NO148788B - Anordning for loesgjoerbar tilkobling av en grenledning til en trykkledning. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for løsgjørbar tilkobling av en grenledning til en mateledning som fører et trykkmedium, og som er forsynt med en flerhet utløpsventiler anordnet med innbyrdes avstand i mateledningens lengderetning, hvor grenledningen er forsynt med et langs mateledningen forskyvbart koblingslegeme, og hvor dette koblingslegeme er forsynt med midler for automatisk sentrering av dens innløps-åpning med utløpsåpningen av vedkommende utløpsventil i en tilkoblingsstilling, så vel som for åpning av utløpsventilen i denne tilkoblingsstilling og for avtetning utad av den således tilveiebragte tilkoblingsforbindelse under pådrag av trykkmediet.

Det er kjent koblingsanordninger som er fast montert

på en grenledning for en trykkledning. Her opprettes tilkobling ved hjelp av et koblingsledd som innføres mot trykket i trykkledningen og fjernes igjen for frakobling. Det er en ulempe at koblingsanordningen bare kan flyttes med stor arbeidsinnsats ved forandring av arbeidsplassen..

Det er videre kjent en anordning (US-PS 3 195 562) hvor en parallelt med trykkledningen ført koblingsanordning er bevegbar og kan kobles med utløpsventiler som er anordnet på trykkledningen. Her er det ved hver tilkobling anordnet en dobbeltsidig, skrå føringskanal, ved hjelp av hvilken en støter, anordnet i koblingsanordningen, forspennes for åpning av utløpsventilen. Konstruksjonsinnsatsen er betydelig ved denne utførelse, og det kreves store forskyvningskrefter i området for utløpsventilene.

Oppfinnelsen går ut på å utforme en anordning av den innledningsvis nevnte type slik at tilkobling blir mulig langs en trykkledning med ringe konstruktiv innsats, og at det oppnås stor funksjonssikkerhet ved god betjeningskomfort og på en økonomisk fordelaktig måte.

Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at koblingslegemet oppviser et tetningselement som i tilkoblingsstilling omgir utløpsåpningen, og som etter åpning av vedkommende utløps-ventil er pådragbart med trykket av mediet i mateledningen, at koblingslegemet videre oppviser et trykkammer som etter tilveiebringelse av koblingsforbindelsen med mateledningen er pådragbart med matetrykket, og at trykkammeret oppviser en avlastningsåpning med et tilhørende lukkeorgan, hvilket lukkeorgan også indirekte via en forstyreventil betjener utløpsventilen slik at trykket avlastes.

Oppfinnelsen er illustrert ved noen utførelseseksempler vist på tegningene, og er nærmere beskrevet nedenfor. På tegningene viser

fig. 1 et skjematisk tverrsnitt av en anordning ifølge oppfinnelsen i ikke tilkoblet driftsstilling,

fig. 2 anordningen ifølge fig. 1 i tilkoblet driftsstilling ,

fig. 3 et tverrsnitt av en utløpsventil for anordningen ifølge fig. 1,

fig. 4 et tverrsnitt gjennom en variant av utløps-ventilen,

fig. 5 en skjematisk gjengivelse av anordningen av utløpsåpningene i trykkledningen,

fig. 6 et skjematisk tverrsnitt av ytterligere en utførelsesform av anordningen ifølge oppfinnelsen,

fig. 7 et vertikalsnitt gjennom en forstyrt utløps-ventil,

fig. 8 et vertikalsnitt av en koblingsanordning, som samvirker med utløpsventilen ifølge fig. 7,

fig. 9 et snitt etter linjen III - III på fig. 2, og

fig. 10 et tverrsnitt av en ledning som opptar en utløpsventil som vist på fig. 7.

På fig. 1 og 2 er vist en trykkledning 101, bestående av et firkantprofilrør (fig. 3, 4 og 10), på hvilket en koblingsanordning med et koblingslegeme 110 er forskyvbart ført. Koblingslegemet 110 kan bringes i samvirkende forbindelse med en utløpsventil 100 i ledningen 101.

Utløpsventilen 100, hvorav trykkledningen 101 som regel har flere (fig. 5), omfatter en slissformet utløps-åpning 102 som forløper gjennom ledningen 101. Åpningen 102 er konisk utvidet utad og indre skulder danner et ventilsete 107 for et bevegelig ventillegeme 103, som består av et gummielastisk materiale med et avstengningsparti 105, som bæres av et membranparti 104. Fra membranpartiet 104 rager et kantparti 106 oppad. Ventillegemet 103 er med kantpartiet 106 avstøttet både mot øvre vegg og mot sideveggene (fig. 3 og 4) av ledningen 101, slik at et kammer 120 begrenses.

Det egentlige avstengningsparti 105 i membranpartiets 104 område kan presses opp i kammeret 120 (fig. 2) "for å løfte avstengningspartiet 105 fra ventilsetet 107. Indre ribber 108 på avstengningspartiet 105 danner en bevegelsesbegrens-ning. Legemets 103 avstengningsparti 105 er dessuten sen-tralt gjennomtrengt av en forstyreventil 111, som med sin frie ende rager forbi åvstengningspartiets 105 avstengnings-flate, men er nedsenket med henblikk på ledningens 101 nedre ytterflate. Forstyreventilen 111 er lagret vippbar i det minste i rørets lengdeakse i avstengningspartiet 105. Derfor er en boring 112 i avstengningspartiet 105 konisk utvidet nedad. Forstyreventilen 111 er i avstengningsstilling med en skulder 113 i tettende anlegg mot innerveggen av avstengningspartiet 105, og er pådratt med en fjær 114, f.eks. en spiral- eller bladfjær (fig. 3). Spor 115 i forstyreventil-ens 111 spindel tillater utstrømning av trykkmediet fra kammeret 120. Innstrømning av trykkmediet i det indre av ventillegemet 103 hhv. kammeret 120 muliggjøres ved en strupeboring 116 i membranpartiet 104. Strupeboringens 116 strømningstverrsnitt er vesentlig mindre enn strømningstverr-snittet av strømningssporene 115, slik at det ved åpning av forstyreventilen 111 oppnås et momentant trykkfall i kammeret 120.

Når ledningen 101 står under trykk, er en ringe kraft tilstrekkelig for åpning av utløpsventilen 100, ved først å åpne forstyreventilen 111 ved vipping eller innpresning.

Som følge av trykkfallet i kammeret 120 vil avstengningspartiet 105 løfte seg av seg selv og/eller under påvirkning av en ringe kraft utenfra, for å frigi den slissformede åpning 102, gjennom hvilken trykkmediet i trykkledningen 101 kan strømme ut. Dersom åpningskraften på ventilen 111 og eventuelt også holdekraften på avstengningspartiet 105 opp-heves, vil det etter at ventilen 111 er vendt tilbake til avstengningsstilling bygge seg opp et nytt trykk i kammeret 120 gjennom boringen 116. Dette trykk blir virksomt som avstengningstrykk mot ventillegemets 103 avstengningsparti 105.

Til åpning av utløpsventilen 100 og tilkobling av en grenledning brukes koblingslegemet 110. Dette omfatter en sleideføring 121, som omslutter ledningen 101 på en slik måte (fig. 3) at den med sikkerhet lett kan forskyves. Koblingslegemet 110 har en port 122, som kan forbindes med en grenledning. Porten 122 kan via et trykkammer 123 og en tilkoblingsåpning 124 forbindes med åpningen 102 for utløpsventilen 100, som vist i detalj på fig. 2. Tilkoblingsåpningen 124 befinner seg i en membran 125, som er lagt inn i trykkammeret 123 og ensidig pådrar trykkledningens 101 vegg. Membranen 125 er formtilpasset innlagt i et spor 126 i trykkammerets 123 vegg. Tilkoblingsåpningen 124 i membranen 125 har likeledes slissform. Ved innstrømning av trykkmediet gjennom tilkoblingsåpningen 124, utøver trykkmediet et trykk mot membranens 125 innerflate, slik at membranen 125 presses mot nedre vegg av ledningen 101.

Koblingslegemet 110 er utført med et betjeningselement 130, som kan påvirkes utenfra for åpning av forstyreventilen 111 og eventuelt av utløpsventilens 100 avstengningsparti 105, når koblingslegemet kjøres forbi utløpsventilen. Betjeningsorganet 130 er utført som en tapp 131 som rager nedenfra inn i trykkammeret 123, er ført i en boring 132 og ender i en betjeningsknapp 133 med en tetningsskulder 134, samt står under påvirkning av en trykkfjær 13 5. Tappen 131 er i en ende forsynt med en rulle 136 som strekker seg gjennom tilkoblingsåpningen 124, men ved forskyvning av koblingslegemet 110 kan rulle på nedre mantelflate av trykkledningen 101. På fig. 1 står trykkammeret 123 via et åpent spor 137 i tappens 131 boring 132 i forbindelse med omgivel-sene. I lukkestilling er sporet 137 lukket av tetnings-skulderen 134 på tappens 131 hode 133 (fig. 2).

For tilkobling blir koblingslegemet 110 med et enkelt håndtrykk skjøvet til den stilling som er vist på fig. 2. Dette kan skje med en rask håndbevegelse, uten at man må passe på en nøyaktig tilkoblingsstilling, da den omtalte anordning selv oppretter sin tilkoblingsstilling og deretter fikserer denne. Når rullen 136 ved nevnte forskyvning kommer i området for slissen 102, kan den under påvirkning av fjæren 135 føres ned i slissen og derved vippe forstyreventilen 111, slik at utløpsventilen straks når sin åpne stilling og trykkmediet strømmer inn i tilkoblingsåpningen 124. Derved bygges det opp et trykk i trykkammeret 12 3,

som presser membranen 125 mot trykkledningens 101 mantel med så høyt trykk at manuell forskyvning av koblingslegemet 110 på trykkledningen 101 ikke lenger er mulig. Samtidig sikres en trykktett tilkobling på denne måte.

For/avstengning av ventilen 100, hhv. for forskyvning -av koblingslegemet 110, trekkes betjeningsorganet 130 mot fjærens 135 virkning i retning nedad. Forstyreventilen 111 vender da tilbake til avstengningsstilling og lukker derved utløpsventilen 100. Samtidig vil betjening av tappen 131 åpne avlastningsåpningen 137. På grunn av det derav følgende trykkfall i trykkammeret 123, blir membranens 125 innerflate avlastet og koblingslegemet kan igjen lett forskyves. På samme måte kan koblingslegemet 110 også forskyves forbi en utløpsventil 100 uten utløsning og åpning av denne.

Betjeningsorganet 130 kan også være utformet på en annen måte, f.eks. som en tapp som kan betjenes med en betje-ningsarm og bærer en fjærende meie. Utløpsåpningene 102

kan ha forskjellige former. Koblingslegemet kan også være utformet for samtidig betjening av flere utløpsventiler.

På fig. 3 danner ledningens 101 tverrsnitt et flatt rektangel med en festeflens 201'. Da ventillegemet 103 av stabilitetsgrunner har en forholdsvis flat tverrsnittsform, kan det ved stort virksomt tverrsnitt, som på fig. 4, monteres et hult støttelegeme 150 i området for hvert ventillegeme 103, eller et dobbeltrør med åpninger 151 mellom de enkelte ut-løpsventiler. Den omtalte koblingsprosess skjer i løpet av en brøkdel av et sekund, og den nødvendige betjeningskraft må bare svare til koblingslegemets forskyvningsmotstand før kobling og. utgjør ca. 0,2 kp.

Anordningen som er vist på fig. 6 viser en ledning 201, f.eks. et firkantrør, på hvilket koblingslegemet 210 er ført og koblet til en utløpsventil 200. Sistnevnte har en slissformet utløpsåpning 202, hvis indre skulder danner et ventilsete 207 for et ventillegemet 203 med en fjærelastisk rulle-membran 204 og en tetningsplate 205 forbundet med membranen. Rullemembranens 204 kanter 206 er forbundet med ledningen 201 med skruer.

For tilkobling av en grenledning brukes et koblingslegeme 210 som er ført på ledningen 201 og har et trykkammer 223 med en port 222 og en membran 225 med en tilkoblingsåpning 224. Membranen er formtilpasset innført i et spor 226 i trykkammeret 223. Ved åpning av utløpsventilen 200 presser det innstrømmende medium membranen 225 trykktett mot nedre vegg av ledningen 201.

Koblingslegemet bærer videre et utenfra påvirkbart betjeningsorgan for avtetning av tetningsplaten 205 når koblingslegemet 210 passerer over en utløpsventil 200.

Betjeningsorganet 230 omfatter to tapper 232 som er anordnet ved siden av hverandre og bæres av en sleide 231. Den vertikalt førte sleide 231 påvirkes av en fjær 233 og presses mot ventillegemet 203. Når det ikke foreligger en ytre kraft P, går sleiden 231 i sin øvre ytterstilling, hvor tappene 232 støter opp ventillegemet 203. Ved denne stilling er en trykkavlastningsboring 235, som står i forbindelse med trykkammeret 223, lukket. Videre bærer tappene 232 en trykk-ring 236 som legger seg mot membranen 225 når tappene 232 løftes. Ved tilbaketrukken tapp 231 kan koblingslegemet 210 lett forskyves på ledningen 201 og føres til en ny koblings-stilling. Det er derved ikke nødvendig å akte nøye på tilkoblingsstillingen, da tilkoblingsstillingen automatisk opprettes og fikseres slik det er beskrevet i forbindelse med fig. 1 og 2.

Betjeningsorganene kan også være utformet på en annen måte, se utførelseseksempelet ifølge fig. 7 - 10. Utløps-ventilen 300, som vist på fig. 7, er montert på en innsats-plate 301, som er innpasset mellom to steg 302 for et fir-kantrør 303 (se fig. 10), og fastholdt av en stoppring 304 som kan skyves inn fra siden. Innsatsplaten 301 ligger da i anlegg mot bunnen 305 av det firkantformede rør 303, mens utløpsventilen 300 rager gjennom en åpning 306 i bunnen 305 inn i rørets 303 indre. Utløpsventilen 300 har et ventillegeme 307 og et ventildeksel 308, som på ikke nærmere vist måte er forbundet med innsatsplaten 301. Forbindelsen med rørets 303 indre rom dannes av en tilførselsledning 309,

som er lukket med en membran 310, som er lagt inn mellom ventillegemet 307 og ventildekselet 308. Membranen presses av svake fjærer 311 over en bunn 312 på et ventilsete 313, som er anordnet i ventillegemet 307 og omgir utløpet 314, som strekker seg gjennom innsatsplaten 301. I innsatsplaten 301 har utløpet 314 knaster 315 for en bajonettlås ved hvis hjelp rørledningen kan tilkobles direkte på utløpet 314.

Åpningsorganene for åpning av utløpsventilene er en forstyreventil 317, som er belastet av en fjær 316, forstyre-ledninger 318, 319 med et strupested 320 og en støtstang 324 med en meie 321. Ved åpning av forstyreventilen 317 dannes et undertrykk på dekselsiden av membranen 310 som følge av strupestedet 320, slik at membranen 310 løftes og forbindelsen mellom tilførselsledningen 309 og utløpet 314 opprettes.

Forstyreventilen 317 åpnes mekanisk ved løfting av støtstangen 324, som rager inn i området for uttagningen 322. Dette skjer ved hjelp av en fjærbelastet aktuator 351

i koblingslegemet 352.

Fordelen ved utløpsventilen 300 er at den muliggjør meget enkelt ettersyn. Når stoppringen 304 er fjernet, kan innsatsplaten 301 tas ut, ventilen etterses og platen settes inn igjen. Til avtetning av røret 303 utad er det anordnet en myk tetning 323 i innsatsplaten 301. I forstyreledningen 318 kan det uten vanskelighet monteres et filter. Fordi forstyreledningens 318 munning ligger over bunnen 305, skjer det dog liten forurensning av forstyringen.

På fig. 8 og 9 ses koblingsanordningen 350 som er ■forskyv-bar langs røret 303. Den omfatter et parallellepipedisk koblingslegeme 352, to sidevanger 353 med løperuller 354, hvor sidevangene er festet på hver sin side av koblingslegemet 352, en svingarm 356 som er lagret i koblingslegemet 35 2 og er forsynt med en gjennomgående ledning 3 55 og betjeningsorganer 357 som ligger i koblingslegemet 352, på siden av røret 303 og tjener til åpning av forstyreventilen 317. I sin frie ende har svingarmen 356 et tilkoblingshode 358, hvor det er skrudd inn et rørkoblingsstykke 359 med en

munning 360 for opptagelse av en slange 361.

Svingarmen 356 er svingbar rundt en hul tapp 3 62, gjennom hvilken trykkmediet fra røret 303 ledes via et trykk-kammer 363 til den gjennomgående ledning 355.

Nær bunnen av trykkammeret 3 63 er det anordnet en ledningsmunning 364, gjennom hvilken trykkmediet fra ledningen 303 tilføres slangen 361. Forbindelsen mellom munningen 364 og den hule tapp 363 kan benyttes for anbringelse av forskjellige ledningskomponenter. Som vist på fig. 3, danner munningen 364 sete for en tilbakeslagskule 366 som er belastet med en fjær 365. Gjennom en passasje 367 i sidevangen 353 kommer trykkmediet inn i en hul flens 368, som er festet til sidevangen 353 og hvis uttagning danner en ekstern forbindelsesledning 369 mellom munningen 364 og inntaket til den hule tapp 3 62. Denne forbindelse, som ligger på utsiden av sidevangen 353, kan benyttes for montering av ledningskomponenter, f.eks. en trykkregulerings-ventil 370 og en smøreanordning 371, se venstre side av fig. 9. Inntaket A danner her tilførselsledningen fra munningen 364 og B danner inntaket i den hule tapp 362. Det er også mulig å montere andre ledningskomponenter eller en enkelt ledningskomponent.

Betjeningsorganene 357, som er anordnet i trykkammeret 363, omfatter et innsatslegeme 376 hvor en fjær 378 presser mot en aktuator 351 som er forbundet med svingarmen 356 via en strekkstang 380. Når svingarmen 356 svinges bort fra røret 303 ved at det trekkes i slangen 361, beveges betjeningsorganene 357, dvs. aktuatoren 351, også bort fra røret 303, slik at åpningsorganene for utløpsventilen 300 ikke betjenes og utløpsventilen forblir lukket når koblingsanordningen 350 passerer. Hvis det ikke trekkes i svingarmen 356, blir forstyreventilen 3.17 støtt opp når den kommer i flukt med aktuatoren 351. Trykkmediet som trer inn i trykkammeret 363 påvirker baksiden av en membran 382,'som derved presses mot innsatsplaten 301 og oppretter trykktett avstengning mellom innsatsplaten 301 og koblingsanordningen 350.

For å løsgjøre tilkoblingen luftes trykkammeret 363 via en lufteventil 383 som betjenes med en støtstang 384, som er

forbundet med svingarmen 356.

De enkelte deler av utløpsventilen og koblingsanordningen kan delvis være fremstilt av kunststoff eller av metall. Det parallellepipediske rør 303 er hensiktsmessig et ekstru-dert profil på hvilket stegene 302 for opptagelse av innsatsplaten 301 kan være anordnet. Stegene 302 danner på over-siden en løpeflate 385 for løperullene 354 for koblingsanordningen 350. Ytterligere et steg 386 kan anordnes på røret 303 for opptagelse av et forheng 387 (fig. 10).

Betjeningen av koblingsanordningen ved hjelp av slangen 361 utgjør en særdeles enkel løsning. Ved å trekke i skrå retning i slangen 361 blir tilkoblingen løsgjort, hhv. tilkobling hindret og koblingsanordningen 350 kan forskyves på røret 303 uten at en utløpsventil åpnes. Hvis koblingsanordningen 350 beveges uten trekk i slangen 361, skjer tilkoblingen av munningen 364, hhv; slangen 361 til røret 303.

Ved den omtalte anordning er tilkoblingsorganene,

særlig membranene for avtetning av trykkammeret på trykk-ledningssiden, anordnet i koblingslegemet. Det er dog også mulig å anordne disse membraner på trykkledningen. Det betyr at det for hver utløpsventil må anordnes en membran. Eventuell membranslitasje blir da fordelt på flere membraner.

Hvis det er behov for trykkangivelse for grenledningen, kan det på svingarmen 356 (fig. 8) anordnes et manometer som kan avleses nedenfra.

Claims (12)

1. Anordning for løsgjørbar tilkobling av en grenledning til en mateledning som fører et trykkmedium, og som er forsynt med en flerhet utløpsventiler anordnet med innbyrdes avstand i mateledningens lengderetning, hvor grenledningen er forsynt med et langs mateledningen forskyvbart koblingslegeme, og hvor dette koblingslegeme er forsynt med midler for automatisk sentrering av dens innløpsåpning med utløps-åpningen av vedkommende utløpsventil i en tilkoblingsstilling, så vel som for åpning av utløpsventilen i denne tilkoblingsstilling og for avtetning utad av den således tilveiebragte tilkoblingsforbindelse under pådrag av trykkmediet, karakterisert ved at koblingslegemet oppviser et tetningselement (125, 225, 382) som i tilkoblingsstilling omgir utløpsåpningen (102, 202, 314), og som etter åpning av vedkommende utløpsventil (100, 200, 300) er pådragbart med trykket av mediet i mateledningen (101, 201,

303), at koblingslegemet videre oppviser et trykkammer (123, 223, 363) som etter tilveiebringelse av koblingsforbindelsen med mateledningen er pådragbart med matetrykket, og at trykk-kammeret (123, 223, 363) oppviser en avlastningsåpning (137, 237) med et tilhørende lukkeorgan (134, 234, 383), hvilket lukkeorgan også indirekte via en forstyreventil (111 -115, 317) betjener utløpsventilen slik at trykket avlastes.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at grenledningens koblingslegeme oppviser betjeningsorganer (130, 230, 357) som i koblingslegemets tilkoblingsstilling i forhold til angjeldende utløpsventil aktiverer den tilhørende forstyreventil for åpning av utløpsventilen.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at betjeningsorganene (130, 230, 357) står under inn-flytelse av en forspenningsfjær (135, 233, 378) og bærer en aktuator (136, 232, 351) for betjening av forstyreventilen (111 - 115, 317) for utløpsventilen (100, 200, 300).

4. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at koblingslegemets betjeningsorganer (130, 230, 357) kan betjenes av en sleide (131, 231) hhv. en svingarm (356).

5. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at hver utløpsventil (100) har en utløpsåpning (102) hvis indre skulder (107) danner et ventilsete for et ventillegeme (103) , som består av et elastisk materiale og avgrenser et forstyre-ventilkammer (120) .

6. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at utløpsventilen (200) har et ventillegeme (203) med en elastisk holde- og føringsanordning (204) og en tetningsplate, (205) .

7. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at utløpsventilen og dens forstyreorganer (316 - 321,

324) som samvirker med koblingslegemets betjeningsorgan (357),er lagret på en innsats (301) som kan festes til ledningens vegg (305).

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at innsatsen er en plate (301), som kan føyes inn mellom to steg (302) på ledningen (303) og omfatter en stoppring, hvor stoppringen (304) ligger i et spor (302') som er inn-arbeidet i stegene (302) og platen (301).

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at forstyreventilen (317) har en støtstang (324) som har en kam (321) , hvor støtstangen (324) , som danner en del av betjeningsorganet,■ ligger i en uttagning (322) i platen (301) , mens en aktuator (351) som samvirker med støtstangen

(324) danner en del av betjeningsorganet (357).

10. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at betjeningsorganet omfatter en hul, bevegelig arm, f.eks. en svingarm (356), som er forbundet med aktuatoren (351) og forbinder munningen (364) med grenledningen (361) , og på hvilken grenledningen (361) er tilkoblet.

11. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at det på koblingslegemet, mellom munningen (364) og armen (356) er festet valgfritt monterbare servo-organer, f.eks. en trykkregulator (370) og/eller en smøreanordning (371).

12. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at en tilbakeslagsventil (365, 366) er anordnet ved munningen (364).