NO754184L - - Google Patents

Description

Rørkobling.

Oppfinnelsen tilveiebringer en demonterbar rør-kobling, spesielt egnet som kobling mellom nedsenkede rørled-ninger utsatt.for store påkjenninger.

Til å forbinde to rørledninger butt i butt eller å forbinde et rør med en utgang fra en bestemt apparatur for-, binder man koblingsdeler som på den ene side består av en han-del .som generelt har form som et kuleformet dreiehodet og • en hun-flens som tilsvarer dreiehodet og opptar dette.

Ved disse kjente koblinger skjer låsingen av han-flensen i dreiefatningen ved hjelp av flere kjeft-deler som låses ved hjelp av hydrauliske sylindre. Slike koblinger er. ikke selvstyrte. De kan egne seg for koblinger av rør i sjøen i nærheten"av en plattform forsynt med hydraulisk sentral, men er ,ikke egnet i forbindelse med rørledninger som strekker seg kanskje flere hundre kilometer på havbunnen.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å til-veiebringe demonterbare rørkoblinger som er helt "selvbetjent" og reversible•på den måten at kobling og frakobling av to rør kan foretas på havbunnen av dykkere uten .bruk av vesentlige ytre krefter. En rørkobling ifølge oppfinnelsen omfatter som for øvrig kjent: - en første flens som er festet i enden av et første rør i form av en utvidelse på røret, - en andre flens som er festet på det■andre røret i form av en hun-fatning som nevnte utvidelse opptas i,. - en chuck som står fast i aksialretning i forhold til dreiefatningen og som omfatter minst to klemkjefter som kan bevege seg radialt og omslutter bakre del av nevnte hodeformede utvidelse for fastlåsing av nevnte første flens i den andre.og

- organer for låsing av chucken.

Formålet med oppfinnelsen' oppnås ved hjelp av en kobling hvor nevnte organer for låsing av chucken på den ene side består av en ring koaksial med chucken og som over i det minste en del av den ytre omkrets er forsynt med en tannkrans og på den annen side en endeløs skrue som går tangensialt til nevnte ring og går i inngrep med tannkransen.

I henhold til én utførelse er ringen forsynt med innvendig gjengeparti og skrudd på en krave som glir koaksialt med shucken og omfatter en konisk utvendig flate som ligger an mot en sidevendt konisk flate på chucken når hylsen føres med aksialt ved dreining av ringen.

Ifølge en annen utførelse.omgir nevnte ring chucken og er på en innvendig flate forsynt med kammer som samvirker med utvendige kammer på chuck-kjeftene.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes således nye rørkoblinger som er demonterbare og "selvbetjente" slik at dykkere kan til- og frakoble rør som skal tåle store belast-ninger under vann, også når rørene ikke ligger, fullstendig på'linje. Sammenklemmingen av chucken ved hjelp.av en skrue som virker på en tannkrans, gjør det mulig å forsterke den nød-vendige kraft ved manuell oppskruing eller tilskruing slik at dykkere kan utføre disse operasjoner.

En frakobling eller demontering av rørkoblingen

er mulig selv etter lang tids nedsenkning i vann på grunn av at den nevnte endeløse'skrue og tannkransen er innelukket i et væsketett rom som er fylt med smøremedium som beskytter mot korrosjon.

Den følgende beskrivelse er knyttet til de ved-lagte tegninger hvor: fig. 1 og 2 viser lengdesnitt og tverrsnitt gjennom en første utførelse av oppfinnelsen,

fig. 3 og 4 viser lengdesnitt og tverrsnitt gjennom en annen utførelse,

fig. 5 er et lengdesnitt, gjennom ennå en vari-ant ifølge oppfinnelsen,

fig. 6 er et tverrsnitt gjennom en annen ut-førelse og

fig. 7 og 8 gjengir et lengde- og et tverrsnitt gjennom ennå en utførelse i henhold til oppfinnelsen.

Fig 1 og 2 viser en kobling som samlet har hen-visningstallet 1, bestående av en han-flens 2 som et dreiehode eller dreieflens i en dreiefatning eller -skål 3.

Flensene 2 og .3 er festet til -hver sin rørende

4 og 5 og gjør det mulig å sammenføye disse butt i butt under

dannelse av en gjennomgående nedsenket kanal. En slik kobling gjør det mulig - takket være den ene flensens utforming som et dreiehode - å koble to rør hvor det ene er forskjøvet ved vink-elen a på opptil. 20° i forhold til det andre. Dreieskålen 3 er i et stykke med en klemflens 6 som er utvendig gjenget og opptar en gjenget ytter-ring eller hylse 7 med innadragende flens 8. Flensen 6, hylsen 7 og flensen 8 danner en sylindrisk kasse

uten tetning, og omgir dreieskålen 3 og dreiehodet 2. Flensen 8 har en åpning.9 med større diameter enn diameteren for dreiehodet 2 slik at flensen kan tres inn og ut over dreiehodet.

Koblingen omfatter en låsering 10 inne i den kassen som begrenses av ytterringen 7 og flensene 6 og 8, og holdes på plass mellom disse. Nenvte ring er bygget opp av f.eks. seks'kjefter 10a i form av sirkelsektorer adskilt av spalter 10b slik at kjeftene kan bevege seg radialt og gripe om og låse dreiehodet 2.

Ytterringen 7 og utsiden av dreieskålen 3 av-. grenser et ringformet rom hvor en hylse 11 beveger seg. Låseringen 10 har en sidevendt konisk flate 12 og hylsen 11 har på lignende måte et konisk ytre parti 13 som samvirker med skråflaten 12 for låsing av låseringen. Hylsen 11 har en utvendig gjenging 14 som opptar en gjenget ring 15 i form av en mutter.

Ringen 15 danner samtidig en tannkrans med tenner 16 som griper inn i den endeløse skruen 17. Skruen 17 og den' gjengede ringen 15 danner en reduksjonskobling som gjør det mulig kraftig å låse låseringen 10 uten behov for sterke ytre krefter til betjening av skruen 17.

Hylsen 11 er langs den innvendige og utvendige omkrets forsynt med spor 18 som opptar tetningsringer. Skruen 17 befinner seg i en mindre sylindrisk kasse 19 sveiset omkring en tverrgående åpning 20 gjennom ytterringen 7.

Hylsen 11 avgrenser sammen med utsiden av dreieskålen 3, innsiden av ytterringen 73flensen 6 og kassen 19 et lukket rom 21 isolert utenfra, som er oppfylt med en væske som skruen 17 og tannkransen 15 løper i. Væsken beskytter nevnte mekaniske deler mot korrosjon. Dette er.fortrinnsvis en olje som samtidig er smøremiddel.

Fig. 2 viser skruen 17 understøttet av lagret 22 og 23 og forlenget med en aksel 24 som går gjennom enden av kassen 19,-med innsatte tetninger 25.

Enden av akslen 24 er utformet med en mangekantet tapp 26, f.eks. kvadratisk, eller med en hvilken som helst annen egnet anordning' som gjør det mulig å dreie skruen med en nøkkel eller lignende. Nevnte skruende 26 er anbragt i en ut-sparing 27 dekket med et lokk 28 slik at tappen holder seg. ren selv etter lang tids opphold i vann. Ringen 15 er anordnet mellom et'første sidevendt anlegg 29 som utgjøres av den ene siden av flensen 6, og et andre sidevendt anlegg 30 bestående av sideveggen av åpningen 20 slik at når man dreier skruen 17, vil ringen 15 dreie seg, men kan ikke bevege seg i lengderet-ning mens hylsen 11 forskyves aksialt i den ene eller andre retning. Med skruen 17 kan. man således skru koblingen opp eller igj en.

De øvre halvdeler på.fig. 1 og 2 viser chucken 10 i låsning om dreiehodet, mens tilsvarende nedre halvparter viser delene i opplåst tilstand.

Klemlåsingen av dreiehodet 2 fra chucken 10 er tilstrekkelig kraftig til at dreiehodet ikke kan forskyve seg i forhold til chucken hvorved de to halvdler av koblingen fast-låses i den aktuelle koblingsvinkel.

En kobling i henhold til oppfinnelsen er forsynt méd et sete 31 av bronse eller lignende metall og to tetningsringer 32 og 33•

Koblingen er også forsynt med en boring 34 som muliggjør prøving av pakningene.

En pinne lia anbragt mellom ringen 11 og utsiden av dreieskålen 3 hindrer ringen 11 i å dreie seg.

På fig. 1 og 2 har man vist en positiv løsheinn-retning for chucken bestående .av ribber med T-form, 11b,

fast forbundet med hylsen 11 som griper inn i T-formede spor i chuck-kjeftene, nevnte spor begrenses av flatene lic parallelle med den koniske endeflaten 13 på hylsen 11 slik at når hylsen 11 forskyves mot tannkransen 15, tvinges'kjeftene 10a på chucken

10 til å gå fra hverandre.

Åpningen 8a tjener til .å fylle kassen omkranset av ytterringen 7 og flensen 8 med fett før koblingen dykkes ned i vann.

Fig. 3 og 4 viser en annen utførelse i aksialsnitt og tverrsnitt.

Øvre halvpart av de to figurer viser koblingen

i sammenkoblet tilstand mens nedre halvdel viser koblingen åpnet. Som ved den tidligere beskrevne, kobling omfatter denne en flensdel 2 i form av et dreiehode og en fatning 3 i form av en kuleformet dreieskål som opptar dreiehodet. Disse flens-deler er festet på en hvilken som helst.egnet måte, fjeks. ved sveising, til den ene enden av to rør 4 og 5 som man vil samm-enkoble butt i- butt under vann.

På flensen 3 er det festet en sylindrisk kasse 40 bestående av en ring'40a og en flens 40b. Ringen 40a er forbundet væsketett med dreieskålen 3 f.eks. ved et gjengeparti 43 og en tetning 42. Inne i'kassen 40 er det anordnet en chuck 43 som f.eks. har seks kjefter. Chucken fastholdes mellom to langsgående anlegg som dannes av den ene siden av flensen 40b og en flate på dreieskålen 3 slik at chucken kan gli radialt, men er sperret aksialt.

Låsestykker 44 hindrer chucken i å dreie seg om aksen gjennom dreieskålen.3• Chucken 43 har en innvendig kuleformet flate som ligger an mot utsiden av dreiehodet 2 bak den største utvidelsen på dreihodet slik at når chucken er skrudd til holdes dreiehodet 2 fast i kassen.

Idet chucken ikke kan dreie seg i forhold til hverken dreieskålen 3 eller aksen X X' eller noen annen akse perpendikulær på X X' og ikke kan foskyves aksialt, sikrer denne rørkobling en fullstendig fast forbindelse mellom de to koblingsender og kan på grunn av den kompakte form oppta betydelige krefter.

Man vil innse at kuleformen på flensen 2 er en foretrukket utførelse som gjør det mulig å forbinde to rør som ikke.ligger perfekt på linje,.denne flensform er imidlertid ikke den eneste mulige og rørkoblingene ifølge fig. 1 og 2 og 3 og 4 kan derfor ha en flensutvidelse med en annen form.

Fig.. 5 viser skjematisk og som eksempel en kob ling ifølge oppfinnelsen som har en flensutvidelse 2 som består av et midtparti 2a mellom to koniske partier 2b og 2c. Øvre halvpart av fig. 5 viser en kobling i henhold til fig. 1 mens nedre halvpart viser en kobling etter prinsippet på fig. 3>hvor deler med samme funksjon har samme henvisningstall.

På fig. 5 omfatter kjeftene 10 eller 43 i chucken innvendig koniske flater som ligger an mot den koniske flaten 2b på flensen 2 og bevirker på denne måten låsingen.

Denne utførelsen har den fordel at den krever mindre komplisert maskinbearbeiding. Til gjengjeld på rørene

4 og 5- ligge på linje for å kunne forbindes på denne måten.

Det vises igjen til fig. 3 og 4.hvor låsingen av chucken 43 skjer ved hjelp av en tannkrans 45 som omgir chucken. Denne tannkrans dekker i det minste en del av omkretsen og fortanningen 46 .samvirker med skruen 47 hvormed tannkransen 45

•kan dreies om aksen X-XI.

Som i den ovenfor omtalte utførelsen er skruen 47 anbragt i en hulsylinder .48 på tvers av aksen og har ikke viste innretninger utenfor sylinderkassen hvormed man kan dreie skruen. Tetningsringene 49 besørger tetning av kassen 48 slik at den kan fylles med en smørende væske, særlig en olje, som smører kontaktflatene mellom skruen og tannkransen og beskytter de mekaniske deler mot korrosjon.

Sammenklemmingen av chuckdelene 43 ved hjelp av tannkransen 45 skjer via kammer med tverrsnittsprofil som 50, anordnet langs den innvendige omkrets av tannkransen i samvirke med kammer 51.på utsiden av hver klemkjeft 43a i chucken.

Fig. 4 viser som eksempel en chuck som omfatter

6 kjefter i form av sirkelsektorer hvor den ene halvpart av klemkjeftens ytterflate, 51a, har sirkulært tverrsnitt mens den andre halvpart 51b har et stigende eller kamformet tverrsnitt hvor kamdiameteren er stadig økende mot et toppunkt, idet denne kammen samvirker med kammene 50 på tannkransen 45. Natur-ligvis kan antall kjefter og antall kammer og tilhørende pro-filer være forskjellig fra det sonv er vist. I dette eksempel er det tilstrekkelig å dreie tannkransen høyst ,en sjettedels omdreining i pilretningen F for låsing av chucken og i omvendt retning for løsning. Det er således tilstrekkelig at fortanningen. 46 og tannkransen 45 bare dekker en•vinkelsektor på 60°.

Fig. 6 viser skjematisk en annen utførelse av oppfinnelsen. Deler som er analoge med delene på fig. 3 har samme henvisningstall. Tannkransen 45 er erstattet med en

i

ring 45a som har en plate 52 som. rager utover. Platen har et gjenget hull som opptar en skrue 53 som løper gjennom et ovalt hull 54 og er forsynt med et mangekantet hode 55 slik at skruen kan skrues opp eller igjen for låsing eller løsning av klem-kjeftene i chucken 43 omkring flensen 2.

Fig. 7 viser en kobling 6l som består av to kob-lingsflenser, nemlig en tappflens 62 i form av et dreiehode og en fatningsflens eller dreieskål 63 som opptar dreiehodet 62. Aksene gjennom de to flenser kan ligge i en vinkel på a i forhold til hverandre. Koblingen omfatter forøvrig en chuck

64 med flere kjefter 64c. Kjeftene kan forskyves radialt for låsing-om dreiehodet 62 i dreieskålen 63. Chucken 64 glir mellom endeflaten 65 på dreieskålen 63 og innerflaten 66 på

en anleggsring 67. Flatene 65 og 66 står lodrett på aksén X-X1-. ' Ytterflaten 68 på dreieskålen 63 er en sylinderflate med aksen X-Xl og er forsynt med et gjengeparti 69 på en del av lengden. Omkring utsiden 68 er det skrudd en sylindrisk hylse 70 også med akse X-Xl, som kan gli aksialt. Hylsen, avgrenser med flaten 68 et ringformet hulrom 71 som gjøres væsketett ved hjelp av tetningsringene 72 og som opptar en skrue 73 med akse loddrett på figurens plan, og en tannkrans 74 med akse X-Xl og med utvendig fortanning og mulighet for dreining ved hjelp av skruen 73- Tannkransen har også- en innvendig fortanning 75 som kan skrues på gj engepartiet 69..

De to sideflater på tannkransen 74 ligger an

mot side-veggene i hulrommet 71 slik at tannkransen ikke kan forskyves aksialt i forhold til hylsen 70 og slik at en dreining av skruen 73 bevirker at hylsen 70 glir aksialt på flaten 62 i den ene eller andre retning.

Hylsen 70 har en konisk flate 76 som samvirker med en sidevendt konisk flate 77 på chucken 64 for radiell låsing av chucken når hylsen 70. er forskjøvet aksialt fra høyre mot venstre. Øvre del av fig. 7 viser koblingen i låst stilling. I denne stilling opptar hylsen 70 en stilling ytterst til venstre, og nedre halvdel på fig. 7 viser koblingen i opplukket tilstand hvor hylsen 70 er trukket tilbake mot høyre. Med 78 vises en pinne som er festet til hylsen 70 og som glir mellom to gaffelarmer 79 festet til dreieskålen 63, idet denne pinnen hindrer hylsen 70 i å dreie seg. Hylsen 70 er satt sammen av to halvparter 70a og 70b forbundet ved hjelp av et gjengeparti 70c.

Fig. 8 viser et. snitt gjennom koblingen på fig.

7. Øvre del av snittet er som man ser tatt gjennom aksen på

skruen 73. Man ser på denne øvre delen skruen 73, hylsen 70, tannkransen 74, og dreieskålen 63. Resten av snittet går gjennom chucken 64. I øvre halvpart på figuren er kjeftene 64 i chucken låst omkring dreiehodet 62. Man ser på snittet anleggsknaster 80 som er anbragt med mellomrom kjeftene 64a. Bolter 8l som går gjennom disse knastene 80 forbinder ringen 67 med dreieskålen 63. Ved en utførelse er delene 80 forbundet med skålen 63 og innerflaten 66 på ringen 67 ligger an mot nevnte knaster. Ved en annen utførelse er delene 80 forbundet med ringen 67 og den frie enden ligger an mot endeflaten 65 i dreieskålen 63.

Hvert anelegg 80 har to sideflater 80a, 80b som løper skrått fra.hverandre i retning utover, og hver klemkjeft'64 i chucken har to sideflater 64a, 64b som konvergerer utover

slik at knastene 80 begrenser åpningen til kjeftene 64, men ikke hindrer at de lukkes sammen.

Claims (12)

1. Rørkobling som omfatter: - en første flens (2,62) som er festet til enden av et første rør (4) og som omfatter en utvidelse av rørenden, - en andre flens (33 63) som er festet til enden av et andre rør (5) og som består av en tilsvarende hun-form som opptar nevnte først.e flens, - en chuck (10,64) som står fast- i aksial retning i forhold til den andre flensen (33 63) og som omfatter minst to klemkjefter (10,64c) som kan bevege seg radialt og gripe pm bakre del av den første flensen (2,62) for låsing av denne i nevnte andre flens (3,63), karakterisert ved : - en ring (15,74) koaksial til nevnte chuck og som over i det minste en del av den utvendige omkrets er forskynt med en tannkrans, - samt en endeløs skrue■(17,47 , 73) som løper tangensialt til ringen og griper inn i nevnte tannkrans (16,46).

2. Rørkobling som angitt i krav 1, karakterisert v' e d at ringen (15) er innvendig gjenget og er skrudd inn over en glidehyls.e (11) som går koaksialt til chucken (10), hvilken hylse er forsynt med en utvendig konisk flate (13) med anlegg mot en sidevendt konisk flate (12) på chucken (10) når hylsen ('11) medføres aksialt ved dreining av ringen (15) (fig..'1,2).

3. Rørkobling som angitt i krav 2, karakterisert ved at hylsen befinner seg i et ringformet hulrom avgrenset av den utvendige sylinderflate for den andre flensen (3) og innsiden av en sylindrisk kasse (7) festet til hun-flensen (3), at koblingen er forsynt med omløpende spor med tetningsringer (18) og at den avgrenser sammen med utsiden av hun-flensen (3) og kassen (7) et væsketett rom (21) som opptar ringen (15) og skruen (17) (fig. 1,2).

4. Rørkobling som angitt i krav 1, karakterisert ved at ringen (45) omgir chucken (43) og langs den innvendige omkrets er forsynt med kammer (50) som samvirker med kammer (51) anordnet på utsiden av hver klemkjeft (43a) på chucken (fig. 3,4).

5. Rørkobling som angitt i- krav 4, karakterisert ved at nevnte hun-flens omfatter en kasse (40,40a,40b) festet i enden av nevnte fatning og som opptar chucken (43) og ringen (45) hvilken ring avgrenser sammen med kassens vegger et væsketett rom som opptar skruen og tannkransen (fig. 3,4).

6. Rørkobling som angitt i krav 1, karakterisert ved at ringen (74) er forsynt med innvendig gjenging (75) og skrus på- et gjengep.arti (69) på den utvendige sylinderflaten (68) på hun-flensen (dreieskålen) (63), og ved at den omfatter en.sylindrisk hylse (70) som kan bevege seg aksialt på overflaten (68), er fast forbundet i aksial retning med ringen (74) og skruen (73) og har en innvendig skråflate (76) som samvirker med den ytre skråflaten (77) på. chucken (74) (fig. 7,8).

7. Rørkobling som angitt i krav.6, karakterisert ved at den er forsynt med en anleggs ring (67) festet til fremre'ende (65) av dreieskålen (63) med .hvilken den avgrenser et rom som opptar chucken (64) hvori denne kan bevege seg radialt (fig. 7,8).

8. Rørkobling som angitt i krav 7, karakterisert ved at nevnte anleggsring (67) er forbundet med dreieskålen (63) ved bolter (8l) som går gjennom anllegsknaster (80) anordnet mellom anleggsringen (67) og enden (65) på dreieskålen (63), hvilke anleggsknaster er -anordnet i mellomrommene mellom to nabokjefter (64c) på chucken (64) (fig. 7,8).

9. Rørkobling som angitt i krav 8, karakterisert ved - at anleggsknastene (80) har to sideflater (80a,80b) som divergerer i retning utover og klem-kjeftene (64c) på chucken (64) har to sideflater (64a,64b) som konvergerer utover (fig. 7,8).

10.. Rørkobling som angitt i et eller flere av kravene 6-9, karakterisert ved at hylsen (70) langs den innvendige omkrets er forsynt med to spor som opptar tetningsringer (72) som glir på utsiden (68) av dreieskålen (63), og at hylsen avgrenser sammen ytterflaten (68) mellom de to tetninger (72) et væsketett rom (71) som opptar skruen (73) og ringen (74) (fig. 7,8).

11. Rørkobling som angitt i et eller flere av de ovenstående krav 3, 5 og 10, karakterisert ved at nevnte væsketette rom (21,71) er fylt med en smørende og korrosjonshindrende væske.

12. Rørkobling som angitt i et.eller flere av kravene 1-11, karakterisert ved at nevnte første flensutvidelse har form av et kulehode, at nevnte hun-flens har form som en halvkuleskål med samme krumningsradius som dreiehodet og at innerflåtene på chuckens klemkjefter har kulekrumning med' samme krumningsradius som kulehodet og dreieskålen (fig. 1,2,3,4,7,8).