DE2042938C3 - Rohrverbindung, insbesondere für Steigleitungen von Unterwasserbohrungen - Google Patents

Rohrverbindung, insbesondere für Steigleitungen von Unterwasserbohrungen

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DE2042938C3 DE2042938A DE2042938A DE2042938C3 DE 2042938 C3 DE2042938 C3 DE 2042938C3 DE 2042938 A DE2042938 A DE 2042938A DE 2042938 A DE2042938 A DE 2042938A DE 2042938 C3 DE2042938 C3 DE 2042938C3
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrverbindung, insbesondere für Steigleitungen von Unterwasserbohrungen, bestehend im wesentlichen aus einem Rohr-Einsteckteil und einem dieses in sich aufnehmenden Rohr-Muffenteil, die jeweils mit einer äußeren bzw. inneren Umfangsnut versehen sind, wobei in der inneren Umfangsnut des Muffenteils ein gespaltener, mittels das Muffenteil von außen nach innen durchdringender Arretierungsschrauben deformierbarer Sperring angeordnet ist, der nach dem Einführen des, Rohr-Einsteckteils in die an diesem vorgesehene äußere Umfangsnut eindrückbar ist und so beide Rohrteile miteinander verriegelt.
Bei bekannten Rohrverbindungen dieser Art (britische Patentschriften 730 339 und 1 107 273) liegt in der NormalsteUung zum Verbinden bzw. Trennen der beiden Rohrteile der Sperring vollständig in seiner Nut im Muffenteil und drückt auf Grund der ihm innewohnenden Eigenfederung gegen deren Boden. Die das Muffenteil von außen nach innen durchdringenden Arretierungsschrauben dienen dazu, den Sperrimi \om Boden seiner Nut im Muffentei' abzudrücken und damit aus seiner Nut unter gleichzeitiger Deformation und entgegen seiner Eigenfederung aus seiner Nut radial nach innen in die am Einsteckteil vorgesehene Umfangsnut zu drücken, wenn sich diese nach dem Einführen des Einsteckteils in einer zum Sperring fluchtenden Lage befindet. Am Sperrring vorgesehene Keilflächen dienen dazu, beim Eindrücken des Sperring^s in die äußere Umfangsnui des Einsteckteils eine axiale Keilwirkung auf dieses auszuüben, um es so gegen eine axiale Dichtung /u drücken. Dadurch, daß bei diesen bekannten Rohrverbindungen der Sperring erst durch Betätigung der Arretierungsschraubcn aus seiner Nut im Muffenu:! radial nach innen herausgedrückt und zum Eingriff in die Umfangsnut am Einsteckteil gebracht wird (und entsprechend umgekehrt beim Lösen), ist die Handhabung einer solchen Rohrverbindung beim Verbinden und auch beim Trennen der Rohrteile schwierig und umständlich, weil bei der Betätigung der Arrctierungsschraubcn und da!,;it des Sperringes in einer genau zueinander fluchtenden Stellung und frei von axialen Kräften gehalten sein müssen.
Es ist ferner eine Rohrverbindung bekannt (britische Patentschrift I 116 702), bei der ein Sperring in einer Nut J.js RoIn -Hinsteckteils so angeordnet ist. daß er au! (iru;id seiner Eiyenfederunu, die Jjn Ring in I mianesrichtung auszudehnen sucht, teilweise innerhalb dieser Nut. teilweise außerhalb Oc:- selben liegt. In der Nut ist ferner ein elastischer Ring aus z. B. Schaumgummi vorgesehen, der den Sperring in seiner Stellung in der Nut zentrieren und zusätzlich zur Eigenfederkraft des Speiringes wirken soll. Der Sperring weist dabei an seinem einen, oberen Rand eine schräge Nockenflächc auf, durch die der Sperring beim Einführen des Einsteckteils in das Muffenteil entgegen seiner Eigenfederkraft und unter Zusammendrücken des elastischen Schaumgummiringes in seine Nut im Einsteckteil hineingedrückt wird, bis er sich bei fluchtender Lage mit der inneren Umfangsnut im Muffenteil in diese ausdehnt und damit wieder seine NormalsteUung vor dem Einsteckvorgang einnimmt. In dieser Stellung wird die untere, rechtwinklig ausgeführte Fläche des Sperringes mit der unteren, ebenfalls rechtwinklig ausgeführten Fläche der Nut im Muffenteil im Sinne einer bleibenden Verriegelung zusammen. Bei dieser bekannten Rohrverbindung läßt sich zwar das Zusammenfügen der Rohrteile schnell und einfach durch axiales Incinanderstcckcn bis zum Einschnappen des Sperrin-
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«es durchführen, jedoch ist dns Trennen der beiden die Rohrteile entweder zugleich miteinander zu fixie-
Rohrteile voneinander umständlich und schwierig. ren (beim Ineinanderstecken) oder leicht voneinan- Hierzu sind besondere Entriegelungsschrauben in der freizubekommen (beim Auseinanderziehen). Radialbohrungen der Nut des Muffenteils vorgese- Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Er-
jien, deren Länge genau so bemessen sein muß, daß 5 findung ist in der nachfolgenden Beschreibung in
»ie in eingeschraubter Stellung den Sperring ganz in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert; in
leine Nut im Einsteckteil zurückdrücken, anderer- der Zeichnung zeigt
jeits aber nicht über die Zylinderwand des Muffen- Fig. 1 eine teilweise in Seitenansicht und teilweise
teils nach innen hin vorstehen, um dessen axiale Be- im Längsschnitt dargestellte Ansicht einer die ctfiii-
wegung nicht zu behindern. Eine derartige Lösung ist to dung verkörpernden Rohrverbindung,
jedoch für die Praxis nicht geeignet, weil ein ein- F i g. 2 einen horizontalen Teilschnitt nach Linie
wandfreies axiales Trennen der Rohrteile voneinan- 2-2 in Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
der nicht sichergestellt ist. Fig. 3 einen vertikalen Teilschnitt nach Linie 3-3
Im wesentlichen Gleiches gilt für eine der vorste- in F i g. 1 in vergrößertem Maßstab, henden Konstruktion ähnliche Rohrverbindung 15 F i g. 4 eine isometrische Einzeldarstellung des (französische Patentschrift 1 549 567), bei der eben- Sperringes nach der Erfindung, falls der Sperring nicht in der inneren Umfangsnut Die aus der Zeichnung ersichtliche Rohrverbindes Muffenteils, sondern in der äußeren Umfangsnut dung einer Steigleitung für Unterwasserbohrungen des Einsteckteüs angeordnet ist und aus dieser in- weist ein Rohr-Muffenteil 10 auf, das ein Rohr-Einfolge seiner Eigenfederung teilweise nach außen vor- 20 steckteil 11 in sich aufnimmt. Das Muffenieil IO besteht, um in die Nut des Muffenteils nach dem Zu- sitzt eine !angliche Schürze 12 mit einer inneren, sammenstecken beider Rohrteile unter Zusammen- nach unten gerichteten Schu-.rer 13, einer oberen zydrücken des Ringes einzurasten und dy'.'ei durch mit- lindrischen Innenwand 14, einer unteren zylindrieinander zusammenwirkende rechtwinklige Flächen sehen Innenwand 15 und einer konischen oder sieh von Sperring und Nut im Muffenteil eine bleibende 25 verjüngenden inneren Zwischenwand 16. Das EinVerriegelung herbeizuführen. Zur Entriegelung sind st^ckteil 11 liegt mit seinem oberen Ende an der in diesem Falle durckmittelbeaufsclilagte Kolben am Schulter 13 an und ist mit einer oberen zylindrischen Mufteiiteil vorgesehen, statt der vorerwähnten Ent- Außenwand 17 und einer unteren zylindrischen riegelungsschrauben, welche das Muffenieil von Außenwand 18 versehen, die an d;,n zylindrischen außen durchdringen und bei Betätiuung den Sperring 30 Wänden 14 bzw. 15 des Muffrnteils 10 anliegen, und in seine Nut am Einsteckteil zurückdrüeken. wenn hat ebenfalls eine konische äußere Zwischenwand beide Rohrteile voneinander getrennt werden sollen. 19, die sich in die konische Wand 16 des Muffenteils Die beiden zuletzt erwähnten Konstruktionen \on IO cin'iiy!. Fs sind weiterhin sieeienete Dichtungen Rohrverbindungen lassen sich nur im Zusammen- vorücehen. die aus einer zwischen den zylindrischen hang mit einem in der äußeren Umfangsnut des Ein- 35 Wanden 14 und 17 des Muffcnteik 10 und des Einsteckleils angeordneten Sperring anwenden, nicht da- steckteik 11 eingesetzten O-Ringdichtiing 20 und gegen bei einem in der inneren Umfangsnin ties MuI- einer zwischen den zylindrischen Wänden 15 und IS fenteils angeordneten Sperring. weil dann die Entrie- dieser Teile eingesetzten weiteren O-Ringdichtung 21 geluugs'orrichtungcn jeweils im Inneren des Ein- bestehen,
stcckteils angebracht sein müßten. 40 Das Muffenteil K) ist an seinem oberen Ende. z. B.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde. durch eine Schweißnah'. 23, mit einem Steigleitung··-
eine Rohrverbindung der eingangs genannten Art s--t icil 22 verbunden, wobei sich die Steigleitung dme!:
auszubilden, daß deren Handhabung erleichtert wird. das Wasser n.-.-ch oben zu eine; (· icht dargestellten)
Hierzu zeichnet sich die erfindunasgemäßc Rum H >hrmsc! ivw. einem Holzschiff erstreckt. Das Fm Verbindung zunächst dadurch aus. daß dt; Spenmg s5 ^,-ckteii Jj '·,■:, an seinem unteren Ende durch eine in der inneren Umfangsnin de·. MuffenieiV- rpi'.'ek Seh-.ve;:tnah; 24 mi: einem feststehenden Teil 25 einzelner, in der Umfangsebenr der Arretieiuiiiis- einer lini!;ru: -;opf Aus- iistimg verbunden, die in besehrauben verteilter federnder Zentrieningsgliedcr kanntcr Wer .uif dem Meeresri and od dgl. fest an unter Vorspannung in einem solcher, gleic.nmäl'men eeb'aciit isi.
Absiand vom Boden seiner Nut gehalten is!, daß er s° /u; Bestimmung der gegenseitigen Ausrichtung
bereits vor dem Einführen des Einsteckteils aus sei- von Muffenteil 10 und Einsteckteii !I kann eine At
ner Nut nach innen hin vorsteht und daß der Sperr- retierung vorcer.ehcn sein. So weist die Schürze 12
ring mittels zweier mit dem Einsteekteil zusammen- ties Muffcnteils 10 einen nach unten ollcncn Schlitz
wirkender Nockenflüchen bei jeder axialen Relativ- oder eine Aussparung 26 auf, der bzw. die W\ ein·.11
bewegung der Rohrteile unter umlangsmäßiger Aus- 55 vorbestimmten gegenseitigen Winkelstellung von
dehung in seine Nut eindrückbar ist. Die federnden Muffenteil 10 und Einsteckteil 11 einen an den! En-
Zcntricrungsglieder sind dabei vorzugsweise in der in steckteil befestigten, sich nach außen erstreckenden
den Ansprüchen 2 bis 5 angegebenen Weise ausgebil- Fixier- und Arretierstift 27 aufnimmt,
det. Zur Verriegelung von Muffenieil 10 und liinMuk
Damit wird zunächst eine sehr schnell und einfach 60 teil 11 gegen axiales Trennen voneinander ist ein g«.
zu handhabende in der Ausbildung und im Gebrauch teiltcr, federnder Sperring 28 in einer inneren Ring-
zuglcich zuverlässig und störungsfrei arbeitende nut 29 in dem Muffenteil 10 gelagert, die sich in Im-
Rohrvcrbindung erreicht, indem der Sperrinsi bei ge- fangsricntu./g in der zylindrischen Wand 15 dei
lösten Arrcticrungsschraubcn in beiden Axialric'itun- Schürze 12 c;streckt. Dieser Sperring 28 ist auch mit
gen der Rohrteile als Schnappring wirkt, so daß zum 65 einer äußeren Nut 30 in dem Einsteckteii im Eingriff.
Verbinden wie auch zum Trennen der beiden Rohr- die sich in Umfangsrichtung in der zylindnseliu)
teile nur eine einfache Axialbcwcgung genügt, um Wand 18 des Einstecktcils 11 erstrecken. Der Sperr-
den Sperring ein- uüiV. ausrasten zu lassen und damit ring 28 weist, wie am deutlichsten aus F i g. I ersieht
5 6
lieh, einen sich in einer diagonalen oder nicht radialen jedoch in der Lage, sich auszudehnen und /usam-
Linie durch ihn hindurch erstreckenden Spalt 31 auf mcnzuzichcn. um das Aufsetzen und Entfernen der
zur Bildung von einander überlappenden Enden 31« Rohrtcilc 10, 11 bei jeder axialen Relativbewegung
und 31 /', wodurch der Ring, aus praktischen Grün- zu ermöglichen,
den. umfangsmäßig kontinuierlich ist. 5 Zum Betätigen des Sperringes 28 und zum Bcwir-
Außcrdcm kann sich der Spcrring 28 nach außen ken seines Zusammcnzichcns in Spcrrstcllung in der
voll in die Nut 29 in dem Muffenteil IO aus- Nut 30 des Einstcckteils 11 ist eine Anzahl von im
dehnen oder veranlaßt werden, sich in der Nut 30 in Ganzen mit 40 bezeichneten, über den Umfang des
dem Einsteckteil 11 zusammenzuziehen. Wenn das Muffcntcils 10 in gleichmäßigen Absländen angeord-
Muffcnteil 10 axial oder tclcskopartig über das Ein- io nctcn Arrcticrungsschrauben vorgesehen, die jedoch
steckteil 11 bewegt wird, wird der Spcrring 28 bei nicht Gegenstand dieser Erfindung sind. Eine solche
Eingriff mit dem oberen Ende des Einstcckteils 11 Arrcticrungsschraube 40 besteht aus einem bei 42 an
umfangsmäßig ausgedehnt. Der Spcrring 28 weist dem Muffenteil 10 angeschweißten Ansatz 41. Der
hierzu /wei Nockcnflächcn 28 a und 28 fr auf, von Ansatz 41 enthält eine Gewindebohrung 43, in der
denen eine bei Eingriff mit dem Einsteckteil 11 ein »s eine Belätigungsschraube 44 angeordnet ist, die an
solches Ausdehnen des Sperringes bewirkt. Die Nok- ihrem inneren Ende eine ringförmige Vergrößerung
kenflächen 28 ο und 28 6 des Sperringes 28 sind ein- oder einen Flansch 45 aufweist, der drehbar in einem
ander gleich, so daß es bei dem Ring 28. da er sym- Schlitz 46 in einem Bctätigungspuffer 47 liegt. Dieser
metrisch um eine rechtwinklig zu seiner Achse lic- Bctätigungspuffer 47 ist in einer radialen, mit der
gende Mittelebenc ausgebildet ist, oben und unten »o Bohrung 43 und der Nut 29 fluchtenden Öffnung 48
nicht gibt; bei der Einbringung spielt es somit keine in dem Muffenteil 10 angeordnet und weist eine ge-
Rolle. wie der Ring in die Nut 29 des Muffcntcils 10 krümmte Innenfläche 49 auf, die im wesentlichen mit
eingesetzt wird. Beim umfangsmäßigcn Zusammen- dem Außcnumfang des Sperringes 28 übereinstimmt,
ziehen des Sperringes 28 zum Sperreingriff in der An ihrem äußeren Ende ist die Arretierungsschraube
Nut 30 des Einstcckteils II kann sowohl die Fläche »5 40 mit einem unrundcn oder sechseckigen Kopf 50
28« als auch die Fläche 28 Λ mit der abgcschräg- ·. ;rsehcn. der von einem (nicht dargestellten) Bctäti-
tcn oberen Fläche 30 a der Nut 30 in dem Ein- gungswcrkzcug oder Schlüssel erfaßt werden kann,
steckteil 11 in Eingriff kommen, wie aus Fig. 3 er- so daß der Puffer 47 zum Verformen oder Zusam-
sichtlich. menziehcn des Sperringes 28 in den Sperreingriff mit
Der Durchmesser des Bodens der Nut 29 in dem 3" der Nut 30 des Einstecktcils 11 nach innen ver-
Muffcntcil 10 ist größer als der Durchmesser des ent- schiebbar ist, oder nach außen, um dem Sperring 28
spannten oder zusammengezogenen Sperringes 28, so beim Anschließen des Muffenteils 10 an das bzw.
daß es ihm bei seiner Bewegung nach unten über das dessen Entfernen von dem Einsteckteil 11 ein Aus-
Einstecktcil 11 und auf der zylindrischen Wand 18 dehnen zu ermöglichen.
desselben ermöglicht ist, sich nach außen auszudch- 35 Bei der Handhabung der Rohrverbindung d. h. nen. Dabei ist der Sperring 28 in der inneren Um- wenn z. B. das Muffcnleil 10 auf das Einsteckteil 11 fangsnut 29 des Muffenteils 10 mittels einzelner aufzusetzen ist, werden die Arrcticrungsschraubcn federnder im Ganzen mit 32 bezeichneter Zcntric- 40, 44 gedreht und gelöst, so daß jeder Puffer 47 in rungsglicdcr. die in gleichmäßigen Winkelabständcn einen Schlitz 61 in dem Ansatz 41 zurückcezocen am Umfang des Muffcnteils 10 verteilt vorgesehen 40 wird und eine Stellung einnimmt, in der der Sperring sind, unter Vorspannung in einem solchen gleichmä- 28 für die bei axialer Bewegung des Muffcntcils 10 ßigcn Abstand vom Boden seiner Nut 29 gehalten, über das Äußere des Einstcckteils 11 erforderliche daß er bereits vor dem Einführen des Einstcckteils maximale Dehnung frei ist. Wenn das Muffenteil 10 11 aus seiner Nut 29 nach innen hin vorsteht. Eines bei einander gegenüberliegenden Nuten 29 und 30 dieser Zcntricrungsglieder 32 ist in Fig. 3 daT- 45 richtig auf dem Einsteckteil 11 aufsitzt, können die gestellt. Es besteht aus einem sich radial zum Arrcticrungsschrauben 44 in beliebiger Rcihenfolce Muffenteil 10 erstreckenden Hohlkörper 33 mit einer nach innen bewegt werden, um den Spurring nach inBohrung 34, in der der vergrößerte Kopf 35 eines nen zu verformen und zum vollen Vcrriegelunescin-Stiftes 36 hin- und herbeweglich angeordnet ist, wo- griff in der Nut 30 zu bringen. Umgekehrt ist es bei bei sicn der Stift 36 durch eine öffnung 37 in dem 50 beabsichtigtem Entfernen des Muffenteils ledielich Muffenteil 10 hindurcherstreckt und mit seinem in- erforderlich, die Arretierungsschrauben 40 44 so neren Ende am Außenumfang des Sperringes 28 in weit zu lösen, bis der Sperring 28 frei ist. sich iim-Anlagc steht. In der Bohgrung 34 des Hohlkörpers fangsmäßig in die Nut 29 in dem Muffenteil 10 aus-33 ist eine Schraubenfeder 38 in Anlage mit dem zudehnen. Ein zu diesem Zeitpunkt erfolgendes axia-Stift-Kopf 35 und einem Stopfen 39 angeordnet, der 55 les Ziehen an dem Muffenteil 10 hat durch Zusamzur Bildung eines Federsitzes in den Körper 33 ein- menwirkcn der abgeschrägten oberen Fläche 30 α der geschraubt ist. Mit diesen, über den Umfang des Nut 30 und der Nockenflächcn 28 a oder 28 ft des Mufienteils 10 in gleichmäßigen Abständen angeord- Sperringes 28 zur Folge, daß dieser gegen die Wirneten Zcntrierungsglicdern ist der Sperring 28 nor- kung der federnden "Zentricrungsglicdcr 30 nach malerwcise in einer mittlerer! Stellung vorgespannt, 60 außen gedrückt wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Rohrverbindung, insbesondere für Steigleitungen von Uncerwasserbohrungen, bestehend im wesentlichen aus einem Rohr-Einsteckteil und einem dieses in sich aufnehmenden Rohr-Muffenteil, die jeweils mit einer äußeren bzw. inneren Umfangsnut versehen sind, wobei in der inneren Umfangsnut des Muffenteils ein gespaltener, mit- to tels da* Muffenteil von außen nach innen durchdringender Arretierungsschrauben deformierbarer Sperring angeordnet ist, der nach dem Einführen des Rohr-Einsteckteils in die an diesem vorgesehene äußere Umfangsnut eindrückbar ist und so beide Rohrteile miteinander verriegelt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperring (28) in der inneren Umfangsnut (29) des Muffenteils (10) mittels einzelner, in der Umfangsebene der ArretierungShchrauben (40. 44) verteilter federnder Zenirierungsglieder (32) unter Vorspannung in einem solchen gleichmäßigen Abstand vom Boden seiner Nut (29") gehalten ist. daß er bereits vor dem EmI uhren des Einsteckteils (H) aus seiner Nut (29) nach inne hin vorsteht, und daß der Sperring (28) miitels zweier mit dem Einsteckteil (11) zusammenwirkender Nockenflächen (28 «., 28 b) bei jeder axialen Relativbewegung der Rohrteile (10. 11) unter umfangsmäßiger Ai'dehnung in seine Nut (29) eindrückbar ist.
2. Rohrverbindung nac!; Anv, vuch 1. dadurch gekennzeichnet, daß jedes ?.entrierungsglied (32) einen sich radial zum Mi ifenteil (,!0) erstreckenden Stift (36) aufweist, dessen eines Ende an dem Ring (28) anliest, wobei eine auf das andere Ende (35) des Stiftes (36) wirkende Feder (38) diesen gegen den Ring drückt.
3. Rohrverbindung nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zentrierungsglied (32) einen sich radial zum Muifenteil (10) erstreckenden Hohlkörper (33) aufweist, wobei eine in dem Muffenteil vorgesehene Öffnung (37) mit dem Körper in Verbindung steht und den hin- und herbeweglichen Stift (36) aufnimmt und die Feder (38) in dem Hohj-Körper (33) angeordnet ist.
4. Rohrverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekcnnzeichnr·.. daß der Hohlkörper (33) eine Bohrung (34) aufweist. die größer als die Öffnung (37) ist, und daß der Stift (36) an seinem anderen Ende mit einem in der Bohrung (34) hin- und herbeweglichen, vergrößerten Kopf (35) verschen ist.
5. Rohrverbindung nach einem der An-Sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stopfen (39) in die Bohrung (34) des Hohlkörpers (33) eingeschraubt ist und die Feder (38) einerseits an dem Stopfen (39) und andererseits an dem vergrößerten Kopf (35) anliegt.
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