NO315671B1 - Hydraulisk kobling - Google Patents
Hydraulisk kobling Download PDFInfo
- Publication number
- NO315671B1 NO315671B1 NO19961673A NO961673A NO315671B1 NO 315671 B1 NO315671 B1 NO 315671B1 NO 19961673 A NO19961673 A NO 19961673A NO 961673 A NO961673 A NO 961673A NO 315671 B1 NO315671 B1 NO 315671B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- sealing element
- seal
- cavity
- female
- hydraulic
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 88
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 43
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 43
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 43
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 23
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- -1 alkalis Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 claims description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims 3
- 239000004962 Polyamide-imide Substances 0.000 claims 3
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 claims 3
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N molybdenum disulfide Chemical compound S=[Mo]=S CWQXQMHSOZUFJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims 3
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 claims 3
- 229920006260 polyaryletherketone Polymers 0.000 claims 3
- 229910052982 molybdenum disulfide Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 7
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000012260 resinous material Substances 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 229920006074 Nylatron® Polymers 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004963 Torlon Substances 0.000 description 1
- 229920003997 Torlon® Polymers 0.000 description 1
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L17/00—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure
- F16L17/02—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure with sealing rings arranged between outer surface of pipe and inner surface of sleeve or socket
- F16L17/03—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure with sealing rings arranged between outer surface of pipe and inner surface of sleeve or socket having annular axial lips
- F16L17/035—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure with sealing rings arranged between outer surface of pipe and inner surface of sleeve or socket having annular axial lips the sealing rings having two lips parallel to each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3204—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
- F16J15/3232—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
- F16J15/3236—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips with at least one lip for each surface, e.g. U-cup packings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L17/00—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure
- F16L17/02—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure with sealing rings arranged between outer surface of pipe and inner surface of sleeve or socket
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
- F16L37/28—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means
- F16L37/30—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings
- F16L37/32—Couplings of the quick-acting type with fluid cut-off means with fluid cut-off means in each of two pipe-end fittings at least one of two lift valves being opened automatically when the coupling is applied
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
- Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)
- Gear-Shifting Mechanisms (AREA)
- Mechanical Operated Clutches (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører generelt hydrauliske koblinger og særlig en som er spesielt beregnet på å bli benyttet ved undersjøiske anvendelser og under andre strenge forhold.
Kjent teknikk innen området hydrauliske koblinger viser de mange og varierte tetningselementer som har blitt benyttet til å tette mellom hann- og hunnelementer. Tetningselementene har variert fra myke materialer såsom filt, gummi og myke syntetiske harpiksholdige materialer, til harde metallmaterialer såsom rustfritt stål og andre metalllegeringer.
Bruken av disse materialer har gitt vekslende suksess, og i de fleste tilfelle er bruk av et materiale med en gitt fordel en avveining fordi det også har en gitt ulempe. F.eks. har gummi og myke syntetiske harpiksholdige materialer ikke tilstrekkelig fasthet til å motstå anvendelser under høyt trykk, og metalltetninger er så harde at de skraper opp eller ødelegger overflatene på hann- eller hunnelementet de står i inngrep med for å frembringe tetningen. Metalltetningene har også en tendens til å samvirke med og/eller å skrape opp koblingsflatene.
Publikasjonene US 4884584, US 4753444 og US 5205568 viser eksempler på kjent teknikk innen fagområdet hvor US 4884584 beskriver en kobling med metall mot metall tetning mellom et hannelement og et hunntetningselement. US 4753444 beskriver en tetning og en tetningssammenstilling, mens det i US 5205568 er beskrevet en tetningsring.
Hensikten og formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et tetningselement som i kombinasjon med et hann- og hunnelement i en kobling passer inn mellom ytterpunktene beskrevet ovenfor.
En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et tetningselement som har tilstrekkelig styrke til å kunne benyttes ved høytrykksanvendelser, men som ikke vil skrape opp eller på annen måte ødelegge koblingsflatene.
En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et tetningselement konstruert av et polymerisk, elastomerisk materiale som har de riktige fysiske karakteristika - til å oppnå hensikten angitt her.
En annen hensikt med oppfinnelsen er å forebygge utblåsing av tetningselementet under frakobling av hann- og hunnelementene.
Tetningselementet ifølge den foreliggende oppfinnelsen som definert i de etterfølgende selvstendige krav l, 6 og 15 med underliggende uselvstendig krav har de riktige deformasjonsegenskaper til å tilveiebringe en utmerket tetning under trykk, men har også den nødvendige elastisitet til å returnere til sin vanlige fysiske tilstand etter at trykket er fjernet.
Ved den foreliggende oppfinnelse er det ønskelig at åpningen i tetningselementet som hannelementet "ser" har samme diameter hver gang hann- og hunnelementet kobles sammen. Ved anvendelse av metalltetningselementer eller ringer blir åpningen gradvis større og større for hver gang den benyttes, hvilket resulterer i en mindre og mindre effektiv tetning mot fluidstrøm langs grenseflaten mellom tetningselementet og den bevegelige koblingsdel.
i Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere ved utførelseseksempler og med henvisning til tegningen hvor; Figur 1 er et sideriss av den hydrauliske kobling ifølge foreliggende oppfinnelse, delvis vist i tverrsnitt, og med hann- og hunnelementene sammenkoblet. Figur 2 viser en forstørret del av et tverrsnitt av et parti av den hydrauliske
kobling vist på figur 1.
Figur 3 er et riss som viser hunnkoblingselementene i frakoblet tilstand.
Figur 4 er et riss som viser hannkoblingen i frakoblet tilstand.
Figur 5 viser en del av et forstørret tverrsnitt svarende til figur 2, men hvor
det vises en modifikasjon av oppfinnelsen vist på figur 2.
Figur 6 viser en del av et forstørret tverrsnitt av tetningselementet vist på
figur 5 anvendt i en balansert kobling.
Figur 7 viser en del av et forstørret tverrsnitt av ytterligere en modifikasjon
av oppfinnelsen i forhold til den som er vist på figurene 2 og 5.
Den hydrauliske undersjøiske kobling ifølge oppfinnelsen fremgår best av figurene 1, 3 og 4 på tegningen, og er generelt identifisert med henvisningstall 10. Koblingen omfatter generelt et hunnelement 14 og et hannelement 20 som er bevegelige mellom sammenkoblet tilstand vist på figur 1 og frakoblet tilstand vist på figurene 3 og 4. Hunnelementet omfatter en hovedkropp 14 og et innvendig innsatselement 15 som er skrudd på plass ved hjelp av gjenger 16 som vist på figurene 1 og 3. På tilsvarende måte omfatter hannelementet en hovedkropp 20 og omfatter et innvendig innsatselement 24 som er skrudd fast i stillingen vist på figurene 1 og 4 ved hjelp av gjenger 25.
En første vegganordning 23 avgrenser en første passasje eller boring gjennom hunnelementet 14, hvilken boring sørger for fluidstrømmen fra en åpen ende av hunnelementet gjennom passasjen og til den andre enden av hunnelementet. På tilsvarende måte er en annen vegganordning 26 tilveiebragt i hannelementet for å avgrense en annen passasje eller boring gjennom hannelementet for å sørge for fluidstrømmen fra en ende av hannelementet til den andre ende av dette.
En første tilbakeslagsventil 80 er anordnet i hunnelementet som vist på figurene 1 og 3, og en fjær 81 forspenner vanligvis den første tilbakeslagsventil til sin lukkede stilling som vist på figur 3. Et ventilsete 83 er tilveiebragt i passasjen i en boring 23 i hunnelementet, og dette er hovedsakelig en flate som går i inngrep med tilbakeslagsventilen, og særlig et elastomerisk parti 84 på tilbakeslagsventilen. Tilbakeslagsventilen 80 er anordnet med en rekke ringformede, adskilte porter 82 som sørger for fluidstrømmen gjennom tilbakeslagsventilen når den står i sin åpne stilling som vist på figur 1.
På tilsvarende måte er hannelementet anordnet med en annen tilbakeslagsventil 86 som er konstant forspent eller presset mot lukket stilling av en fjær 87. Den åpne stilling til tilbakeslagsventilen 86 er vist på figur 1, og dens lukkede stilling er vist på figur 4.1 passasjen eller boringen 26 i hannelementet er det anordnet et ventilsete 89 som går i inngrep med tilbakeslagsventilen 86, og særlig et elastomerisk parti 90 båret av tilbakeslagsventilen når den står i sin lukkede stilling som vist på figur 4. Tilbakeslagsventilen 86 er anordnet med en rekke langs omkretsen adskilte porter 88 som sørger for passasje av fluid gjennom tilbakeslagsventilen 86 når denne står i sin åpne stilling som vist på figur 1.
Den første vegganordning 23 som avgrenser den første passasje eller første boring i hunnelementet 14 i den ende av hunnelementet som står nærmest der hvor hannelementet 20 er innsatt i hunnelementet er anordnet med en skulder 30 som generelt er vist på figurene 1 og 3 og som hovedsakelig er vist i detalj i det forstørrede utsnitt på figur 2.
Skulderen 30 er avgrenset av første og andre radielt adskilte og aksielt utstrukkede flater 32 og 34, og første og andre aksielt adskilte og radielt utstrukkede flater 36 og 38. Hannelementet 20 har et første endeparti 21 (figur 2) som befinner i den første passasje eller boring 23 i hunnelementet 14 i sammenkoblet tilstand av
koblingen, som vist på figur 1.
Det første endeparti 21 har en utvendig, langs omkretsen utstrukket flate 22 adskilt fra den første aksielt utstrukkede flate 32 og anordnet nær den andre aksielt
utstrukkede flate 34 i den sammenkoblede tilstand som klarest fremgår av figurene 1 og 2. Den utvendige flate 22, den første aksielt utstrukkede flate 32 og den første radielt utstrukkede flate 36 avgrenser et ringformet rom eller ring 42. Et ringformet tetningselement eller tetning 50 befinner seg i rommet 42. Som det fremgår av alle figurene, særlig figur 2, har dette ringformede tetningselement en generelt rektangulær tverrsnittsform, og som tidligere nevnt, befinner det seg i rommet 42. Tetningselementet 50 har innvendige og utvendige langs omkretsen utstrukkede plater 54 og 55 som henholdsvis ligger tilstøtende den utvendige flate 22 av hannelementet og den første aksielt utstrukkede flate 32. Tetningselementet 50 har også første og andre endeflater 60 og 61, med den første endeflate plassert tilstøtende den første radielt utstrukkede flate 36.
En ringformet holder 64 er anordnet som vist, hvilken holder 64 har første og andre aksielt adskilte endeflater 66 og 67 (figur 2 og 3) med den første endeflate 66 anordnet tilstøtende den annen endeflate 61 av tetningselementet for å holde tetningselementet i det ringformede rom 42. Et mellomstykke 69 (figur 1 og 3) er ved hjelp av gjenger 73 skrudd fast til kroppen 14 i hunnelementet og tjener til å holde den ringformede holder 64 og tetningselementet 50 i den stilling som er vist på figurene. En kanalformet tetning 68 som strekker seg i en ring rundt koblingen er anordnet mellom mellomstykket 69 og den ringformede holder 64 for å bidra til å tette mot utslipp av fluidtrykk. Som det klarest fremgår av figur 2, strekker en første vegg 70 seg inn i den første endeflate 60 av tetningselementet 50 og avgrenser et første hulrom 71 som vender mot den første radielt utstrukkede flate 36 av skulderen og danner et generelt C-formet utseende på tverrsnittet. På tilsvarende måte strekker en annen vegg 76 seg inn i den utvendige langs omkretsen utstrukkede flate 55 av tetningselementet 50 og avgrenser et annet hulrom 77 som vender mot den første aksielt utstrukkede flate 32 av skulderen og danner et tverrsnitt med et generelt U-formet utseende. Tetningselementet 50 ved foreliggende oppfinnelse er konstruert av et polymerisk, elastomerisk materiale som tilfredsstiller den hensikt som har blitt angitt ovenfor på en måte som faller sammen med oppnåelsen av læren i foreliggende fremstilling.
Under bruk, og under antagelse av at koblingen er frakoblet som vist på figurene 3 og 4, er tilbakeslagsventilene 80 og 86 lukket og forhindrer fluidstrøm gjennom hunnelementet og hannelementene.
Når hann- og hunnelementene bringes mot sammenkoblet tilstand, går de ytterste ender av tilbakeslagsventilene 80 og 86 i inngrep med hverandre og beveger hverandre mot åpen stilling som vist på figur 1, mot kraften eller forspenningen fra fjærer 81 og 87. Hann- og hunnelementene holdes mekanisk i denne sammenbundne stilling ved hjelp av her ikke viste eller illustrerte anordninger, men som forstås godt av en fagperson på området. I mange tilfeller er hannelementene fast undersjøisk montert på et fysisk støtteelement, og en korresponderende rekke av hunnelementer senkes ned i sjøen til den sammenkoblede stilling vist på figur 1, og holdes sammen av her ikke viste anordninger.
Når endepartiet 21 av hannelementet 20 går gjennom den innvendige diameter av tetningselementet 50, beveges hannelementets utvendige flate 22 nært tilstøtende tetningselementets innvendige flate 54.
Etter at hann- og hunnelementet har nådd sin sammenkoblede tilstand som vist på figur 1, med sine respektive tilbakeslagsventiler i åpen stilling, bevirkes fluidtrykk, såsom hydraulikkfluid, til å strømme, f.eks. fra den venstre ende av hunnelementet 14 som vist på figur 1, gjennom boringen 23, gjennom porter 82 og ut gjennom hannelementet gjennom porter 88 og boringen 26 i hannelementet.
I de fleste tilfeller benyttes hydrauliske koblere av den her viste type ved forholdsvis høye hydrauliske fluidtrykk, f.eks. i en størrelsesorden på 276 eller 345 bar opp til 690 bar. Med henvisning til figur 2, finner dette fluidtrykket frem langs flatene 38, 34 og 36, inn i det generelt C-formede hulrom 71. Dette fluidtrykk bevirker de øvre og nedre partier av C-formen til å ligge tett og fast an mot flatene 32 og 22 respektivt, og forhindre utslipp av hydraulisk fluid langs flatene 32 og 22.
Det U-formed hulrom 77 som er tilveiebragt i tetningselementet 50 utfører i enkelte tilfelle den funksjon å bidra til å forhindre utslipp av fluidtrykk langs flatene 32 og 61. Under undersjøisk bruk av slike koblere hender det at hannelementet når det settes inn i hunnelementet kan bli noe "satt på kant" fordi senterlinjen i hannelementet ikke er eksakt konsentrisk med senterlinjen i hunnelementet. Når dette skjer kan tetningselementet også bli "satt på kant" eller vridd i det ringformede rom 42 slik at fluidtrykk kan bevege seg langs flatene 36 og 32 med en tilbøylighet til å slippe forbi tetningselementet. Under disse forhold vil fluidtrykket overføres til det U-formede hulrom 77 som presser det høyre ben av U'en til fast kontakt med flaten 66 og har en tilbøylighet til å presse flaten 55 inn til anlegg mot flaten 32, hvilket har en tilbøylighet til å tilveiebringe en bedre fluidtetning. Det er klart at det U-formede parti av tetningen er et supplement eller et tillegg til tetnings- elementet, og at det ikke er nødvendig å inkludere det i tetningselementet dannet av det C-formede parti av det ovenfor beskrevne tetningselement.
Figur 5 viser en modifikasjon av oppfinnelsen og viser et tetningselement 150 som befinner seg i rommet 42. Det har på tilsvarende måte en generelt rektangulær form, og de innvendige og utvendige langs omkretsen utstrukkede flater er i denne utførelse angitt med henvisningstall 154 og 155, og de befinner seg respektivt tilstøtende platene 22 og 32. De, første og andre endeflater av tetningselementet 150 er i denne utførelse respektivt angitt med henvisningstall 160 og 161. Endeflaten 161 er anordnet tilstøtende holderen 64.
En første vegg 170 strekker seg inn i tetningselementet 160 og avgrenser et første hulrom 171 som vender mot flaten 36 og danner et generelt C-formet tverrsnitt. Dette er ganske likt konstruksjonen vist på figur 2. En annen vegg 176 strekker seg inn i den innvendige langs omkretsen utstrukkede flate 154 av tetningselementet 150 og avgrenser et annet hulrom 177 som vender mot den utvendige flate 22 av hannelementet 20. Hulrommet 177 danner et tverrsnitt med generelt U-formet utseende, hvilket tverrsnitt mer korrekt kan betegnes som en omvendt U-form.
Konstruksjonen og funksjonen til innretningen innen hvilken tetningen på figur 5 er inkorporert, nemlig funksjonen til hann- og hunnelementene, er hovedsakelig som beskrevet for koblingsdelene vist på figurene 1, 3 og 4.
Når hann- og hunnelementene er sammenkoblet i forbindelse med konstruksjonen vist på figur 5, fungerer det C-formede hulrom 171 som er dannet i tetningselementet 150 hovedsakelig på samme måte som beskrevet i forbindelse med det C-formede hulrom 71 som er vist på figur 2.
Det omvendte U-formede hulrom 177 som er dannet i tetningselementet 150 utfører en generell tetningsfunksjon. Det er imidlertid særlig nyttig ved forebyggelse av inntrenging av sjøvann inn i de innvendige passasjer i hann- og hunnelementene. Sjøvann kan til tider ha en tilbøylighet til å prøve å få innpass til de indre passasjer i koblingselementene, f.eks. gjennom rommet angitt med henvisningstall 180 på figur 5, som avhengig av toleransene kan tilveiebringe en klaring mellom holderen 64 og hannelementet 20, og særlig det første endeparti 21 av dette. I tilfelle sjøvann, som står under et forholdsvis høyt trykk, vinner innpass til hulrommet 177 gjennom rommet 180, har trykket som kommer inn i hulrommet 177 en tilbøylighet til å presse det som her er angitt som et ben eller benparti dannet av det annet hulrom 177 til anlegg mot veggen i holderen 64, hvilket forhindrer sjøvann i å bevege seg rundt tetningselementet, f.eks. til rommet mellom flatene 32 og 155.
Figur 6 viser anvendelse av den spesifikke utførelse vist på figur 5 i en balansert kobling, hvilken balanserte koblingskonstruksjon er kjent for en fagperson på området og generelt kan være av den type som er vist i US patent nr. 5 072 755, innvilget 17. desember 1991.
Med spesifikk henvisning til figur 6 er det vist og illustrert en balansert kobling som omfatter et hunnelement 187 og et hannelement 189, vist i montert eller sammenkoblet stilling. Hunnelementet er anordnet med en passasje 192 og hannelementet er utformet med en passasje 196. Port 200 i passasjen 196 i hannelementet og port 201 i passasjen 192 i hunnelementet sørger for passasje av fluid mellom de to elementer. Figur 6 viser to tetningselementer 150, mer spesifikt beskrevet i forbindelse med figur 5, illustrert og plassert i skuldere dannet i hunnelementet for å tilveiebringe tettende anlegg mellom den utvendige langs omkretsen anordnede flate av hannelementet 189 og en boring dannet i hunnelementet 187. En strømningsport eller avstandsstykke 198 med en port 202 for passasje av fluid er tilveiebragt og plassert mellom de to tetningselementer 150. Avstandsstykket 198 er anordnet med ben 199 på hver side, hvilke ben befinner seg i hulrommet 171 i tetningselementene 150.
Funksjonen til tetningselementene 150 i den balanserte kobling 185 er hovedsakelig som beskrevet i forbindelse med figur 5.
Det vil også være innlysende for en fagperson på området at utførelsen av tetningen som mer spesifikt er beskrevet i forbindelse med figur 2 også kan benyttes i forbindelse med den balanserte kobling fremlagt og beskrevet i forbindelse med figur 6.
Figur 7 viser en annen modifikasjon av foreliggende oppfinnelse og mer bestemt en modifikasjon av det som er vist på figurene 2 og 5.1 utførelsen på figur 7 er det vist et ringformet tetningselement 250 som befinner seg i rommet som igjen generelt er angitt som rommet 42. Tetningselementet 250 er anordnet med innvendige og utvendige flater 254 og 255 som respektivt befinner seg tilstøtende flatene 22 og 32. Tetningselementet 250 har på samme måte første og andre endeflater 260 og 261, og den første endeflate 260 er plassert tilstøtende flaten 36.
I denne utførelse er den ringformede holder angitt med henvisningstall 264, og den første endeflate av holderen er angitt med henvisningstall 266.
En første vegg 270 strekker seg inn i tetningselementet og avgrenser et første hulrom 271. Hulrommet 271 som er avgrenset er ganske likt hulrommet 171 som har blitt omtalt i forbindelse med figur 5, og hulrommet 71 som har blitt omtalt i forbindelse med figur 2.
En annen vegg 276 strekker seg inn i den innvendige flate 254 av tetningselementet 250 og avgrenser et annet hulrom 277 som vender mot den langs omkretsen utstrukkede flate 22 av endepartiet 21 av hannelementet 20. Hulrommet 277 avgrenser generelt en U-form, eller mer korrekt en omvendt U-form.
Den høyre ende av tetningselementet 250, som vist på figur 7, er anordnet med en generelt radielt utstrukket flens 280. Flensen befinner seg i det som er angitt som en utsparing 282 som har blitt dannet i hunnelementet vist i denne utførelse.
I denne spesielle utførelse vist på figur 7, tilveiebringer flensen slik den er plassert i utsparingen 282 i kombinasjon med den ringformede holder 264 en ekstra tetningsfunksjon som forhindrer passasje av eller lekkasje av fluid langs forbindelsen mellom hann- og hunnelementene. I denne spesielle utførelse er det mulig å avstå fra å benytte det annet hulrom 277 som her har blitt illustrert, og flensen og hulrommet 271 vil fungere sammen for å tilveiebringe et tilfredsstillende og passende tetningsarrangement.
Det har blitt funnet at for å oppnå hensikten med foreliggende oppfinnelse som den er angitt i det ovenstående, er det nødvendig at alle tetningselementene ifølge oppfinnelsen konstrueres av et polymerisk, elastomerisk materiale med en strekkfasthet på minst 34,5 MPa, og en bøyeelastisitetsmodul på minst 2069 MPa. Det er også ønskelig at det polymeriske materialet har en høy kjemisk bestandighet mot syrer, alkalier, hydrokarboner, ketoner, etere, estere, alkoholer, saltløsninger eller en kombinasjon av kjemikalier som vanligvis finnes ved oljeutvinning.
De materialer som særlig har blitt funnet å tilfredsstille hensikten med foreliggende oppfinnelse og å møte disse spesifiserte og ønskede fysiske og kjemiske karakteristika fremgår av følgende tabell:
Ved anvendelse av et tetningselement med de her beskrevne fysiske og kjemiske karakteristika i kombinasjon med hann- og hunnelementer i en hydraulisk kobling oppnås de ønskede, ovenfor angitt hensikter. Det viktigste som oppnås er at åpningen i tetningselementet 50, eller med andre ord den innvendige diameter av tetningselementet som hannelementet "ser", hovedsakelig har den samme diameter hver gang hannelementet går inn i hunnelementet når de beveges fra frakoblet til sammenkoblet tilstand. Som et resultat tilveiebringes den samme konsistente tetning fordi tetningselementet ifølge foreliggende oppfinnelse har den egenskap at det returnerer til den samme konsistente diameter når elementene kobles fra hverandre. Dermed overvinnes ulempene som er funnet i metalltetningselementer eller ringer hvor åpningene gradvis blir større og større ved hver frakobling eller bruk , hvilket resulterer i en mindre og mindre effektiv tetning mot fluidstrøm langs den innvendige flate mellom tetningselementet og de bevegelige koblings-deler.
Materiale nummer 1 i tabellen er solgt under handelsnavnet "V1CTREX PEEK" fra ICI Americas Inc., Wilmington, Delaware. Materiale nummer 2 selges under handelsnavnet "TECHTRON" fra The Polymer Corporation, Reading, Pennsylvania. Materiale nummer 3 selges under handelsnavnet "TORLON" fra Amoco Chemical Corporation. Materiale nummer 4 selges under handelsnavnet "NYLATRON" fra The Polymer Corporation, Reading, Pennsylvania.
Foreliggende oppfinnelse forhindrer utblåsning av tetningselementet 50 under adskillelse av hann- og hunnelementene.
Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet i forbindelse med utførelsesformer av denne, er det innlysende at mange alternativer, modifikasjoner og variasjoner vil være opplagt for en fagperson på området i lys av den foregående beskrivelse, det er følgelig meningen å omfatte alle slike alternativer, modifikasjoner og variasjoner som faller innenfor rammen og ideen til kravene.
Claims (19)
1. Hydraulisk undersjøisk kobling (10),
omfattende et hunnelement (14) og et hannelement (20) bevegelige mellom sammenkoblet og frakoblet tilstand, en første vegganordning (23) som avgrenser en første passasje gjennom hunnelementet (10), en annen vegganordning (26) som avgrenser en annen passasje gjennom hannelementet (20), idet den første passasje i vegganordningen har dannet en skulder (30) avgrenset av første og andre radielt adskilte og aksielt utstrukkede flater (32,34) og første og andre aksielt adskilte og radielt utstrukkede flater (36,38), idet hannelementet har et første endeparti (21) som befinner seg i den første passasje i hunnelementet (14) i den sammenkoblede tilstand og tillater strøm av fluid gjennom de første og andre passasjer (23,26), idet første endeparti (21) i hannelementet (20) har en utvendig flate (22) adskilt fra den første aksielt utstrukkede flate (32) og nær den andre aksielt utstrukkede flate (34) i den sammenkoblede tilstand, idet den utvendige flate (22) og de første aksielt utstrukkede (32) og radielt utstrukkede (36) flater avgrenser et ringformet rom, et ringformet og i tverrsnitt generelt rektangulært formet tetningselement (50) som befinner seg i det ringformede rom, idet tetningselementet (50) har innvendige (54) og utvendige (55) langs omkretsen utstrukkede flater som respektivt befinner seg tilstøtende den utvendige flate (22) og første aksielt utstrukkede flate (32), idet tetningselementet (50) har første (60) og andre (61) endeflater med den første endeflate tilstøtende den første radielt utstrukkede flate (36), et ringformet holdeelement (64) med første (66) og andre (67) aksielt adskilte endeflater med den første aksielt adskilte endeflate (66) i anlegg mot den annen endeflate (61) av tetningselementet (50) for å holde tetningselementet (50) i det ringformede rom, en første vegg (70) som strekker seg inn i den første endeflate av tetningselementet, som avgrenser et første hulrom (71) som vender mot den første radielt utstrukkede flate (36) og danner et tverrsnitt med et generelt C-formet utseende, hvor første hulrom (71) danner første og andre benelementer i den første endeflate (60) av tetningen, de første og andre benelementer av det første hulrommet (71) tvinger de innvendige (54) og utvendige (55) i omkrets utstrukkede flater av tetningen i inngrep med nevnte utvendige overflate (22) av hannelementet (20) og nevnte første aksialt utstrukkede overflate (32) av hunnelementet, respektivt når det påføres trykk på koblingen, en annen vegg (76) som strekker seg inn i den utvendige langs omkretsen utstrukkede flate (55) av tetningselementet som avgrenser et annet hulrom som vender mot den første aksielt utstrukkede flate (32) og danner et tverrsnitt med et generelt U-formet utseende, nevnte annet hulrom (77) befinner seg mellom første (60) og andre (61) endeflater hvor det andre hulrom danner tredje og fjerde ben, nevnte tredje og fjerde ben av det andre hulrom (77) tvinger nevnte første endelflate (60) av tetningen mot den første radielt utstrukkede flate (36) av hunnelementet og den andre endeflate (61) av tetningen (50) mot holderen (64) ved påføring av trykk utvendig på koblingen og idet tetningselementet er konstruert av et polymerisk, elastomerisk materiale med en strekkfasthet på minst 34,5 MPa, en bøyeelastisitetsmodul på minst 2069 MPa, og med høy kjemisk bestandighet mot syrer, alkalier, hydrokarboner, ketoner, etere, estere, alkoholer og saltløsninger.
2. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 1,
karakterisert ved at tetningselementet er laget av poly-(aryleterketon).
3. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 1,
karakterisert ved at tetningselementet er laget av polyfenylensulfid.
4. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 3,
karakterisert ved at tetningselementet er laget av polyamid-imid.
5. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 1,
karakterisert ved at tetningselementet er laget av en molybden disulfid-fylt nylon.
6. Hydraulisk undersjøisk kobling (10),
omfattende et hunnelement (14) og et hannelement (20) bevegelige mellom sammenkoblet og frakoblet stilling, en første vegganordning (23) avgrensende en første passasje gjennom hunnelementet (14), en annen vegganordning (26) avgrensende en annen passasje gjennom hannelementet (20), idet den første passasje i vegganordningen danner en skulder (30) avgrenset av en aksielt utstrukket flate (32) og en radielt utstrukket flate (36), idet hannelementet har et første endeparti (21) som befinner seg i den første passasjen i hunnelementet i den sammenkoblede tilstand og tillater strøm av fluid gjennom de første og andre passasjer (23,26), idet det første endeparti (21) av hannelementet har en utvendig flate (22) adskilt fra den aksielt utstrukkede flate (32) i sammenkoblet stilling, idet den utvendige flate (22) og de aksielt utstrukkede (32) og radielt utstrukkede flater (36) avgrenser et ringformet rom, et ringformet og i tverrsnitt generelt C-formet tetningselement (50) som befinner seg i det ringformede rom, idet tetningselementet (50) har innvendige (54) og utvendige (55) langs omkretsen utstrukkede partier som respektivt befinner seg tilstøtende den utvendige flate (22) og den aksielt utstrukkede flate (32), et ringformet holdeelement (64) i anlegg mot tetningselementet (50) for å holde tetningselementet i det ringformede rom, et kanalformet tetningselement (68) og et mellomstykke (69), anordninger (73) for å fastgjøre mellomstykket til hunnelementet, idet den kanalformede tetningen (68) er i inngrep med holderen (64) og meliomstykket (69), og idet tetningselementet og det kanalformede tetningselementet (68) er laget av et polymerisk, elastomerisk materiale med en strekkfasthet på minst 34,5 MPa, en bøyeelastisitetsmodul på minst 2069 MPa, og en høy kjemisk bestandighet mot flytende medier.
7. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 6,
karakterisert ved at tetningselementet er laget av poly-(aryleterketon).
8. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 6,
karakterisert ved at tetningselementet er laget av polyfenylensulfid.
9. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 6,
karakterisert ved at tetningselementet er laget av polyamid-imid.
10. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 6,
karakterisert ved at tetningselementet er laget av en molybden disulfid-fylt nylon.
11. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 6,
karakterisert ved at den åpne ende av det C-formede tetningselement vender mot den radielt utstrukkede flate.
12. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 6,
karakterisert ved at det C-formede tetningselement omfatter et U-formet parti med den åpne ende av U-formen vendende mot den aksielt utstrukkede flate.
13. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 6,
karakterisert ved at det C-formede tetningselement omfatter et U-formet parti med den åpne ende av U-formen vendende mot den utvendige flate av hannelementet.
14. Hydraulisk undersjøisk kobling ifølge krav 6,
karakterisert ved at det C-formede tetningselement omfatter et flenset parti tilpasset til anlegg mot vegger på hunnelementet.
15. Hydraulisk kobling (10),
omfattende et hannelement (20) og et hunnelement (14), idet hannelementet (20) omfatter en utvendig flate (22), en ring tildannet mellom den ytre flate (22) av hannelementet (20) og hunnelementet (14), idet hunnelementet har en første radielt utstrukket flate (36), og hunnelementet har en første aksielt utstrukket flate (32), en tetning (50), idet tetningen befinner seg i ringen, en holder (64) idet holderen ligger i anlegg mot tetningen for å holde tetningen i ringen, idet tetningen (50) har et første hulrom (71) i en første endeflate (60), idet det første hulrom (71) definerer første og andre ben, idet det første hulrom er vendt mot første radielt utstrukkede flate (36) og har et tverrsnitt med generelt C-form, idet første og andre ben av det første hulrom ligger i tettende anlegg mot den første aksielt utstrukkede flate (32) og den ytre flate (22) av hannelementet (20) respektivt, ved påføring av trykk på koblingen, idet tetningen (50) har et annet hulrom (77) som befinner seg mellom den første og annen endeflate (60, 61), det annet hulrom (77) definerer tredje og fjerde ben, idet det annet hulrom (77) er vendt mot den første aksielt utstrukkede flate (32) og har et tverrsnitt med en U-form, idet tredje og fjerde ben av det annet hulrom tvinger den første endeflate (60) av tetningen mot den første radielt utstrukkede flate (36) av hunnelementet (14) og den annen endeflate (61) av tetningen mot holderen (64) ved påføring av et ytre trykk på koblingen, idet tetningen består av et polymerisk, elastomerisk materiale med et strekkfasthet på minst 34,5 MPa og en bøyelastisitetsmodul på minst 2069 MPa.
16. Hydraulisk kobling ifølge krav 15,
karakterisert ved at tetningen er laget av poly-(aryleterketon).
17. Hydraulisk kobling ifølge krav 15,
karakterisert ved at tetningen er laget av polyfenylensulfid.
18. Hydraulisk kobling ifølge krav 15,
karakterisert ved at tetningen er laget av polyamid-imid.
19. Hydraulisk kobling ifølge krav 15,
karakterisert ved at tetningen er laget av en molybden disulfid nylon.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US14568893A | 1993-10-29 | 1993-10-29 | |
US08/197,635 US5556139A (en) | 1993-10-29 | 1994-02-17 | Hydraulic coupling |
PCT/US1994/005810 WO1995012085A1 (en) | 1993-10-29 | 1994-05-31 | Hydraulic coupling |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO961673D0 NO961673D0 (no) | 1996-04-26 |
NO961673L NO961673L (no) | 1996-06-28 |
NO315671B1 true NO315671B1 (no) | 2003-10-06 |
Family
ID=22514121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19961673A NO315671B1 (no) | 1993-10-29 | 1996-04-26 | Hydraulisk kobling |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU7311894A (no) |
BR (1) | BR9407929A (no) |
GB (1) | GB2297594B (no) |
NO (1) | NO315671B1 (no) |
WO (1) | WO1995012085A1 (no) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8313105B2 (en) * | 2008-06-18 | 2012-11-20 | National Coupling Company, Inc. | Method and apparatus for piston-actuated elastomer probe seal in a hydraulic coupling member |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3890068A (en) * | 1973-06-28 | 1975-06-17 | Borg Warner | Sealing arrangement for a fluid pressure device |
US4576387A (en) * | 1984-07-26 | 1986-03-18 | Entreprise D'equipements Mecaniques Et Hydrauliques (E.M.H.) | Rotary joint device with floating seal ring for a cryogenic fluid |
US4753444A (en) * | 1986-10-30 | 1988-06-28 | Otis Engineering Corporation | Seal and seal assembly for well tools |
JPS63135653A (ja) * | 1986-11-25 | 1988-06-08 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | パツキン材料 |
US4709726A (en) * | 1987-02-17 | 1987-12-01 | Ferranti Subsea Systems, Inc. | Hydraulic coupler with floating metal seal |
US4884584A (en) * | 1987-08-14 | 1989-12-05 | National Coupling Company, Inc. | Internally preloaded metal-to-metal seal hydraulic connector |
US4768538A (en) * | 1987-11-27 | 1988-09-06 | Ferranti Subsea Systems, Inc. | Radial seal hydraulic coupler |
US5085443A (en) * | 1990-05-29 | 1992-02-04 | Amoco Corporation | Labyrinth seal |
DE4108221C2 (de) * | 1991-03-14 | 1998-09-03 | Festo Ag & Co | Dichtring |
US5232021A (en) * | 1992-10-29 | 1993-08-03 | National Coupling Co., Inc. | Probe member for undersea hydraulic coupling |
-
1994
- 1994-05-31 WO PCT/US1994/005810 patent/WO1995012085A1/en active Application Filing
- 1994-05-31 BR BR9407929A patent/BR9407929A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-05-31 GB GB9606253A patent/GB2297594B/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-31 AU AU73118/94A patent/AU7311894A/en not_active Abandoned
-
1996
- 1996-04-26 NO NO19961673A patent/NO315671B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR9407929A (pt) | 1996-11-26 |
GB2297594B (en) | 1997-11-05 |
NO961673L (no) | 1996-06-28 |
WO1995012085A1 (en) | 1995-05-04 |
GB2297594A (en) | 1996-08-07 |
GB9606253D0 (en) | 1996-05-29 |
AU7311894A (en) | 1995-05-22 |
NO961673D0 (no) | 1996-04-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20170254461A1 (en) | Crown seal with integral sealing projections for undersea hydraulic couplings | |
JP4012763B2 (ja) | ロッド又はピストンの一次シール部 | |
US5771927A (en) | Undersea hydraulic connector with equalization channel | |
DE102008007841B4 (de) | Druckgespeiste Schaftdichtung | |
NO312981B1 (no) | Hydraulisk undervannskopling | |
NO336573B1 (no) | Undervanns hydraulisk koplingselement med forbedret radial tetning for å holde og posisjonere tetningen på plass. | |
US6007106A (en) | Hydraulic coupling | |
US7578312B2 (en) | Hydraulic coupling member with displaced water compensation system | |
NO332818B1 (no) | Tetningsanordning for ventil | |
US5556139A (en) | Hydraulic coupling | |
US11181216B2 (en) | Pressure-energized probe seal for female hydraulic coupling member | |
AU6959200A (en) | Hydraulic coupling with pressure-energized dovetail seal | |
AU766528B2 (en) | Pressure balanced coupling with split body | |
NO343270B1 (no) | Hydraulisk koblingselement med toveis trykkaktivert probetetning | |
NO322976B1 (no) | Hydraulisk kobling | |
GB2424933A (en) | Seal assembly for an undersea hydraulic coupling | |
US8196607B2 (en) | Subsea coupling | |
NO331898B1 (no) | Anordning ved hydraulisk kobling | |
NO315671B1 (no) | Hydraulisk kobling | |
US8075025B2 (en) | Probe seal having pressure-energized sealing elements for female hydraulic coupling member | |
GB2362199A (en) | Undersea hydraulic coupling with seal retainer having an L-shaped fluid passage | |
NO335504B1 (no) | Undersjøisk hydraulisk kopling med Y-tetning | |
GB2386167A (en) | Undersea hydraulic coupling with radial seals on probe member | |
WO2002063131A1 (en) | Coupling for transfer of fluids | |
GB2290592A (en) | Pressure balanced undersea hydraulic coupling with pressure-energised seals |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MK1K | Patent expired |