DE69412418T2

DE69412418T2 - Trennkupplung für konzentrische Schläuche

Info

Publication number: DE69412418T2
Application number: DE69412418T
Authority: DE
Inventors: Arthur C. Jr. Lonedell Missouri 63060 Fink; Thomas O. Maryland Heights Missouri 63043 Mitchell
Original assignee: Husky Corp
Current assignee: Husky Corp
Priority date: 1993-10-25
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1999-04-29
Anticipated expiration: 2014-10-21
Also published as: CA2130601A1; DE69412418D1; EP0650005B1; EP0650005A1; US5365973A

Description

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Einrichtung zum Verhindern und Unterbrechen einer Fluidströmung durch eine Fluidströmungsleitung, wie zum Beispiel eine Kraftstoffleitung, die benutzt wird in Verbindung mit einer Krafstoffzapfeinrichtung in einer Tankstation, wie zum Beispiel, wenn die Leitung durchgetrennt wird.
Insbesondere, der Schlauch der Kraftstoffpumpe in einer Tankstation kann durch durchgetrennt oder zerrissen werden mit der Folge eines Ausströmens von Fluid oder Dämpfen, zum Beispiel, wenn ein Fahrzeugführer weg fährt und dabei die Kraftstoffzapfpistole versehentlich in dem Kraftstofftank des Automobils zurückbleibt. Dies kommt hauptsächlich in Selbstbedienungstankstationen vor. Die Erfindung ist besonders geeignet zur Anwendung in einer Kraftstoffleitung zur Funktion als Rückschlagventil, um eine Kraftstoffströmung unter besonders ungünstigen Bedingungen zu verhindern.
Der Stand der Technik umfaßt eine große Anzahl von Ventilvorrichtungen, welche das Absperren einer Fluidströmung bewirken, und insbesondere, werden solche Einrichtungen üblicherweise in Kraftstoffleitungen benutzt, wo Kraftstoff abgeben werden kann, und im allgemeinen in denjenigen Fällen, wo es sich bei der Kraftstoffleitung um eine Leitung handelt zwischen einer Kraftstoffzapfsäule und der Zapfpistole. Ein Beispiel ist die U. S. Patent 4,666,888 erteilt an Arthur Fink.
Ein anderes Beispiel ist zu entnehmen aus der U. S. Patentschrift 2,642,297 erteilt an Hanna, welche eine Trennkupplung betrifft, die auf die Zugspannung in der Leitung anspricht und zusammengehalten wird durch eine Kombination von Innen - und Aussenverbindungsstücken und Rastnasen, welche eine Kupplung zwischen den beiden Verbindungsstücken herbeiführen. Desweiteren zeigen die U. S. Patentschriften 4,617,975 und 4,691,941 erteilt an Babushka verschiedene Bauarten von zugbetätigten Kupplungen zur Anwendung in der Leitung, welche Kraftstoff von einer Kraftstoffpumpe zu einem Fahrzeug liefert. Die Schwierigkeiten, welche mit der Kupplungsbauart dieser zum Stand gehörigen Patentschriften angetroffen wurden, liegen in ihrer Neigung zum Lecken. Falls ein innerer Druck in der Kraftstoffleitung auftritt, was zum Beispiel der Fall sein kann, wenn die Kraftstoffabgabe erfolgt, können übermäßige Drücke sich im Innern der Kraftstoffleitung aufbauen, insbesondere an der Stelle der Loskuppeleinrichtung, wodurch eine Leckage auftreten kann. In einigen Fällen hat der Druck, bekannt als Leitungsstoßwelle, die Tendenz die Loskuppelvorrichtung vorzeitig in Offenstellung zu drängen. Dies kommt hauptsächlich vor bei der Bauart der Trennkupplung, welche mit ungleichen, inneren Flächen versehen ist, wobei größere Fluidkräfte in einer Richtung auf einen Teil der Kupplung als auf den anderen ausgeübt werden.
Falls plötzlich hohe Drücke oder Stoßwellen in der Leitung auftreten, ist der auf einen Bauteil der Kupplungsvorrichtung in einer Richtung ausgeübte Druck sehr unterschiedlich zu dem Fluiddruck, der in der anderen Richtung auf den anderen Bauteil der Kupplungseinrichtung ausgeübt werden kann. Diese Ungleichheit der Fluiddrücke ist bestrebt, die Kupplungseinrichtung vorzeitig zu trennen, in einem unerwünschten und möglicherweise gefährlichen Augenblick. Dies kann erfolgen und ist auch erfolgt, insbesondere, wenn der in dem Schlauch erzeugte Fluiddruck eine Erscheinung bewirkt, welche äquivalent zu dem im Stand der Technik bekannten "Wasserschlag" ist. Der Wasserschlag entsteht beim Pumpen von Kraftstoff durch Strömungsleitungen, wobei der Druck in der Leitung in Druckspitzen gipfelt, die sich im Augenblick, wenn die Strömung plötzlich unterbrochen wird, ziemlich rasch aufbauen und durch den Schlauch fortpflanzen. Zum Beispiel, wenn der Kraftstofftank voll ist und die Zapfpistole schließt, führt die Hochdruckwelle zu einer Leckage in den Verbindungskupplungen. Dies erfolgt oft während dem laufenden Gebrauch, und gelegentlich, hat, wie oben erwähnt, eine Öffnung der Trennkupplung zu einem unerwünschten Zeitpunkt stattgefunden.
Ein anderes Problem mit den Trennkupplungen des Standes der Technik ist, daß sie nicht in jedem Falle ausgelegt sind für einen Dampfrückfluß in Einrichtungen, wobei die Dämpfe eingesammelt und zurückgeleitet werden, um das Entweichen von Dämpfen in die Umgebung zu vermeiden. Außerdem sind bei den im Stand der Technik bekannten Kupplungseinrichtungen, welche mit Dampfkanälen versehen sind, diese üblicherweise außerhalb des Fluidströmungsweges vorgesehen. Sie können nicht verwendet werden zusammen mit einer konzentrischen Strömungsleitung, wobei der Dampfweg im Innern der Fluidströmungsleitung ist. Kupplungen dieser Bauart sind bekannt aus der WO-A-92/01187 und der U. S. Patentschrift 4,763,683, auf welche die zweiteilige Form des unabhängigen Anspruches 1 sich stützt.
Beispiele für andere U. S. Patentschriften, welche 1 vergleichbare Loskupplungseinrichtungen zeigen, umfassen die U. S. Patentschrift 4,449,545, die ein Rohrventil betrifft mit einer kegelförmigen Fläche zur Auflage auf einem Ventilsitz, wenn eine Trennung erfolgt zwischen den verschiedenen Körperbauteilen der Steckverbindung des gezeigten Ventils.
Es gibt eine große Anzahl von anderen Bauarten dieser Schlauchkupplungen, die im Stand der Technik Verwendung gefunden haben, wie zum Beispiel die U. S. Patentschrift 2,777,716 erteilt an Gray, welche eine steckdosenförmige Schlauchkupplung mit einer hin und her beweglichen Sperrnase zeigt. Ein andere Bauform einer schnell lösbaren Kupplung mit Sicherheitsrückschlagventil ist gezeigt in der U. S. Patentschrift 4,060,219 erteilt an Crawford.
Außer den obigen Patentschriften zeigt die U. S. Patentschrift 4,070,003 erteilt an Shames, eine Kupplung mit automatischer Absperrung, wie jedoch aus dieser Patentschrift ersichtlich, hat die darin vorgesehene Dichtungseinrichtung eine beachtliche Größe und bewirkt eine fühlbare Störung der normalen Fluidströmung durch die Kupplung.
Eine andere Bauform einer Ventilbaugruppe ist gezeigt in der U. S. Patentschrift 4,307,744 erteilt an Morrison. Eine zusätzliche Bauform eines Sicherheitstrennventils zeigt die U. S. Patentschrift 4,064,889, erteilt an Gayle, die mit einem eingebauten Kugelventil versehen ist, welches das Ausströmen von Kraftstoffdämpfen verhindert, wenn eine Trennung erfolgt.
Andere Patentschriften, die Trennkupplungen von verschiedenen Bauarten betreffen, zur Benutzung in Strömungsleitungen, sind zum Beispiel die U. S. Patentschrift 2,906,280 erteilt an Mount, betitelt "Trennkupplung". Die U. S. Patentschrift 3,741,521, erteilt an Tatsuno, zeigt eine Rohrkupplung mit Sicherheitsventil. Die U. S. Patentschrift 1,410,218, erteilt an Pamer, betrifft ein Gasventil. Die U. S. Patentschrift 2,277,716, erteilt an Gray, bezieht sich auf eine steckbare Schlauchkupplung mit hin- und her beweglicher Sperrnase. Die U. S. · Patentschrift 2,889,926, erteilt an Tsiguloff, zeigt ein Sicherheitstrennventil zur Benutzung in Verbindung mit einer Kraftstoffabgabeeinrichtung. Die U. S. Patentschrift 3,085,589, erteilt an Sands, betrifft ein Sicherheitsventil. Eine andere Patentschrift erteilt an Sands, nämlich die U. S. Patentschrift 3,122,162, zeigt eine Strömungsregelvorrichtung. Die U. S. Patentschrift 4,070,003, erteilt an Shames, zeigt eine Kupplungseinrichtung mit automatischer Absperrung. Die U. S. Patentschrift 4,119,111, erteilt an Allread, betrifft ein abbrechbares Schlauchendfitting. Die U. S. Patentschrift 3,085,589, erteilt an Sands, zeigt ein Sicherheitsventil. Die U. S. Patentschrift 2,048,388, erteilt an Johnson, betrifft eine andere Form einer Sicherheitseinrichtung, zur Benutzung in Kombination mit einer Kraftstoffabgabeeinrichtung. Die U. S. Patentschrift 2,135,221, erteilt an Scheiwer, betrifft eine Kupplung zur Benutzung in einer Strömungsleitung. Die U. S. Patentschrift 2,452,430, erteilt an Clark, zeigt eine andere Form einer Schnelltrennkupplung. Die U. S. Patentschrift 2,455,544, erteilt an Yonkers, zeigt eine verwandte Bauart einer Rohrkupplung. Die U. S. Patentschrift 2,536,702 erteilt an Schweiwer, betrifft eine Kupplung zur Benutzung in einer Strömungsleitung, mit kugelförmigen Kupplungsglieder. Die U. S. Patentschrift 2,599,935, erteilt an Paskar, betrifft eine Kupplung für eine Hydraulikleitung. Die U. S. Patentschrift 2,631,872, erteilt an Wurmser, trifft eine Schnellschlußkupplung für Strömungsleitungen. Die U. S. Patentschrift 2,860,893, erteilt an Clark zeigt eine Trennkupplung der Sperrkugelbauart. Die U. S. Patentschrift 3,317,220, erteilt an Burning, zeigt eine lösbare Fluidkupplung. Die U. S. Patentschrift 3,334,860, erteilt an Bolton, Jr., betrifft eine Fluidkupplung. Die U. S. Patentschrift 3,715,099, erteilt an Shendur, betrifft eine Schnelltrennkupplung mit Ventileinrichtung. Die U. S. Patentschrift 3,918,679, erteilt an Silvana, betrifft eine Universalkupplung. Taylor beschreibt in seiner U. S. Patentschrift 4,098,438 ein System und Vorrichtung, um das Verschütten von Kraftstoff zu vermeiden. Die U. S. Patentschrift 4,240,228, erteilt an Morrison, zeigt eine Druckausgleichfluidkupplung. Die U. S. Patentschrift 4,392,513, erteilt an Parrish, zeigt eine Sicherheitsschnelltrennkupplung. Die U. S. Patentschrift 2,536,702, erteilt an Scheiwer, betrifft eine andere Bauform einer Kupplung. Eine ähnliche Bauform einer Kupplungsvorrichtung ist gezeigt in der U. S. Patentschrift 3,836,114, erteilt an Norton et al. Die U. S. Patentschrift 3,138,393, erteilt an Livingstone, zeigt eine Kupplung für Leitungen, welche axial im wesentlichen unbeweglich sind. Die U. S. Patentschrift 3,317,220, erteilt an Burning, betrifft eine trennbare Fluidkupplung. Die U. S. Patentschrift 2,631,872, erteilt an Wurmser, betrifft eine Schnellkupplung. Die U. S. Patentschrift 2,599,935 erteilt an Paskar, zeigt eine Kupplung für eine Hydraulikleitung. Die U. S. Patentschrift 2,452,430, erteilt an Clark et al. zeigt eine Schnelltrennkupplung. Die U. S. Patentschrift 2,860,893 erteilt an Clark, zeigt eine Trennkupplung der Sperrkugelbauart. Die U. S. Patentschrift 4,124,228, erteilt an Morrison, zeigt eine Druckausgleichkupplung.
Dies sind Beispiele für verschiedene Trennkupplungseinrichtungen des Standes der Technik, hauptsächlich zur Benutzung in einer Fluidströmungsleitung, und in einigen Fällen handelt es sich dabei um Kupplungen der Trennbauart. Keine der vorher erwähnten U. S. Patentschriften, mit Ausnahme der U. S. Patentschrift 4,827,972 erteilt an Fink, ein Miterfinder der hierin beschriebenen Erfindung, zeigt eine Schlauchtrennkupplung, welche die Auswirkungen des Druckstoßes oder "Wasserschlages" in dem Schlauch vermeidet.
Ferner zeigen die Kupplungseinrichtungen gemäß dem Stand der Technik einen Dampfströmungsweg innerhalb des Kraftstoffströmungsweges. Zum Beispiel ist in der U. S. Patentschrift 4,827,997, erteilt an Fink, die Schlauchtrennkupplung mit einem Dampfströmungsweg außerhalb des Kraftstoffströmungsweges versehen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schlauchtrennkupplung zu schaffen zur Benutzung mit einem konzentrischen Schlauch, der im allgemeinen als Dampfrückgewinnungsschlauch der europäischen Bauart bezeichnet wird, wobei der Dampfrückflußkanal innerhalb eines Fluidkanales angeordnet ist, und welche ausgelegt ist zum Verhindern der Leckage von Fluid und Dämpfen, wenn die Kupplung getrennt ist.
Um dies zu erreichen, schafft die vorliegende Erfindung eine Trennkupplung zur Verwendung in einem Kraftstoffschlauch mit einer Hülse, einem ersten und einem zweiten Verbindungsstück, wobei die Verbindungsstücke in der Hülse verschiebbar verbunden sind und die Verbindungsstücke in der Hülse zusammengehalten werden durch eine Auslöseeinrichtung, welche Auslöseeinrichtung ausgeführt ist zur Freigabe bei Anlegung einer vorbestimmten Zugkraft; einem Fluidströmungskanal; einer Ventileinrichtung in jedem der Verbindungsstücke; wobei die Ventileinrichtung ausgelegt ist, um offen zu sein und die Fluidströmung durch den Fluidströmungskanal zuzulassen, wenn die Verbindungsstücke miteinander verbunden sind und ausgelegt ist zur Anlage an zugeordneten Ventilsitzen zum Verhindern einer Strömung durch den Fluidströmungskanal, wenn die Verbindungsstücke getrennt sind; und einem Dampfströmungskanal, dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfströmungskanal innerhalb des Fluidströmungskanals angeordnet ist, damit die Kupplung an einem Koaxialschlauch befestigt werden kann, der den Dampfströmungskanal innerhalb des Fluidströmungskanals aufweist; und einer Einrichtung zum Blockieren des Dampfströmungskanals, wenn die Kupplung getrennt wird zum Verhindern des Ausströmens von Dämpfen in die Umgebung.
In einer vorteilhaften Ausführungsform schafft die Erfindung eine Schlauchtrennkupplung, in der die inneren Drücke, die in der Kupplung während dem Betrieb in einer Kraftstoffleitung auftreten, keinen Einfluß auf die Kupplung haben und die somit eine unerwünschte Kraftstoffleckage oder eine Trennung zu einem unerwünschten Zeitpunkt verhindert.
Die Kupplungseinrichtung kann angeschlossen werden zum Verhindern der negativen Wirkungen des Druckstoßes in der Leitung.
Die Trennkupplung kann ausgelegt werden zum Öffnen bei einer vorbestimmten, angreifenden Kraft, welche Kraft unbeeinflußt bleibt durch alle inneren Fluidkräfte, die während dem normalen Gebrauch in der Kupplung auftreten können.
Die Erfindung schafft eine Trennkupplung, deren Bauteile ausgelegt werden können zur Freigabe ihrer trennbarer Teile bei Ausübung einer vorbestimmten, äußeren, angelegten Zugkraft, und wobei nach erfolgter Trennung ihre Absperrventile in wirksamer Weise das Ausströmen von Fluid und Dämpfen in jeder Richtung oder von jedem Schlauchstück verhindern, und wobei außerdem die Trennkupplung wieder einfach zusammengekuppelt werden kann, mit einer minimalen Kraftaufwendung, durch eine einfache Wiedereinführung eines Kupplungsteiles in einen anderen.
Beim Entkuppeln bewegen sich die Kupplungsteile voneinander weg und die Rückschlagventile schließen gegen die Ventilsitze zum Absperren der Fluidströmung; Öffnungen in dem Dampfkanal kommen zur Anlage an Abdichtungseinrichtungen, zum Abdichten sämtlicher Dampfkanäle. Der Fluidströmungskanal verhindert die Auswirkungen des Druckstoßes in der Leitung und vermeidet eine vorzeitige Loskupplung; die Kupplung ist wieder vollständig zusammenkuppelbar. Dies ist im allgemeinen das in der vorliegenden Erfindung verwirklichte Prinzip. Die Gestaltung ihrer verschiedenen Bauteile, die Auslegung der Fluid- und Dampfkanäle, und der Absperrventile, sowie ihre Funktionsweisen, werden besser verständlich sein unter Heranziehung der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Ansicht in Perspektive der Schlauchtrennkupplung, in einer Kraftstoffleitung mit einem Schlauchabschnitt und einer am Schlauchabschnittbefestigten Zapfpistole;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht der Kupplungsvorrichtung gemäß der Erfindung längs der Linie 2- 2 nach Fig. 1; und
Fig. 3 ist eine ähnliche Schnittansicht wie Fig. 2 und zeigt die Schlauchkupplung in einem entkuppelten Zustand.

BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELES

Bezugnehmend nun auf die Zeichnungen, ein flexibles Kraftstoffschlauchsystem mit Zapfpistole und Trennkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 1 insgesamt durch die Bezugszahl 1 bezeichnet. Der Kraftstoffschlauch 3 hat eine Zapfpistole 5 an einem Ende und ist am anderen Ende mit einer Kraftstoffquelle verbunden, wie zum Beispiel ein Tank oder eine übliche Kraftstoffpumpe (nicht dargestellt).
Die Zapfpistole 5 ist eine in der Industrie allgemein bekannte Bauform mit Stufe II- Dampfrückgewinnungseigenschaften und ist gestaltet zur Abgabe von Kraftstoff, wie zum Beispiel Benzin in einen Behälter, zum Beispiel einen Benzintank eines Automobils, oder in einen Benzinkanister, oder dergleichen. In diesem besonderen Ausführungsbeispiel ist die Zapfpistole gemäß der Bauart mit einer inneren Dampfrückgewinnungseinrichtung und ist gestaltet zur Benutzung mit einem flexiblen, konzentrischen Kraftstoffschlauch, wobei der Dampfzurückgewinnungsteil des Kraftstoffschlauches konzentrisch zu dem Kraftstoffleitungsteil des Kraftstoffschlauches angeordnet ist.
Die Druckausgleichschlauchtrennkupplung gemäß der Erfindung ist insgesamt mit 7 bezeichnet. Die Kupplung 7 kann in dem Schlauch 3 an jeder geeigneten Stelle angeordnet sein, oder die Kupplung 7 kann an der Zapfpistole befestigt sein. Wenn die Kupplung 7 an einem Schlauch 3 oder einer Zapfpistole 5 mit dem ersten Verbindungsstück 9 und dem Verbindungsstück 11 befestigt ist, ist die Kupplung 7 aufgebaut zur Benutzung in Zusammenhang mit einem Dampfzurückgewinnungsschlauch, welcher in der Industrie als ein konzentrischer Schlauch oder Schlauch der "europäischen" Bauform bezeichnet wird, wobei der Dampfzurückgewinnungskanal sich innerhalb des Schlauches und innerhalb des Kraftstoffkanals befindet. Es ist ebenso gut möglich, daß die Dampf- und Kraftstoffkanäle vertauscht werden können.
Die inneren Bauteile der Kupplung gemäß der Erfindung sind am deutlichsten in den Fig. 2 und 3 dargestellt, wobei die Fig. 2 die Stellungen oder Zusammenhänge der Bauteile der Kupplung 7 im eingekuppelten Zustand, und die Fig. 3 die Stellungen der Bauteile der Kupplung 7 im entkuppelten Zustand zeigt.
Bezugnehmend auf Fig. 2, ein erstes Verbindungsstück 9 hat einen schraubenmutterförmigen Bauteil 10, der bei 13 mit Innengewinde versehen ist zum Aufschrauben auf eine Zapfpistole, oder eine Kraftstoffleitung, die zu einer Zapfpistole führt. Der Bauteil 10 hat eine vordere Verlängerung 14, die ausgelegt ist zur Aufnahme in einer Hülse 12, zur begrenzten Verschiebbarkeit innerhalb der Hülse 12, wie noch im späteren beschrieben wird. Die vordere Verlängerung 14 hat darin vorgesehene innere Wände 15, welche einen Ventilsitz für ein Rohrventil bilden, wenn die Kupplung getrennt wird, wie später beschrieben wird und innere Wände 19 des vorderen Teiles 14 begrenzen auch einen Kraftstoffkanal 21.
Ein Speichenmontageglied 16 mit einer Mehrzahl von Streben 20 ist in dem Bauteil 10 vorgesehen. Das Speichenmontageglied 16 ist in dem Bauteil 10 stationär befestigt und dient zum Tragen des Rückschlagventils 18 in dem Verbindungsstück. Das Rückschlagventil 18 hat eine angeformte Hülse 22, die auf der Montagegliedhülse 24 gleitet, dessen Innenbohrung den Dampfströmungskanal 25 begrenzt. Eine Feder 23 umgibt die Montagegliedhülse 24 und drückt gegen die hintere Fläche des Ventils 18, um das Rückschlagventil 18 in dem Verbindungsstück 9 nach vorne zu drücken. Das Rückschlagventil 18 hat eine kreisförmige Aussparung 70, die darin geformt und angeordnet ist zur Aufnahme des vorderen, länglichen Schaftes 60 des Rückschlagventiles 54, das in dem Verbindungsstück 11 angeordnet ist, wie im späteren ausführlicher erklärt wird. Eine O-Ringdichtung 26 befindet sich auf der Fläche des Ventils 18, zum Schaffen einer dichten Absperrung, wenn das Rückschlagventil 18 auf dem Ventilsitz 15 aufliegt. Eine O- Ringdichtung 28 befindet sich im Innern des Ventils 18 zum Abdichten gegenüber dem länglichen Schaft 60 des Ventils 54.
Die Hülse 22 des Ventils 18 enthält eine Dampfkanalöffnung 71, die mit dem Dampfkanal 25 in Verbindung steht, der konzentrisch in dem Speichermontageglied 16 geformt ist. Der Dampfkanal 25 ist angeordnet zur Ausrichtung mit einer Dampfrückgewinnungskanalöffnung eines konzentrischen, flexiblen Kraftstoffschlauches (nicht dargestellt) wenn ein solcher Kraftstoffschlauch für die Zapfpistole am Verbindungsstück 9 befestigt ist. Der äußere Teil des konzentrischen Kraftstoffschlauches (nicht dargestellt), durch den der Kraftstoff strömt, ist ausrichtbar mit dem Strebenteil des Speichenmontagegliedes 16, damit der Kraftstoff zwischen den Streben 20 hindurchströmen kann, wie im späteren beschrieben wird. Eine Abdichtung, wie zum Beispiel ein O- Ring 72, befindet sich zwischen den Hülsen 24 und 22, um eine Fluidströmung zwischen diesen Hülsen zu vermeiden.
Der vordere Teil 14 hat eine Reihe von Öffnungen, mit 30 bezeichnet, und jede Öffnung ist gestaltet zur Aufnahme einer Sperrkugel 32, die in der Öffnung zurückgehalten werden kann, zum Beispiel durch Verstemmen oder durch andere strukturelle Haltemittel, die jedoch eine begrenzte Radialbewegung der Kugeln 32 zulassen zwischen Haltestellungen in Anlage mit dem Sperr- oder Verriegelungsring 33, in welchen das erste Verbindungsstück 9 innerhalb der Hülse 12 zurückerhalten ist, und Freigabestellungen zum Loskuppeln, wenn die Kugeln freigegeben werden zur Einwärtsbewegung bei der Freigabe von Ring 33. Die Sperrkugeln 32 können einstellbar nach außen vorgespannt sein durch im Stande der Technik bekannte Einrichtungen, so daß die Vorspannkraft einstellbar ist und vorbestimmt werden kann. Wie die Fig. 2 zeigt, befinden sich die Sperrkugeln 3,2 in diesem besonderen Ausführungsbeispiel in einer Sperrkugelnut 34, die längs dem inneren Umfang der Hülse 12 geformt ist. Die Feder 35 hält den Verriegelungsring 33 in Stellung.
Wie ebenfalls in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, hat ein zweites Verbindungsstück 11 einen schraubenmutterförmigen Teil 36, der bei 38 mit Innengewinde versehen ist, das gleichermaßen ausgelegt ist zur Verbindung des Teiles 36 mit einem sich in entgegengesetzter Richtung erstreckenden, konzentrischen Schlauch, der einen Dampfkanal innerhalb des Kraftstoffkanals aufweist, oder zur Befestigung an einer Zapfpistole, wie vorher beschrieben. Der Bauteil 11 sitzt fest im Innern der Hülse 12 und ist an der Hülse 12 befestigt durch geeignete Mittel, wie zum Beispiel einen Preßsitz oder einer Schweißverbindung, wie bei 39 gezeigt. Der Bauteil 36 hat auch eine vordere Verlängerung 40, eine weitere, angeformte Schulter 42 ist auf der Vorderseite der Verlängerung 40 vorgesehen und eine weitere Verlängerung 44 ist auf der Vorderseite derselben angeformt. Eine Reihe von vorgespannten Wellen oder Scheibenfedern 45, die gestaltet sind zur Anordnung auf der Verlängerung 44, sind eingespannt zwischen feststehenden Einrichtungen oder Ringen 41 und 41a, welche eine Kammer 43 dazwischen einschließen. Die Kammer 43 bildet eine zusätzliche Fluiddruckkammer und ist ausgelegt zum Ausgleichen der in der Kupplung auftretenden Kräfte, um ein unerwünschtes oder unpassendes Trennen der Kupplung zu vermeiden, wenn ein plötzlicher, innerer Druck oder "Wasserschlag" sich in dem Kraftstoffschlauch, und seiner Trennkupplung bildet. Diese Druckausgleichvorrichtung ist ausführlich beschrieben in der U. S. Patentschrift 4,827,977, erteilt an Fink.
Die innere, schräge Wand 46 der vorderen Verlängerungen 40 und 44 begrenzt einen Kraftstoffkanal 48 und formt einen Ventilsitz 47. Der Kraftstoffkanal 48 in dem Verbindungsstück 11 grenzt zusammenwirkend an den Kraftstoffkanal 21 des Verbindunsstückes 9.
Das Speichenmontageglied 50, welches an einem Ende eine Mehrzahl von Streben 52 aufweist, ist fest zurückgehalten im Innern der Verlängerung 40, mittels eines Festhalteringes 73, wie in den Figur gezeigt. Die Abstände (nicht dargestellt) zwischen den Streben 52 gehören dem Kraftstoffkanal 48 an. Mit dieser Gestaltung, ist ein Kraftstoffströmungsweg geschaffen, damit Kraftstoff von einem am schraubenmutterförmigen Teil angeschlossenen, konzentrischen Schlauch zwischen den Streben 52 hindurchströmen kann, durch den Kraftstoffkanal 48 und 21, durch die Abstände zwischen den Streben 22 und schließlich durch eine Zapfpistole oder einen anderen Abschnitt eines konzentrischen Schlauches, der am schraubenmutterförmigen Teil 10 befestigt ist.
Das Speichenmontageglied 50 bildet eine Einrichtung zum Tragen des Rückschlagventils 54 in dem Verbindungsstück 11. Das Rückschlagventil 54 hat eine angeformte Hülse 56, welche verschiebbar auf der Speichenmontagegliedhülse 51 des Speichenmontagegliedes 50 sitzt. Das Ventil 54 ist mit einem darauf angeordneten O-Ring 55 versehen zum Abdichten, wenn das Ventil 54 am Ventilsitz 47 anliegt. Die Hülse 56 hat einen O-Ring 57, um eine Fluidleckage zwischen den Hülsen 56 und 51 zu vermeiden. Ein Dampfkanal 59 ist konzentrisch in dem Speichenmontageglied 50 geformt. Eine Feder 58 umgibt die Traghülse 51 und drückt gegen die hintere Fläche des Rückschlagventils 54, um das Rückschlagventil 54 in dem Verbindungsstück 11 nach vorne zu drücken.
Das Rückschlagventil 54 ist mit dem vorderen länglichen Zylinder 60 versehen, der am Rückschlagventil 54 angeformt ist und sich von demselben weg erstreckt und durch den Kraftstoffkanal 48 zur Aufnahme in der kreisförmigen Aussparung 70 des Rückschlagventils 18 und im Verbindungsstück 9 desselben, wie vorher beschrieben. Die Wände des länglichen Zylinders 60 bilden einen Dampfströmungsweg 62, der zusammenwirkend verbunden ist mit dem Dampfströmungsweg 25 des Rückschlagventils 18, und auch dem Dampfkanal 59. In dem zusammengekuppelten Zustand ist dementsprechend ein durchgehender Dampfströmungsweg geformt, der sich zentral durch die Kupplung erstreckt. Ein konzentrischer Schlauch ist an dem Verbindungsstück 11 befestigt, wie vorher beschrieben; der innere konzentrische Teil oder Dampfzurückgewinnungsteil des Schlauches paßt genau in den Dampfströmungskanal, und insbesondere' in den Kanal 59. Eine geeignete Zapfpistole, d. h. eine Zapfpistole, die gestaltet ist zum Anschluß an eine konzentrische Kraftstoffleitung, ist am Verbindungsstück 9 befestigt, die Dampfwiedergewinnungseinrichtung dieser Zapfpistole ist genau eingepaßt in den Dampfkanal 25 des Speichenmontagegliedes 16, um somit einen durchgehenden Dampfwiedergewinnungsströmungsweg zu schaffen, von der Zapfpistole, durch den Kanal 25, zentral durch den Kanal 62, in den Kanal 59 und schließlich durch den inneren, konzentrischen Teil des an dem Verbindungsstück 11 befestigten Schlauches.
Die Fig. 3 zeigt den Zusammenhang der Bauteile der Kupplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn die Kupplung getrennt ist. Falls eine übermäßige Zugkraft auf den mit der Kupplung versehenen Schlauch ausgeübt wird, so wird die Kupplung getrennt zum Verhindern eines Bruches der Kraftstoffleitung und zum Verhindern der Ausströmung von Kraftstoff oder Dämpfe durch die getrennte Kupplung.
Wie auch aus Fig. 2 zu erkennen ist, ist eine Halteeinrichtung 73 aus dünnem Draht in der Nut in der zentralen Öffnung des Rückschlagventils 54 befestigt, und der Draht ragt nach außen, wie dargestellt, zur Befestigung an einem weiteren Rückschlagventil 74. Das Rückschlagventil 74 hat einen O-Ring 75, der das Ventil umgibt, und ausgelegt ist zur Auflage auf dem schrägen Ventilsitz 76 in der Hülse 51 des Speichenmontagegliedes, wie in der Figur gezeigt. Somit, wenn die Trennkupplung in unbeabsichtigter Weise geöffnet wird, wenn zum Beispiel ein Fahrzeug wegfährt von der Zapfsäule, unter Zurücklassung der Zapfpistole in dem Fahrzeugtank, wird dieses Rückschlagventil 74 nach vorne bewegt, in der Hülse 51, und wird dabei in dieser Richtung durch das Ventil 54 gezogen, welches durch die Feder 58 auch nach vorne gedrückt wird, bis das Rückschlagventil 74 sich dicht auf den Ventilsitz 76 anlegt, um, an dieser Stelle, das Entweichen der in dem Untergrundkraftstoffvorratstank zurückgeführten, eingesammelten Dämpfe durch die Kupplung zu beschränken oder zu vermeiden. Ein solches Rückschlagventil ist am gegenüberliegenden Ende des Schaftes 60 nicht vorgesehen, da die wenigen Dämpfe, welche im Fahrzeugkraftstofftank zurückbleiben, und durch die Zapfpistole zurückströmen und durch die Kupplung, am gegenüberliegenden Ende, entweichen können, geringfügig sind, im Vergleich zu der Entweichung der zurückgeführten Dämpfe beim Trennen der Kraftstoffleitung infolge einer Öffnung der Trennkupplung bei einer versehentlichen Wegfahrt des Fahrzeuges. Die Schließstellung des Rückschlagventils 74 in der Hülse 51 ist in Fig. 3 sichtbar, die die Kupplung in dem geöffneten Zustand zeigt.
Bei der Ausübung der Trennkraft bewegen sich die Sperrkugeln 32 aus der Sperrnut 34 heraus. Die Größe der Zugkraft zum Öffnen der Trennkupplung kann vorbestimmt werden, wie oben erwähnt, in der Sperrvorrichtung, welche benutzt wird zum Bestimmen der Zugkraft, bei welcher die Vorrichtung entkuppelt wird.
Falls die vorbestimmte Zugkraft überschritten wird, gleitet das Verbindungsstück 9 aus der Hülse 12 heraus; gleichzeitig drückt die Feder 23 das Rückschlagventil 18 gegen den Ventilsitz 15, wobei der O-Ring 26 abdichtet zwischen dem Ventil und dem Ventilsitz zum Absperren des Kraftstoffströmungskanals. Dementsprechend kann Kraftstoff nicht zurückströmen aus der angeschlossenen Zapfpistole.
In übereinstimmender Weise drückt in dem Verbindungsstück 11 die Feder 58 das Rückschlagventil 54 gegen den Ventilsitz 47, wobei der O-Ring 55 abdichtet zwischen dem Ventil und dem Ventilsitz, zum Absperren des Kraftstoffkanals 58. Außerdem bewegt sich das Ventil 74 auf den Ventilsitz, um das Entweichen von eingesammelten Gasen zu verhindern, da die Bewegungsstrecke des Ventils 74 bestimmt ist durch das Auftreffen des Ventils 54 auf den Sitz 47.
Zum Wiederverbinden der Kupplung wird das Verbindungsstück 9 in die Hülse 12 geschoben, bis die Sperrkugeln 32 den Ring 33 zurückschieben und in die Sperrnut 34 zur Verriegelung einrasten. Der Verlängerungsschaft 60 des Ventiles 74 erfaßt das Ventil 18 in der Kammer 19 und die Vorspannfedern 58 und 23 werden zusammengedrückt durch die Wegbewegung der Ventile von den zugehörigen Ventilsitzen, zur Öffnung des Kraftstoffkanals. Das Ventil 74 wird auch von seinem Ventilsitz 76 wegbewegt, zum Wiederöffnen der Dampfkanäle 25, 62 und 59. Der Ring 78, der auf das Ventil 18 drückt bewirkt diese Bewegung. Dementsprechend schafft diese Erfindung eine Einrichtung, welche als Schlauchtrennkupplung dient, um ein unpassendes Verschütten zu verhindern, wenn ein Öffnen der Trennkupplung erfolgt in einer flexiblen, konzentrischen Kraftstoffleitung. Außerdem, wie vorher beschrieben, ist der innere, in der Kraftstoffleitung erzeugte Druck ausgeglichen, um ein unerwünschtes Öffnen oder Trennen der Kupplung zu verhindern.
Abänderungen und Modifizierungen des Gegenstandes der Erfindung können sich dem Fachmanne anbieten nach Studium der vorstehenden Beschreibung.

Claims

1. Trennkupplung zur Verwendung in einem Kraftstoffschlauch mit:

einer Hülse (12),

einem ersten und einem zweiten Verbindungsstück (9, 11), wobei die Verbindungsstücke in der Hülse (12) verschiebbar verbunden sind und die Verbindungsstücke in der Hülse zusammengehalten werden durch eine Auslöseeinrichtung (30, 32, 33, 34), welche Auslöseeinrichtung ausgeführt ist zur Freigabe bei Anlegung einer vorbestimmten Zugkraft;

einem Fluidströmungskanal (21, 48);

einer Ventileinrichtung (18, 54) in jedem der Verbindungsstücke (9, 11); wobei die Ventileinrichtung (18, 54) ausgelegt ist, um offen zu sein und die Fluidströmung durch den Fluidströmungskanal zuzulassen, wenn die Verbindungsstücke miteinander verbunden sind und ausgelegt ist zur Anlage an zugeordneten Ventilsitzen (15, 47) zum Verhindern einer Strömung durch den Fluidströmungskanal, wenn die Verbindungsstücke getrennt sind; und

einem Dampfströmungskanal (25, 59, 62),

dadurch gekennzeichnet, daß der Dampfströmungskanal (25, 59, 62) innerhalb des Fluidströmungskanals (21, 48) angeordnet ist, damit die Kupplung an einem Koaxialschlauch befestigt werden kann, der den Dampfströmungskanal innerhalb des Fluidströmungskanals aufweist und

einer Einrichtung (74) zum Blockieren des Dampfströmungskanals, wenn die Kupplung getrennt wird zum Verhindern des Ausströmens von Dämpfen in die Umgebung.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (18, 54) ein Rückschlagventil (18, 54) in jedem des ersten und des zweiten Verbindungsstückes (9, 11) aufweist, wobei die Rückschlagventile gegensinnig zueinander angeordnet sind und eines der Rückschlagventile eine hohle Verlängerung (60) aufweist, die angeordnet ist zur Anlage an dem anderen Rückschlagventil bei der üblichen Verbindung, um die Rückschlagventile in Abstand von ihren zugeordneten Ventilsitzen (15, 47) zu halten, und die Fluid- und Dampfströmung durch die Kupplung zuzulassen, sowie angeordnet ist um sich zurückzuziehen, damit die Rückschlagventile sich auf ihre zugeordneten Ventilsitze anlegen können zum Absperren der Strömung, wenn die Kupplung getrennt wird.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Verbindungsstück (9, 11) Speichenmontageglieder (16, 50) aufweist, die an den Verbindungsstücken befestigt sind, wobei jedes Speichenmontageglied (16, 50) eine Hülse (24, 51) aufweist, die einen Teil (21) des Fluidströmungskanals zwischen der Hülse und dem zugeordneten Verbindungsstück und einen Teil (25) des Dampfströmungskanals im Innern der Hülse bildet, wobei jedes Rückschlagventil (18, 54) eine Hülse (22, 56) aufweist, die verschiebbar auf der zugeordneten Hülse (24, 51) des Speichenmontagegliedes angeordnet ist und jedes Rückschlagventil (18, 54) einen inneren Kanal (71, 76) aufweist, der einen Teil des Dampfströmungskanals bildet.

4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherunontageglieder (16, 50) des ersten und des zweiten Verbindungsstücks (9, 11) ausgelegt sind zur zusammenwirkenden Verbindung mit einem Koaxialschlauch, der ein Dampfströmungskanal im Innern eines Fluidströmungskanals aufweist.

5. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung (30, 32, 33, 34) einstellbar ist zur Freigabe bei einer vorbestimmten, angelegten Zugkraft.

6. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsmechanismus wiederverbindbar ist.

7. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammer (43) vorgesehen ist zwischen der Hülse (12) und den Verbindungsstücken (9, 11) und angeordnet ist zur Aufnahme von Fluid aus dem Fluidströmungskanal zum Ausgleich der Fluidkräfte innerhalb der Kupplung während der üblichen Fluidströmung, um eine Leakage und eine vorzeitige Trennung der Kupplung zu verhindern.

8. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Blockieren des Dampfströmungskanal (25, 59, 62) ein weiteres Rückschlagventil (74) aufweist, das mit der hohlen Verlängerung (60) verbunden ist und angeordnet ist zur Anlage an einem Ventilsitz (76) zum Absperren der Dampfströmung, wenn die Trennkupplung öffnet.

9. Kupplung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Halteeinrichtung (73) zum Befestigen des weiteren Rückschlagventils (74) an einem Ende der hohlen Verlängerung (60).

10. Kupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung eine Drahthalteeinrichtung (73) ist.