DE9413701U1

DE9413701U1 - Abreißkupplung

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Publication number: DE9413701U1
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Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2004-08-26

Description

Dipl-ing. R. Liebelt

Balündamm 15 -TeL 324707

20095 Hamburg

Günter Rathje 23. August 1994

Börnsener Straße 16d 44/309 Li/Sch

D-21039 Börnsen

Abreißkupplung

Die Neuerung 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 Kupplungshäfte einen Ventilsitz und einen Ventilkörper aufweist, der bei verbundenen Kupplungshälften gegen die Kraft einer Feder vom Ventilsitz entfernt gehalten wird.

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Mit einer derartigen aus der 6B-0S 2 076 917 bekannten, als Sicherheitselement in Leitungen zwischen einem stationären Ort und einem fahrbaren Objekt, z. B. einer Pumpstation und einem Transportfahrzeug, einfügbaren Kupplung, deren Ventilkörper sich mit aufeinander abstützenden Ansätzen oder Vorsprüngen gegenseitig in Offenstellung halten, wird in der Leitung eine Sollbruchstelle geschaffen, an der bei übermäßiger Zugbelastung - weil sich z. B. das Transportfahrzeug unbeabsichtigt aus der Be- oder Entladestation 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 gelangt. 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 versehenem Ende eine Mutter aufgeschraubt ist und dessen Mittelstück verjüngt ist. Die

Ausbildung von zwei Sollbruchstellen am Bolzen kann dazu führen, daß bei kurzfristigem Überschreiten der V/erkstof ff ließgrenze die Bolzen nicht brechen, sondern nur gedehnt werden, wodurch die Bolzen Vorschäden, die nicht festgestellt werden, erleiden und zur Unzeit brechen können. Die gedehnten Bolzen halten die Flanschen der Kupplungshälften nicht mehr dichtend aneinander, jedoch so weit zusammen, daß die Ansätze oder Vorsprünge an den Ventilkörpern sich weiter aufeinander abstützen und die Ventilkörper in Offenstellung halten. Dies hat zur Folge, daß Fördermedium in die Umgebung gelangen kann, was zu Umweltschäden führt. Es treten aber auch erhebliche Mengen an Fördermedium in die Umgebung aus, wenn die Bolzen brechen, da die Kupplungshälften einen "Öffnungsweg" benötigen, damit die Ventilkörper schließen können.

Aufgabe der Neuerung ist es nun, eine Abreißkupplung zu schaffen, die sowohl bei undichter Flanschverbindung wegen Überdehnung der Spannelemente ein Austreten von Fördermedium in die Umgebung weitgehend verhindert

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als auch die Überdehnung der Spannelemente anzeigt.

Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß ausgehend von einer Abreißkupplung der eingangs beschriebenen Gattung dadurch gelöst, daß die Ventilkörper von Stützelementen in Offenstellung gehalten werden, die zwischen den Ventilkörpern vorgesehen und im Flansch wenigstens einer Kupplungshälfte verstellbar gelagert wird.

Bei der Ausgestaltung der Abreißkupplung nach der Neuerung werden die Ventilkörper von Stützelementen in Offenstellung gehalten, die verstellbar zwischen den Ventilkörpern vorgesehen sind. Dabei sind die Stüt'zeleraente bei verbundenen Kupplungshälften zwischen deren Flanschen derart festgespannt oder festgeklemmt, daß sie die Ventilkörper gegen die auf dieselben einwirkenden Schließkräfte in Offenstellung halten. Bei einem geringfügigen Entfernen der beiden Flanschflächen der Kupplungshälften voneinander, z. B. bei einer Dehnung der die Flanschen verbindenden Bolzen verlieren die Stützelemente ihren Halt, so daß sie von den unt'er

Vorspannung stehenden Ventilkörpern verstellt werden, die dabei schließen, bevor die Kupplungshälften zur Umgebung geöffnet werden. Auf diese Weise werden Umweltschäden durch austretendes Medium vermieden. Da die Ventilkörper durch die neuerungsgemäße Ausgestaltung und Anordnung der Stützelemente schon bei noch verbundenen Kupplungshälften schließen, wird dadurch, daß kein Medium gefördert wird bzw. gefördert werden kann, zugleich angezeigt, daß die Kupplung beschädigt ist.

Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der Neuerung sind die Stützelemente drehfest auf einer Welle angebracht, deren Enden eine um etwa 90 zur Ebene der Stützelemente versetzte Abflachung aufweisen und in je einer Ausnehmung in der Flanschfläche der einen Kupplungshälfte angeordnet sind. Aufgrund dieser Ausgestaltung der Stützelemente mit abgeflachten Wellenzapfen, die zum Arretieren der Stützelemente mit der Abflachung auf der der Ausnehmung gegenüberliegenden Flanschfläche aufliegend festgeklemmt werden, verlieren die Stützelemente ihren Halt und schließen die Ventilkörper schon,

wenn die Flanschflächen der Kupplungshälften, zwischen denen die Wellenzapfen eingespannt sind, sich um etwa 1 bis 3 ram voneinander entfernen.

Weitere Ausgestaltungen der Neuerung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ausführungsbeispiele der Neuerung werden im folgenden noch an Hand der Zeichnung beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1: eine schematische Schnittansicht durch eine Abreißkupplung mit geöffneten Ventilkörpern,

Fig. 2: eine schematische Schnittansicht durch die Vorrichtung nach Fig. 1 mit geschlossenen Ventilkörpern,

Fig. 3: eine schematische Schnittansicht durch eine andere Ausführungsform der Abreißkupplung mit geöffneten Ventilkörpern.

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Jede der dargestellten Abreißkuppplungen umfaßt zwei im wesentlichen rohrförmige Kupplungshälften 1 und 2, die an Flanschen 3 und 4 mit als Sicherheitselemente ausgebildeten Metallbolzen 5 dichtend miteinander verbunden sind. Die Metallbolzen 5 weisen ein verjüngtes Mittelstück 6 als Sollbruchstelle auf. 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 9 derart verstellbar gelagert, daß bei getrennten Kupplungshälften 1 und 2 die Ventilkörper 8 auf einer Dichtfläche 7 an den Flanschen 3 und 4 aufliegen. Bei verbundenen Kupplungshälften 1 und 2 dagegen werden die Ventilkörper 8 mit in der Trennfuge der Flanschen 3 und 4 gehaltenen Stützelementen 10 bzw. 20 gegen die Kraft der Schraubenfeder 9 von der Dichtfläche 7 abgehoben.

Bei der in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsform der neuerungsgemäßen Abreißkupplung ist das Stützelement 10 als schwenkbare Klappe 11 ausgebil-

det, die drehfest auf einer Welle 12 angebracht ist. Die Enden dieser Welle 12 weisen eine um etwa 90 zur Ebene der Klappe 11 versetzte Abflachung 13 auf und sind in je eine Ausnehmung 14 in der Fläche des Flansches 3 der Kupplungshälfte 1 eingefügt.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Offenstellung der Abreißkupplung liegt die Abflachung 13 auf der Fläche des Flansches 4 der Kupplungshälfte 2 fest auf und werden die Kupplungshälften 1 und 2 von den Metallbolzen dichtend zusammengehalten. Dabei stützen sich die Flügelenden 15 der Klappe 11 auf gegenüberliegenden kegelförmigen Stützflächen 16 der Ventilkörper 8 ab und halten dieselben gegen die Kraft der Schraubenfedern 10 von den Dichtflächen 7 entfernt.

Beim Strecken oder Brechen des verjüngten Mit'fcelstückes 6 wenigstens eines Metallbolzens 5 durch übermäßige Zugbelastungen, die auf die Stränge der an die Kupplung angeschlossenen Förderleitung angreifen, entfernen sich die Kupplungshälften 1 und 2 voneinander. Dadurch

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wird die Abflachung 13 nicht mehr gegen die Fläche des Flansches 4 der Kupplungshälfte 2 gedrückt, so daß unter den von den Schraubenfedern 9 auf die Ventilkörper 8 ausgeübten Kräften die Klappe 11 zusammen mit der Welle 12 in die in Fig. 2 gezeigte Schließstellung geschwenkt wird, in der die Abflachung 13 nicht mehr auf der Fläche des Flansches 4 aufliegt. Zum Schwenken der Klappe 11 und damit zum Schließen der Ventile in den Kupplungshälften 1 und 2 genügt es hierbei, wenn sich die Kupplungshälften 1 und 2 geringfügig (Abstand A - A in Fig. 2) in der Größenordnung von 1 bis 3 mm voneinander entfernen, da dann die abgeflachten Enden der Welle 12 nicht weiter drehsicher eingespannt sind. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Ventile in den Kupplungshälften 1 und 2 schon geschlossen sind, bevor Fördermedium über die sich zur Unzeit öffnende Flanschverbindung der Abreißkupplung in die Umgebung austreten kann.

Die in Fig. 3 gezeigte Ausgestaltung der Abreißkupplung unterscheidet sich von derjenigen, die im Vorstehenden

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unter Hinweis auf die Figuren 1 und 2 beschrieben wurde, nur durch eine geänderte Ausführung des Stützelementes, so daß übereinstimmende Bezugszeichen in den Figuren 1, 2 und 3 für konstruktiv gleiche Teile verwendet werden.

Zwischen den von nicht gezeigten Bolzen zusammengehaltenen Flanschen 3 und 4 der Kupplungshälften 1 und 2 ist die Welle 12 eines fest damit verbundenen Stützelementes 20 gehalten. Das als Gelenkhebel ausgebildete Stützelement 20 umfaßt einen an der Welle 12 drehfest angebrachten zi^eiarmigen Hebel 21, an dessen freien Enden je eine Hebelstange 22 angelenkt ist, deren freie Enden in eine Vertiefung 24 im Boden jedes Ventilkörpers 8 eingreifen. Um die Ventilkörper 8 gegen die Kraft der Schraubenfedern 9 geöffnet zu halten, ist die Welle 12 mit der Abflachung 13 auf der Fläche des Flansches 4 aufliegend zwischen den Flanschen 3 und 4 festgeklemmt. Dabei befindet sich das aus dem zweiarmigen Hebel 21 und den Hebelstangen 22 bestehende Hebelsystem des Gelenkhebels in fast gestreckter Lage. Werden die

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Flanschen 3 und 4 nicht mehr gegeneinander gepreßt, weil die die Kupplungshälften 1 und 2 zusammenhaltenden Metallbolzen sich dehnen oder brechen, kann die Welle 12 gedreht werden, so daß das Hebelsystem unter der von den Schraubenfeern 9 auf die Ventilkörper 8 ausgeübte Kraft einknickt und die Ventilkörper 8 in Schließstellung gelangen.

Claims

Schutzansprüche

1. Abreißkupplung zum Einbau in Förderleitungen von flüssigen oder gasförmigen Medien, die zwei Kupplungshälften umfaßt, die an Flanschen mit zerbrechlichen Sicherungselement'en 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, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper (8) von Stützelementen (10, 20) in Offenstellung gehalten werden, die zwischen den Ventilkörpern (8) vorgesehen und im Flansch (3, 4) wenigstens einer Kupplungshälfte (1, 2) verstellbar gelagert' sind.

2. Abreißkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (10, 20) drehfest auf einer Welle (12) angebracht sind, deren Enden eine um etwa 90° zur Ebene der Stützelement^ (10, 20)

versetzte Abflachung (13) aufweisen und in je einer Ausnehmung (14) in der Flanschfläche (3) der einen Kupplungshälfte (1) angeordnet sind.

3. Abreißkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (10) als Kappe (11) ausgebildet sind, auf deren Flügelenden (15) sich die Ventilkörper (8) mit gegenüberliegenden kegelförmigen Stützflächen (16) in Offenstellung abstützen.

4. Abreißkupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente (20) als zweiteilige Gelenkhebel (21, 22) ausgebildet sind, wobei das freie Ende der einen Hebelstange (21) am Flansch (3) einer Kupplungshälfte (1) verstellbar angebracht ist, das freie Ende der anderen Hebelstange (22) sich am Ventilkörper (8) abstützt und die Gelenkhebel (21, 22) in fast gestreckter Lage die Ventilkörper (8) in Offenstellung halten.