NO781830L - Apparat for dannelse av en vanntett avtetning mellom et roer og et kammer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen" vedrører et apparat for tilveiebringelse av en vanntett avtetning mellom et langstrakt sylindrisk element, såsom et rør, og et undervannskammer, hvilket kammer har en åpning i en vegg gjennom hvilken røret utstrekker seg.

Det er vanskelig å frembringe sveiser med en godtag-bar kvalitet ved en manuell, halvautomatisk eller automatisk buesveising under vann hvis ikke vann utelukkes fra det område hvor sveisen utføres. Det er derfor kjent å tilveiebringe sveisen i et kammer i hvilket det er en gassformet omgivelse. Vanligvis er undervannssveising nødvendig ved reparasjon og kon-struksjon av undervannsstigerør og rørledninger og undervanns-konstruksjonselementer og kammeret er derfor ofte utstyrt med rørformede elementer gjennom hvilke rørledning, stigerør eller konstruksjonselement går inn i det indre. Stigerøret, rørled-ning eller konstruksjonselement kan avtettes mot den rørformede del for å hindre innstrømning av vann i kammeret ved hjelp av en kappe eller et hylster av elastomert materiale. En ende av kappen klemmes rundt stigerøret, rørledningen eller elementet, og den andre ende klemmes rundt den rørformede del.

Slike metoder for avtetning er ikke bestandig fullt tilfredsstillende, da kappen ofte er vanskelig å tilpasse og vanligvis tillater en viss lekkasje. Dette er særlig tilfelle ved konstruksjoner hvor sveising er nødvendig ved et sted hvor et antall konstruksjonselementer forbindes med hverandre. Man har ofte funnet at slike elementer kan ha en vinkel i forhold til deres respektive rørdeler i kammeret og passerer eksentrisk eller i en vinkel gjennom dem.

Fra U.S. patent nr. 2667751 er det kjent å anordne en reparasjonsinnretning for isolasjon av en lekk seksjon av en undervannsrørledning, som innbefatter et kammer som er åpent ved sin bunn og som har motsatte spor i sideveggene som utstrekker seg oppover fra bunnen og er beregnet på å oppta den rørledning som skål repareres. Pakningsinnretninger er anordnet som passer tett rundt rørledningen og lukker sporene mot inngang av vann i kammeret. Pakningsinnretningen innbefatter flere halvsirkelfor-mede ringer som er beregnet på å festes til kammeret i nærheten av rørledningen.

En ulempe ved denne kjente reparasjonsinnretning er at pakningsinnretningen ikke er tilstrekkelig kraftig ved en dårlig innretting mellom aksen for røret som skal repareres og aksen til åpningen i kammerets vegg gjennom hvilken røret passerer .

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt et apparat for dannelse av en vanntett avtetning mellom et rør og et kammer, hvilket kammer har en åpning i en vegg gjennom hvilken rø-ret utstrekker seg, hvilket apparat omfatter en flens som består av to adskillbare kopiane deler og klemmer for løsbar sammensetting av delene, hvilke deler når de er sammensatt samvirker for å bestemme en åpning for opptak av røret.

Oppfinnelsen er kjennetegnet ved elastomert materiale som er anbringbart mellom delene når de er sammensatt for tilveiebringelse av vanntett avtetning mellom dem, foroverragende elastomere elementer som er forbundet med hver del, hvilke elementer ved sammensetning av delene samvirker med disse for dannelsen av en ringformet avtetning med en fremovervendt avtetningsflate for samvirke med kammerveggen rundt åpningen for dannelsen av en vanntett avtetning mellom flensen og kammerveggen, og innoverragende elastomere elementer som er forbundet med hver del, hvile elementer samvirker ved sammensetting av delene for dannelsen av en ringformet avtetning med en innovervendt avtetningsflate for samvirke med røret for dannelsen av en.,.vanntett avtetning mellom flens og rør.

En særlig fordel ved apparatet ifølge oppfinnelsen er at det er istand til å gi en avtetning mellom et rør og en kam-mervegg, selv om røraksen har en vinkel på opptil 10° i forhold til åpningsaksen i kammerveggen gjennom hvilken røret anbringes.

Fortrinnsvis er flensen ringformet og de to deler er

i det vesentlige identiske.

Alle de elastomere elementer kan^ på deres avtetnings-flater ha flere avstandsplaserte ettergivende fremspring, idet hvert fremspring er i det vesentlige kileformet for å lette avtetningskontakten. Fremspringene kan gi eventuelt mer enn en avtetningskontakt mellom de respektive elastomere elementer og de sylindriske deler eller veggen til kammeret. Således vil i tilfelle av at avtetningskontakten til ett av fremspringene blir avbrutt av et fremmedlegeme, f. eks. sjøgress, kan de andre fremspring være istand til å bibeholde avtetningen. Videre bevirker kompresjonsvirkningen på de respektive elastomere elementer at fremspringene med kileformet tverrsnitt spres ut som fingre. En slik utspredning av fremspringene gjør det mulig med avtettende samvirke som er vanskelig å bryte og som kan mot-stå forskyvning av kammeret i forhold til den sylindriske del. Det er bestandig mulig i et undervannskammer med en åpen bunn at når gass føres inn i kammeret for å drive ut vannet fra dette at det vil fremkomme en oppdrift på grunn av den oppdriftsevne som tilveiebringes av gassen, hvilken oppdriftskraft har en ten-dens til å løfte kammeret i forhold til den sylindriske del.

Fortrinnsvis innbefatter hver del en buet bakgrunnsplate og en buet frontplate, hvilke plater er avstandsplasert, men forbundet til hverandre ved deres indre kanter ved hj.elp^/av en halv avkortet kjegledel, idet de fremre fremstående elastomere elementer er forbundet med frontplaten og de innoverragende elastomere deler er forbundet med den avkortede kjegledel.

De innoverragende elastomere elementer kan ha et trapesformet radielt tverrsnitt som er beregnet på å fylle rommet mellom det halvkjeglestumpformede element og den langstrakte sylindriske del.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av eksempler som er fremstilt på tegningen, som viser: fig. 1 et skjematisk perspektivriss av et apparat for dannelse av en vanntett avtetning mellom et langstrakt rør og en vegg for et undervannskammer,

fig. 2 et skjematisk lengdesnitt gjennom apparatet på fig. 1,

fig. 3 et skjematisk tverrsnitt gjennom apparatet på fig. 1,

fig. 4 en detalj i tverrsnitt på apparatet på fig. 1,

fig. 5 et lengdesnitt gjennom en del a<y>et annet apparat for fremstilling av en vanntett avtetning mellom et langstrakt sylindrisk element og veggen på et kammer,

fig. 6et enderiss av en f lensdannende del på apparatet på fig. 5 og

fig. 7 et tverrsnitt langs linjen A - A på fig. 6.

Som vist på fig. 1-4 har et apparat for fremstilling av en vanntett avtetning mellom en langstrakt sylindrisk del i form av et rør 4 og en vegg 5 på et undervannssveisekammer 2 en åpning 6 gjennom hvilken røret 4 er ført, hvilket kammer omfatter en flens 12.

Flensen 12 er ringformet og består av to i det vesentlige identiske deler 8 og 10. Av oversiktsgrunner vil bare delen 8 bli beskrevet i detalj.

Delen 8 innbefatter en buet bakgrunnsplate 16 og en buet frontplate 22. Plateneil6, 22 er adskilt av et elastomert materiale 56. Det elastomere materiale 56 utstrekker seg utover enden til platene 16, 22, som best vist på fig. 3. Platene 16,

22 er forskjøvet i forhold til hverandre, som vist på fig. 4,

for å bestemme en ytre fremovervendt halvsirkulær avtråpning og en innover bakovervendt halvsirkulær avtrapning. Til omkretskan-ten på bakgrunnsplaten 16 er det sveiset en halvsirkulær ytre veggdel 14. På tilsvarende måte er det til kanten på frontplaten 22 sveiset en halvsirkulær indre veggdel 20. Veggdelene 14, 20 sammen med den ytre fremovervendte halvsirkulære avtrapning be-stemmer en fremovervendt halvsirkulær kanal i hvilken det er opp-tatt et fremoverragende elastomert element 26. Elementet 26 har en fremovervendt avtetningsflate 32 som dannes med flere i av-stand plaserte ettergivende fremspring 33, som er i det vesentlige kileformet i tverrsnitt. Elementet 26 er fremstilt av et mykt gummilignende materiale som er istand til å bibeholde sin ettergivenhet i vann og som er festet til kanalen med kontaktkle-bemiddel.

Den indre bakovervendte halvsirkulære avtrapning opptar et innoverragende elastomert element 34 a<y>samme materiale som det elastomere element 26. Videre er den innovervendte av-tetningsf late 4 0 til delen 34 utformet med fiere avstandsplaserte ettergivende fremspring" 41 somér i det "vesentlige kilef ormet i tverrsnitt. Elementet 34"er festet i avtrapningen med et kon-klebemiddel.

Bakgrunnsplaten 16 har flere hull 44. Hullene opptar bolter...46uSom passerer gjennom komplementære åpninger i en dia-metral splittkompresjonsring 50. Hver halvdel av kompresjonsringen 50 har et par diametralt motsatte vinger 52 som er beregnet på å boltes sammen. Som det best fremgår av fig. 2, vil, når boltene 46 tilstrammes, kompresjonsringen 50 samvirke med den bakre flate av det elastomere element 34.

Det er videre anordnet innretninger for løsbar sammensetning av delene 8, 10, hvilken innretning har form av kneledd-klemmer 58 (bare en vist).

Ved bruk vil en sveiser/dykker gå inn i kammeret 2 fra den åpne bunnside. Han sammensetter så delene 8, 10 til flensen 12 rundt røret 4 nær den indre flate av veggen 5 til kammeret 2 og holder delene sammen ved hjelp av kneleddklemmene 58. Dette sammenpresser.v:det.,elastomere cmateiiale 56..sgm^gir eh-Lvirknings4. full-vanntett-avtetningumellom de to deler 8, 10. Sveiseren/ dykkeren skyver så flensen 12 mot veggen 5 til kammeret 2 og sam-mentrykker derved de*, elastomere elementer 26 mot veggen 5. Dette bevirker at fremspringene 33 spriker utover som fingre. Flensen 12 blir så klemt fast til veggen 5 på kammeret 2 for å holde den på plass, slik at de elastomere elementer 26 holdes under trykk. G-klemmer kan f. eks. benyttes for å klemme flensen 12 mot veggen 5. De elastomere elementer 26 er derfor effek-tive for dannelsen av en vanntett ringformet avtetning mellom flensen 12 og veggen 5 til kammeret 2 rundt åpningen 6.

Sveiseren/dykkerens tetter så splittkompresjonsringen 50 ved hjelp av boltene 56 for å sammentrykke de elastomere elementer 34 mot flaten til røret 4. De elastomere elementer 34 gir således en vanntett ringformet avtetning mellom flensen 12 og røret 4.

I den ovenfor beskrevne utførelse har de ringformede elastomere avtetninger som dannes av de to elastomere elementer 34 hensiktmessig en indre diameter som velges for å passe tett til diameteren for røret 4. Bortsett fra denne dimensjon kan de andre deler i apparatet generelt være fremstilt med relativt store toleranser med hensyn til dimensjonene.. Det er derfor mulig å holde på lager utvekslbare komponenter av hvilke en egnet avtetningsinnretning kan sammensettes for å passe til enhver standarddiameter for rør.

Et apparat som beskrevet foran er istand til å tilveiebringe en vanntett avtetning mellom et rør 4 og en kammer-vegg 5, selv om aksen til røret har en vinkel på opptil 10° i forhold til aksen for åpningen 6 i kammerveggen 5 gjennom hvilken røret utstrekker seg.

Ved den ovenfor beskrevne utførelse er apparatet beskrevet som plasert i en stilling på den indre flate av veggen til kammeret 2. Dette er foretrukket da i det tilfelle hvor kammeret 2 har en gassformet atmosfære, det vil være et lett større trykk enn det omgivende hydrostatiske trykk, og den re-sulterende trykkforskjell vil hjelpe til å holde flensen 12 på plass på kammerveggen 5. Det er imidlertid også mulig å benytte apparatet plasert på den ytre flate av kammerveggen.

Det vises nå til fig. 5, 6 og 7 hvor det er vist et apparat for dannelse av en vanntett avtetning mellom et rør 64

og en vegg 6 6 på et undervanns sveisekammer 60 med en åpning 67 gjennom hvilken røret 64 utstrekker seg, hvilket apparat omfatter en flens 68. I dette tilfelle har den ytre vegg på sveise-kammeret 60 en rørformet krave 62 som utstrekker seg ut fra dette, hvilken krave 62 er utstyrt med en påsveiset flens eller vegg 66.

Flensen 68 er ringformet og innbefatter to i det vesentlige identiske deler 69, 71. Av oversiktsgrunner er bare delen 69 beskrevet i detalj.

Delen 6 9 innbefatter en bueformet bakgrunnsplate 7 2

og en buet frontplate 70. Platene 70, 7 2 er avstandsplasert, men forbundet til hverandre ved deres indre-kanter med en halvkjegle-stumpformet del 74. Ved hver ende har delen 69 en endeplate 77

med gjennomgående hull 73. Vinkelplater 75 utstrekker seg mellom platene 70, 72 i avstandsplaserte intervaller mellom deres ender. Bakover fra bakgrunnsplaten 72 utstrekker det seg flere stusser 76 (bare en er vist).

Flensen 68 innbefatter også et utover og fremover rag-ende elastomert element 8 4 med en fremovervendt avtetningsflate 8 5 og et indre innoverragende elastomert element 8 0 med en innovervendt avtetningsflate 81. Som vist har elementet 80 et tra-pejjformet radialt tverrsnitt og har en indre radiell dimensjon slik at den passer tett rundt flaten til røret 64.

En splittkompresjonsring 78 omfatter to identiske halvdeler og er montert på stussene 76.

Elastomert materiale (ikke vist) er anordnet mellom motsatte endeflater 77 på delene 69, 71 når delene er sammensatt.

Ved bruk sammensettes kammeret 60 rundt røret 64 og de to deler 69, 71 til flensen 68 beveges til stilling rundt rø-ret 64 hosliggende til flensen 66. Delene 69, 71 er sammenbol-tet med bolter som utstrekker seg med hullene 7 3 i motsatte endeplater 77. Som tidligere forklart er elastomert materiale, såsom svampgummi, plasert mellom de motsatte plater 77 for å tilveiebringe en vanntett avtetning mellom delene 69, 71. Der-etter blir de elastomere elementer 84 plasert mellom deres respektive frontplater 7 0 og flensen 66, og flensen 68 blir så klemt fast ved hjelp av G-klemmer (ikke vist), til flensen 66 og derved komprimeres de elastomere elementer 8 4 som danner en vanntett ringformet avtetning mellom flensen 68 og kammeret 60. Hvor de samvirker med hverandre ved deres ender kan de elastomere elementer enten være gjæret eller avtrappet.

Til slutt blir de., elastomere elementer 80 presset inn i ringrommene mellom rørene 64 og den indre flate på det kjeglestumpformede element 74 og splittkompresjonshalvdelene tilstrammes ned og bevirker derved at de elastomere elementer 80 blir sammenpresset mot den ytre flate på røret 64 og danner således en vanntett ringformet avtetning mellom flensen 68 og røret 64. Igjen kan endene til de elastomere elementer 80 være gjæret eller avtrappet.

I den her beskrevne utførelse er apparatet bestandig plasert på den ytre flate av kammeret 60.

Som ved den tidligere utførelse er apparatet istand til å gi en vanntett avtetning mellom en langstrakt sylindrisk del, såsom et rør, og et kammer, selv om røret er eksentrisk eller ut av innretting i forhold til åpningen på veggen til kammeret. I realiteten kan frontplaten 70 "flyte" i forhold til delen 84 for å ta opp enhver eksentrisitet mellom røret 64 og den rørformede krave 62.

Claims (6)

1. Apparat for fremstilling av en vanntett avtetning mellom et rør og et kammer, idet kammeret har en åpning i veggen gjennom hvilken røret utstrekker seg, og hvor apparatet omfatter en flens som består av to adskillbare koplanare deler og klemmer for løsbar sammensetning av delene, hvilke deler når de er sammensatt samvirker for dannelse av en åpning for opptak a <y> røret, karakterisert ved at det er anordnet elastomert materiale (56) som samvirker med flensdelene (8,_10) når de er sammensatt for dannelsen av en vanntett avtetning mellom dem, og ved at det er anordnet fremoverragende elastomere elementer (26) på hver del (8, 10), idet elementene (26) samvirker med de sammensatte deler for bestemmelse av en ringformet avtetning med en fremovervendt avtetningsflate (32) for samvirke med kammerveggen (5) rundt åpningen (6) for dannelsen av en vanntett avtetning mellom flensen (12) og kammeret (2), og at det er anordnet innoverragende elastomere elementer (34) på hver del (8, 10), hvilke elementer (34) samvirker ved sammensetning av delene for bestemmelse av en ringformet avtetning med en inno <y> er-vendt avtetningsflate (40) for samvirke med røret (4) for dannelsen av en vanntett avtetning mellom flensen (12) og røret (4).

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at flensen (12) er ringformet og at de to deler (8, 10) er i det vesentlige identiske.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at avtetningsflåtene (32, 40) på de elastomere elementer (26, 34) hver har flere avstandsplaserte ettergivende fremspring (33, 41) og at de elastomere elementer (26, 34) er fremstilt av myk gummi som er istand til å bibeholde sin ettergivenhet i vann.

4. Apparat ifølge ett eller flere av kravene 1-3, karakterisert ved at en splittring (5,0) er festet til flensen (12) og beregnet på samvirke og sammenstrykning ' av de>- innoverragende elastomere élémenter.: ( 34 ) .

5. Apparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at hver del (69, 71) innbefatter en bueformet bakgrunnsplate (72) og en bueformet frontplate (70), idet platene (72, 70) er avstandsplasert, men forbundet med hverandre ved deres indre kanter med en kjeglestumpformet del (74), hvorved de fremoverragende elastomere elementer (84) er forbundet med frontplaten (70) og de innoverragende elastomere deler (80) er forbundet med den halvkjeglestumpformede del (74).

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at de innoverragende elastomere elementer (80) har et trapesformet radielt tverrsnitt.