sicherungselement 22 und somit die Hülsen 21 sowie die Kugelscheiben 26 gegen die Rückseite des Flansches 17 drücken. Bei Überlastung dieser Verbindung durch Zugkräfte, die an den Strängen der an die Kupplung angeschlossenen Förderleitung angreifen, zerbricht das Sicherungselement 22 und lösen sich die Kupplungshäften 1 und 2 voneinander. Dies wird durch die auf die Ventilkörper 8 einwirkenden Kräfte der Schraubenfedern 10 unterstützt, die zugleich die Ventilkörper 8 in die Schließstellung bewegen. Beim Trennen der Flanschen 17 und 18 werden außerdem die Hülsen 21 in die Kammern 14 geschoben. Dabei kommt die Hinterkante des Flansches 17 mit den schrägen Wandungen 25 des Hebels 16 an der Kammeröffnung in Eingriff und verstellt die Hebel 16 aus der Arbeits- oder Betriebsstellung gemäß Fig. 1 in die in Fig. 2 gestrichelt dargestellte Abreißstellung.The coupling halves 1 and 2 on the flanges 17 and 18 sealingly holding forces are applied by the screws 19 which are provided in the flanges 17 and 18 encompassing U-shaped levers 16 and the punches 20 against the securing element 22 and thus the sleeves 21 and the spherical washers 26 press against the back of the flange 17 . If this connection is overloaded by tensile forces acting on the strands of the delivery line connected to the coupling, the securing element 22 breaks and the coupling shafts 1 and 2 separate from one another. This is supported by the forces acting on the valve body 8 of the coil springs 10 , which at the same time move the valve body 8 into the closed position. When the flanges 17 and 18 are separated, the sleeves 21 are also pushed into the chambers 14 . The rear edge of the flange 17 comes into engagement with the oblique walls 25 of the lever 16 at the chamber opening and moves the lever 16 from the working or operating position according to FIG. 1 to the tear-off position shown in broken lines in FIG. 2.

Claims

1. Tear-off coupling for installation in conveying lines of liquid or gaseous media, which comprises two coupling halves which can be sealingly connected to one another on flanges with fragile securing elements and whose free ends can be connected to one strand of the conveying line, each coupling half having a valve seat and a valve body, which, in the case of connected coupling halves, is held away from the valve seat against the force of a spring, characterized in that U-shaped levers ( 16 ), the free ends of which have a chamber ( 14 ), are provided on a coupling half ( 2 ) which can be pivoted radially to the coupling axis. in which a sleeve ( 21 ), which can be tightened against the back of the flange ( 17 ) of the other coupling half ( 1 ), is displaceably mounted by means of a screw ( 19 ) screwed into the bottom of the chamber ( 14 ), in the bore of which a fragile securing element ( 22 ) against which the screw ( 19 ) a stamp ( 20 ) is pressed, the wall ( 25 ) delimiting the opening of the chamber ( 14 ) running obliquely in the direction of the free end of the lever ( 16 ).

2. Breakaway coupling according to claim 1, characterized in that the securing element ( 22 ) is a disc.

3. breakaway coupling according to claim 2, characterized in that the securing element ( 22 ) is a metal disc.

4. Breakaway coupling according to claim 2, characterized in that the securing element ( 22 ) is a ceramic disk.

5. Breakaway coupling according to claim 1, characterized in that the securing element ( 22 ) is a shear pin.

6. Breakaway coupling according to one of the preceding claims, characterized in that a spherical disc ( 26 ) is arranged between the sleeve ( 21 ) and flange ( 17 ).