NL1006805C1 - Snelkoppelingsinrichting voor droogkoppeling. - Google Patents

Description

- 1 -

Korte aanduiding: Snelkoppeiingsinrichting voor droogkoppeling.

5 De uitvinding heeft betrekking op een snelkoppeiingsinrichting volgens de aanhef van conclusie 1. Een dergelijke zogenaamde "dry break koppeling" kan in serie verbonden worden met een van een klep voorziene adapter die dan verbonden wordt met een reservoir. De beide in patrix en matrix aanwezige kleppen regelen de vloeistofstroom als, nadat patrix en matrix 10 gekoppeld zijn, door bediening en de daarmee gepaard gaande verdraaiing van het operationele deel van de koppeling, beide kleppen van hun klepzittingen worden afgelicht.

Bij de bekende droogkoppelingen laat de bedieningsveiligheid soms te 15 wensen over waardoor ongewenst vloeistofverlies kan optreden. Bovendien is de doorstroomopening belemmerd door a-symmetrisch aangebrachte constructieve elementen in die opening voor een klep die het schoonspoelen niet bevorderen. Vooral bij het gebruik voor voedingsmiddelen is het gewenst dat een ongestoorde doorstroming 20 mogelijk is en zich zo min mogelijk spleten en andere obstakels in de doorstroomopening bevinden.

De uitvinding beoogt om aan diverse nadelen tegemoet te komen en verschaft een snelle en ook lichte koppeling, compact van bouw die zeer 25 betrouwbaar is en gemakkelijk te bedienen is. De snelheid waarmee de doorstroming na aankoppeling tot stand wordt gebracht en na ontkoppeling het sluiten van beide kleppen tot stand komt, wordt bereikt doordat volgens de uitvinding in de matrix de spoedhoek van een schroefvormig verlopende groef in een deelsector een kwadratisch progressief verloop 30 vertoont van ca. 5° naar 50°. Daardoor wordt bewerkstelligd dat het lichten en/of sluiten van de klep soepel verloopt tijdens het omzetten van het draaimoment op de draaihuls in een axiale klepbeweging.

Volgens de uitvinding is voorts de combinatie binnenbus-draaihuls-35 bedieningsbus zodanig gedimensioneerd en opgesteld binnen het koppelingshuis dat daarmee een ongehinderde inwendig gladde en optimale doorstroomopening door de binnenbus ontstaat. Deze uitvoering maakt het mogelijk om de matrix gemakkelijk te reinigen hetgeen van bijzonder belang 1006805 i - 2 - is bij het gebruik van de dry brake koppeling voor het verpompen van voedingsmiddelen.

Teneinde de verschillende beweeglijke onderdelen in de matrix onderling 5 soepel te laten functioneren wordt volgens de uitvinding voorgesteld om de beweeglijke combinatie binnenbus-draaihuls-bedieningsbus met bijbehorende geleidingselementen en verbindingselementen binnen het koppelingshuis volledig tegen indringend vuil e.d. af te dichten met behulp van afdichtingsorganen, zoals afdichtingsringen of O-ringen.

10

De uitvinding zal hierna aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld nader worden toegelicht.

Fig. 1 toont in langsdoorsnede een matrix en patrix in ongekoppelde toestand; 15 Fig. 2 toont matrix en patrix in aangekoppelde toestand waarbij de beide kleppen nog op hun klepzittingen rusten;

Fig. 3 toont matrix en patrix in gekoppelde toestand waarbij na verdraaiing van een bedieningsbus beide kleppen van hun klepzittingen zijn gelicht en het te verpompen medium door de koppeling stroomt; 20 Fig. 4 toont de patrix in perspectivisch aanzicht;

Fig. 5 toont de bedieningsbus welke voorzien is van groeven;

Fig. 6 geeft een uitslag van het verloop van een groef in Fig. 5 weer;

Fig. 7 toont een zijaanzicht van de klep in de matrix;

Fig. 8 toont een overlangse dwarsdoorsnede van de klep in Fig. 7; 25 Fig. 9 toont een linker zijaanzicht volgens de pijl R in Fig. 7;

Fig. 10 toont een perspectivisch aanzicht van de schakelring; en Fig. 11 toont een bovenaanzicht van de schakelring.

In de Fig. 1-3 omvat de matrix M het cylindrische koppelingshuis 1 dat 30 plaats biedt aan een cylindrische draaihuls 2 die een bedieningsbus 3 concentrisch omgeeft, alsmede in het inwendige van de koppeling een binnenbus 4 dat als het ware een cylindrische holle klepsteel vormt voor de klep 5 waarvan de klepzitting 6 zich op de voorzijde van de bedieningsbus bevindt. Deze klep 5 omvat een brugstuk 7 waarvan de 35 beide uiteinden 9 op twee diametraal tegenover elkaar gelegen punten met het ondereinde van de binnenbus 4 zijn verbonden. Deze bedieningsbus 3 is aan zijn uiteinde concentrisch omgeven door een cylindrische mof 10 welke d.m.v. een schroefbout 11 verbonden is met de bedieningsbus 3. De « 1006805 - 3 - binnenomtrek 12 van het verwijde ondereinde 13 van de mof 10 vormt een concentrische geleiding voor het boveneinde van de mof 10, zoals getekend is in Fig. 3.

De patrix P in de Fig. 1-4 omvat een adapterhuis 14, een adapterflens 15 5 welke voorzien is van drie uitsparingen 16 alsmede een door een klepsteel 17 in de doorlaatopening 18 gepositioneerde adapterklep 19 welke in de stand volgens Fig. 1 door de heersende vloeistofdruk en de veerkracht van verend element 45 in het adapterhuis 14 tegen de klepzitting 20 wordt aangedrukt. Voor het aankoppelen van de patrix P aan de matrix M 10 bevinden zich in de randomtrek van de adapterflens 15 drie gelijke uitsparingen 16 terwijl zich in het onderste deel van de mof 10 een gelijk aantal nokrollen 21 bevindt, een en ander zodanig dat de onderlinge stand daarvan het mogelijk maakt om de patrix P tot voorbij de nokrollen 21 in de matrix M aan te brengen. Pas nadat deze positie is verkregen bestaat de 15 mogelijkheid om de adapterflens 15 in omtreksrichting te verdraaien.

Binnen in de mof 10 en concentrisch gelegen om de bedieningsbus 3 bevindt zich een in omtreksrichting beweegbare schakelring 22 die door de eerdergenoemde verplaatsing van de stootvlakken 23 aan de adapterflens 1 5 in beweging wordt gebracht. Tussen het ondereinde van draaihuls 2 en 20 een geleidebus 24 welke bevestigd is in de binnenomtrek van de mof 10 is een verende schakelpen 25 aangebracht waarbij een veer 26 die zich tegen de mof 10 afzet, deze schakelpen 25 met zijn afgeronde kop 27 tegen de draaihuls 2 aangedrukt houdt. Het ondereinde van de schakelpen 25 loopt door de geleidebus 24 door en rust dan tegen het gesloten 25 bovenvlak 28 van de schakelring 22. Wanneer nu de schakelring 22, nadat de uitsparingen 16 over de nokrollen 21 zijn gevallen, in omtreksrichting verdraaid wordt over een beperkte hoek van 120° van deze adapterflens 15 in de matrix M, komt in het gesloten bovenvlak 28 voor het ondereinde van de schakelpen 25 een penopening 29 vrij en kan de schakelpen 25 dan 30 omlaag bewegen. Deze beweging heeft tengevolge dat de mof 10 dan omhoog kan bewegen, zie Fig. 3. Gelijktijdig wordt dan de bedieningsbus 3, tegen de druk van veer 26 en schakelpen 25 in omtreksrichting om de bedieningsbus 3, omhoog gedrukt totdat de hoogste stand ervan in Fig. 3 bereikt wordt. Deze beweging is een gevolg van de omstandigheid dat de 35 draaihuls 2 via een buiten het koppelingshuis 1 gelegen, hier niet getekende, bedieningshandgreep, verdraaid wordt en het bovenste deel van de bedieningsbus 3, zie Fig. 5, voorzien is van een aantal, hier drie, ondiepe schroefvormig verlopende geleiding 30 die samenwerkt met een % 1006805 - 4 - geleidingselement in de vorm van een kogel 31. De verdraaiing veroorzaakt een axiale verplaatsing naar boven toe van de bedieningsbus 3 hetgeen in de stand in Fig 3 er toe leidt dat beide kleppen 5 resp. 19 van hun klepzittingen 6 resp. 20 afgelicht worden en bij gekoppelde matrix en patrix 5 een vrije doorstroming van het te verpompen medium kan plaatsvinden.

Voor de goede werking van de onderlinge verplaatsingen tussen de combinatie draaihuls 2, bedieningsbus 3 en binnenbus 4 is het wenselijk gebleken om een optimale samenwerking tussen de operationele onderdelen van de koppeling te waarborgen. Enerzijds worden daartoe 10 tussen de draaihuls 2 en de bedieningsbus 3 een tweetal afdichtingsorganen 32 in omtreksgroeven 33 van de binnenbus 4 aangebracht terwijl tussen het boveneinde van de binnenbus 4 en de draaihuls 2 alsmede tussen deze laatste en het boveneinde van de bedieningsbus b.v. in daartoe aangebrachte omtreksgroeven 34 resp. 35 15 0-ringen worden geplaatst. Ten opzichte van de draaihuls 2 is het boveneinde van de binnenbus 4 draaibaar gelegerd door middel van verbindingselementen in de vorm van kogels 36. Waar hier sprake is van kogels kunnen natuurlijk ook soortgelijke geleidingsorganen, zoals rollen, worden toegepast. Afhankelijk van het optreden van hogere krachten voor 20 het aan- resp. ontkoppelen kunnen ook meer verbindings- resp.

geleidingselementen in de vorm van kogels 31 of 36 worden toegepast. In Fig. 6 is een uitslag van de geleidingsgroef 30 in de bedieningsbus 3 van Fig. 5 getoond. De geleidingsgroef 30 omvat een aantal secties I t/m IV welke voor de werking van de koppeling van groot belang zijn. In sectie I 25 is de geleidingsgroef 30 met een kleine spoedhoek zelfremmend, d. w.z. dat de klep 5 in de gesloten stand ook inderdaad gesloten blijft. In sectie II is een betrekkelijk kleine spoedhoek gekozen. Bij dit verloop van de geleingsgroef 30 dienen de krachten voor het openen en sluiten van de klep 5 tegen de heersende druk van het te transporteren medium in 30 geleverd worden en moeten optredende wrijvingskrachten overwonnen worden. Bij een geringe spoedhoek kunnen de axiale krachten bij een geringer draaimoment voor een soepele bediening overwonnen worden. In sectie III is aan de geleidingsgroef 30 een grotere spoedhoek gegeven zodat bij de bediening bij een geringe hoekverdraaiing al direct een tamelijk 35 grote axiale verplaatsing van de klep 5 optreedt. Dit heeft het voordeel dat het aankoppelen tot stand gebracht wordt bij een kleine verdraaiing van de gebruikelijke bedieningshandgreep. Bovendien kan in sectie III het verloop van de spoedhoek nog verder toenemen omdat de krachtuitoefening voor 1006805 - 5 - het verplaatsen van de klep 5, nadat deze al is geopend, vervolgens veel lager kan zijn. In sectie IV is voor een zeer kleine spoedhoek gekozen waardoor het samenstel van de kleppen 5 en 19 in de geopende stand blijft staan. Teneinde een vloeiende beweging van de klep te bereiken is telkens 5 de overgang van de spoedhoek van de ene sectie naar de volgende geleidelijk en bij voorkeur volgens een tweedegraads kromme uitgevoerd. Bij verschillende toepassingen en optredende drukken kan de geleidingsgroef 30 in de bedieningsbus 3 telkens een ander verloop hebben met een variërende spoedhoek en met het doel om een snelle en soepele 10 axiale verplaatsing tot stand te brengen onder toepassing van een kleine hoekverdraaiing in combinatie met een laag bedieningsmoment.

Indien de schakelring 22 in de matrix M niet door het aankoppelen van de patrix P verdraaid wordt dan kan de kogel 31 zich niet in de geleidingsgroef 30 verplaatsen en is de dry brake koppeling volledig geblokkeerd en kan de 15 klep 5 niet open gaan. Op deze manier is de koppeling beveiligd tegen het open gaan van de klep 5 bij gebruik van een niet passende patrix P.

In de Fig. 7-9 is de constructie van de klep 5 getoond waarbij een gebruikelijke klepsteel vervangen is door twee overstaande brugdelen 37 en 38 welke een hoeksector van ca. 60° langs de omtrek van de klep 5 20 innemen en die onderaan voorzien zijn van een gat 39 ter bevestiging van het brugstuk aan het ondereinde van de binnenbus 4 met behulp van bijvoorbeeld cilindrische pennen. Deze klepconstructie heeft ten doel om de doorstroming van het medium te begunstigen omdat zo minder wrijvingsweerstand zal optreden in het midden van de stroming en het 25 inwenige van de koppeling glad is. Dit laatste is ook van voordeel bij het reinigen ervan.

In de Fig. 1-3 is voorts een afdichtingsring 40 getoond welke bij aangekoppelde matrix/patrix M,P de afdichting tot stand brengt tussen het ondereinde van de bedieningsbus 3 en de inlaatopening 41 aan de zijde van 30 de adapterflens 15.

Conclusies 1006805 35

Claims (7)

1. Snelkoppelingsinrichting van het type voor het onderling zgn. droog aan-resp. ontkoppelen van een daartoe aangepast slangeinde, nader te noemen 5 matrix (M), met een overeenkomstig uitgeruste contra-aansluiting, hierna te noemen patrix (P), waarbij een patrix (P), inwendig voorzien is van een eerste klepzitting (20) met bijbehorend eerste kleporgaan (17), en uitwendig tevens voorzien is van een aankoppelbare flens (15) welke aan zijn randomtrek enkele uitsparingen (16) omvat en waarbij een matrix (M) 10 voorzien is van een koppelingshuis (1) waarin zich contra-elementen of nokrollen (21) bevinden voor het daarin vergrendelen van eerdergenoemde koppelingsflens (15) aan de patrix (P) ten opzichte van de nokrollen (21) aan de matrix (M) en voorts in combinatie en concentrisch t.o.v. elkaar en in axiale richting onderling verplaatsbaar, zich daarbinnen en geleid door 15 het koppelingshuis (1) eerst een draaibare huls (2) bevindt welke op zijn beurt een bedieningsbus (3) omgeeft en deze draaibare huls (2) voorts een binnenbus (4) omgeeft, een en ander zodanig, dat een concentrische verdraaiing van de draaibare huls (2) telkens een axiale verplaatsing van de bedieningsbus (3) veroorzaakt, die, daarbij concentrisch langs zijn 20 buitenomtrek geleid, enerzijds door een wanddeel van het koppelingshuis (1) resp. anderzijds door de binnenomtrek van de draaibare huls (2) geleid wordt, terwijl het naar de koppelingsopening van de patrix (P) gekeerde gedeelte van de binnenbus (4) voorzien is van een ondersteuningselement voor een tweede kleporgaan (5) waarvan de bijbehorende tweede 25 klepzitting (6) is aangebracht op het onderste deel van de bedieningsbus (3) dat zich tot in de koppelingsopening uitstrekt en geleidingsmiddelen tussen draaibare huls (2), bedieningsbus (3) en binnenbus (4) enerzijds gevormd worden door schroefvormige geleidingsgroeven (30) in de bedieningsbus (3) welke zich telkens over een deelsector van diens omtrek 30 uitstrekken en anderzijds door daarmee samenwerkende beweeglijke rolorganen (31,36), een en ander zodanig dat een axiale verplaatsing van de combinatie binnenbus-draaibarehuls-bedieningsbus (4,2, 3) hettweede kleporgaan (5) opent resp. sluit, met het kenmerk, dat de spoedhoek van een schroefvormige geleidingsgroef voor de beweeglijke rolorganen (31) in 35 een deelsector een kwadratisch verloop vertoont van ca. 5 ° oplopend naar ca. 50° en weer terug (Fig. 6).

2. Snelkoppelingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 1006805 - 7 - combinatie binnenbus-draaibare huls-bedieningsbus (4, 2, 3) zodanig gedimensioneerd en opgesteld is binnen het koppelingshuis (1) dat daarmee een ongehinderde inwendige gladde en optimale doorstroomopening door de binnenbus (4) gevormd wordt. 5

3. Snelkoppelingsinrichting volgens conclusie 1 en/of 2, met het kenmerk, dat de beweeglijke combinatie binnenbus-draaibare huls-bedieningsbus (4, 2, 3) met bijbehorende geleidingselementen (31) en verbindingselementen (36) binnen het koppelingshuis (1) volledig tegen indringend vuil e.d. is 10 afgedicht met behulp van afdichtingsorganen (32) en (34,35).

4. Snelkoppelingsinrichting volgens conclusie 1 en/of 2, met het kenmerk, dat concentrisch om de bedieningsbus (3) en ter hoogte van de tweede klepzitting (6) een schakelring (22) is aangebracht, die in werking treedt 15 wanneer de patrix (P) aangekoppeld is in het koppelingshuis (1) en de adapterflens (15) met uitsparingen (16) in omtreksrichting over een bepaalde koppelingshoek van ca. 10° tot 30 ° verdraaid wordt waardoor de schakelring (22) over eenzelfde hoek wordt aangedreven en een schakelelement (25) door een axiale uitsparing (29) in de schakelring (22) 20 geleid wordt, een en ander zodanig dat een verplaatsing in omtreksrichting van de schakelring (22) een axiale verplaatsing van het schakelelement (25) tengevolge heeft die de axiale beweging van het tweede kleporgaan (5) in de matrix (M) teweegbrengt.

5. Snelkoppelingsinrichting volgens een der voorgaande conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het tweede kleporgaan (5) in verbinding staat met de binnenbus (4) door middel van een opengewerkt brugstuk (7).

6. Snelkoppelingsinrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het 30 kenmerk, dat de binnenbus (4) welke afdichtend geleid wordt in de bedieningsbus (3) voorzien is van een aantal omtreksgroeven (33) voor afdichtingsringen (32) met daartussen een extra omtreksgroef (44) welke geschikt is voor het aanbrengen van een hoeveelheid van een smeermiddel.

7. Snelkoppelingsinrichting volgens een der voorgaande conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de geleidingselementen (31) en/of de verbindingselementen (36) gevormd worden door op zichzelf bekende kogels. 1006805