JPH0159477B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、配管における急速安全連結解除機構
と安全弁の組合わせ装置又はシステムに関する。

石油製品の輸送のための配管の連結に関し、急
速連結及び連結解除装置が広く利用されている。
これらの装置は、その下で作業の行われる条件が
困難なものであること或いは時には危険なもので
あることから必要とされる、管の急速な連結及び
連結解除が確実に行い得るようになつている。

周知のこの種装置の中には、全ゆる条件下で、
負荷のかかつた緊急条件下においてさえも連結解
除時の安全が特別に保証されるようになつている
ものがある。本願と同一出願人名義で1984年２月
23日に提出されたイタリア共和国特許出願第
19750A／84号に開示した急速連結解除装置は、
この種の装置に属する。

上記のような安全装置は、単独で或いは緊急条
件下で連結解除作業を確実に行うとは限らない、
比較的簡単な急速連結装置と組合わせて利用し得
るものである。

連結すべき２本の管の２連結端部に上記の急速
連結解除安全装置を用い、それらに同数の制御弁
を組合わせ利用して、非常時の連結解除に際し、
輸送対象製品の保護をはかるよう管同志の間の気
密接続を実現するように構成することが勧奨され
る。また、連結部材と制御弁の間に、連結部材の
連結解除の起る前に制御弁が確実に閉じられるよ
うな作動的な相互連結構成も必要である。

本発明の目的は、急速連結装置の連結解除の起
る前に弁を確実に閉じる構成の、急速安全連結解
除機構と制御弁の組合わせシステム又は装置を提
供することである。

本発明の他の目的は、製造及び組立てが簡単か
つ容易に出来、小型かつ軽量で、ヘツドの損失を
最少に抑制可能な、上記種類の組合わせシステム
又は装置を完成することである。

本発明の更に他の目的は、管が相互に関し角度
を有して連結されている場合にも急速連結解除部
材の連結解除が可能な、上記種類の組合わせシス
テム又は装置を実現することである。

上記目的にかんがみ、本発明は、それぞれの制
御弁を備えた第１及び第２の連結部材、これらの
連結部材を連結解除可能に連結する急速安全連結
解除部材及び連結部材の連結解除が制御弁の閉弁
に先行しては起らないように急速安全連結解除部
材と制御弁とを相互に連結させる作動手段とから
成り、上記急速安全連結解除部材が、連結部材の
軸に垂直な面内に円周方向に配設されると共に、
連結部材の１方のものの第１の前壁部であつて、
それらの部材の他方のものの、第１の前壁部に対
応する第２の前壁部に重ね合わせ係合可能な前壁
部に形成されたそれぞれの放射方向のみぞ部内に
放射方向に運動可能に収容された複数の係止部材
と、第１の前壁部周囲に回転可能な旋回環であつ
て、係止部材に作用して、それらを第２の前壁部
に形成された放射方向の座部に圧入し或いはそれ
らを旋回環自体に形成された座部内に収容し、こ
れにより、連結部材に係合し又はそれらから係合
解除される第１の旋回環と、この旋回環に関し回
転可能で、最初のから運転運動と、第１の旋回環
と回転係合してそれを係合状態から係合解除状態
にまたその逆に回転させる次の運動行程を有する
第２の旋回環とから成ること及び上記作動手段
が、制御弁に接続されてそれらを開閉運動させ或
いはそれらの運動に従動する第３の旋回環と、こ
の第３の旋回環の角位置いかんにより、第２の旋
回環の上記最初のから運転運動に干渉して制御弁
を閉じる方向に第３の旋回環を同時回転させる第
１の位置と、固定係止座部に係合して第３の旋回
環の閉じ運動を停止させまた第２の旋回環との係
合を離れて、この旋回環の係合解除回転の上記次
の運動行程においてこの旋回環を回転自在な状態
にする第２の位置との間に複数の運動可能な連結
切片部材とから成ることを特徴とする配管用急速
安全連結解除機構と制御弁の組合わせ装置を提供
する。

本発明によれば、制御弁が切頭円錐形の穴の形
成されたそれぞれの球状体を有する構成及び連結
部材がそれぞれの前壁部にそれぞれの小径の内方
通路を有すると共にそれらとは反対の端部に向い
しだいに直径が増大する通路部を有していて、制
御弁の開弁時に、急速安全連結解除部材の設けら
れる連結部材の連結部位に向い断面積がしだいに
減少する１本の流路を形成する構成もまた提供さ
れる。上記構成によれば、ヘツドの損失のおそれ
なしに、装置又はシステムの全体寸法を制限する
ことが可能となる。

本発明によれば、直径を漸増させた上記の通路
部を連結部材の分離可能な１部材として構成し、
連結部材の後方部から球状体を挿入し回転させる
同球状体の組立て及び分解を可能とする構成も提
供される。この構成によれば、連結部材の前方部
又は前壁部の、従つてまた装置又はシステムの占
める空間を制限することが出来、前方部に球状態
を通すための大型フランジを設ける必要が回避出
来る。

本発明によればまた、２個の連結部材の相互に
係合する前方部又は前壁部を実質的に球形状に丸
味形成した構成も提供される。この場合によれ
ば、連結された管が或る角度関係に応力を受けた
状態時にもそれらの連結解除が可能となる。更
に、相互に係合する前方部で係合し合う、実質的
に球と球面状のソケツトから成る適宜位置決め手
段が設けられているため、連結の際に２個の連結
部材の完全な整合が間違いなく行い得るようにな
つている。

本発明の範囲を制限するものではない単なる例
示の意味で添付図面に示した実施例につき以下に
行う詳細な記載から、本発明の上記及び上記以外
の構成特徴が一層明瞭となるであろう。

図面、特にその第１図に示されるように本発明
の連結管用急速安全連結解除機構と制御弁の組合
わせ装置（システム）は、制御弁３，４を備える
と共に参照番号５により全体的に示される急速安
全解除部材により第１図に示される軸方向に整合
させて連結可能な２個の連結部材１，２より成
る。

連結部材１は、その１端部に、封じ部材（シー
ル）９の設けられた小経の内方通路８を形成する
と共に球形の凹所の形成された前壁部又は前方部
７を有し、その他端部にはフランジ管１１に固定
するように設計された外方フランジ部１０の形成
された円筒状の筒状体６から成る。

上記制御弁３は連結部材１に組合わせて設けら
れているのであるが、この弁３は、筒状体６内に
収容されておりまた小断面積部が上記内方通路８
の小断面積部と同面積である切頭円錐形の穴１３
の形成された球状体１２を有している。筒状体６
に切頭円錐形の筒状部材１４が取付けられてお
り、この部材１４が、第１図に示される開状態時
において、球状体１２の大面積部を筒状体６のフ
ランジ形成端部に接続している。ばね１６により
付勢されている軸方向に運動可能な環１５が環状
封じ部材１７と共に球状体１２に作用し、この球
状体１２が、第９図に示される閉状態時に必要な
密封を形成するようになつている。

球状体１２は、連結部材１の筒状体６により旋
回可能に支持された１対の対設されたピン１８，
１９により支承されている。ピン１８には小歯車
２０が取付けてあり（第２図）、このピンに、オ
ープン・センタ型、即ちピストンの１部からその
他部へと作動油の循環が自由な型の水圧ピストン
駆動装置２２により駆動されるラツク２１を係合
させてある。ピン１９には、下側に孤形部材２４
を備えた扇形歯車２３が取付けられている（第１
図及び第２図）。

上記連結部材２は、筒状体２６から成るが、こ
れはその１端部に、球状に凸形の前壁部又は前方
部２７を有しており、この部分が自在な角度で連
結部材１の筒状体６の両端部に形成された球状の
凹部に係合するようになつていると共に連結部材
１の内方通路８と同直径の内方通路２８を形成し
ている。連結部材２の前壁部２７に形成された球
形の凹所３１内に収容された球２９が連結部材１
の前壁部７に形成された、上記凹所３１に対応す
る凹所３０内に係合し、これにより、第１図に示
される連結状態時において、２個の連結部材１及
び２の正確な整合が確実に行い得るようになつて
いる。

上記制御弁４は連結部材２に組合わせて設けら
れているのであるが、この弁４は、筒状体２６内
に収容されておりまた小断面積部が上記内方通路
２８の小断面積部と同面積である切頭円錐形の穴
３３の形成された球状体３２を有している（第１
図）。筒状体２６の、第１図において左側の端部
にねじ３５により固定された切頭円錐形の筒状部
材３４が、第１図に示される開状態時において、
球状体３２の大断面積部を配管組立て構造の１端
部３６に接続しているが、任意により、次に記載
するような、急速安全連結解除部材５に比較し一
層簡単な構造の連結装置により管１１と同様な管
にこの筒状部材３４を連結してもよい。即ち、簡
易構造の連結装置とは、例えば本願と同一の出願
人名義で1985年７月12日に提出されたイタリア共
和国特許出願第21551A／85号に開示された種類
の急速連結装置であつてよい。ばね３８により付
勢されている軸方向に運動可能な環３７が環状封
じ部材３９と共に作用して、球状体３２が第９図
に示される閉状態にある時必要な密封を形成す
る。

球状体３２は、連結部材２の筒状体２６により
旋回自在に支持された１対の対設されたピン４
０，４１により支承されている。ピン４１には、
連結部材１の扇形歯車２３と係合させた扇形歯車
４２（第１図及び第２図）が取付けられている。

上記急速安全連結解除部材５は、連結部材１及
び２の共通の軸に垂直の面内に円周方向に配設さ
れかつ連結部材１の前壁部７に形成された放射方
向のみぞ部４５内にそれぞれ放射方向に運動可能
なように収容された複数の係止部材４４から成
る。これら係止部材４４に第１の旋回環４６が係
合するのであるが、この旋回環は、その角位置い
かんにより、連結部材１の前壁部７の周囲に回転
して係止部材４４を連結部材２の前壁部２７の放
射方向の環状座部４７内に押動させることが出来
（第１図、第３図、第５図及び第６図）、或いは係
止部材４４を旋回環自体に形成された放射方向の
座部４８内に着座させる（第８図及び第９図）こ
とが出来るようになつている。係止部材４４が環
状座部４７に着座した状態が２個の連結部材１及
び２の連結状態時に相当する一方、それらが座部
４８に着座した状態が連結部材の連結解除状態時
に相当する。係止部材４４の、連結部材の連結状
態に入る際の運動を容易にするために、同部材４
４及び座部４８には斜面４９及び５０が形成され
ている。

上記旋回環４６の周囲を回転するように第２の
旋回環５１が設けられているが、この環には放射
方向の内歯５２が形成されており、これらの歯は
内方環にあたる旋回環４６に形成された、内歯５
２に比較し一層広域にわたる外方の周溝５３内に
滑動自在となつている（第３図、第５図、第６図
及び第８図）。外方環にあたる旋回環５１は、そ
れに取付けらた扇形歯車５７に係合させた歯車５
６の取付けられた軸５５を有するモータ５４によ
り回転駆動されるようになつている（第１図及び
第３図）。軸５５にはまた放射方向に突出した指
部５９を設けたつば５８が固定されていて、この
指部５９は上記連結状態を設定する固定位置決め
部材６０に係合するようになつている（第３図）。

連結部材１の前壁部７には、上記第１及び第２
の旋回環４６及び５１に平行な関係で第３の旋回
環６１が設けられている。この環６１には直径方
向に対設して溝６２が形成されており、これらの
溝６２内に連結切片部材６３がそれぞれ滑動自在
に収められている。連結切片部材６３は、上記外
方又は第２の旋回環５１の角位置いかんにより、
上記内方又は第１の旋回環４６の周溝５３中に突
出し、次いで外方の旋回環５１の旋回路に入る第
１図、第３図及び第４図に示される位置と、連結
部材１の前壁部７に連なる周壁部６５に形成され
た固定係止座部６４に収まる。第６図、第７図、
第８図及び第９図に示される位置との間に軸方向
に運動可能である。上記第３の旋回環には、連結
部材１の上記孤形部材２４に係合するこれも歯付
きの孤形部部材６６が取付けられている。外方の
旋回環５１の連結切片部材６３及び固定係止座部
６４の斜面２５，４３，６７及び６８（第４図及
び第７図）は、連結切片部材６３の、第３図及び
第４図に示される位置と、第６図及び第７図に示
される位置の一方から他方への運動を容易なもの
とする。

図面に示した装置（システム）の作動の理解を
はかるため、ここで、まず第１図及び第３図に示
される作動状態又は位置にあるもの、即ち急速安
全連結解除部材５の旋回環４６が前壁部２７の放
射方向の環状座部４７内に係合した係止部材４４
を保持し、その急速安全連結解除部材５により２
個の連結部材１及び２が相互に係合され、また２
個の制御弁３及び４が開位置にあるものと仮定す
る。この状態において、輸送対象流体製品は、連
結部材１及び２に連結された２本の管内をそれら
の一方から他方へと流動自在である。この輸送さ
れる流体製品を全く失うことのないように連結部
材１及び２の連結解除を行うには、まず制御弁３
及び４を閉じることが必要である。これを行うた
め、水圧ピストン駆動装置又は水力原動機２２に
より球状体１２を閉じ回転させ、これにより扇形
歯車２３及び４２を介し（第１図及び第２図）、
球状体３２も同時に閉じ回転させる（第９図）。
同時に、歯付きの孤形部材２４及び６６の係合に
より、急速安全連結解除部材５の旋回環６１が第
３図に示される位置又は状態に関し時計方向に旋
回し、連結切片部材６３を固定係止座部６４の前
に位置させる。作動のこの時点において、モータ
５４が外方の旋回環５１を時計方向に回転させる
が、この旋回環５１は、最初のから運転運動が終
り連結切片部材６３を内歯５２との係合から解放
させて固定係止座部６４に係合させた後、内方の
旋回環４６に係合し、次の運動行程においてこの
旋回環４６を１体的に時計方向に回転させ、その
放射方向の座部４８を係止部材４４の前に位置さ
せる。次に、係止部材４４は環状座部４７を離れ
て座部４８に係合し（第８図及び第９図）、これ
により連結部材２の前壁部２７が連結部材１の前
壁部７から係合解除され、従つて両連結部材１及
び２の連結解除が可能となる。前壁部７及び２７
の係合面が実質的に球面状であるため、２個の連
結部材１及び２が相互に角度を有して連結されて
いる場合にも連結解除が可能であることに注目さ
れたい。

制御弁３及び４が未だ開状態にある時に２個の
連結部材の即時連結解除を要する場合もあり得
る。そのような場合には、第１図及び第３図に示
される状態からまた出発するとして、モータ５４
を直ちに始動させ外方の旋回環５１を時計方向に
回転させる。すると、この旋回環５１の内歯５２
が連結切片部材６３に係合し、旋回環５１を時計
方向に回転させて（第５図）、連結切片部材６３
を固定係止座部６４の前に位置させ更にそこに係
合させる（第６図）。旋回環６１の回転すると、
孤形部材６６，２４及び扇形歯車２３，４２を介
し、制御弁３及び４が同時に閉じ回転される。こ
の回転は、既述のように水圧ピストン駆動装置又
は水力原動機２２のピストンの１部から他部への
作動流体が流動し得ることにより可能となるもの
である。作動のこの時点の後は、外方の旋回環５
１が内方の旋回環４６と１体的な係合状態とな
り、それが時計方向に回転して、第８図及び第９
図に示される連結部材の連結解除状態となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、流体輸送作業時状態にある、本発明
による急速安全連結解除機構と制御弁の組合わせ
装置を示す、第３図の−線矢視の軸方向断面
図である。第２図は、組合わせ装置の部分平面図
である。第３図は、第１図の−線矢視横断面
図である。第４図は、第３図の−線矢視の拡
大横断面図である。第５図及び第６図は、連結解
除の連続段階を示す、それぞれ第３図と同様な横
断面図である。第７図は、第６図の−線矢視
の、第４図と同様な拡大横断面図である。第８図
は、連結解除時における組合わせ装置の第３図と
同様な横断面図である。第９図は、第８図の−
線矢視の軸方向断面図である。 １，２……第１及び第２の連結部材、３，４…
…制御弁、５……急速安全連結解除部材、７，２
７……第１及び第２の前壁部（又は前方部）、８，
２８……内方通路、１２，３２……球状体、１
４，３４……通路部又は筒状部材、２３，２４，
４２，６６……歯付き手段（２３，４２……扇形
歯車、２４，６６…弧形部材）、２９，３０……
位置決め手段（２９……球、３０……凹所）、４
４……係止部材、４５……みぞ部、４６，５１，
６１……第１、第２及び第３の旋回環、４７，４
８……（環状）座部、５２……内歯、６１，６３
……作動手段（６１……旋回環、６３……連結切
片部材）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ それぞれの制御弁３，４を備えた第１及び第
   ２の連結部材１，２、これらの連結部材１，２を
   連結解除可能に連結する急速安全連結解除部材５
   及び制御弁３，４の開閉状態のいかんにより連結
   部材１，２の連結解除を行うように急速安全連結
   解除部材５と制御弁３，４とを相互連結させる作
   動手段６１，６３から成る装置であつて、上記急
   速安全連結解除部材５が、上記連結部材１，２の
   軸に垂直な面内に円周方向に配設されると共に、
   これら連結部材１，２の１方のもの１の第１の前
   壁部７であつて、同部材１，２の他方のもの２の
   対応する第２の前壁部２７に重ね合わせ係合可能
   な前壁部７に形成されたそれぞれの放射方向のみ
   ぞ部４５内に放射方向に運動可能に収容された複
   数の係止部材４４、上記第１の前壁部７周囲に回
   転可能な旋回環であつて、上記係止部材４４に作
   用して、それらを上記第２の前壁部２７に形成さ
   れた放射方向の座部４７に圧入し或いはそれらを
   旋回環自体に形成された座部４８内に収容し、こ
   れにより、上記連結部材１，２に係合し又はそれ
   らから係合解除される第１の旋回環４６及びこの
   旋回環４６に関し回転可能で、最初のから運転運
   動と、旋回環４６に回転係合してそれを係合状態
   から係合解除状態に或いはその逆に確実に回転さ
   せる次の運動行程を有する第２の旋回環５１とか
   ら成り、また上記作動手段６１，６３が、上記制
   御弁３，４に接続されてそれらを開閉運動させ或
   いはそれらの運動に従動する第３の旋回環６１及
   びこの第３の旋回環６１の角位置いかんにより、
   これにより駆動される上記第２の旋回環５１の上
   記最初のから運転運動に干渉して上記制御弁３，
   ４を閉じる方向に上記第３の旋回環６１を同時回
   転させる第１の位置と、固定係止座部６４に係合
   して上記第３の旋回環６１の閉じ運動を停止させ
   また上記第２の旋回環５１との係合を離れて上記
   第２の旋回環５１の係合解除回転の上記次の運動
   行程においてこの旋回環５１を自由回転させる第
   ２の位置との間に運動可能な複数の運動可能な連
   結切片部材６３から成ることを特徴とする配管用
   急速安全連結解除機構と制御弁の組合わせ装置。 ２ 前記第２の旋回環５１が、前記第１の位置に
   おいて前記連結切片部材６３も突入可能な、前記
   第１の旋回環４６に形成された周溝５３内滑動自
   在に収容された内歯５２を有していることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の配管用急速
   安全連結解除機構と制御弁の組合わせ装置。 ３ 前記制御弁３，４を相互に連結させる第１の
   歯付き手段２３，４２及びそれらの制御弁３，４
   を前記第３の旋回環６１に作動的に連結させる第
   ２の歯付き手段２４，６６を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の配管用急速安
   全連結解除機構と制御弁の組合わせ装置。 ４ 前記制御弁３，４が、切頭円錐形の穴１３，
   ３３の形成されたそれぞれの球状体１２，３２を
   有し、また前記連結部材１，２がそれぞれの前壁
   部７，２７にそれぞれの小径の内方通路８，２８
   及びそれらとは反対の端部に向いしだいに直径が
   増大するそれぞれの通路部１４，３４を有してい
   て制御弁３，４の開弁時に両連結部材１，２の連
   結域に向い断面がしだいに減少する連通流路を形
   成することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の配管用急速安全連結解除機構と制御弁の組合
   わせ装置。 ５ 直径を漸増させた前記通路部１３，３４が連
   結部材１，２の分離可能な１部材として構成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第４項に
   記載の配置用急速安全連結解除機構と制御弁の組
   合わせ装置。 ６ 前記連結部材１，２の相互に係合する前記前
   壁部７，２７が実質的に補完し合う球面状に形成
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項に記載の配管用急速安全連結解除機構と制御弁
   の組合わせ装置。 ７ 前記前壁部７，２７が、前記連結部材１，２
   の相互係合時にそれらを整合させる、相互補完状
   の位置決め手段２９，３０を有することを特徴と
   する特許請求の範囲第６項に記載の配管用急速安
   全連結解除機構と制御弁の組合わせ装置。