DE68906299T2

DE68906299T2 - Verbindung fuer verankerungsleine.

Info

Publication number: DE68906299T2
Application number: DE8989300025T
Authority: DE
Inventors: Gary L Galle
Original assignee: Cooper Industries LLC
Current assignee: Cameron International Corp
Priority date: 1988-03-23
Filing date: 1989-01-04
Publication date: 1993-08-12
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: NO176430B; EP0334464A3; EP0334464B1; US4869615A; NO176430C; NO891139L; EP0334464A2; DE68906299D1; NO891139D0

Description

HINTERGRUND

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Verbindung für ein Spannbein und insbesondere auf eine lösbare Verriegelung für eine solche Verbindung, die durch einfache axiale Bewegung des inneren Beinteils zusammengesetzt und gelöst werden kann.
Derzeit werden Offshore-Plattformen verwendet, die Schwimmer haben, wobei diese Plattformen durch Spannbeine in Stellung gehalten werden und die Spannbeine an einer Aufnahme befestigt sind, die auf einer Schablone am Meeresboden gehalten ist. Es versteht sich bei solchen Plattformen, daß die Beine, die die Aufnahme am Meeresboden und die Schwimmplattform verbinden, auf Spannung gehalten werden, um die Stabilität der Plattform zu erhöhen. Solche Spannverankerungen schließen den Gebrauch von Kabeln, rohrförmigen Teilen und soliden Teilen, wie auch von Spannverankerungselementen ein. Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Spannbeinverbindung, die ein schnelles und einfaches Verbinden zwischen verbindenden Verbindungsteilen und eine einfache und zwangsweise Freigabe des verbindenden Verriegelungsmechanismusses durch Absenken des oberen Teils erlaubt.
US-Patent Nr. 3,452,815 offenbart einen Verriegelungsmechanismus für Verbindungsseile, die von einem Wasserfahrzeug zu einer Unterseebohrung laufen, wobei der Verriegelungsmechanismus Verriegelungsklauen aufweist, die mit einer Umfangsnut in dem Pfeiler oder der Spindel zusammenwirkt und getragen wird und andere Teile und mit einer Betätigungseinrichtung zum Festsetzen der Klauen in Verriegelungsstellung und einer Voreinstelleinrichtung einschließlich der Verwendung eines Gewichtes, daß von der Oberfläche heruntergelassen wird, um in die Betätigungseinrichtung einzugreifen und diese in eine Verriegelungsfreigabestellung zu bewegen. US-Patent Nr. 4,651,818 offenbart einen Rohrstopfen, der durch Klauen verriegelt ist, die in einem inneren Rezeß innerhalb des rohrförmigen Körpers hineinragen, in dem der Stopfen gelagert ist. Der Nocken ist eine Buchse, die auf der Stange zum Verriegeln und Freigeben der Klauen aus ihrer Verriegelungsstellung verschieblich ist.
US-Patent Nr. 4,611,953 offenbart einen Spanngliedbodenverbinder für eine Spannbeinplattform. Dieser Aufbau stellt eine Verbindung eines rohrförmigen Spannbeinspanngliedes in die Aufnahme in der Ankerschablone, die auf dem Meeresboden angeordnet ist, zur Verfügung. Diese Verbindung weist Klauen auf, die zum Eingriff in einen inneren Rezeß in der Aufnahme verwendet werden und Keile, die, wenn sie in dem Rezeß abgesenkt werden, eine relative Bewegung der Klauen bewirken, um sich dann in eine inaktive Stellung zu bewegen, wodurch ein Entfernen des Spanngliedes aus der Aufnahme möglich ist. Dies ist möglich, da die Klauen auf einer Trägerbuchse angeordnet und die Keile von dem Körper weg angebracht sind, aber in einer Stellung, um in einen Ring einzugreifen, der mit der Trägerbuchse verbunden ist, so daß, wenn die Keile im Anschluß an den inneren Rezeß nach oben fahren, sie die Trägerbuchse nach oben bewegen und die Klauen werden nach oben in eine zurückgezogene Stellung gebracht, so daß die Vorrichtung aus der Aufnahme zurückgezogen werden kann. US-Patent Nr. 4,451,056 offenbart eine andere Unterwasserspannungsverbindung zur Verwendung in einem Offshore-Verankerungs-System.
US-Patent Nr. 3,448,799 offenbart eine Bohrlochvorbereitungseinheit, die nockengesteuerte Verriegelungsklauen verwendet, um eine Klemmverbindung zwischen dem Steigrohrkopf und der Förderleitung in einem unterseebohrloch zur Verfügung zu stellen.
US-Patent Nr. 3,071,118 offenbart den Gebrauch eines Ringes, der abhängige flexible Verriegelungsfinger hat, die in äußere Nuten in einem rohrförmigen Teil eingreifen und, wenn sie in Eingriffsstellung sind, wird eine Buchse in eine umgebende Anordnung zu der Außenseite der Finger gebracht, um sie in ihrer Verriegelungsstellung zu halten.
US-A-4451056 beschreibt eine Spannbeinverbindung, in der ein Spannbein in einer Aufnahme durch ein Verriegelungselement in Art eines geteilten Ringes verriegelt werden kann, wobei das Element für gewöhnlich nach außen hin beaufschlagt ist, um an einer Schulter auf der Aufnahme einzugreifen. Ein Freigabeelement ist vorgesehen, um das Verriegelungselement zu lösen und ein Zurückziehen des Spannbeines zu ermöglichen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Spannbeinverbindung zur Verfügung zu stellen, die leicht in der Verriegelungsstellung zu verbinden und leicht zu lösen und aus der Verriegelungsstellung herauszuziehen ist.
Eine andere Aufgabe ist es, eine verbesserte Spannbeinverbindung zur Verfügung zu stellen, die einen einfachen Aufbau hat, der nicht auf Federn zur Freigabe des Verriegelungselementes aus seiner Verriegelungsstellung aufbaut.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Spannbeinverbindung vorgesehen mit einer Aufnahme, die ein vergrößertes Ende hat, einer oberen Oberfläche, die nach innen und weg von dem vergrößerten Ende abgeschrägt ist, einer ersten Bohrung am inneren Bereich der oberen Oberfläche und die sich von dort nach unten hin erstreckt, einem Rezeß unterhalb der ersten Bohrung, der einen vergrößerten Durchmesser in Bezug auf die erste Bohrung hat, einer oberen nach unten gerichteten Schulter am oberen Ende des Rezesses, einer unteren nach oben gerichteten Schulter am unteren Ende des Rezesses und einer Bohrung unterhalb der nach oben gerichteten Schulter, die sich durch die übrige Aufnahme erstreckt, einem Spannbein, das ein Ende aufweist, das innerhalb der oberen Bohrung in dem vergrößerten Ende der Aufnahme gelandet ist, wobei das Ende des Spannbeins eine untere nach oben gerichtete äußere Schulter zwischen einer größeren äußeren Durchmesserfläche und einer Zwischenaußenfläche hat, deren Durchmesser geringer ist als der der großen Fläche und einer oberen nach oben gerichteten äußeren Schulter, zwischen der Zwischenaußenfläche und einer kleineren äußeren Durchmesserfläche, einem Verriegelungselement, daß für gewöhnlich nach außen hin zur Anordnung auf der unteren nach oben gerichteten äußeren Schulter beaufschlagt ist und sich radial nach außen hin von der größeren äußeren Durchmesserfläche des Spannbeinendes erstreckt, um eine Verriegelung zu gewährleisten, wenn es in Eingriff mit der nach unten gerichteten Schulter des Rezesses der Aufnahme angeordnet ist, und Freigabemitteln zum Bewirken der Freigabe der Verriegelungsmittel, um ein Zurückziehen des Spannbeines zu erlauben, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabemittel einen Freigabering aufweisen, der in dem Rezeß der Aufnahme angeordnet ist und eine rohrförinige Gestalt mit einer inneren Oberfläche hat, deren innerer Durchmesser geringfügig größer ist als der größte äußere Durchmesser des Spannbeinendes, wobei das Absenken des Spannbeinendes in die obere Bohrung des vergrößerten Endes der Aufnahme das Verriegelungselement in Eingriff zwischen der oberen Rezeßschulter und der unteren äußeren Schulter auf dem Spannbeinende absenkt, um das Spannbein in Eingriffsstellung innerhalb der Aufnahme zu verriegeln, während die Verbindung auf Spannung gehalten wird, wobei das Absenken des Spannbeines von seiner Verriegelungsstellung eine Eingriffsstellung zwischen dem Verriegelungselement und der aufgerauhten inneren Oberfläche des Freigaberinges zur Verfügung stellt, um das Verriegelungselement in Stellung auf der oberen Schulter auf dem Spannbeinende mit dem Eingriff des Freigaberings durch das Verriegelungselement zu bewegen und wobei Mittel zwischen dem Verriegelungselement und dem Freigabering wirken, um die Eingriffsstellung während der Aufwärtsbewegung des Freigaberings und des Verriegelungselementes zu erhalten, bis das Verriegelungselement an der oberen Rezeßschulter vorbeigekommen ist, um es hierdurch dem Spannbein zu ermöglichen, aus der Aufnahme zurückgezogen zu werden, und die Eingriffsstellung des Freigaberinges mit der oberen Rezeßschulter, es dem Spannbeinende ermöglicht, diese zu passieren, wenn es zurückgezogen wird.
Die Erfindung wird nun anhand nur eines Beispieles mit besonderem Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 eine teilweise Schnittansicht einer Form der verbesserten Verbindung nach der vorliegenden Erfindung, die die Stellung der Einzelteile zeigt, wenn ihr Verbinden beginnt.
Fig. 2 ist eine andere teilweise Schnittansicht der erfindungsgemäßen Form, die in Fig. 1 gezeigt ist, in der aber der Eintritt des Spannbeins in die Aufnahme gezeigt ist.
Fig. 3 ist eine andere ähnliche Ansicht, die den Eintritt des Spannbeins in die Aufnahme zeigt, der ausreichend ist, um das Verriegelungselement zum Verriegelungseingriff mit der oberen nach unten gerichteten Schulter des inneren Verriegelungsrezesses in der Aufnahme freizugeben.
Fig. 4 ist eine andere ähnliche Ansicht, die die verriegelte Stellung des Spannbeines zeigt, nachdem es gespannt ist.
Fig. 5 ist eine andere ähnliche Ansicht, die das Absenken des Spannbeins zum unteren Ende des Aufnahmerezesses zeigt, um einen Eingriff zwischen dem Verriegelungselement und dem Freigabeelement zur Verfügung zu stellen.
Fig. 6 ist eine andere ähnliche Ansicht, die das Anheben des Spannbeines mit dem Verriegelungselement zeigt, wobei dieses noch in Eingriff mit dem Freigabeelement ist und das Freigabeelement ist in Eingriff mit der oberen inneren Aufnahme-Rezeßschulter.
Fig. 7 ist eine andere ähnliche Ansicht, die die Bewegung des Spannbeines und seines Verriegelungselementes durch die obere Bohrung der Aufnahme zeigt und die Rückführung des Freigabeeleinentes zu der unteren Schulter des inneren Aufnahmerezesses.
Fig. 8 ist eine andere ähnliche Ansicht, die das Zurückziehen des Spannbeines und ihres Verriegelungselementes zeigt, wenn sie von dem oberen Ende der Aufnahmebohrung zurückgezogen werden.
Fig. 9 ist eine andere ähnliche Ansicht einer Form der vorliegenden Erfindung, die ein Spannbein zeigt, das in der Aufnahme verriegelt ist. Fig. 9A ist eine teilweise Schnittansicht im Detail des Aufbaus der Verriegelungsfinger und ihrer Stellung in Bezug auf die Verriegelungsschultern, wenn sie sich in Verriegelungseingriff befinden.
Fig. 10 ist eine andere ähnliche Ansicht des Aufbaus nach Fig. 9 mit seinem Verriegelungselement, in das von dem Freigabeelement eingegriffein wird.
Fig. 11 ist eine andere ähnliche Ansicht des Aufbaus nach Fig. 9, das das Freigabeelement zeigt, welches das Verriegelungselement außer Verriegelungseingriff mit der oberen inneren Aufnahmerezeßschulter hält, um ein vollständiges Zurückziehen des Spannbeines und seines Verriegelungselements daraus zu erlauben.
Fig. 12 ist eine andere ähnliche Querschnittsansicht einer noch anderen geänderten Form der verbesserten Verbindung, die einen mechanischen Freigabemechanismus hat, für den Fall, wenn die normalen Freigabemittel außer Betrieb sind.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die Verbindung 10 für ein Spannbein bzw. eine Verankerungsleine eine Aufnahme 12 auf, die in an sich bekannter Art und Weise auf einer (nicht gezeigten) Ankerschablone abgestützt ist, die am Grund des Meeres (nicht gezeigt) verankert ist, und ein Spannglied oder Spannbein 14, das in der anfänglichen Eintrittsphase in das obere Ende der Aufnahme 12 gezeigt ist, sowie Verriegelungsmittel 16 und Freigabemittel 18. Die Aufnahme 12 weist einen rohrförmigen Körper 20 auf, der eine Bohrung 22 hat, die sich nach oben hin in ihrem unteren Ende hoch zu dem unteren Ende eines Rezesses 24 erstreckt, der durch eine untere Schulter 26 gebildet wird, die nach oben hin gerichtet ist. Rippen 28 sind innerhalb der Bohrung 22 wie gezeigt angeordnet und stützen eine untere Führungsplatte 30, die kegelstumpfförmig ausgebildet und dazu angepaßt ist, mit dem unteren Ende des Spanngliedes 14 zusammenzuwirken und dieses zu führen, wie dies in folgendem beschrieben wird. Das obere Ende des Rezesses 24 endet in einer nach unten ausgerichteten Schulter 32. Die obere Innenseite des Körpers 20 setzt sich oberhalb der Schulter 32 mit einer geraden Bohrung 34 fort. Rippen 36 sind auf der Außenseite des Körpers 20 in stützender Anordnung zur oberen Führungsplatte 38 befestigt, die allgemein kegelstumpfförmig ist, wie auch die obere Oberfläche 40 des Körpers 20, um das Einsetzen des Spanngliedes 14 in die Aufnahme 12 zu unterstützen.
Das gezeigte Spannglied 14 ist ein rohrförmiges Teil, das aber auch aus einem massiven stabförmigen Teil bestehen kann, abhängig von den Aufbauerfordernissen für jede einzelne bestimmte Installation. Das untere Ende des Spanngliedes 14 befindet sich mit einer kugelförmigen Oberfläche 42 in Eingriff, die auf der Platte 44 vom Stachel 46 abgestützt ist. Der Stachel 46 weist eine rohrförmige Verlängerung 48 auf, die an ihrem oberen Ende an einer kegelstumpfförmigen Stütze 50 befestigt ist, an der die Platte 44 befestigt ist. Elastische Haltemittel 52 sind gezeigt, die zwischen der äußeren Außenfläche 54 an dem unteren Ende des Spanngliedes 14 und der unteren Innenseite des Verriegelungsstützringes 56, wie gezeigt, angeordnet sind. Bei solchen elastischen Haltemittel kann es sich um jede geeignete Einrichtung handeln, die den gewünschten Freiheitsgrad der Bewegung zwischen den Einzelheiten zur Verfügung stellt. Das untere Ende des Verriegelungsstützringes 56 wird durch das obere Ende der Stütze 50 abgestützt, wobei der Ring einen äußeren Aufbau aufweist, mit einer oberen zylindrischen Oberfläche 58, auf der ein Dichtring 60 etwa im Mittelbereich davon angebracht ist, einer nach unten und nach außen abgeschrägten Oberfläche 62, einer kurzen zylindrischen Oberfläche 64, die in einer Verriegelungsschulter 66 endet und einer zylindrischen Oberfläche 68 unterhalb der Schulter 66, die einen Durchmesser hat, der kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung 34, so daß der Ring 56 leicht dort hindurchgeführt werden kann, wenn er korrekt mit der Achse der Aufnahme 12 ausgefluchtet ist. Ein Verriegelungselement 70 wird normalerweise um die Oberfläche 64 herum in Stellung gehalten und befindet sich in Eingriff mit der Schulter 66. Bei dem Verriegelungselement, daß in den Figuren 1 bis 8 gezeigt ist, handelt es sich um einen geteilten Ring, der vorgespannt ist, um eine im wesentlichen freie Stellung zu haben, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist, aber genügend Kontraktionsfreiheit hat, so daß er sich in einen festen Eingriff um den unteren Bereich der zylindrischen Oberfläche 58 unterhalb des Dichtringes 60 bewegen wird, wie dies im folgenden beschrieben und gezeigt ist.
Während des Betriebes wird das Spannbein 14 in das obere Ende der Aufnahme 12 abgesenkt, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist. In dieser Stellung hat das Spannbein 14 die Stachelverlängerung 48 teilweise innerhalb der unteren Führungsplatte 30 angeordnet und befindet sich mit seiner Achse in einem Winkel zur Achse der Aufnahme 12. Dieses Zusammenwirken der Stachelverlängerung 48 und Platte 50 mit der unteren Führungsplatte 30 und der oberen Oberf läche 40 des Körpers 20 während des kontinuierlichen Absenkens des Spannbeins 14 bringt die beiden Achsen in Übereinstimmung miteinander und erlaubt weiterhin den Eintritt des Verriegelungsstützringes 58 in die Bohrung 34 des Körpers 20.
Sein Eintritt dort hinein bringt den Dichtring dazu, in Eingriff mit der Wandung der Bohrung 34 zu kommen und führt auch das Verriegelungselement 70 nach oben von der Oberfläche 64 und nach innen in Eingriff mit den Oberflächen 62 und 58 mit, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist.
Eine Abwärtsbewegung des Spannbeins 14 in die Stellung, die in Fig. 3 gezeigt ist, bringt das Verriegelungselement 70 frei, so daß es sich auf seinen freien Durchmesser vergrößert und in Eingriff mit der Verriegelungsschulter 66 ausfährt. An diesem Punkt wird das Absenken des Spannbeines 14 abgestoppt und eine Spannung wird auf das Bein 14 ausgeübt, so daß es sich nach oben bewegt und das Verriegelungselement 70 in Eingriff mit der Schulter 32 bringt, um das Spannbein 14 in dieser Position, die in Fig. 4 gezeigt ist, sicher zu verriegeln. Der gewünschte Grad der Spannung kann dann auf das Spannbein 14 aufgebracht werden, so daß ein gewünschter Ankerplatz für den (nicht gezeigten) Schwimmeraufbau zur Verfügung gestellt wird, zu dem sich das Spannbein 14 erstreckt.
In dem Falle, wenn es gewünscht ist, das Spannbein 14 von seinem Eingriff in die Aufnahme 12 einzuholen, ist es lediglich erforderlich, das Spannbein 14 von der Spannung zu entlasten und es ihm zu ermöglichen, innerhalb der Aufnahme 12 in die Stellung, die in Fig. 5 gezeigt ist, abgesenkt zu werden. In dieser Stellung ist das Verriegelungselement 70 über die Oberfläche 64 bewegt worden und befindet sich in Eingriff mit der abgeschrägten Oberfläche 62 und der oberen zylindrischen Oberfläche 58. Zusätzlich ist die Außenseite des Verriegelungselementes 70, das eine Nut 72 aufweist, in Eingriff mit der Rändeloberfläche 74 im Inneren der Freigabebuchse 76 bewegt worden. Die Freigabebuchse 76 liegt in ihrer inaktiven Stellung auf der Schulter 26, bis sie mit dem Verriegelungselement 70 in Eingriff kommt. Nachdem die vorstehenden äußeren Bereiche des Verriegelungselementes 70 oberhalb und unterhalb der Nut 72 in die gerändelte Oberfläche 74 auf der Freigabebuchse 76 eingegriffen haben, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist, wird das Spannbein 14 angehoben. Während des Anhebens des Spannbeins 14 wird auch die Freigabebuchse 76 angehoben, bis sie mit der Schulter 32 in Kontakt kommt, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist. Dieses Zusammenwirken verhindert eine weitere Aufwärtsbewegung der Freigabebuchse 76 und dann bewegen sich der Verriegelungsring 56 zusammen mit dem Dichtring 60 und dem Verriegelungselement 70 nach oben durch das Innere der Bohrung 34, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist. In dieser Stellung wird das Verriegelungselement 70 von der Innenseite der Freigabebuchse 76 entkoppelt und es fällt in den Rezeß 24 zurück nach unten, um sich auf die untere Schulter 26 aufzulegen. Danach wird das Einholen des Spannbeines 14 durch einfaches Anheben von ihm beendet und es verläßt den Innenraum der Aufnahme 12, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist und es wird zur Oberfläche zurückgeholt oder erneut verbunden, je nach Wunsch.
Es sollte erwähnt werden, daß die Freigabebuchse 76 mit ihrer inneren gerändelten Oberfläche 74 oder einer anderen geeigneten Oberfläche, die eine ausreichende Reibungskraft zwischen der Buchse 76 und dem Verriegelungselement 70 zum Anheben der Buchse 76 in Eingriff mit der oberen Schulter 32 zur Verfügung stellt, als Freigabeeinrichtung 18 wirkt, die eine vollständige Freigabe der Verriegelung zwischen dem unteren Ende des Spannbeines 14 und der Aufnahme 12 ermöglicht.
Eine andere Art der Spannbeinverbindung 80, die in den Fig. 9, 10, 11 und 12 gezeigt ist, ist ähnlich der Verbindung 10, aber ihre Verriegelungsmittel 82, die das untere Ende des Spannbeins 84 innerhalb des Innenraums der Aufnahme 86 halten, haben einen anderen Aufbau. Die Aufnahme 86 weist einen rohrförmigen Körper 88 auf, der äußere Rippen 90 hat, die sich in stützender Beziehung zu einer oberen Führungsplatte 92 befinden, die einteilig mit dem Körper 88 ist oder in geeigneter Weise daran befestigt sein kann, wie beispielsweise durch Schweißen, um eine Fortführung nach oben und nach außen der oberen abgeschrägten Oberfläche 94 des Körpers 88 zur Verfügung zu stellen. Eine untere Bohrung 96 des Körpers 88 erstreckt sich nach oben, um sich mit der Oberfläche 98 zu kreuzen, die nach oben und nach außen hin abgeschrägt ist und erstreckt sich zu einer nach oben hin gerichteten Schulter 100. Die Schulter 100 bildet das untere Ende eines inneren Rezesses 102 innerhalb des Körpers 88, der sich nach oben hin zu einer nach unten hin gerichteten Schulter 104 erstreckt. Die Schulter 104 ist in einem Einsatz 106 ausgebildet, der aus einem härteren Material als der Körper 88 besteht, so daß er daran gehindert wird, eingedrückt zu werden, wenn er Spannungsbelastungen ausgesetzt ist, die darauf durch die Verriegelungsmittel 82 ausgeübt werden, wie im folgenden beschrieben wird. Eine Bohrung 108 oberhalb der Schulter 104 ist geradlinig ausgebildet und kreuzt einen inneren Rand der Oberfläche 94, wie dies gezeigt ist.
Das Spannbein 40 weist eine kugelförmige Oberfläche 110 auf, die mit der unteren Innenseite des Beines 84 in Eingriff steht und gewährleistet eine Zentrierung des Beines 84, wenn es sich drehend darum bewegt. Elastische Haltemittel 112 befinden sich mit der Innenseite des Verriegelungsringes 114 in Eingriff und gewährleisten die Bewegungsfreiheit, die aufgrund geringfügiger winkliger Richtungsabweichungen erforderlich ist, die beim Gebrauch des Spannbeins 84 vorkommen. Die elastischen Haltemittel 112 entsprechen den elastischen Haltemittel 52, die oben beschrieben wurden. Eine kugelförmige Oberfläche 110 wird durch ein Kugelsegment 116 zur Verfügung gestellt, das auf der Stützplatte 118 angebracht ist, das wiederum an der unteren Außenseite des Verriegelungsrings 114 befestigt ist und ein Stachel 120 erstreckt sich davon nach unten hin, wie gezeigt.
Ein Verriegelungselement 122, in der Form der Erfindung, die in den Figuren 9 bis 12 gezeigt ist, ist ein Verriegelungsring 124, der eine Vielzahl von flexiblen Fingern hat, abhängig von dem Ring 124. Die Finger 126 weisen einen Streifen 128 auf, der sich vom unteren Ende des Ringes 124 zu einem vergrößerten Ende 130 des Fingers 126 erstreckt. Das vergrößerte Ende 130 weist eine untere innere abgeschrägte Oberfläche 132 und eine obere äußere abgeschrägte Oberfläche 134 auf. Eine ringförmige Platte ist am oberen Ende des Verriegelungsringes 124 durch geeignete Befestigungsmittel 138 befestigt, wie beispielsweise Kopfschrauben, und erstreckt sich davon nach außen hin, um einen Anschlag für die Aufwärtsbewegung des Verriegelungsringes 124 zur Verfügung zu stellen. Die obere und äußere Oberfläche 140 auf dem Verriegelungsring 114 ist nach unten hin und geringfügig nach innen hin auf eine nach oben gerichtete Schulter 142 abgeschrägt. Die Oberfläche 144 unmittelbar unterhalb der Schulter 142 ist nach unten hin und nach außen hin geneigt und wirkt in Verriegelungsstellung mit der unteren inneren geneigten Oberfläche 132 auf dem vergrößerten Ende 130 der Finger 136 zusammen. Eine zylindrische Oberfläche 146 erstreckt sich nach unten hin unterhalb der Oberfläche 144 und hat einen Durchmesser, der ausreichend klein ist, um es dem Verriegelungsring 114 zu ermöglichen, durch die Bohrung 108 geführt zu werden.
Die Verriegelungsmittel sind, wie in Fig. 9 gezeigt, mit dem vergrößerten Ende 130 der Finger 126 in Verriegelungsstellung, wobei die Finger sich zwischen der Schulter 104 und der abgeschrägten Oberfläche 144 in Eingriff befinden. In dieser Stellung befindet sich das Spannbein unter Spannung und das obere Ende des Verriegelungsringes 124 ist nach unten hin von dem überhängenden Bereich der ringförmigen Platte 136 beabstandet.
Wie bereits oben ausgeführt wurde, kann das Spannbein 84, das als ringförmiges Teil dargestellt ist, als massives Spannteil ausgebildet sein, ohne von den Merkmalen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Während des Betriebes wird das Spannbein 84 in die Bohrung 108 der Aufnahme 86 abgesenkt und der Eingriff des unteren Endes der Finger 126 bringt das Verriegelungselement 122 dazu, sich nach oben zu bewegen, bis sein Ring 124 mit der Unterseite der ringförmigen Platte 136 zusammenwirkt. Wenn es sich soweit bewegt hat, ist das vergrößerte Ende 130 der Finger 126 derart angeordnet, daß es in den unteren Bereich der abgeschrägten Oberfläche 140 oberhalb der Schulter 142 hineinragt. Dies ermöglicht es den Verriegelungsmitteln 82, durch die Bohrung 108 geführt zu werden. Wenn sich die unteren vergrößerten Enden 130 der Finger 126 in dem Rezeß unterhalb der Schulter 104 befinden, wird die Kraft, welche die Finger nach innen gebogen hält, freigegeben und die vergrößerten Enden 130 bewegen sich nach außen. Danach bringt eine Aufwärtsbewegung des Spannbeins 84 die untere innere Oberfläche 132 des vergrößerten Endes 130 dazu, mit der abgeschrägten Oberfläche 144 zusammenzuwirken und eine weitere Aufwärtsbewegung bringt die abgeschrägte Oberfläche 134 in Eingriff mit der Schulter 104, wodurch das Verriegeln der Verriegelungsmittel 82 abgeschlossen ist, was in Fig. 9 und 9a gezeigt dargestellt ist.
Eine Freigabebuchse 148 ist innerhalb des Rezesses 102 auf der Schulter 100 angeordnet. Wenn es gewünscht ist, das Spannbein 84 aus der Aufnahme 86 zu entkoppeln, wird das Spannbein 84 abgesenkt in die Stellung, die in Fig. 10 gezeigt ist, so daß die vergrößerten Enden 130 der Finger 126 innerhalb der Freigabebuchse 148 angeordnet sind und das untere Ende der Finger 126 unmittelbar über der Schulter 142 angeordnet ist. Das Anheben des Spannbeines hebt die Freigabebuchse 148 mit dem Verriegelungselement 122 an, was die Freigabebuchse 148 in Eingriff mit der Schulter 104 bringt, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist. Eine weitere Aufwärtsbewegung bringt die vergrößerten Enden 130 der Finger 126 dazu, die Bohrung 108 zu passieren und daraus herausgezogen zu werden, ohne daß für die Verriegelungsmittel 82 die Möglichkeit besteht, sich in die Arretierstellung zu bewegen.
Die Verbindung 150, die in Fig. 12 gezeigt ist, ist im wesentlichen die gleiche wie die Verbindung 80 mit der Ausnahme, daß separate Freigabemittel vorgesehen sind, so daß das Verriegelungselement 152 von seiner Verriegelungsstellung nach oben in den Rezeß oberhalb der Schulter 154 am unteren Ende der äußeren nach innen abgeschrägten Oberfläche 156 zurückgezogen werden kann. Dies erfolgt durch den Einsatz von Bolzen 158, die sich durch eine ringförmige Platte 160 erstrecken, die am oberen Ende 162 des Verriegelungsrings 164 befestigt ist. Die Bolzen 158 werden durch mehrere oder ein ferngesteuertes Fahrzeug betätigt und wirken in der Weise, um das Verriegelungselement 152 in seine zurückgezogene Stellung anzuheben. Dies ist möglich, da die Spannung auf das Spannbein 166 freigegeben ist, so daß es dem Verriegelungsring 164 möglich ist, sich genügend nach unten in der Aufnahme 168 zu bewegen, so daß das untere Ende der Finger 170 nach innen hin in ihre freigebende Stellung durch ihre Aufwärtsbewegung gegen die obere Schulter 172 hineinragt. Dies ermöglicht eine vollständige Freigabe des Verriegelungselementes 152, um ein Zurückziehen des Spannbeins 166 aus der Aufnahme 168 zu erlauben, selbst in dem Fall, daß die Freigabebuchse 174 außer Betrieb ist und nicht nach oben durch durch Eingriff der Finger 170 darein bewegt werden kann.

Claims

1. Spannbeinverbindung (10) mit einer Aufnahme (12), die ein vergrößertes Ende hat, einer oberen Oberfläche (40), die nach innen und weg von dem vergrößerten Ende abgeschrägt ist, einer ersten Bohrung (34) am inneren Bereich der oberen Oberfläche und die sich von dort nach unten hin erstreckt, einem Rezeß (24) unterhalb der ersten Bohrung (34), der einen vergrößerten Durchmesser in Bezug auf die erste Bohrung (34) hat, einer oberen nach unten gerichteten Schulter (32) am oberen Ende des Rezesses (24), einer unteren nach oben gerichteten Schulter (26) am unteren Ende des Rezesses (24) und einer Bohrung (22) unterhalb der nach oben gerichteten Schulter (26), die sich durch die übrige Aufnahme (12) erstreckt, einem Spannbein (14), das ein Ende aufweist, das innerhalb der oberen Bohrung (34) in dem vergrößerten Ende der Aufnahme (12) gelandet ist, wobei das Ende des Spannbeins eine untere nach oben gerichtete äußere Schulter (66) zwischen einer größeren äußeren Durchmesserfläche (68) und einer Zwischenaußenfläche (64) hat, deren Durchmesser geringer ist als der der großen Fläche (68) und einer oberen nach oben gerichteten äußeren Schulter (62), zwischen der Zwischenaußenfläche (64) und einer kleineren äußeren Durchmesserfläche (58), einem Verriegelungselement (70), daß für gewöhnlich nach außen hin zur Anordnung auf der unteren nach oben gerichteten äußeren Schulter (66) beaufschlagt ist und sich radial nach außen hin von der größeren äußeren Durchmesserfläche (64) des Spannbeinendes erstreckt, um eine Verriegelung zu gewährleisten, wenn es in Eingriff mit der nach unten gerichteten Schulter (32) des Rezesses (24) der Aufnahme angeordnet ist, und Freigabemitteln zum Bewirken der Freigabe der Verriegelungsmittel, um ein zurückziehen des Spannbeines (14) zu erlauben, dadurch gekennzeichnet, daß die Freigabemittel einen Freigabering (18) aufweisen, der in dem Rezeß (24) der Aufnahme angeordnet ist und eine rohrförmige Gestalt mit einer inneren Oberfläche hat, deren innerer Durchmesser geringfügig größer ist als der größte äußere Durchmesser des Spannbeinendes, wobei das Absenken des Spannbeinendes in die obere Bohrung des vergrößerten Endes der Aufnahme (12) das Verriegelungselement (70) in Eingriff zwischen der oberen Rezeßschulter (32) und der unteren äußeren Schulter (66) auf dem Spannbeinende absenkt, um das Spannbein (14) in Eingriffsstellung innerhalb der Aufnahme (12) zu verriegeln, während die Verbindung (10) auf Spannung gehalten wird, wobei das Absenken des Spannbeines (14) von seiner Verriegelungsstellung eine Eingriffsstellung zwischen dem Verriegelungselement (70) und der aufgerauhten inneren Oberfläche des Freigaberinges (18) zur Verfügung stellt, um das Verriegelungselement (70) in Stellung auf der oberen Schulter (62) auf dem Spannbeinende mit dem Eingriff des Freigaberings (18) durch das Verriegelungselement (70) zu bewegen und wobei Mittel zwischen dem Verriegelungselement (70) und dem Freigabering (18) wirken, um die Eingriffsstellung während der Aufwärtsbewegung des Freigaberings (18) und des Verriegelungselementes (70) zu erhalten, bis das Verriegelungselement (70) an der oberen Rezeßschulter (32) vorbeigekommen ist, um es hierdurch dem Spannbein (14) zu ermöglichen, aus der Aufnahme (12) zurückgezogen zu werden, und die Eingriffsstellung des Freigaberinges (18) mit der oberen Rezeßschulter (32) es dem Spannbeinende ermöglicht, diese zu passieren, wenn es zurückgezogen wird.

2. Spannbeinverbindung nach Anspruch 1, wobei das Verriegelungselement ein geteilter Ring (70) ist, der obere und untere Oberflächen hat, die der oberen Rezeßschulter (32) und der unteren Spannbeinschulter (66) entsprechen.

3. Spannbeinverbindung nach Anspruch 1, wobei das Verriegelungselement ein Ring (124) ist, der eine Vielzahl von abhängigen flexiblen Fingern (126) mit Verriegelungsoberflächen (132, 134) auf ihren Enden hat.

4. Spannbeinverbindung nach Anspruch 1 mit Mitteln (52) zum flexiblen Anbringen des Spannbeins (14) innerhalb des Spannbeinendes.

5. Spannbeinverbindung nach Anspruch 1, mit mechanischen Mitteln (158, 160) zum zwangsweisen Freigeben des Verriegelungselementes (152) von der Außenseite des Spannbeinendes.

6. Spannbeinverbindung nach Anspruch 5, wobei die mechanischen Mittel eine Platte (160) aufweisen, die am oberen Ende des Spannbeinendes befestigt ist, und Schraubmittel (158), die sich durch die Platte erstrecken und in das Verriegelungselement (152) hineingeschraubt sind, so daß die Drehung der Schraubmittel das Verriegelungselement dazu bringt, auf das Niveau mit ihrer unteren Schulter angehoben zu werden, die oberhalb der oberen Schulter (154) des Spannbeins angeordnet ist, um ein Zurückziehen des Spannbeins aus der Aufnahme zu erlauben.

7. Spannbeinverbindung nach Anspruch 1, mit einer gerändelten Oberfläche auf der Innenseite des Freigaberings (18) zum haltenden Eingriff des Verriegelungselementes (70) während der Entnahme des verriegelungselementes aus dem Aufnahmerezeß.