DE3216241A1

DE3216241A1 - Ventil fuer unterirdische quellen

Info

Publication number: DE3216241A1
Application number: DE19823216241
Authority: DE
Inventors: Neil H. 77339 Kingwood Tex. Akkerman
Original assignee: Baker International Corp
Current assignee: Baker International Corp
Priority date: 1981-05-01
Filing date: 1982-04-30
Publication date: 1982-11-18
Also published as: GB2098261B; CA1180999A; OA07089A; US4475599A; NO162433B; FR2504971A1; NL8201803A; NO162433C; NO821443L; FR2504971B1; GB2098261A

Description

Die Erfindung ist auf Verbesserungen bei Ventilen gerichtet, die in unterirdischen Quellen bzw. Bohrlöchern verwendet werden, und zwar beispielsweise auf Sicherheitsventile, wobei derartige Verbesserungen darauf gerichtet sind, daß man einen Druckausgleich zwischen der oberen und unteren Fläche des Ventilkopfes herstellt, der verwendet wird, um den Eingriff mit dem Ventilsitz herzustellen, damit man dessen öffnung erleichtert. Ferner richtet sich die Erfindung auf einen Mechanismus zum wahlweisen Bewirken der zeitweisen Verriegelung des Ventiles in einer offenen Lage oder zum Versetzen des zeitweise verriegelten, offenen Ventils in einen Zustand, in welchem es in seiner offenen Position ständig verriegelt ist.

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In unterirdischen Quellen bzw. Bohrlöchern wurden Ventilmechanismen zu dem Hauptzweck verwendet, den verläßlichen, wirksamen Verschluß der Bohrung eines Förderrohrstranges beim Eintritt irgendeines Notfalls zu bewirken. Die tatsächlichen Ventilelemente bisher bekannter Ventile haben Kugelventile, Prallplattenventile, Tellerventile und axial verlagerbare Blockelemente umfaßt. Ungeachtet des Typs des verwendeten Ventilelemente:: lag ein Problem vor, die zuverlässige Öffnung eines derartiges Ventiles jedesmal dann zu bewirken, wenn ein beträchtlicher Druckunterschied zwischen der unteren Oberfläche des Ventilelementes und dessen oberer Oberfläche vorlag. Es liegt deshalb ein Erfordernis für einen Druckausgleichsmechanismus

!5 vor, welcher den Ausgleich eines derartigen Druckunterschiedes als automatische Folge einer Anfangsbewegung der Betätigungseinrichtung herstellt, die zum öffnen des Ventiles verwendet ist. Eine gewöhnliche Form einer Betätigungseinrichtung für ein derartiges Ventil ist eine Ringhülse, welche durch das Aufbringen eines gesteuerten Strömungsmitteldruckes nach unten getrieben wird, der von der Oberseite des Bohrlochkopfes aus zugeführt wird. Es treten beim Durchführen eines Bohrlochtests oder beim Austausch von unten im Bohrloch befindlichen Elementen des Rohrstranges oder einer anderen Leitung oft Gelegenheiten auf, in welchen es erwünscht ist, sicherzustellen, daß das Ventil mechanisch in einer offenen Position verriegelt ist und nicht davon abhängt, daß es in seiner offenen

Position alleine durch das fortgesetzte Aufbringen eines Steuerdruckes gehalten wird.

Wenn es zusätzlich erforderlich ist, die Leitungen, die das Ventil trägt, vom Bohrloch zu entfernen, ist es recht erwünscht, daß das Ventil ständig in seiner offenen Position während der Entfernungstätigungkeit verriegelt wird, so daß sichergestellt ist, daß ohne weiteres irgendein Strömungsmittel abfließt, welches im

Rohrstrang eingeschlossen ist, wenn dieser aus dem Bohrloch entfernt wird.

Diese Erfindung liefert eine Anzahl verbesserter Merkmale, welche bei jedem der bekannten Ventiltypen anwendbar sind, und zwar insbesondere bei Sicherheitsventilen, die in unterirdischen Quellen bzw. Bohrlöchern verwendet werden.

Um das öffnen eines Ventils in einem Bohrloch mit einer kleinstmöglichen, erforderlichen Kraft zu bewirken, ist es erwünscht, daß irgendein Druckunterschied, der zwischen der unteren und oberen Fläche des Ventils vorliegt, ausgeglichen wird, bevor man die tatsächliche Verlagerung des Ventilkopfelementes des Ventils bezüglich dem Ventilsitz herbeiführt. In dieser Anmeldung wird durchgehend der Begriff "Ventilkopf" verwendet, um das verlagerbare Element irgendeines einer Anzahl bekannter Ventiltypen zu bezeichnen. Somit, wie speziell in den Zeichnungen gezeigt ist, kann es ein Prallplattenventil bilden, kann aber ebensogut ein Kugel- oder ein axial bewegli ches Teil bilden.

Das Ventilkopfelement ist mit einer Öffnung versehen, die sich von seiner unteren Oberfläche zu seiner oberen Oberfläche hin erstreckt, und ein Ventilschaft ist verschieblich in einer derartigen öffnung angebracht. Am unteren Ende des Ventilschaftes sind Einrichtungen vorgesehen, um einen dichtenden Eingriff mit der öffnung herzustellen und somit die ungestörte Wirkung des Ventiles beizubehalten. Das obere Ende des Ventilschaftes ist mit einem vergrößerten Abschnitt versehen, welcher sich in den Bewegungsweg der Betätigungseinrichtung erstreckt, die beim Betätigen derartiger Ventile in unterirdischen Bereichen normalerweise verwendet wird.

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Beispielsweise ist eine Ringhülse unter dem Einfluß von Strömungsmitteldruck nach unten beweglich, der von der Oberseite des Bohrloches aus zugeführt wird, und kann mit ihrer unteren Endfläche den vergrößerten Abschnitt des Ventilschaftes berühren, um die öffnung durch das Ventil aufzumachen, um den Druck unter dem Ventil durch die öffnung hindurch abzulassen und somit im wesentlichen den Druck auszugleichen, der an der unteren und oberen Oberfläche des Ventiles wirksam ist. Wenn ein derartiger Ausgleich erreicht ist, dann kann die Betätigungseinrichtung mit einer kleinstmöglichen Kraft weiterbewegt werden, um die tatsächliche öffnung des Ventiles zu bewirken.

Wurde das Ventil erst einmal durch die durch den Strömungsmitteldruck induzierte Bewegung der ringförmigen Betätigungseinrichtung geöffnet, dann ist es manchmal erwünscht, eine zeitweise, mechanische Verriegelung des Sicherheitsventiles in seiner offenen Position zu bewirken. In Übereinstimmung mit dieser Erfindung wird eine derartige zeitweise mechanische Verriegelung dadurch erreicht, daß man die ringförmige Betätigungseinrichtung mit einer Umfangsanordnung radial ausfahrbarer Verriegelungselemente versieht, welche normalerweise federnd durch ein Umfangs-Spannteil in eine nach innen eingefahrene Position angedrückt sind. Eine ümfangs-Verriegelungsschulter ist im Ventilgehäuse vorgesehen, unter welche die Verriegelungselemente durch das radiale Ausfahrende eingreifen können. Ein derartiges radiales Ausfahren wird durch eine Verriegelungshülse bewirkt, welche verschieblich im Inneren der Bohrung der ringförmigen Betätigungseinrichtung für eine begrenzte axiale Bewegung relativ hierzu angebracht ist und eine herkömmliche Einrichtung zum Anschluß an eine Hilfsleitung, wie etwa eine Drahtleitung bzw. Drahtleine aufweist.

*. Ab.

Die Verriegelungshülse ist auch mit einer außenliegenden Umfangsaussparung versehen, innerhalb welcher die inneren Enden der Verriegelungssegmente sich in ihrer radial eingefahrenen Stellung erstrecken. Eine Vorspannung ist zusammen mit einer abscherbaren Einrichtung vorgesehen, welche einen Schlitz in der Betätigungseinrichtung durchquert, um die Verriegelungshülse in jener Stellung zu sichern, in welcher die Verriegelungselemente, die von ringförmigen Betätigungseinrichtung getragen sind, radial auf die Umfangsaussparung der Verriegelungshülse ausgerichtet sind. Dementsprechend ist, wenn die Verriegelungssegmente erst einmal radial unter der Verriegelungsschulter im Gehäuse ausgerichtet sind, die Hilfsleitung in betriebliche Verbindung mit der Verriegelungshülse gebracht und die Verriegelungshülse wird in Längsrichtung durch Betätigen der Hilfsleitung zwangsweise bewegt, um das Ausspreizen der Verriegelungssegmente in den Verriegelungseingriff mit der nach unten gewandten Umfangsschulter zu bewirken, die im Ventilgehäuse vorgesehen ist. Das folgende Nachlassen des Steuerdruckes an der ringförmigen Betätigungseinrichtung beeinträchtigt dann nicht deren Lage, da sie wirksam in ihrer unteren Lage durch den Eingriff der radial ausgefahrenen Verriegelungselemente unter die Schulter des Gehäuses verriegelt ist.

Eine derartige zeitweise Verriegelung des Ventils in seiner offenen Position kann bequem dadurch aufge-

hoben werden, daß man einfach die Kraft aufhebt, die durch die Hilfsleitung auf die Verriegelungshülse aufgebracht wird, und es der Verriegelungshülse gestattet, durch ihre Spanneinrichtung in ihre Normallage zurückgeführt zu werden, wobei ihre Umfangsaussparung auf die inneren Enden der radial ausgefahrenen Verriegelungssegmente ausgerichtet ist. Ein Steuerdruck wird dann auf die ringförmige Betätigungseinrichtung aufgebracht, um sie in Längsrichtung um ein

*■ geringes Maß zwangsweise zu bewegen, was die Freigabe der Verriegelungssegmente von der Gehäuseschulter bewirkt und es ihnen gestattet, sich unter dem Einfluß der nach innen gerichteten Umfangsspanneinrichtung einwärts zu bewegen. Die Hilfsleitung kann dann aus der Verbindung mit der Verriegelungshülse gelöst werden, und das Ventil kann auf den Normalbetrieb umgestellt werden.

In manchen Fällen kann es erwünscht sein, die zeitweise Verriegelung des Ventils in seiner offenen Lage in eine ständige Verriegelung umzuwandeln. In einem derartigen Fall wird die Hilfsleitung derart betätigt, daß sie eine hinlängliche Axialkraft auf die Verriegelungshülse ausübt, um das Abscheren der abscherbaren Einrichtung zu bewirken und somit die Aussparung in der Verriegelungshülse, welche normalerweise die inneren Enden der nach außen ausgefahrenen Verriegelungselemente aufnimmt, zu veranlassen, sich

in Längsrichtung bis zu einer Position zu bewegen, in welcher sie nicht länger auf solche Segmente ausgerichtet ist. Somit sind die Segemente ständig durch die Verriegelungshülsenwand, die keine Aussparung aufweist, in ihrer nach unten ausgefahrenen Stellung

verriegelt, in welcher sie die nach unten weisende Schulter untergreifen, die im Ventilgehäuse vorgesehen ist, und das Ventil ist ständig in seiner offenen Lage verriegelt.

Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1A - 1D aufeinanderfolgende vertikale Schnittansichten eines Sicherheitsventiles, welches die Verbesserungen dieser Erfindung verkörpert, wobei die EIe-

mer'-e des Ventils in geschlossener Stellung gezeigt sind, und die Figuren 1B, 1C und 1D jeweils die untere Ver-

längerung der Figuren 1A, 1B bzw.

1C darstellen,

Fig. 2A-2D eine Ansicht ähnlich Figur 1A - 1D, wobei jedoch das Sicherheitsventil, welches die Verbesserungen dieser

Erfindung verkörpert, in seiner normalen, hydraulisch geöffneten Lage gezeigt ist,

Fig. 3A und
,Q 3B eine Ansicht ähnlich Figur 2A und

2B, wobei die Verriegelungshülse dargestellt ist, die in ihre vorübergehende Sperrlage im Inneren des Ventilgehäuses durch eine Hilfs-•^5 leitungseinrichtung verlagert ist,

Fig. 4A und

4B eine Ansicht entsprechend Figur 3A

und 3B, wobei jedoch die Lage der Bestandteile des Ventils gezeigt ist,

in welcher die Sperrhülse in ihre 20

ständige Sperrlage verlagert ist,

Fig. 5B eine Ansicht ähnlich Figur 4B, wobei die ständige Verriegelung des Ventils in offener Lage gezeigt ist, wenn

die hydraulische Kraft an der Be-25

tätigungshülse unwirksam ist,

Fig. 6A-6C jeweils eine schematische Ansicht, welche die Position der Stifte bezüglich der Schlitze darstellt, die · die begrenzte Bewegung der Verrie-

gelungshülse bezüglich der ringförmigen Betätigungseinrichtung bestimmen, wobei Figur 6A die Position dieser Elemente in der normalen, offenen Lage des Ventils zeigt, Fi

gur 6B die Lagen dieser Elemente in der vorübergehend verriegelten, offenen Lage darstellt und Figur SC die

Stellung dieser Elemente in der ständig verriegelten, offenen Lage des Sicherheitsventiles darstellt, und
Fig. 7A und

7B jeweils in vergrößertem Maßstab eine Ansicht eines Vertikalschnitts in der Ebene 7-7 der Figur 1D, wobei Figur 7A das Ventil in seiner völlig geschlossenen Position und

Figur 7B mit offenem Druckausgleichsventil zeigt, um den Ausgleich des Strömungsmitteldruckes oberhalb und unterhalb des Ventiles zu bewirken. 15

Es werden nun die bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei unter Bezugnahme auf die Zeichnungen das Bezugszeichen 1 allgemein ein Ventil, wie etwa ein Sicherheitsventil zeigt, welches alle verbesserten Merkmale dieser Erfindung aufweist. Das Ventil 1 umfaßt ein oberes, hülsenartiges Gehäuse 10, welches durch ein Innengewinde 10a mit dem Außengewinde eines oberen Teiles 11 in Gewindeverbindung steht, welches seinerseits mit seinem oberen Ende ein Innengewinde 11a aufweist, um die Anbringung des Teiles 11 am Ende eines Förderstranges oder einer anderen Leitung zu gestatten. Das obere Teil 11 ist mit einer Aufsetzschulter 11c versehen, welche zusammen mit einer unteren Dichtungsbohrung 11d im Unterteil des Teiles 11 eine Einrichtung ^O bildet, um ein Hilfsleitungswerkzeug aufzusetzen und abzudichten. Das untere Ende des oberen Gehäuses 10 ist mit einem Innengewinde versehen, wie an der Stelle 10f gezeigt, um in Eingriff mit einem Außengewinde zu treten, welches am oberen Ende eines hülsenartigen Zwischengehäuses 12 vorgesehen ist. Das untere Ende des Zwischengehäuses 12 ist mit einem Innengewinde versehen, wie dies an der Stelle 12a gezeigt ist, zum Anschluß an das mit Gewinde versehene, obere Ende eines

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Ventilgehäuses 13. Das untere Ende des Ventilgehäuses 13 ist mit einem Innengewinde versehen, wie dies an der Stelle 13a gezeigt ist, und zwar zum Anschluß an ein Unterteil 14, an welchem der Rest des Förderstranges in herkömmlicher Weise durch ein Außengewinde 14a angebracht sein kann, das am unteren Ende des Unterteiles vorgesehen ist.

Innerhalb des Ventilgehäuses 13 ist eine seitlich vergrößerte Kammer 13c vorgesehen, innerhalb der irgendein herkömmlicher Typ eines Ventilkopfes angebracht sein kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt das Sicherheitsventil ein prallplattenartiges Ventil, welches einen Hauptkörperabschnitt 15 aufweist, der schwenkbar an einem horizontalen Stift 16 angebracht ist, der in geeigneter Weise in den Wänden des Ventilgehäuses 13 angebracht ist, und in Eingriff mit einem Paar Schwenkarmen 15a steht, die an einem seitlichen Abschnitt des Ventilkörpers 15 vorgesehen sind.

Ein ringförmiger Ventilsitz ist im Ventilgehäuse 13 angebracht und umfaßt einen umgekehrt-L-förmigen Ring 17 aus elastomerem Material, der in einer entsprechend geformten Aussparung gehalten ist, die in der zylindrisehen Innenwand des Ventilgehäuses 13 ausgebildet ist, und hierin durch eine Haltehülse 18 gehalten ist. Die untere Oberfläche 17a der Ringdichtung 17 steht mit dem Umfang der scheibenförmigen Oberseite 15b des Prallplattenventilkörperelementes 15 in Eingriff. Eine Torsionsfeder 19 ist vorgesehen und weist einen gewundenen Abschnitt 19a auf, der um den Schwenkstift 16 gewickelt ist sowie Endabschnitte 19b bzw. 19c, welche mit der unteren Oberfläche 15c des Ventilkörpers 15 bzw. der Seitenwand des Ventilgehäuses 13

³^ in Eingriff stehen, um den Ventilkörperelement 15 eine nach oben gerichtete Vorspannung mitzuteilen, welche es in Dichtungseingriff mit der Endfläche 17a des Elastomerdichtung 17 hält. Wenn der unten im Bohrloch

vorliegende Strömungsmitteldruck den Strömungsmitteldruck übersteigt, der oberhalb des Ventilkörpers 15 vorliegt, dann wird natürlich auch diese Kraft auf den Ventilkörper zusätzlich zur Federkraft aufgebracht, um den Ventilkörper in dichtender Zuordnung zur Elastomerdichtung 17 zu halten, und somit den Strömunysmitteldurchgang für das Förderströmungsmittel durch das Ventilgehäuse 13 zu verschließen.

Das Prallplatten-Ventilkörperelement 15 kann in eine offene Stellung durch die Längsbewegung einer Betätigungseinrichtung verlagert werden, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel eine längliche Hülse umfaßt, die mit ihrem unteren Ende 20a mit Abstand oberhalb der oberen Oberfläche 15b des Prallplatten-Ventilkörperelomentes 15 angeordnet ist. Der untere Abschnitt 20b der ringförmigen Hülse 20 weist einen verringerten Außendurchmesser auf, so daß ein Ringraum zwischen einem derartigen unteren Abschnitt und der Innenbohrung 12b des Zwischengehäuses vorgesehen ist, um eine Spannfeder 21 anzubringen. Das untere Ende der Feder 21 schlägt gegen eine ringförmige Federverankerung 22 an, welche in einer festgelegten Lage bezüglich dem Zwischengehäuse 12 durch einen gespaltenen Ring bzw. Sprengring 23 gehalten ist, der in eine geeignete Aussparung im Zwischengehäuse 12 an einer Stelle genau oberhalb des Endes des Ventilgehäuses 13 eingreift. Das obere Ende der Feder 21 liegt gegen eine Scheibe 24 an, die in Eingriff mit einer nach unten gewandten Schulter 12c steht, die im Zwischengehäuse 12 ausgebildet ist, wenn die Betätigungshülse sich in ihrer unwirksamen Stellung befindet, und in allen unteren Stellungen der Hülse 20 gegen eine nach

unten gewandte Schulter 20c anliegt, die am oberen 35

Ende des Abschnittes 20b mit verkleinertem Durchmesser der Betätigungshülse 20 ausgebildet ist. Nahe dem oberen Ende der Betätigungshülse 20 ist eine Aussparung 2Od zur Aufnahme eines herkömmlichen Hilfs-

leitungswerkzeuges vorgesehen, welche verwendet werden kann, um die Bewegung der Betätigungshülse 20 zu bewirken, falls das hydraulische System ausfällt, welches normalerweise zum Steuern ihrer Bewegungen verwendet wird. Oberhalb der Aussparung 2Od ist die Betätigungshülse 20 radial erweitert, wie das an der Stelle 2Oe gezeigt ist, um frei innerhalb der inneren Bohrungsfläche 10b verschieblich zu sein, welche innerhalb des unteren Gehäuses 10 vorgesehen ist. An einer Stelle unterhalb der normalen oder unwirksamen Stellung der Betätigungshülse 20 ist die Bohrung 10c des oberen Gehäuses 10 mit einer ringförmigen Aussparung 10d versehen, welche eine geneigte, nach oben gewandte Fläche 10e aufweist, die als eine Verriegelungsfläche wirksam ist.

Das Oberteil 11 ist mit einer ringförmigen Verlängerung 11e mit verkleinertem Durchmesser versehen, welche passend in die Bohrung am oberen Abschnitt der Betätigungshülse 20 eingreift. Eine T-Dichtung 27 liefert eine Strömungsmitteldichtung zwischen diesen Oberflächen. Eine zweite T-Dichtung 28 ist im oberen Ende des Zwischengehäuses 12 vorgesehen und stellt einen Dichtungseingriff mit der zylindrischen Fläche 2Of des rohrförmigen Gehäuses 20 her. Es ist somit zwischen den T-Dichtungen 27 und 28 eine Strömungsmitte !druckkammer 29 gebildet, innerhalb deren das obere Ende der Betätigungshülse 20 hin- und her beweglich angebracht ist und als Kolben wirksam ist.

Ein Steuerdruck wird der Kammer 29 durch einen sich vertikal erstreckenden Kanal 30 zugeführt, der im außenliegenden Abschnitt des Oberteils 11 vorgesehen ist und an eine Leitung 31 angeschlossen ist, die sich bis zur Oberseite des Bohrloches erstreckt. Die Größe der Kraft, die durch das gesteuerte Druckströmungsmittel auf die Betätigungshülse aufgebracht, wird, ist durch den Unterschied zwischen den wirksamen

Flächen der ringförmigen oberen Endfläche der Betätigungshülse 20 und der nach unten gewandten Schulter 20h bestimmt, welche an der Verbindungsstelle des vergrößerten Hülsenabschnittes 2Oe und der unteren Abschnitte der Hülse 20 ausgebildet ist. Diese Flächen sind so ausgelegt, daß sie eine verbleibende, nach unten gerichtete Kraft liefern, die auf die Betätigungshülse 20 jedesmal dann aufgebracht wird, wenn das Druck-Steuerströmungsmittel der Kammer 29 zugeführt wird.

Da die Betätigungshülse 20 das Sicherheitsventil dadurch zu öffnen hat, daß sie das Ventilköperelement 15 nach unten und von der Elastomerdichtung 17 wegbewegt, würde ganz offensichtlich die Höhe der erforderlichen Kraft ganz wesentlich erhöht, wenn irgendein Strömungsmittel-Druckunterschied zwischen der unteren und oberen Fläche der Ventilkörpereinheit 15 vorliegen würde. Um einen derartigen Strömungsmitteldruckunterschied aufzuheben, bevor man die tatsächliche Öffnungsbewegung des Ventilkörperelements 15 durchführt, ist ein Druckausgleichmechanismus vorgesehen, der im wesentlichen eine Öffnung 15d umfaßt, die sich durch das Ventilkörperelement 15 hindurch erstreckt und vergrößerte, aufgebohrte Abschnitte 15e und 15f an ihrem oberen bzw. unteren Ende aufweist. Ein Ventilsitzteil 32 in Form einer umgekehrten Schüssel ist in die untere Aufbohrung 15e eingesetzt und begrenzt eine nach unten gewandte, kugelsegment-

förmige Dichtungsfläche 32a, welche in Eingriff mit einem kugelsegmentförmigen Ventilelement 33 gelangen kann, welches am Ende eines Ventilschaftes 34 getragen ist, der in der Öffnung 15d angebracht ist. Das obere Ende des Ventilschaftes 34 erstreckt sich in die obere Aufbohrung 15f der öffnung 15d und ist mit einem im Umfang wesentlich vergrößertem Abschnitt 35 versehen.

Wie am besten in Figur 7A und 7B zu sehen ist, erstreckt

. au.

sich der vergrößerte Abschnitt 35 des Ventilschaftes 34 seitlich quer über den vollen Durchmesser der Haltehülse 18 und ist an den äußeren Enden mit einer allgemein haubenförmigen oder konvexen Ausbildung 35a versehen, welche am besten in Figur 1D gezeigt ist. Ein Paar Spannfedern 36 sind jeweils in den zusammenwirkenden, gegenüberliegenden Aussparungen 3 5b und 15g vorgesehen, welche im verlängerten Abschnitt 35 des Ventilschaftes 34 und im Ventilkörperelement 15 vorgesehen sind. Die Federn 36 stellen sicher, daß das Ventilkugelsegment 33 in Dichtungseingriff mit der kugelringförmigen Dichtungssitzfläche 3 2a gehalten ist, wie dies in Figur 7A dargestellt ist. Wenn allerdings die Betätigungshülse 20 nach unten bewegt wird, dann ist es die erste Folge dieser Bewegung, daß sie eine Niederdrückung des seitlich vergrößerten Abschnittes 35 des Ventilschaftes 34 bewirkt und somit einen Strömungskanal zwischen der kugelsegmentförmigen Kugel 33 und dem Kugelringsitz 32a herstellt, um es jedem Strömungsmitteldruckunterschied, der über die Ventilkörpereinheit 15 hinweg vorliegt, gestattet, durch die öffnung 15d hindurch abgebaut zu werden, wie dies durch die Strömungspfeile in Figur 7B gezeigt ist. Die weitere, nach unten gerichtete

^ Bewegung der Betätitungshülse 20 bewirkt dann die eigentliche Verlagerung des Ventilkörperelementes 15 aus dem Eingriff mit der Endfläche der ringförmigen Elastomerdichtung 17 und leitet die Öffnungsbewegung des Sicherheitsventiles ein. Der haubenförmige End-

abschnitt 35a des vergrößerten Abschnittes 3 5 bewirkt eine Wälz-Gleitwirkung an der unteren Endfläche 20a der Betätigungshülse 20, wenn eine derartige Öffnungsbewegung fortschreitet. Das Prallplatten-Ventilkörperelement 15 gelangt schließlich in eine Vertikalposition

im Inneren des Ventilgehäuses 13 zum Stillstand, wie das in Figur 2D gezeigt ist und das Ende 20a der Betätigungshülse 20 schlägt gegen eine Schulter 14b im unteren Teil 14 an.

^■25-

Der nach unten gerichteten Bewegung der Betätigungshülse 20 wird allerdings eine Federwirkung durch die Zusammendrückung der Feder 21 entgegengebracht, und jedesmal, wenn der Steuerdruck in der Kammer 29 verringert wird, dann wird sich die Betätigungshülse normalerweise in ihre unwirksame Stellung zurückziehen, wie in Figur 1A bis 1D gezeigt ist, und es dem Prallplatten-Ventilkörperelement 15 gestatten, sich wieder in Dichtungse^ngriff mit der Elastomerdichtung 17 zu bewegen, und zwar unter der Spannungswirkung der Torsionsfeder 19.

Der beschriebene.Mechanismus zum Bewirken des Ausgleiches irgendeines Druckunterschiedes über das Prallplatten-Ventilelement 15 hinweg ist in gleicher Weise bei jedem Typ irgendeiner Ventilanordnung anwendbar, welche einen vertikal beweglichen Ventilkopf aufweist. Das wesentliche Merkmal der Erfindung ist es, daß die anfängliche Öffnungsbewegung der Betätigungshülse nur die Öffnung der kleinen Ausgleichsöffnung 15d bewirkt, welche durch den Ventilkörper hindurchgehend vorgesehen ist, und somit den Druckausgleich herstellt, bevor irgendeine Eigenbewegung der Ventilkörpereinheit 15 erforderlich ist. Somit kann die Betätigungskraft zum Öffnen eines Ventils, welches in Übereinstimmung mit dieser Erfindung aufgebaut ist, beträchtlich verringert werden.

Es ist oft erwünscht, daß man ein Bohrlochventil

zeitweise in offener Stellung verriegelt. Eine derartige, vorübergehende Verriegelung kann ohne weiteres auch bei dem Ventil angewandt werden, welches oben beschrieben ist und den Druckausgleich herstellt.

Der obere Abschnitt der Betätigungshülse 20 ist mit einer Vielzahl mit Umfangsabstand angeordneten, radialen Schlitzen 20g versehen, innerhalb welcher eine Vielzahl radial verschieblicher Verriegelungssegmente 40 jeweils

angebracht ist. Die Segmente 40 werden ständig nach innen durch eine Umfangsfeder 41 vorgespannt. Die oberen Oberflächen der Verriegelungssegmente 40 sind mit einer Eintrittskerbe 40a versehen, welche bei dem vorübergehenden Verriegelungszustand des Ventiles in Eingriff mit der nach unten gewandten, geneigten Oberfläche 10e gelangen, die in der Innenwand des oberen Gehäuses 10 vorgesehen ist. Wenn die Betätigungshülse 20 in Längsrichtung durch das Einbringen von Steuerströmungsmitteldruck in die Druckkammer 29 auf die oben beschriebene Weise bewegt wird, dann bringt die äußerste untere Lage der Betätigungshülse 20 die Verriegelungselemente 40 in radiale Ausrichtung auf die Ringaussparung 10d (Figur 2B).

Um das Auswärtsfahren der Verriegelungssegmente 40 in die Verriegelungsaussparung 1Od hinein zu bewirken, ist eine Verriegelungshülse 50 vorgesehen, welche axial innerhalb der Bohrung 2Of des oberen Abschnittes der Betätigungshülse 20 vorgesehen ist. Die Verriegelungshülse 50 ist in einer Normallage bezüglich der Betätigungshülse 20 gehalten, wobei eine Umfangsaussparung 51 in der Hülse 50 mit geneigten oberen und unteren Schultern 51a und 51b auf die inneren

^5 Enden der Verriegelungssegmente 40 ausgerichtet ist. O-Ringdichtungen 42 und 43 sind oberhalb und unterhalb der Ringaussparung 51 vorgesehen, um den Austritt von Steuerströmungsmittel durch die Verriegelungssegmente 40 hindurch zu verhindern. Eine Tellerfeder

52 drückt die Verriegelungshülse bezüglich der Betätigungshülse 20 nach oben, und ihre Aufwärtsbewegung wird durch einen abscherbaren Stift 53 gehemmt, der in der Hülse 50 angebracht ist und sich in einen axial erstreckenden Schlitz 20k hineinragt, der in der Wand des Gehäuses 20 vorgesehen ist. Ein zweiter Schlitz 20m ist auf der diametral gegenüberliegenden Seite der Betätigungshülse 20 vorgesehen, um einen nicht abscherbaren Stift 54 aufzunehmen, welcher eben-

falls in der Hülse 50 angebracht ist und, wenn sich die Verriegelungshülse 50 in ihrer oben beschriebenen Normallage befindet, innerhalb der axialen Längenerstreckung des Schlitzes 20m mittig angeordet ist (Figur 6A).

Die Verriegelungshülse 50 ist ferner mit einer inneren ringförmigen Aussparung 55 versehen, welche zum Eingriff dur^h eine herkömmliche, ausspreizbare Spanneinrichtung geeignet ist, welche durch ein Hilfsleitungswerkzeug betätigbar ist.

Um die vorübergehende Verriegelung der Betätigungshülse 20 in ihrer·unteren Stellung bei geöffnetem

!5 Ventil zu bewirken, wird zunächst Steuerströmungsmitteldruck auf die Druckkammer 29 aufgebracht, um die 3etätigungshülse 20 zwangsweise nach unten in die Position zu bringen, die in den Figuren 2A - 2D dargestellt ist, und um die Verlagerung des Ventilkörperelements oder Venilkopfes 15 in die voll geöffnete Stellung zu bewirken. In dieser Stellung sind, wie bereits vorher vermerkt, die Verriegelungselemente 40 in radialer Ausrichtung zur Aussparung 10d des Gehäuses angeordnet. Ein Werkzeug 60, welches an einer Hilfsleitung, wie etwa einer Drahtleine getragen ist, die nur schematisch durch gestrichelte Linien bezeichnet ist, wird dann auf die Aufsetzschulter 11c aufgesetzt, welche in der Innenseite des Oberteils 11 vorgesehen ist, und in Dichtungseingriff mit der

Dichtungsbohrung 11d gebracht, welche unter der Aufsetzschulter 11c vorgesehen ist. Dann wird, wie schematisch in Figur 3B dargestellt ist, eine herkömmliche, ausspreizbare Spanneinrichtung 62, die an einem Drahtleinenwerkzeug 60 getraaen ist, in Eingriff

mit der Ringaussparung 55 gefahren, welche an der Oberseite der Verriegelungshülse 50 vorgesehen ist. Die Spanneinrichtung 6 2 wird dann so betätigt, daß sie die Verriegelungshülse 50 nach unten drückt, wobei

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das Tellerfederelement 52 zusammengedrückt wird, welches jeder nach unten gerichteten Relativbewegung der Verriegelungshülse 50 bezüglich der Betätigungshülse 20 entgegenwirkt. Eine derartige, nach unten gerichtete Bewegung bewirkt ein Ausspreizen der Verriegelungselemente 40 durch die geneigte Schulter 51a, und zwar in Eingriff mit der Verriegelungsaussparung 10d, welche an der Innenwand des Gehäuses 10 vorgesehen ist. Wenn der Steuerdruck, der in die Kammer 29 eingebracht ist, nun verringert wird, dann bewegt sich die Verriegelungshülse 20 nach oben und erreicht einen Verriegelungseingriff durch die Zusammenwirkung der geneigten Verriegelungsfläche 10e, die am Gehäuse 10 vorgeshen ist, und der in ähnlicher Weise geneigten Verriegelungsfläche 40a, die an der oberen Oberfläche der Verriegelungssegmente 40 vorgesehen ist. Der Eingriff der Spanneinrichtung 6 2 mit der Verriegelungshülse 50 kann nun gelöst werden, die Verriegelungshülse 50 bewegt sich unter dem Einfluß der zusammengedrückten Tellerfeder 52 nach oben und hält die Verriegelungssegmente 40 in ihrer radial nach außen verschobenen Lage. Somit ist das Ventil mechanisch in seiner

offenen Stellung verriegelt.
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Um das Ventil aus der oben erwähnten, verriegelten Lage zu lösen, ist es lediglich erforderlich, den Steuerdruck in die Druckkammer 29 einzuleiten und die Betätigungshülse 20 und somit auch die Ver-

riegelungssegmente 40 soweit nach, unten zu drücken daß es ausreicht, um die geneigten Verriegelungsschultern 40a aus dem Eingriff zu lösen. Infolge einer derartigen Lösung des Eingriffes bewirkt die Umfangsfeder 41 das radiale Einfahren dieser Verriegelungssegmente und, wenn der Steuerdruck nun verringert wird, ist die Betätigungshülse 20 nun frei, daß sie sich unter der Spannwirkung der Feder 21 nach oben in ihre normale, unwirksame Position bewegt, die in

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Figur 1A - 1D gezeigt ist und in welcher das Venil geschlossen ist.

Das Ventil umfaßt dahingehend ein weiteres Merkmal, daß es ständig in einer offenen Stellung verriegelt werden kann, und zwar für den Fall, daß das Sicherheitsventil eine Reparatur benötigt, oder auch daß die Dichtungen 27 und 28 nicht langer wirksam sind, um einen Steuo iruck herzustellen, der die nach unten gerichtete Betätigung der Betätigungshülse 20 veranlaßt. Wenn die Dichtungen 27 und 28 noch betreibbar sind, dann kann die ständige Verriegelung des Sicherheitsventils in einer offenen Stellung dadurch erreicht werden, daß man zuerst den Steuerdruck in die Druckkammern 29 und somit die Betätigungshülse 2 0 nach unten in jene Stellung bewegt, in welcher das Sicherheits-Ventilkörperelement 15 sich in seiner voll geöffneten Position befindet. Gleichzeitig sind die Verriegelungselemente 40 in radialer Ausrichtung zur Verriegelungsnut 10d angeordnet. Das Werkzeug wird dann auf die Aufsetzschulter 11c aufgesetzt, und eine herkömmliche, ausspreizbare Spanneinrichtung 62 am Werkzeug 60 wird in Eingriff mit der ringförmigen Aussparung 55 gebracht, welche in der Ober-

^5 seite der Verriegelungshülse 50 vorgesehen ist.

Die Leinenspanneinrichtung 62 wird dann derart betätigt, daß sLe die Verriegelungshülse 50 relativ zur Betätigungshülse 20 anhebt, und zwar bis zu dem

Ausmaß, daß durch den nicht abscherbaren Stift 54 ermöglicht ist. Diese Bewegung führt notwendigerweise zur Abscherung des Scherstiftes 53, bewirkt aber gleichzeitig das Ausfahren der Verriegelungssegmente 40 in den Verriegelungseingriff mit der geneigten

Verriegelungsschulter 10e, welche im oberen Gehäuse 10 vorgesehen ist (Figur 4B). Außerdem wird die O-Ringdichtung 43, die vorher die Druckabdichtung der Druckkammer 29 aufrechterhalten hatte, in eine Position

bewegt, in welcher sie über den Verriegelungssegmenten 40 liegt und somit die Leckage durch die Segmente hindurch gestattet. Somit ist es nicht länger möglich, einen nach unten gerichteten Betätigungsdruck auf die Betätigungshülse 20 auszuüben und das Lösen des Eingriffs der geneigten Verriegelungsschultern 40a und 10e zu bewirken. Das Sicherheitsventil ist somit ständig in eine offene Stellung verriegelt.

Falls das Ventil ständig in einer offenen Position infolge des Ausfalls des hydraulischen Systems oder einer der Dichtungen 27 und 28 verriegelt werden muß, kann dies bequemerweise durch Betätigung sowohl der Betätigungshülse 20 als auch der Verriegelungshülse 40 durch ein Hilfs-Leitungswerkzeug bewirkt werden. Das Hilfs-Leitungswerkzeug wird wiederum auf der Aufsetzschulter 11c abgesetzt, welche im Oberteil vorgesehen ist. Eine erste, herkömmliche, ausspreizbare Spanneinrichtung 6 4 (Figur 5B) wird dann in Eingriff

mit der ringförmigen Werkzeugaufnahmeaussparung 2Od gebracht, welche im mittleren Abschnitt der Betätigungshülse 20 vorgesehen ist. Die Handhabung der Hilfsleitung kann dann verwendet werden, um die nach unten gerichtete Bewegung der Betätigungshülse bis zu ihrer

offenen Position bezüglich der Ventilkörpereinheit zu erzwingen. Eine zweite, ausspreizbare. Spanneinrichtung 62 wird dann mit der Aussparung 55 in der Verriegelungshülse 50 gebracht, und die Hülse 50 wird nach oben bewegt, um den Stift 53 abzuscheren und die

Verriegelungssegmente 40 bis in den Verriegelungseingriff mit der Verriegelungsschulter 10e im oberen Gehäuse 10 auszufahren. Das Ventil ist somit ständig in der offenen Position zur Entfernung aus dem Bohrloch verriegelt.

Aus der vorangehenden Beschreibung entnimmt der Fachmann viele Vorzüge eines Ventiles, welches die Merkmale dieser Erfindung umfaßt. Die Betätigung des Ventiles

bis in eine offene Lage wird mit geringstmöglichen Druckkraftanforderungen erreicht, und zwar infolge des Ausgleichs irgendeines Druckunterschiedes, welcher über den Ventilkopf hinweg vorliegt. Außerdem kann das Ventil entweder vorübergehend in einer offenen Position oder ständig in der offenen Position verriegelt werden, um den Bohrlochtest und/oder die Entfernung des Ventiles aus dem Bohrloch zu erleichtern. In der offenen Stellung des Ventiles ist ein unbeschränkter Durchgang für das Förderströmungsmittel oder zum Absenken anderer Werkzeuge und/oder Einrichtungen in das Bohrloch hergestellt.

Obwohl die Erfindung anhand spezieller Ausführungs-¹S beispiele beschrieben wurde, welche im einzelnen erläutert wurden, wird darauf hingewiesen, daß sie nicht notwendigerweise hierauf beschränkt ist. Alternative Ausführungsbeispiele und Arbeitstechniken werden dem Fachmann angesichts dieser Offenbarung ersichtlich. Dementsprechend ist in Betracht gezogen, daß auch Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne daß man den Gedanken der vorliegenden Erfindung verläßt.

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Claims

Patentansprüche

1. Ventil, welches in einer unterirdischen Quelle anbringbar ist und ein Gehäuse aufweist, welches einen ringförmigen Ventilsitz bildet, welchereinen Hauptströmungskanal für Strömungsmittel umgibt, und mit einem verlagerbaren Ventilkopf, der in eine Schließstellung beweglich ist, in welcher er sich quer zum Hauptströmungskanal für das Strömungsmittel erstreckt und dichtend mit dem Ventilsitz in Eingriff steht, wobei der Strömungsmitteldruck unterhalb des Ventilkopfes den Ventilkopf in Dichtungseingriff hält, gekenn ze ichnet durch die folgenden Merkmale:

eine Betätigungseinrichtung (20), welche verschieblich innerhalb des Gehäuse ο (10) angebracht ist,

TELEFON (UBS) 33 3802

TELEXO3 39 3ΘΟ

- eine Einrichtung zum Bewegen der Betätigungseinrichtung in Längsrichtung, um eine Kraft auf den Ventilkopf (15) auszuüben, welche dem Strömungsmitteldruck, der hieran angreift, entgegengesetzt ist,

der Ventilkopf (15) weist eine Durchgangsöffnung

(15J) auf,

ein Ventilschaft (34), der sich durch die öffnung

erstreckt,

- eine Einrichtung (33) am Ventilschaft, um die Öffnung durch die Bewegung des Ventilschaftes abzudichten,

eine federnde Einrichtung (36), welche im Kopf angebracht ist, um auf den Ventilschaft eine Kraft zum Abdichten der Öffnung auszuüben, und

- ein vergrößerter Abschnitt (35) der am Ventilschaft angebracht ist und im Längsbewegungsweg der Betätigungseinrichtung angeordnet ist, wobei die anfängliche Längsbewegung der Betätigungs-

•20 einrichtung den Ventilschaft in der einen Richtung zum Aufmachen der Öffnung verschiebt, damit der Strömungsmitteldruck oberhalb und unterhalb des Ventilkopfes ausgeglichen wird, worauf die weitere Längsbewegung der Betätigungseinrichtung und des Ventilkopfes zum öffnen des Hauptströmungskanales für das Strömungsmittel folgt.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (20) eine kreisringförmige Ausbildung aufweist und verschieblich im Strömungskanal für das Strömungsmittel angebracht ist und daß der vergrößerte Abschnitt (35) sich seitlich in die Längs-Bewegungsbahn der kreisringförmigen Betätigungseinrichtung erstreckt.

3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkopf (15) schwenkbar zur Bewegung in einer vertikalen Ebene um eine hori-

zontale Achse zwischen einer offenen und einer geschlossenen Stellung relativ zum Ventilsitz (17a) angebracht ist.

4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (20) eine kreisringförmige Ausbildung aufweist und verschieblich im Strömungskanal für das Strömungsmittel angebracht it;· und daß der vergrößerte Abschnitt (35) sich diametral in den in Längsrichtung nach unten gerichteten Bewegungsweg der kreisringförmigen Betätigungseinrichtung erstreckt.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der vergrößerte Abschnitt (35) an seiner oberan Oberfläche (35a), welche in Eingriff mit der Betätigungseinrichtung (20) gelangt, eine konvexe Ausbildung aufweist, um eine sanfte Gleitbewegung bezüglich der unteren Oberfläche (20a) der kreisringförmigen Betätigungseinrichtung herzustellen, wenn der Ventilkopf (15) in der einen Richtung durch die Längsbewegung der ringförmigen Betätigungseinrichtung geschwenkt wird.

6. Ventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die federnde Einrichtung ein Paar Spannglieder (36) umfaßt, welche in vertikal ausgerichteten Aussparungen im Ventilkopf (15) und im diametral vergrößerten Abschnitt (35) des Ventil-

schaftes (34) ausgebildet sind.

7. Ventil zur Anbringung innerhalb einer unterirdischen Quelle oder einer Bohrloch-Strömungsleitung, mit einem Gehäuse, welches einen ringförmigen Ventilsitz bildet, der einen Strömungskanal für Strömungsmittel im Gehäuse umgibt, und einem verlagerbaren Venilkopf, der in Dichtungseingriff mit dem Ventilkopf bringbar ist, gekennzeichnet durch die

folgenden Merkmale:

eine kreisringförmige Betätigungseinrichtung (20), welche verschieblich innerhalb des Gehäuses (10) angebracht ist,

- eine Einrichtung zum Bewegen der Betätigungseinrichtung in der einen Richtung, um eine Kraft auf den Ventilkopf (15) aufzubringen, eine Federeinrichtung (21), welche der Bewegung der ringförmigen Betätigungseinrichtung in der einen Richtung entgegengesetzt ist, und

eine Verriegelungseinrichtung, welche eine Hülse aufweist, die durch eine Hilfsleitung bzw. Hilfsverbindung betätigt ist und innerhalb der ringförmigen Betätigungseinrichtung verschieblich ist, •15 um die ringförmige Betätigungseinrichtung in ihre Stellung zum Öffnen des Ventiles zu verriegeln, wobei die Verriegelungseinrichtung die folgenden Merkmale aufweist:

eine radial verlagerbare Verriegelungseinrichtung (40), welche in der Wand der ring

förmigen Betätigungseinrichtung (20) angebracht ist,

— eine federnde Einrichtung (52), welche normalerweise die radial verschiebbare Ver-

^ riegelungseinrichtung in einer radial einge

fahrenen Lage hält,

— das Gehäuse (10) weist eine Schulter (10e) auf, welche auf die Verriegelungseinrichtung ausgerichtet werden kann, wenn die ringförmige Be-

tätigungseinrichtung in der einen Richtung bis

zur Lage zum öffnen des Ventils bewegt ist, eine Verriegelungshülse (50) welche in der ringförmigen Betätigungseinrichtung

begrenzten Axialbewegung angebracht ist,

— die Verriegelungshülse trägt eine Umfangs-

Steuerschulter, welche mit der radial eingefahrenen Verriegelungseinrichtung in Eingriff bringbar ist, um die Verriegelungseinrichtung

zum Eingriff mit der zugewandten Schulter

auszustellen, und

eine Anschlußeinrichtung für eine Hilfsleitung bzw. Hilfsverbindung an der Verriegelungshülse, um es dieser zu gestatten, axial durch

Handhabung der Hilfsverbindung verlagert zu werden, um vorübergehend die ringförmige Betätigungseinrichtung und den Ventilkopf (15) in de - Öffnungsstellung zu verriegeln. 10

8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die radial verschiebliche Verriegelungseinrichtung mehrere, identische Segmente (40) aufweist, welche jeweils in einer Umfangsanordnung radialer Öffnungen in der Wand der ringförmigen Betätigungseinrichtung (20) verschieblich sind, daß die Verriegelungshülse (50) eine äußere Ringaussparung (51) aufweist, welche normalerweise die inneren Enden der Segmente aufnimmt, und daß die Endfläche der Aussparung die Umfangs-Steuerschulter bildet, um die Segmente zum Eingriff mit der Schulter (1Oe) am Gehäuse (10) zu drücken, wenn die Steuerhülse axial durch die Betätigung der Hilfsverbindung verlagert wird.

9. Ventil für eine unterirdische Quelle, mit einem Gehäuse, welches einen ringförmigen Ventilsitz bildet, der einen Hauptströmungskanal für Strömungsmittel umgibt, und einem verlagerbaren Ventilkopf, der in eine Schließstellung beweglich ist, in welcher er sich quer

zum Strömungskanal des Strömungsmittels erstreckt und dichtend in Eingriff mit dem Ventilsitz steht, wobei der Strömungsmitteldruck unterhalb des Ventilkopfes diesen in Dichtungseingriff hält, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

eine kreisringförmige Betätigungseinrichtung (20), welche verschieblich im Hauptströmungskanal für das Strömungsmittel angebracht ist und in einer Richtung durch den ringförmigen Ventilsitz (17a)

32 Ί 62 A

hindurch zum Verschieben des Ventilkopfes (15) in die offene Stellung bezüglich dem ringförmigen Ventilsitz beweglich ist,

- eine Einrichtung zum Aufbringen von Strömungsmitteldruck auf die obere Endfläche der ringförmigen Betätigungseinrichtung, um diese in der einen Richtung zum Öffnen des Ventilkopfes zu drücken,
eine Federeinrichtung (21), welche der Bewegung der Betätigungseinrichtung in der genannten einen Richtung entgegengerichtet ist, eine radial verlagerbare Verriegelungseinrichtung (40), welche in der Wand der ringförmigen Betätigungseinrichtung angeordnet ist, - eine federnde Einrichtung (52) , welche normalerwiese die radial verlagerbare Verriegelungseinrichtung in einer radial eingefahrenen Stellung hält,
das Gehäuse (10) weist eine Schulter (1Oe) auf, welche auf die Verriegelungseinrichtung ausgerichtet werden kann, wenn die ringförmige Betätigungseinrichtung in der einen Richtung bis in ihre Ventil-Öffnungsstellung bewegt ist, eine Verriegelungshülse (50) , welche in der kreisringförmigen Betätigungseinrichtung zur begrenzten Axialbewegung angebracht ist, die Verriegelungshülse trägt eine Umfangs-Steuerkurve, welche mit der radial eingefahrenen Verriegelungseinrichtung in Eingriff bringbar ist, um

diese zum Eingriff mit der Schulter auszufahren, und eine Einrichtung für einen Hilfsanschluß bzw. eine Hilfsleitung an der Verriegelungshülse, um es dieser zu gestatten, axial durch Betätigung der Hilfsverbindung bzw. Hilfsverbindungsleine axail verlagert zu werden, um vorübergehend die ringförmige Betätigungseinrichtung und den Ventilkopf in der offenen Lage zu verriegeln.

10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die radial verlagerbare Verriegelungseinrichtung mehrere identische Segmente (40) aufweist, welche jeweils in einer Umfangsan-Ordnung radialer Öffnungen in der Wand der ringförmigen Betätigungseinrichtung (20) verschieblich sind, daß die Verriegelungshülse (50) eine äußere, ringförmige Aussparung (51) aufweist, welche normalerweise die innren Enden der Segmente aufnimmt, und daß eine Endfläche der Aussparung die Umfangs-Steuerschulter bildet, um die Segmente radial nach außen zum Untergreifen der Schuler (1Oe) am Gehäuse (10) zu drücken, wenn die Steuerhülse axial durch Betätigung der HilfsVerbindung verlagert wird.

11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die begrenzte Axialbewegung der Verriegelungshülse (50) bezüglich der ringförmigen Betätigungseinrichtung (20) durch eine erste Stift- und Schlitzeinrichtung (53,20k) bestimmt ist, sowie eine Feder, welche zwischen der Verriegelungshülse und der ringförmigen Betätigungseinrichtung angeordnet ist und die Verriegelungsringaussparung in axialer Ausrichtung auf die Verriegelungssegmente gegen die Spannwirkung jener Feder hält, welche die Verriegelungshülse in der einen Richtung drückt, und daß die erste Stift- und Schlitzeinrichtung einen Stift (53) umfaßt, der durch Handhabung der Verriegelungshülse (50) abscherbar ist, wobei die vorüber-

gehende Verriegelung der ringförmigen Betätigungseinrichtung in ihrer Ventil-Öffnungsstellung eine ständige Verriegelung wird, indem der Stift der ersten Stift- und Schlitzeinrichtung abgeschert wird, um es der Verriegelungshülse zu gestatten, sich

zu verschieben und ständig die Verriegelungssegmente in ihren Verriegelungslagen zu halten.

12. Ventil nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch eine zweite, einen nicht abscherbaren Stift (54) und Schlitz (20m) aufweisende Einrichtung zwischen der ringförmigen Betätigungseinrichtung (20) und der Verriegelungshülse (50), um die Bewegung der Verriegelungshülse auf jene zu begrenzen, welche für die ständige Verriegelung der ringförmigen Betätigungseinrichtung in der offenen Stellung des Ventils erforderlich ist.

13. Ventil nach einem der Ansprüche 8,9 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (40a, 1Oe) der Verriegelungseinrichtung und der Schulter in ihrer Eingriffsstellung nach unten und innen geneigt sind, wobei eine anfängliche, nach unten gerichtete Bewegung der ringförmigen Betätigungseinrichtung (20) erforderlich ist, um das Einfahren der Verriegelungseinrichtung in die unverriegelte Stellung zu gestatten.

14. Ventil zur Anbringung in einer unterirdischen Quelle, mit einem Gehäuse, welches einen ringförmigen Ventilsitz bildet, der einen Hauptströmungskanal für

° Strömungsmittel umgibt, und einem verschieblichen Ventilkopf, der in eine Schließlage beweglich ist, in welcher er sich quer zum Hauptströmungskanal für das Strömungsmittel erstreckt und dichtend in den Ventilsitz eingreift, wobei der Strömungsmitteldruck

unterhalb des Ventilkopfes diesen in Dichtungseingriff hält, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

eine Betätigungseinrichtung (20), welche verschieblich innerhalb des Gehäuses (10) angebracht

ist,

- eine Einrichtung zum Bewegen der Betätigungseinrichtung in Längsrichtung, um eine Kraft auf den Ventilkopf aufzubringen, welcher dem hierauf ein-

wirkenden Strömungsmitteldruck entgegengesetzt ist,

- der Ventilkopf (15) weist eine Durchgangsöffnung (15d) auf,

- ein Ventilschaft (34), der sich durch die Öffnung hindurch erstreckt und eine Einrichtung (33) am Ventilschaft (34) zum Abdichten der öffnung durch die Bewegung des Ventilschaftes, eine fedex de Einrichtung (36), welche im Ventilkopf angebracht ist, um den Ventilschaft zum Abdichten der Öffnung anzustellen,

- ein vergrößerter Abschnitt (35), der am Ventilschaft befestigt ist und im Längsweg der Betätigungseinrichtung angeordnet ist, wobei die anfängliche Längsbewegung der Betätigungseinrichtung den Ventilcchaft in der einen Richtung zum Aufmachen der öffnung verschiebt, um den Strömungsmitteldruck oberhalb und unterhalb des Ventilkopfes auszugleichen, gefolgt von der Längsbewegung der Betätigungseinrichtung und des Ventilkopfes zum Öffnen des Hauptströmungskanales für das Strömungsmittel,

eine radial verschiebliche Verriegelungseinrichtung (40), welche in der Wand der ringförmigen Be-

^5 tätigungseinrichtung angebracht ist, eine federnde Einrichtung (52), welche normalerweise die radial verschiebbare Verriegelungseinrichtung in einer radial eingezogenen Lage hält,

- das Gehäuse weist eine Schulter (1Oe) auf, welche

auf die Verriegelungseinrichtung ausgerichtet werden kann, wenn die ringförmige Betätigungseinrichtung in der einen Richtung bis in die Lage zum Öffnen des Ventils bewegt wurde, eine Verriegelunashülse (50), welche in der ringförmigen Betätigungseinrichtung zur begrenzten Axialbewegung angebracht ist,

- die Verriegelungshülse trägt eine Umfangs-Steuer-

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schulter, welche mit der radial eingefahrenen Verriegelungseinrichtung in Eingriff bringbar ist, um die Verriegelungseinrichtung auszufahren, damit ein Eingriff mit der dieser zugewandten Schulter hergestellt wird, und eine Verbindungseinrichtung für einen Hilfsanschluß bzw. eine Hilfsleitung an der Verriegelungshülse, um es der Verriegelungshülse zu gestatten, axial durch Betätigung der HilfsVerbindung vorübergehend die ringförmige Betätigungseinrichtung und den Ventilkopf in der genannten, offenen Lage zu verriegeln.

15. Ventil nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die radial verschiebliche Verriegelungseinrichtung mehrere, identische Segmente (40) umfaßt, welche jeweils in einer Umfangsanordnung radialer öffnungen in der Wand der ringförmigen Betätigungseinrichtung (20) verschieblich sind, daß die Verriegelungshülse (50) eine äußere, ringförmige Aussparung (51) aufweist, welche normalerweise die inneren Enden der Segmente aufnimmt, und daß eine Endfläche der Aussparung die Umfangs-Steuerschulter bildet, um die Segmente radial nach außen zum Untergreifen der Schulter (10e) am Gehäuse (10) zu drücken, wenn die Verriegelungshülse axial durch Handhabung der HilfsVerbindung verschoben wird.

16. Ventil nach Anspruch 15, dadurch g e k e η η -

^u zeichnet, daß die begrenzte Axialbewegung der Verriegelungshülse (50) relativ zur ringförmigen Betätigungseinrichtung (20) durch eine erste Stift- und Schlitzeinrichtung (53,20k) bestimmt ist, sowie eine Feder, die zwischen der Verriegelungshülse (50)

und der ringförmigen Betätigungseinrichtung angeordnet ist, wobei die ringförmige Betätigungseinrichtung die Verriegelungs-Ringaussparung (51) in . axialer Ausrichtung auf die Verriegelungshülse in

einer Richtung hält, und daß die erste Stift- und Schlitzeinrichtung einen Stift (53) umfaßt, der durch Betätigung der Verriegelungshülse abscherbar ist, wobei die vorübergehende Verriegelung der ringförmigen Betätigungseinrichtung in ihrer Stellung zum öffnen des Ventils zu einer ständigen Verriegelung wird, in dem der Stift der erste Stift- und Schlitzeinrichtung abgeschert wird, wobei c~ der Verriegelungshülse gestattet wird, sich zu verschieben und ständig die Verriegelungssegmente in ihren Verriegelungsstellungen zu halten.

17. Ventil nach Anspruch 16, ferner g e k e η η zeichnet durch eine zweite Einrichtung mit einem nicht-abscherbaren Stift (54) und einem Schlitz (20m), welche zwischen der ringförmigen Betätigungseinrichtung (20) und der Verriegelungshülse (50) wirksam ist, um die Bewegung der Verriegelungshülse auf jene zu begrenzen, die zum ständigen Verriegeln der ringförmigen Betätigungseinrichtung in ihrer das Ventil öffnenden Stellung erforderlich ist.