(57)【要約】  第１のカップリング半部分及び第２のカップリング半部分１；２に接触密封端部フランジ１１、２１を有する緊急離脱カップリング。端部フランジは、斜面又はテーパー面１５；２５を有し、これらの面の領域において環状セグメント３によって取り囲まれている。さらに、環状セグメント３は予圧部材４によって斜面又はテーパー面に押し付けられる。カップリング半部分１；２に過剰な張力が生じると、カップリング半部分１；２は予圧部材４の力に抗して離脱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップリングの第１の側と第２の側との間に過剰な引張力又は張力が生じた場合に２つのラインを分離する離脱カップリングであって、
管状ハウジング（１０）及び該ハウジングの内部にある自動閉鎖式流体バリア（５）と、第１のシステム密封カップリング面（１１ａ）とを有する第１のカップリング半部分（１）と、
管状ハウジング（２０）及び該ハウジングの内部にある自動閉鎖式流体バリア（６）と、第２のシステム密封カップリング面（２１ａ）とを有する第２のカップリング半部分（２）と、
互いに係合する前記カップリング面（１１ａ、２１ａ）を取り巻く断面を有する一連のリングセグメント（３）と、
を備え、
前記カップリング面のうちの少なくとも一方は、該カップリングの分離面に対して外方に傾斜する斜面又は円錐状面（１５、２５）を有し、前記カップリング面を取り巻く断面の前記リングセグメント（３）は、それぞれ、該斜面又は円錐状面（１５、２５）に対応する少なくとも１つの斜面又は円錐状面（３１、３２）を有し、該少なくとも１つの斜面又は円錐状面（３１、３２）は、前記カップリング半部分が連結されると、前記対応するカップリング面の前記斜面又は円錐状面（１５、２５）に接し、
前記対向して配置されたカップリング面（１１ａ、２１ａ）において前記それぞれの管状ハウジングの周縁部を超えて突出する端部フランジ又はカラー（１１、２１）には、斜面又は円錐状面（１５、２５）が設けられることと、
第１の端部フランジ又はカラー（１１）の凹部（１４）に嵌まる拡張シール（７）が、シール対向面として第２の端部フランジ又はカラー（１２）の軸方向環状凸部（２４）と協働することと、
予圧部材（４）が前記リングセグメント（３）を取り巻き、前記端部フランジ（１１、２１）に弾性力により押し付けることと、
を特徴とする、離脱カップリング。
【請求項２】
前記予圧部材（４）はスロット付きロックワッシャー（４０）を含む、請求項１に記載の離脱カップリング。
【請求項３】
前記予圧部材（４）は引張ばねによって形成され、該引張ばねは、前記リングセグメント間に延び、該リングセグメントをともに保持する、請求項１に記載の離脱カップリング。
【請求項４】
前記予圧部材（４）は１つ又は複数の密巻ばねによって形成され、該１つ又は複数の密巻ばねは前記リングセグメント（３）を取り巻く、請求項１に記載の離脱カップリング。
【請求項５】
前記円錐状面（１５、２５）の開口角度は、６５度乃至２５度、好ましくは５５度乃至３５度の範囲にある、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の離脱カップリング。
【請求項６】
前記リングセグメント（３）は外側斜面（３３）を有する、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の離脱カップリング。
【請求項７】
前記カップリング面（１１ａ、２１ａ）から遠位にある前記カップリング半部分（１、２）の端部には、第２のラインに対する接続ねじ（１２、２２）が設けられる、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の離脱カップリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カップリングの第１の側と第２の側との間に過剰な引張力又は張力が生じた場合に２つのラインを分離する離脱カップリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体をタンクに充填する又はタンクから引き出す場合、通常２つのラインがともに連結される。この目的には、作動式カップリングが用いられる。一方のラインは適所に固定されていると見なすことができるが、他方のラインは可動であり、車両に接続されている。車両としては、自動車、タンクローリー、全てのタイプの車、船舶、及び更には航空機が考えられる。作動式カップリングを介した２つのラインの接続が未だ存在するうちにそのような車両が動き出すと、ライン接続部が断裂することが起こり得る。これを回避するために、接続ライン列には離脱カップリングが配置される。この離脱カップリングは、過剰な引張力又は張力が生じる場合に反応し、連結された２つのラインが互いに分離される。離脱カップリングは、自動閉鎖式流体バリアを有し、この自動閉鎖式流体バリアは、ラインの分離の際に反応し、それぞれのラインを遮断する。このようにして、車両の望まない動きにより環境に被害を与える緊急事態につながることが防がれる。
【０００３】
移送される流体としては、低温冷却媒体、例えば液化天然ガスが考えられる。低温冷却媒体は、ともに連結されたラインを介して運ばなければならない。これらの連結されたラインには、いずれの場合でも、低温冷却媒体の状態に耐える離脱カップリングが必要とされる。
【０００４】
請求項１のプリアンブルに記載の緊急分離安全カップリングは、特許文献１から既知である。保持リングセグメントを介してともに保持される２つのカップリング半部分があり、保持リングセグメントはカップリング半部分の接続縁部の環状溝に外側から係合し、さらに、保持リングセグメントは保持部材から構成される。カップリング半部分をともに押圧するシールをこれらの半部分間に配置することができ、したがって、カップリング部分は径方向の負荷が取り除かれると簡単に分離することができる。このようなプレスシールは極低温の場合にはあまり有効ではない。
【０００５】
端面に互いに対向して配置されるカラーを有する管状接続部が、特許文献２から既知である。特許文献２では、カラーは中間配置シールを伴って、脱着式締付け装置によって互いに締め付けられ、このとき流体密接続部が形成される。Ｏリング又は平形ガスケットをシールと呼ぶ。このようなシールは極低温においてはあまり有効ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国実用新案第９１１４００５号
【特許文献２】独国特許出願公開第１９８１４５５９号
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、丈夫で簡単に組み立てられる、極低温用途にも好適なタイプの離脱カップリングを作製することである。さらに、離脱カップリングが係脱する力は、離脱カップリングの適切な寸法決めによって予め決定することができる。
【０００８】
この新規の離脱カップリングは、２つのカップリング半部分を有し、２つのカップリング半部分のそれぞれは、内部にある自動閉鎖式流体バリアと、カップリングの対向面にあるシステム密封端部フランジとを有する。
【０００９】
システム密封端部フランジは、端部フランジ間に流体密接続を形成するために、一連のリングセグメントによってともに押圧される。この場合、互いに係合する端部フランジは、リングセグメントによって取り巻かれるか又は締め付けられるが、留め具は過剰な張力によって係脱することができるようになっている。このために、リングセグメントは斜面又は円錐状面を有し、この斜面又は円錐状面は、離脱カップリングに引張力が生じた場合に、予圧部材の力に対抗して径方向力がリングセグメントに発生するように向き付けられている。リングセグメントの外方に向く径方向力が予圧部材の径方向内方の力を超える場合、離脱カップリングは係脱する。径方向内方に向く力に関して予圧部材を寸法決めすることにより、ラインの緊急分離が起こる張力又は引張力を調整する手段が手に入る。
【００１０】
極低温に適応するために、離脱カップリングは拡張シールを有し、この拡張シールは、金属製拡張ばねを含む。金属製拡張ばねは、極低温の場合でさえも拡張シールのシールリップをシールの対向面に押し付ける。ポリテトラフルオロエチレン又は極低温で脆化しない同様の材料をシールリップの材料として用いることができる。
【００１１】
本発明の例示的な実施形態を図面に基づいて記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】離脱カップリングの長手方向断面図である。
【図２】リングセグメントを伴う拡大詳細図である。
【図３】代替的なリングセグメントの図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
離脱カップリングは、第１のカップリング半部分１及び第２のカップリング半部分２を備える。第１のカップリング半部分１及び第２のカップリング半部分２は、一連のリングセグメント３によって連結状態に保たれる。リングセグメント３自体はともに保持され、離脱カップリングの周縁部において予圧部材４によって径方向内方に押圧される。
【００１４】
第１のカップリング半部分１は管状ハウジング１０を有し、管状ハウジング１０には、第１のシステム密封端部フランジ又はカラー１１のカップリング面１１ａが導入されている。第２のラインに対する接続ねじ１２が、第１のカップリング半部分の他方の端部に設けられている。第２のカップリング半部分２は、大部分が第１のカップリング半部分に関して鏡面対称に形成され、第２のシステム密封端部フランジ又はカラー２１と、第２の接続ねじ２２とを有するハウジング２０を有する。各カップリング半部分は自動閉鎖式流体バリア５又は６を有し、自動閉鎖式流体バリア５又は６のうちのそれぞれは、ばね５１又は６１と、球面状シール部材５３又は６３とを備え、ばね５１又は６１及び球面状シール部材５３又は６３は、緊急分離が引き起こされる場合、円錐状シールシート１３又は２３と協働する。ばね５１又は６１は、管状ハウジング１０又は２０の横材１６又は２６に支持される。
【００１５】
端部フランジ又はカラー１１及び２１はカップリング面１１ａ又は２１ａ（図２）において互いに当接し、また、カップリング面１１ａ又は２１ａは組み合う。このために、第１の端部フランジ又はカラー１１は凹部１４を有し、第２の端部フランジ又はカラー２１は軸方向環状凸部２４を有する。拡張ばね７１とプラスチック製のシールリップ７２とを有する拡張シール７は凹部１４に嵌まり、シール対向面として軸方向凸部２４と協働する。密巻ばねの形状の拡張ばね７１は、極低温でさえも有効であるように金属により構成されているが、ポリテトラフルオロエチレン又は極低温において同様の働きをする材料がシールリップ７２として好ましい。
【００１６】
カップリング面１１ａ又は２１ａに向かない側には、端部フランジ又はカラー１１又は２１がそれぞれ、斜面１５又は２５である円錐状面を有する。斜面１５又は２５の傾斜は、径方向に内側から外側に向かって見ると、互いに反対側に向いている。生成された２つの円錐体の円錐状先端部は装置の軸上にあり、円錐体の開口角度は６５度乃至２５度の範囲にあり、より制限すると５５度乃至３５度の範囲が好ましい。
【００１７】
３つ以上の数であるリングセグメント３は、装置の周縁部の回りに均一に分布し、径方向内側に凹部３０を有する。凹部３０は、ともに連結される部分円錐状面１５及び２５を有する端部フランジの径方向端部の形状に対応する。したがって、凹部３０の縁部３１、３２の傾斜は部分円錐状面１５及び２５に対応する。リングセグメント３は別の外側凹部３４を有し、外側凹部３４には予圧部材４が係合し、リングセグメントは円錐状面１５又は２５に径方向内方に押し付けられる。
【００１８】
予圧部材４は種々の形態を有することができる。１つのスロット付きロックワッシャー４０又は複数のスロット付きロックワッシャー４０、４１を予圧部材として用いることができる。これらのロックワッシャーは、端部に隣接する開口を有するリング留め具により構成され、組付けのためにスロット付きロックワッシャーを離して拡げることを可能にする。しかしながら、予圧部材は引張コイルばねによって形成することもできる。引張コイルばねはリングセグメント間に延び、リングセグメントをともに保持する。リングセグメントを包む１つ又は複数の密巻ばねによって予圧部材を形成することも可能である。リングセグメント３がシステムシールフランジ又はカラー１１、２１に弾性力により押し付けられ、径方向内方に向く十分に強い力を発生させる限り、任意の設計の予圧部材が有用である。
【００１９】
離脱カップリングを機能させるには、２つの円錐状面１５、２５と協働するように、斜面である双方の縁部３１、３２を設ける必要はない。これらの円錐状面のうちの一方のみが必要であり、その際、他の円錐状面の代わりに円筒形縁部を形成することができる。図３に示されているように、リングセグメント３の凹部３０が対応して形成されることが理解される。取付け補助部として有用な別の外側斜面３３がリングセグメント３に形成される。そのような面は、図２に従った実施形態の場合にも存在することができる。
【００２０】
離脱カップリングの動作モードは以下のとおりである。離脱カップリングが差し込まれるとき、リングセグメント３は端部フランジ又はカラー１１、２１を取り巻き、予圧部材４によって導入される径方向内方に向く力の結果として、端部フランジ又はカラー１１、２１はともに連結される。離脱カップリングの径方向対称形状に起因して、離脱カップリングは、ライン列の隙間にラインの端部と螺合することにより挿入することができる。配送車とタンクとの間（又はその逆）のライン接続を完了させた作動式カップリングは、ライン列に挿入されることが想定される。ここでは、不所望の事態によってラインに過剰な引張力が引き起こされると、円錐状面１５又は２５は少なくとも凹部３０の対向斜面３２に圧力を及ぼし、したがって、力が取り除かれることにより、外方に向く径方向力が一連のリングセグメント３において引き起こされる。これらの力が内方に向く予圧部材４の保持力を超える場合、予圧部材４は拡張し、端部フランジ又はカラー１１又は２１は凹部３０から引き抜くことができる。上記のことが起こる場合、カップリング半部分１、２は互いに係脱する。このとき、流体バリア５又は６が作動する。すなわち、これらの流体バリアのばねは、シール円錐体を、割り当てられたシールシート１３又は２３に対して動かす。それにより、流体の不所望の漏れが防止される。
【００２１】
離脱カップリングは、予圧部材４を離して拡げ、カップリング半部分１、２を組み合わせ、予圧部材４を解放することによって再び組み付けられる。それにより、リングセグメント３は係合する端部フランジ又はカラー１１、２１の径方向縁部を取り巻き、離脱カップリングは再び機能状態を達成する。
【００２２】
このように、第１のカップリング半部分１及び第２のカップリング半部分２にシステム密封端部フランジ１１、２１が設けられた、丈夫で簡単に組み立てられる離脱カップリングを記載及び開示した。端部フランジ１１、２１は、斜面又は円錐状面１５、２５を有し、その部分をリングセグメント３によって取り巻かれている。さらに、リングセグメント３は予圧部材４によって斜面又は円錐状面１５、２５に押し付けられる。カップリング半部分１、２に対する過剰な引張力により、カップリング半部分１、２は予圧部材４の力に対抗して分離することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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