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Die
vorliegende Erfindung betrifft hydraulische Kupplungen zur Verwendung
bei Unterwasserbohrungen und -Produktionsanwendungen, und Dichtungen,
die bei diesen Kupplungen verwendet werden. Genauer gesagt betrifft
die Erfindung eine hydraulische Unterwasserkupplung mit drei zwischengeschalteten
Dichtungen, von denen wenigstens eine eine elastisch verformbare
Dichtung ist, die an radialer Verschiebung in die Bohrung des Aufnahmeelementes
mittels einer Schwalbenschwanzverbindung mit einem Dichtungshalter
gehindert ist, und von denen wenigstens eine Dichtung eine radiale Metalldichtung
ist, die in der Bohrung des Aufnahmeelements gehalten wird, wobei
zwei der Dichtungen mit unterschiedlichen Durchmessern am Außenumfang
des Einsteckelementes der Kupplung in Eingriff stehen.
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Hydraulische
Unterwasserkupplungen sind seit langem bekannt. Die Kupplungen bestehen
im allgemeinen aus einem Einsteckelement und einem Aufnahmeelement
mit weichen Dichtungen, die im Aufnahmeelement positioniert sind,
um den Übergang
zwischen den Einsteck- und den Aufnahmeelementen abzudichten.
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Das
Aufnahmeelement ist im allgemeinen ein zylindrischer Körper, der
an seinem einen Ende eine Längsbohrung
mit re lativ großem
Durchmesser und an seinem anderen Ende eine Längsbohrung mit relativ kleinem
Durchmesser hat. Die kleine Bohrung erleichtert die Anschlüsse an Hydraulikleitungen, während die
große
Bohrung weiche Dichtungen enthält
und den Einsteckteil der Kupplung aufnimmt. Das Einsteckelement
hat einen zylindrischen Teil oder eine Sonde an seinem einen Ende,
der einen Durchmesser ungefähr
gleich dem Durchmesser der großen
Bohrung im Aufnahmeteil der Kupplung hat. Das Einsteckelement hat
an seinem anderen Ende auch einen Anschluß, um das Anschließen von
Hydraulikleitungen zu erleichtern. Wenn der zylindrische Teil des
Einsteckelementes in die große
Bohrung des Aufnahmeelementes eingesetzt wird, werden gemäß verschiedenen
Ausführungsformen
der Vorrichtung die weichen Dichtungen oder Dichtungsringe entweder
am Ende oder der Stirnfläche
des Einsteckelementes anschlagen oder mit dem Außenumfang der zylindrischen
Sondenwand in Eingriff gelangen. Das Hydraulikfluid kann dann frei
durch die Aufnahme-Einsteckelemente der Kupplung fließen, und
die Dichtungen verhindern, daß der
Strom an der Verbindung und der Kupplung entweicht.
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Bei
einigen Beispielen kann ein Rückschlagventil
oder Tellerventil im Aufnahmeelement und auch im Einsteckelement
installiert sein. Jedes Ventil öffnet,
wenn die Kupplung verbunden ist, und schließt, wenn die Kupplung getrennt
ist, um zu verhindern, daß Fluid
aus dem System, dessen Teil die Kupplung ist, leckt.
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In
der
US-PS 4694859 ist
eine hydraulische Unterwasserkupplung und eine Metalldichtung offenbart.
Dieses Patent schafft eine wiederverwendbare Metalldichtung, die
mit dem Umfang der Sonde in Eingriff steht, und die innerhalb des
Körpers
des Aufnahmeelementes positioniert ist. Die Metalldichtung wird
an Ort und Stelle durch einen Halter gehalten. Der Halter wird mit
einem Sprengring im Körper
gehalten, wodurch verhindert wird, daß der Halter oder die Me talldichtung
sich aus dem Körper
lösen können. Wenn
die Einsteck- und Aufnahmeelemente der Kupplung unter Druck getrennt
werden, verhindert der Halter, daß die Metalldichtung durch
die Bohrung im Aufnahmeelement nach außen geblasen wird.
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Die
US-PS 4694859 offenbart
auch eine weiche, ringförmige
Dichtung oder einen Dichtungsring an der inneren zylindrischen Fläche des
Halters, der mit dem Umfang der Sonde in Eingriff steht. Die weiche
ringförmige
Dichtung wird im allgemeinen als eine Sekundärdichtung verwendet, um ein
Entweichen von Hydraulikfluid zu verhindern, wenn die Metalldichtung
ausfällt.
Wenn die Sonde anfängt,
in die Halterbohrung einzutreten, beginnt der Eingriff zwischen
der weichen ringförmigen
Dichtung und der Halterbohrung. Dieser Kontakt drückt die
Dichtung zusammen und erzeugt eine Gleitdichtung zwischen ihr und
der Sondenwand. Die ringförmige
Dichtung oder weiche Dichtung besteht aus einem relativ biegsamen
Material, beispielsweise Gummi oder Kunststoffelastomer. Die ringförmige Dichtung
ist im allgemeinen ringförmig
und in einer Dichtungsnut angeordnet.
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In
der
US-PS 5052439 ist
eine hydraulische Unterwasserkupplung offenbart, die eine elastisch verformbare
Dichtung aufweist, die so ausgebildet ist, daß sie mit dem Einsteckelement
in Eingriff gelangt, wenn dieses in die Bohrung des Aufnahmeelementes
eingesetzt wird, in welchem die elastisch verformbare Dichtung zwischen
einem zweiteiligen Halter angeordnet ist, und eine Schwalbenschwanzverbindung
hat, wodurch die elastisch verformbare Dichtung an einer radialen
Bewegung in die zentrale Bohrung gehindert ist und in dem Aufnahmeelement
bei Trennung des Aufnahmeelementes und des Einsteckelementes gehalten
wird. Zusätzlich
offenbart die
US-PS-4900071 eine
hydraulische Unterwasserkupplung mit einer elastisch verformbaren
Schwalbenschwanzdichtung und einer ringförmigen Metalldichtung, die
ebenfalls mit dem Außenumfang
des Einsteckelementes oder der Sondenwand in Eingriff steht.
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Die
US-PS 4637470 zeigt eine
Unterwasserkupplung mit einem zylindrischen Einsteckelement und
einer als federnde Metalldichtung ausgebildeten Primärdichtung
und Sekundärdichtungen
aus einem elastischen Material, die während des Einsteckens nach
einander in Eingriff gelangen, so dass eine hydraulische Blockade
verursacht wird.
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In
den
US-PS 4832080 ,
5099882 und
5277225 sind hydraulische Unterwasserkupplungen gezeigt,
die wenigstens zwei radiale Metalldichtungen zum Abdichten zwischen
dem Einsteckelement und der Bohrung des Aufnahmeelementes, haben. Es
sind druckgespeiste Dichtungen gezeigt, die so ausgebildet sind,
daß sie
radial zwischen den Einsteck- und Aufnahmeelementen abdichten, und
die Kupplungen sind für
die Fluidkombination mittels abgestimmter Radialkanäle und des
ringförmigen
Raumes zwischen den Elementen druckausgeglichen.
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Zusätzlich offenbart
die
US-PS 5390702 eine hydraulische
Unterwasserkupplung mit einem Einsteckelement, das eine stufenförmige Außenform hat,
das in ein Aufnahmeelement mit einer stufenförmigen Innenbohrung eingesetzt
wird. Diese Stufe stellt sicher, daß das Einsteckelement genauer
in den Dichtungen der Bohrungen positioniert und geführt wird,
wodurch eine größere Dichtungszuverlässigkeit und
längere
Dichtungslebensdauer sichergestellt wird. Die gestuften Oberflächen tragen
auch dazu bei, eine Implosion der Dichtungen infolge von Unterwasserdruck
zu verhindern, wenn das Ende des Einsteckelementes aus den Dichtungen
heraus bewegt wird.
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Eine
weitere hydraulische Unterwasserkupplung mit einem gestuften Einsteckelement
ist durch die
DE 43
35 593 A1 bekannt. Hierbei sind die Dichtungen so beabstandet,
dass sie während
des Einsteckens des Einsteckteils gleichzeitig mit unterschiedlichen
Durchmessern des Einstiegteils in Eingriff gelangen.
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Die
Verbesserung der Dichtung zwischen dem Einsteckelement und dem Aufnahmeelement
ist wünschenswert,
da der Druck in größerer Meerestiefe
steigt. Obwohl die hydraulischen Unterwasserkupplungen des vorstehend
beschriebenen Typs Vorteile gegenüber herkömmlichen hydraulischen Unterwasserkupplungen
mit weichen Dichtungen oder Dichtungsringen zeigen, ist es die Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, daß eine
dritte gehaltene Dichtung vorgesehen ist und daß Dichtungen vorgesehen sind,
die mit unterschiedlichen Durchmessern des Einsteckelementes oder
der Sonde im Eingriff stehen, ohne daß eine hydraulische Blockade
verursacht wird.
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Diese
Aufgabe wird durch eine hydraulische Unterwasserkupplung gemäß Anspruch
1 gelöst; weitere
erfindungsgemäße Merkmale
sind den Unteransprüchen
2 bis 6 zu entnehmen.
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Die
vorliegende Erfindung verbessert die verbesserte Dichtung bei hohen
Drucken durch Schaffen von drei gehaltenen Dichtungen, und erlaubt
eine dichte Aufnahme des Einsteckelementes mit den entsprechenden
Dichtungsflächen
im Aufnahmeelement. Dies trägt
dazu bei, eine höhere Dichtungszuverlässigkeit
und Dichtungslebensdauer sicherzustellen. Die Stufen am Außenumfang
des Einsteckelementes und die unterschiedlichen Dichtungsdurchmesser
erlauben auch, daß Hydraulik- oder
Wasserdruck während
dem Einsetzen oder Herausziehen des Einsteckelementes aus der Bohrung des
Aufnahmeelementes in den Ringraum zwischen dem Einsteck- und Aufnahmelement
ausströmt
oder aus diesem entweicht. Als Ergebnis trägt die vorliegende Erfindung
dazu bei, eine Implosion der Dichtungen infolge von Unterwasserdruck
oder hydraulischem Druck zu verhindern, wenn das Ende des Einsteckelementes
die Dichtung freigibt und der Unterwasserdruck in den Ringraum zwischen
den Elementen einbricht. Somit trägt die vorliegende Erfindung dazu
bei, den Druck auf die Dichtungen zwischen den Elementen auszugleichen.
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In
den Figuren zeigt:
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1A eine
erste Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Schnitt, wobei das Einsteckelement
vollständig
in das Aufnahmeelement der Kupplung eingesetzt dargestellt ist;
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1B eine
erste Ausführungsform
im Schnitt, wobei das Einsteckelement teilweise in das Aufnahmeelement
der Kupplung eingesetzt dargestellt ist;
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2 die
Dichtungen und Dichtungshalter, die in den 1A und 1B gezeigt
sind, in einer Darstellung im Schnitt;
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3 die
Dichtungen und Dichtungshalter, die in den 1A und 1B gezeigt
sind, bei vollständig
eingesetztem Einsteckelement, im Schnitt; und
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4 eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Schnitt, bei der die Einsteck- und
Aufnahmeelemente der Kupplung mit teilweise in die Bohrung des Aufnahmeelementes
eingesetzten Einsteckelement gezeigt sind.
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1A zeigt
im Schnitt eine erste Ausführungsform,
wobei das Einsteckelement 10 und das Aufnahmeelement 20 mit
vollständig
in die Bohrung des Aufnahmeelementes eingestecktem Einsteckelement
dargestellt sind. Das Einsteckelement 10 hat einen Halter 31 und
kann an einer Verteilerplatte mittels Gewinde 41 oder anderen
Mitteln, wie beispielsweise Schraubbolzen, befestigt sein. Das Aufnahmeelement 20 kann an
einer zweiten Verteilerplatte mittels Gewinde 90 oder anderer
Mittel befestigt sein. Die Techniken zum Befestigen der Elemente
an derartigen Platten sind für
den Fachmann allgemein bekannt.
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Das
in der 1 gezeigte Einsteckelement 10 hat
einen Sondenhalter 31, einen Flansch 42 und eine
gestufte Sonde mit einem ersten kleineren Durchmesser 45 und
einem zweiten, größeren Durchmesser 45.
Die Stufe oder die Umfangsschulter 16 bemißt vorzugsweise
0,254 mm (10/1000 Inch) bezogen auf den Radius. Somit ist in einer
bevorzugten Ausführungsform
der zweite Durchmesser 44 20/10000 größer als der erste Durchmesser.
Wenn der erste Durchmesser 45 beispielsweise 15,874 mm (0,625
Inch) ist, ist der zweite Durchmesser 45 vorzugsweise 16,383
mm (0,645 Inch). Die Schulter oder die Stufe kann im rechten Winkel
sein, oder sie kann abgeschrägt
sein, um einen stumpfen Winkel zu bilden, wie dies in der 1A gezeigt
ist. Die Sondenwand des Einsteckelementes ist so dimensioniert,
daß sie
in das Aufnahmeelement 20 und die Dichtungshalter gleitend
eingreifen kann, wie dies später
im einzelnen beschrieben wird.
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Der
Körper
des Einsteckelementes ist ebenfalls mit einer zentralen Bohrung 31 versehen.
Die Bohrung kann über
ihren Verlauf durch den Körper des
Einsteckelementes 10 mehrere Durchmesseränderungen
haben. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das erste Ende
der zentralen Bohrung einen Innengewindeabschnitt 50 zum
Anschließen einer
Hydraulikleitung. Neben und innerhalb des Gewindeabschnittes befindet
sich ein zylindrischer Kanal, der sich in Längsrichtung innerhalb des Körpers des
Einsteckelementes erstreckt und am Ventilsitz 60 endet,
der eine abgeschrägte
Schulter ist.
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Wie
in der 1A gezeigt, ist die Tellerventil-Baugruppe
des Einsteckelementes verschiebbar in der zentralen Bohrung 32 aufgenommen.
Der zylindrische hohle Ventilkopf hat einen Außendurchmesser, der so dimensioniert
ist, daß er
innerhalb der zylindrischen Bohrung verschoben werden kann. Der Ventilkopf
hat eine konische Form und ist so dimensioniert, daß er auf
dem Ventilsitz 60 am Ende der Bohrung des Einsteckelementes
sitzen kann. Der Ventilkopf hat auch einen Stößel 65 oder ein Betätigungselement,
das an diesem vorsteht. Eine Ventilwendelfeder 71 wird
dazu verwendet, das Ventil 64 in die geschlossene Position
am Ventilsitz 60 vorzuspannen. Die Ventilwendelfeder 71 ist
innerhalb der zylindrischen Bohrung 32 angeordnet und mit
einer Federhülse 72 verankert,
die an Ort und Stelle durch einen Hülsensprengring 73 gehalten
ist.
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Das
Aufnahmeelement 20 hat einen Halter 90, der auf
Wunsch an eine Verteilerplatte geschraubt ist. Das Aufnahmeelement 20 hat
auch eine Schulter 91, neben dem Halter 90 und
den zylindrischen Hauptkörper 92.
Die zentrale Bohrung 81 hat über ihre Längserstreckung axial durch
den Körper des
Aufnahmeelementes 20 mehrere Durchmesseränderungen.
Am ersten oder am weitesten außen liegenden
Ende der zentralen Bohrung 81 befindet sich ein mit Gewinde
versehener interner Durchlaß zum
Anschließen
an eine mit Gewinde versehene Hydraulikleitung. Der Gewindeteil 95 der
zentralen Bohrung 81 endet an einem zylindrischen Durchlaß, in welchem
eine Tellerventilbaugruppe verschiebbar aufgenommen ist. Der zylindrische
Durchlaß endet am
Ventilsitz 106 für
das Aufsitzen des Tellerventils 104. Innerhalb des Ventilsitzes
befindet sich eine zylindrische Aufnahmekammer 22, in welcher
die Sonde oder das Einsteckelement 10 aufgenommen wird. Wie
in der 1 gezeigt, sind die Ventile
zwangsweise in den offenen Positionen für einen Hydraulikfluidstrom
zwischen dem Einsteck- und dem Aufnahmeelement, wenn die Betätigungselemente
der Tellerventile einander berühren.
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Die
Ventilbaugruppe des Aufnahmeelementes 20 hat ein Tellerventil 104,
das verschiebbar in dem zylindrischen Durchlaß des Aufnahmeelementes 20 aufgenommen
ist. Das Tellerventil 104 hat eine im allgemeinen konische
Form, um auf dem Ventilsitz 106 aufzusitzen, und einen
Stößel 105 oder
Betätigungselement,
das an diesem vorsteht. Um das Ventil in die geschlossene Position
zu zwängen,
ist eine Ventilwendelfeder 119 zwischen der Schulter des Ventils
und einem Federbund 120 mit einem Bundsprengring 121 in
der Bohrung des Aufnahmeelementes montiert. Die Ventile des Aufnahmeelementes
und des Einsteckelementes sind vorzugsweise bezüglich ihrer Bauteile und ihrer
Funktion identisch.
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Die
Bohrung des Aufnahmeelementes hat eine Schulter 33, die
so dimensioniert ist, daß sie eine
Fläche
zum Positionieren einer ringförmigen
radialen hohlen Metalldichtung 28 schafft. Die hohle radiale
Metalldichtung ist vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Fluiddruck
in ihrem Innenhohlraum ausdehnbar, um sich radial nach außen gegen
das Aufnahmeelement und radial nach innen gegen den ersten Durchmesser 45 des
Einsteckelementes auszudehnen. Wie in der 1A gezeigt,
steht die radiale Metalldichtung 28 mit dem ersten, kleineren
Durchmesser der Sonde im Eingriff, während die elastisch verformbaren
Schwalbenschwanzdichtungen 24 und 25 mit dem zweiten,
größeren Durchmesser
der Sonde in Eingriff stehen.
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Die
Dichtungen werden in dem Aufnahmeelement durch eine dreiteilige
Dichtungshaltehülse
gehalten, die hier auch als der erste Halter, der zweite Halter
und der dritte Halter bezeichnet ist. Die radiale hohle Metalldichtung
wird an ihrem Ort an der Schulter 33 mittels des ersten
Halters 53 gehalten. Der erste Halter 53 hat einen
Außenumfang,
der so dimensioniert ist, daß er
in das Aufnahmeelement gleitet und an der Schulter 23 in
der Bohrung des Aufnahmeelementes anschlägt. Der erste Halter 53 hat
einen Innendurchmesser, der so dimensioniert ist, daß er ein gleitendes
Einsetzen des zweiten Durchmessers 44 des Einsteckelementes
zuläßt. Bei
dieser Ausführungsform
hat die Stirnfläche
des ersten Halters 53, die an der Schulter 23 anliegt,
einen Dichtungsring 56, der in einer Nut in der Stirnfläche positioniert
ist, um mit der Schulter 33 in Eingriff zu stehen. Die
gegenüberliegende
Stirnfläche
des ersten Halters 53 hat eine rückwärts geneigte Fläche 58 zum
Schaffen einer Schwalbenschwanzpassung mit der elastisch verformbaren
Schwalbenschwanzdichtung 25. Die elastisch verformbare
Schwalbenschwanzdichtung 25 wird zwischen dem ersten Halter 53 und
dem zweiten Halter 52 gehalten. Die Schwalbenschwanzpassung
verhindert eine radiale Bewegung der elastisch verformbaren Schwalbenschwanzdichtung 25 in
die Bohrung infolge von Herausziehen des Einsteckelementes bei hohem
Druck. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist ein Dichtungsring 57 in einer
Nut an der Stirnfläche
des zweiten Halters 52 gehalten. Die gegenüberliegende
Fläche
des zweiten Halters 52 hat eine nach rückwärts geneigte Fläche 61,
um eine Schwalbenschwanzpassung für die elastisch verformbare
Schwalbenschwanzdichtung 24 zu schaffen. Diese zweite elastisch
verformbare Schwalbenschwanzdichtung wird zwischen dem zweiten Halter 52 und
dem dritten Halter 51 gehalten. Der dritte Halter 51 ist
vorzugsweise an das Aufnahmeelement geschraubt, obwohl er am Aufnahmeelement
mit einem Schnappring oder anderen Mitteln gehalten sein kann. Wie
in der 3 gezeigt, stehen das Paar elastisch verformbarer
Schwalbenschwanzdichtungen 24, 25 mit dem zweiten
Durchmesser 44 des Einsteckelementes oder der Sonde im Eingriff,
während
die radiale hohle Metalldichtung 28 mit dem ersten geringeren
Durchmesser 45 im Eingriff steht.
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1B zeigt
eine erste Ausführungsform der
hydraulischen Unterwasserkupplung, bei der das Einsteckelement teilweise
in die Aufnahmekammer des Aufnahmeelementes eingesetzt oder aus
dieser heraus gezogen ist. Vor dem Zusammenwirken der elastisch
verformbaren Schwalbenschwanzdichtung 24 mit dem zweiten
Durchmesser 44 ist zwischen dem ersten Durchmesser des
Einsteckelementes und den Haltern und Dichtungen ein ausreichender Spalt,
um ein Entweichen von Hydraulikfluid und/oder mehr Wasser aus dem
Ringraum zwischen dem Einsteckelement und dem Aufnahmeelement zu erlauben.
Die elastisch verformbare Schwalbenschwanzdichtung 24 gelangt
dann mit dem zweiten Durchmesser 44 des Einsteckelementes
in Eingriff, bevor die elastisch verformbare Schwalbenschwanzdichtung 25 mit
demselben Durchmesser in Eingriff gelangt. Wie ebenfalls in der 1B und 3 gezeigt,
gelangt die hohle Metalldichtung 28 mit dem ersten Durchmesser 45 des
Einsteckelementes in Eingriff, wodurch eine zweite Dichtung bewirkt
wird, die verstärkt
wird, wenn der Fluiddruck steigt, weil die hohle Metalldichtung
in Antwort auf den Hydraulikdruck und/oder auf den Hohlraum derselben
wirkendes Meerwasser sich ausdehnt.
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In
der 3 ist die Konstruktion der elastisch verformbaren
Schwalbenschwanzdichtung und der hohlen radialen Metalldichtung
identisch mit der wie in den 1A, 1B und 2 gezeigt,
die Dichtungsringe 66 und 67 in der 3 sind
jedoch um den Außenumfang
des ersten Halters 53 und des zweiten Halters 52 positioniert.
Somit dichten bei der Ausführungsform
gemäß 3 die
Dichtungsringe zwischen dem Außenumfang
der ersten und zweiten Halter und der Bohrung des Aufnahmeelementes
ab.
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Es
wird nun auf die 4 Bezug genommen, die eine zweite
Ausführungsform
der Erfindung teilweise im Schnitt zeigt. Bei dieser Ausführungsform hat
das Einsteckelement 100 einen Gewindehalter 141,
einen Flansch 142 und eine gestufte Sondenwand mit einem
ersten Durchmesser 145 und einem zweiten, größeren Durchmesser 144.
Das Einsteckelement hat auch ein Tellerventil 164 mit einem
Ventilbetätigungs element 165,
und das Tellerventil wird in die geschlossene Position durch eine
Ventilfeder 171 gezwängt. Ähnlich hat
das Aufnahmeelement 150 ein Tellerventil 204 mit
einem Ventilbetätigungselement 205.
Die Aufnahmekammer 102 des Aufnahmeelementes hat eine Innenschulter 133 zum
Positionieren einer hohlen, radialen Metalldichtung 128 an
derselben. Wie bei der ersten Ausführungsform steht die hohle,
radiale Metalldichtung mit dem ersten Durchmesser 145 in
Eingriff, der der kleinere Durchmesser des Einsteckelementes oder
der Sonde ist. Eine zweite Schulter 103 in der Bohrung
des Aufnahmeelementes erlaubt eine Positionierung des ersten Halters 153 auf
derselben. Der erste Halter 153 hält die hohle, radiale Metalldichtung 128 auf
der Schulter 133. Der Innendurchmesser des ersten Halters 153 ist
so dimensioniert, daß er
ein gleitendes Einsetzen des zweiten, größeren Durchmessers 144 des
Einsteckelementes oder der Sonde erlaubt. Bei dieser Ausführungsform
hat die Stirnfläche
des ersten Halters 153, die mit der Schulter 103 in
Berührung
steht, einen Dichtungsring 157 zum Dichtungseingriff mit der
Schulter 103. Die gegenüberliegende
Stirnfläche des
ersten Halters 153 hat eine Schulter 134 zum Positionieren
einer zweiten, hohlen, radialen Metalldichtung 129 an derselben.
Die zweite, hohle, radiale Metalldichtung 129 hat vorzugsweise
einen Innendurchmesser, der so dimensioniert ist, daß er sich
gegenüber
dem Innendurchmesser des ersten Halters 153 leicht nach
innen ausdehnt, aber nicht ausreichend, um mit dem ersten Durchmesser 145 des
Einsteckelementes in Eingriff zu gelangen. Vielmehr hat die hohle,
radiale Metalldichtung 129 einen Innendurchmesser, der,
wenn er vorbelastet oder mit Druck beaufschlagt ist, ausreicht,
um mit dem zweiten, größeren Durchmesser 144 des
Einsteckelementes oder der Sonde in Eingriff zu stehen. Um die zweite
hohle, radiale Metalldichtung 129 an der Schulter 134 zu halten,
ist der zweite Halter 152 in der Aufnahmekammer am ersten
Halter 153 anliegend aufgenommen. Vorzugsweise hat der
zweite Halter 152 einen Innendurchmesser der gleich dem
des ersten Halters 153 ist, so daß beide, der erste und der
zweite Halter, ein gleitendes Einsetzen des Einsteckelementdurchmessers 144 erlauben.
Vorzugsweise ist in einer Nut und im zweiten Halter 152 ein
Dichtungsring 156 positioniert, um zwischen dem ersten
und zweiten Halter abzudichten. Die gegenüberliegende Stirnfläche des
zweiten Halters 152 hat eine nach rückwärts geneigte Fläche 161 zur
Schaffung einer Schwalbenschwanzpassung für die elastisch verformbare Schwalbenschwanzdichtung 124.
Ein dritter Halter 151 schafft eine gegenüberliegende
Schwalbenschwanzfläche
zum Halten der elastisch verformbaren Schwalbenschwanzdichtung 124 an
Ort und Stelle und verhindert eine Implosion der elastisch verformbaren
Schwalbenschwanzdichtung, wenn der Druck in der Kupplungsbohrung
die Dichtung nach innen zwängt.
Der dritte Halter ist vorzugsweise in den Körper des Aufnahmeelementes
geschraubt, aber er kann auch an Ort und Stelle mit einem Sprengring oder
anderen Mitteln gehalten sein.
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Bei
dieser zweiten Ausführungsform
der Erfindung und wie in der 4 gezeigt,
steht eine hohle radiale Metalldichtung 128 mit dem ersten,
kleineren Durchmesser 145 des Einsteckelementes im Eingriff, bevor
die hohle, radiale Metalldichtung 129 mit dem zweiten,
größeren Durchmesser 144 des
Einsteckelementes in Eingriff gelangt. Und wie vorstehend unter
Bezugnahme auf die erste Ausführungsform
beschrieben, ist vor dem in Eingriff gelangen der hohlen radialen
Metalldichtung 128 mit dem Einsteckelement ein ausreichender
Spalt für
das Entweichen von überschüssigem Hydraulikfluid
und/oder Meerwasser durch den Spalt zwischen dem Durchmesser 145 des
Einsteckelementes und dem Innendurchmesser der Halter 151, 152 und 153.
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Wie
in der 4 gezeigt, sind die Ventile jedes Elementes in
die geschlossene Position vorgespannt, bis nachdem die Dichtungen 128 und 124 mit dem
ersten Durchmesser 145 bzw. dem zweiten Durchmesser 144 des
Einsteckelementes im Eingriff stehen. Dann, nachdem zwei der Dichtungen
in Eingriff stehen, gelangt die dritte Dichtung an oder in der Nähe derselben
Position in Eingriff, die für
das Öffnen der
Tellerventile des Einsteck- und Aufnahmeelementes erforderlich ist,
und erlaubt einen Fluidstrom zwischen den Elementen. Obwohl die
bestimmte Dichtungsanordnung der drei zurückgehaltenen Dichtungen gemäß der ersten
und zweiten Ausführungsformen
bei hydraulischen Unterwasserkupplungen gemäß der vorliegenden Erfindung
vorzuziehen ist, ist zu Bedenken zu geben, daß auch zusätzliche Dichtungen bei der
vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Solche Dichtungen sollten
wiederverwendbar sein und an Ort und Stelle bei Trennung der Einsteck-
und Aufnahmeelemente der Kupplung gehalten sein. Wenigstens zwei
der Dichtungen stehen mit unterschiedlichen Durchmessern des Einsteckelementes
im Eingriff, bevor die Tellerventile in dem Einsteck- und Aufnahmeelementen öffnen, um
eine Fluidkommunikation zwischen den Kupplungselementen zu schaffen.