NO163154B

NO163154B - BROUGHT CONNECTION FOR HOSE CABLES.

Info

Publication number: NO163154B
Application number: NO84843047A
Authority: NO
Inventors: Frank E King; Reginaldw Lang
Original assignee: Alpha Process Control
Priority date: 1982-11-30
Filing date: 1984-07-27
Publication date: 1990-01-02
Also published as: NO843047L; DK368484D0; JPS60500726A; DK368484A; NO163154C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår bruddkobling for bruk med en slangeledning eller rørledning av den art som angitt i innledningen til krav 1. The present invention relates to a break coupling for use with a hose line or pipeline of the type specified in the introduction to claim 1.

Det er et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en frakoblingskobling som er enkel og robust og tilfreds-stillende sikker ved drift. It is an object of the present invention to provide a disconnection coupling which is simple and robust and satisfactorily safe in operation.

Britisk patentsøknad nr. 2076917 viser eksempler på frakob-1ingskoblinger på rørledninger. British Patent Application No. 2076917 shows examples of disconnect couplings on pipelines.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en bruddkobling av den innledningsvis nevnte art ved hjelp av hvilken ovenfornevnte formål tilveiebringes og hvor det er mulig å foreta en bruddkobling fra et fjerntliggende sted, f.eks. manuelt. De karakteristiske trekkene ved foreliggende oppfinnelse fremgår av krav 1. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av de øvrige uselvstendige kravene. According to the present invention, a break connection of the type mentioned at the outset is provided by means of which the above-mentioned purpose is provided and where it is possible to make a break connection from a remote location, e.g. manually. The characteristic features of the present invention appear from claim 1. Further features of the invention appear from the other independent claims.

Det andre koblingselementet kan også være av en generell rørform og for forbindelse ved dens ene ende med en fluidums-tilførsel eller et fluidumsleveringspunkt også forsynt ved dens andre ende med en flate for å bli fastholdt i tettende forbindelse med komplementærflaten til det første koblingselementet, idet det andre koblingselementet videre innbefatter ventilsete og et ventilelement, et fjærorgan som presser ventilelementet mot lukkende forbindelse med setet, med hvor ventilelementet vanligvis blir fastholdt mot fjærorganet ut av forbindelse med ventilsetet inntil koblingselementene er adskilt ved at den skjøre innretning brytes. The second coupling element may also be of a general tubular shape and for connection at one end thereof with a fluid supply or a fluid delivery point also provided at its other end with a surface to be retained in sealing connection with the complementary surface of the first coupling element, the the second coupling element further includes a valve seat and a valve element, a spring element which presses the valve element towards closing connection with the seat, with which the valve element is usually held against the spring element out of connection with the valve seat until the coupling elements are separated by breaking the fragile device.

Adskillelsesinnretningen kan fortrinnsvis innbefatte en ringformet kanal ved flaten av en av koblingselementene og ringformet stempel eller en stempelanordning glidbart opptatt i kanalen, hvorved tilførselen av fluidumstrykket til bunnen av kanalen vil drive stempelet til å samvirke med flaten til det andre koblingselementet og adskille koblingselementene. Den skjøre innretningen innbefatter fortrinnsvis flere skjøre koblinger som hver har et endeavsnitt av spadeform bg er utformet med gjennomgående åpninger for å motta en festestift, et gjenget avsnitt på den andre enden for å motta en mutter eller lignende og et mellomliggende avsnitt av redusert tverrsnitt. The separation device can preferably include an annular channel at the surface of one of the coupling elements and an annular piston or a piston device slidably engaged in the channel, whereby the supply of the fluid pressure to the bottom of the channel will drive the piston to cooperate with the surface of the other coupling element and separate the coupling elements. The frangible device preferably comprises several frangible links each having a spade-shaped end section bg designed with through openings to receive a fastening pin, a threaded section at the other end to receive a nut or the like and an intermediate section of reduced cross-section.

Styrefatninger kan bli dannet i flaten til en av koblingselementene, med styretapper som rager fra flaten til de andre koblingselementene for å samvirke med styrefatningene og motstå relativ dreining av koblingselementene. Vibrasjons-dempere kan også være anordnet for å motstå ventilelementenes lukkegrad. Guide sockets may be formed in the surface of one of the coupling elements, with guide pins projecting from the surface of the other coupling elements to engage the guide sockets and resist relative rotation of the coupling elements. Vibration dampers can also be arranged to resist the closing degree of the valve elements.

Utførelsesformer for oppfinnelsen skal nu bli beskrevet ved hjelp av eksempler med henvisning til tegningene, hvor: iFigur 1 viser et snitt gjennom en form for bruddkobling ifølge oppfinnelsen for en slangeledning. Embodiments of the invention will now be described by means of examples with reference to the drawings, where: iFigure 1 shows a section through a form of breaking connection according to the invention for a hose line.

Figur 2 viser et snitt langs linjen II - II på figur 1. Figure 2 shows a section along the line II - II in Figure 1.

Figur 3 viser et delriss i retning av pilen III på figur 1. Figur 4 viser et delesnitt av en modifisert form av en kobling ifølge foreliggende oppfinnelse. Figure 3 shows a partial view in the direction of arrow III in Figure 1. Figure 4 shows a partial section of a modified form of a coupling according to the present invention.

Med henvisning til figur 1 - 3 innbefatter bruddkoblingen With reference to figures 1 - 3 includes the breaking link

to elementer som har husdeler 10 og 11 av generelt rør-formet form, som er utformet ved deres tilliggende ender med samvirkende tettende flater 12 og 13. Ved deres lengst borteliggende ende er delene utformet med borede flenser two elements having housing parts 10 and 11 of generally tubular shape, which are formed at their adjacent ends with cooperating sealing surfaces 12 and 13. At their farthest end, the parts are formed with drilled flanges

14, 15 for forbindelse med endene til en slangeledning (ikke vist) for å levere farlig fluidum, slik som væske-formet petroleumsgass (LPG). 14, 15 for connection with the ends of a hose line (not shown) for delivering hazardous fluid, such as liquefied petroleum gas (LPG).

Delene 10 og 11 er hver utformet med flenser 16 og 17, henholdsvis,som er koblet sammen med tre skjøre koblinger 18. Som vist på figur 1 har kobling 18 ved en ende et spade-formet blad 19, utformet med en boring for en festestift 20 Parts 10 and 11 are each formed with flanges 16 and 17, respectively, which are connected by three fragile links 18. As shown in Figure 1, link 18 has at one end a spade-shaped blade 19, formed with a bore for a fastening pin 20

og ved den andre enden et gjenget avsnitt 21 for å motta en skjæremutter 22 og et styrestykke 23. Et brytbart avsnitt 24 av redusert tverrsnitt strekker seg mellom bladet 19 og styrestykket 23. Bladene 19 går inn i spaltene 25 i flensen til husdelen 11 med stiftene 20 samvirkende med fordypninger i flensen 17, og de gjengede avsnittene 21 strekker seg bak flensen 16 til husdelen 10. Styrestykkene 23 blir mottatt av spaltene i flensen 16 og sørger for å forhindre at avsnittene 24 blir underlagt torsjonsmoment når mutterene 22 blir skrudd til. Et fortrinnsvis odde antall større enn tre koblinger 18 kan være anordnet. and at the other end a threaded section 21 to receive a cutting nut 22 and a guide piece 23. A breakable section 24 of reduced cross-section extends between the blade 19 and the guide piece 23. The blades 19 enter the slots 25 in the flange of the housing part 11 with the pins 20 cooperating with recesses in the flange 17, and the threaded sections 21 extend behind the flange 16 to the housing part 10. The guide pieces 23 are received by the slots in the flange 16 and ensure that the sections 24 are not subjected to torsional moment when the nuts 22 are screwed on. A preferably odd number greater than three connections 18 can be arranged.

En rekke med tre styretapper 27 er boltet i boringene i flensen 17 nær delens 11 periferi for å entre styrefatninger 28 i koblingsdelen 10 og motstå relativ dreining av de to koblingselementene som kunne bryte koblingene 18. Tapphodene 29 passer tettsluttende i fatningene og er utformet med til-spissede føringsender for å forenkle sammensetningen av koblingen med de to delene 10 og 11 riktig orienter. A series of three guide pins 27 are bolted in the bores in the flange 17 near the periphery of the part 11 to enter guide sockets 28 in the coupling part 10 and resist relative rotation of the two coupling elements which could break the couplings 18. The pin heads 29 fit snugly in the sockets and are designed with -pointed guide ends to simplify the assembly of the coupling with the two parts 10 and 11 properly oriented.

Husdelene 10 og 11 tilpasses veritilelementene 30 og 31, The housing parts 10 and 11 are adapted to the veritil elements 30 and 31,

som har spindler 32 og 33 glidbart montert i styreskiver, henholdsvis 34 og 35, og er presset mot samvirkende flater hil husdelene ved hjelp av kompresjonsfjærer 36. Det skal at spindelen 32 til ventilelementet 30 (valgvis) bærer et stempelelement 37 som er tilpasset i et kammer 38 i styre-skiven 34 for å tilveiebringe en enveis vibrasjonsdempning, idet vibrasjonsdemperen anvender fluidumet som blir tilført. Lukkingen av ventilelementet 30 blir således dempet for å forhindre en hydraulisk banking i slangeledningen. En vibrasjonsdemper kan også være anordnet for ventilelementet 31 eller en eller begge ventilelementspindlene kan være glidepasset i styreskivene (som spindel 33) i tilfeller hvor det er nødvendig med hurtig lukking og fluidumsjokket kan bli which have spindles 32 and 33 slidably mounted in guide discs, 34 and 35 respectively, and are pressed against interacting surfaces on the housing parts by means of compression springs 36. The spindle 32 of the valve element 30 must (optionally) carry a piston element 37 which is adapted in a chamber 38 in the guide disk 34 to provide a one-way vibration damping, the vibration damper using the fluid that is supplied. The closing of the valve element 30 is thus dampened to prevent hydraulic knocking in the hose line. A vibration damper can also be provided for the valve element 31 or one or both of the valve element spindles can be slide-fit in the guide disks (such as spindle 33) in cases where rapid closing is required and the fluid shock can be

opptatt andre steder i ledningen. Ventilelementet 3 0 og 31 har ventilhoder 39 og 40 som innbefatter ventilkapper 41 og 42, hver fastgjort til hodet ved hjelp av en bolt 43. Flate, ringformede seter 44 er satt sammen i lag, en mellom hvert ventilhode og hver ventilkappe til ventilelementene, i posisjoner for å samvirke med kantsetene 45 inne i samvirk-ningsendene til husdelene 10 og 11. Som det fremgår av figur 1, er ventilhodene og kappene anbragt i forstørrede kammere 46. busy elsewhere in the line. The valve element 30 and 31 have valve heads 39 and 40 which include valve caps 41 and 42, each attached to the head by means of a bolt 43. Flat, annular seats 44 are assembled in layers, one between each valve head and each valve cap of the valve elements, in positions to cooperate with the edge seats 45 inside the cooperation ends of the housing parts 10 and 11. As can be seen from figure 1, the valve heads and the caps are placed in enlarged chambers 46.

Sentrale anleggselementer 47 og 48 som strekker seq i ett fra ventilkappene og anleggsendene til elementene kan være av komplementær konkav og konveks for (ved 49) for å sentrali-sere ventilelementene. Det lengere anslagselementet 47 til kappen 41 har et V-spor 50 på omkretsen for å tilveiebringe ' at svekket snitt som tillater en adskillelse av avsnittet 4 7A ved frakobling av koblingsdelene, og således unngås faren J:or utdragning av spindlene som vil medføre uønsket åpning av ventilene. Central abutment elements 47 and 48 extending seq in one from the valve caps and abutment ends of the elements may be of complementary concave and convex order (at 49) to centralize the valve elements. The longer abutment element 47 of the sheath 41 has a V-groove 50 on the circumference to provide 'that weakened section which allows a separation of the section 4 7A when disconnecting the coupling parts, thus avoiding the danger J:or extraction of the spindles which would cause unwanted opening of the valves.

Et ringformet stempel eller stempelanordning 51 opptas som en glidepasning i en ringformet kanal 52 i flaten 12 til koblingsdelen 10 og en ribbe 53 strekker seg for kraft-samvirke med tilliggende flate 13. Stempelet er fastholdt i kanalen ved hjelp av fjærvinger 54 som også virker som stoppere, og i det minste en fatning 55 er forbundet via horingen (er) 56 for å tilføre høutrykksfluidum til bunden av kanalen for å påvirke stempelet i en nødsituasjon. An annular piston or piston device 51 is received as a sliding fit in an annular channel 52 in the surface 12 of the coupling part 10 and a rib 53 extends for force cooperation with the adjacent surface 13. The piston is retained in the channel by means of spring wings 54 which also act as stoppers, and at least one socket 55 is connected via the horn(s) 56 to supply high pressure fluid to the bottom of the channel to actuate the piston in an emergency.

Ved normalt bmuk av bruddkoblingen, som er satt inn på et egnet sted i slangeledningen, blir husdelene 10 og 11 fastholdt i tettende forbindelse med hverandre ved hjelp av koblingene 18. Gjennomstrømning av fluidum blir tillatt når elementene 4 7 og 48 støter mot hverandre for å fast-holde ventilelementene 30 og 31 i åpen posisjon mot virk-ningen av deres fjærer 36. Rammerene 46 med stor diameter gjør en hverveis strømningsmotstand til et minimum, som ved ventilhodene 39, 40 ellers måtte utgjøre. Det skal også bemerkes at endene av ventilhodene er anordnet nesten til å ligge an mot styreskiver 34, 35, slik at når husdelene er koblet sammen blir ventilelementene 30 og 31 åpnet ved hovedsaklig samme mengde. Styreskivene blir fastholdt i den riktige posisjon ved hjelp av fjærringer 57 satt inn i spor i de rørformede husdelene 10 og 11. In normal operation of the break coupling, which is inserted in a suitable place in the hose line, the housing parts 10 and 11 are held in sealing connection with each other by means of the couplings 18. Flow of fluid is allowed when the elements 4 7 and 48 collide with each other to hold the valve elements 30 and 31 in the open position against the action of their springs 36. The frames 46 with a large diameter make a flow resistance in each direction to a minimum, which the valve heads 39, 40 would otherwise have to constitute. It should also be noted that the ends of the valve heads are arranged almost to rest against guide discs 34, 35, so that when the housing parts are connected together, the valve elements 30 and 31 are opened by essentially the same amount. The guide discs are held in the correct position by means of spring rings 57 inserted into grooves in the tubular housing parts 10 and 11.

I tilfelle av at slangeiedningene blir strukket for mye, In the event that the hose ends are stretched too much,

for eksempel i tilfelle hvor en tankbil eller et tankskip beveger seg uønsket fra hverandre eller i krisesituasjoner med slangeledningen forbundet med én fast installasjon, vil bruddavsnittene 24 i koblingene 18 brytes før brudd på selve slangeledningen. Ved brudd av koblingene 18 og følgelig adskillelse av husdelene 10 og 11, vil ventilelementene 30 lukkes momentant under påvirkning av fjærene 36 muligens hjulpet av produkttrykket, slik at tetningene 4 4 samvirker' med kantsetene 4 5 og tetter endene av slangeiedningene med et minimums spill av fluidum (slik som LPG) som blir transportert. for example, in the case where a tanker or a tanker moves undesiredly from each other or in crisis situations with the hose line connected to one fixed installation, the breaking sections 24 in the couplings 18 will break before breaking the hose line itself. When the couplings 18 are broken and the housing parts 10 and 11 are consequently separated, the valve elements 30 will close momentarily under the influence of the springs 36, possibly aided by the product pressure, so that the seals 4 4 cooperate with the edge seats 4 5 and seal the ends of the hose ends with a minimum of play of fluid (such as LPG) being transported.

Formen på koblingene og komplementærformen av de anvendte flensene forhindrer uriktig bruk av standard, fortrinnsvis bolter av høyere styrke. Alternative bruddområder er også anordnet i tillegg til seksjonsavsnittene 24 som vil svikte ved strekk, ved hjelp av stifter 20 dimensjonert til å The shape of the connectors and the complementary shape of the flanges used prevent the incorrect use of standard, preferably higher strength bolts. Alternative fracture areas are also arranged in addition to the section sections 24 that will fail in tension, by means of pins 20 dimensioned to

svikte ved skjæring og bladene 19 kan også eller alternativt være konstruert for svikt ved skjæring. failure when cutting and the blades 19 can also or alternatively be designed for failure when cutting.

Ved en modifikasjon, for å frembringe svikt i koblingene 18 ved en brann eller ved over-oppvarming, er stiftene 21 utformet av materiale, slik som nylon eller en blylegering som vil tape styrke ved forutbestemte høye temperaturer. In a modification, to produce failure of the connectors 18 in the event of a fire or overheating, the pins 21 are formed of material such as nylon or a lead alloy which will lose strength at predetermined high temperatures.

Skjæremutterene 22 er hver utformet med et redusert tverrsnitt 58, slik at når skrudd til vil mutterhodene 29 skjæres av ved et forutbestemt torsjonsmoment, hvorved de tre koblingene vil bli belastet til en ønsket og jevn grad. Fjernin-gen av hodene vil også minimalisere risikoen for en ikke-autorisert eller feilaktig frakoblet av koblingen da det er nødvendig med et spesielt verktøy for å fjerne den øvrige (fremre) avsnittet av skjæremutteren. The shear nuts 22 are each designed with a reduced cross-section 58, so that when screwed on, the nut heads 29 will be cut off at a predetermined torque, whereby the three couplings will be loaded to a desired and even degree. The removal of the heads will also minimize the risk of an unauthorized or incorrect disconnection of the coupling as a special tool is required to remove the remaining (front) section of the cutting nut.

Ved en nødsituasjon, slik som når lastearmen ved havnesiden blir strukket for mye i løpet av fyllingen av et skip, blir stempelanordningen 51 påvirket for å adskille husdelene 10 og 11. I dette tilfellet blir høytrykksfluidum, fortrinnsvis nitrogen fra en fjerntliggende lagertank (ikke vist) forbundet med fatningen(ene) 56, tilført kanalen 52 for å drive stempelanordningens ribbe 53 mot flaten 13 og bryte koblingene 18. Fluidumtilførselen kan bli bevirket ved påvirkning av en nødknapp eller automatisk, fortrinnsvis ved manuell over-skridelse i sistnevnte tilfelle. In an emergency, such as when the port-side loading arm is overstretched during the filling of a ship, the piston device 51 is actuated to separate housing parts 10 and 11. In this case, high-pressure fluid, preferably nitrogen from a remote storage tank (not shown) connected to the socket(s) 56, supplied to the channel 52 to drive the rib 53 of the piston device against the surface 13 and break the connections 18. The fluid supply can be effected by pressing an emergency button or automatically, preferably by manual override in the latter case.

Ved den modifiserte formen av koblingen vist på figur 4, har delene 110 og 111 hun og han samvirkende flater 112 og 113. In the modified form of the coupling shown in Figure 4, the female and male parts 110 and 111 have cooperating surfaces 112 and 113.

I tillegg til tetningsringen 114, er en tetningsring 115 anordnet ved en ringfordypning i den sylindriske seksjon 116 til flatene 113. Ved denne utførelsesformen virker det hydrauliske trykket for å opprettholde de minste tet-ninger 115 i en fluidumtett kontakt med de sylindriske seksjoner 116 og 117, idet denne kontakt ogsp ble opprett-holdt i løpet av begynnelsen av adskillelseoperasjonen for ;i minimalisere fluidumstapet. Denne anordningen er spesielt ,~.y-_tig fer lav-temperatur anvendelse hvor en O-r ing tetning '114) mellom flate flater kan svikte på grunn av ødeleggelse av tetningsmaterialet i den rektangulære tverrsnittsfordyp-nIngen. In addition to the sealing ring 114, a sealing ring 115 is provided by an annular recess in the cylindrical section 116 to the surfaces 113. In this embodiment, the hydraulic pressure acts to maintain the smallest seals 115 in a fluid-tight contact with the cylindrical sections 116 and 117 , as this contact was also maintained during the beginning of the separation operation in order to minimize fluid loss. This device is particularly suitable for low-temperature applications where an O-ring seal (114) between flat surfaces may fail due to destruction of the sealing material in the rectangular cross-sectional recess.

Figur 4 viser bruddkoblingen 18 i en posisjon som er motsatt den som er vist på figur 1 til 3, men korresponderende hen-visningstall angir korresponderende deler.- Styreskivene 27 og fatningen 28 er vist i posisjonen på figur 1 til 3. Figure 4 shows the break coupling 18 in a position which is opposite to that shown in Figures 1 to 3, but corresponding reference numbers indicate corresponding parts. - The guide discs 27 and the socket 28 are shown in the position in Figures 1 to 3.

Ved en videre modifikasjon (ikke vist), kan formen på stempelanordning (51) bli modifisert. For eksempel kan en eller flere individuelle sylinderstempler eller en eksplosjons-anordning bli anvendt. In a further modification (not shown), the shape of the piston device (51) can be modified. For example, one or more individual cylinder pistons or an explosion device can be used.

Ved en annen utførelse for oppfinnelsen er kun en av husdelene 10 eller 110 vist, idet den andre delen er forbundet med en egnet åpen koblingsflens. Denne formen for kobling kan bli effektivt enhended med kun en av delene forsynt med en egnet ventil (30 til 31), In another embodiment of the invention, only one of the housing parts 10 or 110 is shown, the other part being connected with a suitable open coupling flange. This form of connection can be effectively one-handed with only one of the parts provided with a suitable valve (30 to 31),

Koblingen er som vist for anbringelse i en slangeledning, The coupling is, as shown, for placement in a hose line,

men en endedei: av koblingen kan være forbundet til et fast tilførsels-eller leveringspunkt. Ved en ytterligere.anvendelse blir koblingen inkorporert i en metall- eller annen mer eller mindre stiv rørledning som kan være underlagt linje-sjokk eller bølgetrykk, idet koblingen er konstruert for å brytes når trykket overskrider en forutbestemt verdi. but one end of the link may be connected to a fixed supply or delivery point. In a further application, the coupling is incorporated into a metal or other more or less rigid pipeline which may be subjected to line shock or wave pressure, the coupling being designed to break when the pressure exceeds a predetermined value.

Claims

1. Breakaway coupling for use with a hose line or pipeline, comprising a first coupling member (10) of generally tubular shape for connection at one end (14) thereof with a hose line section, pipeline section or other fluid supply or fluid delivery point and provided at the other end thereof with a surface ( 12) to be retained in a sealing connection with a complementary surface (13) of a second coupling element (11), breaking means (18) which maintains the surfaces (12, 13) in a sealing connection, the first coupling element (10) including a valve seat (45) and a valve element (30) and spring member (36) which presses the valve element (30) against the closing connection with the seat (45), but with the valve member (30) usually being held against the spring member (36) out of connection with the valve seat (45) ) until the coupling elements (10, 11) are separated by breaking the breaking device (18), characterized in that a separation device (51) to apply pressure between the coupling elements (10, 11) which will break the breaking device (18) and separate the surfaces (12, 13) and the coupling elements (10, 11).

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the separation device includes an annular channel (52) in the surface (12) of one of the coupling elements (10) and an annular piston (51) slidably engaged in the channel (52), thereby supplying fluid pressure to the bottom of the channel (52) will drive the piston (51) to cooperate with the surface (13) of the second coupling element (11) and separate the coupling elements (10, 11).

3. Coupling according to claim 1 or 2, characterized in that at least one guide socket (28) is formed in the surface (12) of one of the coupling elements (10) and that at least one guide pin (27) projects from the surface (13) to the second the coupling element (11) to cooperate with the guide socket (20) and resist relative rotation of the coupling elements (10, 11).

4. Coupling according to any one of the preceding claims, characterized in that a vibration damper device (37, 38) is arranged in at least one (30) of the valve elements to resist the degree of closure of the valve element (30).

5. Coupling according to claim 4, characterized in that the vibration damper device (37, 38) uses the fluid that is supplied or delivered.