SE510869C2 - Kopplingsdon - Google Patents

Description

510 869 10 15 20 25 30 35 död volym föreligger i kopplingsdonet mellan ventilorga- net och gasflaskan. Denna volym högtrycksluft kommer att förloras vid varje utbyte av gasflaska.

I GB 2 188 115 beskrivs ett kopplingsaggregat av in- ledningsvis angivet slag. Närmare bestämt beskrivs ett kopplingsdon för anslutning till en gasflaska. Hopkopp- ling och losskoppling åstadkommes genom att radiella fingrar griper om respektive frigörs från en vulst på gasflaskan. I kopplingsdonet finns ett ventilorgan i form av en kolv, vilken vid axiell förskjutning därav öppnar eller stänger en ventil på flaskan samt en kanal genom kopplingsdonet. Ingen koppling mellan hållarorganet och ventilorganet finns.

Det i GB 2 188 115 beskrivna kopplingsdonet är ej avsett för höga tryck och vid detta kopplingsdon förelig- ger, liksom vid de ovan beskrivna kopplingsdonen, risken att man öppnar ventilorganet utan att någon gasflaska är ansluten eller att man avlägsnar en gasflaska utan att ventilorganet är stängt.

Sammanfattning av uppfinningen Föreliggande uppfinning har till uppgift att minska eller undanröja de ovan beskrivna nackdelarna hos kopp- lingsdon enligt känd teknik; Ett särskilt ändamål är därvid att åstadkomma ett kopplingsdon för fluidledningar, vilket medger en bättre hushållning av gaser under mycket höga tryck.

Dessa och andra ändamål, som kommer att framgå av efterföljande beskrivning har nu uppnåtts genom uppfin- ningen medelst ett kopplingsdon som är av det inlednings- vis beskrivna slaget och som därutöver har de särdrag som anges i den kännetecknande delen av patentkrav 1.

Sålunda är ett förhindringsorgan anordnat att enbart tillåta att ett ventilorgan förs till sitt öppningsläge när ett andra kopplingsdon är anslutet till kopplingsdo- net. Härmed undanröjes risken för en oavsiktligt orsakad tryckförlust genom att ventilorganet öppnas utan att ett andra kopplingsdon är anslutet. 10 15 20 25 30 35 510 869 Ventilorganet och ett hållarorgan, som är avsett för att hålla ett andra kopplingsdon, är så kopplade till varandra att hållarorganet enbart är förbart till ett frigöringsläge om ventilorganet befinner sig i sitt stängningsläge. Sålunda undanröjes risken för att man av misstag kopplar loss det andra kopplingsdonet utan att först föra ventilorganet till stängningsläget.

Hàllarorganet och ventilorganet är förbundna med varandra via ett gemensamt manöverorgan. Härigenom åstad- kommes en enkel manövrering med ett enda grepp av kopp- lingsdonets funktioner för att hålla eller frigöra ett andra kopplingsdon och för att öppna eller stänga en fluidkanal genom de hopkopplade kopplingsdonen. Dessutom möjliggörs ett enkelt realiserande av uppfinningen genom att manöverorganet spärras för oönskade manöverrörelser i vissa manöverlägen.

Tillsammans leder dessa åtgärder till ett kopplings- don vid vilket varje risk för tryckförlust genom oavsikt- lig öppning av en fluidkanal har undanröjts.

Föredragna utföringsformer av uppfinningen anges i de beroende patentkraven.

Vid en annan föredragen utföringsform av uppfin- ningen är ventilorganet anordnat för axiell rörelse i stommen och omfattar ett i axiell riktning sig sträckan- de, rörformigt organ, som avgränsar en fluidkanal. I ett första ändparti har ventilorganet ett påverkningsorgan för samverkan med ett anslutande kopplingsdon. Ett andra, motsatt ändparti är anordnat att i stängningsläget sam- verka med en vid det andra ändpartiet anordnad tätning.

Med en sådan konstruktion begränsas kopplingsdonets döda volym till den volym som föreligger i det rörformiga or- ganet. Denna döda volym kan därmed göras mycket liten.

Vid en föredragen utföringsform omfattar spärrorga- net ett avkännarorgan, som avkänner närvaro och frånvaro av ett anslutande kopplingsdon. Härigenom åstadkommes en spärrfunktion på ett tillförlitligt sätt. 510 869 10 15 20 25 30 35 Särskilt föredraget är att spärrorganet omfattar ett svängbart organ, som är fjäderbelastat till ett spärrläge i vilket det svängbara organet ingriper låsande med ett manöverorgan, som i sin tur är tvångsmässigt kopplat till ventilorganet för gemensam rörelse därmed, eftersom denna lösning pà ett mycket enkelt sätt säkerställer en till- förlitlig spärrfunktion.

Kort beskrivning av ritningarna Uppfinningen beskrivs i det följande med hänvisning till bifogade ritningar som beskriver en för närvarande föredragen utföringsform av ett kopplingsdon.

Fig 1 visar i längdsektion ett kopplingsdon enligt föreliggande uppfinning. fig 2 visar i längdsektion ett kopplingsdon enligt fig 1 med ett därtill anslutet, passande kopplingsdon, och med en stängd fluidförbindelse mellan kopplingsdonen.

Fig 3 visar i längdsektion ett kopplingsdon och ett därtill anslutet, passande kopplingsdon enligt fig 2, men med en öppen fluidförbindelse mellan kopplingsdonen.

Pig 4 visar i längdsektion en stomme tillhörande ett kopplingsdon enligt fig 1-3.

Fig 5 visar i planvy stommen enligt fig 4.

Fig 6 visar i planvy stommen enligt fig 5, dock vri- den 90 grader.

Beskrivning av en utföringsform av uppfinningen I fig l-3 visas ett cylinderformigt kopplingsdon l, som i en första ände är avsett att anslutas till ett pas- sande kopplingsdon 50 för anslutning till en tryckluft- källa, såsom ett kopplingsdon av känt slag tillhörande en gasflaska för tryckluft, och i en andra ände via en led- ning anslutas till ett tryckluftsystem.

Kopplingsdonet 1 enligt fig 1-3 omfattar en cylin- derformig stomme 2, som uppvisar ett H-formigt längd- snitt, så att en första och en andra cyliderkammare 3, 4 avgränsas av en central skiljevägg 5 och kopplingsdonets båda ändar. Stommen 2 visad även frilagd i längdsnitt i fig 4. Den första cylinderkammaren 3 är avsedd att uppta 10 15 20 25 30 35 510 869 ett passande kopplingsdon 50 och den andra cylinderkamma- ren 4 en ventilstyrcylinder 6, i vilken ett ventilorgan 7 är lagrat.

Ventilorganet 7 sträcker sig i ett centralt lopp 9 genom stommens 2 skiljevägg 5. Ventilorganet 7 är rörfor- migt och omfattar i en första ände, som är vänd mot ett anslutande kopplingsdon 50, en pàverkningsnàl 10 för att i ett öppningsläge öppna en ventil i det anslutande kopp- lingsdonet. Från påverkningsnàlen 10 sträcker sig en axi- ell kanal 11 genom ventilorganet 7 till en andra ände 12, med vilken ventilorganet i ett stängningsläge (visas i fig 1 och 2) skiva 14. tätar mot en tätningsyta 13 hos en tätnings- Tätningsskivan 14 är i sin tur upptagen i en ventilskål 15, som är belastad av en fjäder 16. När ven- tilorganet 7 är i sitt öppningsläge är det förskjutet axiellt i riktning från tätningsskivan 14, varvid en fluidförbindelse från ventilorganets 7 kanal 11, mellan ventilorganets 7 andra ände 12 och tätningsskivan 14 och axiellt förbi ventilskålen 15 är öppen.

En anslutningsplugg 8 är iskruvad i kopplingsdonets 1 andra ände för anslutning till en tryckluftledning (ej visad). I pluggen 8 finns ett centralt axiellt lopp 17 i vilket fjädern 16 och ventilskålen 15 är upptagna. När ventilorganet 7 är öppet kommunicerar således loppet 17 i pluggen 8 med kanalen 11 i ventilorganet 7.

Ventilorganet 7 har en ventilstyrkropp 19 som är vridbart och axiellt förskjutbart lagrad i ventilstyrhyl- san 6. En styrtapp 18 utskjuter radiellt från ventilstyr- kroppen 19 och genom en sned, långsträckt öppning 20 i ventilstyrhylsan 6. Öppningen 20 bildar ett styrspår för styrtappen 18. Genom vridning av ventilorganet 7 via tappen 18 så kommer ventilorganet 7 samtidigt att för- flyttas i axiell riktning mellan öppningsläget och stäng- ningsläget. Hur detta àstadkommes beskrivs närmare längre fram.

I en urtagning i stommens 2 cylindervägg vid den första cylinderkammaren 3 sitter minst ett hållarorgan i 510 869 10 15 20 25 30 35 form av minst en hållarhake 21, som är svängbar kring en axel 22. Hàllarhaken 21 har ett radiellt inåtriktat hak- parti 23 för att gripa i och hålla kvar ett andra, anslu- tande kopplingsdon 50, vilket visas närmare i fig 2 och 3. Vidare har hållarhaken 21 två radiellt utåtriktade styrytor 24, 25, vilka är avsedda att samverka med mot- 38, 40 hos en utvändig hylsa 34 för och ett (ej visat). Styrytorna 24, 25 är belägna svarande styrytor 37, att föras mellan ett hållarläge (visat i fig 1-3) frigöringsläge på varsin sida om axeln 22. Det är föredraget att två eller flera hàllarhakar är symmetriskt placerade runt stommens omkrets.

I en annan urtagning i stommens 2 cylindervägg vid den första cylinderkammaren 3 sitter en spärrhake 26 svängbart lagrad kring en axel 27. Spärrhaken 26 omfattar på varsin sida om axeln 27 ett spärrparti 28 och ett styrparti 29. I en mindre, cylinderformig urtagning i mellanväggen 5 är anordnat en trycktapp 45 som påverkas mot spärrhakens 26 styrparti 29 av en tryckfjäder 30.

Spärrhaken 26 är anordnad för att, när inget andra kopp- lingsdon 50 är anslutet, ingripa med spärrpartiet 28 i ett spår i en utvändig hylsa 34 (se fig 1), vilket be- skrivs närmare nedan, för att förhindra att ventilorganet 7 förs till öppningsläget. Om ett andra kopplingsdon 50 ansluts kommer spärrhakens 26 styrparti 29 att pressas uppåt mot trycktappen 45 och frigöra spärrpartiet 28 så att ventilorganet 7 kan föras till öppningsläget (se fig 2-3).

Stommen 2 har vidare en ringformig fläns 32 som sträcker sig radiellt utvändigt om skiljeväggen 5 och som bildar ansatsyta för en utvändigt om stommen 2 och mot kopplingsdonets första ände sig sträckande skruvfjäder 33, vilket beskrivs närmre nedan.

En styrring 31 är anordnad radiellt utanför stommen 2 på den sida om flänsen 32 som är vänd från skruvfjädern 33. Styrringen 31 har ett axiellt och mot flänsen 32 öp- pet spår, i vilket ventilorganets 7 styrtapp 19 är uppta- 10 15 20 25 30 35 510 869 gen på så sätt att styrtappen 19 är förskjutbar axiellt i förhållande till styrringen 31 men är vridfast förbunden därmed. Invändigt har styrringen 31 en inåtriktad styr- ringstapp (ej visad) som passar i ett styrspår 39 på stommens 2 utsida, vilket visas närmare i fig 5 och 6.

Styrspåret i fig 5 och 6 omfattar en L-formig del som har ett axiellt spår 49 och ett i omkretsled sig sträckande spår 59. Från spåret 59 sträcker sig ett kort, axiellt spår 69 så att hela spåret 39 kan betraktas som Z-for- migt. Styrringen 31 i fig 1-3 är sålunda vridbar och axi- ellt förskjutbar i förhållande till stommen 2 enbart ut- med styrspåret 39. I synnerhet är styrringen 31 axiellt förskjutbar utmed spåret 49 vid ett fast vridläge och vridbar utmed spåret 59 vid ett fast axialläge.

Styrringen 31 i fig 1-3 är fast förbunden med en ra- diellt utvändigt därom belägen manöverhylsa 34, som sträcker sig koaxiellt med stommen 2 till den första än- den av kopplingsdonet 1. Sålunda är manöverhylsan 34 vridbar och axiellt förskjutbar tillsammans med styr- ringen 31 utmed styrspåret 39. Manöverhylsan 34 har ut- vändigt om hållarhaken 21 en radiellt inåt sig sträckande vulst 35, som definierar en mot stommens fläns 32 vänd ansatsyta 36 och tre efter varandra belägna och mot hål- larhaken 21 riktade styrytor 37, 38 och 40.

Ansatsytan 36 tjänar som ansatsyta för skruvfjädern 33, vilken sträcker sig mellan flänsen 32 och ansatsytan 36 för att belasta manöverhylsan 34 mot den första änden och mot ett därtill kopplat andra kopplingsdon. Manöver- hylsans ändlägen i axiell riktning definieras såsom nämnts ovan av stommens 2 styrspår 39.

Vid axiell förskjutning av manöverhylsan kommer vulstens 35 styrytor 37, 38 och 40 att samverka med hål- larhakens 21 styrytor 24, 25 för att föra hållarhaken 21 mellan ett hållarläge (visat i fig 1-3) och ett frigö- ringsläge, vid vilket manöverhylsan 34 är förskjuten mot fjäderns 33 belastning och hållarhakens 21 hakparti 23 är 510 869 10 15 20 25 30 35 svängt radiellt utåt för att möjliggöra tillkoppling eller frånkoppling av ett anslutande kopplingsdon.

Manöverhylsan 32 har vid ventilorganets 7 styrtapp 19 ett axiellt sig sträckande, urtaget spår 41, såsom bäst framgår av fig 3, varför ventilorganet 7 är vridfast förbundet med manöverhylsan 32. Vidare finns ett axiellt sig sträckande spår 42 anordnat i vulsten 35 vid spärrha- ken 26, varvid spärrhakens 26 spärrparti 28 håller manö- verhylsan 32 vridfast i förhållande till stommen 2 om inget andra kopplingsdon 50 är anslutet till kopplingsdo- net, se fig 1.

I det följande kommer kopplingsdonets funktion att belysas. I fig 1 visas kopplingsdonet utan något anslu- tande kopplingsdon, varvid spärrhaken 26 ingriper med manöverhylsans 34 axiella spår 42. Därigenom kan manöver- hylsan ej utföra någon vridrörelse utan enbart en axiell rörelse. Styrringens 31 styrtapp är förbar utmed spåret 49, som visas i fig 5 och fig 6. Det föreligger ingen risk för att ventilorganet 7 öppnas via manöverhylsan 37.

Genom att manöverhylsan förs i axiell riktning bringas hållarhaken 21 mellan sitt hållarläge och sitt frigö- ringsläge.

I fig 2 visas kopplingsdonet med ett tillkopplat an- slutande kopplingsdon 50 tillhörande en gasflaska för högkomprimerad tryckluft. Gasflaskans främre ände pressar spärrhaken 26 mot trycktappen 45 så att spärrhakens 26 spärrparti 28 ej ingriper med manöverhylsans axiella spår 42. Ventilorganet 7 befinner sig i stängningsläget. Från detta läge är manöverhylsan 34 förbar såväl i axiell riktning som i omkretsled, varvid styrhylsan 31 är förbar utmed antingen spåret 49 eller spåret 59, se fig 5-6. Om manöverhylsan 34 förs i axiell riktning kommer hållar- haken 21 att öppnas, så att gasflaskan kan frigöras.

Ingen risk föreligger därvid för gasläckage. Om manöver- hylsan vrids så att styrtappen 18 i fig 2, som är vrid- fast förbunden med manöverhylsan 34, förs åt vänster, så kommer vridhylsan 31 att vridas utmed spåret 59. Sam- i! 10 15 20 25 510 869 tidigt kommer styrtappen 18 att följa ventilstyrhylsans 6 styrspår 20 och beskriva en kombinerad vridrörelse och axiell rörelse mot gasflaskan. Därigenom förs hela ven- tilorganet 7 mot gasflaskan så att fluidförbindelsen genom ventilorganet 7 öppnas samtidigt som en kulventil i gasflaskan öppnas. Ventilorganet är särskilt utformat med ett cylindriskt parti 45 som är avsett att med sin utvän- diga yta föras in och ingripa tätande med ett centralt lopp i kopplingen 50. Det öppna läget visas i fig 3.

I det i fig 3 visade läget är manöverhylsan 34 en- bart axiellt förskjutbar utmed det korta spåret 69, vilket har till funktion att genom fjäderns 33 belastning säkerställa att manöverhylsan 34 ej oavsiktligen vrids för att stänga fluidförbindelsen. För att byta gasflaska för man manöverhylsan 32 mot fjäderbelastningen till stopp, organet är i stängningsläget). därefter kan hylsan vridas till stopp (när ventil- Därefter kan flaskan fri- göras genom att man för manöverhylsan 34 axiellt mot fjä- derbelastningen.

Genom att manöverhylsans rörelse är begränsad av det vinkelräta spåret 39 och genom att hàllarorganet och ven- tilorganet påverkas genom varsina, mot varandra vinkel- räta rörelser av manöverhylsan säkerställs på ett effek- detta ej riskerar att leda till tryckförlust. Tillsammans med spärrorganets spärrfunktion har sålunda àstadkommits ett kopplingsdon där varje risk för oönskad tryckförlust vid kopplingsdonet är undanröjd.

Claims (9)

10 510 869 10 15 20 25 30 35 PATENTKRAV

1. Kopplingsdon för fluidledningar, hos vilket en första ände är anslutbar till ett anslutande, andra kopp- lingsdon (50) och en andra ände är anslutbar till en fluidledning och vilket omfattar en cylinderformig stomme (2), en genom stommen (2) sig sträckande fluidkanal (11, 17), ett i stommen (2) anordnat hållarorgan (21), som är förbart mellan ett hàllarläge och ett frigöringsläge för att hålla fast respektive frigöra ett anslutande kopp- lingsdon (50), och ett i stommen (2) anordnat ventilorgan (7), som är förbart mellan ett öppningsläge och ett stängningsläge för att öppna respektive stänga fluidkanalen (11, 17) och för att samtidigt öppna en ventil (51) hos ett anslutande kopplingsdon (50), k ä n n e t e c k n a t av att ett spärrorgan (26) är anordnat att enbart till- låta ventilorganet (7) att föras till öppningsläget när ett anslutande kopplingsdon (50) är anslutet, att ventilorganet (7) och hàllarorganet (21) är så kopplade till varandra att hållarorganet (21) enbart är förbart till frigöringsläget om ventilorganet (7) befin- ner sig i stängningsläget, och att hållarorganet (21) och ventilorganet (7) är för- bundna med varandra via ett gemensamt manöverorgan (34), vilket omfattar en radiellt utanför stommen (2) belägen manöverhylsa (34), som är anordnad att vid vridrörelse påverka ventilorganet (7) och vid axiell rörelse påverka hàllarorganet (21).

2. Kopplingsdon enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t av att manöverhylsan (34) är förbunden med stommen (2) via ett styrorgan (31, 39), vilket styr manöverhyl- sans (34) rörelsefrihet så att vridrörelse av manöverhyl- san (34) endast är möjlig i ett axialläge där hållarorga- 10 15 20 25 30 35 ll 510 869 net (21) befinner sig i hållarläget och så att axiell rörelse av manöverhylsan (34) endast är möjlig i ett vridläge där ventilorganet (7) befinner sig i stängnings- läget.

3. Kopplingsdon enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a t av att styrorganet omfattar ett L-formigt styrspår (39) och en spårföljare (31).

4. Kopplingsdon enligt något av krav 1-3, (7) är an- k ä n n e t e c k n a t av att ventilorganet ordnat för axiell rörelse i stommen (2) och omfattar ett i axiell riktning sig sträckande, rörformigt organ, som avgränsar en fluidkanal (ll) och i ett första ändparti har ett påverkningsorgan (10) för samverkan med ett an- slutande kopplingsdon (50), varvid ett andra, motsatt ändparti (12) är anordnat att i stängningsläget samverka med en vid det andra ändpartiet (12) anordnad tätning (14).

5. Kopplingsdon enligt krav 4, k ä n n e t e c k - n a t av att ventilorganet (7) är förbundet med ett ven- tilstyrorgan (6, 18, 19, 20), som styr ventilorganet (7) så att axiell rörelse av ventilorganet (7) är tvångsmäs- sigt knuten till en vridrörelse.

6. Kopplingsdon enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att hållarorganet omfattar minst ett i stommen (2) anordnat hakorgan (21), vilket är anordnat att i hållarläget skjuta fram radiellt inåt för att hålla fast ett anslutande kopplingsdon (50) och i frigöringsläget vara tillbakadraget radiellt utåt för frigörande av ett anslutande kopplingsdon (50).

7. Kopplingsdon enligt krav 6, k ä n n e t e c k - n a t av att hakorganet (21) är svängbart anordnat i (2) och via samverkande styrytor (24, 25; 37, 38, 40) anslutet till ett styrorgan (35), vilket är anordnat att genom axiell förskjutning föra styrorganet mellan StOmmeTl hållarläget och frigöringsläget.

8. Kopplingsdon enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att spärrorganet (26) omfat- 12 869 tar ett avkännarorgan frånvaro av ett anslutande kopplingsdon (50).

9. Kopplingsdon enligt krav 8, k ä n n e t e c k - tt spärrorganet omfattar ett svängbart organ (29) som avkänner närvaro eller n a t av a (26), som är fjäderbelastat till ett spärrläge i vilket det svängbara organet (26) ingriper läsande med ett manö- verorgan (34), som i sin tur är tvångsmässigt kopplat till ventilorganet (7) för gemensam rörelse därmed.