DE10036424A1

DE10036424A1 - Druckentlastete Kupplung mit zweiteiligem Körper

Info

Publication number: DE10036424A1
Application number: DE2000136424
Authority: DE
Inventors: Iii Robert E Smith
Original assignee: National Coupling Co Inc
Current assignee: National Coupling Co Inc
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2001-02-01
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: DE10036424B4; US6123103A; NO20003875D0; NO335182B1; AU6318299A; BR0000181A; NO20003875L; GB2352786B; GB2352786A; GB9929312D0; AU766528B2

Abstract

Es wird eine druckentlastete hydraulische Kupplung zur Verwendung bei Unterwasserbohrungen und Produktionsvorgängen gezeigt. Die Kupplung hat Radialkanäle, die zwischen dem Einsteck- und dem Aufnahmeelement eine solche Verbindung schaffen, dass während des Kuppelns oder Entkuppelns auf die Stirnfläche jedes der Elemente kein Fluiddruck ausgeübt wird. Das Aufnahmeelement hat einen unterteilten Körper mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil, die jeweils einen Längskanal und einen Radialfluidkanal haben. An dem Übergang zwischen dem ersten und zweiten Teil des Aufnahmeelementkörpers ist eine Radialdichtung positioniert, um das Entfernen und Austauschen der Radialdichtung zu erleichtern, wenn der unterteilte Körper auseinander genommen wird. Das Einsteckelement kann durch den ersten und den zweiten Teil des Aufnahmekupplungselementes eingesetzt werden, wodurch zwischen den Kupplungselementen in einer Richtung quer zu den Kupplungselementbohrungen eine Fluidverbindung errichtet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen hydrauli sche Kupplungen und insbesondere hydraulische Kupplungen, die bei Unterwasserbohrungen und -produktionsanwendungen verwendet werden. Genauer gesagt, betrifft die Erfindung eine druckentlastete Kupplung, bei der Radialkanäle so po sitioniert sind, dass sie ein Verbinden oder Lösen der Kupplung erlauben, ohne dass im Wesentlichen Fluiddruck axial gegen die Stirnfläche des Einsteckelementes ausgeübt wird. Ferner betrifft die Erfindung eine druckentlastete Kupplung mit einem zweiteiligen Körper, um das Einsetzen und Entfernen von einer oder mehreren Radialdichtungen zu erleichtern.

Hydraulische Unterwasserkupplungen sind als altbekannt. Die Kupplungen bestehen im Allgemeinen aus einem Einsteck- und einem Aufnahmeelement mit diese Elemente verbindenden, ab gedichteten Fluidkanälen. Das Aufnahmeelement ist im allge meinen ein zylindrischer Körper mit einer Längsbohrung, die an ihrem einen Ende einen relativ großen Durchmesser hat und an ihrem anderen Ende einen relativ kleinen Durchmesser hat. Der kleine Durchmesser erleichtert das Anschließen von Hydraulikleitungen, während die große Bohrung das Einsteck element der Kupplung abdichtet und mit diesem gleitend zu sammenwirkt. Das Einsteckelement hat einen zylindrischen Teil, der an seinem einen Ende einen Außendurchmesser hat, welcher ungefähr gleich dem Durchmesser der großen Bohrung in dem Aufnahmeelement der Kupplung ist. Das Einsteckele ment hat auch an seinem anderen Ende einen Anschluss zum Erleichtern des Anschließens an Hydraulikleitungen. Wenn der zylindrische Teil des Einsteckelements in die große Bohrung des Aufnahmeelementes eingesetzt ist, wird gemäß verschiedener Ausführungsformen der Vorrichtung ein Fluidstrom zwischen dem Einsteckelement und dem Aufnahme element errichtet.

Bei der Verwendung der Hydraulikkupplungen in Systemen mit relativ hohem Druck treten infolge der hohen Axialkräfte Probleme auf, mit denen die Einsteck- und Aufnahmeelemente während des Kupplungsvorganges und während ihres Betriebes beaufschlagt werden. In solchen Kupplungen ist es notwen dig, dass die Fluidkraft, welche auf die Stirnfläche des Einsteckelementes oder des Aufnahmeelementes einwirkt, überwunden wird, bevor zwischen den Elementen die Fluidkom munikation errichtet ist. In einem System mit relativ hohem Druck können hohe Kräfte, mit welchen die Ventilelemente beaufschlagt werden, die Verbindung der Kupplungselemente schwierig machen. Auch während des Betriebs wird Fluiddruck zwischen den Einsteck- und Aufnahmeelementen so ausgeübt, dass die Tendenz besteht, die Elemente zu trennen. Die Kraft, welche notwendig ist, um die Elemente zu verbinden, und die resultierende Tendenz der Trennung der Kupplungs elemente sind charakteristische Probleme beim Stand der Technik. Hochdrucksysteme und Unterwasseranwendungen zeigen auch Probleme, die der Dichtung der Verbindung zwischen den Einsteck- und Aufnahmeelementen zuzuordnen sind.

Idealerweise sollten hydraulische Kupplungen soweit als möglich druckentlastet sein, so dass Fluiddruck nicht die Verbindung behindert oder die Trennung der Elemente er zwingt. Die Kupplungselemente haben oft Ventile, die beim Kuppeln automatisch öffnen und beim Lösen automatisch schließen. Die Kupplung sollte auch eine Implosion der Dichtungen infolge eines Unterdruckes beim Trennen der Kupplungselemente verhindern. Um schließlich einen Fluid verlust beim Kuppeln oder Entkuppeln zu verhindern, sollte die Kupplung Dichtungen aufweisen, die hohen Drucken sowie auch der korrodierenden Wirkung des Meereswassers oder an derer nachteiliger Umgebungsbedingungen widerstehen können.

Das Einsetzen und Entfernen von Radialdichtungen aus der Bohrung des Aufnahmeelementes kann ebenfalls Schwierigkei ten bereiten, wenn eine oder mehrere Dichtungen in dem Auf nahmeelement gehalten sind. Bei der Verwendung von hydrau lischen Unterwasserkupplungen in größeren Meerestiefen kann eine Beschädigung oder das Ansetzen von Schlamm und/oder ariderem Schmutz die Dichtung verschlechtern und es nötig machen, dass sie ersetzt wird. Die vorliegende Erfindung dient dazu, eine hydraulische Unterwasserkupplung zu schaf fen, die all diese Notwendigkeiten und Anforderungen er füllt.

Hydraulische Unterwasserkupplungen sind als Stand der Tech nik bekannt. In den US-PS 4,694,859 und 5,762,106 von Ro bert E. Smith III sind hydraulische Unterwasserkupplungen mit radialen Metalldichtungen gezeigt. Die radiale Metall dichtung ist an einer Schulter in der Aufnahmebohrung ge halten. Die Dichtung wird mit Druck gespeist, um mit dem Umfang des Einsteckelementes und mit der Bohrung des Auf nahmeelementes radial abzudichten. In der US-PS 4,754,780 von Robert E. Smith III ist eine druckentlastete hydrauli sche Kupplung gezeigt, die radiale Kanäle hat, welche zwi schen den Einsteck- und Aufnahmeelementen eine Verbindung schaffen, so dass der hydraulische Fluidstrom in einer im wesentlichen radialen Richtung fließt und nicht gegen die Stirnfläche eines der Elemente gerichtet ist. In der US-PS 4,832,080 von Robert E. Smith III ist eine druckentlastete hydraulische Kupplung offenbart, bei der Metalldichtungen verwendet werden, um den Ringraum zwischen den Einsteck- und Aufnahmeelementen abzudichten, wenn diese eingekuppelt sind. Die Metalldichtungen können in Abhängigkeit von dem Fluiddruck in der Kupplung mit Druck gespeist sein, um die Dichtwirkung zu verbessern. Die US-PS 4,900,071 und 5,052,439 von Robert E. Smith III offenbaren hydraulische Unterwasserkupplungen mit zweiteiligen Haltern, die eine zylindrische Haltebuchse, welche verschiebbar in der Boh rung des Aufnahmeelementes aufgenommen ist, und ein mit Ge winde versehenes Haltesperrelement aufweisen, welches in die Wand der mittleren Bohrung eingeschraubt ist. Eine ela stomere Dichtung ist gegenüber radialer Bewegung durch eine Schwalbenschwanzpassung mit einer passenden Schulter an der Halterbuches und/oder dem Haltesperrelement gehindert. Die US-PS 5,099,882 von Robert E. Smith III offenbart eine druckentlastete hydraulische Kupplung mit radialen Kanälen in dem Einsteck- und dem Aufnahmeelement, einem ersten Paar radialer Dichtungen, das auf jeder Seite der radialen Kanä le positioniert ist, um zwischen der Aufnahmekammer und dem Dichtungshalter abzudichten, und einem zweiten Paar radia ler Dichtungen, das auf jeder Seite des radialen Kanals zum Abdichten zwischen dem Dichtungshalter und dem Einsteckele ment positioniert ist. Die Dichtungen sind druckgespeiste Metalldichtungen. Die US-PS 5,232,021 von Robert E. Smith III offenbar eine Sonde für eine hydraulische Unterwasser kupplung mit wenigstens einer Umfangsvertiefung an ihrem äußeren zylindrischen Körper zum Außereingriffbringen von einer oder mehreren radialen Dichtungen während des Einset zens oder Herausziehens der Sonde aus der Aufnahmekammer des Aufnahmeelementes. In der US-PS 5,277,255 von Robert E. Smith III ist eine hydraulische Unterwasserkupplung mit druckgespeisten Dichtungen offenbart. Die Dichtungen sind so ausgebildet, dass sie zwischen dem Einsteckelement und dem Aufnahmeelement der Kupplung radial abdichten, so dass Hydraulikfluid nicht aus dem Ringspalt zwischen der Aufnah mekammer und der Außenfläche des Einsteckelementes austre ten kann. Die US-PS 5,360,035 von Robert E. Smith III of fenbart ein Tellerventil, welches druckentlastet ist, für die Verwendung in einer hydraulischen Unterwasserkupplung. Wenn das Tellerventil offen ist, sind radiale Kanäle durch einen ringförmigen Hohlraum zwischen dem Tellerventilkörper und der Ventilbohrung miteinander verbunden.

Die vorliegende Erfindung liegt in einer hydraulischen Kupplung der vorstehend beschriebenen Bauart mit Einsteck element und Aufnahmeelement zum Schaffen einer Fluidkommu nikation zwischen diesen Elementen, mit radialen Fluidkanä len, die so zueinander positioniert sind, dass sie ein Ver binden oder Lösen der Kupplungselemente zulassen, ohne dass ein wesentlicher Fluiddruck axial gegen die Stirnfläche des Einsteckelementes ausgeübt wird. Die radialen Fluidkanäle sind so zueinander positioniert, dass sie im Wesentlichen Trennkräfte zwischen dem Einsteckelement und dem Aufnahme element verhindern, wenn die Kanäle durch Fluid unter Druck stehen. Das Einsteckelement der Kupplung hat eine zentrale Bohrung und einen radialen Kanal, der zwischen der zentra len Bohrung und der Außenfläche des Einsteckelementes eine Fluidverbindung schafft. Das Aufnahmeelement der Kupplung hat einen zweiteiligen Körper mit einem ersten Teil und ei nem zweiten Teil, der lösbar mit dem ersten Teil in Ein griff steht. Der erste Teil und der zweite Teil des zwei teiligen Körpers haben eine zentrale Bohrung, die so dimen sioniert ist, dass in dieser das Einsteckelement aufgenom men werden kann. Der erste Teil und der zweite Teil des zweiteiligen Körpers haben jeweils radiale Kanäle, die sich von der zentralen Bohrung nach außen erstrecken, und Längs kanäle, die parallel zur zentralen Bohrung verlaufen. Die Längskanäle in dem ersten und dem zweiten Teil des zweitei ligen Körpers schaffen eine Fluidkommunikation zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil. An einer Schulterfläche an der Verbindung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des zweiteiligen Körpers des Aufnahmeelementes ist eine radiale Dichtung positioniert. Die Dichtung kann eine elastomere Dichtung mit einer Schwalbenschwanzpassung zwi schen dem ersten Teil und dem zweiten Teil sein oder alter nativ kann die Dichtung eine mit Druck gespeiste, radiale Metalldichtung sein. Zusätzlich kann eine zweite radiale Dichtung an einer Schulter in dem zweiten Teil des zweitei ligen Körpers positioniert sein und an der Schulter mit ei nem Dichtungshalter gehalten sein, der mit dem zweiten Teil in Eingriff steht.

Die Unterwassetkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung ist druckentlastet und erleichtert das Auseinandernehmen des zweiteiligen Körpers des Aufnahmeelementes zum Entfer nen und Austauschen der radialen Dichtungen. Die vorliegen de Erfindung schafft eine verbesserte hydraulische Unter wasserkupplung, die die Möglichkeit des Herausnehmens und Austauschens von elastomeren oder Metalldichtungen zwischen den Kupplungselementen verbessert.

Die folgenden Zeichnungen sind ein Teil der vorliegenden Beschreibung und dienen zur weiteren Demonstration von ge wissen Aspekten der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung der hier präsen tierten, spezifischen Ausführungsformen anhand einer oder mehrerer dieser Zeichnungen besser verständlich. In den Fi guren zeigt:

Fig. 1 ein Einsteckelement und ein Aufnahmeelement der Kupplung gemäß einer ersten Ausführungsform im Schnitt, wobei das Einsteckelement teilweise in das Aufnahmeelement eingesetzt ist;

Fig. 2 eine Ansicht im Schnitt des vollständig in das Auf nahmeelement eingesetzten Einsteckelementes der Kupplung gemäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 3 das Einsteckelement teilweise eingesetzt in das Auf nahmeelement gemäß der ersten Ausführungsfarm in ei ner vergrößerten Teilansicht im Schnitt; und

Fig. 4 das Einsteckelement und das Aufnahmeelement gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Er findung in einer vergrößerten Teilansicht im Schnitt.

In den Fig. 1 und 2 ist eine erste Ausführungsform der Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Kupplung besteht aus einem Einsteckelement 10 und einem Aufnahmeelement mit einem zweiteiligen Körper mit einem er sten Teil 20 und einem zweiten Teil 30, der mit dem ersten Teil in Eingriff steht. Vorzugsweise steht der zweite Teil des zweiteiligen Körpers mit dem ersten Teil durch ein Ge winde 14 im Eingriff. Wenn das Einsteckelement 10 durch die zentrale Bohrung 38 des ersten Teils 20 und des zweiten Teils 30 des zweiteiligen Körpers des Aufnahmeelementes eingesetzt ist, erlauben radiale Fluidkanäle eine Fluidver bindung zwischen dem Einsteckelement und dem Aufnahmeele ment. Die Fluidverbindung wird errichtet, ohne dass ein si gnifikanter Druck gegen die Stirnfläche des Einsteckelemen tes während oder nach dem Einsetzen ausgeübt wird. Die Fluidverbindung zwischen dem Einsteckelement und dem Auf nahmeelement wird durch den radialen Kanal 19 zur äußeren, sich in Längsrichtung erstreckenden Oberfläche des Ein steckelementes und einen entsprechenden radialen Fluidkanal 50 in dem zweiten Teil des zweiteiligen Körpers des Aufnah meelementes errichtet.

In der Fig. 1 und in der Fig. 2 hat das Einsteckelement 10 einen Schaft 31, einen Flansch 42 und einen Sondenkörper 16. Der Schaft kann bei 41 in eine Verteilerplatte 11 ein geschraubt sein. Das Einsteckelement und das Aufnahmeele ment sind typischerweise mit einander gegenüberliegenden Platten eines Verteilers verbunden und durch Schraubbolzen oder hydraulische Elemente, die an den Platten des Vertei lers befestigt sind, zusammen gehalten. Das Einsteckelement ist üblicherweise an einer Platte 11 befestigt, während das Aufnahmeelement an einer gegenüberliegenden Platte 21 so befestigt ist, dass es dem Einsteckelement gegenüber steht und mit diesem fluchtet. Der Schaft 80 des Aufnahmeelemen tes kann bei 81 in die Platte 21 eingeschraubt sein. Der Schaft 80 kann auch innen mit einem Gewinde 76 versehen sein, um einen Anschluss an Hydraulikleitungen zu schaffen. Die Einsteck- und Aufnahmeelemente können unter Verwendung unterschiedlicher Mittel, wie beispielsweise Kopfschrauben oder -gewinden an den Verteilerplatten befestigt sein. Techniken zum Befestigen der Elemente an solchen Verteiler platten sind dem Fachmann allgemein bekannt.

Der Sondenkörper hat eine zylindrische Sondenwand 45, die so ausgebildet ist, dass sie in der Aufnahmekammer 38 des Aufnahmeelementes der Kupplung gleitend aufgenommen werden kann. Der Sondenkörper des Einsteckelementes endet an der Sondenstirnfläche 18. Das Einsteckelement hat eine zentrale Bohrung 32 mit mehreren Durchmesseränderungen entlang sei nem Verlauf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Ende der zentralen Bohrung 32 ein Innengewindeab schnitt 21 zum Anschließen einer Hydraulikleitung.

Wahlweise kann eine Ventilbaugruppe in der zentralen Boh rung des Einsteckelementes oder des Aufnahmeelementes oder in beiden Kupplungselementen enthalten sein. Die Ventile sind zwischen einer offenen und einer geschlossenen Posi tion verschiebbar. Das Ventilstellglied 65 wird dazu ver wendet, das Ventil des Einsteckelementes in die offene Po sition zu zwängen, wenn das Ventilstellglied das entspre chende Ventilstellglied 64 des Aufnahmeelementes kontak tiert. Jedes der Ventile ist in die geschlossene Position durch die Feder 71 beim Einsteckelement bzw. durch die Fe der 61 beim Aufnahmeelement gezwängt. Die Ventilfedern sind mit einer Klammer 46, die in einer Nut in der zentralen Bohrung des Einsteckelementes gehalten ist, und mittels ei ner Klammer 79 in der Bohrung des Aufnahmeelementes gehal ten.

Wenn das Ventil des Einsteckelementes in der geschlossenen Position ist, ist die Hydraulikfluidübertragung durch das Einsteckelement der Kupplung blockiert. Fluid kann durch Öffnen des Ventils übertragen werden, so dass der Radialka nal 19 zwischen dem Außenumfang des Einsteckelementes und der zentralen Bohrung 32 des Einsteckelementes eine Verbin dung bildet. In dem Einsteckelement sind keine zusätzlichen Längskanäle enthalten. Vorzugsweise sind zwei radiale Fluidkanäle 19 zwischen der zentralen Bohrung 32 des Ein steckelementes und der zylindrischen Sondenwand 45 positio niert. Ventile, die in den Einsteck- und Aufnahmeelementen der Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, sind, jedoch nicht ausschließlich, Teller ventile, wie sie in den US-PS 5,277,225, 5,203,374, 5,099,882, 4,832,080 und 4,754,780 von Robert E. Smith III gezeigt und beschrieben sind, die hier durch Bezugnahme enthalten sind.

Wie in der Ausführungsform gemäß den Fig. 1, 2 und 3 ge zeigt und beschrieben, können die Ventile in den beiden Kupplungselementen wahlweise auch druckentlastete Teller ventile sein, wie dies in der US-PS 5,360,035 gezeigt und beschrieben ist, die ebenfalls durch Bezugnahme hier ent halten ist. Bei der Ausführungsform mit dem druckentlaste ten Tellerventil in dem Einsteckelement sind ein oder meh rere Längsfluidkanäle 22 zusätzlich in dem Einsteckelement parallel zu der zentralen Bohrung des Einsteckelementes an geordnet. Die Längskanäle übertragen Hydraulikfluid zwi schen dem Radialkanal 24 und dem Radialkanal 23 im Körper des Einsteckelementes. Das druckausgeglichene oder druck entlastete Tellerventil in dem Einsteckelement hat einen Flansch 28, der an der Schulter 84 in der zentralen Bohrung. 32 anliegt. Zwischen dem Flansch 28 des Ventils und der zentralen Bohrung dichten O-Dichtungsringe 29 ab. Das Ven til hat auch ein Ventilabstandsstück 39, das einen Durch messer hat, der kleiner als der der zentralen Bohrung des Einsteckelementes ist. Das Ventilabstandsstück 39 schließt an den Ventilflansch 25 an und ist gegenüber der Bohrung 32 durch die O-Dichtungsringe 26 und 27 abgedichtet.

Das Aufnahmeelement der Kupplung hat einen unterteilten Körper mit dem ersten Teil 20 und dem zweiten Teil 30. Der zweite Teil ist vorzugsweise mit dem ersten Teil durch ein Gewinde 14 verbunden. An der Schulterfläche zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des unterteilten Körpers ist eine Radialdichtung 44 positioniert. Bei der in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten ersten Ausführungsform ist die Radialdichtung eine schwalbenschwanzförmige Gummidichtung. Um die Radialdichtung herauszunehmen und/oder auszutau schen, wird der zweite Teil des Aufnahmeelementes vom er sten Teil gelöst und entfernt. Die Radialdichtung kann stattdessen eine Metalldichtung sein, wie dies später an hand der Fig. 4 beschrieben wird.

Die zentrale Bohrung 77 erstreckt sich durch den ersten und zweiten Teil des unterteilten Körpers. Wenigstens ein Teil der zentralen Bohrung ist die Aufnahmekammer 38, die für das verschiebbare Einsetzen des Einsteckelementes durch diese dimensioniert ist. Wenn das Einsteckelement in die Aufnahmekammer 38 eingesetzt wird, kann zwischen einem Teil des Einsteckelementes und der Aufnahmekammer in der Nähe der Radialkanäle 19 und 50 ein ringförmiger Raum 12 ausge bildet werden. Die Fluidkommunikation zwischen dem Ein steckelement und dem Aufnahmeelement wird radial zwischen den Kupplungselementen durch die Radialkanäle 19 und 50 er richtet.

In der zentralen Bohrung des Aufnahmeelementes ist wahlwei se eine Ventilbaugruppe positioniert und kann zwischen ei ner offenen und einer geschlossenen Position verschoben werden. Wenn das Ventil geschlossen ist, ist die Fluidkom munikation zwischen den Längskanälen in dem ersten und zweiten Teil des unterteilten Körpers des Aufnahmeelementes blockiert. Das Schließen des Ventils des Aufnahmeelementes verhindert auch eine Fluidkommunikation zwischen dem radia len Kanal 66 und der zentralen Bohrung 77 des Aufnahmeele mentes. Wenn das Einsteckelement in die Aufnahmekammer 38 eingesetzt ist, berührt das Ventilstellglied 64 des Aufnah meelementes das Ventilstellglied 65 des Einsteckelementven tils, um die Ventile jedes der Kupplungselemente aufzuzwän gen. In dem Aufnahmeelement gemäß der vorliegenden Erfin dung kann als die gezeigte Tellerventilbaugruppe eine ver wendet werden, wie sie in der US-PS 5,277,225, US-PS 5,203,374, US-PS 5,099,882, US-PS 4,832,080 und US-PS 4,754,780, alle von Robert E. Smith III verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform geht der Fluidstrom in dem ge teilten Körper des Aufnahmeelementes durch die zentrale Bohrung 77, den Längskanal 52, den Längskanal 51 und den radialen Kanal 50.

Wie in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigt, kann das Tellerventil in dem Aufnahmeelement der Kupplung wahlweise druckentlas tet sein. Bei dieser Ausführungsform ist der Längskanal 68 parallel zur zentralen Bohrung 77 zusätzlich vorgesehen, um zwischen den radialen Kanälen 67 und 69 in dem ersten Teil des Aufnahmeelementes eine Fluidkommunikation zu schaffen. Die druckentlastete Tellerventilbaugruppe hat einen Flansch 55 und einen O-Dichtungsring 57, der zwischen dem Flansch und der zentralen Bohrung 77 abdichtet. Das Ventilabstands stück 54 hat einen Durchmesser, der im Wesentlichen kleiner als Durchmesser der zentralen Bohrung 77 ist. Der Flansch 56 ist gegenüber der zentralen Bohrung mit den O-Dichtungs ringen 58 und 59 abgedichtet.

Der zweite Teil 30 des unterteilten Körpers hat einen Längskanal 51, der, wenn der zweite Teil mit dem ersten Teil verbunden ist, mit dem Längskanal 52 in Verbindung steht. Der Längskanal 51 ist mit dem radialen Fluidkanal 50 verbunden. Demgemäß wird, wenn der zweite Teil des Aufnah meelementes mit dem ersten Teil des unterteilten Körpers verbunden ist, Fluid zwischen der zentralen Bohrung 77, dem radialen Kanal 66 und dem Längskanal 52 im ersten Teil des unterteilten Körpers und durch den Längskanal 51 und den radialen Kanal 50 im zweiten Teil des unterteilten Körpers übertragen.

Falls gewünscht, kann an einer Schulter im zweiten Teil des unterteilten Körpers des Aufnahmeelementes eine zweite Ra dialdichtung positioniert sein. Vorzugsweise ist die zweite Radialdichtung eine Gummidichtung 53 mit einer Schwalben schwanzpassung zwischen dem zweiten Teil des unterteilten Körpers und dem Dichtungshalteelement 40. Das Dichtungshal teelement 40 kann in den zweiten Teil des unterteilten Kör pers des Aufnahmeelementes eingeschraubt sein und hat eine mittlere Bohrung, die so dimensioniert ist, dass ein Ein setzen der Sonde durch diese möglich ist.

Es wird nun auf die Fig. 2 Bezug genommen, in welcher das Einsteckelement 10 der hydraulischen Kupplung vollständig in das Aufnahmeelement der Kupplung eingesetzt gezeigt ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 zwängt, wenn das Ein steckelement vollständig in das Aufnahmeelement eingesetzt ist, das Ventilstellglied 65 das Ventil des Einsteckelemen tes in eine offene Position, während das Ventilstellglied 64 das entsprechende Ventil des Aufnahmeelementes in die offene Position zwingt. Dadurch wird eine Fluidverbindung zwischen dem radialen Kanal 50 im zweiten Teil des Aufnah meelementes durch den Ringraum 12 und den radialen Kanal 19 im Einsteckelement der Kupplung möglich. Die radiale Dich tung 44 und die radiale Dichtung 43 liegen vorzugsweise an den einander gegenüberliegenden Seiten des Ringraumes 12, wenn das Einsteckelement vollständig in die Aufnahmekammer des Aufnahmeelementes eingesetzt ist.

Wahlweise kann zwischen der zentralen Bohrung 32 und der Sondenwand 45 des Einsteckelementes, wo dieses mit einem O- Dichtungsring 17 abgedichtet ist, ein Ablasskanal 98 ver wendet werden. Zusätzlich kann zwischen der Aufnahmekammer 38 und dem Außenumfang des ersten Teils des Aufnahmeelemen tes ein Ablasskanal 34 verwendet sein, um ein Ausstoßen von Meerwasser aus der Aufnahmekammer zu ermöglichen. Bei spielsweise kann Meerwasser aus der Aufnahmekammer durch die Führungsfläche 18 des Einsteckelementes ausgestoßen werden. Der Ablasskanal 34 kann mit einem O-Dichtungsring 35 abgedichtet sein. Zusätzlich kann in dem ersten Teil des Aufnahmeelementes der Ablasskanal 74 enthalten sein, um ein Ausstoßen von Meerwasser aus der zentralen Bohrung 77 zu ermöglichen. Dieser Ablasskanal kann durch einen O-Dich tungsring 75 abgedichtet sein.

Es wird nun auf die Fig. 3 Bezug genommen, die einen ver größerten Querschnitt des Einsteckelementes, teilweise in die Aufnahmekammer des Aufnahmeelementes eingesetzt, zeigt. An dem Übergang zwischen dem ersten Teil 20 und dem zweiten Teil 30 des Aufnahmeelementes ist die radiale Dichtung 44 gezeigt. Wenn der zweite Teil mit dem ersten Teil des un terteilten Körpers verbunden ist, sind der Längskanal 52 des ersten Teils und der Längskanal 51 im zweiten Teil des Aufnahmeelementes miteinander verbunden, wodurch ein Über tragen von Hydraulikfluid zwischen diesen möglich wird.

Es wird nun auf die Fig. 4 Bezug genommen, die eine zweite bevorzugte Ausführungsform zeigt, bei der eine druckgespei ste Metalldichtung 144 zwischen dem ersten Teil 120 des un terteilten Körpers des Aufnahmeelementes und dem zweiten Teil 130 verwendet wird. Wenn der zweite Teil 130 bei 114 in den ersten Teil des Aufnahmeelementes eingeschraubt wird, kann zwischen dem unterteilten Körper über die Längs kanäle 151 und 152 eine Fluidverbindung errichtet werden. Der Einsteckelementkörper 116 hat zwischen seiner zentralen Bohrung und der Außenfläche einen radialen Kanal 119. Das Ventilabstandsstück 139 schafft innerhalb der zentralen Bohrung des Einsteckelementes einen Ringraum. Wenn das Ein steckelement vollständig in die Aufnahmekammer des Aufnah meelementes eingesetzt ist, kann Hydraulikfluid zwischen dem Radialkanal 150 im zweiten Teil des Aufnahmeelementes und dem Radialkanal 119 im Einsteckelement übertragen wer den. Zusätzlich kann eine zweite radiale Metalldichtung 143 an einer Schulterfläche im zweiten Teil des unterteilten Körpers enthalten sein und mit einem Halter 140 an Ort und Stelle gehalten werden. Der Halter 140 kann mit dem zweiten Teil des Aufnahmeelementes durch Gewinde oder andere Mit tel, die dem Fachmann zur Verfügung stehen, verbunden sein.

Obwohl in einer bevorzugten Ausführungsform zwei Radialka näle im ersten Teil des Aufnahmeelementes, dem zweiten Teil des Aufnahmeelementes und im Einsteckelement gezeigt sind, besteht bei der vorliegenden Erfindung die Überlegung, dass in jeder der Komponenten der Kupplungsbaugruppe ein oder mehrere Radialkanäle verwendet werden können. Demgemäß ist die Fluidübertragung zwischen den Kupplungselementen durch die Radialübertragung von Hydraulikfluid ohne Ausüben eines signifikanten Druckes gegen die Stirnfläche 18 des Ein steckelementes oder gegen die Aufnahmekammer im Aufnahme element erleichtert. Es besteht auch die Überlegung, dass die vorliegende Erfindung in einer Kupplung verwendet wer den kann, die in den Einsteck- und/oder Aufnahmekupplungs elementen Ventile hat oder nicht.

Obwohl Variationen der Ausführungsform der vorliegenden Er findung nicht alle Vorteile der Erfindung realisieren kön nen, können gewisse Merkmale bei gewissen unterschiedlichen Anwendungen der Vorrichtung wichtiger werden. Die Erfindung sollte demgemäß als allein durch den Schutzumfang der an hängenden Patentansprüche begrenzt angesehen werden.

Claims

1. Hydraulische Unterwasserkupplung mit:

a) einem Einsteckelement mit einer Außenfläche, einer zentralen Bohrung und einem Radialkanal, der zwischen der zentralen Bohrung und der Außenfläche eine Fluid kommunikation schafft;
b) einem Aufnahmeelement mit einem unterteilten Körper mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil, der lös bar mit dem ersten Teil in Eingriff steht; einer zen tralen Bohrung, die sich durch den ersten und zweiten Teil des Körpers erstreckt, wobei wenigstens ein Teil der zentralen Bohrung eine Aufnahmekammer hat, die so dimensioniert ist, dass in dieser das Einsteckelement aufgenommen werden kann, wobei der erste und zweite Teil des Körpers jeweils radiale Kanäle haben, die sich von der zentralen Bohrung aus nach außen erstre cken, wobei der erste Teil und der zweite Teil des Körpers jeweils Längskanäle haben, die parallel zur zentralen Bohrung laufen und die Radialkanäle schnei den, wobei die Längskanäle zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des unterteilten Körpers eine Fluidverbindung schaffen; und
c) einer Radialdichtung, die zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des unterteilten Körpers positioniert ist, wobei die Radialdichtung so dimensioniert ist, dass sie mit der Außenfläche des Einsteckelementes und der zentralen Bohrung des Aufnahmeelementes radial ab dichtet.

2. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, wo bei die Radialdichtung eine Elastomerdichtung ist, die zwi schen dem ersten und dem zweiten Teil eine Schwalben schwanzpassung hat.

3. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, wei terhin mit einem Dichtungshalter, der lösbar am zweiten Teil des unterteilten Körpers befestigt ist, und einer zweiten Radialdichtung zwischen dem Dichtungshalter und dem zweiten Teil des unterteilten Körpers, wobei die zweite Ra dialdichtung so dimensioniert ist, dass sie mit der Außen fläche des Einsteckelementes und der zentralen Bohrung des Aufnahmeelementes radial abdichtet.

4. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, wo bei wenigstens das Einsteck- und/oder das Aufnahmeelemente ein normalerweise geschlossenes Tellerventil aufweist.

5. Hydraulische Unterwasserkupplung mit:

a) einem Einsteckelement mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende, einem Außenumfang, einer zentralen Boh rung und einem ersten Fluidkanal, der zwischen der zentralen Bohrung und dem Außenumfang in der Nähe des zweiten Endes des Einsteckelementes eine Verbindung schafft;
b) einem ersten Aufnahmeelementteil mit einem ersten Ende, einem zweiten Ende, einer zentralen Bohrung, ei nem zweiten Fluidkanal parallel zur zentralen Bohrung in der Nähe des ersten Endes des ersten Aufnahmeele mentes, und einem dritten Fluidkanal, der zwischen der zentralen Bohrung und dem zweiten Fluidkanal eine Ver bindung schafft;
c) einem zweiten Aufnahmeelementteil, der mit dem ersten Ende des ersten Aufnahmeelementteils im Eingriff steht und eine mittlere Bohrung und einen vierten Fluidkanal parallel zur zentralen Bohrung hat, wobei der vierte Fluidkanal mit dem zweiten Fluidkanal in Verbindung steht und ein fünfter Fluidkanal zwischen dem vierten Fluidkanal und dem ersten Fluidkanal in Verbindung steht, wenn das Einsteckelement mit den ersten und zweiten Aufnahmeelementen zusammenwirkt.

6. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 5, wei terhin mit einer ersten Radialdichtung, die zwischen den ersten und zweiten Aufnahmeelementteilen angeordnet ist, wobei die erste Radialdichtung mit dem Außenumfang des Ein steckelementes zusammenwirkt, wenn das Einsteckelement in den ersten und den zweiten Aufnahmeelementteil eingesetzt ist.

7. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 6, wei terhin mit einer zweiten Radialdichtung, die durch den zweiten Aufnahmeelementteil an Ort und Stelle gehalten wird, wobei die zweite Radialdichtung mit dem Außenumfang des Einsteckelementes zusammenwirkt, wenn das Einsteckele ment in den ersten und den zweiten Aufnahmeelementteil ein gesetzt ist.

3. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 6, wo bei die Radialdichtung eine Schwalbenschwanzpassung mit dem zweiten Aufnahmeelementteil hat.

9. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 5, wo bei der zweite Aufnahmeelementteil in den ersten Aufnahme elementteil eingeschraubt ist.

10. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 7, wei terhin mit einem Halter, der mit dem zweiten Aufnahmeele mentteil zusammenwirkt, um die zweite Radialdichtung zu halten.

11. Hydraulische Unterwasserkupplung, mit:

a) einem Einsteckelement mit einem Längsfluidkanal, der mit einem Radialfluidkanal verbunden ist;
b) einem Aufnahmeelement mit einem unterteilten Körper mit einem ersten Teil und einem zweiten Teil, der lös bar mit dem ersten Teil in Eingriff steht, einer zen tralen Bohrung, die so dimensioniert ist, dass sie den Einsteckteil aufnehmen kann, wobei der erste und der zweiten Teil jeweils einen Längsfluidkanal haben, der mit einem Radialfluidkanal verbunden ist, wobei die Längsfluidkanäle des ersten und des zweiten Teils mit einander in Verbindung stehen, wenn der zweite Teil mit dem ersten Teil im Eingriff steht, jeder der Ra dialfluidkanäle sich zwischen den Längsfluidkanälen und der zentralen Bohrung erstreckt; und
c) wenigstens eine Radialdichtung zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des Aufnahmeelementes posi tioniert ist, wobei die Radialdichtung durch Trennen des ersten Teils vom zweiten Teil des Aufnahmeelemen tes entfernbar ist.

12. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 11, weiterhin mit einem ersten und einem zweiten Ventil in dem Einsteck- bzw. Aufnahmeelement, wobei die Ventile Stell glieder haben, die an diesen vorstehen, wobei die Ventil stellglieder gegenseitig zusammenwirken, wenn das Einsteck element in der zentralen Bohrung des Aufnahmeelementes ist, um das erste und das zweite Ventil zu öffnen.

13. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 11, wo bei das Aufnahmeelement so ausgebildet ist, dass eine Bewe gung der radialen Dichtung in die zentrale Bohrung verhin dert wird.

14. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 11, weiterhin mit einer zweiten Radialdichtung, die in der zen tralen Bohrung des Aufnahmeelementes positioniert ist, wo bei das Aufnahmeelement so ausgebildet ist, dass eine Bewe gung der zweiten Radialdichtung in die zentrale Bohrung verhindert wird.

15. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 14, weiterhin mit einem Dichtungshalteelement, das in das Auf nahmeelement eingeschraubt ist, um die zweite Radialdich tung zu halten.

16. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 15, wo bei die zweite Radialdichtung eine Elastomerdichtung ist, die zwischen dem Dichtungshaltelement und dem Aufnahmeele ment eines Schwalbenschwanzpassung hat.

17. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 11, wo bei der zweite Teil des Aufnahmeelementes in den ersten Teil eingeschraubt ist.

18. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 11, wo bei die Radialdichtung eine Elastomerdichtung ist, die zwi schen den ersten und zweiten Teilen des Aufnahmeelementes eine Schwalbenschwanzpassung hat.

19. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 11, wo bei die Radialdichtung eine druckgespeiste Metalldichtung ist, die in der zentralen Bohrung des Aufnahmeelementes po sitioniert ist.

20. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 19, weiterhin mit einer zweiten radialen druckgespeisten Me talldichtung, die in der zentralen Bohrung des Aufnahmeele mentes positioniert ist.