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Die Erfindung betrifft eine abdichtende Kupplungsvorrichtung, insbesondere
zum abdichtenden Verbinden von Öffnungen, die in einander gegenüberstehenden Wänden
ausgebildet sind, die einen schwankenden Abstand voneinander haben können.
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Die vorliegende Erfindung ist bei Kühlsystemen für Container anwendbar,
die verderbliche Waren enthalten, die auf einer ausreichend niedrigen Temperatur
gehalten werden müssen, sei es während der Lagerung, sei es während des Transports,
insbesondere an Bord von Kühlschiffen, jedoch auch bei anderen Arten des Transports,
zum Beispiel beim Transport mit Kühlwaggons.
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Das Prinzip der Kühlung dieser Container besteht darin, ihren Innenraum
mit einer Kühleinrichtung zu verbinden, die in die Container beispielsweise Kaltluft
einbläst. Eine Öffnung für das Einblasen und eine Öffnung für das Absaugen der Kaltluft
sind bei jedem Container vorgesehen sowie auf der Höhe dieser öffnungen angeordnete
Leitungen, die zu einer für sämtliche Container gemeinsamen Kühleinrichtung führen.
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Angenommen, es sei ein einziges Kühlsystem (beispielsweise ein Behälter
mit Kaltluft) für mehrere Container vorgesehen, dann verbindet man im allgemeinen
jeden der Behälter, nachdem er an seinem Lagerplatz angekommen ist, mit einer Öffnung,
die in einem Kanalgehäuse für die Zirkulation der Kaltluft ausgebildet ist, wobei
das Kanalgehäuse ein bestimmte Anzahl von Öffnungen, die über die Länge des Gehäuses
verteilt sind, aufweist. Man muß dann zwischen dem Kühlsystem und jedem Container
eine ortsfeste Kupplungsvorrichtung installieren, die einfach anwendbar sein und
eine gute Abdichtung gewährleisten muß, um jegliches Entweichen von Kaltluft aus
dem Ktlhlkreislauf zu vermeiden, der durch das Kühlsystem, die Zuführleitungen für
die Kaltluft, den Container und die Kupplungsvorrichtung gebildet ist. Man muß gleichermaßen
dafür Sorge tragen, daß sich diese Kupplungsvorrichtung immer mit guter Abdichtung
ohne Schwierigkeiten einfügen läßt, auch wenn die Container nicht immer in einem
genauen,
gleichbleibenden Abstand vom gemeinsamen Kühlsystem angeordnet sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung
zu schaffen, die für diesen Zweck besonders geeignet ist und mit möglichst wenig
Kostenaufwand herstellbar und Mühewaltung anwendbar ist.
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Bei einer Kupplungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist diese
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie einen an einer ersten Wand fest
angebrachten Kupplungsteil und einen beweglichen Kupplungsteil besitzt, daß der
feststehende Kupplungsteil eine erste Hülse, die in der ersten Wand eine Öffnung
freiläßt, und eine zweite Hülse besitzt, die an der ersten Wand befestigt ist und
die erste Hülse unter Bildung eines Ringraums zwischen den beiden Hülsen umgibt,
welcher Ringraum an einer Seite durch eine Querwand begrenzt ist, welche die beiden
Hülsen verbindet, daß eine aufblasbare Hülle am Grund des Ringraums angeordnet ist,
daß der bewegliche Kupplungsteil einen zylindrischen Ringblock aufweist, der teilweise
innerhalb des Ringraums angeordnet, mit der aufblasbaren Hülle in Berührung und
axial verschiebbar ist, wobei der Ringblock durch die beiden Hülsen geführt wird,
und daß an dem dem Grund des Ringraums abgewandten Ende des Ringblocks dieser mit
einem Abdichtmittel versehen ist, das rings um die in einer zweiten Wand ausgebildete
Öffnung an diese Wand anlegbar ist.
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Die aufblasbare Hülle ist mit einer Einrichtung zur Zufuhr von Druckluft
verbunden, die, sobald sie in Tätigkeit gesetzt wird, die Hülle aufbläht, deren
Ausdehnung sodann eine Verschiebebewegung des zylindrischen Ringblocks gegen die
Öffnung des Containers hin hervorruft, den man mit einer öffnung des Kühlsystems
zu verbinden wünscht.
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Der Innenraum der ersten Hülse, der durch die Innenfläche des zylindrischen
Ringblocks verlängert wird, bildet einen
zum Container führenden
Durchgang für die Kaltluft, die im Kühlsystem zirkuliert. Die Abdichtung wird einerseits
durch die aufblasbare Hülle, die sich unter Druckkraft zum einen an die Hülsen,
zum anderen an den zylindrischen Ringblock anlegt, andererseits durch das Abdichtmittel
gebildet, das an dem Ende des Ringblocks angebracht ist, das sich unter Druckkraft,
die von der aufblasbaren Hülle übertragen wird, einerseits an der Wand des Containers
rings um dessen Öffnung und andererseits an dem konzentrischen Ringblock abstützt.
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Als Abdichtmittel kann eine zweite aufblasbare Hülle vorgesehen sein,
die vom gleichen Druckluftnetz aufgeblasen wird wie die erste aufblasbare Hülle.
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Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden, anhand der Zeichnung durchgeführten, ins einzelne gehenden Beschreibung.
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Es zeigen: Fig. 1 einen abgebrochen dargestellten Längsschnitt eines
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, dargestellt in teilweise
ausgefahrenem Zustand; Fig. 2 einen halben Längsschnitt des Ausführungsbeispiels
in eingefahrenem Zustand und Fig. 3 eine in kleinerem Maßstab gezeichnete Vorderansicht
des Ausführungsbeispiels.
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In Fig. 1 ist eine erste Wand 10 dargestellt, die beispielsweise zu
einem Kühlsystem gehört, das nicht dargestellt ist und das auf der linken Seite
dieser Wand 10 angeordnet ist.
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Diese Wand weist eine kreisrunde Öffnung 12 für den Durchtritt von
Kaltluft auf, die vom Kühlsystem abgegeben oder diesem zugeführt wird. In dieser
Öffnung 12 ist, wie zu ersehen ist, die hier aufzuzeigende Kupplungsvorrichtung
befestigt.
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Eine zweite Wand 14, die beispielsweise zu einem nicht dargestellten
Container gehört, der gekühlt werden soll, ist der ersten Wand 10 gegenüberliegend
angeordnet. Die zweite Wand 14 ist gleichfalls mit einer Öffnung 16 für die Zufuhr
oder die Abfuhr von Kaltluft zum Innenraum bzw. aus dem Innenraum des Containers
versehen. Diese Öffnung 16 ist der Öffnung 12 im wesentlichen gegenüberliegend angeordnet,
befindet sich#
von dieser jedoch in einem Abstand, der leicht schwanken
kann beispielsweise im Bereich einiger Zentimeter über einen zwischen den Wänden
10 und 14 gegebenen mittleren Abstand von einigen Dezimetern).
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Um diese mögliche Abweichung auszugleichen und zwischen den öffnungen
12 und 16 eine Leitungsverbindung für den Luftaustausch herzustellen, wobei diese
Leitungsverbindung das Kühlsystem und den zu kühlenden Behälter dicht gegenüber
der Außenatmosphäre abschließt, ist an der Wand 10 eine Kupplungsvorrichtung 20
befestigt, die eine im Ganzen zylindrische Gestalt hat, zur Achse 18 der Öffnung
12 koaxial ist und deren Ausbildung nachstehend angegeben ist.
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Die Kupplungsvorrichtung weist im wesentlichen eine innere erste zylindrische
Hülse 22 auf, die koaxial zur Achse 18 der Öffnung 12 ist und deren Enden offen
sind, so daß die Hülse 22 einen Teil einer Rohrleitung für den Durchtritt von Kaltluft
bildet.
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Die Kupplungsvorrichtung weist außerdem eine zweite zylindrische Hülse
24 auf, die mit der ersten Hülse 22 fest verbunden ist und diese vollständig umgibt,
so daß zwischen den beiden Hülsen ein Ringraum 26 gebildet ist, der zumindest auf
einem Teil der achsialen Länge der Hülsen zylindrisch ist. Dieser Ringraum 26 ist
auf einer Seite durch eine Querwand 28 begrenzt, die die beiden Hülsen 22 und 24
verbindet und aneinander befestigt.
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Die Querwand 28 bildet somit einen Abschluß am inneren Teil, d.h.
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am Grund, des Ringraums 26. Dieser dient mit einer Seite dazu, eine
Begrenzung für eine aufblasbare Hülle 30 zu bilden, die ebenfalls ringförmig ist
und am Grund des Ringraums 26 angeordnet ist.
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Es ist zu bemerken, daß die Querwand 28 nicht unbedingt vollständig
dicht geschlossen zu sein braucht, da die Funktion dieser Querwand im wesentlichen
nur darin besteht, die aufgeblasene Hülle 30 in Stellung zu halten sowie die beiden
Hülsen 22 und 24 fest miteinander zu verbinden.
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Der Ringraum 26 kann auf der Seite der Querwand 28 leicht ausgebaucht
sein, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, um ein besseres Instellunghalten
der aufblasbaren Hülle 30 sicherzustellen.
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Ein zylindrischer Ringblock 32, der koaxial zur Achse 18 der Öffnung
12 und der Hülsen 22 und 24 angeordnet ist, ist im Ringraum 26 gelagert. Seine radialen
Abmessungen sind so gewählt, daß er zwischen der Außenwandung der Hülse 22 und der
Innenwandung der Hülse 24 geführt ist. Der Ringblock 32 ist axial frei beweglich,
so daß er eine Verschiebebewegung durchführen kann, insbesondere aufgrund des Aufblasens
der Hülle 30, die sich dabei an einer vorzugsweise konkaven (torischen) Fläche 34
des Ringblocks 32 abstützt.
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Die Länge des Ringraums 26 und diejenige des Ringblocks 32 sind so
gewählt, daß dessen eines Ende 36 mehr oder weniger weit aus dem Ringraum 26 heraustreten
kann, um an der Wand 14 des zu kühlenden Containers zur Anlage zu gelangen, ungeachtet
etwaiger Ungenauigkeiten der Lageanordnung dieses Containers, wobei der Ringblock
32 mit seinem anderen Ende weiterhin geführt ist, das dauernd im Innern des Ringraums
26 verbleibt.
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An seinem sich aus dem Ringraum 26 heraus erstreckenden Ende 36 trägt
der Ringblock 32 eine ringförmige Abdichtung, die an der Wand 14 des Behälters zur
Anlage kommt und deren Öffnung 16 umringt. Auf der Zeichnung ist als Abdichtung
eine zweite, aufblasbare Hülle 38 gezeigt, die in einer torischen Vertiefung 40
am Ende 36 des Ringblocks 32 sitzt. Diese zweite, aufblasbare Hülle 38 kann durch
dieselbe Druckluftquelle (die nicht dargestellt ist) versorgt werden, die auch zur
Versorgung der Hülle 30 dient. Auf der Zeichnung ist eine gemeinsame Leitung 42
für die Zufuhr von Druckluft dargestellt, die von außen her zur Kupplungsvorrichtung
hinführt und in den Innenraum des Ringblocks 32 hinein verläuft, der zu diesem
Zweck
im Innern hohl ausgebildet ist. Die Leitung 42 ist über zwei Schläuche 44 und 46
mit den Hüllen 30 bzw. 38 verbunden, welche Schläuche durch Öffnungen 48 und 50
aus dem inneren Hohlraum des Ringblocks 32 austreten, um zu den Hüllen 30 bzw. 38
Zugang zu finden.
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Der Ringblock 32 steht unter der Einwirkung eines elastischen Rückholmittels,
das eine der Druckkraft der aufblasbaren Hülle 30 entgegenwirkende Rückholkraft
ausübt, die versucht, den Ringblock 32 ins Innere des Ringraums 26 hinein zurückzuziehen.
Dieses Rückholmittel ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel durch einen elastischen
Strang 52 gebildet, der durch Laschen 54 gehalten ist, die rings um einen feststehend
angeordneten Teil der Hülsen 22 und 24 verteilt angeordnet sind.
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Außerdem ist der Strang 52 in Laschen 58 gehalten, die rings um das
Ende 36 des Ringblocks 32 verteilt angeordnet sind Der feststehend angeordnete Teil
der Hülsen ist beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Platte 56 ausgebildet,
die quer zur Achse der Hülsen verläuft und mit der Wand 10 verschweißt oder verschraubt
ist, so daß die Kupplungsvorrichtung an der Wand 10 in Stellung gehalten wird.
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Nachdem aus dem Vorstehenden das Wesen der Erfindung ersichtlich wurde,
wird nunmehr auf die Funktionsweise der Kupplungsvorrichtung eingegangen: Nachdem
ein Container in eine dem Kühlsystem gegenüberliegende Stellung gebracht ist, diesem
gegenüber jedoch keinen fest vorgegebenen, genauen Abstand besitzt, bläst man die
Hülle 30 (und gegebenenfalls, falls eine solche vorhanden ist, auch die Hülle 38)
auf. Dadurch wird der Ringblock 32 gegen die Wand des Containers verschoben, bis
die am Ende 36 des Ringblocks 32 vorgesehene Abdichtung sich rings um die Öffnung
16 an der Wand 14 mit einer Druckkraft anlegt,die durch das Aufblasen der Hülle
30 bestimmt wird (wobei die Rückzugskraft des elastischen Strangs 52 die Andrückkraft
etwas verringert).
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Je nach der Güte der Abdichtung, die man zu erreichen wünscht, bläst
man die Hülle 30 mit mehr oder weniger hohem Druck auf.
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Nachdem das Aufblasen einmal durchgeführt ist, bildet ide durch die
ringförmige Innenwand 60 des Ringblocks 32 verlängerte Hülse 22 eine Rohrleitung,
die den Innenraum des Kühlsystems mit dem Innenraum des Containers verbindet. Die
Abdichtung des Kühlkreislaufs wird durch die als Abdichtung dienende Hülle 38, die
sich unter Druck an der Wand 14 und am Ringblock 32 abstützt, sowie durch die aufblasbare
Hülle 30 bewirkt, die sich ebenfalls unter Druck einerseits an den Hülsen 22 und
24 und andererseits am Ringblock 32 abstützt.
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Fig. 2 zeigt den gleichen Schnitt wie in Fig. 1, jedoch in halber
Darstellung, wobei der Ringblock 32 in seiner zurückgezogenen Stellung dargestellt
ist. In dieser zurückgezogenen Stellung wird der Ringblock 32 durch den elastischen
Strang 52 gehalten, solange die Hülle 30 nicht aufgeblasen wird.
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Die aufgezeigte Kupplungsvorrichtung hat den wichtigen Vorteil, daß
sie ein genaues Führen und ein genaues Instellunghalten der ringförmigen, abdichtenden
Hülle 38 rings um die Öffnung 16 der Wand des Containers ermöglicht, ohne daß während
des Aufblasensder Hülle 30 eine (seitliche) Verschiebung eintritt.
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Die Kupplungsvorrichtung kann aus Glasfaserwerkstoff oder Polyvinylchlorid
oder Epoxyd-Gießharz ausgeführt sein.
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Im allgemeinen sind an den in den Wänden ausgebildeten Öffnungen Verschlußklappen
(vor allem an der Wand des Kühlsystems) vorgesehen, deren Betätigung mit dem Vorgang
des Aufblasens der Hüllen synchronisiert ist.
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Dank der verschiedenen, ringförmigen Hohlräume, die einerseits zwischen
den Hülsen 22 und 24 und andererseits im Innern des zylindrischen Ringblocks 32
gebildet sind, ergibt sich eine gute
thermische Isolation der Leitung
für das Zirkulieren der Kaltluft zwischen dem Kühlsystem und dem Container gegenüber
dem Äußeren des Systems. Eine Kupplungsvorrichtung mit vorgegebenen Abmessungen
ist an Öffnungen 16 verschiedener Durchmesser anpaßbar,entsprechend den Größen,
die bei verschiedenen Containern vorkommen (beispielsweise kann die gleiche Kupplungsvorrichtung
einmal für sogenannte 20-Fuß-Container und einmal für 40-Fuß-Container Verwendung
finden).
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Auch bleiben die Außenabmessungen der Kupplungsvorrichtung so klein
wie möglich. Sie sind lediglich etwas größer,als es dem Durchmesser der größten
vorkommenden Öffnung bei einem in Frage kommenden, zu kühlenden Container entspricht.
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Bei dem zur Abdichtung an der Wand 14 des Containers anzulegenden
Ring braucht es sich nicht um eine aufblasbare Hülle 38 zu handeln, sondern es kann
einfach ein elastischer Dichtungsring vorgesehen sein. Vorzugsweise in diesem Falle
kann es günstig sein, eine Einrichtung vorzusehen, die die Kupplungsvorrichtung
in der ausgefahrenen Stellung festlegt, um die Abdichtung nach außen aufrecht zu
erhalten, wenn aus irgendeinem Grund die aufblasbare Hülle 30 nicht mehr mit Druckluft
versorgt ist. Beispielsweise kann man auf der Außenwand des zylindrischen Ringblocks
32 einen Verriegelungsbund 62 vorsehen, der an dieser Außenwand über einen zwischengelegten
Verbindungsring 64 angebracht ist. Dieser Verriegelungsbund 62, der während des
Instellungbringens der Kupplungsvorrichtung relativ zum zu kühlenden Container entriegelt
ist, wird, nachdem das Instellungbringen durchgeführt ist, neben dem Rand der Hülse
24 verriegelt, so daß er einen festen Anschlag für den Ringblock 32 bildet, der
das Zurückziehen desselben in den Innenraum der Hülse 24 verhindert. Man kann in
gleicher Weise auch andere Mittel vorsehen, um den zylindrischen Ringblock 32, wenn
die Hülle 30 nicht mit Druckluft versorgt ist, in der ausgefahrenen Stellung zu
halten, beispielsweise
können zu diesem Zweck Verstrebungen vorgesehen
sein, deren Länge mittels einer Schraubenspindel veränderlich ist und die zwischen
die Platte 56, die das vordere Ende der Hülse 24 bildet, und die Laschen 58 am vorderen
Ende des zylindrischen Ringblocks 32 eingesetzt sind.
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