DE1600550C3 - Vorrichtung zum kuppeln zweier gegeneinander bewegbarer fluessigkeitsleitungen nach dem einziehseilverfahren - Google Patents
Vorrichtung zum kuppeln zweier gegeneinander bewegbarer fluessigkeitsleitungen nach dem einziehseilverfahrenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Kuppeln zweier gegeneinander bewegbarer Flüssigkeitsleitungen
nach dem Ein/iehseilverfahren der im Oberbegriff des Hauptpatentanspruches genannten Art.
Derartige Vorrichtungen finden insbesondere bei der
Treibstoffübernahme von Schiff zu Schiff auf hoher See Verwendung. Beim Betanken eines Schiffes auf hoher
See mit flüssigem Treibstoff aus einem anderen Schiff ist es gegenwärtig üblich, ein Seil zwischen den Schiffen zu
spannen und darauf eine biegsame Leitung vom Versorgungsschiff zum tankenden Schiff hinüberzuziehen.
Am Ende dieser Leitung ist eine Einsteckhälfte angebracht, die mit einer Aufnahmehälfte verkuppelt
werden kann.
Durch die US-PS 31 99 533 ist eine Kupplungsvorrichtung bekannt geworden, bei der sich die im
Oberbegriff des Hauptanspruches angesprochenen Schließfallen in der Aufnahmehälfte befinden und aus
schnäppeartig wirkenden Gliedern bestehen, die im Kupplungszustand mit einer entsprechenden Umfangsausnehmung
am Hinterende der Einsteckhälfte zusammenwirken. Dabei werden die Einlaufrollen aufweisenden
Glieder durch einen federbelasteten, trichterartigen Ring in Sperrstellung gehalten. Auf dem trichterartigen
Ring können über einen hebelartigen Bügel Schubstäbe einwirken, wodurch der trichterartige Ring entgegen
seiner Federbelastung zur Freigabe der Rollen und damit zum leichteren Ein- bzw. Auskuppeln von
Einsteckhälfte und Aufnahmehälfte zurückgedrückt werden kann. Zur Vermeidung einer für die Bedienungsperson
unzumutbar hohen Kraftaufwendung zur Betätigung des hebelartigen Bügels darf die Kraft der den
trichterförmigen Ring belastenden Federn nicht zu hoch sein. In vielen Fällen reicht jedoch deshalb die auf den
trichterförmigen Ring einwirkende Federkraft nicht aus, um eine sichere Kupplungsverbindung zu gewährleisten,
da der auf die Stirnflächen der Einsteckhälfte im Kupplungsfall wirksame Flüssigkeitsdruck des Treibstoffes
eine so hohe Kraft verursacht, daß deren Wirkung insbesondere bei Staustößen im Treibstoff die
auf die Auflaufrollen vom trichterartigen Ring übertragende Federkraft überwindet, wodurch sich eine
unbeabsichtigte Lösung der Kupplungsverbindung ergibt. Abgesehen davon, daß durch die unbeabsichtigte
Trennung von Einsteckhälfte und Aufnahmehälfte in der Zeit bis zur Absperrung der Leitung Treibstoff
verlorengeht, ist anschließend ein neuerlicher, möglicherweise bei schwerem Seegang zeitraubender
6~ Kupplungsvorgang erforderlich. In jedem Fall wirkt
jedoch der Flüssigkeitsdruck den die Verbindung aufrechterhaltenden Federkräften entgegen, sodaß die
Gefahr einer unbeabsichtigten Entkupplung durch unvorsichtiges Hantieren in der Nähe des hebelartigen
Bügels während der Schiffsbetankung immer gegeben ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der im Gattungsbegriff des Hauptanspru-
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ches genannten Art zu entwickeln, die zuverlässiger zwischen dem Entkupplungs- und Kupplungszustand
überführbar ist und in dem gewählten Zustand unbeeinflußt von inneren und äußeren Kräften sicher
verbleibt.
Diese Aufgabe ist durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches genannten Merkmale gelöst. Einer
der dadurch erzielten Vorteile besteht darin, daß durch die Axialverschiebbarkeit der Steuerhülse die damit in
Verbindung stehenden Schließfallen im Entkupplungszustand von Einsteckhälfte und Aufnahmehälfte unwirksam
gesetzt sind und nur im vollen Kupplungszustand aufgrund einer entsprechenden Axialbewegung der
Steuerhülse in ihre Sperrlage zuverlässig umgeschaltet werden und dann auch in dieser Sperrlage verbleiben.
Außen angreifende Kräfte vermögen daher die miteinander verbundenen Hälften der Vorrichtung nicht
außer Eingriff zu bringen. Weiterhin ist aber diese Steuerhülse noch mit einer inneren Kammer versehen
die zunächst zur Aufnahme der Steuermittel für die Umschaltbewegung der Schließfallen dient. Diese
Kammer ist aber auch durch einen Flüssigkeitsdurchlaß mit dem Hauptkanal der Einsteckhälfte verbunden,
wodurch ein Druckausgleich erzielt ist, der zuverlässig dafür sorgt, daß die Einsteckhälfte nicht durch den
herrschenden Flüssigkeitsdruck im Entkupplungssinne aus der Aufnahmehälfte belastet ist. Diese Ausbildung
der Kammer verhindert eine Verminderung der von den Steuermitteln auf die Schließfallen ausgeübten Kräfte
zur Sicherung der Kupplung. Die Steuerhülse mit ihrer Kammer ist somit auch ein Kompensationsmittel für die
inneren, im Entkupplungssinne wirkenden und aus dem Flüssigkeitsdruck resultierenden Kräfte.
In den Unteransprüchen sind weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung angegeben, durch welche die
Vorrichtung weitergebildet ist. Mit den . in den Ansprüchen 2 bis 4 angegebenen Merkmalen ist die
Freigabelage der Schließfallen bis zum Zeitpunkt der Kupplung zusätzlich gesichert. Die in den Ansprüchen 5
und 6 angegebenen Merkmale stellen vorteilhafte Ausgestaltungen der in der Kammer angeordneten
Steuermittel dar, die eine Einstellung der Schließkraft für die Schließfallen erlauben. Der Anspruch 7 betrifft
eine vorteilhafte Ausgestaltung der Schließfallen in Verbindung mit einem die Schließfallen umlenkenden
Steuernocken. Schließlich bezieht sich der Anspruch 8 auf die Ausgestaltung einer von der Absperrhülse und
einer Ausnehmung der Einsteckhälfte gebildeten Kammer zur Kompensierung des auf die Absperrhülse
einwirkenden Flüssigkeitsdruckes, um eine gesicherte Abdichtung der Einsteckhälfte an der Aufnahmehälfte
zu erzielen.
Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Schema der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Einsteckhälfte und Aufnahmehälfte unter
Darstellung des Einziehseil-Verfahrens, nach welchem die Einsteckhälfte durch Seilzug in die Aufnahmehälfte
eingeführt wird,
F i g. 2 eine vergrößerte Ansicht nach der Linie 11-11 in
Fig. 1 vom Inneren der Aufnahmehälfte, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit Teile weggeschnitten
wurden,
Fig.3 eine vergrößerte Ansicht nach der Linie lll-III
von Fig. 1 mit Darstellung der Rollenkatze zum Verfahren der Einsteckhälfte auf einem Spannseil und
Eingriffselemente zum Kuppeln von Einsteckhälfte und Aufnahmehälfte.
Fig.4 einen Halbschnitt in der Ebene IV-IV von F i g. 2 mit Darstellung des Mechanismus zum Lösen der
Einsteckhälfte aus der Aufnahmehälfte, F i g. 5 einen Schnitt in der Ebene V-V von F i g. 3 mit
genauer Darstellung der Kupplungselemente der Einsteckhälfte und Steuermittel zur Verhütung einer
unbeabsichtigten Trennung von Einsteckhälfte und Aufnahmehälfte,
ίο F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI von F i g. 5
mit genauer Darstellung des Federsatzes der Steuermittel, die in einer mit dem Hauptkanal der Einsteckhälfte
in Flüssigkeitsverbindung stehenden Kammer unterge-bracht sind,
F i g. 7 einen Schnitt in der Ebene VII-VII von F i g. 5 mit Darstellung eines Tragsterns zur Aufnahme der
Einsteckhälftenspitze,
F i g. 8 einen vergrößerten Teilschnitt nach der Linie VIII-VIII von Fig.5 mit genauerer Darstellung einer
der Schließfallen,
F i g. 9 eine Seitenansicht der mit der Aufnahmehälfte gekuppelten Einsteckhälfte mit Darstellung der Bauelemente
in Eingriffsverbindung, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit Teile weggelassen worden sind,
Fig. 10 eine vergrößerte Teildarstellung im Halbschnitt der mit der Aufnahmehälfte gekuppelten
Einsteckhälfte mit genauerer Kennzeichnung der diesbezüglichen Bauelemente,
Fig. 11 bis 15 Schemaschnitte in Längsrichtung der Einsteckhälfte der Aufnahmehälfte während des Kuppelvorganges
mit reihenfolglicher Darstellung der Bewegung der verschiedenen Bauteile während des
Kuppelvorganges.
Die Einrichtung zur Treibstoffübernahme nach dem Einziehseilverfahren von einem Schiff zum anderen ist
in F i g. 1 dargestellt und besteht aus einer Aufnahmehälfte 10 und einer Einsteckhälfte 11, die am Ende einer
biegsamen Treibstoffleitung 12 angebracht ist. Die Aufnahmehälfte 10 ist auf dem zu betankenden Schiff 13
fest montiert, während die Einsteckhälfte 11 und die Schlauchleitung 12 Bestandteile der Einrichtung des
nicht dargestellten Versorgungsschiffes bilden.
An die Aufnahmehälfte 10 ist ein Stück Schlauch 14 angeschlossen, der in eine nicht dargestellte Zuleitung
zum Treibstofftank des Schiffes 13 mündet. Der Schlauch 14 kann einfach in die Zuleitung eingeschoben
oder auch durch geeignete Kupplungen (nicht gezeigt) fest damit verbunden sein.
Eine mit 15 bezeichnete Tragvorrichtung ist an einer
Schottwand oder an einer sonstigen Halterung 16 und an der Aufnahmehälfte 10 befestigt. Ein Spannseil 17 ist
auf einer Seite an der Tragvorrichtung 15 und auf der anderen Seite am Versorgungsschiff befestigt. Die
Einsteckhälfte 11 hängt an einer Katze 18, die auf dem Spannseil 17 verfahrbar ist. Das Einziehseil 21 ist mit
einem Ende ah der Katze 18 befestigt und wird am anderen Ende von Hand oder mittels einer Winde
gezogen, so daß die Einsteckhälfte 11 in Richtung auf die
Aufnahmehälfte 10 eingezogen werden kann, bis eine Kupplungsverbindung zustande kommt.
Wie insbesondere den F i g. 2 und 4 der Zeichnungen entnommen werden kann, enthält die Aufnahmehälfte
10 einen Aufnahmetrichter 22 mit einem radial nach außen gerichteten Umfangsflansch 23 und einen
hochstehenden Nocken 24. Das Hauptgehäuse 25 der Aufnahmehälfte 10 ist durch eine Reihe von Schrauben
26 mit Muttern, durch welche der Flansch 23 an einem ähnlichen Flansch 27 des Hauptgehäuses 25 befestigt ist.
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mit dem Aufnahmetrichter 22 verbunden. Der Aufnahmetrichter 22 und das Hauptgehäuse 25 bilden eine
Kammer 28 in welche die Einsteckhälfte 11 beim Tanken in nachfolgend beschriebener Weise eingeführt
wird. Eine Ringschulter 29 am Aufnahmetrichter 22 bildet eine Sitzfläche, an welcher Schließfallen 200 als
Kupplungselemente der Einsteckhälfte 11 zur Anlage gebracht werden, um die Kupplungsverbindung von
Einsteckhälfte und Aufnahmehälfte in nachstehend beschriebener Weise aufrechtzuerhalten. Eine ähnliche
Schrägringschulter 39 bildet eine Nockenfläche, die in nachstehend beschriebener Weise mit den Kupplungselementen
der Einsteckhälfte zusammenwirkt. Die Kammer 28 geht in einen zylindrischen Teil 30 des
Hauptgehäuses 25 über, woran mit entsprechenden Hilfsmitteln (nicht dargestellt) die Schlauchleitung 14
(F i g. 1) des zu betankenden Schiffes angeschlossen ist.
Das Hauptgehäuse 25 besitzt, einen senkrechten Nocken 31 (F i g. 4 und 9), der mit dem Nocken fluchtet.
Eine Platte 32 der Tragvorrichtung 15 ist mit den üblichen Verbindungselementen 33 an beiden Seiten des
Nockens 24 befestigt. Ein Arm 34 ist zwischen die Platten 32 eingeschweißt oder in anderer Form befestigt
und mündet in eine gabelförmige Klammer 35, die über die Nocken 31 geschoben und mit gebräuchlichen
Verbindungsmitteln 36, wie Schrauben od. dgl. an diesem befestigt ist. Die Platten 32 sind an beiden Seiten
einer Halterung 37 (F i g. 9) angeschweißt, die ihrerseits mit einem Gelenkbolzen 38 drehbar an einem Nocken
40 befestigt ist. Der Nocken 40 hat eine Öffnung 41 durch welche ein Gelenkbolzen (ohne Kennzeichnung
in Fig. 1) verläuft und an der Schottwand 16 des zu betankenden Schiffes 13 befestigt ist. Ein Winkelhebel
42 (Fig.9) ist zwischen den Platten 32 mit einem Gelenkbolzen 43 drehbar gelagert. Das gegenüberliegende
Ende des Hebels 42 ist mit einer (nicht näher bezeichneten) Kerbe versehen, in weiche ein Stift 44
eines Riegelgriffes 45 eingreift, welcher mit einem Gelenkbolzen 46 drehbar an der Halterung 37 befestigt
ist. Der Winkelhebel 42, der Stift 44 und der Riegelgriff
45 bilden Elemente zur Befestigung des Spannseiles 17 auf dem zu betankenden Schiff 13. Das Spannseil 17
endet in einer Schlinge oder Hülse 47, die über den Winkelhebel 42 gelegt wird, wenn letzterer sich in der in
F i g. 9 strichpunktiert angedeuteten Stellung befindet und bevor die Katze 18 am Spannseil 17 befestigt wird.
Nachdem die Hülse 47 über den Hebel 42 gelegt worden ist, wird letzterer in die in Fig.9 in ausgezogener Linie
dargestellte Stellung geschwenkt und der Riegelgriff entgegen dem Uhrzeigersinn umgelegt, bis der Verriegelungsstift
44 in die Kerbe des Winkelhebels 42 einrastet. Auf diese Weise hält die Tragvorrichtung 15
die Aufnahmehälfte 10 während des Kuppelvorganges in Fluchtung mit der Einsteckhälfte 11.
Wie den F i g. 2 und 4 entnehmbar ist, besitzt das Hauptgehäuse 25 einen Ring 71 mit einer T-förmigen
Ringdichtung 72, die eine Auflage für die Einsteckhälfte 11 bildet. Der Ring 71 hat einen Ringsteg 73, der
zwischen einer Umfangsschulter (nicht bezeichnet) am Hauptgehäuse 25 und einem Ring 74 festgehalten wird,
wobei letzterer mit einer Reihe. von Schrauben 75 (Fig. 2) am Hauptgehäuse 25 befestigt ist. Das
Hauptgehäuse 25 der Aufnahmehälfte 10 ist mit Elementen 80 (Fig.4, 9 und 10) zum Lösen der
Einsteckhälfte 11 aus der Aufnahmehälfte 10 nach Beendigung der Treibstoffübernahme versehen. Zur
Löseeinrichtung 80 gehört ein Plunger 81 mit den Köpfen 82 und 83, welcher gleitend von einer Bohrung
89 in einem zylindrischen Stopfen 84 mit einem Umfangsflansch 85 aufgenommen wird. Der Stopfen 84
ruht in einer öffnung 86, die durch eine zylindrische Nabe 87 am Hauptgehäuse 25 gebildet wird. Die
Öffnung 86 befindet sich in axialer Ausrichtung mit der Kammer 28 (F i g. 4 und 10). Der Stopfen 84 ist mit einer
Anzahl gleicher Schrauben 88 an der Nabe 87 des Hauptgehäuses 25 befestigt (Fig. 10). Ein Gabelarmpaar
90 und 91 (Fig.4 und Fig. 10) ist in waagerechter
Ebene angeordnet und ragt vom Flansch 85 nach außen ab. Ein Endstück 92 des Hebels 93 liegt zwischen den
Gabelarmen 90,91 und ist durch einen Gelenkbolzen 94, der von einer Öffnung 95 im Endstück 92 und von
Öffnungen in den Gabelarmen 90, 91 aufgenommen wird drehbar an diesen befestigt. Das Endstück 92 des
Hebels 93 läuft in einer Rundung % aus. Ein gegenüberliegendes Endstück 97 des Hebels 93 enthält
einen Vorsprung 98 mit einer Öffnung 100. Jn' verriegelter Stellung des Hebels 93 wird der Vorsprung
98 zwischen zwei auf Abstand liegenden Vorsprüngen oder Flanschen 101, 102 (Fig.2) auf Aufnahmetrichter
22 aufgenommen. Die Flansche 101, 102 besitzen fluchtende Öffnungen 103, durch welche ein Stift 104
verläuft um den Hebel 93 in der in Abbildung 2 und 10 gezeigten Stellung zu halten. Der Stift 104 kann durch
eine Kette oder ähnliche flexible Verbindungsmittel am Hauptgehäuse befestigt sein.
Wenn die Treibstoffübernahme beendet ist, wird der Stift 104 aus den Öffnungen 100,103 herausgezogen und
das Endstück 97 des Hebels 93 wird vom Hauptgehäuse in entgegengesetzter Uhrzeigerrichtung abgeschwenkt
(Fig. 10). Die gegen den Kopf 82 drückende Rundung 96 des Endstückes 92 schiebt den Plunger 81 von rechts
nach links (Fig. 10). Der mit der Einsteckhälfte 11 in Berührung stehende Kopf 83 schiebt die Einsteckhälfte
11 nach automatischer Lösung der Kupplungsverbindung von der Aufnahmehälfte 10 ab.
Wie der F i g. 9 der Zeichnungen entnommen werden kann, ist die Einsteckhälfte 11 durch einen Flanschbund
110, eine Schelle 113, ein starres Rohrstück 114 und eine
normale Schlauchkupplung 115 mit der Schlauchleitung
12 verbunden. Ein Paar von Hängeringen 116 und 117 an der Katze 18 ist in herkömmlicher Weise an dem starren
Rohrstück 114 befestigt. Der Hängering 116 enthält ein Paar senkrechter und auf Abstand liegender Arme 120
und 121, zwischen welchen eine Führungsrolle 118 gelagert ist. Eine gleiche Führungsrolle 122^ ist zwischen
den nicht näher bezeichneten Armen des Hängeringes 117 gelagert. Eine durchbohrte Nase 123 (Fig.9) an
dem Arm 120 dient als Befestigungsmittel für die Leine 20 (F i g. 1). Eine U-förmige Gabel 125 (F i g. 3) ist durch
die Schrauben 126, 127 an den Armen 120, 121 des Hängeringes 116 befestigt. Die Gabel 125 nimmt mit
Hilfe einer Schraube 130 eine Seilrolle 128 auf. Eine im wesentlichen gleiche Gabel 131 ist ebenfalls durch nicht
näher bezeichnete Schrauben an dem Hängering 117 befestigt. Eine Seilrolle 132 ist in der Gabel 131 gelagert,
welche mit einer Nase 133 (F i g. 9) zur Befestigung des Einziehseiles 21 (Fig. 1) beim Tanken nach dem
Einziehseil-Verfahren versehen ist. Wie aus F i g. 9 der Zeichnungen ersichtlich, liegt das Spannseil 17 zwischen
den Seilrollenpaaren 118,128 und 122,132 der Katze 18.
Gemäß den Fig.5 bis 8 und 10 der Zeichnungen
besteht die Einsteckhälfte 11 aus einem Außengehäuse 140 und einem Innengehäuse 141. Eine Ringplatte 142
umgibt ein Einlaufstück 143 des Innengehäuses 141 und steht damit in fester Verbindung, während sie durch die
Schrauben 144 am Außengehäuse 140 befestigt ist. Der
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von dem starren Rohrstück 114 aus zulaufende Bund 110
(Fig. 9) ist an der Ringplatte 142 durch eine Anzahl
Kopfschrauben 145 befestigt, welche durch nicht bezeichnete Öffnungen in einem Flansch 146 des Bundes
110 verlaufen und in entsprechende ebenfalls nicht bezeichnete Gewindebohrungen der Platte 142 eingedreht
sind.
Ein Vorderstück 147 des Innengehäuses 141 enthält ein von drei Stegen 150, 151 und 152 gebildetes
Tragkreuz 148. Jeder dieser Stege 150 bis 152 steht über eine Außenkante 154 des Vorderstücks 147 (F i g. 5 und
10) hinaus vor.
Zwischen den Stegen 150 bis 151,151 bis 152 und 152 bis 150 sind Leitrippen 155, 156 und 157 gebildet
(Fig. 7). Die Stege weisen im wesentlichen eine dreieckige Form auf und nehmen von der Spitze des
Tragkreuzes 148 bis zum Übergang in eine Ringwand 158 allmählich in der Größe zu. Durch das Zusammenlaufen
der Stege 150 bis 152 und der ihnen zugeordneten Rippen 155 bis 157 werden drei Kanäle 160,161 und 162
gebildet durch welche Treibstoff in Richtung der nicht näher bezeichneten und gestrichelt dargestellten Pfeile
in Fig.5 un 10 fließt, nachdem die Einsteckhälfte 11 in
einer im folgenden näher beschriebenen Weise mit der Aufnahmehälfte verkuppelt wurde.
Das Ringteil 158 des Tragkreuzes 148 ist abgestuft und zwischen einer der Stufen des Ringteiles 158 und
dem abgestuften Rand 165 eines im wesentlichen halbkugelförmigen Einsteckkopfes 166 ist ein Dichtring
164 eingelegt. Der Einsteckkopf 166 besitzt eine innere Nabe 167 mit einer Bohrung 168, die mit einer
Gewindebohrung 170 in der Nabe 171 des Tragkreuzes 148 fluchtet. Eine Kopfschraube 172 verläuft durch die
glatte Bohrung 168 und ist in die Gewindebohrung 170 eingeschraubt, wodurch die Dichtung 164 zwischen
Ringteil 158 und Rand 165 eingeklemmt wird. Im abgekuppelten Zustand der Einsteckhälfte 11 wird eine
Stirnfläche 174 einer Absperrhülse 175 durch eine Druckfeder 176 gegen die Dichtung 164 gepreßt. Die
Hülse 175 ist auf das Vorderstück 147 des Gehäuses 141 aufgeschoben und mit einer Ausnehmung 180 versehen,
wodurch eine Ringkammer 181 zur Aufnahme der Druckfeder 176 geschaffen wird. Die Feder 176 liegt
gegen eine Ringwand 182 der Kammer 181 und eine Ringwand 183 des Innengehäuses 141 an. Die
Absperrhülse 175 ist ferner mit äußeren Ringschultern 184 und 185 versehen, die zwischen der Ringwand 182
der Kammer 181 und der Stirnfläche 174 liegen und wird durch die Dichtung 189 auf einer Umfangsfläche
abgedichtet, welche der Ringfläche der Dichtung 72 an der Berührungsstelle mit der Hülse 175 entspricht.
Bei der Einführung der Einsteckhälfte 11 in das Aufnahmestück 10 erreicht die Einsteckhälfte 11
schließlich die in Fig. 11 schematisch gezeigte Stellung, in welcher die Schulter 184 der Absperrhülse 175 mit der
Ringdichtung 72 der Aufnahmehälfte 10 in Berührung kommt und eine Flüssigkeitsdichtung bildet. Die
Ringschulter 185 der Absperrhülse. 175 berührt eine Fläche des Ringes 74, der als Anschlag gegen weiteres
Einschieben der Absperrhülse 175 in die Aufnahmehälfte 10 dient. Mit weiterem Eindringen der Einsteckhälfte
11 in die Aufnahmehälfte 10 wird die Stirnfläche 174 der
Absperrhülse 175 vom Dichtungsring 164 wegbewegt und die Kanäle 160,161 und 162 werden nach und nach
geöffnet, wie schematisch aus den Fig. 12 bis 15 ersichtlich ist. Während dieses progressiven Öffnens der
Kanäle 160 bis 162 wird die Druckfeder 176 durch die Bewegung der Ringwand 183 gegen die Ringwand 182
der Ringkammer 181 zusammengedrückt, bis sie ihren engsten Zustand erreicht hat (Fig. 15). Die Feder 176
wirkt als Rückholfeder welche die Absperrhülse 175 aus der offenen Stellung (Fig. 15) in die geschlossene
Stellung (F ig. 11) zurückdrückt, wie im folgenden näher
beschrieben wird.
Während der Treibstoffübernahme steht der Treibstoff unter hohem Druck und beaufschlagt die
Ringschulter 184 der Stirnfläche 174 der Absperrhülse 175 in Richtung der in Fig. 10 dargestellten Pfeile F,
wobei versucht wird, die Absperrhülse 175 von rechts nach links zu drücken. Wenn den in Richtung der Pfeile
F wirkenden Kräften nicht entgegengewirkt würde, so würden sie die Ringschulter 184 aus der Dichtungsverbindung
mit der Ringdichtung 72 bringen, während die Druckfeder 176 zusätzlich zusammengedrückt wird. Um
diesen Treibstoffdruck auszugleichen ist das Innengehäuse 141 mit einer Reihe von Öffnungen 190 versehen,
die in die Ringkammer 181 führen. Durch diese Öffnungen 190 kann der unter Druck stehende
Treibstoff in die Ringkammer 181 einfließen und die Ringwand 182 in Richtung des Pfeiles F 2 (Fig. 10)
beaufschlagen. Da die Fläche der Ringwand 182 ebenso groß ist wie die Stirnfläche 174, entsprechen die in
Pfeilrichtung F 2 angreifenden Kräfte den in Richtung der Pfeile Fwirkenden Kräften, so daß die Absperrhülse
175 vom Treibstoffdruck im Ausgleichs- oder Gleichgewichtszustand gehalten wird. Dieser Druckausgleich
gewährleistet, daß zwischen der Ringdichtung 72 und der Ringschulter 184 der Absperrhülse 175 immer eine
vollständige und wirksame Dichtverbindung vorhanden ist.
Die Einsteckhälfte 11 ist mit einer Anzahl gleicher
Eingriffs- oder Kupplungselemente versehen, die auf einer axialverschiebbaren Steuerhülse 201 (Fig.5 und
6) montiert sind. Die Steuerhülse 201 ist in einer Ringkammer 202 zwischen dem Innengehäuse 141 und
dem Außengehäuse 140 untergebracht und mit einer Umfangswand 203 versehen, die auf der einen Seite
durch eine Stirnwand 204 verschlossen und auf der anderen Seite als Endstück 205 mit einer freien
Umfangskante 206 ausgebildet ist. Das Endstück 205 der Steuerhülse 201 gleitet auf der Ringfläche 207 eines
axialen Ringflansches 208, der mit Abstand auf einer Außenfläche des Innengehäuses 141 ruht und damit
einer Ringkammer 210 zur Aufnahme der Absperrhülse 175 bei der Einführung der Einsteckhälfte 11 in die
Aufnahmehälfte 10 bildet. Ein innerer Umfangsflansch 211 der Stirnwand 204 steht ebenfalls in gleitender
Berührung mit einer Außenfläche des Innengehäuses 141.
Das Endstück 205 der Steuerhülse 201 ist mit sechs radial nach außen gerichteten Flanschen 212 versehen
die für die sechs Schließfallen 200 bestimmt sind. Jeder dieser Flansche 212 steht in Richtung auf eine der sechs
rechteckigen Öffnungen 213 (Fig.5 und 10) im Außengehäuse 140. Ein Riegelelement 214 ist in einer
Weise, die am besten unter Hinweis auf die F i g. 5 und 8 erläutert werden kann, dreh- oder schwenkbar an den
einzelnen Flanschen 212 befestigt. Jedes Riegelelement 214 enthält ein auf Abstand liegendes Paar von Armen
.215, 216 mit einem Verbindungssteg 217 (Fig.5). Die
Arme 215,216 sind mit fluchtenden Öffnungen 218 bzw. 219 versehen. Durch die Öffnungen 218,219 und eine in
der Bohrung 222 der Flansche 212 befindlichen Buchse 221 verläuft ein Bolzen 220. Ein Stift 225 hält diese
letztgenannten Elemente in montierter Lage zusammen. Die Rollen 223, 224 (Fig.5 und 10) sind mit
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entsprechenden Bolzen zwischen den Armen 215, 216 an jedem Riegelelement 214 gelagert.
Im abgekuppelten Zustand der Einsteckhälfte 11 (F i g. 5) wird eine Schwenkung der Riegelelemente 214
der Schließfallen entgegen der Uhrzeigerrichtung durch einen gleichartigen Niederhalter 230 verhindert, der
jedem Riegelorgan 214 zugeordnet ist. Jeder Niederhalter 230 enthält eine nach außen gekröpfte Haltezunge
231 mit aufgesetztem Zungenende 232. jede Haltezunge
231 ist an einem Haltefinger 233 befestigt, der seinerseits an einem Zylinder 234 angebracht ist. Jeder
Zylinder 234 ruht gleitbar in einer zugeordneten Bohrung 235 in einem verdickten Endteil 239 der
Stirnwand 204 der Steuerhülse 201. Eine Feder 236 ist in jeder Bohrung 235 (Fig.6) untergebracht, und zwar
zwischen einer zugeordneten Bohrung der Zylinder 234 und einer Endkappe 237, die in jede der Bohrungen 235
eingeschraubt oder in sonstiger bekannter Weise darin befestigt ist. Aus F i g. 5 ist ohne weiteres ersichtlich, daß
bei Bewegung der Haltezunge 231 nach links gegen die Spannung der Feder 236 die Haltezunge 231 schließlich
die obere Fläche des Verbindungssteges 217 verläßt und das Riegelelement 214 entgegen dem Uhrzeigersinn in
Riegelstellung einschwenken kann, wie nachfolgend eingehend beschrieben wird.
Den einzelnen Regelelementen 214 ist ferner ein Kurvenstück bzw. ein Nocken 250 zugeordnet, der am
Ringflansch 208 des Innengehäuses 141 befestigt ist. Jeder Nocken 250 ist mit Kurvenflächen oder Bahnen
251, 252 versehen auf denen jeweils eine zugeordnete Nockenrolle 224 läuft. Die Wirkungsweise der Nocken
250 und der Nockenrollen 224 wird unmittelbar im Anschluß hieran beschrieben, aber es sollte darauf
hingewiesen werden, daß der Nocken 250 die Funktion hat, die einzelnen Nockenrollen 224 von einer durch
eine Schulter 254 am Außengehäuse 140 gebildeten Ringkammer 253 aus nach außen in eine Stellung zu
drücken, die einer zugeordneten Öffnung 213 näher gelegen ist.
In Eingriffsstellung der Aufnahmehälfte 10 und der Einsteckhälfte 11 (Fig. 10)sind Hilfsmittel 260 vorgesehen,
die auf die einzelnen Schließfallen 200 eine Verriegelungskraft ausüben, um letztere in Eingriffsverbindung
mit der Ringschulter 29 der Aufnahmehälfte 10 zu halten. Zu den Hilfsmitteln 260 gehört eine Anzahl
Federn 261, 262 (Fi g. 5, 6 und 10) die in einer Kammer 263 untergebracht sind, die von der Steuerhülse 201,
dessen Stirnwand 204, der Umfangswand 203 und der Ringschulter 264 des Innengehäuses 141 gebildet wird.
Die Federn 261 und 262 sind zwischen der Stirnwand 204 der Steuerhülse 201 und einem Ringglied 265 in der
das Innengehäuse 141 umgebenden Kammer 263 eingesetzt. Die Federn 262 sind durch axial gegenüberliegend
angeordnete Naben 266, 267 an der Stirnwand 204 und dem Ringglied 265 (Fig.5) genau fixiert. Das
gleiche gilt für die Fixierung der Federn 261 durch die Hülseninnenwand 268 und die Nabe 270, die axial
gegenüberliegend angeordnet und mit axial ausgerichteten Bohrungen 271 und Gewindebohrungen 272
versehen sind. In einer Anzahl Öffnungen 274 der Ringplatte 142 befinden sich Stellschrauben 273, deren
Endstücke in den Löchern 275 stecken. Die Stellschrauben 273 sind in ihren Bohrungen 271 lose gelagert und in
die Gewindebohrungen 272 eingeschraubt.
Die zwischen dem Ringglied 265 und der Steuerhülse 201 wirksamen Federn 261,262 erteilen der Steuerhülse
ständig eine Vorspannung in Richtung von rechts nach links (F ig. 5 und 10). Wenn die Einsteckhälfte 11 nicht
mit der Aufnahmehälfte 10 gekuppelt ist (Fig.5), wird
die Steuerhülse 201 durch den Eingriff der Nockenrollen 224 mit den Bahnen 251 und den Haltezungen 231, die
die Schließfallen 200 in gelöster Stellung halten an einer Rechts-Links-Bewegung gehindert. Bei einem Eingriffsoder Kuppelvorgang, werden die Schließfallen 200
jedoch freigegeben, die Nockenrolle 224 verläßt die Bahn 251 und die Steuerhülse 201 wird nicht mehr daran
gehindert sich unter der Kraft der Federn 261, 262 von rechts nach links zu verschieben (Fig. 10). In dieser
Stellung stehen die Riegelrollen 223 im Eingriff mit der Ringschulter 29 der Aufnahmehälfte 10 und werden
unter dem Einfluß der Federn 261, 262 welche die Steuerhülse 201 in die am weitesten links gelegene Lage
(Fig. 10 und 15) drücken, in dieser Stellung freigehalten.
Die Spannkraft der Federn 261, 262 kann durch
Hinein- oder Herausdrehen der Stellschrauben 273 in den Gewindebohrungen 272 des Ringgliedes 265
geregelt werden. Wenn beispielsweise die Spannkraft der Federn 261, 262 erhöht werden soll, werden die
Stellschrauben 273 eingedreht, um den Abstand zwischen dem Ringglied 265 und den Stirnwänden 204
zu verringern, wodurch die Federn verkürzt und deren Spannkraft erhöht wird. Eine gegenläufige Drehung der
Stellschrauben 273 verlängert die Federn 261, 262 dementsprechend und vermindert deren Spannkraft.
Wenn die Einsteckhälfte und die Aufnahmehälfte miteinander verkuppelt sind (Fig. 10) und kein innerer
Flüssigkeitsdruck wirksam ist, ist eine Zugkraft von etwa 2500 lbs (etwa HOOkp) an dem Seil 20 (Fig. 1)
erforderlich, um die Federn 261, 262 zusammenzudrükken und den Entriegelungsvorgang einzuleiten. Ist ein
innerer Flüssigkeitsdruck in der Einsteck- und Aufnahmehälfte vorhanden, so wirkt er auf diese Teile über
eine effektive Beaufschlagungsfläche, die als Ringfläche zwischen dem Hauptkanal und der Dichtung 72 bzw. 189
liegt und von diesen Dichtungen nach außen hin begrenzt wird. Der Flüssigkeitsdruck hat die Tendenz,
die Dichtverbindung zu trennen. Würde deshalb dieser Druck nicht ausgeglichen, so würde sich die Kraft von
etwa HOOkp bis zum Zusammendrücken der Federn
261, 262 um den Betrag der Trennkraft verringern, die durch den inneren Flüssigkeitsdruck hervorgerufen
wird. Um den inneren Flüssigkeitsdruck auszugleichen, der die Tendenz zum Trennen von Einsteck- und
Aufnahmehälfte hat, steht die mit den Manschetten 281 und 282 abgedichtete Kammer 263 (Fig. 10) mit dem
Inneren des Innengehäuses 141 über Öffnungen bzw. Flüssigkeitsdurchlässe 280 in Verbindung. Die unter
Druck stehende Flüssigkeit in der Kammer 263 wirkt nach rechts (F i g. 10) gegen die Ringschulter 264, deren
Fläche derjenigen entspricht, welche vom Innenmantel des Einlaufstückes 143 radial nach außen ausgehend
durch eine der Dichtungen 72 bzw. 189 begrenzt ist.
Wenn die Teile ganz zusammengekuppelt sind, gleicht daher der nach rechts (F i g. 10) auf die Ringschulter 264
gerichtete Flüssigkeitsdruck den innerhalb der Einsteckhälfte 11 in Richtung nach links wirkenden Flüssigkeitsdruck
aus. Gleichzeitig ist Flüssigkeitsdruck in der j
Kammer 263 nach links auf die Stirnwand 204 der j
Steuerhülse 201 mit gleicher Beaufschlagungsfläche ■
wirksam und wird durch die Steuerhülse 201 und die Verbindungssiege 217 auf die Rollen 223 und dann auf
die Ringschulter 29 der Aufnahmehälfte 10 übertragen.
Die Federn 261 und 262 üben weiterhin ihre volle Kraft
zwischen der Nabe 270 und der Steuerhülse 201 aus, sodaß die gesamte mechanische Zugkraft von etwa
1100 kp notwendig ist um die Federn zu entspannen und
16 OO
die Einsteckhäifte von der Aufnahmehälfte zu lösen. Da
die Beaufschlagungsfläche der Ringschulter 264 gleich derjenigen zwischen Innenmantei des Einlaufstückes
143 und den Dichtungen 72 oder 189 ist, entspricht der
Ausgleichd'rack auf die Ringschulter 264 der Trennkraft,
welche die Flüssigkeit auf die Einsteckhäifte ausübt, ohne Rücksicht auf die Höhe dieser Kräfte. Dadurch
wird ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung zwischen Einsieck- und Aufnahmehälfte verhindert, es
sei denn, daß eine Zugkraft von 1.100 kp oder mehr, wie w beim Ziehen an dem Seil 20, auf die Einsteckhäifte
ausgeübt wird. Ohne diesen Ausgleich würde der Innendruck beim Tanken auf die Federn 261, 262
übertragen und demnach die Höhe der Zugkraft herabsetzen, die zur Einleitung des Auskuppelvorganges
erforderlich ist, sodaß eine unbeabsichtigte Trennung von Einsteck- und Aufnahmhälfte wahrscheinlicher
und leichter wird. Gemäß den Fig. 11 bis 15 wird die Einsteckhäifte 11 in der schematisch dargestellten
Weise in die Aefnahmehälfte 10 so eingeführt, daß die Absperrhülse 175 in vorbeschriebener Weise in eine
offene Stellung geschoben wird. Während der Einführung der Einsteckhälfte 11 in die Aufnahmehälfte 10
laufen die Riegelrollen 223 der Schließfallen 200 über die Schrägringschulter 39 der Aufnahmehälfte 10, um
den Verbindungssteg 217 (Fig. 11) niederzudrücken und die Haltezunge 231 des Niederhalters 230 zu
entlasten. Durch die weitere Bewegung der Einsteckhäifte 11 wird das Zungenende 232 des einzelnen
Niederhalters 230 mit der Steuerfläche 240(F i g. 12) zur
Anlage gebracht. Wenn die Einsteckhälfte weiter eingeschoben wird, werden die Haltezungen 231 durch
Berührung mit der Steuerfläche 240 am Vorrücken gehindert und die Verbindungsstege 217 werden
anschließend von den aufliegenden Haltezungen 231 (Fig. 13) befreit. Die Rollen 224 werden von den
Bahnen 251 nach oben gedruckt, während die Riegelrollen 223 die Ringschulter29(Fig. 13)erreichen,
bis die Nockenrollen 224 auf die Kurvenbahn 252 auflaufen, wobei dann die Riegelrollen 223 zur Anlage
an der Ringschulter 29 (F i g. 14) gebracht werden. Die Federn 261,262 drücken die Steuerhülse 201 von rechts
nach links (Fig. 15), sodaß die Einsteckhälfte 11 weiter
in die Aufnahmehälfte 10 eingeschoben wird und die Riegelrollen 223 durch Wirkverbindung der Nockenrollen
224 mit den zugeordneten Kurvenbahnen 252 (Fig. 15) in Kuppel- oder Eingriffsstellung vollständig
verriegelt werden.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Kuppeln zweier gegeneinan-' der bewegbarer Flüssigkeitsleitungen nach dem
Einziehseilverfahren, bestehend aus einer Aufnahmehälfte am Ende der einen Leitung und aus einer
kopfseitig geschlossenen Einsteckhälfte am Ende der anderen Leitung, mit radialen Kanälen in der
Einsteckhälfte zum Überführen der Flüssigkeit in den Innenraum der Aufnahmehälfte, mit zwischen
einer Freigabelage und einer Sperrlage schaltbaren Schließfallen zum Festhalten der in der Aufnahmehälfte
voll eingekuppelten Einsteckhälfte und mit einer das Vorderende der Einsteckhälfte umschließenden
im Kupplungszustand zur Freigabe der radialen Kanäle axial zurückschiebbaren Absperrhülse,
dadurch gekennzeichnet, daß die Einsteckhälfte (11) eine Kupplungssicnerung mit
einer das Hinterende der Einsteckhälfte (11) umschließenden axial verschiebbaren Steuerhülse
(201) aufweist, welche sowohl die Schließfallen (200) trägt als auch eine Kammer (263) für Steuermittel zu
ihrer Umschaltbewegung umfaßt, wobei die Kammer (263) über einen Flüssigkeitsdurchlaß (280) mit
den Kanälen (160, 161, 162) der Einsteckhälfte (11) verbunden ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerhülse (201) mit die
Schließfallen (200) in inrer Freigabelage sichernden Haltegliedern (231) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteglieder aus axial beweglich an
der Steuerhülse (201) gelagerten Haltezungen (231) bestehen, die mit ihren Zungenenden (232) über den
Schließfallen (200) zur Sicherung der Freigabelage liegen, und die Aufnahmehälfte (10) Steuerflächen
(240) zur axialen Wegbewegung der Haltezungen (231) aus ihrer Sicherungsposition über den Schließfallen
beim Einkuppeln der Einsteckhälfte (11) aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Haltezungen (231) in ihre Sicherungsposition
drückende Federn (236).
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kammer (263) in der Steuerhülse (201) vorzugsweise einstellbare Vorspannungsglieder (261,262,265) zur
Steuerung der Schließkraft der Schließfallen (200) aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (236) die Einsteckhälfte
(11) ringförmig umgibt und ein Ringglied (265) zwischen dem einerends und einer Hülseninnenwand
(268) andernendes die Vorspannglieder (261, 262) angeordnet sind, und das Ringglied (265) in der
Einsteckhälfte (11) zur Änderung der Vorspannkraft axial verstellbar ist, insbesondere durch außerhalb
der Einsteckhälfte (11) betätigbare Stellschrauben (273).
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
an der Steuerhülse (201) angebrachten Schließfallen (200) an ihren Fallenenden eine Nockenrolle (224)
und eine Riegelrolle (223) tragen, denen an der Einsteckhälfte (11) Nocken (250) zw Umsteuerung
der Schließfallen (200) in die Sperrlage im Kupplungszustand zugeordnet sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Absperrhülsc (175) eine in der Einsteckhälfte (U) vorgesehene Ausnehmung (180) umschließt, die zur
Aufnahme einer im Absperrsinne auf die Absperrhülse (175) einwirkenden Druckfeder (176) dient und
über eine öffnung (190) mit den Kanälen (160, 161, 162) der Einsteckhälfte (11) verbunden ist.
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