DE3107886A1

DE3107886A1 - Rueckschlagventilanordnung zur verwendung in einem bohrloch

Info

Publication number: DE3107886A1
Application number: DE19813107886
Authority: DE
Inventors: John Chris 73536 Duncan Okla. Zimmerman
Original assignee: Halliburton Co
Current assignee: Halliburton Co
Priority date: 1980-03-07
Filing date: 1981-03-02
Publication date: 1982-01-07
Also published as: AU6597081A; CA1145250A; GB2071185A; JPS57165596A; ES500165A0; NO810364L; ES8207269A1; GB2071185B; DE3107886C2; BR8100850A; NL8100957A; IT1194756B; IT8120120A0; DK104181A; US4328866A

Description

DipL-Phys. JÜRGEN WEISSE · DipL-Chem. Dr. RUDOLF WOLGaST^

BÖKENBUSCH41 · D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG Postfach 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung

Halliburton Company, Duncan, Oklahoma, USA

Rückschlagventilanordnung zur Verwendung in einem

Bohrloch
20

Die Erfindung betrifft eine Rückschlagventilanordnung zur Verwendung in einem Bohrloch.

Beim Bohren von öl und Gasbohrungen werden verschiedene Arten von Bohrflüssigkeiten benutzt, die als "Bohrschlamm" bekannt sind, um die Formationsflüssigkeiten in den angeschnittenen Erdformationen dank ihres hydrostatischen Druckes zurückzuhalten. Um ein Ausströmen der Formationsflüssigkeiten zur Erdoberfläche zu Analysenzwecken zu gestatten, ist es erforderlich, die zu untersuchende Erdformation gegen den hydrostatischen Druck der Bohrflüssigkeit in dem Bohrloch zu isolieren. Das geschieht, indem ein Rohrstrang mit Prüfgeräten, den man allgemein als "Prüfstrang" bezeichnet, bis zu der zu untersuchenden Erdformation abgesenkt wird, und dann der

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Ringraum des Bohrlochs um den Prüfstrang herum und oberhalb der Erdformation mit einem Packer abgedichtet wird.

üblicherweise ist am unteren Ende des Prüfstrangs ein Prüfventil vorgesehen. Der Prüfstrang wird mit geschlossenen Prüfventil abgesenkt, so daß in der Bohrung des Prüfstrang ein geringerer Druck herrscht. Nachdem die Erdformation gegenüber dem Ringraum des Bohrlochs isoliert ist, wird das Prüfventil geöffnet, so daß der Druck in dem Bohrloch angrenzend an die zu untersuchende Erdformation verringert wird und die Formationsflüssigkeiten aus der Erdformation in das untere Ende des Prüfstrangs und von dort zur Erdoberfläche fließen können.

üblicherweise sind in den Prüfstrang Druckfühler eingebaut, so daß das Prüfventil geöffnet und geschlossen werden kann und Druckaufzeichnungen gemacht werden können, um die Ergiebigkeit der untersuchten Erdformation auszuwerten.

Es können zwei Arten von Packern verwendet werden. Die erste Art ist ein Packer, der in einen Prüfstrang eingebaut ist und durch Manipulation des Prüfstrang ausgedehnt werden kann, so daß er eine Dichtung zwischen der Wandung des Bohrlochs und dem Prüfstrang herstellt. Ein zweite Art von Packern ist ein über ein Kabel gesetzter "Produktionspacker" , der hinabgelassen und an der gewünschten Stelle an den Wandungen des Bohrlochs befestigt wird.

Der Prüfstrang, der an seinem unteren Ende eine Rohrdichtungsanordnung enthält, wird anschließend in das Bohrloch abgesenkt, bis die Rohrdichtungsanordnung in dem Produktionspacker sitzt und die zur Isolation der Erdformation erforderliche Abdichtung bewirkt.

Wenn ein Produktionspacker dieser Art verwendet wird, wird die im Bohrloch unterhalb des Produktionspackers

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eingeschlossene Flüssigkeit komprimiert, wenn der Prüfstrang weiter in seine Arbeitsstellung abgesenkt wird, nachdem die Rohrdichtungsanordnung ihrer Abdichtung in dem Produktionspacker bewirkt hat. Diese in dem Bohrloch unterhalb des Packers eingeschlossenen Flüssigkeit muß in die Formation zurückgedrängt werden, wenn die Rohrdichtungsanordnung weiter in den Packer abgesenkt wird. Das Verdrängen von Bohrflüssigkeit in die Erdformation ist unerwünscht, da dadurch die Porenräume in der Erdformation, durch welche öl und Gas gefördert werden müssen, verschlossen oder sonstwie beschädigt werden können. Außerdem erhöht bei Verwendung eines druckbetätigten Prüfventil mit einem ebenfalls druckbetätigten Trennventil, etwa nach der US-PS 3 964 554 oder der US-PS 3 976 136 die Kompression der Flüssigkeit in der Zentralbohrung des Prüfstrangs unterhalb des Prüfventils den Betätigungsdruck des Prüfventils bis zu einem unerwünscht hohen Wert.

Weiterhin kann diese eingeschlossene Flüssigkeit den Prüfstrang abstützen und dadurch seine Abwärtsbewegung bis zum vollständigen Aufsitzen einer Aufhängevorrichtung verhindern.· Wenn das Prüfventil in dem Prüfstrang anschließend geöffnet wird, wird die eingeschlossene Flüssigkeit freigegeben und gestattet ein Herabfallen des PrüfStrangs, wodurch wiederum die Rohre des Prüfstrang oder die Aufhängevorrichtung beschädigt werden können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Aufbauen eines überhöhten Druckes der eingeschlossenen Flüssigkeit zu verhindern, der sonst den Packer, den Druckschreiber, das Prüfventil oder sonstige Geräte in dem Prüfstrang beschädigen könnte.

*" Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Patentanspruch 1 aufgeführten Maßnahmen gelöst.

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Ausgestaltungen der Erfindung Bind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei der vorliegenden Erfindung ist unterhalb des Prüfventils und oberhalb der Rohrdichtungsanordnung am unteren Ende des Prüfstrangs eine Rückschlagventilanordnung vorgesehen. Diese ist so ausgebildet, daß die komprimierte Flüssigkeit in der zentralen Bohrung des Prüfstrangs unterhalb des geschlossenen Prüfventils in den Ringraum oberhalb des Packers entweichen kann.

Wenn der Ringraumdruck erhöht wird, um Prüfventile, beispielsweise solche nach der ÜS-PS 3 964 544 und der US-PS 3 976 136, zu betätigen, verhindert die Rückschlagventilanordnung einer Erhöhung des Drucks in der zentralen Bohrung des Prüfstrangs. Es wird eine Hülse verschoben, welche die Rückschlagventilanordnung in einer Schließstellung abschließt. Die Hülse wird dann in der Schließstellung verriegelt derart, daß die Erdformation in der in US-PS 3 976 136 beschriebenen Weise einer Behandlung unterworfen werden kann, beispielsweise indem Chemikalien in die Erdformation gedrückt werden, ohne daß diese über die Rückschlagventilanordnung in den Ringraum des Bohrlochs entweichen können.

Die Erfindung macht die Anwendung von durch Ringraumdruck betätigten Prüfgeräten in Verbindung mit einem Produktionspacker wirksam, da das Druckniveau, das zur Betätigung der Prüfgeräte erforderlich ist, nicht in unerwünschter Weite angehoben zu werden braucht und die Betätigung der Prüfgeräte auch nicht beeinträchtigt wird.

Es ist allgemein üblich, daß bei Verwendung des Produktionspackers bei der Untersuchung von Erdformationen der Prüfstrang in das Bohrloch abgesenkt wird, bis der

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Packer "aufgespießt" ("tagged") ist, indem ein Teil des Prüfstranggewicht auf den Packer aufgesetzt wird. Die
sich ergebende Änderung der Gewichtsanzeige an der
Erdoberfläche als Ergebnis des Aufspießens des Packers

wird benutzt, um die genaue Lage des Packers zu bestimmen.

Der Prüfstrang wird dann um eine solche Strecke aus dem Bohrloch herausgezogen, daß eine Aufhängevorrichtung in den Prüfstrang eingebaut werden kann. Diese Aufhängevorrichtung wird dann benutzt, um das Gewicht des Prüfstranges so abzustützen, daß die Rohrdichtungsanordnung in Eingriff mit dem Packer kommt, ohne daß ein unerwünscht hoher Anteil des Gewichts von dem Packer aufgenommen

wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher
erläutert:
?0

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung im Vertikalschnitt einer Bohrplattform mit einer Offshöre-Bohrung und einem Prüfstrang, der in das Bohrloch bis zu einem Punkt abgesenkt ist, gerade kurz bevor die Rohr

dichtung sanordnung in einen Produktionspacker eintritt.

Fig. 2a bis 2d liefern nach Zusammensetzen längs
c der Linien a-a, b-b und c-c einen Verti-

kalschnitt^einer bevorzugten Ausführungsform einer Rückschlagventilanordnung mit einer radial dehnbaren Gummischürze, einem druckausgeglichenen Innenteil zum

Abschließen des Rückschlagventils, wenn

der Ringraumdruck erhöht wird, Schergliedern zur Steuerung der Bewegung des

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druckausgeglichenen Innenteils und einer

Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln des Innenteils in der Schließstellung.

In Figur 1 ist ein Prüfstrang zur Verwendung bei einer Offshore-Öl- oder Gasbohrung dargestellt.

In Figur 1 ist eine schwimmende Bohrplattform 1 über einer unter Wasser liegenden öl- oder Gasbohrung zentriert, die auf dem Meeresgrund 2 niedergebracht ist und ein Bohrloch 3 besitzt, das sich vom Meeresgrund 2 zu einer zu prüfenden, unter Wasser liegenden Erdformation 5 erstreckt, üblicherweise ist das Bohrloch 3 mit einer einzementierten StahlVerrohrung 4 ausgekleidet. Eine unter Wasser verlaufende Leitung 6 erstreckt sich vom Deck 7 der Bohrplattform 1 bis zu einem Bohrlochkopf Die Bohrplattform 1 trägt einen Bohrturm 8 und ein Hebezeug 9 zum Anheben und Absenken der Geräte für das Bohren, Prüfen und Fertigstellen der Öl- oder Gasbohrung.

Ein Prüfstrang 14 wird in das Bohrloch 3 der öl- oder Gasbohrung abgesenkt. Der Prüfstrang 14 enthält solche Geräte wie eine Gleitverbindung 15, die den Einfluß der Wellenbewegung der Bohrplattform 1 beim Absenken des PrüfStrangs ausgleicht, ein Prüfventil 16 und ein Zirkulationsventil 17.

Die Gleitverbindung 15 kann nach Art der US-PS 3 354 ausgebildet sein. Das Prüfventil 16 kann ein Prüfventil

**^u sein, das auf den Ringraumdruck anspricht, und ist vorzugsweise ein voll öffnendes Prüfventil, wie es in der US-PS 3 856 085 oder der US-PS 3 976 136 oder der US-PS 3 964 544 beschrieben ist.

Das Zirkulationsventil 17 ist vorzugsweise ebenfalls ein Ventil, das auf den Ringraumdruck anspricht, und

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kann nach Art der US-PS 3 850 250 ausgebildet sein. Es kann auch um eine Kombination eines Zirkulationsventil mit einer Probenauffangeinrichtung nach Art der US-PS 4 063 593 oder der US-PS 4 064 937 handeln. Das Zirkulationsventil 17 kann auch ein wiederschließbares Ventil sein, wie es in der US-PS 4 113 012 beschrieben ist.

Wie in den vorerwähnten US-Patentschriften geschildert ist, werden sowohl das Prüfventil 16 als auch das Zirkulationsventil 17 durch den Ringraumdruck betätigt, der von einer Pumpe 11 auf dem Deck 7 der schwimmenden Bohrplattform 1 ausgeübt wird. Druckänderungen werden über eine Rohrleitung 12 auf den Ringraum 13 zwischen der Ver rohrung 4 und dem Prüfstrang 14 übertragen. Der Ringraum druck ist gegen die zu untersuchende Erdformation 5 durch einen Packer 18 isoliert, der in der Verrohrung ' gerade oberhalb der Erdformation 5 gesetzt ist. Ein Rückschlagventilanordnung 20 ist in den Prüfstrang 14 unterhalb des Prüfventils 16 eingebaut. Diese Rückschlag ventilanordnung 20 wird am vorteilhaftesten mit einem Packer 18 für laufende Förderung benutzt, beispielsweise einem Packer Baker Modell D, einem Packer Otis Typ W oder einem Packer Halliburton EZ Drill SV. Solche Packer sind auf dem Gebiet der Untersuchung von Ölbohrungen allgemein bekannt.

Der Prüfstrang 14 enthält eine Rohrdichtungsanordnung 19 am unteren Ende des PrüfStrangs 14, welche durch einen Kanal in dem Packer 18 hindurchsticht und eine Dichtung bildet, welche den Ringraum 13 oberhalb des Packers 18 von dem inneren Bohrungsabschnitt 104 der Bohrung unmittelbar angrenzend an die Erdformation 5 und unterhalb des Packers 18 isoliert.

Ein durchbrochenes Endstück 105 oder anderes Förderrohr ist am unteren Ende der Rohrdichtungsanordnung 19 ange-

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ordnet und gestattet eine Strömung von Formationsdruckmittel aus der Erdformation 5 in den Strömungskanal des Rohrstrangs 14. Das Pormationsdruckmittel wird in den Bohrungsabschnitt 104 durch Durchbrüche 103 eingelassen, die in der Verrohrung 4 angrenzend an die Erdformation 5 vorgesehen sind.

Eine Untersuchung der Erdformation, bei welcher der Flüssigkeitsstrom aus der Erdformation 5 durch den Strömungskanal in dem Prüfstrang 14 gesteuert wird, in dem Ringraumdruck durch die Pumpe 11 auf den Ringraum 13 ausgeübt und wieder abgelassen wird, um das Prüfventil 16 und das Zirkulationsventil 17 zu betätigen, und bei der die Druckaufbaukurven mit geeigneten Druckfühlern am Prüfstrang 14 gemessen werden, ist in den vorerwähnten Patenten ausführlich beschrieben.

Der Prüfstrang 14 wird in das Bohrloch 3 der öl- oder Gasbohrung durch das Hebezeug 9 abgesenkt, bis eine Aufhängevorrichtung 100 an einem Stützlager 101 auf dem Meeresgrund 2 zur Anlage kommt und sich darauf abstützt. Oberhalb der Aufhängevorrichtung sitzt ein Unterwasser-Prüfbaum 102, der beispielsweise nach Art der US-PS 4 116 272 ausgebildet sein kann oder ein hydraulisch betätigbarer Unterwasser-Prüfbaum der Otis Engineering Corporation, Dallas, Texas sein kann.

Ein übliche Methode zum Einbau der Aufhängevorrichtung 100 an der richtigen Stelle in den Prüfstrang 14 besteht darin, den Prüfstrang 14 ohne die Aufhängevorrichtung in das Bohrloch 3 der öl- oder Gasbohrung abzusenken, bis die Rohrdichtungsanordnung 19 vollständig in den Packer 18 eingeführt ist und das untere Ende des Prüfstrangs 14 auf der Oberseite des Packers 18 ruht. Dieser Vorgang macht sich an der Erdoberfläche durch eine Verminderung des Gewichts des Prüfstranges 14 bemerkbar, da mehr Gewicht von dem Packer 18 aufgenommen wird. Der Prüfstrang 17 wird dann markiert und anschließend aus

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•j dem Bohrloch hinreichend weit herausgezogen, bis die Aufhängevorrichtung in dem Prüfstrang 14 im richtigen Abstand unterhalb der Markierung eingebaut werden kann, so daß, wenn der Prüfstrang 14 wieder in das Bohrloch

tj abgesenkt wird, die Aufhängevorrichtung 100 auf dem Stützlager 101 ruht und die Rohrdichtungsanordnung 19 in den Packer 18 eingeführt ist, aber ohne daß das Gewicht des Prüfstranges 14 an dem Packer 18 abgestützt wird.

IQ Man sieht, daß wenn die Rohrdichtungsanordnung 19 in den Packer 18 eingeführt wird, Flüssigkeit in dem Boh" rungsabschnitt 104 eingeschlossen ist. Diese eingeschlossene Flüssigkeit muß in die Formation zurück verdrengt werden, wenn die Rohrdichtungsanordnung 19 weiter in den Bohrungsabschnitt 104 eingeführt wird.

Man erkennt, daß eine Bewegung der Rohrdichtungsanordnung 19 und des durchbrochenen Endstücks 105 in den Bohrungsabschnitt 104 einen Anstieg des Drucks in dem Bohrungsabschnitt 104 hervorruft, wodurch der Druck erhöht wird, der erforderlich ist, um die druckbetätigten Ventile zu steuern, wenn ein Prüfventil an Art der US-PS 3 964 544 verwendet wird.

Die Rückschlagventilanordnung 20 ist unterhalb des Prüfventils 16 eingebaut und gestattet ein Abfließen eingeschlossener Formationsflüssigkeit aus dem Bohrungsabschnitt 104 in den Ringraum 13 des Bohrlochs, wenn die Rohrdichtungsanordnung 19 weiter in den Bohrungsabschnitt 104 hineingedrückt wird. Das verhindert einen übermäßigen Druckaufbau im Inneren des PrüfStrangs 14 unterhalb des Prüfventils 16 und verhindert auch, daß Bohrschlamm aus dem Bohrungsabschnitt 104 in die Erdformation 5 gedrückt wird, wenn der Prüfstrang 14 während seines letzten Wegabschnitts in seine Arbeitsstellung abgesenkt wird.

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In den Figuren 2a bis 2b ist eine bevorzugte Ausführungsform der Rückschlagventilanordnung 20 dargestellt. Die Rückschlagventilanordnung 20 enthält ein Paßstück 22 mit einer darauf angeordneten Rückschlagventildichtung 24 und einen darin angeordneten abdichtenden Innenteil 26, sowie ein Schergehäuse 28 mit Schergliedern 30 und mit in dem Schergehäuse angeordneten Riegelnasen 32 und ein Druckgehäuse 34 mit einem Abscher-Innenteil 36 in diesem Druckgehäuse, sowie einen Verbindungsnippel 38.

In den Figuren 2a und 2b ist das Paßstück 22 ein langgestrecktes, rohr förmiges Glied mit einer ungleichförmigen Bohrung und einer ungleichförmigen Außenfläche. Die ungleichförmige Bohrung des Paßstücks 22 enthält an einem Ende einen Gewindeabschnitt 40, eine erste zylindrische Bohrung 42, eine erste abgeschrägte Ringfläche 44, eine zweite zylindrische Bohrung 46, die einen kleineren Durchmesser als die erste zylindrische Bohrung 42 besitzt, eine zweite abgeschrägte Ringfläche 48, eine dritte zylindrische Bohrung 50, die einen größeren Durchmesser als die zweite zylindrische Bohrung 46 besitzt, eine vierte zylindrische Bohrung 52, die einen kleineren Durchmesser besitzt als die dritte zylindrische Bohrung 50 und eine Mehrzähl von Durchbrüchen 54 aufweist, die sich durch die Wandung des Paßstücks 22 erstrecken und dadurch eine Verbindung zwischen der vierten zylindrischen Bohrung 52 und der Außenseite des Paßstücks 22 herstellen, und eine dritte abgeschrägte Ringfläche 56, am anderen Ende des Paßstücks, die in die Stirnfläche des Paßstücks 22 übergeht.

Der Gewindeabschnitt 40 des Paßstücks 22 wird benutzt, um die Rückschlagventilanordnung 20 in den in Figur 1 dargestellten Prüfstrang 14 einzubauen, beispielsweise ^⁵ unter dem Prüfventil 16, das von der in US-PS 3 964 544 ■ und US-PS 3 976 136 dargestellten Art sein kann.

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Die ungleichförmige Außenfläche des Paßstücks 22 enthält an einem Ende eine erste zylindrische Fläche 62, eine
zweite zylindrische Fläche 64 von kleinerem Durchmesser als die erste zylindrische Fläche 62, zwischen denen
eine Ringschulter 66 gebildet ist, eine erste abgeschrägte Ringfläche 68, eine dritte zylindrische
Fläche 70, einen Gewindeabschnitt 72, eine vierte
zylindrische Fläche 74, in welcher eine ringförmige Ausnehmung 76 gebildet ist, die eine gummielastische Dichtung 78 enthält, und eine zweite abgeschrägte Ringfläche 80 am anderen Ende des Paßstücks.

Die Rückschlagventildichtung 24 enthält ein gummielastisches Glied, das auf der zweiten zylindrischen Fläche der Außenfläche des Paßstücks 22 angeordnet ist und mit einem Ende an der Ringschulter 66 anliegt und die Mehrzahl von Durchbrüchen überdeckt, die von der zylindrischen Fläche 52 ausgehen. Die Rückschlagventildichtung
24 gestattet den Flüssigkeitsdurchtritt aus der Bohrung des Paßstücks 22 durch die Mehrzahl von Durchbrüchen 24 zu dem Ringraum außerhalb der Rückschlagventilanordnung 22, während sie eine Flüssigkeitsströmung aus dem Ringraum außerhalb der Rückschlagventilanordnung 20 in die
Bohrung des Paßstücks 22 durch die Durchbrüche 54 ver-

hindert. Die Rückschlagventildichtung kann aus jedem

geeigneten gummielastischen Material hergestellt sein.

Die in der ringförmigen Ausnehmung 76 angeordnete
Dichtung 78 in dem Paßstück 22 ist eine gummielastische Ringdichtung. Die Dichtung 78 kann beispielsweise von
einem gummielastischen O-Ring gebildet sein.

In der vierten zylindrischen Fläche 52 des Paßstücks 22 ist der abdichtende Innenteil 26 aufgenommen. Der abdichtende Innenteil 26 ist ein langgestrecktes, rohrartiges Glied mit einer Bohrung und einer ungleichmäßigen Außenfläche.

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] Die Bohrung des abdichtenden Innenteils 26 enthält an einem Ende eine abgeschrägte Ringfläche 82, eine zylindrische Bohrung 84 mit einer Mehrzahl von Durchbrüchen 86, welche eine Verbindung zwischen der Bohrung 84 und

c der Außenseite des abdichtenden Innenteils 26 herstellen, und am anderen Ende eine abgeschrägte Ringfläche 88, welche in eine Stirnfläche 98 übergeht.

Die ungleichförmige Außenfläche des abdichtenden Innen-,Q teils 26 enthält an einem Ende eine abgeschrägte Ringfläche 90, eine erste zylindrische Fläche 92 mit einer Mehrzahl von ringförmigen Ausnehmungen 94, von denen jede Ausnehmung 94 eine Hauptdichtung 96 und eine Stützdichtung 98 enthält, eine zweite abgeschrägte Ringig fläche 100, eine zweite zylindrische Fläche 102, mit einem kleineren Durchmesser als die erste zylindrische Fläche 92, eine dritte abgeschrägte Ringfläche 104, eine dritte zylindrische Fläche 106, mit einem kleineren Durchmesser als die zweite zylindrische Fläche 102, einen Gewindeabschnitt 108 und am anderen Ende eine abgeschrägte Ringfläche 110, die in die Stirnfläche 98 übergeht.

Die Hauptdichtung 96 kann jede geeignete gummielastische Dichtung, beispielsweise ein gummielastischer O-Ring sein. Die Stützdichtung 98 enthält vorzugsweise eine Dichtung von rechteckigen Querschnitt, beispielsweise einen Ringkörper aus Polytetrafluorethylen mit rechteckigen Querschnitt. Die Stützdichtungen 98 sind auf beiden Seiten der Hauptdichtungen 96 in den ringförmigen Ausnehmungen 94 angeordnet.

Die erste zylindrische Fläche 92 des abdichtenden Innenteils 26 hat im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie die vierte zylindrische Bohrung 52 des Paßstücks 22, Wenn der abdichtende Innenteil 26, in dem Paßstück 22 einge-" baut ist, liegen die Hauptdichtung 96 und die Stützdichtungen 98 abdichtend an der vierten zylindrischen Bohrung 52 des Paßstücks 22 an und gestatten ein ReIa-

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so

tivebewegung zwischen dem Paßstück 22 und dem abdichtenden Innenteil 26.

In Figur 2b enthält das Schergehäuse 28 ein langgestrecktes rohrförmlges Glied, mit einer ungleichförmigen Bohrung und einer im wesentlichen zylindrischen Außenfläche. Die ungleichförmige Bohrung des Schergehäuses 28 enthält an einem Ende eine erste abgeschrägte Ringfläche 114, einen ersten Gewindeabschnitt 116, eine zweite abgeschrägte Ringfläche 118, eine erste zylindrische Bohrung 120, eine zweite zylindrische Bohrung 124 von kleinerem Durchmesser als die erste zylindrische Bohrung 120 aber von größerem Durchmesser als die erste zylindrische Bohrung 92 des abdichtenden Innenteils 26, eine dritte zylindrische Bohrung 128, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der zweiten zylindrischen Bohrungen 124, eine dritte abgeschrägte Ringfläche 130, eine vierte zylindrische Bohrung 132 mit einem größeren Durchmesser als die dritte zylindrische Bohrung 128, einen zweiten Gewindeabschnitt 134 und am anderen Ende eine fünfte zylindrische Bohrung 136, deren Durchmesser größer ist als der der vierten zylindrischen Bohrung und die in eine Stirnfläche 137 übergeht.

Die Außenfläche des Schergehäuses 28 enthält eine zylindrische Fläche 138 mit einer Mehrzahl von Ab-la= flachungen 14O. Der erste Gewindeabschnitt 116 hat einen Durchmesser und ein Gewinde, das im wesentlichen dem Durchmesser und dem Gewinde des Gewindeabschnitts 72 des Paßstücks 22 entspricht, so daß das Schergehäuse mit diesem verschraubt werden kann.

In dem Schergehäuse 28 sitzen die Scherglieder 30. Die Scherglieder 30 enthalten eine Anordnung mit einer ersten Scherhülse 142, einer zweiten Scherhülse 144, Scherstiften 146 und einer Abdeckung 150.

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u ■■ ■■

Die erste Scherhülse 142 ist ein rohrförmiges Glied mit einer Innenfläche 152, deren Durchmesser geringfügig größer als der Durchmesser der dritten zylindrischen Fläche 106 des abdichtenden Innenteils 26 aber kleiner als der Durchmesser der zweiten zylindrischen Fläche 102 desselben ist, eine Außenfläche 154 mit einem Durchmesser, der geringfügig kleiner als der Durchmesser der zweiten zylindrischen Bohrung 124 des des Schergehäuses 28 ist, und einer Mehrzahl von Durchbrüchen 148, die sich durch die Wandung der Scherhülse 142 von der Fläche 152 zur Fläche 154 erstreckt.

Die zweite Scherhülse 144 ist ein rohrförmiges Glied mit einer Innenfläche 156, deren Durchmesser geringfügig größer als der Durchmesser der Fläche 154 der ersten Scherhülse 142 aber kleiner als der Durchmesser der zweiten zylindrischen Bohrung 124 des Schergehäuses 28 i ist, einer Außenfläche 158, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser der dritten zylindrischen Bohrung 128 des Schergehäuses 28 ist, und einer Mehrzahl von Durchbrüchen 148, die sich durch die Wandung der Scherhülse 144 von der Fläche 152 zur Fläche 154 erstrecken. Die Mehrzahl der, Durchbrüche 148 in der zweiten Scherhülse 144 fluchten mit den Durchbrüchen 148 der ersten Scherhülse 142 und besitzt den gleichen Durchmesser.

Die Scherstifte 146 sind eine Mehrzahl von Scherstiften, die in den Durchbrüchen 148 in der ersten Scherhülse 142 und in der zweiten Scherhülse 144 gehalten sind. Die Scherstifte können aus jeden geeigneten Material bestehen, obwohl Messing bevorzugt wird.

Um die Scherstifte 146 in den Durchbrüchen 148 in der ersten Scherhülse 142 und der zweiten Scherhülse 144 zu halten, ist die Abdeckung 150 vorgesehen. Die Abdeckung 150 ist ein rohrförmiges Glied mit einem Innendurchmesser, der ein Aufstecken auf die Außenfläche 158 der zweiten Scherhülse 144 gestattet, und mit einem Außendurchmesser,

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3107686 der eine Aufnahme der Abdeckung in der dritten zylindrischen Bohrung 128 des Schergehäuses 28 ermöglicht.

Innerhalb des Schergehäuses 28 sitzen auch die Riegelnasen 32. Die Riegelnasen 32 enthalten eine Mehrzahl von bogenförmigen Ringteilen 162. Jedes bodenförmige Ringteil 162 besitzt eine Ausnehmung 164 in der Außenfläche 166 desselben, die ein gummielastisches Glied 168 aufnimmt. Die Riegelnasen 32 sind in dem Schergehäuse 28 ·.· zwischen der vierten zylindrischen Bohrung 132 und einer ersten zylindrischen Fläche 214 des Scherinnenteils 46 u und zwischen einer Stirnfläche 204 der Scherglieder 30 und einer Stirnfläche 126 des Druckgehäuses 34 gehalten. Das gummielastische Glied 168 kann irgendein geeignetes gummielastisches Glied sein, das hinreichend kräftig und elastisch ist, um die bogenförmigen Ringteile 162 in montierter Lage in dem Schergehäuse 28 zu halten, beispielsweise ein gummielastischer O-Ring.

Wie in den Figuren 2b, 2c und 2d dargestellt ist, ist mit dem zweiten Gewindeabschnitt 134 des Schergehäuses 28 ein Druckgehäuse 34 verschraubt. Das Druckgehäuse ist ein langgestrecktes rohrförmiges Glied mit einer ungleichförmigen Bohrung und einer ungleichförmigen Außenfläche.

Die ungleichförmige Bohrung des Druckgehäuses 34 enthält eine erste zylindrische Bohrung 17Ο, von im wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie die vierte zylindrische

Bohrung 52 des Paßstücks 22, eine erste abgeschrägte Innenfläche 172, eine zweite zylindrische Bohrung 174 mit einem Durchmesser, der größer ist als der der ersten zylindrischen Bohrung 170, eine dritte zylindrische Bohrung 176 mit einem Durchmesser, der kleiner ist als

der der zweiten zylindrischen Bohrung 174, eine zweite abgeschrägte Ringfläche 178, eine vierte zylindrische:·:

Bohrung 180 deren Durchmesser größer ist als der der dritten zylindrischen Bohrung 176 und die eine Mehrzahl von Durchbrüchen 182 aufweist, die sich durch die Wandung des Druckgehäuses 34 erstrecken und eine Verbindung zwischen der Innenseite der ungleichförmigen Bohrung des Druckgehäuses 34 und der Außenseite desselben darstellen, eine fünfte zylindrische Bohrung 184, deren Durchmesser größer ist der der vierten zylindrischen Bohrung 180, einen Gewindeabschnitt 186 und eine sechste zylindrische Bohrung 188, deren Durchmesser im wesentlichen der gleiche ist wie der der fünften zylindrischen Bohrung 184.

Die ungleichmäßig geformte Außenfläche des Druckgehäuses 84 enthält einen Gewindeabschnitt 190, der im wesentlichen den gleichen Durchmesser wie der zweite Gewindeabschnitt 134 des Schergehäuses 28 besitzt, so daß er in diesen einschraubbar ist, eine abgeschrägte Ringfläche 192, eine erste zylindrische Fläche 194, die eine ringförmige Ausnehmung 196 aufweist, welche eine gummielastische Dichtung 198 enthält, und eine zweite zylindrische Fläche 200 von im wesentlichen dem gleichen Durchmesser wie die zylindrische Fläche 138 des Schergehäuses 28, die, eine Mehrzahl von Abflachungen 202 aufweist.

Gleitbeweglich in dem Druckgehäuse 34 ist der Scherinnenteil 36 angeordnet.

Der Scherinnnenteil 36 besitzt eine ungleichmäßig geformte Bohrung und eine ungleichmäßig geformte Außenfläche.

Die ungleichmäßig geformte Bohrung des Scherinnenteils 36 enthält eine erste zylindrische Bohrung 206, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser ^OJ der dritten zylindrischen Fläche 106 des abdichtenden

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Innenteils 26, einen Gewindeabschnitt 208, der im wesentlichen den gleichen Durchmesser besitzt wie der Gewindeabschnitt 108 des abdichtenden Innenteils 26 und der mit diesem verschraubt ist, eine zweite zylindrische Bohrung 210, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der zylindrischen Bohrung 84 des abdichtenden Innenteils 26 ist, und eine abgeschrägte Ringfläche 212, die in eine Stirnfläche 250 übergeht.

Die ungleichmäßige Außenfläche des Scherinnenteils 26 enthält eine erste zylindrische Fläche 214, die im wesentlichen den gleichen Durchmesser hat wie die erste zylindrische Fläche 92 des abdichtenden Innenteils 26 und einen Riegelnasenringraum 216 aufweist sowie eine ringförmige Ausnehmung 218, in welcher eine Hauptdichtung 220 und Stützdichtungen 222 sitzen, eine zweite abgeschrägte Ringfläche 224, eine zweite zylindrische Fläche 226, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der dritten zylindrischen Bohrung 176 des Druckgehäuses ist und die einen Ringraum 228 mit einer Hauptdichtung 230 und Stützdichtungen 232 besitzt, eine zweite abgeschrägte Ringfläche 234, eine dritte zylindrische Fläche 236 mit einem Durchmesser der geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der zweiten zylindrischen Fläche 226, eine vierte zylindrische Fläche 238 mit einem Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem Durchmesser der vierten zylindrischen Bohrung 52 des Paßstücks 22 ist, eine dritte abgeschrägte Ringfläche 240, eine fünfte zylindrische Fläche 24 4 mit einem Durchmesser der

^ kleiner ist als der Durchmesser der vierten zylindrischen Fläche 238, eine sechste zylindrische Fläche 246, deren Durchmesser größer ist als der der fünften zylindrischen Fläche 244 aber kleiner als der Durchmesser der vierten zylindrischen Fläche 238, und eine vierte abgeschrägte

Ringfläche 248, welche in die Stirnfläche 250 des Scherinnenteils 36 übergeht. Die sechste zylindrische

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Fläche 246 enthält eine Mehrzahl von (nicht dargestellten) in Längsrichtung verlaufenden Ausnehmungen, die sich von der Stirnfläche 250 des Scherinnenteils 36 zu der fünften zylindrischen Fläche 244 erstrecken und damit eine Mehrzahl von Leisten 247 bilden.

Die axiale Länge oder Breite der Riegelnasenausnehmung 216 ist größer als die axiale Länge oder Breite der Riegelnasen 32, so daß die Riegelnasen 32 darin aufgenommen werden könnten.

Die Hauptdichtungen 218 und 228 und die f;tützdichtung 222 und 232 sind in ihrem Aufbau ähnlich den Hauptdichtungen 96 und Stützdichtungen 98, die oben beschrieben wurden.

Zwischen dem Scherinnenteil 36 und dem Druckgehäuse 34 ist in gleitbeweglich-dichtender Beziehung mit diesem und in Anlage an der ersten abgeschrägten Ringfläche des Scherinnenteils 36 eine gummielastische Dichtung vorgesehen. Die gummielastische Dichtung 252 kann irgendeine geeignete gummielastische Dichtung, beispielsweise ein gummielastischer O-Ring sein.

wie in Figur 2d dargestellt ist, ist mit dem Gewindeabschnitt 886 des Druckgehäuses 34 ein Anschlußnippel 38 verbunden. Der Anschlußnippel 38 ist ein langgestrecktes rohrförmiges Glied mit einer ungleichförmigen Bohrung

und einer ungleichförmigen Außenfläche. 30

Die ungleichförmige Bohrung des Anschlußnippels 38 enthält eine erste zylindrische Bohrung 254, der Durchmesser im wesentlichen der gleiche ist wie der Durchmesser der vierten zylindrischen Bohrung 52 des Paßstücks

22 und die eine Mehrzahl von Durchbrüchen 256 aufweist, welche durch die Wandung des Anschlußnippels 38 verlaufen und eine Verbindung zwischen der Bohrung des Anschluß-

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nippels 38 und dessen Außenfläche herstellen. In der ersten zylindrischen Bohrung 254 ist weiterhin eine ringförmige Ausnehmung 258 vorgesehen, in welcher eine Hauptdichtung 260 und Stützdichtungen 262 sitzen. Die ungleichförmige Bohrung des Anschlußnippels 38 enthält weiterhin eine zweite zylindrische Bohrung 264, deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser der fünften zylindrischen Fläche 244 des Scherinnenteils 36 und die eine Mehrzahl von in Längsrichtung verlaufenden Ausnehmung 266 besitzt, deren Tiefe ausreicht, die Leisten 246 des Scherinnenteils 36 gleitbeweglich darin aufzunehmen, wodurch eine Mehrzahl von Leisten 267 an dem Anschlußnippel 38 gebildet wird. Daran anschließend weist die innere Bohrung des Anschlußnippels eine erste abgeschrägte Ringfläche 268, eine dritte zylindrische Bohrung 270, deren Durchmesser größer ist als der Durchmesser der sechsten zylindrischen Fläche 246 des Scherinnenteils 36, eine zweite abgeschrägte Ringfläche 272, eine vierte zylindrische Bohrung 274, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der zweiten zylindrischen Bohrung 210 des Scherinnenteils 36 ist, und eine dritte abgeschrägte Ringfläche 276, an welche sich die Stirnfläche 278 des Anschlußnippels 38 anschließt.

Die Hauptdichtung 260 und die Stützdichtung 262 sind ähnlich aufgebaut wie die Hauptdichtung 96 und die Stützdichtung 98 des abdichtenden Innenteils 26, die oben beschrieben ist.

Die Außenfläche des Anschlußnippels 38 enthält eine erste abgeschrägte Ringflächo 280, eine erste zylindrische Fläche 282 mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der Durchmesser der vierten zylindrischen Bohrung

180 des Druckgehäuses 34 und in der eine Mehrzahl von 35

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S 310788?

Durchbrüchen 256 vorgesehen sind, eine zweite abgeschrägte Ringfläche 284, einen ersten Gewindeabschnitt 286, dessen Durchmesser im wesentlichen der gleiche ist wie der Durchmesser des Gewindeabschnitts 186 des Druckgehäuses 34 und der mit diesem verschraubt ist, eine zweite zylindrische Fläche 288, deren Durchmesser im wesentlichen der gleiche ist wie der Durchmesser der sechsten zylindrischen Bohrung 188 des Druckgehäuses 34 und die eine ringförmige Ausnehmung 290 aufweist, welche eine gummielastische Dichtung 292 enthält, die abdichtend an der dritten zylindrischen Bohrung 188 anliegt, eine dritte zylindrische Fläche 294, deren Durchmesser im wesentlichen gleich dem Durchmesser der zweiten zylindrischen Fläche 200 des Druckgehäuses 34 ist und die eine Mehrzahl von Abflachungen 296 aufweist, eine dritte abgeschrägte Ringfläche 298 und einen zweiten Gewindeabschnitt 300 zur Verbindung mit anderen Geräten oder Rohrstücken, an den sich die Stirnfläche 278 anschließt.

Wenn die in den Figuren 2a bis 2d dargestellte Rückschlagventilanordnung .montiert wird, werden das Paßstück 22 mit der Rückschlagventildichtung 24 daran, das Schergehäuse 28, das Druckgehäuse 34 und der Anschlußnippel 38 miteinander verbunden, so daß sie das äußere Gehäuse 302 der Rückschlagventilanordnung 20 bilden. Innerhalb der montierten Rückschlagventilanordnung 20 in gleitbewegi lich-dichtender Anlage an verschiedenen Bohrungen des Paßstücks 22, des Schergehäuses 28, des Druckgehäuses und des Anschlußnippels 38 sind der abdichtende Innen-

teil 26 und der Scherinnenteil 36 angeordnet, die miteinander verbunden sind und einen gleitbeweglichen Innenteil 304 innerhalb des äußeren Gehäuses 302 der Rückschlagventilanordnung 20 bilden.

Der Innenteil 304, der von dem abdichtenden Innenteil und dem Scherinnenteil 36 gebildet ist, ist innerhalb des äußeren Gehäuses 302 der Rückschlagventilanordnung

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druckausgeglichen und zwar dank der Tatsache, daß die erste zylindrische Fläche 92 des dichtenden Innenteils 26, die erste zylindrische Fläche 214 des Scherinnenteils und die vierte zylindrische Fläche 238 des Scherinnenteils 36 im wesentlichen den gleichen Durchmesser besitzen und jeweils abdichtend an der vierten zylindrischen Bohrung 52 des Paßstücks 22, der ersten zylindrischen Bohrung 170 des Druckgehäuses 34 beziehungsweise der ersten zylindrischen Bohrung 254 des Anschlußnippels 38 anliegen, welche ebenfalls alle den gleichen Durchmesser besitzen. Dadurch daß der gleitbewegliche Innenteil 304 druckausgeglichen ist, bewirken alle inneren Flüssigkeitsdruckschwankungen keinen Druck auf den gleitbeweglichen Innenteil 304 in der einen oder der anderen Richtung innerhalb des äußeren Gehäuses 302 der Rückschlagventilanordnung 20.

Wenn die Rückschlagventilanordnung 20 als Teil des Prüfstrang 14 in das Bohrloch 3 abgesenkt wird, ist der Druck im Ringraum 13 gleich dem Druck in der inneren Bohrung der Rückschlagventilanordnung 20. Beim Absenken der Rückschlagventilanordnung 20 erfolgt daher kein Flüssigkeitsdurchtritt durch die Durchbrüche 54. Wenn der Prüfstrang 14 hinreichend weit abgesenkt ist, so daß die Rohrdichtungsanordnung 19 abdichtend in den Packer 18 eingeführt ist, beginnt der Flüssigkeitsdruck in der Bohrung der Rückschlagventilanordnung 20 zu steigen und gelangt schließlich auf einen Wert, der höher als der Flüssigkeitsdruck im Ringraum 12 ist, wenn der Prüfstrang 14 weiter in das Bohrloch abgesenkt wird und die in dem Bohrungsabschnitt 104 eingeschlossene Bohrlochflüssigkeit durch die in den Bohrlochabschnitt 104 hineinbewegte Rohrdichtungsanordnung 19 komprimiert wird. Der höhere Flüssigkeitsdruck in der Bohrung der Rückschlagventilanordnung 20 bewirkt eine Ausdehnung der Rückschlagventildichtung 24 nach außen, so daß Flüssigkeit

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f>9

durch die Durchbrüche 54 hindurch in den Ringraum 13 strömen kann. Wenn genügend Flüssigkeit aus der Bohrung der Rückschlagventilanordnung 20 hinausgedrückt ist, ist der Flüssigkeitsdruck in der Bohrung der Rückschlagventilanordnung 20 wieder gleich dem Ringraumdruck. Die

Rückschlagventildichtung 24 kehrt dann in ihre Ursprungslage zurück, in welcher sie abdichtend an den Durchbrüchen 54 anliegt und einen Flüssigkeitsdurchtritt durch diese verhindert.
10

Auf diese Weise wird Bohrlochflüssigkeit aus dem Bohrungsabschnitt 104 unterhalb des Packers 18 entfernt, bis der Prüfstrang vollständig in seiner Betriebssteli lung aufsitzt. Wenn der Prüfstrang 14 hinreichend weit '** abgesenkt ist, wird ein Teil des Prüf Stranggewichts von dem Packer 18 abgestützt. Das wird an der Erdoberfläche durch eine Veränderung an einem PrüfStranggewichtsfühler registriert. Der Prüfstrang 14 wird dann an der Erdoberfläche 5 der Bohrplattform 1 markiert, und der Prüf-

^w strang wird aus dem Bohrloch 3 soweit herausgezogen, daß die Aufhängevorrichtung 100 an der richtigen Stelle im Prüfstrang 14 eingebaut werden kann. Der Prüfstrang 14 wird dann wieder· in das Bohrloch 3 abgesenkt, bis die

Aufhängevorrichtung 1OO auf dem Stützlager 101 aufsitzt. 95

Die Aufhängevorrichtung 1OO ist in den Prüfstang 14 so eingebaut, daß das Gewicht des Prüfstrang 14 unterhalb der Aufhängevorrichtung 100 beim Einführen der Rohrdichtungsanordnung 19 in den Packer 18 von der Aufhängevorrichtung 100 aufgenommen wird.

Wenn dieser Zustand herrscht, kann das vom Ringraumdruck betätigte Prüfventil 16 in üblicherweise betätigt werden. Wenn der Flüssigkeitsdruck im Ringraum angehoben wird, u um das Prüfventil 16 zu betätigen, bewegt sich der gleit bewegliche Innenteil 304, der von dem abdichtenden

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2)0

Innenteil 26 und dem Scherinnenteil 36 der Rückschlagventilanordnung 20 gebildet ist, in dem äußeren Gehäuse 302 der Rückschlagventilanordnung 20 nach oben, wenn ein vorgegebener Wert des Flüssigkeitsdrucks erreicht ist und deckt die Durchbrüche 54 ab, so daß jeder anschließende Flüssigkeitsstrom aus der Bohrung der Rückschlagventilanorndung 20 zu deren Außenseite durch die Durchbrüche 54 verhindert wird.

Der gleitbewegliche Innenteil 304, der von dem dichtenden Innenteil 26 und dem Scherinnenteil 36 der Rückschlagventilanordnung 20 gebildet ist, wird aufwärtsbewegt, wenn der Flüssigkeitsdruck in dem Ringraum der Bohrung einen vorgegebenen Wert erreicht, und zwar dadurch, daß Flüssigkeit durch die Durchbrüche 182 in dem Druckgehäuse 34 in die vierte zylindrische Bohrung 180 desselben eintritt und auf die Ringfläche wirkt, die von der zweiten abgeschrägten Ringfläche 234, der dritten zylindrischen Fläche 136, der Ringschulter 137 und der vierten zylindrischen Fläche 2 38 des Scherinnenteils gebildet wird. Da die Ringfläche, die von den Flächen 234, 236 und 238 und der Ringschulter 237 gebildet ist, gegen Druckmitte.lverbindung mit dem Inneren der Rückschlagventilanordnung 20 durch die Haupt- und Stützdichtungen 230,260,232 bzw. 262 abgedichtet sind und größer ist als die von dem gleitbeweglichen Innenteil 304 zwischen der ersten zylindrischen Fläche 214 und der zylindrischen Bohrung 84 gebildeten Ringfläche und da der Flüssigkeitsdruck im Ringraum größer ist als der Flüssigkeitsdruck in der Bohrung der Rückschlagventilanordnung 20, bewegt sich der gleitbewegliche Innenteil 304 beim Erreichen eines vorgegebenen Wertes des Flüssigkeitsdrucks im Ringraum des Bohrlochs in der Rückschlagventilanordnung 20 nach oben.

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Um zu verhindern, daß sich der gleitbewegliche Innenteil 304 in der Rückschlagventilanordnung 20 jedesmal nach oben bewegt, wenn der Flüssigkeitsdruck im Ringraum des Bohrlochs den Flüssigkeitsdruck in der Bohrung der Rückschlagventilanordnung 20 übersteigt, liegt die Endfläche 204 des Scherinnenteils 36 an dem Ende 143 der ersten Scherhülse 142 der Scherglieder 30 an.

Durch Veränderung der Anzahl der Scherstifte 146, welche die erste Scherhülse 142 in der zweiten Scherhülse 144 halten, kann die Größe der Kraft bestimmt werden, die erforderlich ist, um die Scherstifte 146 abzuscheren und eine Bewegung des gleitbeweglichen Innenteils 304 nach oben in der Rückschlagventilanordnung 20 einzuleiten, sowie der Wert des Flüssigkeitsdrucks im Ringraum, der notwendig ist, um diese Kraft zu erzeugen.

Wenn eine ausreichende Kraft auf den gleitbeweglichen Innenteil 304 ausgeübt worden ist, sind die Scherstifte 146 dadurch abgeschert worden und gestatten eine Bewegung des gleitbeweglichen Innenteils 304 innerhalb der Rückschlagventilanordnung 20, wobei auch die erste Scherhülse 142 und diejenigen Teile der Scherstifte 146, die abgeschert worden sind und innerhalb der ersten Scherhülse 142 gehalten werden, bewegt werden, bis die Stirnfläche 112 des abdichtenden Innenteils 26 an der Fläche 60 des Paßstücks 22 zur Anlage kommt. Um den gleitbeweglichen Innenteil 304 in dieser Stellung zu halten, grei-f fen die Riegelnasen 32 in die Riegelnasenausnehmung 216

^ου des Scherinnenteils 36 ein und verhindern eine weitere Bewegung desselben. Die Riegelnasen 32 werden durch das gummielastische Glied 168 federnd in die Riegelnasenausnehmung 216 vorgespannt.

Wenn sich der gleitbewegliche Innenteil 304 in dem äußeren Gehäuse 302 der Rückschlagventilanordnung 20 nach oben bewegt, dämpft die gummielastische Dichtung 252, die sich

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•j gleichzeitig mit dem gleitbeweglichen Innenteil 304 bewegt, den Stoß des gleitbeweglichen Innenteils 304, wenn die erste abgeschrägte Ringfläche 224 des Scherinnenteils 36 an der ersten abgeschrägtem Ringfläche 172 des Druckgehäuses 34 zur Anlage kommt.

Die beschriebene Rückschlagventilanordnung bietet verschiedene Vorteile gegenüber anderen Arten von Umgehungsventilen.

Die Rückschlagventilanordnung erfordert nicht die Dosierung von Flüssigkeiten und Flüssigkeitsdosiersysterne und nicht die Sorgfalt und Sauberkeit, die mit der Wartung eines Flüssigkeitsdosiersystems verbunden sind.

Die Rückschlagventilanordnung weist einen druckausgeglichenen gleitbeweglichen Innenteil auf, der nicht von Schwankungen des inneren Flüssigkeitsdrucks in der Rückschlagventilanordnung beeinflußt ist.

Die Rückschlagventilanordnung verwendet eine einfache, zuverlässige und leicht kontrollierbare Schervorrichtung.

Die Rückschlagventilanordnung besitzt einfach, zuverlässige Riegelnasen, um den gleitbeweglichen Innenteil in einem Teil in äußeren Gehäuse der Rückschlagventilanordnung zu halten.

Die Rückschlagventilanordnung besitzt eine einfache, zuverlässige Rückschlagventildichtung zur Steuerung der Strömung von Flüssigkeit aus dem Inneren der Rückschlagventilanordnung zur Außenseite derselben.

Die Rückschlagventilanordnung ist einfach herzustellen, zu montieren und zu verwenden.

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Eine Rückschlagventilanordnung der beschriebenen Art und alle gleichwirkenden Ausführungsformen können in allen Situationen verwendet werden, wo eine Rückschlagventilanordnung gewünscht wird, die auf Veränderungen des Ringraumdrucks anspricht.

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Leerseite

Claims

31 9788g Patentansprüche

1. Rückschlagventilanordnung zur Verwendung in einem Bohfaloch, gekennzeichnet durch

(a) ein äußeres, rohrförmiges Gehäuse (302), das einen ersten und einen zweiten Durchbruah (182 bzw. 54) in seiner Wandung und eine

ungleichförmige Längsbohrung aufweist,

(b) ein gleitbeweglicher, rohrförmiger Innenteil (304) mit einer ungleichförmigen Außenfläche, die eine Ringschulter (234,237) zwischen dem

ersten und dem zweiten Durchbruch (182 bzw. 54) des äußeren Gehäuses (302) bildet, wobei dieser Innenteil (304) in einer ersten Stellung in der Bohrung des äußeren Gehäuses (302) in dichtender Anlage an diesem gleitbeweglich

angeordnet ist, in welcher die Ringschulter (234)237) des gleitbeweglichen Innenteils (304) mit dem ersten Durchbruch (182) äußeren Gehäuses (304) in Verbindung steht, während die

^ov Bohrung des gleitbeweglichen Innenteils (304)

mit dem zweiten Durchbruch (52) des äußeren Gehäuses in Verbindung steht,

(c) eine Rückschlagventildichtung (24) , die auf

der Außenseite des äußeren Gehäuses (302)

gehaltert ist und den zweiten Durchbruch (54)

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des äußeren Gehäuses (302) abdeckt, wobei

diese Rückschlagventildichtung (24) eine Verbindung von der Bohrung des äußeren Gehäuses (302) zu dessen Außenseite gestattet aber eine Verbindung von der Außenseite des

äußeren Gehäuses (302) zu dessen Bohrung verhindert, und

(d) Scherglieder (142,144,146), die innerhalb des äußeren Gehäuses (302) angeordnet sind und die einen ersten Teil (142) aufweisen, welcher an einem Teil der ungleichförmigen Außenfläche des gleitbeweglichen Innenteils (304) anliegt, und einen zweiten Teil, welcher an einem Teil der ungleichförmigen Bohrung des äußeren Gehäuses (302) anliegt, und die weiterhin zunächst eine Bewegung des gleitbeweglichen Innenteils (304) gegenüber dem äußeren Gehäuse (302) verhindern, wenn der gleitbewegliche Innenteil (304) in seiner

ersten Stellung ist, bis eine Kraft von vorgegebener Stärke auf den gleitbeweglichen Innent;eil (304) ausgeübt wird.

2. Rückschlagventilanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Riegelnasen (32) , die in dem äußeren Gehäuse (302) angeordnet sind und eine Bewegung des gleitbeweglichen Innenteils (304) aus der ersten Stellung innerhalb des äußeren

Gehäuses (302) gestatten.

3. Rückschlagventilanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

*" (a) an dem gleitbeweglichen Innenteil (304) eine Riegelnasenausnehmung (21$) so angeordnet ist, daß sie eine Bewegung des gleitbeweg-

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lichen Innenteils (304) aus der ersten

Stellung innerhalb des äußeren Gehäuses (302) in eine zweite Stellung innerhalb des äußeren Gehäuses (302) gestatten, und

(b) die Riegelnasen (32) in die Riegelnasenausnehmung (216) eingreifen, so daß sie eine Bewegung des Innenteil (304) aus dieser zweiten Stellung innerhalb des äußeren Gehäu^ses (302) verhindern.

4. Rückschlagventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) an einem Ende des gleitbeweglichen Innenteils (304) auf der Außenfläche Leisten (242) gebildet sind und

(b) in einem Teil der ungleichförmigen Bohrung des äußeren Gehäuses (302) längslaufende Aus

nehmungen (266) vorgesehen sind, welche die Leisten (242) des Innenteil (304) gleitbeweglich aufnehmen.

5. Rückschlagventilanordnung nach einem der Anprüche bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß das äußere, rohrförmige Gehäuse (302) aus folgenden Teilen besteht:

(a) einem rohrförmigen Paßstück (22), das in seiner Wandung den zweiten Durchbruch (54)

aufweist und eine ungleichförmige Längsbohrung besitzt,

(b) einem rohrförmigen Schergehäuse (28), das an einem Ende mit dem rohrförmigen Paßstück (22)

verbunden ist, die Scherglieder (142, 144,146)

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enthält und eine ungleichförmige Längsbohrung

besitzt,

(c) einem rohrförmigen Druckgehäuse (34), das

an einem Ende mit dem rohrförmigen Schergehäuse (28) verbunden ist, in seiner Wandung den ersten Durchbruch (182) aufweist und eine ungleichförmige Längsbohrung besitzt und das die Ringschulter (234, 237) des gleitbewegliehen Innenteils (304) aufnimmt, und

(d) einem rohrförmigen Anschlußnippel· (38), der an einem Ende mit dem rohrförmigen Druckgehäuse (34) verbunden ist und eine ungleichförmige Längsbohrung und längsverlaufende

Ausnehmung (266) in einem Teil der ungleichförmigen Längsbohrung besitzt.

6. Rückschlagventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichent, daß der gleitbewegliche Innenteil (304) aus folgenden Teilen besteht:

(a) einem rohrförmigen, abdichtenden Innenteil (26) mit einer ungleichförmigen Außenfläche und

(b) einem Scherinnenteil (36), der an einem Ende mit dem rohrförmigen abdichtenden Innenteil

(26) verbunden ist und der eine ungleichförmige Außenfläche aufweist, an dessen einem Ende ein Anschlag (204) für Scherglied ange

bracht ist, der die Ringschulter (234,237) auf der ungleichförmigen Außenfläche bildet und der an seinem anderen Ende Leisten (247) besitzt, die gleitbeweglich in die längsverlaufenden Ausnehmungen (266) in einem Teil

der ungleichförmigen Bohrung des rohrförmigen Anschlußnippels (38) des äußeren Gehäuses (302) eingreifen.

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ί —ν N

7. Rückschlagventilanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

(a) in einem Teil der ungleichförmigen Bohrung

des Schergehäuses des äußeren Gehäuses Riegel

nasen (32) angeordnet sind, die gleitbeweglich an dem Endteil (214) des Scherinnenteils (36) anliegen, der mit einem Ende des abdichtenden Innenteils (26) verbunden ist,

(b) in der ungleichförmigen äußeren Fläche des

Scherinnenteils (36) rückwärts von dem mit dem einen Ende des abdichtenden Innenteils (26) verbundenen Ende eine Rxegelnasenausnehmung (216) vorgesehen ist und

(c) bei einer Bewegung des gleitbeweglichen Innenteils (304) aus der ersten Stellung in dem äußeren Gehäuse (302), in welcher eine Verbindung durch die zweiten Durchbrüche (54) aus

der Bohrung des äußeren Gehäuses (302) zu dessen Außenseite freigegeben ist, in eine zweite Stellung in dem äußeren Gehäuse (302), in welcher die Verbindung durch die zweiten Durchbrüche (54) aus der Bohrung des äußeren

Gehäuses (302) zu dessen Außenseite durch den gleitbeweglichen Innenteil (304) .verhindert wird, die Riegelnasen in die Riegelnasenausnehmung (216) eingreifen und eine Bewegung des gleitbeweglichen Innenteils (304) aus der

zweiten Stellung innerhalb des äußeren Gehäuses (302) verhindern.

8. Rückschlagventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scherglieder von folgenden Teilen gebildet sind:

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(a) einer ersten Scherhülse (142) mit einer Mehrzahl von Durchbrüchen (148), die an einem Teil der ungleichförmigen Außenfläche des gleitbeweglichen, rohrförmigen Innenteils (304) anliegt,

(b) einer zweiten Scherhülse (144) mit einer Mehrzahl von Durchbrüchen (148), die mit den Durchbrüchen der ersten Scherhülse (142) im wesentlichen fluchten, wobei die zweite Scherhülse

(144) an einem Teil der ungleichförmigen

Bohrung des äußeren Gehäuses (302) anliegt, und

(c) Scherstiften (146) die in den Durchbrüchen (148) der ersten und der zweiten Scherhülse (142,144)

sitzen und dadurch eine Relativbewegung der ersten Scherhülse (142) gegenüber der zweiten Scherhülse (144) verhindern, bis auf den gleitbeweglichen Innenteil (304) eine Kraft vorgegebener Stärke ausgeübt wird, die von dem be

sagten Teil (204) der ungleichförmigen Außenfläche des gleitbeweglichen, rohrförmigen Innenteils (304) auf die erste Scherhülse (142) übertragen wird und ein Abscheren der Scherstifte (146) bewirkt, wodurch eine Relativ

bewegung zwischen der ersten und der zweiten Scherhülse (142, 144) ermöglicht wird.

9. Rückschlagventilanordnung nach einem der Ansprüche -j bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlagventildichtung (24) von einer gummielastischen Schürze gebildet ist, die auf der Außenseite des äußeren, rohrförmigen Gehäuses (302) gehaltert ist und den zweiten Durchbruch (54) des äußeren, rohr- ^⁵ förmigen Gehäuses (302) abdeckt und die radial auswärts dehnbar ist.

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10. Rückschlagventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der gleitbeweg liche Innenteil (304) druckausgeglichen ist.

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