DE10100362B4 - Hydraulische Kupplung mit druckbetätigter Schwalbenschwanzdichtung - Google Patents

Hydraulische Kupplung mit druckbetätigter Schwalbenschwanzdichtung Download PDF

Info

Publication number
DE10100362B4
DE10100362B4 DE10100362A DE10100362A DE10100362B4 DE 10100362 B4 DE10100362 B4 DE 10100362B4 DE 10100362 A DE10100362 A DE 10100362A DE 10100362 A DE10100362 A DE 10100362A DE 10100362 B4 DE10100362 B4 DE 10100362B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
seal
male
annular seal
receiving chamber
receiving element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10100362A
Other languages
English (en)
Other versions
DE10100362A1 (de
Inventor
Robert E. III Missouri City Smith
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Coupling Co Inc
Original Assignee
National Coupling Co Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Coupling Co Inc filed Critical National Coupling Co Inc
Publication of DE10100362A1 publication Critical patent/DE10100362A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10100362B4 publication Critical patent/DE10100362B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L1/00Laying or reclaiming pipes; Repairing or joining pipes on or under water
    • F16L1/26Repairing or joining pipes on or under water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L17/00Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure
    • F16L17/02Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure with sealing rings arranged between outer surface of pipe and inner surface of sleeve or socket
    • F16L17/03Joints 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
    • F16L17/035Joints 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L29/00Joints with fluid cut-off means
    • F16L29/04Joints with fluid cut-off means with a cut-off device in each of the two pipe ends, the cut-off devices being automatically opened when the coupling is applied
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S285/00Pipe joints or couplings
    • Y10S285/917Metallic seals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87917Flow path with serial valves and/or closures
    • Y10T137/87925Separable flow path section, valve or closure in each
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87917Flow path with serial valves and/or closures
    • Y10T137/87925Separable flow path section, valve or closure in each
    • Y10T137/87941Each valve and/or closure operated by coupling motion
    • Y10T137/87949Linear motion of flow path sections operates both
    • Y10T137/87957Valves actuate each other

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)

Abstract

Hydraulische Unterwasserkupplung mit:
a) einem Einsteckelement (10) mit einer Innenbohrung;
b) einem Aufnahmeelement (20) mit einer Innenbohrung und einer Aufnahmekammer (34) zum Einsetzen des Einsteckelementes (10)darin;
c) einer ringförmigen Dichtung (50, 60, 70, 80), die in die Aufnahmekammer einsetzbar ist; und
d) einem Dichtungshalter (30, 38), der mit dem Aufnahmeelement (20)in Eingriff steht, wobei die ringförmige Dichtung mit der Aufnahmekammer (34) und dem Dichtungshalter (30, 38) eine Schwalbenschwanzpassung bildet,
dadurch gekennzeichnet , dass die die Dichtung eine radiale Innenfläche mit einem ersten Schenkelabschnitt (51, 61, 72, 82) hat, der mit dem Einsteckelement (10) in Eingriff steht, wenn das Eingriffelement durch die ringförmige Dichtung eingesetzt ist, und einen zweiten Schenkelabschnitt (52, 62, 71, 81) hat, der mit der Aufnahmekammer (34) in Eingriff steht und einen Hohlraum (53, 63, 73, 83) zwischen dem ersten und zweiten Schenkelabschnitt, wobei der Hohlraum auf den Fluiddruck reagiert, um den ersten...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein hydraulische Kupplungen zur Verwendung bei Unterwasserbohrungen und Produktionsanwendungen. Die Erfindung umfaßt insbesondere eine hydraulische Unterwasserkupplung mit einer verbesserten radialen Dichtung mit einer Schwalbenschwanzpassung zum Halten und Positionieren der Dichtung an Ort und Stelle beim Trennen des Einsteckelementes vom Aufnahmeelement der Kupplung.
  • Hydraulische Unterwasserkupplungen sind allgemein bekannt. Die Kupplungen bestehen im allgemeinen aus einem Einsteckelement und einem Aufnahmeelement mit Dichtungen zum Abdichten der Verbindung zwischen den Einsteck- und Aufnahmeelementen. Das Aufnahmeelement hat im allgemeinen einen zylindrischen Körper mit einer Bohrung mit relativ großem Durchmesser an seinem einen Ende und einer Bohrung mit relativ kleinem Durchmesser an seinem anderen Ende. Die kleine Bohrung erleichtert die Verbindungen mit Hydraulikleitungen, während die große Bohrung die Dichtungen enthält und den Einsteckteil der Kupplung aufnimmt. Das Einsteckelement hat einen Sondenabschnitt, der in die große Bohrung des Aufnahmeelementes einsetzbar ist. Gemäß verschiedener Ausführungsformen der Vorrichtung liegen die Dichtungen entweder am Ende oder der Stirnfläche des Einsteckelementes an oder wirken mit der äußeren Umfangsfläche des Einsteckelementes zusammen. Hydraulikfluid kann dann frei durch die Aufnahmeteile und Einsteckteile der Kupplung fließen und die Dichtungen verhindern, daß der Fluidstrom an den Verbindungsstellen der Kupplung austritt.
  • In dem Aufnahmeelement und auch im Einsteckelement kann ein Rückschlagventil installiert sein. Jedes Rückschlagventil wird geöffnet, wenn die Kupplung errichtet wird; jedes Rückschlagventil schließt jedoch, wenn die Kupplung unterbrochen wird, so daß eine Leckage des Fluids aus dem System, dessen Teil die Kupplung ist, verhindert wird.
  • In der US 4,694,859 und 5,762,706 von Robert E. Smith III ist eine hydraulische Unterwasserkupplung und eine Metalldichtung offenbart. Eine wiederverwendbare Metalldichtung steht mit dem Umfang der Sonde in Eingriff, wenn diese innerhalb des Aufnahmeelementkörpers positioniert ist. Die Dichtung wird durch einen zylindrischen Körper oder Halter an Ort und Stelle gehalten. Wenn die Einsteck- und Aufnahmeteile der Kupplung unter Druck getrennt werden, verhindert der Halter, daß die Metalldichtung durch die Bohrung des Aufnahmeelementes herausgeblasen wird.
  • In der US 4,900,071 von Robert E. Smith III ist eine hydraulische Unterwasserkupplung mit einer Schwalbenschwanzdichtung offenbart. Ein zweiteiliger Halter verhindert die radiale Bewegung einer keilförmigen Ringdichtung in die zentrale Bohrung des Aufnahmeelementes. Die Dichtung wird an der radialen Bewegung durch eine Schwalbenschwanzpassung mit einer Umfangsschulter an wenigstens einem Teil, der Halterhülse oder dem Haltersperrelement, gehindert. Die US 5,152,439 ; 5,099,882; 5,203,374; 5,232,021 von Robert E. Smith III, zeigen auch hydraulische Unterwasserkupplungen mit Schwalbenschwanzdichtungen. Die zylindrische Innenfläche der Ringdichtung steht mit der Umfangsfläche des Einsteckelementes oder der Sonde in Eingriff, wenn die Sonde durch den Halter in das Aufnahmeelemente eingesetzt ist. Wenn das Einsteckelement oder die Sonde aus der Bohrung des Aufnahmeelementes herausgezogen wird, erreicht die Stirnfläche des Einsteckelementes die weiche ringförmige Dichtung in der Mitte der Bohrung. Wenn die Stirnfläche die Mitte der weichen ringförmigen Dichtung erreicht, verhindert die Schwalbenschwanzpassung, daß die Dichtung in die Bohrung implodiert, da das Meerwasser und/oder Hydraulikfluid mit hohem Druck in die Bohrung eintreten.
  • Es ist wünschenswert, die Dichtwirkung der Schwalbenschwanzdichtungen des vorstehend beschriebenen Typs zu verbessern, insbesondere für größere Tiefen bei Unterwasserbohrungen und Produktionsanwendungen. In der Vergangenheit hatten viele hydraulische Kupplungen zwei oder mehr Dichtungen, um sicherzustellen, daß das Hydraulikfluid nicht bei höheren Drucken und größeren Meerestiefen austreten würde. Während Dichtungen, die eine Schwalbenschwanzpassung haben, verhindern, daß die Dichtung in die Bohrung des Aufnahmeelementes herausgeblasen wird oder implodiert, ist die Dichtung allein bei gewissen Anwendungen unzureichend. Es ist wünschenswert, die Dichtung insbesondere in Hydrauliksystemen mit höherem Druck und in größeren Tiefen zu verbessern. Beispielsweise kann eine zweite druckbetätigte Dichtung dazu verwendet werden, das Einsteckelement gegenüber dem Aufnahmeelement radial abzudichten, um die erste Schwalbenschwanzdichtung zu unterstützen. Die Verwendung von zwei oder mehr Dichtungen und die strukturelle Gestaltung der hydraulischen Kupplung für solche Dichtungen erhöht jedoch die Komplexität und die Kosten, wenn zwei oder mehr Dichtungen verwendet werden. Demgemäß ist eine Kupplung mit einer Dichtung, die die funktionellen Möglichkeiten einer schwalbenschwanzförmigen Dichtung und einer druckbetätigten Dichtung schafft, notwendig.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Hauptanspruches. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die vorliegende Erfindung beseitigt die vorstehend beschriebenen Probleme und Nachteile, indem sie eine Kupplung mit einer Dichtung schafft, die so dimensioniert ist, daß sie mit dem Aufnahmeelement eine Schwalbenschwanzpassung bildet und druckbetätigt werden kann, um die Dichtung zwi schen dem Einsteck- und Aufnahmeelement zu verbessern. Die Dichtung hat eine Schwalbenschwanzpassung mit dem Körper des Aufnahmeelementes und dem Dichtungshalteelement, um eine Implosion und/oder radiale Bewegung der Dichtung in die zentrale Bohrung bei Trennung des Aufnahmeelementes vom Einsteckelement zu verhindern. Die zylindrische Innenfläche der Dichtung wirkt mit der Umfangsfläche des Einsteckelementes oder der Sonde zusammen, wenn die Sonde durch den Halter in das Aufnahmeelement eingesetzt ist. Die zylindrische Innenfläche der Dichtung hat einen druckbetätigten Teil, der mit dem Einsteckelement und dem Aufnahmeelement zusammenwirkt. Der Fluiddruck wirkt auf den Hohlraum zwischen den benachbarten Schenkel- oder Lippenteilen der Dichtung. Bei erhöhten Drucken wirkt der Hydraulikdruck auf den Hohlraum und verstärkt die Dichtung zwischen dem Einsteckelement und dem Aufnahmeelement der Kupplung.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen
  • 1 eine Schnittdarstellung einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung des Einsteckelementes und des Aufnahmeelementes der Kupplung im Kupplungszustand;
  • 2 eine Schnittdarstellung der Dichtung gemäß der ersten Ausführungsform,
  • 3 eine Schnittdarstellung der Dichtung gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
  • 4 eine Schnittdarstellung der Dichtung gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform und
  • 5 eine Schnittdarstellung der Dichtung gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform.
  • Hydraulische Unterwasserkupplungen sind im allgemeinen an einander gegenüberliegende Platten eines Verteilers angeschlossen, und sind durch Schraubbolzen oder Hydraulikelemente, die an den Platten befestigt sind, zusammengehalten.
  • Die Einsteck- und Aufnahmeelemente können an den einander gegenüberliegenden Platten unter Verwendung verschiedener Mittel, wie beispielsweise Kopfschrauben oder Gewinde befestigt sein. Techniken zum Befestigen von Elementen an solchen Platten sind dem Fachmann allgemein bekannt.
  • Wie in der 1 gezeigt, hat bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform das Einsteckelement 10 einen Gewindehalter 16, der an einer Verteilerplatte befestigt sein kann. Der Halter endet an einem Flansch 12 des Einsteckelementes, an den sich ein Sondenabschnitt 17 anschließt und endet an einer Sondenstirnfläche 21. Der zylindrische Sondenabschnitt 17 ist für einen Gleitsitz im Aufnahmeelement 20 und Dichtungshalteelement 30 ausgebildet, wie dies später beschrieben wird. Der Körper des Einsteckelementes ist ebenfalls mit einer zentralen Bohrung 15 versehen. Die Bohrung 15 kann mehrere unterschiedliche Durchmesser entlang ihres Verlaufs durch den Körper des Einsteckelementes haben. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Ende der zentralen Bohrung ein mit Innengewinde versehener Abschnitt zum Anschließen an eine Hydraulikleitung. Innerhalb des Einsteckelementkörpers verläuft in Längsrichtung ein zylindrischer Durchlaß und endet an einem Ventilsitz 23, der eine geneigte Schulter ist.
  • Innerhalb der zentralen Bohrung 15 des Einsteckelementes ist eine Ventilbaugruppe verschiebbar aufgenommen. Die Ventilbaugruppe besteht aus einem konischen Tellerventil 22, das in seiner normalerweise geschlossenen Position mit dem Ventilsitz 23 dichtend in Eingriff steht. Eine Ventilwendelfeder 45 wird dazu verwendet, das Tellerventil gegen den Ventilsitz in eine geschlossene Position zu zwängen. Die Ventilwendelfeder 45 ist innerhalb der Bohrung 15 angeordnet und ist an einem Federbund 46 verankert, der durch einen Sprengring 47, welcher in die Innenfläche des zylindrischen Durchganges des Einsteckelementes eingreift, an Ort und Stelle gehalten wird. Ein Ventilstö ßel 19 steht am Scheitelpunkt des Tellerventils 22 vor. Wenn die Tellerventilstößel 19 und 44 es Einsteckelemente und des Aufnahmeelementes 20 aufeinandertreffen, werden die Ventile zwangsweise geöffnet, um den Hydraulikfluidstrom zwischen den Einsteck- und Aufnahme-Kupplungselementen einzuleiten.
  • Das Aufnahmeelement 20 hat einen Körper mit einer zentralen Bohrung 32, die mehrere unterschiedliche Durchmesser entlang ihres Verlaufs durch das Aufnahmeelement hat. Bei einem ersten bevorzugten Ausführungssform hat das erste Ende der Bohrung einen Innengewindeabschnitt zum Anschließen einer Hydraulikleitung. In Längsrichtung erstreckt sich durch den Aufnahmeelementkörper ein zylindrischer Durchgang und endet an einem Ventilsitz 33. Neben dem Ventilsitz 33 ist eine Schulter 49, die ein Teil der Aufnahmekammer 34 ist. Die Aufnahmekammer 34 ist so dimensioniert, daß sie den Sondenabschnitt 17 des Einsteckelementes begleitend aufnehmen kann.
  • Die Ventilbaugruppe des Aufnahmeelementes besteht aus einem Tellerventil 28, das verschiebbar innerhalb des zylindrischen Durchgangs des Aufnahmeelementes aufgenommen ist. Das Tellerventil 28 hat eine konische Form und wird durch die Ventilfeder 41 in eine am Ventilsitz 33 anliegende Sitzposition gezwängt. Wenn das Tellerventil an dem Ventilsitz anliegend in einer geschlossenen Position ist, dichtet es den Fluidstrom zwischen dem Einsteckelement und dem Aufnahmeelement ab. Ein hohler Federbund 42 verankert die Ventilfeder 41 und wird durch einen Sprengring 43 an Ort und Stelle gehalten. Das Aufnahmeelement hat vorzugsweise einen Halter 48, der in eine Verteilerplatte eingeschraubt sein kann.
  • Bei der in der 1 gezeigten ersten Ausführungsform wird die elastomere Dichtung 50 gemäß der vorliegenden Erfindung in dem Aufnahmeelement durch einen Dichtungshalter 30 gehalten. Der Dichtungshalter 30 hat vorzugsweise ein Außen gewinde 27, das in das Aufnahmeelement eingeschraubt ist. Das Halteelement kann jedoch auch auf andere Weise mit dem Aufnahmeelement in Eingriff stehen; beispielsweise kann der Halter verschiebbar in das Aufnahmeelement eingesetzt sein und mit einem Sprengring an Ort und Stelle gehalten werden, oder alternativ kann das Halteelement so dimensioniert sein, daß es mit einer anderen Fläche des Einsteckelementes in Eingriff steht, anstatt daß es in die Aufnahmeelementbohrung eingesetzt ist. Vorzugsweise bildet der Dichtungshalter 30 mit der Dichtung 50 eine Schwalbenschwanzpassung.
  • Wie in der 2 gezeigt, hat die Dichtung 50 einen Außenumfang mit einander gegenüberliegenden geneigten Schultern 39, 54. Die geneigten Schultern 39, 54 bilden mit der geneigten Schulter 29 des Aufnahmeelementes und der geneigten Schulter 31 des Dichtungshalters 30 eine Schwalbenschwanzpassung. Wahlweise hat der Außenumfang der Schwalbenschwanzdichtung 50 auch O-Ringe 58, 59, die gegenüber der Bohrung des Aufnahmeelementes abdichten.
  • Der radiale Innenumfang der Dichtung 50 hat gemäß einer ersten Ausführungsform ein Paar einander gegenüberliegende, druckbetätigte Abschnitte für den Dichteingriff der Sonde des Einsteckelementes. Der Lippen- oder Schenkelabschnitt 51 steht mit dem Sondenabschnitten Eingriff, während der Lippen- oder Schenkelabschnitt 52 der Dichtung mit der Innenfläche des Vorsprungs 26 des Aufnahmeelementes in Eingriff steht. Der Fluiddruck, welcher auf den Hohlraum 53 wirkt, zwängt die Lippen- oder Schenkelabschnitte 52 und 51 radial gegen das Aufnahmeelement bzw. das Einsteckelement, um die Dichtung insbesondere bei höheren Drucken druckzubetätigen. Wenn der Druck, welcher auf den Hohlraum 53 wirkt, steigt, wird der Dichtungsdruck verbessert. Vor dem Zusammenwirken von Lippen- oder Schenkelabschnitt 51 mit dem Einsteckelement-Sondenabschnitt 17, kann der Lippen- oder Schenkelabschnitt 51 leicht radial in die Bohrung vorstehen, um die Dichtung mittels eines Preßsitzes gegen über dem Sondenabschnitt 17, vorzuspannen. Alternativ kann die Dichtung vollständig auf der Druckbetätigung der Dichtung beruhen, anstatt daß sie vorgespannt ist oder mit der Sonde eine Preßpassung bildet.
  • Die Dichtung 50 hat auch ein einander gegenüberliegendes Paar von Lippen- oder Schenkelabschnitten 55, 56 mit einem dazwischenliegenden Hohlraum 57. Dieser Teil der Dichtung wird ebenfalls druckbetätigt, um die Lippen- oder Schenkelabschnitte 55 und 56 nach innen und außen zu zwängen, um die Dichtung zu verbessern.
  • Nunmehr bezugnehmend auf die 3 hat bei einer zweiten bevorzugten Ausführungsform die elastomere Dichtung 60 Lippen- oder Schenkelabschnitte 61, 62 mit einem dazwischenliegenden Hohlraum 63 der druckbetätigt ist, um die Dichtung zu verstärken, indem die Lippen- oder Schenkelabschnitte radial nach innen und außen gezwängt werden. Der Außenumfang der Dichtung 60 hat ein paar geneigter Flächen 64, 67, die mit dem Halter 38 und der geneigten Schulter 29 des Aufnahmeelementes eine Schwalbenschwanzpassung bilden. Gegenüber der Bohrung des Aufnahmeelementes dichten ebenfalls ein paar O-Ringe 68, 69 ab.
  • Nunmehr bezugnehmend auf 4 hat bei einer dritten, bevorzugten Ausführungsform die elastomere Dichtung 70 ein paar Lippen- oder Schenkelabschnitte 71 und 72, mit einem dazwischenliegenden druckbetätigten, ausdehnbaren Hohlraum 73. Zusätzlich haben die Lippen- oder Schenkelabschnitte 74 75 einen dazwischenliegenden Hohlraum 76, der druckbetätigt ist, um die Dichtung gegenüber dem Sondenabschnitt des Einsteckelementes zu verbessern.
  • Wie in der 5 gezeigt ist, bildet gemäß einer vierten, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Metalldichtung 80 mit dem Halter 38 und der geneigten Schulter 29 in der Aufnahmeelementbohrung eine Schwalbenschwanzpassung.
  • Die geneigten Schulterflächen 84, 87 bilden mit der geneigten Schulter 29 des Aufnahmeelementes und mit dem Dichtungshalteelement 38 eine Schwalbenschwanzpassung. Der Außenumfang der Metalldichtung 80 hat O-Ringe 85, 86, die gegenüber der Bohrung des Aufnahmeelementes abdichten. Der Innenumfang der Dichtung 80 hat Lippen- oder Schenkelabschnitte 81 und 82, mit einem dazwischenliegenden, druckbetätigten, ausdehnbaren Hohlraum 83. Der Hohlraum 83 wird druckbetätigt, um die Lippen- oder Schenkelabschnitte 81 und 82 radial nach außen bzw. radial nach innen zu zwängen, um gegenüber dem Sondenabschnitt des Einsteckelementes und dem Aufnahmeelement abzudichten. Die Metalldichtung 80 kann so ausgebildet sein, daß sie mit dem Einsteckelement oder der Sonde eine leichte radiale Preßpassung bildet, dergestalt, daß vor dem Zusammenwirken von Einsteckelement und Dichtung der Lippen- oder Schenkelabschnitt 82 leicht in die Aufnahmekammer ragt, wodurch die Dichtung vorgespannt wird. Alternativ kann die Dichtung 80 so gestaltet sein, daß sie nur Hydraulikdruck benötigt, der auf den Hohlraum 83 wirkt, um die Dichtung zu schaffen.
  • Die Schwalbenschwanzdichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist im Querschnitt an ihrem Außenumfang keilförmig, hat eine zylindrische Außenfläche mit größerer axialer Dicke als ihre zylindrische Innenfläche, um die Dichtung an einer radialen Bewegung in die Bohrung des Aufnahmeelementes zu hindern, wenn die Kupplungselemente unter Druck voneinander getrennt werden.
  • Diese Dichtung kann aus irgendeinem Elastomer oder Metall bestehen und besteht vorzugsweise aus einem solchen Material, daß der zerstörerischen Wirkung der Unterwasserumgebung widerstehen kann. Die Dichtungen können aus einem relativ biegsamen Elastomermaterial bestehen, beispielsweise aus Gummi oder synthetischem Elastomer. Alternativ kann die Dichtung aus Metall bestehen und mit Gold oder Silber plattiert sein, um die Metall zu Metall-Dichtung zu verbessern, oder kann eine nichtmetallische Beschichtung, wie beispielsweise Teflon, aufweisen. Dichtungen, wie sie bei dieser Erfindung verwendet werden, sind wiederverwendbar, weil sie bei Trennen der Einsteck- und Aufnahmeelemente der Kupplung an Ort und Stelle gehalten werden.

Claims (7)

  1. Hydraulische Unterwasserkupplung mit: a) einem Einsteckelement (10) mit einer Innenbohrung; b) einem Aufnahmeelement (20) mit einer Innenbohrung und einer Aufnahmekammer (34) zum Einsetzen des Einsteckelementes (10)darin; c) einer ringförmigen Dichtung (50, 60, 70, 80), die in die Aufnahmekammer einsetzbar ist; und d) einem Dichtungshalter (30, 38), der mit dem Aufnahmeelement (20)in Eingriff steht, wobei die ringförmige Dichtung mit der Aufnahmekammer (34) und dem Dichtungshalter (30, 38) eine Schwalbenschwanzpassung bildet, dadurch gekennzeichnet , dass die die Dichtung eine radiale Innenfläche mit einem ersten Schenkelabschnitt (51, 61, 72, 82) hat, der mit dem Einsteckelement (10) in Eingriff steht, wenn das Eingriffelement durch die ringförmige Dichtung eingesetzt ist, und einen zweiten Schenkelabschnitt (52, 62, 71, 81) hat, der mit der Aufnahmekammer (34) in Eingriff steht und einen Hohlraum (53, 63, 73, 83) zwischen dem ersten und zweiten Schenkelabschnitt, wobei der Hohlraum auf den Fluiddruck reagiert, um den ersten Schenkelabschnitt radial nach innen und den zweiten Schenkelabschnitt radial nach außen zu zwängen.
  2. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Dichtung einen dritten Schenkelabschnitt (55, 75) aufweist, der mit dem Einsteckelement zusammenwirkt, wenn das Einsteckelement durch die ringförmige Dichtung eingesetzt ist und einen vierten Schenkelabschnitt (56, 74), der mit der Aufnahmekammer zusammenwirkt und einen Hohlraum (57, 76) zwischen den dritten und vierten Schenkelabschnitten, wobei der Hohlraum auf Fluiddruck reagiert, um den dritten Schenkelabschnitt radial nach innen und den vierten Schenkelabschnitt radial nach außen zu zwängen.
  3. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Dichtung (50, 60, 70) eine Elastomerdichtung ist.
  4. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Dichtung (80) eine Metalldichtung ist.
  5. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungshalter (30, 38) in das Aufnahmeelement (20) geschraubt ist.
  6. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schenkelabschnitt (51, 61, 72, 82) der ringförmigen Dichtung vor dem Einsetzen des Einsteckelementes durch die Dichtung radial nach innen in die Aufnahmekammer (34) ragt.
  7. Hydraulische Unterwasserkupplung nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsteckelement (10) und das Aufnahmeelement (20) normalerweise geschlossene Tellerventile (22, 28) aufweisen.
DE10100362A 2000-01-06 2001-01-05 Hydraulische Kupplung mit druckbetätigter Schwalbenschwanzdichtung Expired - Fee Related DE10100362B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/478931 2000-01-06
US09/478,931 US6179002B1 (en) 2000-01-06 2000-01-06 Hydraulic coupling with pressure-energized dovetail seal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10100362A1 DE10100362A1 (de) 2001-08-09
DE10100362B4 true DE10100362B4 (de) 2004-07-15

Family

ID=23901974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10100362A Expired - Fee Related DE10100362B4 (de) 2000-01-06 2001-01-05 Hydraulische Kupplung mit druckbetätigter Schwalbenschwanzdichtung

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6179002B1 (de)
AU (1) AU6959200A (de)
BR (1) BR0005273A (de)
DE (1) DE10100362B4 (de)
GB (1) GB2358052B (de)
NO (1) NO335503B1 (de)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6575430B1 (en) * 2002-04-10 2003-06-10 National Coupling Company, Inc. Hydraulic coupling with dovetail seal having multiple radial sealing surfaces
US7575256B2 (en) * 2003-08-06 2009-08-18 National Coupling Company, Inc. Bore liner for undersea hydraulic coupling
US6923476B2 (en) * 2003-09-12 2005-08-02 National Coupling Company, Inc. Floating seal for undersea hydraulic coupling
US7303194B2 (en) * 2003-10-20 2007-12-04 National Coupling Company, Inc. Seal retainer with pressure energized metal seal members for undersea hydraulic coupling
US7377555B2 (en) * 2005-05-20 2008-05-27 National Coupling Company, Inc. Undersea conduit coupling with passageway gate
WO2008038034A1 (en) * 2006-09-27 2008-04-03 National Oilwell Varco, L.P. Coupling assembly and protective ring therefor
US7731246B2 (en) * 2006-09-29 2010-06-08 Varco I/P, Inc. Pipe coupling system
US20080203672A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 National Coupling Company, Inc. Pressure-energized shaft seal
US7762824B2 (en) * 2007-03-08 2010-07-27 National Coupling Company, Inc. Hydraulic coupling member with electrical bonding contractor
US7578312B2 (en) * 2007-04-04 2009-08-25 National Coupling Company, Inc. Hydraulic coupling member with displaced water compensation system
US7810785B2 (en) * 2007-04-27 2010-10-12 National Coupling Company, Inc. Undersea hydraulic coupling with hydrostatic pressure energized metal seal
US20090008929A1 (en) * 2007-07-05 2009-01-08 David Vernon Person Pipe coupling spacer insert
US7976075B2 (en) 2008-04-14 2011-07-12 National Coupling Company, Inc. Probe seal having spring-energized sealing elements for female hydraulic coupling member
US20110248497A1 (en) * 2010-04-09 2011-10-13 National Coupling Company, Inc. Pressure-Energized Probe Seal for Female Hydraulic Coupling Member
US9841130B2 (en) * 2008-05-01 2017-12-12 National Coupling Company, Inc. Pressure-energized probe seal for female hydraulic coupling member
US7954859B2 (en) * 2008-05-01 2011-06-07 National Coupling Company, Inc. Probe seal having pressure-energized sealing elements for female hydraulic coupling member
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
US20110101675A1 (en) 2009-11-04 2011-05-05 National Coupling Compay, Inc. Hydraulic Coupling Member with Dual Electrical Bonding Contacts
US9394996B2 (en) * 2013-06-11 2016-07-19 Delavan Inc Sealing device
US11614187B2 (en) 2016-10-04 2023-03-28 National Coupling Company, Inc. Undersea hydraulic coupling with multiple pressure-energized metal seals
US10400541B2 (en) 2016-10-04 2019-09-03 National Coupling Company Undersea hydraulic coupling with multiple pressure-energized metal seals
US11920704B2 (en) 2016-10-04 2024-03-05 National Coupling Company, Inc. Undersea hydraulic coupling with multiple pressure-energized metal seals
GB2557004B (en) 2016-10-04 2019-06-12 Nat Coupling Co Inc Undersea hydraulic coupling with multiple pressure-energized metal seals
US20230400100A1 (en) * 2022-06-10 2023-12-14 National Coupling Company, Inc. Hydraulic coupling with dovetail seal having multiple radial sealing surfaces and inner biasing element

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29712416U1 (de) * 1997-07-14 1997-09-18 Dichtungstechnik Wallstabe & Schneider GmbH & Co. KG, 94327 Bogen Dichtelement für Schnellkupplungen
DE19900998A1 (de) * 1998-01-16 1999-07-22 Nat Coupling Co Inc Hydraulische Unterwasserkupplung mit drei zurückgehaltenen Dichtungen

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2538198A (en) 1947-04-18 1951-01-16 Garlock Packing Co Sealing device having interbonded rigid and flexible molded portions
US2736585A (en) 1952-12-05 1956-02-28 Gen Motors Corp Fluid seal
FR1076314A (fr) 1953-03-10 1954-10-26 Perfectionnements aux dispositifs d'étanchéité entre partie fixe et partie tournante
US2815973A (en) * 1955-07-05 1957-12-10 Chicksan Company Dynamic seal
US2977143A (en) 1957-10-24 1961-03-28 Borg Warner Oil seal with filamentary lip
US3013826A (en) 1957-12-30 1961-12-19 Douglas O Johnson Packing assembly
US3042248A (en) 1958-04-07 1962-07-03 Rudolph E Krueger High pressure closures
US3279806A (en) 1964-02-21 1966-10-18 Goodrich Co B F Seal assembly
US3394939A (en) 1966-12-08 1968-07-30 Johns Manville Fluid pressure actuable seal
US3511513A (en) 1968-01-12 1970-05-12 Intern Packings Corp Combination axial-mechanical face and radial lip seal
GB1283999A (en) 1968-12-17 1972-08-02 Nippon Oil Seal Ind Co Ltd Machine elements having coated pressfit portions
US3671048A (en) 1970-06-12 1972-06-20 Borg Warner Lip type seal
US3829106A (en) 1972-12-04 1974-08-13 Crane Packing Co High pressure lip seal
US4452462A (en) 1983-10-06 1984-06-05 Gray Tool Company Temperature resistant joint packing with E-shaped spring seal
US4676531A (en) * 1985-04-15 1987-06-30 Martin Charles F Apparatus for clamping and sealing the outer surface of a pipe and fittings for pipe connection
US4694859A (en) 1985-11-25 1987-09-22 National Coupling Company, Inc. Undersea hydraulic coupling and metal seal
US4635945A (en) 1986-03-21 1987-01-13 Microdot Inc. Anti-extrusion seal with primary and secondary complementary elements
US4900071A (en) 1988-08-24 1990-02-13 National Coupling Company, Inc. Undersea hydraulic coupling with dovetail seal
US4709726A (en) 1987-02-17 1987-12-01 Ferranti Subsea Systems, Inc. Hydraulic coupler with floating metal seal
US5052439A (en) 1988-08-24 1991-10-01 National Coupling Company, Inc. Undersea hydraulic coupling with dovetail seal
US5099882A (en) 1991-01-11 1992-03-31 National Coupling Company, Inc. Pressure balanced hydraulic coupling with metal seals
US5232021A (en) 1992-10-29 1993-08-03 National Coupling Co., Inc. Probe member for undersea hydraulic coupling
US5556139A (en) 1993-10-29 1996-09-17 Snap-Tite, Inc. Hydraulic coupling
US5390702A (en) * 1994-02-15 1995-02-21 National Coupling Company, Inc. Undersea hydraulic coupling with pre-sealing guidance
US5469887A (en) * 1995-03-28 1995-11-28 National Coupling Inc. Hydraulic coupling with pressure equalizing valve
GB2299839B (en) 1995-04-12 1999-04-28 Nat Coupling Co Inc Undersea hydraulic coupling with hollow metal seal

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29712416U1 (de) * 1997-07-14 1997-09-18 Dichtungstechnik Wallstabe & Schneider GmbH & Co. KG, 94327 Bogen Dichtelement für Schnellkupplungen
DE19900998A1 (de) * 1998-01-16 1999-07-22 Nat Coupling Co Inc Hydraulische Unterwasserkupplung mit drei zurückgehaltenen Dichtungen

Also Published As

Publication number Publication date
GB2358052B (en) 2004-06-16
DE10100362A1 (de) 2001-08-09
GB0024682D0 (en) 2000-11-22
BR0005273A (pt) 2001-09-25
US6179002B1 (en) 2001-01-30
GB2358052A (en) 2001-07-11
NO20010027L (no) 2001-07-09
AU6959200A (en) 2001-07-12
NO335503B1 (no) 2014-12-22
NO20010027D0 (no) 2001-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10100362B4 (de) Hydraulische Kupplung mit druckbetätigter Schwalbenschwanzdichtung
DE3827795C2 (de) Intern vorgespannter hydraulischer Verbinder mit Metall/Metalldichtung
DE19505075B4 (de) Hydraulische Unterseekupplung mit Vordichtungs-Führung
DE10313061B4 (de) Hydraulische Kupplung mit Schwalbenschwanzdichtung mit mehreren radialen Dichtflächen
DE4409638C2 (de) Hydraulische Kupplung
DE10340854B4 (de) Zusatzdichtung aus Metall für Unterwasser-Hydraulikkupplung
DE19580102C2 (de) Unterwasserkupplung mit Metalldichtungen
DE3827945C2 (de)
DE102004038352B4 (de) Bohrungs-Liner für Unterwasser-Hydraulikkupplung
DE4108275C2 (de) Hydraulische Kupplung mit radialer Metalldichtung
DE10018364B4 (de) Hydraulische Unterwasserkupplung mit verlängertem Sondenabschnitt
DE3833627C2 (de) Integrierte Metalldichtung für eine hydraulische Kupplung und hydraulische Kupplung mit einer integrierten Metalldichtung
DE102013223047B4 (de) Hydraulisches Unterwasser-Blindkupplungselement
DE19900998B4 (de) Hydraulische Unterwasserkupplung mit drei zurückgehaltenen Dichtungen
DE3928014A1 (de) Hydraulische unterwasserkupplung mit schwalbenschwanzdichtung
DE102009021696B4 (de) Hydraulisches Kupplungsglied mit bidirektionaler druckgespeister Kopfstückdichtung
DE10122975B4 (de) Hydraulische Unterwasserkupplung mit Lecköffnung
DE19614375B4 (de) Hydraulische Unterseekupplung mit hohler Metalldichtung
DE102011085071A1 (de) Verbesserte druckaktivierte Sondendichtung für ein Buchsenelement einer Hydraulikkupplung
DE10335627B4 (de) Unterwasser-Hydraulikkupplungsglied und Dichtungshalter
DE10340859A1 (de) Unterwasser-Hydraulikkupplung mit Dichtungshalter
DE112009000998B4 (de) Kopfstückdichtung mit druckgespeisten Dichtelementen für ein Aufnahmeglied einer Hydraulik-Kupplung
DE10147657B4 (de) Hydraulische Unterwasserkupplung mit innerem Schutz für Strömungsöffnung
DE10128837B4 (de) Dichtungshalter für hydraulische Unterwasserkupplung
DE10131111B4 (de) Hydraulisches Unterwasserkupplungselement

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8364 No opposition during term of opposition
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee