DE69303001T2

DE69303001T2 - Rohrkupplungsvorrichtung

Info

Publication number: DE69303001T2
Application number: DE69303001T
Authority: DE
Inventors: Waterson Chen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-03-08
Filing date: 1993-06-18
Publication date: 1996-10-24
Anticipated expiration: 2013-06-19
Also published as: DK0615090T3; AU646080B3; DE69303001D1; EP0615090B1; EP0615090A1; ES2089640T3; ATE139018T1; CA2109529C; GR3020530T3; US5295717A; DE9303353U1; CA2109529A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrkupplungsvorrichtung und insbesondere eine verbesserte Rohrkupplungsvorrichtung, welche einfach installierbar ist und eine feste und stabile Verbindung zwischen zwei Rohren herstellt.
Eine bekannte Rohrkupplungsvorrichtung weist ein erstes und zweites rohrförmiges Kupplungsbauteil auf. Jedes von diesen ist mit einem Ende eines entsprechenden Rohres verbunden. Das erste Kupplungsbauteil weist einen Aufnahmeendbereich auf, in dem zwei gegenüberliegende Radialöffnungen gebildet sind. Das zweite Kupplungsbauteil erstreckt sich in den Aufnahmeendabschnitt und weist eine Außenfläche auf, die mit einer ringförmigen Umfangsnut ausgebildet ist, die zu den Radialöffnungen ausgerichtet ist. Die Rohrkupplungsvorrichtung weist weiterhin ein Paar von Druckarmen auf, von denen jeder ein verschwenkbar am ersten Kupplungsbauteil gelagertes Ende aufweist. Weiterhin sind sie mit einer Nockenseite ausgebildet. Werden die Druckarme in eine Schließstellung verschwenkt, erstrecken sich die Nockenseiten in die Umfangsnut durch die entsprechende Radialöffnung, so daß sie gegen das zweite Kupplungsbauteil an der Umfangsnut drücken. Dadurch wird das zweite Kupplungsbauteil am ersten Kupplungsbauteil gesichert.
Es ist zu beachten, daß bei der oben beschriebenen, bekannten Rohrkupplungsvorrichtung, die durch die Nockenseiten ausgeübte Druckkraft zum Sichern des zweiten Kupplungsbauteils am ersten Kupplungsbauteil verwendet wird. Allerdings gibt es keine Sicherungseinrichtung, die eine Bewegung der Druckarme zum falschen Zeitpunkt verhindert. Folglich kann ein unpassendes Trennen von Nockenseiten und Umfangsnut auftreten, wodurch sich eine unzeitgemäße Trennung vom ersten und zweiten Verbindungsbauteil ergibt.
Um den erwähnten Nachteil zu überwinden, wurde die Konstruktion der bekannten Rohrkupplungsvorrichtung in folgender Weise modifiziert: das erste Kupplungsbauteil ist mit einem paar von gegenüberliegenden Sicherungsvorsprüngen versehen. Jeder der Sicherungsvorsprünge weißt eine longitudinale Durchbohrung auf. Jeder der Druckarme ist mit einer Öffnung versehen, in die ein entsprechender Sicherungsvorsprung vorsteht, wenn die Druckarme in der geschlossenen Position sind. Jeder der Druckarme ist weiterhin mit einem Hakenende und einem Befestigungsring am Hakenende versehen.
Nachdem die Druckarme in die Schließstellung verschwenkt wurden, erstreckt sich ein Ende eines jeden Befestigungsringes in die Durchbohrung eines entsprechenden Sicherungsvorsprungs. Dadurch werden die Druckarme am ersten Verbindungsbauteil gesichert, wodurch eine unpassende Bewegung verhindert ist.
Auch wenn eine unpassende Bewegung der Druckarme verhindert werden kann, wird durch das einsetzen eines Endes der Befestigungsringe in die Durchbohrung des entsprechenden Sicherungsvorsprungs die Installation der Rohrkupplungsvorrichtung erschwert. Die modifizierte bekannte Rohrkupplungsvorrichtung ist folglich unbequem zu benutzen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Rohrkupplungsvorrichtung bereitzustellen, die einfacher installierbar ist und eine feste und stabile Verbindung zwischen zwei Rohren herstellt.
Demgemäß weist die Rohrkupplungsvorrichtung nach vorliegender Erfindung auf:
ein erstes rohrförmiges Kupplungsteil mit einem Aufnahmeendabschnitt, der mit einem paar von gegenüberliegenden Radialöffnungen ausgebildet ist, und mit einem Verlängerungsendabschnitt, der mit einem entsprechenden Rohr zu verbinden ist; ein zweites rohrförmiges Kupplungsteil mit einem Einsatzendabschnitt, der sich in den Aufnahmeendabschnitt erstreckt, und mit einem Eingriffsendabschnitt, der mit einem entsprechenden Rohr zu verbinden ist, wobei der Einsatzendabschnitt eine Außenfläche aufweist, in der eine ringförmige Umfangsnut ausgebildet ist, welche zu den Radialöffnungen auszurichten ist;
ein Paar von Druckarmen, von denen jeder mit einem Ende verschwenkbar am ersten Kupplungsteil benachbart zu einer entsprechenden Radialöffnung gelagert ist und eine Nockenseite aufweist, wobei die Druckarme in eine Schließstellung verschwenkbar sind, in der die Nockenseite in die Umfangsnut durch die entsprechende Radialöffnung zum Drücken gegen das zweite Kupplungsteil in der Ringnut hineingreift, um das zweite Kupplungsteil am ersten Kupplungsteil zu sichern;
ein Paar von Sicherungssitzen, von denen jeder nach außen vom ersten Kupplungsteil vorsteht und unterhalb einer entsprechenden Radialöffnung vorgesehen ist, wobei jeder der Sicherungssitze eine einwärts und nach unten schräg verlaufende Seitenfläche und eine mit einer vertikalen Blindbohrung ausgebildete Unterseite aufweist;
jeder der Druckarme eine Innenseite aufweist, welche mit einem longitudinalen Positioniersitz ausgebildet ist, welcher eine axiale Positionierbohrung aufweist, die mit der Blindbohrung in einem entsprechenden Sicherungssitz bei Druckarmen in Sicherungsstellung ausgerichtet ist; und
ein Paar von Sicherungseinheiten, von denen jede einen gleitfähig in der Positionierbohrung in einem entsprechenden Positioniersitz angeordneten Positionierstift aufweist, welcher erste und zweite Endabschnitte umfaßt, die aus der Positionierbohrung vorstehen; weiterhin mit einer in der Positionierbohrung des entsprechenden Positioniersitzes angeordneten Vorspanneinheit zum Vorspannen des Positionierstiftes, so daß eine Spitze des ersten Endabschnitts normalerweise gegenüber einer Schwenkachse eines entsprechenden Druckarms um eine Entfernung verschoben ist, welche gleich der Entfernung zwischen einer Ebene der schräg verlaufenden Seitenflächen eines entsprechenden Sicherungssitzes und der Schwenkachse des entsprechenden Druckarms ist; und weiterhin mit einem am zweiten Endabschnitt des Positionierstiftes gesicherten Zugring, wobei der erste Endabschnitt sich in die Blindbohrung des entsprechenden Sicherungssitzes erstreckt, wenn der entsprechende Druckarm in der Verriegelungsstellung ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der folgenden Erfindung werden offensichtlich durch die folgende detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren.
Es zeigen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Rohrkupplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 einen Schnitt durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel zur Darstellung des Zusammenbaus;
Fig. 3 eine Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels, bei dem dessen Druckarme nach unten verschwenkt sind, um ein zweites rohrförmiges Kupplungsteil am ersten rohrförmigen Kupplungsteil zu sichern;
Fig. 4 eine vergrößerte teilweise Ansicht zur Darstellung einer Positionierstange des bevorzugten Ausführungsbeispiels, wenn diese an einer schrägen Seitenfläche eines Sicherungssitzes anliegt;
Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht zur Darstellung der Positionierstange, wenn diese allmählich in eine Positionierbohrung zurückgezogen wird, die im Druckarm gebildet ist, aufgrund einer Abwärtsschwenkbewegung des letzteren;
Fig. 6 einen Schnitt durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel zur Darstellung der Positionierstangen im Eingriff mit den Sicherungssitzen;
Fig. 7 eine vergrößerte Teilansicht zur Darstellung der Positionierstange im Eingriff mit dem entsprechenden Sicherungssitz;
Fig. 8 eine vergrößerte Teilansicht zur Darstellung der Positionierstange in ihrer vom entsprechenden Sicherungssitz zurückgezogenen Stellung; und
Fig. 9 eine Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispiels mit nach oben verschränkten Druckarmen zum Trennen von erstem und zweiten rohrförmigen Kupplungsteil.
Nach Fig. 1 und 2 weist das bevorzugte Ausführungsbeispiel einer Rohrkupplungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ein erstes rohrförmiges Kupplungsteil 20, ein zweites rohrförmiges Kupplungsteil 30, ein Paar von Druckarmen 40 und ein Paar von Sicherungseinheiten 50 auf.
Das erste Kupplungsteil 20 weist einen Aufnahmeendabschnitt 21 auf, der einen aushorchend gemessenen Innendurchmesser aufweist, der einen hohen Aufnahmeraum 22 begrenzt. Zwei gegenüberliegende Paare von Schwenkösen 24 stehen von dem Aufnahmeendabschnitt 20 nach außen vor. Eine Radialöffnung 23 ist zwischen jedem Paar von Schwenkösen 24 gebildet. Ein Sicherungssitz 25 steht von dem Aufnahmeendabschnitt 21 unterhalb jedes Paares von Schwenkösen 24 nach außen vor. Jeder der Sicherungssitze 25 weist einen Boden mit einer vertikalen Blindbohrung 26 auf und verfügt weiterhin über eine einwärts und nach unten geneigte Seitenfläche 27. Das erste Kupplungsteil 20 weist weiterhin einen Verlängerungsendabschnitt 28 auf, der zur Verbindung mit einem Ende eines entsprechenden Rohres (gestrichelt dargestellt) vorgesehen ist. Die strukturelle Verbindung zwischen dem Verlängerungsendabschnitt 28 und dem entsprechenden Rohr ist bekannt und wird im weiteren nicht im Detail ausgeführt.
Das zweite Kupplungsteil 30 weist auf einen Einsatzendabschnitt 301 auf, der sich in den hohlen Aufnahmeraum 22 erstreckt, der von dem Aufnahmeendabschnitt 20 des ersten Kupplungsteils 20 begrenzt ist. Der Einsatzendabschnitt 301 weist eine Außenfläche auf, die mit einer ringförmigen Umfangsnut 21 ausgebildet ist. Die Umfangsnut 31 hat ein einwärts gekrümmtes Innenende und ist zu den Radialöffnungen 23 ausgerichtet. Das zweite Kupplungsteil 30 weist weiterhin einen Eingriffsendabschnitt 32 auf, der zur Verbindung mit einem Ende des entsprechenden Rohres (gestrichelt dargestellt) vorgesehen ist. Die strukturelle Verbindung zwischen dem Eingriffsendabschnitt 32 und dem entsprechenden Rohr ist bekannt und wird im folgenden nicht im Detail beschrieben.
Jeder der Druckarme 40 ist zwischen einem Paar der Schwenkösen 24 vorgesehen und weist an einem Ende eine Nockenseite 42 auf. Das eine Ende ist verschwenkbar an den Schwenkösen 24 über einen Schwenkstift 41 gelagert. Jeder der Druckarme 40 weist weiterhin eine Innenseite auf, die mit einem longitudinalen Positioniersitz 43 ausgebildet ist. Dieser weist eine axiale Positionierbohrung 44 auf, die mit der Blindbohrung 26 in einem entsprechenden der Sicherungssitze 25 ausgerichtet ist, wenn der Druckarm 40 nach unten in eine Schließstellung verschwenkt ist. Eine ringförmige Sicherungsnut 45 ist in einer Innenwandfläche des Positioniersitzes 43 an einem Ende der Positionierbohrung 44 gebildet. Das andere Ende der Positionierbohrung 44 ist mit einem einwärts angeordneten, ringförmigen Flansch 46 ausgebildet, der eine Durchbohrung 47 begrenzt, die koaxial mit der Positionierbohrung 44 ist.
Jede der Sicherungseinheiten 50 weist eine Positionierstange 51 auf, die gleitfähig in der Positionierbohrung 44 eines entsprechenden Positioniersitzes 43 vorgesehen ist. Die Positionierstange bzw.; der Positionierstift 51 hat einen mittleren Abschnitt, an dem ein Radialflansch 52 gebildet ist, und zwei Endabschnitte, die sich aus der Positionierbohrung 51 erstrecken. Der Durchmesser des Positionierstiftes 51 entspricht der Größe der Durchbohrung 47. Eine Vorspanneinheit, wie eine Druckfeder 54, ist in der Positionierbohrung 44 um den Positionierstift 51 angeordnet. Die Druckfeder 54 liegt mit einem Ende am Radialflansch 52 an. Ein C-förmiger Schließring 55 ist um den Positionierstift 51 angeordnet und wird in der Sicherungsnut 45 aufgenommen. Der Schließring 55 liegt am anderen Ende der Druckfeder 54 an. Dadurch kann die Druckfeder 54 den Positionierstift 51 so vorspannen, daß eine abgerundete Spitze eines ersten Endabschnitts 53 des Positionierstiftes 51 normalerweise beabstandet von der Achse des Schwenkstiftes 51 um einen vorbestimmten Abstand L angeordnet ist. Dieser Abstand ist gleich dem Abstand zwischen einer durch die schräg verlaufenden Seitenflächen 27 des entsprechenden Sicherungssitzes 25 verlaufenden Ebene. Ein Ziehring 56 ist an einem zweiten Endabschnitt des Positionierstiftes 51 gegenüberliegend zum ersten Endabschnitt 53 gesichert.
Nach Fig. 2 und 3, nachdem der Einsatzendabschnitt 301 des zweiten Kupplungsteils 30 in den hohlen Aufnahmeraum 22 im Aufnahmeendabschnitt 21 des ersten Kupplungsteils 20 eingesetzt ist, ist die Umfangsnut 31 mit den Radialöffnungen 23 ausgerichtet. Die Druckarme 40 werden dann in die Schließstellung zum Verlängerungsendabschnitt 28 verschwenkt. Dadurch erstrecken sich die Nockenseiten 52 der Druckarme 40 in die Umfangsnut 31 durch die entsprechende Radialöffnung 23, wie am besten in Fig. 3 dargestellt. Die Nockenseiten 42 drücken gegen das zweite Kupplungsteil 30 in der Umfangsnut 31, wodurch das zweite Kupplungsteil 30 am ersten Kupplungsteil 20 gesichert ist.
Nach Fig. 3, 4 und 5, wenn die Druckarme 40 in die Schließstellung verschwenkt sind, liegt der erste Endabschnitt 53 des Positionierstiftes 51 evtl. an der schrägen Seitenfläche 27 des entsprechenden Sicherungssitzes 25 an. Bewegt sich der erste Endabschnitt 53 abwärts entlang der schrägen Seitenflächen 27 aufgrund der weiteren Schwenkbewegung des entsprechenden Druckarms 40 wird der Positionierstift 51 allmählich in die Positionierbohrung 44 gegen die Kraft der Druckfeder 54 zurückgezogen, wie am besten in Fig. 5 dargestellt.
Gemäß Fig. 6 und 7, wenn die Positionierbohrung 44 mit der Blindbohrung 26 in dem entsprechenden Sicherungssitz 25 ausgerichtet ist, wird ein Ausüben von Druck durch die schräge Seitenfläche 27 auf den ersten Endabschnitt 53 des Positionierstiftes 51 beendet. Die Druckfeder 54 dehnt sich aus und bringt den Radialflansch 52 in Anlage mit dem ringförmigen Flansch 46. Der erste Endabschnitt 53 des Positionierstiftes 51 erstreckt sich in diesem Zustand in die Blindbohrung 26, wodurch die Druckarme 40 am ersten Kupplungsteil 20 gesichert sind, um eine unpassende Bewegung dieser zu verhindern. Eine enge Verbindung zwischen erstem und zweitem Kupplungsteil 20, 30 ist folglich gesichert.
Durch die obige Beschreibung ergibt sich, daß die Druckarme 40 automatisch am ersten Kupplungsteil 20 gesichert sind, wenn die Druckarme 40 in die Schließstellung verschwenkt sind. Die Rohrkupplungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist folglich einfacher zu installieren als die bekannte Vorrichtung.
Nach Fig. 8 und 9, wenn eine Trennung des zweiten Kupplungsteils 30 vom ersten Kupplungsteil 20 erwünscht ist, werden die Zugringe 56 abwärts gezogen, um die Positionierstifte 51 in die entsprechenden Positionierbohrungen 44 gegen die Kraft der Druckfedern 54 zurückzuziehen. Dadurch trennt sich der erste Endabschnitt 53 vom entsprechenden Sicherungssitz 25. Die Druckarme 40 werden dann aufwärts in eine Entriegelungsstellung verschwenkt bis die Nockenseiten 52 der Druckarme 40 sich nicht mehr in die Umfangsnut 31 im zweiten Kupplungsteil 30 erstrecken. Das zweite Kupplungsteil 30 kann dann vom ersten Kupplungsteil 20 entfernt werden.

Claims

Rohrkupplungsvorrichtung, welche aufweist:

ein erstes rohrförmiges Kupplungsteil (20) mit einem Aufnahmeendabschnitt (21), welcher mit einem Paar von gegenüberliegenden Radialöffnungen (23) ausgebildet ist, und mit einem Verlängerungsendabschnitt (28) zur Kupplung mit einem entsprechenden Rohr;

ein zweites rohrförmiges Kupplungsteil (30) mit einem Einsatzendabschnitt (301), der sich in den Aufnahmeendabschnitt (21) erstreckt, und mit einem Eingriffsendabschnitt (32) zur Kupplung mit einem entsprechenden Rohr, wobei der Einsatzendabschnitt (301) eine Außenfläche mit einer ringförmigen peripheren Nut (31) aufweist, die mit den Radialöffnungen (23) ausrichtbar ist;

ein Paar von Druckarmen (40), von denen jeder mit einem Ende verschwenkbar am ersten Kupplungsteil (20) benachbart zu einer entsprechenden Radialöffnung (23) gelagert ist und eine Nockenseite (42) aufweist, wobei jeder der Druckarme (40) in eine Verriegelungsstellung verschwenkbar ist, in der die Nockenseite (42) sich in die periphere Nut (31) durch eine entsprechende Radialöffnung (23) erstreckt, um gegen das zweite Kupplungsteil (30) in der ringförmigen Nut (31) zur Sicherung des zweiten Kupplungsteils (30) am ersten Kupplungsteil (20) zu drücken, gekennzeichnet durch

ein Paar von Sicherungssitzen (25), von denen jeder auswärts vom ersten Kupplungsteil (20) absteht und unterhalb einer entsprechenden Radialöffnung (23) angeordnet ist, wobei jeder der Sicherungssitze (25) eine einwärts und nach unten schräg verlaufende Seitenfläche (27) und eine mit einer vertikalen Blindbohrung (26) ausgebildete Unterseite aufweist;

wobei jeder der Druckarme (26) eine Innenseite aufweist, welche mit einem longitudinalen Positioniersitz (43) ausgebildet ist, welcher eine axiale Positionierbohrung (44) aufweist, die mit der Blindbohrung (26) in einem entsprechenden Sicherungssitz (25) bei Druckarm (40) in Sicherungsstellung ausgerichtet ist; und

ein Paar von Sicherungseinheiten (50), von denen jede einen gleitfähig in der Positionierbohrung (44) in einem entsprechenden Positioniersitz (43) angeordneten Positionierstift (51) aufweist, welcher erste und zweite Endabschnitte umfaßt, welche aus der Positionierbohrung (44) vorstehen; weiterhin mit einer in der Positionierbohrung (44) des entsprechenden Positioniersitzes (43) angeordneten Vorspanneinheit (54) zum Vorspannen des Positionierstiftes (51), so daß eine Spitze des ersten Endabschnittes (53) normalerweise gegenüber einer Schwenkachse eines entsprechenden Druckarms (40) um eine Entfernung (11) verschoben ist, welche gleich der Entfernung zwischen einer Ebene der schräg verlaufenden Seitenflächen (27) eines entsprechenden Druckarms (40) ist; und weiterhin mit einem am zweiten Endabschnitt des Positionierstiftes (51) gesicherten Zugring (56), wobei der erste Endabschnitt (53) sich in die Blindbohrung (26) des entsprechenden Sicherungssitzes (25) erstreckt, wenn der entsprechende Druckarm (40) in der Verriegelungsstellung ist.